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用于内燃机燃料喷射装置及其方法和燃料喷射

阅读:682发布:2021-01-17

专利汇可以提供用于内燃机燃料喷射装置及其方法和燃料喷射专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且当 内燃机 温度 较低时 燃料 喷射 阀 的喷雾 角 变窄,而在内燃机温度较高的低中间负荷区域中,燃料喷射阀的喷雾角变宽。在内燃机温度较高的高负荷区域中,燃料喷射阀的喷雾角变窄,而且控制喷雾状态使得燃料喷雾不均匀地 接触 进气阀的气 门 头的排气侧部分。,下面是用于内燃机燃料喷射装置及其方法和燃料喷射专利的具体信息内容。

1.一种用于内燃机燃料喷射控制装置,包括:燃料喷射,其设置在所述内燃机的进气阀上游侧的进气口上;检测器,其检测所述内燃机的工作状态;喷雾状态改变装置,其用于改变所述燃料喷射阀的喷雾状态;以及控制单元,其根据所述工作状态来控制所述喷雾状态改变装置。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述检测器检测作为所述内燃机的工作状态的发动机温度,所述喷雾状态改变装置是用于改变所述燃料喷射阀的喷雾的装置,以及在所述发动机温度等于或小于预定温度时,所述控制单元控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾角变窄。
3.如权利要求2所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述喷雾状态改变装置包括:变形件,其根据温度而改变形状,从而使所述燃料喷射阀的阀座的下游侧的燃料通道变形;以及加热器,加热所述变形件,以及所述控制单元控制所述加热器,以改变喷雾角。
4.如权利要求3所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述变形件是其上开设有喷嘴的喷嘴板,所述喷嘴板设置在所述燃料喷射阀的阀座下游侧。
5.如权利要求3所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,其上开设有喷嘴的喷嘴板设置在所述燃料喷射阀的阀座下游侧,以及所述变形件根据温度而自身变形,从而改变所述喷嘴板的位置
6.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述检测器检测作为所述内燃机工作状态的发动机温度和发动机负荷,所述喷雾状态改变装置是用于改变所述燃料喷射阀的喷雾角的装置,以及所述控制单元:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾角变窄;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于预定负荷时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾角变宽;以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾角变窄。
7.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述检测器检测作为所述内燃机工作状态的发动机负荷,所述喷雾状态改变装置是这样一种装置,即,其将喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀的气头的排气侧部分,以及改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧,以及当所述发动机负荷超过预定负荷时,所述控制单元控制所述喷雾状态改变装置,以使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀的气门头的排气侧部分。
8.如权利要求7所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述喷雾状态改变装置是偏移产生装置,其可选择地使所述进气口中的进气流偏移,以改变由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷雾的方向。
9.如权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述偏移产生装置是使所述进气口的部分开口打开或关闭的阀。
10.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述检测器检测作为所述内燃机工作状态的发动机温度和发动机负荷,所述喷雾状态改变装置是这样一种装置,其将喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀的气门头的排气侧部分,以及改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧,以及所述控制单元:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于预定负荷时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头不偏向排气侧;以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀的气门头的排气侧部分。
11.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述检测器检测作为所述内燃机工作状态的发动机温度和发动机负荷,所述喷射状态改变装置包括:喷雾角改变装置,用于改变所述燃料喷射阀的喷雾角;以及喷雾方向改变装置,用于将喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀的气门头的排气侧部分,以及改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧,并且所述控制单元:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧,而且也控制所述喷雾角改变装置以使喷雾角变窄;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于预定负荷时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧,而且也控制所述喷雾角改变装置以使喷雾角变宽;以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述喷雾状态改变装置以使喷雾状态改变成这样的状态,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀的气门头的排气侧部分,而且也控制所述喷雾角改变装置以使喷雾角变窄。
12.如权利要求11所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制单元:在所述发动机温度等于或小于所述预定温度时,控制所述燃料喷射阀以在进气冲程期间进行燃料喷射;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于所述预定负荷时,控制所述燃料喷射阀以在排气冲程期间进行燃料喷射;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述燃料喷射阀以在进气冲程期间进行燃料喷射。
