CN107735560B - 燃料喷射控制装置以及燃料喷射控制方法 - Google Patents

Abstract

一种对缸内直接喷射燃料式火花点火发动机进行控制的燃料喷射控制装置，所述缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：燃料喷射阀，其向缸内直接喷射燃料；以及火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火，其中，在喷射的燃料所碰撞的部位处于规定的低温状态的情况下，该燃料喷射控制装置对规定的运转条件下的燃料喷射条件进行变更而喷射燃料，以使得抑制燃料喷雾持续地与相同的位置碰撞。

Description

燃料喷射控制装置以及燃料喷射控制方法

技术领域

本发明涉及直接向缸内喷射燃料的缸内喷射式火花点火内燃机的燃料喷射控制。

背景技术

在缸内喷射式火花点火内燃机中，有时燃料会附着于活塞冠面等。如果该燃料的附着量增大并被燃烧火焰点火而燃烧，则会导致PN(Particulate Number)的增大。因此，JP2004-211664A中公开了如下技术，即，为了抑制燃料向活塞冠面附着，根据阀重叠期间中的喷回量而对压缩行程中的燃料喷射定时进行提前校正。

在上述文献中，进行基于压缩行程喷射的分层燃烧。而且，在上述文献中，使压缩行程中的燃料喷射定时提前，由此在校正之前使燃料喷射时的燃料喷射阀和活塞冠面之间的距离增大，减少燃料向活塞冠面的附着量。

发明内容

然而，在上述文献的控制中，例如提前校正量在怠速运转中恒定，燃料喷雾每次都与活塞冠面的相同的位置碰撞，因此燃料向活塞冠面的附着量会增大。

因此，本发明的目的在于，提供能降低向活塞冠面的燃料附着量的燃料喷射控制装置以及燃料喷射控制方法。

根据本发明的某个方式，提供一种缸内直接喷射燃料式火花点火发动机的燃料喷射控制装置，该缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：燃料喷射阀，其向缸内直接喷射燃料；以及火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火。在喷射的燃料所碰撞的部位处于规定的低温状态的情况下，燃料喷射控制装置对规定的运转条件下的燃料喷射条件进行变更而喷射燃料，以使得抑制燃料喷雾持续地与相同的位置碰撞。

附图说明

图1是应用了本实施方式的控制的内燃机的结构图。

图2是表示本实施方式的控制流程的流程图。

图3是表示燃料喷射定时的可变更范围的表。

图4是表示在恒定燃料压力下对燃料喷射定时进行变更时的变更量和燃料喷射量的关系的表。

图5是表示燃料压力的可变更范围的表。

图6是表示恒定燃料喷射定时下对燃料压力进行变更时的变更量和燃料喷射量的关系的表。

图7是表示燃料压力以及燃料喷射定时的可变更范围的对应图。

图8是表示使燃料喷射定时变化的方法的例子的图。

图9是表示活塞冠面的燃料喷雾碰撞位置和燃料喷射定时的关系的图。

图10是用于对执行本实施方式的控制的情况下的效果进行说明的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是应用了本实施方式的缸内直接喷射燃料式火花点火发动机(下面，也称为“发动机”)1的燃烧室周围的概略结构图。此外，图1中仅示出了一个气缸，但本实施方式也可以应用于多气缸发动机。

发动机1的气缸体1B具有气缸2。活塞3以能够往返移动的方式收纳于气缸2。活塞3经由连杆12与未图示的曲轴连结，曲轴旋转而使得活塞3进行往返移动。另外，活塞3在冠面3A(下面，也称为活塞冠面3A)具有后述的腔室10。

发动机1的气缸盖1A具有凹状的燃烧室11。燃烧室11构成为所谓的屋顶型(pent-roof type)的结构，在进气侧的倾斜面配置有一对进气阀6，在排气侧的倾斜面配置有一对排气阀7。而且，在被上述一对进气阀6以及一对排气阀7包围的燃烧室11的大致中心位置，火花塞8配置为沿着气缸2的轴线。

