内燃机的制作方法

专利名称：内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机，特别是涉及在排气通路内的排气处理装置的上游侧设置有用 于使排气温度升温的燃烧器装置的内燃机。
背景技术：
过去存在如下情况在内燃机的排气通路中，在排气处理装置(催化剂等)的上游 侧设置燃烧器装置，利用由燃烧器装置生成的加热气体使排气温度升温，对排气处理装置 进行加热，由此来促进排气处理装置的暖机。对于燃烧器装置，典型地是利用适当的点火单 元对被添加至排气通路内的燃料点火而使之燃烧。
专利文献I中公开了如下的DPF的再生装置在DPF的排气入口通路设置有向废 气添加燃料的燃料添加喷射器和对从该燃料添加喷射器供给的燃料的点火进行辅助的陶 瓷电热塞，在陶瓷电热塞的升温结束后供给来自燃料添加喷射器的燃料以及点火用空气。
然而，燃烧器装置的点火性能以及燃烧性能具有当内燃机的进气量增大时降低的 趋势。其理由如下。
当进气量增大时，向燃烧器装置供给的废气的流量以及流速增大。这样一来，存在 添加燃料未来得及滞留于点火单元的周围便流向下游侧，不能良好地进行点火本身(陷入 失火状态)的情况。或者存在即便进行了点火，在该点火后不久火焰即被废气吹灭而无法使 火焰充分地成长的情况。当进气量增大时，向燃烧器装置供给的废气的温度降低，因此添加 燃料的气化恶化，这会助长上述问题。
专利文献1:日本特开2009 - 167950号公报发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供即便在进气量增大时也能够确保燃烧器装置的 充分的点火性能以及燃烧性能的内燃机。
根据本发明的一个方式，提供一种内燃机，其特征在于，该内燃机具备排气处理 装置，该排气处理装置被设置于排气通路；燃烧器装置，该燃烧器装置被设置在上述排气处 理装置的上游侧，用于使排气温度升温，上述燃烧器装置至少包括燃料添加阀和点火单元， 上述燃料添加阀向排气中添加燃料，上述点火单元对从上述燃料添加阀添加的燃料进行点 火；检测单元，该检测单元对上述内燃机的进气量进行检测；以及控制单元，在从上述燃料 添加阀添加燃料时，该控制单元驱动上述燃料添加阀开阀，当由上述检测单元检测出的进 气量超过了规定的阈值时，上述控制单元使从上述燃料添加阀每单位时间添加的燃料的量 相比规定的基准量增大。
当从燃料添加阀每单位时间添加的燃料的量增大时，能够使添加燃料更长时间地 滞留在点火单元的周围，提高点火的概率，使点火本身能够良好地进行(能够防止或抑制失 火)。或者，当进行了点火的情况下，能够通过追加的燃料防止或抑制点火后不久的火焰的 吹灭，能够使火焰充分地成长。这样，点火性能以及燃烧性能提高，因此，即便废气温度降低，也能够大幅地减轻废气温度降低的影响。这样，即便在进气量增大时也能够确保燃烧器 装置的充分的点火性能以及燃烧性能。
优选形成为，上述控制单元间歇性地驱动上述燃料添加阀开阀而从上述燃料添加 阀间歇性地添加燃料，并且，当上述进气量超过了上述阈值时，上述控制单元进行以多次开 阀驱动作为一组的成组驱动，并且使一组中的第N次开阀驱动的驱动时间比规定的基准时 间长，其中，N为I以上的整数。
优选形成为，上述阈值包括阶梯性地变大的多个阈值，每当上述进气量增大而超 过上述多个阈值中的各阈值时，上述控制单元逐步延长一组的合计驱动时间。
优选形成为，当上述进气量超过了上述多个阈值中的至少一个时，上述控制单元 延长上述第N次开阀驱动的驱动时间。
