內燃機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及內燃機。
【背景技術】
[0002]已知有將內燃機的向氣缸內的燃料噴射分為多次來實施的做法。由此，因為通過在主噴射之后實施后噴射能夠促進燃燒，所以能夠減少煙塵、提高燃料經濟性。在此，已知有使后噴射的噴射初期的來自燃料噴射閥的燃料的噴射率(每單位時間的燃料的噴射量)的變化比主噴射大的技術，以及通過使后噴射時的燃料噴射閥的閥針(needle)的速度比主噴射時高來變更燃料的噴射率的技術(例如，參照專利文獻I)。在該技術中，提高了后噴射時的燃料的貫入力。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻1:日本特開號公報
[0005]專利文獻2:日本特開號公報

【發明內容】

[0006]發明要解決的問題
[0007]在進行燃料的自點火的柴油內燃機中，作為在主噴射之后實施后噴射時的主要的效果，可舉出以下這2個。第一個效果是燃燒氣體的攪亂所帶來的效果。在柴油內燃機中，當從燃料噴射閥向氣缸內進行主噴射而燃料燃燒時，燃料的貫入力有時會降低而導致燃燒氣體在特定的部位滯留。在此，通過在主噴射的燃料的燃燒后期實施后噴射，能夠攪亂滯留的燃燒氣體。通過該燃燒氣體的攪亂，可促進燃料與空氣混合，所以能夠增加燃燒速度。并且，通過增加燃燒速度，能夠提高等容度，所以能夠提高燃料經濟性。另外，通過燃燒氣體的攪亂，能夠促進煙灰的再氧化，所以能夠減少煙塵。通過減少煙塵，能夠產生更多的熱量，所以由此也能夠提高燃料經濟性。
[0008]第二個效果是利用殘留于燃料噴射閥附近(也可以是氣缸中心側)的較多的氧來使后噴射的燃料燃燒所帶來的效果。主噴射的燃料通過燃料的貫入力而朝向氣缸壁面側前進，之后發生自點火，所以在氣缸壁面側開始燃燒。因此，在主噴射的燃料在氣缸壁面側燃燒時，氣缸中心側殘留有較多的氧。因此，通過在主噴射的燃料在氣缸壁面側燃燒時在成為了高溫高壓的氣缸中心側進行后噴射，能夠利用該殘留于氣缸中心側的較多的氧來使燃料燃燒。這樣，通過在殘留有較多的氧的氣缸中心側使后噴射的燃料燃燒，能夠有效地活用氣缸內的氧。由此，能夠減少煙塵、提高燃料經濟性。
[0009]在此，在以往的技術中，在實施后噴射時，提高燃料的貫入力。在該情況下，主要謀求燃燒氣體的攪亂所帶來的效果。但是，根據內燃機的運轉狀態，也存在與謀求燃燒氣體的攪亂所帶來的效果相比，謀求利用氣缸中心側的氧的效果時能夠得到更大的效果的情況。
[0010]本發明是鑒于上述那樣的問題點所做出的，其目的在于更有效地活用后噴射。
[0011]用于解決問題的技術方案
[0012]為了解決上述問題，本發明的內燃機具備向內燃機的氣缸內噴射燃料的燃料噴射閥，其中，內燃機具備控制裝置，該控制裝置在來自燃料噴射閥的燃料的主噴射之后實施后噴射的情況下，在內燃機的旋轉速度為第一預定速度以上時，使后噴射中的燃料的貫入力比主噴射中的燃料的貫入力高，在內燃機的旋轉速度小于第二預定速度時，使后噴射中的燃料的貫入力比主噴射中的燃料的貫入力低，所述第二預定速度是所述第一預定速度以下的速度。
[0013]后噴射是在主噴射之后進行的燃料噴射，是為了產生內燃機的轉矩而進行的燃料噴射。在此，通過使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力高，能夠以后噴射的燃料來攪亂主噴射的燃燒氣體。因此，燃燒氣體的攪亂的效果變大。另一方面，通過使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力低，能夠使后噴射的燃料在氣缸中心側的氧濃度比較高的部位燃燒。因此，利用氣缸中心側的氧的效果變大。總之，通過實施后噴射能夠促進燃燒，所以能夠抑制煙塵和/或提高燃料經濟性。