另外，在气缸盖1A的夹在一对进气阀6之间的位置，燃料喷射阀9配置为面对燃烧室11。后文中对从燃料喷射阀9喷射的燃料喷雾的定向性进行叙述。

进气阀6以及排气阀7分别由未图示的凸轮轴进行开闭驱动。此外，可以将可变动阀机构配置于进气侧或者排气侧的至少一侧，由此能够对开阀定时以及闭阀定时进行可变控制。开阀定时是指开始进行开阀动作的定时，闭阀定时是指结束闭阀动作的定时。作为可变动阀机构，可以采用使凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化的机构、不仅能使旋转相位变化而且还能使各阀的工作角也变化的机构等公知的机构。

在排气通路5的废气流下游侧，安装有用于对发动机1的废气进行净化的废气净化催化剂。废气净化催化剂例如是三元催化剂。

如上所述，活塞3在活塞冠面3A具有腔室10。腔室10在活塞冠面3A设置于偏向进气侧的位置。而且，燃料喷射阀9以如下方式配置，即，如果在活塞3处于上止点附近时喷射燃料，则使得燃料喷雾朝向该腔室10。腔室10形成为如下形状，即，使得碰撞并反弹的燃料喷雾朝向火花塞8的方向。

此外，利用控制器100根据发动机1的运转状态对发动机1的燃料喷射量、燃料喷射定时以及点火时机等进行控制。此外，这里所说的燃料喷射定时是指开始喷射燃料的定时。另外，为了执行上述控制，发动机1具有曲轴角度传感器、冷却水温传感器、对吸入空气量进行检测的空气流量计等各种检测装置。

下面，对控制器100执行的发动机1的起动时的控制进行说明。在本实施方式中，进行所谓的2阶段喷射，即，分为2次喷射每1个周期中所需的燃料量。

废气净化催化剂在比活性化温度低的温度下不发挥充分的净化性能。因此，在废气净化催化剂的温度低于活性化温度的冷机起动时，需要使废气净化催化剂尽早升温。因此，在刚进行冷起动之后的怠速状态下废气净化催化剂处于非活性状态的情况下，为了使废气净化催化剂尽早实现活性化，控制器100执行超滞后分层燃烧。此外，超滞后分层燃烧本身是公知的(参照日本特开2008-25535号公报)。

在超滞后分层燃烧中，控制器100将点火定时设定为膨胀行程的前半段的例如压缩上止点之后的15deg-30deg。另外，控制器100将第1次的燃料喷射定时设定于进气行程的前半段，将第2次的燃料喷射定时设定为压缩行程的后半段的使得燃料喷雾直至点火定时为止能够到达火花塞8的周围的定时，例如压缩上止点之前的50deg-60deg。

这里，对第1次的燃料喷射量和第2次的燃料喷射量进行说明。

在上述超滞后分层燃烧中排出的废气的空燃比为化学计量(理论空燃比)。与通常的燃料喷射量设定方法相同地，控制器100对能够以每1个周期的吸入空气量进行完全燃烧的燃料量(下面，也称为总燃料量)进行计算。将该总燃料量中的一部分、例如50重量％-90重量％设为第1次的喷射量，将剩余部分设为第2次的喷射量。

如果如上所述设定燃料喷射量，则在第1次的燃料喷射中喷射的燃料喷雾不会与腔室10碰撞，而是向气缸2内扩散，与空气混合而在燃烧室11的整个区域中形成比化学计量稀薄的均质混合气体。而且，在第2次的燃料喷射中喷射的燃料喷雾与腔室10碰撞并被卷起而到达火花塞8的附近，在火花塞8的周围集中形成比化学计量浓厚的混合气体。由此，燃烧室11内的混合气体变为分层状态。如果在该状态下利用火花塞8进行火花点火，则进行能抑制失火、烟尘的产生的抗外部干扰能力较强的燃烧。但是，上述燃烧为分层燃烧，为了与点火定时处于压缩上止点之前的通常的分层燃烧区别开而称为超滞后分层燃烧。此外，可以设为如下3阶段喷射，即，将上述的第1次的燃料喷射分割为2次，在进气行程中进行2次、且在压缩行程中进行1次而共计分为3次来喷射每1个周期中所需的燃料量。

根据上述的超滞后分层燃烧，与当前的均质化学计量燃烧相比不仅能够使排气温度升高，而且还能够降低从燃烧室11向排气通路5的碳氢化合物(HC)排出量。即，根据超滞后分层燃烧，与以当前的仅进行均质化学计量燃烧、仅进行分层燃烧、或者与此相对进一步在燃烧后期以后(膨胀行程以后、排气行程中)对追加燃料进行喷射的燃烧方式等进行暖机的情况相比，能够抑制从起动开始起直至废气净化催化剂实现了活性化为止的期间的HC向大气中的排出，并能够实现废气净化催化剂的尽早活性化。