优选形成为，当上述进气量超过了上述多个阈值中的至少一个时，上述控制单元 除了使一组中的上述第N次开阀驱动的驱动时间比上述基准时间长以外，还使不同于上述 第N次的第M次开阀驱动的驱动时间比上述基准时间长，其中，M为I以上的整数。
优选形成为，上述控制单元使上述第N次开阀驱动的驱动时间与上述第M次开阀 驱动的驱动时间不同。
优选形成为，上述燃烧器装置还包括前处理催化转化器，该前处理催化转化器使 从上述燃料添加阀添加的燃料氧化。


图1是本发明的实施方式的概略图。
图2是示出燃烧器装置的纵剖侧视图。
图3是从上游侧观察燃烧器装置时的纵剖主视图。
图4是示出与燃料添加阀的控制相关的第一例的时序图。
图5是示出与燃料添加阀的控制相关的第二例的时序图。
具体实施方式
以下，对于本发明的优选实施方式进行详细说明。其中，应当注意本发明的实施 方式并不仅局限于下述的各个方式，本发明包括由权利要求书规定的本发明的思想中所包 含的所有变形例、应用例。对于实施方式中记载的构成要素的尺寸、材质、形状及相对配置 等，只要并未特意做出特定的记载，则发明的技术的范围不应受上述内容限定。
图1示出实施方式中的发动机主体I及其进排气系统的概略结构。发动机主体I 是车载的四冲程柴油机。在发动机主体I连接有进气管2 (进气通路)以及排气管3 (排气 通路)。在进气管2的中途设置有输出与在进气管2内流通的进气的流量相应的信号的空 气流量计4。利用该空气流量计4检测每单位时间流入发动机主体I的进气量(即进气流 量)。另外，发动机主体I具有多个气缸，在各气缸设置有缸内燃料喷射阀9，但图1中仅示 出单个的缸内燃料喷射阀9。
排气管3的终端连接于未图示的消音器，且在消音器的出口与大气连通。在排气 管3的中途，从上游侧起依次串联配置有氧化催化转换器6以及NOx催化转化器26。
氧化催化转化器6使HC、CO等未燃成分与O2反应而形成CO、CO2, H2O等。作为催化剂物质，例如能够使用 Pt / Ce02、Mn / Ce02、Fe / Ce02、Ni / Ce02、Cu / CeO2 等。
NOx催化转化器26优选由吸留还原型NOx催化转化器(NSR N0x Storage Reduction)构成。NOx催化转化器26具有当流入的排气的氧浓度高时吸留排气中的NOx、 当流入的排气的氧浓度低且存在还原成分(例如燃料等)时还原所吸留的NOx的功能。NOx 催化转化器26是通过在由氧化铝Al2O3等氧化物构成的基材表面担载作为催化剂成分的 钼Pt之类的贵金属、NOx吸收成分而构成的。NOx吸收成分由从例如钾K、钠Na、锂L1、铯 Cs之类的碱金属、钡Ba、钙Ca之类的碱土类、镧La、钇Y之类的稀土类中选出的至少一个构 成。另外，NOx催化转化器26亦可是选择还原型NOx催化转化器(SCR SelectiveCatalytic Reduction)。
除了上述氧化催化转化器6以及NOx催化转化器26之外，亦可设置有捕集排气中 的炭烟等微粒(PM、颗粒)的颗粒过滤器(DPF)。优选形成为，DPF是担载有贵金属构成的催 化剂、并使所捕集到的微粒连续地氧化燃烧的连续再生式的过滤器。优选形成为，DPF至少 被配置在氧化催化转化器6的下游侧，且配置在NOx催化转化器26的上游侧或下游侧。另 外，在为火花点火式内燃机的情况下，优选在排气通路设置有三元催化剂。上述氧化催化转 化器6、NOx催化转化器26、DPF以及三元催化剂相当于本发明的排气处理装置。