13.如权利要求11所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,还包括:雾化装置,用于雾化由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷雾,其中在所述发动机温度等于或小于所述预定温度时,以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,所述控制单元操作所述雾化装置。
14.如权利要求13所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述雾化装置是用于提高供给所述燃料喷射阀的燃料压的装置。
15.如权利要求13所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述雾化装置是用于使由所述燃料喷射阀喷射的燃料碰撞空气以雾化燃料的装置。
16.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置,包括:燃料喷射装置,其设置在所述内燃机的进气阀上游侧的进气口上;检测装置,其用于检测所述内燃机的工作状态;喷雾状态改变装置,其用于改变所述燃料喷射阀的喷雾状态;以及控制装置,其用于根据所述工作状态来控制所述喷雾状态改变装置。
17.一种燃料喷射控制方法,通过设置在内燃机进气阀上游侧的进气口中的燃料喷射阀,来控制燃料的喷射,包括步骤:检测所述内燃机的工作状态;以及根据所述工作状态来改变所述燃料喷射阀的喷雾状态。
18.如权利要求17所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,所述检测工作状态的步骤:检测发动机温度,以及所述改变喷雾状态的步骤:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,使所述燃料喷射阀的喷雾角变窄。
19.如权利要求17所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,所述检测工作状态的步骤:检测发动机温度和发动机负荷,以及所述改变喷雾状态的步骤:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,使喷雾角变窄;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于预定负荷时,使喷雾角变宽;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,使喷雾角变窄。
20.如权利要求17所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,所述检测工作状态的步骤:检测发动机负荷,以及所述改变喷雾状态的步骤:在所述发动机负荷超过预定负荷时,使喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾不均匀地接触所述进气阀气门头的排气侧部分。
21.如权利要求17所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,所述检测工作状态的步骤:检测发动机温度和发动机负荷,以及所述改变喷雾状态的步骤包括步骤:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,控制喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触气门头而不偏向排气侧;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于预定负荷时,控制所述喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述气门头而不偏向排气侧,以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述进气阀气门头的排气侧部分。
22.如权利要求17所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,所述检测工作状态的步骤:检测发动机温度和发动机负荷,以及所述改变喷雾状态的步骤包括步骤:在所述发动机温度等于或小于预定温度时,控制喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触气门头而不偏向排气侧,而且也使所述燃料喷射阀的喷雾角变窄;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于预定负荷时,控制所述喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述进气阀的气门头而不偏向排气侧,而且也使所述燃料喷射阀的喷雾角变宽;以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述喷雾方向改变成这样的方向,即,其中使所述燃料喷射阀的喷雾接触所述进气阀气门头的排气侧部分,而且也使所述燃料喷射阀的喷雾角变窄。
23.如权利要求22所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,还包括步骤:在所述发动机温度等于或小于所述预定温度时,控制所述燃料喷射阀以在进气冲程期间进行燃料喷射;在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷等于或小于所述预定负荷时,控制所述燃料喷射阀以在排气冲程期间进行燃料喷射;以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,控制所述燃料喷射阀以在进气冲程期间进行燃料喷射。
24.如权利要求22所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,还包括步骤:在所述发动机温度等于或小于所述预定温度,以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,以增大的方式来校正供给所述燃料喷射阀的燃料的压力。
25.如权利要求22所述的用于内燃机的燃料喷射控制方法,其特征在于,还包括步骤:在所述发动机温度等于或小于所述预定温度,以及在所述发动机温度超过所述预定温度而且所述发动机负荷超过所述预定负荷时,使由所述燃料喷射阀喷射的燃料碰撞空气以雾化燃料。
26.一种用于内燃机的燃料喷射阀,包括:阀体;阀座,所述阀体布置在所述阀座上;变形件,其自身变形而使所述阀座下游侧的燃料通道变形;以及加热器,加热所述变形件。
27.如权利要求26所述的用于内燃机的燃料喷射阀,其特征在于,在所述阀座的下游侧设置有喷嘴板,所述喷嘴板上开设有喷嘴,以及所述变形件自身根据温度而变形,从而改变所述喷嘴板的位置。
28.如权利要求26所述的用于内燃机的燃料喷射阀,其特征在于,所述变形件为其上开设有喷嘴的喷嘴板,所述喷嘴板设置在所述阀座下游侧,并且所述喷嘴板自身根据温度而变形。
29.如权利要求26所述的用于内燃机的燃料喷射阀,其特征在于,由于通过所述加热器的通电/断电而使所述变形件发生变形,因此使喷雾角改变。
30.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置,包括:燃料喷射阀,设置在所述内燃机的进气阀上游侧的进气口上;偏移产生装置,用于选择性地使所述进气口中的进气流偏移,从而改变由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷雾的方向。
31.根据权利要求30所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述偏移产生装置是打开或关闭所述进气口的部分开口的阀。