但是，在超滞后分层燃烧的执行中与活塞冠面3A碰撞的燃料的一部分并未朝向火花塞8的方向，而是附着于活塞冠面3A。即使在燃料附着于活塞冠面3A的情况下，如果所附着的燃料气化而在该周期中燃烧，则燃料不会残留于活塞冠面3A。然而，在冷机起动时执行超滞后分层燃烧，因此直至活塞冠面3A的温度升高为止所附着的燃料难以气化。另外，如果附着的燃料因该周期的燃烧火炎的传播而燃烧，则燃料不会残留于活塞冠面3A。然而，在超滞后分层燃烧中在膨胀行程中开始燃烧，因此燃烧火焰不会到达活塞冠面3A、或者在膨胀行程后半段以温度降低后的状态而到达活塞冠面3A。因此，所附着的燃料难以在该周期中燃尽。此外，将残留于活塞冠面3A的液态燃料被燃烧火焰点火而燃烧的现象称为池火(poolfire)。

因此，残留于活塞冠面3A的液态燃料在冷机起动之后的规定期间内持续增加。这里所说的规定期间是指直至残留于活塞冠面3A的液态燃料在1个周期中气化的量多于在1个周期中附着于活塞冠面3A的量为止的期间。

即，如果超过规定期间而持续进行超滞后分层燃烧，则残留于活塞冠面3A的液态燃料逐渐减少。然而，有时在经过规定期间之前以液态燃料残留于活塞冠面3A的状态而从超滞后分层燃烧向均质化学计量燃烧切换。例如，有时因废气净化催化剂变得活性化、加速器踏板被踏入而进行加速。此外，这里所说的均质化学计量燃烧是指如下燃烧方式，即，在整个燃烧室11形成理论空燃比的混合气体，在最佳点火时机(MBT:minimum advance forbest torque)进行火花点火。

如果在液态燃料残留于活塞冠面3A的状态下向均质化学计量燃烧切换，则燃烧火焰保持高温不变地到达活塞冠面3A而产生池火，残留的液态燃料燃烧。这样，如果直至此次的周期为止蓄积的液态燃料燃烧，则呈现出PN增加的趋势。

因此，在本实施方式中，为了降低残留于活塞冠面3A的液态燃料量，控制器100执行下面说明的控制。

图2是表示控制器100所执行的控制流程的流程图。在较短的周期(例如每10毫秒)反复执行本流程。

在步骤S10中，控制器100判定加速请求的有无。具体而言，判定加速器踏板开度(APO)是否大于零、即加速器踏板是否被踏入。此外，在本步骤中只要能够判定加速请求的有无即可，因此，例如可以在加速器踏板开度的变化速度大于规定值的情况下判定为存在加速请求，也可以在加速器踏板开度大于零、且加速器踏板开度的变化速度大于规定值的情况下判定为存在加速请求。

控制器100在加速器踏板开度大于零的情况下判定为存在加速请求，在步骤S50中执行均质化学计量燃烧。另一方面，在加速器踏板开度为零的情况下，控制器100判定为无加速请求而执行步骤S20的处理。

在步骤S20中，控制器100判定催化剂温度是否高于催化剂活性温度(A℃)。在催化剂温度高于催化剂活性温度的情况下，控制器100在步骤S50中执行均质化学计量燃烧。另一方面，在催化剂温度低于催化剂活性温度的情况下，为了促进催化剂的升温，控制器100在步骤S30中执行超滞后分层燃烧(FIR)。

即，如果催化剂处于非活性状态，则控制器100执行超滞后分层燃烧，如果处于活性状态，则执行均质化学计量燃烧。但是，在存在加速请求的情况下，为了进行满足加速请求的加速而执行均质化学计量燃烧。

