CN1136384C - 内燃机及发动机系统的燃料喷射控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够防止内燃机功率输出降低和排气成分恶化、发挥良好燃烧特性的燃料喷射控制方法。该方法所用燃料喷射阀配设在节流阀下游的吸气管上、并由控制装置控制，以通过该吸气管和吸气口从一个地方向内燃机的各气缸多个方向喷射燃料，其喷雾粒径特性为，在设定为250～300(KPa)范围的燃料压力条件及2～4(ms)范围的驱动脉冲宽度条件下所测得的以索特平均粒径值表示的平均粒径在120～200(μm)的范围之内。

Description

内燃机及发动机系统的燃料喷射控制方法
发明领域
本发明涉及一种通过从内燃机的一个地方向其各气缸多个方向喷射燃料的燃料喷射阀和内燃机用燃料喷射装置，更具体他说，涉及该燃料喷射阀配备于节流阀下游的发动机系统进行燃料喷射的燃料喷射控制方法。
技术背景
为了得到廉价的内燃机用燃料喷射装置，以前曾提出能将燃料向多个方向分路喷射的多方向燃料喷射阀以及将该多方向燃料喷射阀配置于相应于节流阀下游的多气缸的吸气管汇集部、用一个阀给多个气缸供给燃料的供应方式。例如特开昭56-41452号公报、特开昭59-39965号公报、特开昭61-72871号公报、实开昭59-569号公报、实开平01-152062号公报以及特开昭63-223364号公报等就是这样的。
一方面，对于传统所用的气化器方式，其燃料喷雾粒的平均粒径极好的微粒化可达30μm左右。同时，对于将燃料喷射阀配置在节流阀上游的所谓单点式燃料喷射方式，虽然燃料的微粒化程度要较采用上述气化器方式差，但从燃料喷射点至多气缸的距离可取得比较长，因此，两种方式空气和燃料喷雾都很容易均匀混合，只要分配给多气缸的空气量均等，即使在途中吸气通路内有复杂的空气涡流或偏流，也不致成为多气缸间空气燃料比有偏差的原因。
然而，对于上述将多方向燃料喷射阀配置在节流阀下游、而向一个阀给多个气缸供给燃料的传统方式，由于从燃料分路喷射至内燃机的距离比较短，空气与燃料的均匀混合就比较难，但是，向各气缸的燃料分配几乎是由多方向燃料喷射阀本身向各方向分路燃料的分配性能来决定的，故若给多气缸分配的空气量均匀的话，也容易理解，其各气缸间的空气燃料比的偏差也能控制为很小。
在上述特开昭63-223364号公报中也已揭示：供给多吸气管的燃料量取决于从燃料喷射阀的各喷射口喷出的喷射量，仅仅是口径大小偏差影响多气缸间的燃料分配。
然而，近来，从环境保护观点出发，正在强化规定，以降低排气中的有害成分，特别是未完全燃烧气体(HC)的排放量。为要降低排气中的HC排放量，就须要促进燃料的微粒化、提高气体的混合性质。因此，对各气缸都有燃料喷射阀的燃料喷射方式(以下称为MPI)用的燃料喷射阀，同时在该燃料喷射阀的喷射口处再设置细微空气喷出口以便空气和燃料碰撞而促使燃料微粒化，从而将索特(Sauter)平均粒径值改善到50μm以下，这种所谓“空气辅助喷射口”(Air-assist iniector)已经实用化了。
但是，另一方面，对于将上述多方面燃料喷射阀配置在节流阀下游而用一个阀给多个气缸供给燃料的传统技术，从对使用上述那种微粒化良好的燃料喷射阀后上述各气缸间的空气燃料比的偏差作试验测量来确认的效果来看，未必就能将此偏差控制住，尽管给各气缸分配的空气量均等，各气缸间的空气燃料比的偏差仍然很大，确认由此导致内燃机输出功率降低及排气成分恶化，表明在这里还有尚未解决的课题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种通过燃料喷射阀及内燃机用燃料喷射装置和发动机系统，将它们用于在节流阀下游处配有一个将燃料向多个气缸多方向分路喷射的燃料喷射阀的内燃机上，可使各气缸的燃料分配均匀、各气缸的空气燃料比一致、发挥良好的燃烧特性。