说明书全文

用于内燃机燃料喷射装置及其方法和燃料喷射

技术领域

发明涉及用于内燃机的燃料喷射装置及其方法和燃料喷射阀。具体地,本发明特别涉及用于改变燃料喷雾状态的技术。

背景技术

日本未审专利公报特开2001-295738A中公开了一种技术,其中在燃料喷射阀尖端上设置有延长管,并通过设置在延伸管尖端的打开/关闭机构来控制燃料的喷射/停射。
此外,在上述公开文献中,燃料射向进气阀的气头中心,以防止燃料粘附在进气口的壁面上。
但是,在常规技术中,喷雾形状和喷射方向是固定的,与发动机工作状态无关。
因此,带来的问题是,当燃料的汽化特性根据发动机工作状态(例如,发动机温度、发动机负荷等)而改变时,不能将燃料喷雾状态控制到最佳。

发明内容

本发明目的在于,使最佳喷雾状态能够应付发动机工作状态(例如,发动机温度、发动机负载等)的改变。
为了实现上述目的,根据本发明,燃料喷射阀的喷雾状态根据内燃机工作状态而改变。
通过下面参照附图进行的描述,将理解本发明的其它目的和特征。

附图说明

图1是示出了内燃机的系统配置的示意图;
图2是设有移置喷嘴板的机构的燃料喷射阀的剖视图;图3是示出了燃料喷射阀的喷雾变窄的状态的部分放大示意图;图4是示出了燃料喷射阀的喷雾角变宽的状态的部分放大示意图;图5是设有热变形喷嘴板的燃料喷射阀的剖视图;图6A和图6B是示出了燃料喷射控制主程序的流程图;以及图7是示出了燃料喷射控制子程序的流程图。