在步骤S40中，如后所述，控制器100在每1个周期内对燃料喷射定时和燃料喷射压力(下面，也称为“燃料压力”)进行变更。

另外，在步骤S50中执行均质化学计量燃烧的情况下，控制器100在步骤S60中判定作为燃料喷雾碰撞的部位的活塞冠面3A的温度(下面，也称为“活塞冠面温度”)是否低于预先设定的温度(B℃)。如果活塞冠面温度大于或等于B℃，则控制器100结束本流程，如果低于B℃，则控制器100执行步骤S40的处理。在步骤S60中使用的预先设定的温度(B℃)，例如是变为残留于活塞冠面3A的液态燃料随着时间的经过而减少的状态时的活塞冠面温度。此外，可以根据变为所述状态时的气缸壁面温度而对活塞冠面温度进行推定。而且，可以根据冷却水温而对气缸壁面温度进行推定。

如上所述，在无加速请求的情况下，如果催化剂处于非活性状态，则控制器100执行超滞后分层燃烧，如果催化剂处于活性状态，则控制器100执行均质化学计量燃烧。而且，在执行超滞后分层燃烧的情况下，在每1个周期内对燃料喷射定时和燃料压力进行变更。另外，即使在执行均质模式的情况下，如果活塞冠面温度低于B℃、即是液态燃料能够蓄积于活塞冠面3A的温度，则控制器100也在每1个周期内都对燃料喷射定时和燃料压力进行变更。

此外，并非必须要对燃料喷射定时和燃料压力这二者进行变更，只要能够获得上述效果，也可以仅对任一者进行变更。另外，变更的周期并不局限于每1个周期，可以每隔几个周期、或者在不规则的周期内进行变更。只要能够不对在规定的(相同的)发动机运转条件下由控制器100计算出的成为基本的燃料喷射条件(燃料喷射定时或者燃料压力)进行变更，而是使该条件持续，由此持续对相同的部位喷射燃料而抑制液态的燃料难以干燥的状态即可，也可以是其他方式。

上述的“规定的发动机运转条件”是指在发动机运转中逐次对各控制参数进行计算时的环境条件(吸入空气量、温度、请求扭矩等)。即，如果当前为规定的(相同的)发动机运转条件，则在相同的燃料喷射条件(燃料喷射定时和燃料压力)下进行控制，但在本实施方式中，即使是规定的(相同的)发动机运转条件，也进行如下控制，即，有目的地对燃料喷射条件(燃料喷射定时和燃料压力的至少一者)进行变更，使得附着有燃料的位置在微观时间经过的同时偏移。另外，使附着有燃料的位置偏移的量只要能够获得抑制PN增大的效果即可，可以不使其在所需程度的基础上进一步偏移。

此外，在执行超滞后分层燃烧的情况下不执行与冠面温度有关的判定，是因为步骤S20中同时进行与冠面温度有关的判定。即，催化剂在冷机起动时、怠速停止或燃料切断之后的恢复时能够变为非活性状态，但这些状态也是活塞冠面温度变低的状态，因此如果催化剂温度低于活性温度，则在步骤S20中能够推定为处于低于活塞冠面温度的状态。

这里，对步骤S40的处理进行说明。

如上所述，在步骤S40中，控制器100在每1个周期内对燃料喷射定时和燃料压力进行变更。这是为了在每1个周期内改变活塞冠面3A的由燃料喷雾碰撞的位置(也称为燃料碰撞位置)。在燃料碰撞位置未变化的情况下，下一个周期内的燃料喷雾在附着于活塞冠面3A的燃料气化之前进行碰撞，该状态反复出现，从而液态燃料蓄积于燃料碰撞位置。因此，为了抑制这样的液态燃料的蓄积，控制器100执行燃料喷射控制，该燃料喷射控制用于使此次的周期内的燃料喷射位置相对于上一个周期内的燃料碰撞位置偏移。下面，对能够使此次的周期内的燃料喷射位置相对于上一个周期内的燃料碰撞位置偏移的燃料喷射控制的3种模式进行说明。

(第1模式)

第1模式是控制器100在燃料压力恒定的状态下对燃料喷射定时进行变更的模式。

图3是表示燃料喷射定时的可变更范围的表。图3中的纵轴为燃料压力，横轴为燃料喷射定时，图中的IT0是成为执行超滞后分层燃烧时的基准的燃料喷射定时(基本燃料喷射定时)。图4是表示在恒定的燃料压力下对燃料喷射定时进行变更时的变更量和燃料喷射量的关系的表。