为了达到上述目的，本发明的燃料喷射控制方法的特征在于，它是一种通过配设在节流阀下游的吸气管上、按照一控制装置输出的给定驱动脉冲宽度、从一个地方的内燃机的多气缸多个方向喷射燃料的燃料喷射阀进行燃料喷射，它具有如下的喷雾粒径特性：即在设定为250～300(KPa)范围的上述燃料压力条件及2～4(ms)范围的驱动脉冲宽度条件下测得的以索特平均粒径值来表示的平均粒径在120～200(μm)范围之内。
另外，该燃料喷射控制方法的其他特征为，还具有如下的喷雾粒径特性：即在上述燃料压力在250～300(KPa)范围，具上述驱动脉冲幅度在2～4(ms)范围的设定条件下所测得的上述燃料的以索特平均粒径值来表示的平均粒径中，80(μm)以下的喷雾粒径含量点总量之比率实际上为15(％)以下。
还有，一种为了达到上述目的的发动机系统，其特点是在至少以包括在250～300(KPa)燃料压力范围及2～4(ms)驱动脉冲宽度范围内的条件范围来喷射燃料的发动机系统中采用上述技术方案中任何一项中所记述的内燃机的燃料喷射控制方法。
采用本发明，由于被喷射之燃料的方向性不容易受到节流阀下游吸气管内部的空气偏流或涡流的搅乱、能够将燃料均匀地分配给各气缸，故能降低多气缸的空气燃料比偏差，从而获得反应良好的燃烧特性。
附图说明
图1为表示本发明一实施例的内燃机用燃料喷射装置及发动机系统的构成图。
图2为表示本发明一实施例喷射阀喷嘴附近的纵剖面图。
图3为表示本发明一实施例的燃料喷射阀喷嘴附近的仰视图。
图4为表示图2之燃料喷射阀的喷雾状态图。
图5为表示本发明一实施例的控制装置内部结构图。
图6为表示图5之控制装置所控制的图2燃料喷射阀的流量特性的图。
图7为表示图2之燃料喷射阀的燃料喷射脉冲宽度之修正系数的图。
图8为表示空气流对燃料喷雾方向的影响的研究结果(其一)的图。
图9为表示空气流对燃料喷雾方向的影响的研究结果(其二)的图。
图10为说明由燃料喷射阀喷射之燃料的喷雾粒径特性的图。
图11为说明燃料粒径相对于燃料喷射脉冲宽度之变化趋势的图。
图12为说明燃料粒径相对于燃料压力之变化趋势的图。
图13为说明燃料喷射脉冲宽度和燃料压力与喷雾粒径特性之关系的图。
图14为表示平均粒径与多气缸之空气燃料比的偏差间之关系的研究结果的图。
图15为表示平均粒径与低温起动性能之关系的研究结果的图。
图16为表示粒径为80μm以下的燃料微粒所占比率与多气缸之空气燃料的比的偏差间关系之研究结果的图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施形态。
图1为表示本发明一实施例的内燃机用燃料喷射装置及发动机系统的构成图。它是表示将本实施例之内燃机用燃料喷射装置装在内燃机中的发动机系统的构成。
图中，本实施例的内燃机用燃料喷射装置是由燃料喷射阀3和控制装置10所构成。而发动机系统是由吸气管2、内燃机用燃料喷射装置、节流阀4、燃料供应系统和多种传感器所构成。
更具体他说，内燃机1为直立式3气缸发动机，该内燃机1的吸气口1a上连接有吸气管2，而该吸气管2上配置有将从由油箱(图中省略了)和加压泵(图中省略了)构成的燃料供应管(图中省略了)所供给的燃料喷射出去的燃料喷射阀3，而在较配设在吸气管2上的燃料喷射阀3上游部位处配置有节流阀4。
另一方面，在图1所示的发动机系统的结构中，在吸气管2上配置有检测内燃机1的负荷状态用的吸气量负压传感器7，此外，还配置有用来检测该内燃机1旋转速度或曲轴角度的曲轴角度传感器(图中省略了)、冷却水温度传感器9、节流阀开放度传感器6等各种传感器，以检测内燃机1的运转状态。
图2、图3为表示本发明一实施例的燃料喷射阀喷嘴附近的纵剖图及仰视图(从底面看的视图)。
