内燃机的制作方法_3

文档序号:9806555阅读:来源:国知局
容易产生烟,所W使主喷射燃料的压力增加来减 少烟。因此,内燃机1的负荷越大,则后喷射燃料的贯入力越高,燃料越容易到达汽缸2的 壁面。不过,在内燃机1的负荷大的情况下,要求喷射量本身变少,进而可通过增加后喷射 燃料的压力来促进燃料的微粒化,所W整体上到达汽缸2的壁面的后喷射燃料量变少。 W例另一方面,内燃机1的负荷越小,则主喷射燃料的压力越低。并且,汽缸2内的溫 度变低,后喷射燃料的粒径也变大,所W后喷射燃料越难W蒸发。另外,由于溫度低,要求喷 射量变多。因此,内燃机1的负荷越小,则到达汽缸2的壁面的后喷射燃料量越多。
[0070] 因此,在内燃机1的负荷低即燃料的压力低的情况下,通过促进后喷射燃料的蒸 发,能够抑制后喷射燃料到达汽缸2的壁面。另一方面,在内燃机1的负荷高即燃料的压力 高的情况下,通过减少后喷射燃料的贯入力,能够抑制后喷射燃料到达汽缸2的壁面。
[0071] 因此,在本实施例中,通过调整后喷射时的阀针42的打开速度来调整燃料的粒径 和燃料的贯入力。在燃料喷射阀4的阀针42关闭了时,该阀针42与燃料喷射阀4的内壁面 接触,从而切断了燃料的通路。此时,燃料无法通过阀针42与燃料喷射阀4的内壁面之间。 另一方面,在燃料喷射阀4的阀针42打开了的初期阶段,阀针42离开燃料喷射阀4的内壁 面,阀针42与燃料喷射阀4的内壁面的距离逐渐增加。目P,随着阀针42的顶端部上升,阀 针42的顶端部与燃料喷射阀4的内壁面的距离变大。因此,燃料喷射阀4内的燃料的通路 的截面积逐渐增加。燃料的通路的截面积越大,则每单位时间能够流通的燃料的量越多,所 W每单位时间的燃料喷射量越多。每单位时间的燃料喷射量越多,则燃料的贯入力越高,越 促进燃料的微粒化。因此,通过提高阀针42的打开速度,可促进燃料的微粒化。因此,在燃 料的压力低时,通过提高阀针42的打开速度,能够促进燃料的蒸发。此时,虽然燃料的贯入 力高,但燃料的压力低,所W可抑制后喷射燃料到达汽缸2的壁面。
[0072] 另一方面,通过降低阀针42的打开速度,燃料喷射阀4内的燃料的通路的截面积 缓慢增加,所W每单位时间的燃料喷射量少的期间变长。即,燃料的贯入力低的期间变长。 并且,通过喷射贯入力低的燃料,能够抑制后喷射燃料到达汽缸2的壁面。因此,在燃料的 压力高时,通过降低阀针42的打开速度,能够抑制后喷射燃料到达汽缸2的壁面。此时,由 于汽缸2内的溫度高,所W即使降低了燃料的贯入力,后喷射燃料也会蒸发。
[0073] 此外,在阀针42的提升量变大到了某种程度后,每单位时间的燃料喷射量恒定, 所W燃料的贯入力与阀针42的打开速度无关地变为相同。目P,燃料的贯入力在到阀针42 的提升量变大到某种程度为止的期间内,根据阀针42的打开速度而变化,但在阀针42的提 升量变大到某种程度后,燃料的贯入力与阀针42的打开速度无关地变为恒定。在后喷射中 燃料的喷射量较少,所W在阀针42的提升量变大到某种程度之前,阀针42关闭的情况多。 良P,阀针42在阀针42的打开速度与燃料的贯入力存在相关的范围内上下移动。因此,通过 调整阀针42的打开速度,能够调整燃料的贯入力。此外,即使在后喷射的中途每单位时间 的燃料喷射量变为了恒定,由于在此之前阀针42的打开速度与燃料的贯入力存在相关,所 W仍能够得到本实施例的效果。
[0074] 图4是示出后喷射燃料的压力、燃料喷雾的特性W及后喷射燃料到达汽缸2的壁 面的范围的关系的图。图4是对图2追加了后喷射燃料到达汽缸2的壁面的范围而得到的 图。此外,适合压力是根据内燃机1的运转状态而设定的燃料的压力,是预先通过实验或模 拟等求出而设定的燃料的压力。图4所示的适合压力是在某时刻的适合压力。例如设定该 适合压力来减少烟。