为了抑制液态燃料蓄积于活塞冠面3A，优选使得燃料喷雾不持续与活塞冠面3A的相同位置碰撞。而且，如果燃料压力恒定，则燃料喷射量越多，喷射时间越长。因此，如图4所示，燃料喷射量越多，越增大燃料喷射定时变更量。但是，如果燃料喷雾越不与腔室10碰撞、越增大燃料喷射定时变更量，则在火花塞周围难以形成分层混合气体，因此燃烧稳定度在超滞后分层燃烧模式下降低。因此，即使对燃料喷射定时进行变更，也确保了燃烧稳定度，因此如图3所示设定提前角边界IT1以及滞后角边界IT2。

此外，在超滞后分层燃烧执行中，燃料喷射量几乎未变化，但在均质化学计量燃烧执行中，燃料喷射量根据运转状态而变化，因此预先如图4所示规定燃料喷射量和燃料喷射定时变更量的关系是有意义的。

另外，在超滞后分层燃烧中，必须使得与活塞冠面3A碰撞的燃料喷雾向火花塞8方向反射而形成分层混合气体，因此在设定提前角边界IT1以及滞后角边界IT2时，需要考虑燃料喷雾是否反射。另一方面，在均质化学计量燃烧的情况下，只要主要考虑附着于活塞冠面3A的燃料的蒸发容易度即可。

(第2模式)

第2模式是控制器100在燃料喷射定时恒定的状态下对燃料压力进行变更的模式。

图5是表示第2模式下的燃料压力的可变更范围的表。图5中的纵轴为燃料压力，横轴为燃料喷射定时，图中的P0是成为超滞后分层燃烧执行时的基准的燃料压力(基本燃料压力)。图6是表示在恒定的燃料喷射定时下对燃料压力进行变更时的变更量和燃料喷射量的关系的表。

即使燃料喷射定时固定，如果对燃料压力进行变更，则燃料喷雾的速度、到达距离也改变，因此活塞冠面3A的燃料碰撞位置也改变。例如，即使燃料喷射定时相同，如果提高燃料压力，则直至燃料喷雾与活塞3碰撞为止的时间也缩短，因此与燃料压力降低前相比，活塞3在燃料喷雾碰撞时位于更接近下止点的位置。燃料喷射阀9的喷射方向恒定，因此活塞位置向下止点侧偏移，从而活塞冠面3A的燃料碰撞位置也偏移。

另外，如图6所示，燃料喷射量越多，越增大燃料压力变更量。但是，燃料压力越低则燃料越难以雾化，无论在超滞后分层燃烧以及均质化学计量燃烧的任何情况下，燃烧稳定性都下降。另外，燃料压力越低，与活塞冠面3A碰撞的燃料喷雾越难以反射，在火花塞周围越难以形成分层混合气体，因此超滞后分层燃烧模式下的燃烧稳定性下降。另外，对于燃料压力，根据燃料泵的性能等而规定高压侧的边界。因此，基于燃料的雾化特性、燃烧稳定度、以及燃料泵的性能等，如图5所示设定低压边界P1以及高压边界P2，将低压边界P1设为基本燃料压力。即，本实施方式中的“燃料压力的变更”意味着提高燃料压力。此外，可以将基本燃料压力设定为高于低压边界P1。

(第3模式)

第3模式是控制器100对燃料压力以及燃料喷射定时进行变更的模式。

图7是表示第3模式下的燃料压力以及燃料喷射定时的可变更范围的对应图。在图7中，与燃料压力P1的情况相比，在燃料压力P2的情况下，燃料喷射定时的可变更范围更大的理由如下。第1，燃料压力越高，燃料喷雾越变得微粒化，并且燃料喷雾的动量越大，从而燃烧稳定度越提高。第2，燃料压力越高，燃料喷雾的速度越高，到达距离也越增大，因此即使延长燃料喷射定时下的从燃料喷射阀9至活塞冠面3A的距离，燃料喷雾也能够在活塞冠面3A反射而在火花塞8的周围形成分层混合气体，燃烧稳定度提高。

即，如图8所示，在燃料压力恒定的状态下，仅能够在从提前角边界IT1至滞后角边界IT2的范围内对燃料喷射定时进行变更，与此相对，通过对燃料压力也进行变更，能够将可变更范围扩大至图8中的虚线所示的范围。如上所述，无论在任何模式下都能够使活塞冠面3A的燃料碰撞位置偏移，但在本实施方式中，控制器100执行对燃料压力以及燃料喷射定时进行变更的第3模式。