燃料喷射阀3的本体构成将燃料从其上部引入再从前端的喷嘴部30喷射的结构，该燃料由靠电磁力上下运动的可动阀31和设于喷嘴部30的3个喷口一第一气缸用喷口32a、第二气缸用喷口32b及第三气缸用喷口32c来计量并喷射。
图4为表示图2的燃料喷射阀的喷雾状态图。该燃料喷射阀3具有集中于一个地方的多个喷口，以能从一个地方向多方向(多个方向)喷射燃料，用一个燃料喷射阀3、经过吸气管2及吸气1a向内燃机1的各气缸喷射燃料。同时，将内燃机1的多气缸、吸气管2以及吸气1a等等总称为吸气部位。
图5为表示本发明一实施例的控制装置内部结构图。如图所示，控制装置10系由输入回路191、A/D转换部192、中央运算部193、ROM194、RAM 195以及输出回路196所构成。输入回路191系用来接受输入信号190(例如，从冷却水温度传感器9、节流阀开放度传感器6等传来的信号)，并从该信号中除去噪音成分等，再将该信号输出到A/D转换部192。A/D转换部192系用来将该信号作A/D转换、再输出到中央运算部193。中央运算部193通过读入该A/D转换结果而执行ROM194所记忆的给定程序，而具有执行上述各种控制和诊断的机能。此外，运算结果和上述A/D转换结果暂时保存在RAM 195内，同时，该运算结果通过输出回路196并作为控制输出信号197，还被用来作为燃料喷射阀3等的控制之用。但是，控制装置10的构成并不限于这一种。
另一方面，控制装置10读取从检测内燃机1的负荷状态用的吸气管负压传感器7、检测内燃机1的运行状态用的节流阀开放度传感器6、冷却水温度传感器9和曲轴角度传感器传来的检测信号，根据这些检测结果，形成燃料喷射阀驱动信号3S，并根据此信号来控制燃料喷射阀3。然后，还控制点火线圈(图上省略了)和上述点火塞等。也就是说，控制装置10执行发动机系统的燃料控制。
控制装置10所形成的燃料喷射阀驱动信号3S的脉冲宽度(Ti)可按下式计算：
Ti＝KM×PM+Tb         (式1)
式中，PM为用吸气管负压传感器7测定的吸气管负压，Tb为图6所示的喷射器流量特性(Qf)的无效脉冲宽度修正项。此外，KM为修正系数，用以在发动机系统的整个运行领域中进行修正，以使空气燃料比接近目标值，其一例示于图7。
在上述结构的内燃机用燃料喷射装置中，本发明的特征在于，具有如下的喷雾粒径特性：即燃料喷射阀3在250～300(KPa)范围的燃料压力下，且在2～4(ms)范围的驱动脉冲宽度Ti时，向内燃机各个气缸喷射燃料喷雾的，“以索特平均粒径值来表示的平均粒径”在120～200(μm)的范围。
同时，另一特征为具有下述的喷雾粒径特性：即燃料喷射阀3在设定为250～300(KPa)范围的燃料压力下，且在2～4(ms)范围的驱动脉冲宽度Ti的条件下所测定之燃料微粒的“以索特平均粒径值来表示的平均粒径”中的粒径为80(μm)以下的含量占总量的比例实际上在15％以下，且在上述条件下所测得的“以索特平均粒径值来表示的平均粒径”在200(μm)以下的范围内。
以下来详细说明上述本发明的特征。
研究了传统技术中燃料分配性能恶化的原因，确认为该原因与从燃料喷射阀分路喷射燃料喷雾微粒的粒径有关。也就是说，对于节流阀下游处具有一个向各气缸分路喷射的燃料喷射阀的内燃机，已明确其燃料分配性能恶化的原因在于：从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾微粒的方向性被节流阀下游吸气管内部空气的偏流或涡流所搅乱了。
特别是如下所说明的那样，已经清楚，在燃料喷雾粒径整体都很小或者小粒径的燃料喷雾微粒占整个燃料喷雾微粒比率很大的场合，各气缸空气燃料比的偏差恶化程度就大。以下就不说明其理由。