在排气管3的氧化催化转化器6的上游侧配置有燃烧器装置30。燃烧器装置30 包括燃料添加阀7、作为点火单元或点火装置的电热塞21。并且，本实施方式的燃烧器装置 30还包括前处理催化转化器8。燃烧器装置30被配置在比与发动机主体I连接的排气歧 管(未图示)的汇合部靠下游侧的位置。
如图2以及图3中详细示出的那样，燃料添加阀7能够向排气中添加或喷射液态 的燃料(轻油)。燃料添加阀7具有单个的喷孔7a。喷孔7a的中心轴包括横截排气管3的 方向的分量，且朝向排气管3的下游而向斜下方倾斜。另外，喷孔也可以为多个。
在排气管3的燃料添加阀7与氧化催化转化器6之间的部分设置有对从燃料添加 阀7喷射的燃料进行改性的前处理催化转化器8。该前处理催化转化器8例如能够构成为 在沸石制的担载体担载铑等而成的氧化催化转化器。
当燃料被向前处理催化转化器8供给时，如果此时前处理催化转化器8已活性化， 则在前处理催化转化器8内使燃料氧化，并且，借助此时产生的氧化反应热，前处理催化转 化器8升温。由此能够使通过前处理催化转化器8的废气升温。
并且，当前处理催化转化器8的温度变高时，燃料中的碳数多的烃分解，生成碳数 少且反应性高的烃，由此燃料被改性成反应性高的燃料。
换言之，前处理催化转化器8 一方面构成迅速发热的迅速发热器，另一方面构成 排出被改性后的燃料的改性燃料排出器。并且，从燃料添加阀7添加的燃料的一部分或者 全部通过电热塞21被点火，由此也促进了废气的升温。
前处理催化转化器8的外径小于排气管3的内径，当前处理催化转化器8被收容 于排气管3时，排气能够通过前处理催化转化器8的外周面与排气管3的内周面之间的缝 隙亦即催化剂迂回路3a。前处理催化转化器8是各个单元从上游连通至下游的所谓直流 型。前处理催化转化器8被配置于近似圆筒状的外框8a内，该外框8a由大致呈放射状地 配置的多个支柱8b支承于排气管3内。前处理催化转化器8除了支柱Sb的安装部以外， 实际上整周均被催化剂迂回路3a包围。
排气管3形成为近似圆筒形状。前处理催化转化器8的排气流动方向的轴心相比 排气管3的排气流动方向的轴心偏向图中下方。因此，对于上述的催化剂迂回路3a，图中上 侧成为较宽的宽大侧迂回路3b，并且下侧成为较窄的窄小侧迂回路3c。
电热塞21设置成其发热部21a位于相比燃料添加阀7靠下游侧且相比前处理催 化转化器8靠上游侧的位置。电热塞21经由未图示的升压电路与车载直流电源连接，当对 该电热塞21通电时，发热部21a发热。能够利用在发热部21a产生的热对从燃料添加阀7 添加的燃料进行点火而使之产生火焰F。电热塞21的轴心向排气管3的上游倾斜，但亦可 以其轴心与流动方向正交、或者与后述的碰撞板20的长边方向平行的方式配置等，能够以 任意姿态配置。另外，作为点火单元，能够使用陶瓷加热器、火花塞等其他装置，尤其是能够 使用电热式或者火花点火式的装置。
收容前处理催化转化器8的外框8a的前端部的下部形成为朝上游侧突出的檐状 的突出部Sc。在突出部Sc的前端部(上游端部)、且是在上端部固定有由平板构成的碰撞板 20。碰撞板20位于相比排气管3的轴心靠下侧的位置，且以下游端位于比上游端靠下侧的 位置的方式略微倾斜。
碰撞板20能够由SUS等耐热性以及耐冲击性优异的材料形成。燃料添加阀7沿 斜后下方朝碰撞板20喷射燃料。燃料添加阀7的喷孔7a的中心轴朝向碰撞板20的上表 面的中心20a。从燃料添加阀7供给的燃料的轨道包括横截排气管3的方向的分量。碰撞 板20与燃料碰撞，由此来促进燃料的微粒化、雾化，从而使其分散性、扩散性提高。与碰撞 板20碰撞后的燃料因排气流而偏转向下游侧。与碰撞板20碰撞后的燃料被朝前处理催化 转化器8以及电热塞21的发热部21a供给。