[0014]在后噴射時噴射貫入力高的燃料的情況下以及噴射貫入力低的燃料的情況下，對于哪一種情況下在促進燃燒方面更為有效，根據內燃機的運轉狀態而不同。在內燃機旋轉速度高的情況下，與促進氣缸中心側的氧的利用相比，促進燃燒氣體的攪亂的做法更能夠促進煙灰的再氧化，所以能夠抑制煙塵。即，在內燃機的旋轉速度比較高的情況下，通過在后噴射時噴射貫入力高的燃料，能夠進一步減少煙塵。
[0015]另一方面，在內燃機的旋轉速度低的情況下，即使在后噴射時提高燃料的貫入力，燃燒氣體的攪亂所帶來的效果也小。因此，在內燃機的旋轉速度比較低的情況下，與促進燃燒氣體的攪亂相比，促進氣缸中心側的氧的利用的做法更能夠抑制煙塵。即，在內燃機的旋轉速度比較低的情況下，通過在后噴射時噴射貫入力低的燃料，能夠進一步減少煙塵。
[0016]因此，在內燃機的旋轉速度為第一預定速度以上時，使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力高，在內燃機的旋轉速度小于第二預定速度時，使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力低，由此能夠抑制煙塵。由此，也能夠提高燃料經濟性。此外，第一預定速度在使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力高的情況與使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力低的情況相比能夠減少煙塵的內燃機旋轉速度的范圍內被進行設定。另外，第二預定速度在使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力低的情況與使后噴射時的燃料的貫入力比主噴射時的燃料的貫入力高的情況相比能夠減少煙塵的內燃機旋轉速度的范圍內被進行設定。
[0017]另外，可以在所述內燃機的旋轉速度為所述第二預定速度以上且小于所述第一預定速度的情況下，所述控制裝置在主噴射之后實施多次后噴射，并且，在主噴射之后實施多次后噴射的過程中，以包括燃料的貫入力不同的后噴射的方式來實施。
[0018]S卩，也可以將后噴射分為多次來實施。通過將后噴射分為多次來實施，能夠在各個后噴射時改變燃料的貫入力。在此，如上所述，若在內燃機的旋轉速度低時實施后噴射，則與燃燒氣體的攪亂所帶來的效果相比，利用氣缸中心側的氧的效果更大。而且，隨著內燃機的旋轉速度提高，燃燒氣體的攪亂所帶來的效果也逐漸提高。因此，在內燃機的旋轉速度為第二預定速度以上且小于第一預定速度的情況下，能夠分別得到燃燒氣體的攪亂所帶來的效果與利用氣缸中心側的氧的效果。但是，在不將后噴射分開而僅進行一次的情況下，只能提高或降低后噴射中的燃料的貫入力。因此，雖然一方的效果變大，但另一方的效果變小，整體上，煙塵的減少效果小。另一方面，通過將后噴射分為多次而將貫入力比主噴射高的燃料噴射、貫入力比主噴射低的燃料噴射以及貫入力與主噴射相同的燃料噴射加以組合，能夠分別得到燃燒氣體的攪亂所帶來的效果與利用氣缸中心側的氧的效果，能夠使煙塵的減少效果更大。
[0019]另外，可以是，所述內燃機的旋轉速度越高，則所述控制裝置使后噴射中的燃料的貫入力越高。