此外，在图8中，可以按照基准→滞后角→基准→提前角→基准……的顺序进行变更，也可以按照基准→滞后角→提前角→基准→滞后角→提前角……的顺序进行变更。

在步骤S40中，控制器100执行上述的第1模式至第3模式中的任意模式的燃料喷射控制。任何燃料喷射控制都是在超滞后分层燃烧执行中以使得燃料喷雾集中于火花塞8的周围的方式对燃料喷射定时、燃料压力进行变更。此外，腔室10发挥将碰撞后的燃料喷雾向火花塞8的方向引导的功能，但为了使燃料喷雾向火花塞8的方向反射，并不是必须要使燃料喷雾与腔室10碰撞。例如，提高燃料压力而增大燃料喷雾的动量，由此能够使得与相对于活塞冠面3A的腔室10偏离的位置碰撞的燃料喷雾直接或者再次向气缸壁反射而集中于火花塞8的周围。

下面，对本实施方式的作用效果进行说明。

图9是表示在超滞后分层燃烧执行中，在每1个周期内使燃料喷射定时以及燃料压力按照基准→提前角→滞后角→基准→提前角……而变更的情况下的燃料喷雾与活塞3的关系的图。

燃料喷雾在基准位置处与包含腔室10的活塞冠面3A的中心附近碰撞。在下一个周期内，将燃料喷射定时向滞后角侧变更，燃料喷雾的碰撞位置从基准位置的碰撞位置向图中的右侧偏移。而且，在再下一个周期内，将燃料喷射定时向提前角侧变更，燃料喷雾的碰撞位置从基准位置的碰撞位置向图中的左侧偏移。

图10是执行图9的燃料喷射控制的情况下的、活塞冠面温度以及液态燃料量的时序图。作为对比例，由虚线示出未使燃料喷射定时以及燃料压力变化的情况下的时序图。

在对比例中，燃料喷雾在每一个周期内与活塞冠面3A的相同位置碰撞，因此在如冷机起动时活塞冠面温度较低的情况下，下一个周期内的燃料喷雾在上一次的周期内附着的燃料气化之前进行碰撞。因此，附着于活塞冠面3A的燃料容易形成液膜，因形成液膜而使得活塞冠面温度难以升高，并且，产生液态燃料量增加这样的恶性循环。

对此，在本实施方式中，活塞冠面3A的燃料喷雾在每1个周期内碰撞的位置都变化，因此能够争取附着于活塞冠面3A的燃料气化的时间。其结果，难以产生对比例这样的恶性循环，与对比例相比活塞冠面温度更容易升高，能够抑制蓄积于活塞冠面3A的液态燃料量。

此外，在本实施方式中，在每1个周期内都对燃料喷射定时、燃料喷射压力进行变更，但并不局限于此。只要能够抑制燃料喷雾持续与活塞冠面3A、气缸壁面的相同位置碰撞，例如可以每隔几个周期而进行变更，也可以随机地变更。这里所说的“持续”意味着连续地达到液态燃料蓄积于活塞冠面3A、气缸壁面的程度。液态燃料连续地蓄积至何种程度，根据燃料喷射模式(喷雾形状)、活塞冠面3A的形状、每1次的燃料喷射量等各种要因而不同，因此预先通过实验等而进行调查。

如上，在本实施方式中，在喷射的燃料所碰撞的部位处于规定的低温状态的情况下，变更规定的运转条件下的燃料喷射条件而喷射燃料，以使得抑制燃料喷雾持续地与相同的位置碰撞。具体而言，在活塞冠面温度低于规定温度的情况下，以使得活塞冠面3A的燃料喷雾碰撞位置在每1个周期内都变化的方式喷射燃料。由此，能够抑制燃料局部地附着于活塞冠面3A，因此能够抑制液态燃料蓄积于活塞冠面3A。

此外，在本实施方式中，对燃料喷雾所碰撞的部位是活塞冠面3A的情况进行了说明，但即使在燃料喷雾所碰撞的部位是气缸壁面的情况下，通过应用本实施方式的控制，也能够抑制因燃料喷雾持续与气缸壁面的相同位置碰撞而引起燃料的蓄积。