电热塞21的发热部21a被配置于前处理催化转化器8的附近，并且配置在相对于 前处理催化转化器8的前端面略靠上游侧且位于上方的位置，由此能够与前处理催化转化 器8进行热交换。即，电热塞21被配置在如下位置当前处理催化转化器8升温时，电热塞 21的发热部21a的附近因热辐射以及对流而升温，从而促进从燃料添加阀7供给的燃料的 点火。其中，电热塞21的发热部21a在流动方向上的位置也可以与前处理催化转化器8的 前端面相同，也可以较之靠下游侧。
如图1所示，在发动机主体I 一并设置有用于根据发动机主体I的运转状态、驾驶 员的要求等来控制各种器件的电子控制单元(以下称作ECU)10。该ECU 10构成为具备执 行与发动机控制相关的各种运算处理的CPU、存储该控制所需的程序或数据的ROM、临时存 储CPU的运算结果等的RAM、用于与外部之间进行信号的输入输出的输入输出端口等。
在E⑶10除了连接有上述的空气流量计4以外，还经由电气配线连接有包括检测 发动机主体I的曲轴转角的曲轴转角传感器24、输出与加速器开度相应的电信号的加速器 开度传感器25在内的各种传感器类，且它们的输出信号被输入至E⑶10。并且，在E⑶10 经由电气配线连接有包括缸内燃料喷射阀9、燃料添加阀7以及电热塞21在内的各种器件， 且这些器件受E⑶10控制。E⑶10能够基于空气流量计4的输出值检测进气量，基于曲轴 转角传感器24的输出值检测内燃机转速,基于加速器开度传感器25的输出值检测发动机 主体I的要求负载。
在本实施方式中，当实施使用了燃烧器装置30的升温控制时，E⑶10控制燃料添 加阀7以及电热塞21。即，E⑶10驱动燃料添加阀7适当地开阀(打开)，从燃料添加阀7适当地喷射燃料。并且，ECU 10适当地对电热塞21通电而使之成为充分的高温。喷射燃 料借助电热塞21被点火并燃烧，由此生成火焰F，生成高温的加热气体。该加热气体被供给 至氧化催化转化器6以及NOx催化转化器26。并且，能够利用火焰F或加热气体使从前处 理催化转化器8的出口排出的改性燃料燃烧。
在本实施方式中，在发动机的规定运转区域，例如在低/中速旋转区域(例如最大 转速的40%以下的区域)且是低/中速负载区域(例如最大要求负载的40%以下的区域)， 实施使用了燃烧器装置30的升温控制(或使燃烧器装置30工作)。对于发动机的实际的运 转状态是否处于该规定运转区域，通过将使用曲轴转角传感器24检测出的内燃机转速和 使用加速器开度传感器25检测出的要求负载与针对它们分别设定的规定的阈值进行比较 来确定。
如上所述，燃烧器装置30的点火性能以及燃烧性能存在当进气量增大时降低的 倾向。其理由如下所述。
当进气量增大时，向燃烧器装置30供给的废气的流量以及流速增大。这样，存在 添加燃料未来得及滞留于电热塞21的发热部21a的周围便流向下游侧，导致无法点火本身 无法良好地进行(陷入失火状态)的情况。或者，存在即便进行了点火，在该点火后不久火焰 F即被废气吹灭而无法使火焰充分地成长的情况。当进气量增大时，向燃烧器装置30供给 的废气的温度降低，因此，添加燃料的气化恶化，这会助长上述问题。
特别是在本实施方式的情况下，在实施升温控制的上述规定运转区域之中的高旋 转/低负载侧，存在产生上述问题的倾向。
因此，在本实施方式中，采用如下对策当由作为检测单元的空气流量计4以及 ECU 10检测出的进气量超过了规定的阈值时，使从燃料添加阀7每单位时间添加的燃料的 量(以下称作每单位时间的添加燃料量)相比规定的基准量增大。