[0020]在此，內燃機的旋轉速度越高，則進行煙灰的再氧化的時間越短。為了促進煙灰的再氧化，提高后噴射中的燃料的貫入力的做法是有效的。而且，內燃機旋轉速度越高，則進行煙灰的再氧化的時間越短，所以增大促進煙灰的再氧化的效果的做法更能夠抑制煙塵。另一方面，內燃機的旋轉速度越低，則進行煙灰的再氧化的時間越長，所以燃燒氣體的攪亂所帶來的效果變小，而利用氣缸中心側的氧的效果變大。即，在后噴射時，內燃機的旋轉速度越高則使燃料的貫入力越高，內燃機的旋轉速度越低則使燃料的貫入力越低，由此，能夠使后噴射的效果更大。此外，在內燃機的旋轉速度越高則使后噴射中的燃料的貫入力越高時，既可以使后噴射的貫入力根據內燃機的旋轉速度而階段性地提高，也可以無級地(連續地)提尚。
[0021]另外，所述控制裝置，可以在所述后噴射分為多次來實施時，以包括燃料的貫入力比主噴射的貫入力高的噴射和燃料的貫入力比主噴射的貫入力低的噴射的方式來實施，所述內燃機的旋轉速度越高，則使所述燃料的貫入力比主噴射的貫入力高的噴射中的燃料噴射量相對于后噴射中的燃料噴射量的總量之比越大。
[0022]在此，內燃機的旋轉速度越高，則進行煙灰的再氧化的時間越短。為了促進煙灰的再氧化，提高后噴射中的燃料的貫入力的做法是有效的。另一方面，在內燃機的旋轉速度低的情況下，利用氣缸中心側的氧的做法的減少煙塵的效果更高。而且，內燃機旋轉速度越高，則進行煙灰的再氧化的時間越短，所以增大促進煙灰的再氧化的效果的做法更能夠抑制煙塵。即，在后噴射時，內燃機的旋轉速度越高，則使貫入力高的燃料的噴射量越多，由此，能夠使后噴射的效果更大。此外，上述燃料噴射量之比既可以根據內燃機的旋轉速度而階段性地增大，也可以無級地(連續地)增大。
[0023]另外，所述控制裝置可以通過在實施后噴射時提高所述燃料噴射閥的閥針的開閥速度，來提高后噴射中的燃料的貫入力。
[0024]在此，通過提高閥針的開閥速度，能夠迅速地使燃料的通路的截面積增加，因此，能夠迅速地提高燃料的貫入力。另一方面，通過降低閥針的開閥速度，能夠使燃料的通路的截面積緩慢地增加，因此，能夠緩慢地提高燃料的貫入力。因此，通過在后噴射時調整閥針的開閥速度，能夠調整燃料的貫入力。
[0025]另外，所述控制裝置可以通過在實施后噴射時提高所述燃料的壓力，來提高后噴射中的燃料的貫入力。
[0026]通過提高燃料的壓力，能夠提高燃料的貫入力。因此，在后噴射時，通過調整燃料的壓力，能夠調整燃料的貫入力。
[0027]同樣地，所述控制裝置可以通過在實施后噴射時降低所述燃料噴射閥的閥針的開閥速度，來降低后噴射中的燃料的貫入力。
[0028]另外，所述控制裝置可以通過在實施后噴射時降低所述燃料的壓力，來降低后噴射中的燃料的貫入力。
[0029]發明的效果
[0030]根據本發明，能夠更有效地活用后噴射。
【附圖說明】
[0031]圖1是示出實施例的內燃機的概略結構的圖。
[0032]圖2是示出內燃機旋轉速度、燃料噴射量、以及進行后噴射的區域之間的關系的圖。
[0033]圖3(A)是示出第一區域Rl的情況下的燃料噴射閥的閥針的提升量的推移的時間圖，圖3(B)是示出第二區域R2的情況下的燃料噴射閥的閥針的提升量的推移的時間圖，圖3(C)是示出第三區域R3的情況下的燃料噴射閥的閥針的提升量的推移的時間圖。
[0034]圖4是示出實施例1的決定后噴射燃料的貫入力的流程的流程圖。
[0035]圖5是示出設置了第一區域Rl和第三區域R3的情況下的內燃機旋轉速度、燃料噴射量、以及進行后噴射的區域之間的關系的圖。
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