[0075] 在图4中,用双点划线示出了成为后喷射燃料到达汽缸2的壁面的范围的下限值 的燃料喷雾的特性。在从双点划线向上的范围内,后喷射燃料有可能到达汽缸2的壁面。 良P,在燃料的压力为P1 W下的情况下,粒径过大而燃料难W蒸发,所W后喷射燃料会到达 汽缸2的壁面。另一方面,若燃料的压力为P2 W上,则后喷射燃料的贯入力变得过高,燃料 会在蒸发之前到达汽缸2的壁面。图4所示的适合压力是P2 W上的压力,所W在此时的适 合压力下燃料会到达汽缸2的壁面。相对于此,在本实施例中,在燃料的压力为P1 W下的 情况下,使阀针42的打开速度比主喷射时的阀针42的打开速度高,W使得后喷射的粒径变 小。另外,在燃料的压力为P2 W上的情况下,使阀针42的打开速度比主喷射时的阀针42 的打开速度低,W降低燃料的贯入力。此外,在本实施例中,P1相当于本发明中的第一预定 压力,P2相当于本发明中的第二预定压力。
[0076] 此外,在燃料的压力比P1高且比P2低的情况下,在要求喷射量比可喷射量多的那 样的负荷的情况下,燃料也有可能到达汽缸2的壁面。在运样的情况下,即使调整阀针42 的打开速度,也难W抑制燃料到达汽缸2的壁面。在运样的情况下,也可W使用周知的技术 抑制后喷射燃料到达汽缸2的壁面。此时,例如可W通过减少后喷射燃料、将后喷射燃料分 为多次喷射来抑制后喷射燃料附着于汽缸2的壁面。
[0077] 图5A、图5B、图5C是示出燃料喷射阀4的阀针42的提升量的推移的时间图。图 5A示出不实施本实施例的阀针42的提升量的控制的情况。运也可W说是通常控制时的提 升量的推移。通常控制是在主喷射和后喷射中阀针42的打开速度相同的控制,也可W设为 W往的控制。另外,图5A也可W设为燃料的压力比P1高且比P2低的情况下的图。图5B 示出内燃机1的负荷较低且燃料的压力为P1 W下的情况,图5C示出内燃机1的负荷较高 且燃料的压力为P2 W上的情况。在图5A、图5B、图5C中,在主喷射之前进行预喷射,在主 喷射之后进行后喷射。在阀针42的打开速度高时,图5A、图5B、图5C中的提升量的斜率变 大。
[007引目P,如图5B所示,在燃料的压力为P1 W下的情况下,后喷射时的阀针42的提升量 的斜率大,燃料的贯入力高。此时的后喷射时的阀针42的提升量的斜率比通常控制时和主 喷射时的斜率大。另一方面,如图5C所示,在燃料的压力为P2 W上的情况下,后喷射时的 阀针42的提升量的斜率小,燃料的贯入力低。此时的后喷射时的阀针42的斜率比通常控 制时和主喷射时的斜率小。
[0079] 接着,图6是示出本实施例的确定后喷射时的阀针42的打开速度的流程的流程 图。本流程图由ECU10按每个燃烧循环执行。此外,在本实施例中,执行图6所示的流程图 的ECU10相当于本发明中的控制装置。
[0080] 在步骤SlOl中,判定是否存在实施后喷射的要求。目p,判定是否存在从内燃机1 排出未燃燃料的要求。在本步骤中,在存在使催化剂的溫度上升的要求、进行过滤器的再生 的要求、对催化剂的硫横中毒进行恢复的要求、向催化剂供给还原剂的要求等的情况下,判 定为存在实施后喷射的要求。在步骤S101中判定为是的情况下进入步骤S102,另一方面, 在判定为否的情况下结束本流程图。
[0081] 在步骤S102中,检测内燃机1的运转状态。在本步骤中,检测内燃机旋转速度和 燃料喷射量。燃料喷射量与加速器开度存在相关关系,所W也可W取代燃料喷射量而检测 加速器开度。此外,燃料喷射量是与内燃机1的转矩相关的燃料喷射量,是预喷射、主喷射、 后喷射的合计的燃料量。在步骤S102的处理结束后,进入步骤S103。
[0082] 在步骤S103中,算出要求喷射量QP。例如,在为了使催化剂的溫度上升而实施后 喷射的情况下,算出使催化剂的溫度上升到所要求的溫度所需的后喷射燃料量。目P,要求喷 射量QP基于在步骤S102中检测的内燃机旋转速度和燃料喷射量而算出。要求喷射量QP 与内燃机旋转速度及燃料喷射量的关系也可W预先通过实验或模拟等求出并映射化。在步 骤S103的处理结束后,进入步骤S104。
[0083] 在步骤S104中,取得燃料压力PCR。燃料压力PCR由燃料压力传感器11检测。此 夕F,燃料压力P
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