当每单位时间的添加燃料量增大时，能够使添加燃料更长时间地滞留在电热塞21 的发热部21a的周围，能够提高点火的概率、使点火本身良好地进行(能够防止或抑制失 火)。或者，当进行了点火的情况下，能够利用追加的燃料防止或抑制点火后不久的火焰F 的吹灭，能够使火焰F充分地成长。这样，点火性能以及燃烧性能提高，因此，即便废气温度 降低，也能够大幅地减轻废气温度降低的影响。这样，即便在进气量增大时也能够确保燃烧 器装置30的充分的点火性能以及燃烧性能。
在本实施方式中，E⑶10间歇性地驱动燃料添加阀7开阀而从燃料添加阀7间歇 性地添加燃料。进而，当进气量超过了规定的阈值时，ECU 10进行以多次的开阀驱动为一组 的成组驱动，并且使一组中的第N次开阀驱动的驱动时间比规定的基准时间长，其中，N为I 以上的整数。
以下，对此进行说明。图4中示出与燃料添加阀的控制相关的第一例。(A)示出燃 料添加阀7的驱动状态的转变，(B)示出进气量的转变。
如(A)所示，E⑶10向燃料添加阀7发送周期性的脉冲信号而间歇性地驱动燃料 添加阀7开阀。当ECU 10使燃料添加阀7打开时，燃料添加阀7被驱动而开阀，执行燃料 添加，当ECU 10使燃料添加阀7关闭时，燃料添加阀7闭阀，停止燃料添加。
如(B)所示，在图示例中，进气量Ga从Ga I起增大而超过单个的阈值X并成为Ga 2，随后又下降而低于阈值X成为Ga 3(Ga 3 < Gal < X < Ga 2)。在超过该阈值X的期间tl t2，如(A)所示，进行以三次开阀驱动为一组的成组驱动，且一组中的第三次(即N = 3)开阀驱动的驱动时间T2比规定的基准时间Tl长。
更详细地说，在进气量Ga超过阈值X之前(11之前)、以及进气量Ga变成阈值X以 下之后(t2之后)，采用交替地反复进行基准时间Tl的开阀与规定时间TO的闭阀的驱动方 式(以下称作基准方式)。开阀时的燃料喷射率q (mm3 / s)恒定为q0，闭阀时间也恒定为 T0。通过进行基准时间Tl的开阀，每一次的开阀会添加Ql = qOXTl的燃料。并且，连闭 阀时间TO也考虑在内的每一个周期(=Tl + T0)所添加的燃料量也为Q1。因此，每单位时 间所添加的燃料的量为 Rl = Ql / (Tl + TO)= 3XQ1 / {3X (Tl + TO)} (mm3 / s)，称 此为基准量。在此，应当留意，虽然燃料喷射率q的单位与每单位时间添加的燃料的量的单 位相同，但二者是不同种类的值。
与此相对，在进气量Ga超过了阈值X的期间(tl t2)，执行上述的成组驱动。在 该成组驱动中，在基准时间Tl的开阀与时间TO的闭阀交替地分别被执行两次后，在第三次 开阀时，进行比基准时间Tl长的时间T2的开阀。进而，在该时间T2的开阀后，进行时间TO 的闭阀，一组结束。开阀时的燃料喷射率q与基准方式相同是恒定的q0。在第三次开阀中 所添加的燃料量Q2为Q2 = qOXT2。
在图示例中，在时刻tl以后，进行第一组与第二组的成组驱动。进而，在第三组的 中途，在第一次的闭阀中的时刻t2，Ga > X的条件不再满足，因此，成组驱动结束，返回基准 方式。
一组期间为2XT1 + T2 + 3XT0。并且，在该一组期间中所添加的燃料的量为 2XQ1 + Q2。因此，每单位时间所添加的燃料的量R2为R2 =(2XQ1 + Q2) / (2XT1 + T2 + 3XT0) (mm3 / S)。由于Ql < Q2，因此能够理解，该每单位时间的添加燃料量R2比 进气量Ga未超过阈值X时的每单位时间的添加燃料量Rl多。