从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾微粒并不是全部分别向着目标方向抛去的，粒径小的燃料喷雾微粒因其质量小故贯穿力弱，而浮游在该燃料喷射阀的周围，故喷射口附近空气的微弱偏流也会对它有影响。故粒径小的燃料喷雾微粒作非常不稳定的游动，被哪一个气缸吸入是各不相同的。因此，从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾微粒总体上越小，以及在整个喷射的燃料喷雾微粒中，粒径小的比率越多，则就越容易发生各气缸间空气燃料比的偏差。
为此，用计算机模拟来研究空气流对燃料喷雾流的影响程度是如何随着燃料喷雾粒径而变化的。
图8、图9给出并说明了其结果。
图8为表示空气流对燃料喷雾方向的影响的研究结果(其一)的图。图中，表示在内燃机相当干部分负荷即吸气管负压为-200(mmHg)动作时，在吸气管内具有10(m/s)流速的空气流与燃料喷雾的喷雾方向垂直碰撞的场合，各种燃料液滴直径(各种喷雾粒径)的燃料喷雾微粒是如何行进的。能够了解到：在这种状况下，粒径大约在120(μm)以上的几乎都能到达所要求的方向，而120(μm)以下的则到达各个不同的方向。
另一方面，图9为表示空气流对燃料喷雾方向的影响的研究结果(其二)的图。图中，表示内燃机相当于全负荷即吸气管内压力为大气压动作时，在吸气管内具有20(m/s)流速的空气流与燃料喷雾的喷雾方向垂直碰撞场合的情况。在这种状况下，所用最大粒径的燃料微粒也未能达到所要求的方向。因此可以说，还是更大粒径的微粒为好。
由此可以理解：与上述MPI不同，对于将传统的多方向燃料喷射阀配置在节流阀下游的、用一个燃料喷射阀给多个气缸供给燃料的方式，就必须使从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾微粒的粒径经整体地增大，或者使在喷射的整个燃料喷雾微粒内粒径小的喷雾微粒所占的比率减小。
其次，再来说明燃料喷雾粒径及其分布。
图10为说明由燃料喷射阀喷射的燃料的喷雾粒径特性的图，对从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾微粒之粒径作光学测定，就能得到如通常图示那样的、具有在某个粒径值附近最高频度的分布(频度分布图)。在表示燃料喷雾微粒的粒径平均值时，通常采用“索特平均粒径值”，它是采用由光学装置所测得的燃料喷雾微粒的面积值和体积值，根据下式计算得到的数值。(式2)另外，燃料喷雾微粒粒径的其他表示方法还有劳琴拉姆勒方法，当然并不是只有索特平均粒径值，各种表不方法的绝对数值虽然有些差别，但不用多说，各种粒径的表示方法是有相关关系的。而该索特平均粒径值越大，意味着从燃料喷射阀喷出的燃料喷雾微粒的粒径总体上就大、分布峰值总体处于粒径值越大的地方。也就是说，索特平均粒径值越大，意味着具有小于某个值的粒径值的燃料微粒数量就越少。
另一方面，图10所示的燃料喷射阀的喷雾粒径特性(频度分布图)，通常是设定在给定燃料压力驱动脉冲宽度条件下，即燃料压力条件在250(KPa)～300(KPa)的范围内、燃料喷射阀的驱动脉冲宽度条件在2(ms)～4(ms)的范围内所测得的，其理由是因为该设定条件符合于内燃机部分负荷动作时的实际状况。
此外，图11为说明燃料粒径相对于燃料喷射脉冲宽度的变化趋势的图。图12为说明燃料粒径相对于燃料压力的变化趋势的图。如图11所示，通常，燃料喷射阀的驱动脉冲宽度越长，则从该喷射阀喷射的燃料喷雾微粒的粒径总体上有增大的趋势。燃料喷雾微粒的粒径也受燃料压力的影响，如图12所示，燃料压力越低，则从该喷射阀喷射的燃料喷雾微粒的粒径总体上有增大的趋势。