具体实施方式

图1是示出了一实施例中的内燃机系统配置的示意图。
图1中所示的内燃机101是汽油发动机。
燃料喷射阀103设置在内燃机101的进气阀104上游侧的进气口102上。
当进气阀104打开时,由燃料喷射阀103喷射的燃料和空气被吸入燃烧室105中。
通过点火塞106的火花点火使燃烧室105内的空气燃料混合物燃烧。
燃烧室105内燃烧的废气通过排气阀107排出。
通过电磁线圈的磁吸提升阀体,以打开燃料喷射阀103。
燃料箱108内的燃料(汽油)在燃料109的压力作用下输送到燃料喷射阀103。
通过控制燃料泵109的排放量而将对于喷射阀103的燃料供应压力控制为目标压力。
此外,隔离板110横向分隔沿气缸轴向的进气口102,并设在进气口102的、在燃料喷射阀103喷嘴孔部分的上游侧的部分上。
由隔离板110分隔的上侧口110a具有的开口区域比下侧口110b的开口区域宽。
进气控制阀111设置在下侧口110b中。
通过致动器112来驱动进气控制阀111而使其打开/关闭。
组装在微计算机中的发动机控制单元(ECU)120根据来自各种传感器的检测信号来控制燃料喷射阀103、点火塞106、燃料泵109和致动器112。
作为各种传感器,设有检测节气门(图中未示出)开度TVO的节气门传感器121、检测内燃机101的进气流量Qa的空气流量计122、检测内燃机101的冷温度Tw的水温传感器123、检测内燃机101的转速Ne的转动传感器124和检测燃料压力的燃料压力传感器125。
这里,根据图2至图4将详细地描述燃料喷射阀103。
套管1由磁性物质构成,电磁线圈2固定在套管1的外侧上。
焊接在一起的圆柱形固定件31和球32构成的阀体3以可滑动的方式沿轴向插入套管1中。
燃料经过孔31a在固定件31的下圆周壁上打开。
此外,球32的外围侧上设有多个平面32a。
通过燃料经过孔31a流出固定件31的燃料,流过平面32a和阀座件7内壁之间的间隙,从而流向燃料喷射阀103的尖端侧。
在阀体3的上方,圆柱形弹簧套4固定在套管1的内壁上,并与阀体3相隔预定间隙。
圆柱形止挡件5固定在弹簧套4内,复位弹簧6以压缩状态插入弹簧止挡件5的下端和固定件31的台阶部之间。
阀座件7上布置有阀体3的球32,阀座件7通过焊接而接合到套管1的下端部的内侧上。
喷嘴板8设置在阀座件7的下游侧,多个喷嘴8a在喷嘴板8上打开。
帽件9固定在套管1的下端部的外侧上。
此外,覆盖电磁线圈2的外侧的线圈盖10的下端部焊接到套管1上。
密封件11插入帽件9的上端凸缘部和线圈盖10的台阶部之间。
燃料过滤器12固定在套管1的上端部上。
树脂套13覆盖从线圈盖10上端部至套管1上端部的区域和电磁线圈2上除引线(lead)2a的端部之外的区域。
密封件14插入树脂套13的上端面和套管1的上端凸缘面之间。
树脂套13围绕电磁线圈2的引线2a的末端外围,以形成连接部13a。
接着,当电磁线圈2不通电时,阀体3在复位弹簧6的弹性压缩力作用下座靠在阀座件7上,从而关闭燃料喷射阀103。
另一方面,当电磁线圈2通电时,阀体3克服复位弹簧6的弹性压缩力而上升,以与阀座件7分离,从而打开燃料喷射阀103。
这里,喷嘴板8被支承从而可沿轴向移动。
如图3和图4所示,阀座件7下端外围上设有凹口部7a,变形件51容置在该凹口部7a内。
变形件51的一端固定在凹口部7a的端面上,其另一端固定在喷嘴板8的端面上。
变形件51由形状记忆合金形成,该形状记忆合金的形状根据温度而改变。
当变形件51根据温度而沿燃料喷射阀的轴向伸长或缩短时,喷嘴板8沿轴向移动,同时滑动地接触套管1的内圆周壁。
因此,阀座件7的下端和喷嘴板8之间的间隔根据变形件51的变形而改变,从而改变阀座件7的阀座部和喷嘴板8之间的燃料通道的形状。
当阀座件7的下端和喷嘴板8之间的间隔改变时,燃料流向和喷嘴孔8a之间的相对角度改变,使得燃料的喷雾角改变,如图3和图4所示。
此外,向着图3所示参考位置推动喷嘴板8的复位弹簧52设置在套管1和喷嘴板8之间。
此外,加热变形件51的加热器55一体设置在帽件9的内侧。