其次，图5中示出与燃料添加阀7的控制相关的第二例。与前文相同，(A)示出燃 料添加阀7的驱动状态的转变，(B)示出进气量的转变。
如(B)所示，在此，预先设定与进气量Ga相关的多个阈值，具体地说预先设定三个 阈值X1、X2、X3。这三个阈值X1、X2、X3阶梯性地变大，Xl < X2 < X3。
在图示例中，进气量Ga从Gal增大而依次超过三个阈值X1、X2、X3，变成Ga2，随后 又下降而低于三个阈值X1、X2、X3，变成Ga3 (Ga3 < Gal < Xl < X2 < X3 < Ga2)。
进而，如(A)所示，每当进气量Ga增大而超过三个阈值X1、X2、X3中的各阈值时， 一组的合计驱动时间逐步延长。
更详细地说，进气量Ga在时刻tl超过最小的第一阈值XI，与此对应，驱动方式从 基准方式切换至以三次开阀驱动为一组的成组驱动。在第一组中，与上述基准方式相同，第 三次(即N = 3)开阀驱动的驱动时间T2比基准时间Tl长。在图示例中，在基准方式的基 准时间Tl的开阀中变成Ga > XI，在该开阀结束后，在经过闭阀时间TO后，开始第一组的成 组驱动。
该第一组的成组驱动中，在与第三次开阀开始的时间几乎相同的时刻t2，进气量 Ga超过第二小的第二阈值X2。这样，与之对应地，在第一组结束的同时，第二组开始。在该 第二组，第三次(即N = 3)开阀驱动的驱动时间T3比之前的已延长化的驱动时间T2长(T2<T3)。在该第二组的第三次开阀中添加的燃料量Q3为Q3 = qOXT3。
这样，当进气量Ga超过了第二阈值X2时，第三次开阀驱动的驱动时间从T2延长至T3。
在该第二组的成组驱动中，在第三次开阀即将开始的时刻t3，进气量Ga超过第三小第三阈值X3。这样，与之对应地，在第二组结束的同时，第三组开始。在该第三组中，除了第三次外，不同于第三次的第M次(在本实施方式中M = 2)开阀驱动的驱动时间T2也比基准时间Tl长。
第三次开阀驱动的驱动时间与第二组同样均为T3。另一方面，第二次开阀驱动的驱动时间与第一组的第三次开阀驱动时间相等均为T2。
这样，第三次开阀驱动的驱动时间T3与第二次开阀驱动的驱动时间T2不同。并且其中的一方比另一方长，在本实施方式中T3比T2长。
在该第三组的成组驱动中，在第二次开阀中的时刻t4，进气量Ga变成最小的第一阈值Xl以下。这样，与之对应地，在第三组结束的同时，驱动方式返回基准方式。
在进气量Ga超过第一阈值Xl前、以及进气量Ga在第一阈值Xl以下的时候进行的基准方式中，每单位时间所添加的燃料的量为基准量Rl = Ql / (Tl + TO) = 3XQ1 / {3X (Tl + TO)} (mm3 / S)。
与此相对，在与进气量Ga超过了第一阈值Xl的情况对应而进行的第一组中，每单位时间所添加的燃料的量 R2 为 R2 =(2XQ1 + Q2) / (2XT1 + T2 + 3XT0) (mm3 / S)。 由于Ql < Q2，因此能够理解，该每单位时间的添加燃料量R2比基准的每单位时间的添加燃料量Rl多。并且，第一组的合计驱动时间ΣΤ2为ΣΤ2 = 2XT1 + T2。
在与进气量Ga超过了第二阈值X2的情况对应而进行的第二组中，每单位时间所添加的燃料的量 R3 为 R3 =(2XQ1 + Q3) / (2XT1 + T3 + 3XT0) (mm3 / S)。由于 Q2<Q3，因此能够理解，该每单位时间的添加燃料量R3比第一组的每单位时间的添加燃料量 R2多。并且，第二组的合计驱动时间ΣΤ3为ΣΤ3 = 2XT1 + T3，比第一组的合计驱动时间ΣΤ2长。
在与进气量Ga超过了第三阈值X3的情况对应而进行的第三组中，每单位时间所添加的燃料的量 R4 为 R4 = (Q1 + Q2 + Q3) / (Tl + T2 + T3 + 3XT0) (mm3 / s)，能够理解，该每单位时间的添加燃料量R4比第二组的每单位时间的添加燃料量R3多。并且，第三组的合计驱动时间ΣΤ4为ΣΤ4 = Tl + T2 + T3，比第二组的合计驱动时间ΣΤ3长。
这样，每当进气量Ga增大而超过多个阈值Xl、X2、X3中的各阈值时，每单位时间所添加的燃料的量逐步增大，并且，一组的合计驱动时间也逐步延长。随着进气量Ga的增大， 燃烧器装置30的点火性能以及燃烧性能逐步降低，但通过以上述方式进行控制，能够稳定地确保充分的点火性能以及燃烧性能。并且，能够相对于进气量Ga的值而添加合适的量、 即不多不少的量的燃料，能够防止因燃料过多而造成烟的产生或燃料利用率恶化。
特别是，若像本实施方式那样采用间歇性地添加燃料的方法，存在燃料添加阀7 闭阀时燃料供给中断，在此期间无法成功地进行点火以及燃烧的情况。但是，通过采用上述的驱动方式，点火以及燃烧不成功的概率大幅降低，能够改进点火性能以及燃烧性能。
另外，图5中示出了进气量Ga从Ga2—下子降低至Ga3的例子。然而，在进行更为缓慢的降低的情况下，每当进气量Ga变成多个阈值X1、X2、X3中的各阈值以下时，每单位时间所添加的燃料的量逐步减少，并且一组的合计驱动时间逐步缩短。例如，当在第三组的执行中进气量Ga变为第三阈值X3以下、但被维持在第三阈值X3与第二阈值X2之间的情 况下，在第三组之后的第四组(以及随后的组)中，进行与第二组同样的开阀驱动控制。
以上，对本发明的优选实施方式进行了详细叙述，但本发明的实施方式除此之外 亦可考虑采用各种方式。例如内燃机的用途、形式等是任意的，并不限定于车载用等。上述 的各数值也只是一例，能够适当变更。
关于成组驱动，亦可在一组中进行两次或四次等不同次数的开阀驱动。并且，在一 组中，可以使第一次或第二次的开阀驱动的驱动时间延长，且N的值并不限定于3。同样，除 了第N次外，当第M次也被延长的情况下，M的值也不限定于2。
当设定有多个阈值的情况下，阈值的数量并不限定于3。也可以形成为每当超过 阈值时、或针对各组而每组的驱动次数。在图5所示的例子中，在第一组与第二组中均使第 三次开阀驱动的驱动时间延长，但亦可针对每组而使延长的开阀驱动不同，例如在第一组 中使第二次开阀驱动的驱动时间延长，在第二组中使第三次开阀驱动的驱动时间延长。
在图5所示的例子中，在第二组中仅使第三次开阀驱动的驱动时间延长，在第三 组中使第二次以及第三次开阀驱动的驱动时间延长。然而，并不局限于此，例如亦可在第二 组与第三组双方均仅使第N次开阀驱动的驱动时间延长，或者在第二组与第三组双方均使 第N次以及第M次双方的开阀驱动的驱动时间延长。
这样，关于成组驱动，存在各种变形例、应用例、组合。并且，也可以通过成组驱动 以外的方法增大每单位时间添加的燃料的量。例如，也可以形成为即便在进气量超过了阈 值时也采用基准方式，并使每次开阀驱动的驱动时间延长。
关于燃烧器装置，前处理催化转化器以及排气管中的至少一方也可以形成为截面 椭圆形或长圆形等非圆形。存在于相比前处理催化转化器靠下游侧的位置的排气处理装置 的种类及排列顺序是任意的。