图13为说明燃料喷射脉冲宽度和燃料压力与喷雾粒径特性之关系的图。相当于高负荷动作的驱动脉冲宽度增加，例如，以8～10(ms)以上的范围驱动燃料喷射阀，则如图13所示，分布峰整体偏向于粒径值大的地方。同时，燃料压力降低，则分布峰值整体就偏向于粒径值大的地方。
另一方面，在如图8、图9中已述的内燃机全负荷动作的场合，较部分负荷动作场合更大粒径的燃料微粒就无法达到所要求的方向。不过，若粒径分布保持不变，此时受空气流影响的燃料量则增大，但因如前所述高负荷时(相当于全负荷)的驱动脉冲宽度的燃料喷雾微粒的粒径本身总体上变大、分布峰值整体偏向于粒径值大的地方，故可推知：受空气流影响的燃料量本身不会有太大的变化。这里通过试验来研究索特平均粒径值与各气缸的空气燃料比偏差之关系。
图14为表示平均粒径与各气缸的空气燃料比的偏差间之关系的研究结果的图。如图所示，在从全负荷(大气压)到部分负荷(-200～-400mmHg)的整个范围内，以索特平均粒径来表示的平均粒径在120(μm)以上的话，则可认定各气缸间的空气燃料比的偏差(ΔA/F)在允许范围以内。
因此，可以看到：与上述MPI不同，对于本发明那样的将多方向燃料喷射阀配置在节流阀下游的、用一个燃料喷射阀给多个气缸供给燃料的方式，考虑到部分负荷动作的场合就行了，也就是说，控制好用“在燃料压力为250(KPa)～300(KPa)左右、燃料喷射阀的驱动脉冲宽度为2(ms)～4(ms)范围设定条件下测得的索特平均粒径值”来表示的平均粒径即可，此控制数值为“索特平均粒径值”在120(μm)以上的粒径。
但是，也不是说，仅仅只是燃料喷雾微粒的粒径总体上增大就行了。图15为表示平均粒径与低温起动性能的关系的研究结果的图。为确认低温起动性能，如图15所示，燃料微粒的粒径会影响低温起动性能，索特平均粒径值越大，低温起动性能越差，尤其是在200(μm)以上就已陷入不能起动了，故可看到：从燃料喷射阀喷射的燃料的“索特平均粒径值”必须在200(μm)以下。
也就是说，可以认为：本发明内燃机燃料喷射方法的特征在于，在将多方向燃料喷射阀配置于节流阀下游的、用一个燃料喷射阀给多个气缸供给燃料的方法中，在燃料压力为250(KPa)～300(KPa)左右、燃料喷射阀的驱动脉冲宽度为2(ms)～4(ms)范围设定条件下测得的索特平均粒径值应取在120(μm)以上、200(μm)以下的范围之内。
可是，从图8、图9可以得知：粒径在索特平均粒径所表示的平均粒径中低于80(μm)的燃料喷雾微粒，在全负荷运行时当然不用说了，就是在部分负荷时也不能达到所要求的方向。这就表明气缸间的燃料分配差别主要是由于80(μm)以下的燃料微粒的不稳定游动所引起的。因此。采用各种燃料喷射阀，来试验研究80(μm)以下粒径(喷雾粒径)的燃料量占从该燃料喷射阀喷射的燃料总量的比率对气缸间的燃料分配——即空气燃料比有着什么样的影响。
图16为表示粒径为80(μm)以下的燃料微粒所占比率与多气缸之空气燃料比的偏差间关系之研究结果的图。如图所示可知：为了要将气缸间之空气燃料比的偏差控制在允许水准以下(允许范围内)，该比率大致应在15(％)以下。
另一方面，为了确保良好的低温起动性能，如前所述，从该燃料喷射阀喷射的燃料的索特平均粒径值必须在200(μm)以下。
因此，可以说，本发明的另一特征在于，在将多方向燃料喷射阀配置在节流阀下游的、用一个燃料喷射阀给多个气缸供给燃料的方法中，喷雾粒径为“索特平均粒径值”所表示的平均粒径中的粒径为80(μm)以下的燃料量占从该燃料喷射阀喷射的燃料总量比率在15(％)以下，且从该燃料喷射阀喷射的燃料的“索特平均粒径值”在200(μm)以下。
而且，采用本发明，由于喷射的燃料的方向性不易被节流阀下游吸气管内部的空气流的偏流或涡流等搅乱而能将燃料均匀地分配到各个气缸，因此，可提供一种能够防止内燃机的输出功率降低和排气成分恶化、能够发挥良好燃烧特性的燃料喷射阀及内燃机用燃料喷射装置和发动机系统。