因此,控制对加热器55的电力供应,从而可控制变形件51的温度。
在本实施例中,如果加热器55断电,则阀座件7和喷嘴板8彼此分离,喷雾角变窄,如图4所示,而如果加热器55通电,则阀座件7和喷嘴板8彼此靠近,喷雾角变宽,如图3所示。
图5示出了燃料喷射阀103,其中喷嘴板8由形状记忆合金形成。
在图5中,由形状记忆合金形成的喷嘴板8的外围通过焊接而连接到套管1的内圆周壁上。
接着,喷嘴板8根据温度而变形,使得喷嘴板8的中心部分沿轴向移动,喷嘴孔8a在喷嘴板8上打开。
在图5所示的燃料喷射阀103中,如果通过控制加热器55的电力供应而改变温度状态,则喷嘴板8变形。
接着,如果喷嘴板8变形,则阀座件7和喷嘴板8中心部分之间的间隔改变,同时喷嘴孔8a的形状改变,导致喷雾角改变。
接着,参照图6和图7中的流程图将描述通过ECU120进行的燃料喷射控制。
图6中的流程图示出了燃料喷射控制的主程序。
在步骤S1中,从相应传感器读取检测信号。
在步骤S2中,判断表示发动机温度的冷水温度Tw是否超过预定温度。
预定温度是用于区别内燃机101变热和变冷状态之后的状态的值,其设定为发动机完全变热之后的温度或更低。
如果冷水温度Tw等于或小于预定温度,则控制进行到步骤S3。
在步骤S3中,将用于控制燃料喷射阀103的喷雾角的、加热器55的电源控制功率(通电率)设定为0,以切断对加热器55的电力供应,从而使喷雾角变窄。
如果燃料喷射阀103的喷雾角设置得较窄,那么燃料喷雾接触进气阀104气门头的中部。
此外,如果燃料喷射阀103的喷雾角设置得较窄,那么由于避免了燃料粘附在进气口102的壁表面上,因此可以防止燃料在进气口102的壁表面上呈液态流动以致被吸入气缸。
因此,可以改善内燃机101的燃烧性,从而改善排放性能和提高燃料经济性。
在步骤S4中,由于此时冷水温度Tw较低,因此在燃料压力控制中的目标燃料压力的基值设置得较高。
在步骤S5中,使基值增加用于燃料物化的预设增加校正部分(1),以设置最终目标燃料压力。
在发动机逐渐冷却而使燃料汽化性能降低时,使燃料压力升高,从而燃料进一步雾化,由此加速汽化。
在步骤S6中,将燃料的喷射正时设定在进气冲程中。
如果在进气冲程中喷射燃料,则喷射的燃料沿进气流喷射。因此,防止了液体燃料粘附在进气口102的壁表面上。
在步骤S7中,将进气控制阀111控制为处于打开状态,从而吸入的空气在整个进气口102上流动。
因此,由燃料喷射阀103喷射的燃料沿进气流喷射,从而接触进气阀104的气门头的中部。
在步骤S20中,对燃料泵109的排放量进行反馈控制,从而使实际燃料压力与目标燃料压力一致。
在步骤S21中,通过燃料喷射阀103来控制燃料喷射时间和燃料喷射量。
如上所述,在发动机冷却时,燃料压力升高以加速燃料喷雾的雾化,并且使燃料喷射阀103的喷雾角变窄,从而向进气阀104气门头的中部喷射燃料,而且也使燃料喷雾在进气冲程期间沿着进气流喷射。
因此,可以防止燃料在进气口102的壁表面上呈液态流动而被吸入气缸,从而改善发动机冷却时的排放性能。
如果在步骤S2中判断出冷水温度Tw超过预定温度,则控制进行到步骤S8。
在步骤S8中,判断表示发动机负荷的节气门开度TVO是否超过预定开度。
预定开度相当于高负荷区域(其中易于发生爆震)的下限。
接着,如果判断是发动机变热后的低中间负荷区域(其中节气门开度TVO等于或小于预定开度),则控制进行到步骤S9。
在步骤S9中,将加热器55的电源控制功率设定得较高,因为此时的冷水温度Tw较低。
在步骤S10中,根据电源控制功率来向加热器55供电。
如上所述,根据表示燃料喷射阀103的喷嘴板8温度的冷水温度Tw,来设定电源控制功率,从而将变形件51加热到固定温度。
接着,使变形件51的温度升高,从而使喷雾角变宽。
当该喷雾角宽于发动机冷却时的喷雾角时,向着进气阀104的整个气门头喷射燃料喷雾。
这里,由于进气阀104和进气口102的壁表面温度足够高,因此燃料喷雾接触进气阀104和进气口102的壁表面而不再以液态流动,从而通过进气阀104和进气口102的壁表面的热量使燃料汽化。