以上对本发明进行了一定程度的具体说明，但必须理解，在不脱离要求保护的发 明的精神或范围的基础上，能够进行各种改变或变更。本发明的实施方式并不局限于上述 的各个方式，本发明还包括由权利要求书规定的本发明的思想所包括的所有变形例及应用 例。因而，不应对本发明进行限定性的解释，本发明也能够应用于归属于本发明的思想范围 内的其他的任意的技术。本发明中的用于解决课题的手段能够在可能的范围内组合使用。
权利要求
1.一种内燃机，其特征在于，该内燃机具备 排气处理装置，该排气处理装置被设置于排气通路； 燃烧器装置，该燃烧器装置被设置在上述排气处理装置的上游侧，用于使排气温度升温，上述燃烧器装置至少包括燃料添加阀和点火单元，上述燃料添加阀向排气中添加燃料，上述点火单元对从上述燃料添加阀添加的燃料进行点火； 检测单元，该检测单元对上述内燃机的进气量进行检测；以及 控制单元，在从上述燃料添加阀添加燃料时，该控制单元驱动上述燃料添加阀开阀，当由上述检测单元检测出的进气量超过了规定的阈值时，上述控制单元使从上述燃料添加阀每单位时间添加的燃料的量相比规定的基准量增大。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于， 上述控制单元间歇性地驱动上述燃料添加阀开阀而从上述燃料添加阀间歇性地添加燃料，并且，当上述进气量超过了上述阈值时，上述控制单元进行以多次开阀驱动作为一组的成组驱动，并且使一组中的第N次开阀驱动的驱动时间比规定的基准时间长，其中，N为I以上的整数。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于， 上述阈值包括阶梯性地变大的多个阈值， 每当上述进气量增大而超过上述多个阈值中的各阈值时，上述控制单元逐步延长一组的合计驱动时间。
4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于， 当上述进气量超过了上述多个阈值中的至少一个时，上述控制单元延长上述第N次开阀驱动的驱动时间。
5.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于， 当上述进气量超过了上述多个阈值中的至少一个时，上述控制单元除了使一组中的上述第N次开阀驱动的驱动时间比上述基准时间长以外，还使不同于上述第N次的第M次开阀驱动的驱动时间比上述基准时间长，其中，M为I以上的整数。
6.根据权利要求5所述的内燃机，其特征在于， 上述控制单元使上述第N次开阀驱动的驱动时间与上述第M次开阀驱动的驱动时间不同。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的内燃机，其特征在于， 上述燃烧器装置还包括前处理催化转化器，该前处理催化转化器使从上述燃料添加阀添加的燃料氧化。
全文摘要
本发明所涉及的内燃机具备设置于排气通路的排气处理装置和设置于处理装置的上游侧的用于使排气温度升温的燃烧器装置。燃烧器装置至少包括向排气中添加燃料的燃料添加阀和对从燃料添加阀添加的燃料进行点火的点火装置。在从燃料添加阀添加燃料时，驱动燃料添加阀开阀。当检测出的进气量超过了规定的阈值时，使从燃料添加阀每单位时间添加的燃料的量相比规定的基准量增大。能够在提高点火装置的点火概率的同时防止火焰的吹灭，从而能够确保燃烧器装置的充分的点火性能和燃烧性能。
文档编号F01N3/36GK103003541SQ20108006775
公开日2013年3月27日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者森泰一, 桥本英次, 宇野幸树, 神庭千佳, 藤原成启, 花田俊一 申请人:丰田自动车株式会社