采用本发明，由于燃料能够在其喷雾的方向性不受吸入空气流的影响情况下到达各个气缸，故能提供一种向各气缸的燃料分配性能良好、具有良好运行性能的价格低廉的燃料喷射装置。
更具体他说，具有提高低温起动性能和改善排气成分两者兼有之效果。

Claims (3)

1.一种内燃机的燃料喷射控制方法，是通过配设在节流阀下游的吸气管上、按照一控制装置输出的给定驱动脉冲宽度、从一个地方向内燃机的多气缸多个方向喷射燃料的燃料喷射阀进行喷射燃料，其特征在于，控制所述燃料喷射阀具有如下的喷雾粒径特性：即在所述燃料压力设定为250～300Kpa范围及所述驱动脉冲宽度设定为2～4ms范围的条件下测得的以索特平均粒径值来表示的平均粒径在120～200μm范围之内。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射控制方法，其特征在于，所述燃料喷射阀的喷雾粒径以索特平均粒径值来表示的平均粒径中80μm以下的喷雾粒径含量占总量之比率实际上为15％以下。
3.一种发动机系统的燃料喷射控制方法，其特征在于：在至少以250～300KPa燃料压力范围及2～4ms驱动脉冲宽度范围内的条件范围来对喷射燃料进行控制的发动机系统中，采用权利要求1或2的任何一项中所述的内燃机的燃料喷射控制方法。
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DE10330540A1 (de) * 2003-07-01 2005-01-20 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb eines direkteinspritzenden Verbrennungsmotors sowie direkteinspritzender Verbrennungsmotor
US6990968B2 (en) * 2003-07-24 2006-01-31 Nissan Motor Co., Ltd. Engine fuel injection amount control device
CN112922761B (zh) * 2021-01-29 2022-07-08 重庆长安汽车股份有限公司 一种缸内直喷发动机喷油策略的优化方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817677A (en) * 1955-05-12 1959-08-06 Bendix Aviat Corp Improvements in internal combustion engines and fuel injectors therefor
JPS5641452A (en) * 1979-09-12 1981-04-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Fuel injection device of multicylinder internal combustion engine
US5477830A (en) * 1993-12-30 1995-12-26 Servojet Products International Electronic fuel injection system for internal combustion engines having a common intake port for each pair of cylinders

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