在步骤S11中,将燃料压力控制中的目标燃料压力的基值设定得较高,因为此时冷水温度Tw较低。
在步骤S12中,基值实际上设定成最终目标燃料压力。这是因为即使不促进雾化,也能足以实现汽化加速。
在步骤S13中,燃料喷射正时设定在排气冲程中。
在进气阀104关闭的状态下喷射燃料,从而确实利用进气阀104的热量以汽化燃料。
在步骤S14中,进气控制阀111被控制在开启状态,从而进入的空气流过整个进气口102。
如上所述,在发动机变热后进行低中间负荷工作时,为了通过进气阀104的热量来实现汽化的加速,使喷雾角变宽并在排气冲程中执行燃料喷射,同时,停止对用于燃料雾化的燃料压力增大设定。
此外,如果在步骤S8中判断出节气门开度TVO超过预定开度,则控制进行到步骤S15。
在步骤S15中,使加热器55的电源控制功率变成0,从而切断加热器55,使得燃料喷射阀103的喷雾角变窄。
在步骤S16中,燃料压力控制中的目标燃料压力的基值设定得较高,因为此时的冷水温度Tw较低。
在步骤S17中,在基值上增加用于高负荷工作时间的预设增大校正部分(2),以设定最终目标燃料压力。
注意,增大校正部分(1)大于增大校正部分(2)。
在高负荷工作时间,由于喷雾角变窄,而且如下所述进行进气冲程喷射,因此与低中间负荷工作时间相比,降低了通过进气阀104热量的汽化性能。因此,燃料压力增大,从而实现热量雾化。
在步骤S18中,喷射正时设定在进气冲程中。
在步骤S19中,控制进气控制阀111以使其关闭,使得进入的空气不均匀地在进气通道102的上侧流动。
在进气冲程喷射中,燃料喷雾随着进气流移动。但是,由于进气流偏向上侧,因此以较窄喷射角喷射的燃料不均匀地接触进气阀104气门头的排气口侧部。
结果,排气阀107附近的气缸温度降低,使得点火正时进一步提前,同时防止了爆震的发生,由此提高了内燃机101的功率。
图7中的流程图示出了步骤S21的详细过程。
在步骤S31中,从相应的传感器读取检测信号。
在步骤S32中,根据进气流量Qa、发动机转速Ne和常量K来计算基本燃料喷射量Tp。
在步骤S33中,通过空气燃料比反馈校正系数LAMBDA(用于使空气燃料混合物的空气燃料比与目标空气燃料比相符)、燃料压力校正系数FPHOSE和电池电压校正部分Ts来校正基本燃料喷射量Tp,从而计算最终喷射量(喷射脉冲宽度)Ti。
在步骤S34中,判断表示进气冲程喷射或排气冲程喷射设定的标记。
接着,如果请求进气冲程喷射,那么控制进行到步骤S35,其中喷射脉冲宽度Ti的喷射脉冲信号输出给燃料喷射阀103,与每个气缸的排气冲程同时进行。
此外,如果请求排气冲程喷射,那么控制进行到步骤S36,其中喷射脉冲宽度Ti的喷射脉冲信号输出给燃料喷射阀103,与每个气缸的排气冲程同时进行。
注意,在上述实施例中,已经检测作为表示发动机温度的参数的冷水温度。但是,可检测作为该参数的润滑油温度或进气口温度。
此外,可根据发动机启动后所经过的时间来估计发动机温度。
此外,可根据进气量、进气负压、加速门开度等(除了节气门开度之外)来判断发动机负荷。
此外,作为用于雾化燃料喷雾的装置,可使用使燃料喷雾与空气进行冲击而使其得以雾化的装置,而不是使用用于提高燃料压力的结构。
另外,在发动机低温时,可使燃料喷雾循环接触进气阀104气门头的中部,而在高温时(发动机变热后)的低中间负荷工作时间中,可使燃料喷雾接触围绕中部的外侧环部。
本文通过引用将2003年9月12日提出的日本专利申请No.2003-321500的全部内容结合于此,并要求其优先权。
尽管只选择了选定实施例来表示本发明,但是本领域技术人员由本说明书可显而易见,在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下,可以进行各种变化和修改
此外,对本发明实施例的前述说明只是为了举例说明,并不是对由后附的权利要求及其等同物限定的本发明进行限制。
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