[发明专利]内燃机的燃料喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在高EGR率中提高燃烧效率的端口(port)喷射式内燃机的燃料喷射装置。

背景技术

在火花点火式内燃机中，作为用于提高燃料费效率(燃費効率)的有效方法具有废气再循环(EGR)。根据EGR得到在低、中负荷运转区域的泵(pumping)损失的减少、基于比热比的上升的热效率的提高、以及基于燃烧温度降低的热损失的减少等效果。一般来说，越是增加EGR量，就越是能够得到较高的效果，因此普及利用可变阀控制等来大量地导入EGR的技术。

然而，EGR气体以N₂、CO₂为主要成分，几乎不含有氧。因此，当大量地导入EGR时，担心燃烧分子周围的氧浓度变低而引起不完全燃烧。不完全燃烧成为废气中的有害成分(CO、HC)的增加、燃料费的恶化的原因。因此，即使大量地导入EGR、也需要使燃烧良好地进行。因此，在例如日本特开平6-213080号公报中记载有使EGR气体和新鲜空气、以及燃料在燃烧室内层状化且以燃料周围的氧浓度不降低的方式形成混合气体的技术。在本技术中，将排气端口以及吸气端口以在燃烧室内形成一个方向的漩涡(swirl)流的方式配置，吸气阀与排气阀以被各自的可变正时(timing)机构操作的方式连接。在吸气冲程中最先打开排气阀并向燃烧室内再次吸入燃烧气体，接着关闭排气阀并打开吸气阀，由此向燃烧室内吸入新鲜空气与燃料。由此，EGR气体位于燃烧室的下侧而新鲜空气和燃料位于燃烧室的上侧，而被层状化。

发明内容

本发明的课题在于，即使在导入EGR气体的情况下，也能够抑制不完全燃烧。

为了解决上述问题，在本发明的内燃机的燃料喷射装置中，在向吸气端口内喷射燃料且具备推定内部EGR率的机构的内燃机中，根据由内部EGR率的推定机构而推定的内部EGR率的大小而改变排气冲程内的燃料喷射期间与吸气冲程内的燃料喷射期间的比率。并且，EGR率的推定能够利用气门重叠期间的长短而进行。

在排气冲程喷射中，燃料的气化特性优良，另一方面，在吸气冲程喷射中，燃料与新鲜空气的混合性良好。因此，通过根据内部EGR率的大小而改变排气冲程与吸气冲程的比率，与内部EGR率的大小无关地，能够进行燃料的气化性与和新鲜空气的混合性良好的混合气形成。由此，能够抑制不完全燃烧，并相对于范围较宽的内部EGR率而实现燃料费性能的提高与排放降低。并且，不需要用于形成漩涡的元件等而能够实现成本降低。

附图说明

图1是示出适用本发明的内燃机的喷射装置的内燃机的结构的图。

图2示出基于可变阀的吸气排气阀的开闭阀定时(タイミング)的例子，(1)是无O/L的例子，(2)、(3)是设置正O/L的例子，(4)、(5)是设置负O/L的例子。

图3是示出本发明的实施方式中的燃料喷射定时的图。

图4是示出本发明的实施方式中的内部EGR率与吸气冲程喷射比率ε之间的关系的一例的图。

图5是本发明的实施方式中的喷射定时的决定流程图。

图6是示出排气冲程喷射中的机器内的燃烧气体、新鲜空气、以及燃料的行为(挙動)的图，(1)是示出排气冲程后期、(2)是示出吸气冲程初期、(3)是示出吸气冲程中期的燃烧气体、新鲜空气、以及燃料的行为的图。

图7是示出吸气冲程喷射中的机器内的燃烧气体、新鲜空气、以及燃料的行为的图，(1)是示出排气冲程后期、(2)是示出吸气冲程初期、(3)是示出吸气冲程中期的燃烧气体、新鲜空气、以及燃料的行为的图。

图8是示出本发明的实施方式中的内部EGR率与吸气冲程喷射比率ε之间的关系的一例的图。

图9是示出气门重叠量与内部EGR率之间的关系的一例的图。

图10是示出本发明的实施方式中的气门重叠量与吸气冲程喷射比率ε之间的关系的一例的图。

图11是示出点火时间提前(進角)量与内部EGR率之间的关系的一例的图。

图12是示出本发明的实施方式中的点火时间提前量与吸气冲程喷射比率ε之间的关系的一例的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的燃料喷射装置的两个实施方式进行详细的说明。

实施例1

图1是本发明的第一实施方式中的内燃机。