在本实施方式中，为了使活塞冠面3A的燃料喷雾碰撞位置变化而对燃料喷射定时进行变更。由此，能够抑制液态燃料蓄积于活塞冠面3A。此外，在本实施方式中，对燃料喷射定时、燃料压力进行变更的膨胀行程喷射是喷射用于所谓的主燃烧的燃料，但也可以应用于所谓的后喷射(post injection)、延迟喷射(after injection)。如果在这些燃料喷射中喷射的燃料也蓄积于活塞冠面3A等，则这也有可能成为PN增大的原因。

在本实施方式中，通过对燃料喷射压力进行变更，从而抑制燃料喷雾持续地与相同的位置碰撞。如果对燃料压力进行变更，则活塞冠面3A的燃料碰撞位置因燃料喷雾的飞行距离等变化而变化，因此与对燃料喷射定时进行变更的情况相同地，能够抑制液态燃料蓄积于活塞冠面3A。对燃料喷射压力进行变更的膨胀行程喷射可以是所谓的后喷射、延迟喷射，这一点也与对燃料喷射定时进行变更的情况相同。

另外，可以对燃料喷射定时以及燃料喷射压力进行变更。例如，以能够确保燃烧稳定度的燃料压力为基准，根据燃料喷射定时的变更量而对相对于上述燃料压力的燃料压力升高量进行调整。如果使燃料压力升高，则燃料喷雾的微粒化得到促进、且燃料喷雾的动量增加，因此燃烧稳定度提高。其结果，即使从腔室10脱离的燃料喷雾因燃料喷射定时的变更而增加，也能够抑制燃烧稳定度的下降。

在对燃料喷射定时以及燃料喷射压力进行变更的情况下，燃料压力越高，越增大燃料喷射定时的变更量。由此，与未对燃料压力进行变更的情况相比，活塞冠面3A的燃料喷雾碰撞位置的变化量增大，因此容易抑制液态燃料附着于活塞冠面3A。

在本实施方式中，燃料喷射量越多，越增大燃料喷射定时以及燃料压力的变更量。燃料喷射量越多，喷射脉冲越变长，喷射期间中的活塞移动量越增大，因此每1个周期内的活塞冠面3A的燃料喷雾碰撞位置处于广阔的范围。因此，如本实施方式，燃料喷射量越多，越增大燃料喷射定时以及燃料压力的变更量，由此能够抑制连续的周期内的活塞冠面3A的燃料喷雾碰撞位置的重叠。

此外，在本实施方式中，对应用于燃料喷射阀6设置于燃烧室的侧方的所谓的侧方喷射式的发动机1的情况进行了说明，但即使在燃料喷射阀9设置于燃烧室的顶部附近的所谓的正上方喷射式的发动机1，也同样能够应用。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过示出本发明的应用例的一部分而已，其主旨并非将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

Claims (4)

1.一种燃料喷射控制装置，其是缸内直接喷射燃料式火花点火发动机的燃料喷射控制装置，所述缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：

活塞，其收纳于缸内，并具有冠面；

燃料喷射阀，其向缸内直接喷射燃料；以及

火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火，其中，

在喷射的燃料所碰撞的所述冠面的温度低于变为残留于所述冠面的液态燃料随着时间的经过而减少的状态时的温度的情况下，所述燃料喷射控制装置对相同的运转条件下的燃料喷射定时以及燃料喷射压力进行变更而喷射燃料，以使得抑制燃料喷雾持续地与相同的位置碰撞，

所述燃料喷射压力越高，则越增大所述燃料喷射定时的变更量。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其中，

燃料喷射量越多，越增大所述燃料喷射定时的变更量。

3.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其中，

燃料喷射量越多，越增大所述燃料喷射压力的变更量。

4.一种燃料喷射控制方法，其是缸内直接喷射燃料式火花点火发动机的燃料喷射控制方法，所述缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：

活塞，其收纳于缸内，并具有冠面；

燃料喷射阀，其向缸内直接喷射燃料；以及

火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火，其中，

在喷射的燃料所碰撞的所述冠面的温度低于变为残留于所述冠面的液态燃料随着时间的经过而减少的状态时的温度的情况下，对相同的运转条件下的燃料喷射定时以及燃料喷射压力进行变更而喷射燃料，以使得抑制燃料喷雾持续地与相同的位置碰撞，

所述燃料喷射压力越高，则越增大所述燃料喷射定时的变更量。