柴油发动机及控制该柴油发动机的方法技术

本发明专利技术涉及柴油发动机及控制该柴油发动机的方法。本发明专利技术的柴油发动机包括供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块。所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧。所述控制模块控制所述喷射的喷射模式，以调节热释放率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有几何压缩比设定得较低的低压缩比柴油发动机。
技术介绍
在安装到车辆的柴油发动机中，为了例如减少排气中含有的NOx和黑烟，减少噪声或振动，以及改进燃料消耗和扭矩，在发动机的一个循环中，在每个汽缸中执行多次燃料喷射。例如，JP2009-293383A公开了一种具有涡轮增压器的柴油发动机，其执行五次燃料喷射用于产生扭矩的主喷射，在该主喷射之前执行以预加热汽缸的先导喷射(Piolt injection)，在先导喷射与主喷射之间执行以抑制主喷射喷射的燃料的点火延迟的预喷射(pre-injection)，在主喷射之后执行以提高排气温度的后喷射(after injection), 以及在后喷射之后通过直接将燃料引入排气系统以提高催化剂温度的后期喷射(post injection)。同时，在柴油发动机中，在喷射燃料后，在燃烧开始之前存在时延(例如点火延迟)。当点火延迟较长时，燃烧的热释放率的斜率(=dQ/de，其中“q”表示热量，“ θ ”表示曲轴转角)变得较陡且燃烧噪声变得较大，从而NVH性能下降。因此，在柴油发动机中，期望点火延迟相对较短。然而，在具有几何压缩比设定为例如1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种柴油发动机，包括：供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在１５：１以下的发动机本体；设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块；所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧；且所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便在当所述前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时所述前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，所述主燃烧的热释放率开始增加。

【技术特征摘要】
2010.06.30 JP 2010-150027;2011.04.14 JP 2011-090021.一种柴油发动机，包括供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块；所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧； 且所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便在当所述前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时所述前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，所述主燃烧的热释放率开始增加。2.一种柴油发动机，包括供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块；所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧； 且所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便通过经所述前阶段燃烧增加所述汽缸内的温度和压力，使从所述主喷射开始至所述主燃烧开始的点火延迟在0. 1至0. 3msec的范围内。3.如权利要求1或2所述的柴油发动机，其特征在于，所述控制模块控制所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式，以使所述前阶段燃烧的热释放率在压缩行程上止点之前达到峰值，且所述主燃烧在所述压缩行程上止点附近开始。4.如权利要求1至3中任一项所述的柴油发动机，其特征在于，各前阶段喷射在喷射的燃料到达安装到所述汽缸中的活塞的顶面形成的腔内的正时执行。5.如权利要求1至4中任一项所述的柴油发动机，其特征在于，还包括连接到所述汽缸的电热塞；当所述发动机本体低于预定的第一温度时，所述控制模块进一步操作所述电热塞，当所述发动机本体高于所述第一温度且低于预定的第二温度时，所述控制模块停用所述电热塞并执行所述多次前阶段喷射和所述主喷射。6.如权利要求1至5中任一项所述的柴油发动机，其特征在于，所述控制模块通过使用基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件评估所述压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力而计算的所述点火延迟的模型、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。7.如权利要求1至5中任一项所述的柴油发动机，其特征在于，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：志茂大辅，金尚奎，西本京太郎，森永真一，丸山庆士，皆本洋，铁野雅之，名越匡宏，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP