[发明专利]内燃机的燃料喷射阀及其控制方法和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的燃料喷射阀及其控制方法，尤其涉及一种通过燃料喷射阀(也称喷射器)直接向燃烧室供给燃料的缸内喷射型内燃机(也称缸内喷射型发动机)的燃料喷射装置。而且，也涉及该燃料喷射阀的控制电路装置。

背景技术

在以往的技术中，如日本特开2000-170629号公报所述，公知的结构是：控制施加在压电元件上的电压，来切换喷射器的阀体的行程，并且设置构成与各个行程对应的燃料通路的涡旋生成机构，在各行程状态下，利用不同的涡旋机构可以得到不同的喷雾形状。

专利文献1：日本特开2000-170629号公报

在该以往的技术中，存在着以下问题：在阀座的上游燃料通路内必须安装多个涡旋机构，由于这些涡旋机构的加工公差和装配误差，导致每个喷射器的喷雾形状产生偏差，不适合于产品化。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种根据内燃机的运转状态可以改变喷雾形状的燃料喷射阀及其控制方法，且部件件数少、喷雾形状的偏差少的燃料喷射阀以及燃料喷射阀的控制方法。

本发明的上述目的通过如下达成，提供一种内燃机的燃料喷射阀，其具有：至少一个燃料喷口；阀座面，该阀座面位于燃料喷口的上游；阀体，该阀体通过相对于该阀座面接触和分离，来对通到所述燃料喷射口的燃料通路进行开闭控制；电磁驱动装置，该电磁驱动装置操作所述阀体，其中，通过供给所述电磁驱动装置的电力的大小，来维持所述阀体在全开位置和与阀座面接触的全闭位置之间的任意的开度位置。

具体而言，提供如下这样达成：控制对所述电磁驱动装置或构成该电磁驱动装置的电磁螺线管的通电时间来控制燃料喷射量，并且控制所述电流的上升倾斜、峰值的至少一个，而控制喷射燃料的穿透度、喷雾角、喷雾密度的至少一个。

另外优选的是通过如下达成本发明的目的，所述电磁驱动装置包含：电磁螺线管；磁致伸缩元件，该磁致伸缩元件在所述电磁螺线管所产生的电磁力的作用下使伸缩量变化；变位传递机构，该变位传递机构将所述磁致伸缩元件的伸缩变位传递给所述阀体。

(发明的效果)

根据以上那样构成的本发明，可以提供适合大批量生产的燃料喷射阀，该燃料喷射阀由于对喷雾形状带来影响的加工部件少，所以结果是燃料喷射阀间的喷雾形状的偏差少。而且，因为偏差少，这种偏差可以通过控制消除。

附图说明

图1是缸内喷射型发动机的概略图；

图2是超磁致伸缩喷射器的概略图；

图3是供给电流的上升倾斜陡峭情况下的喷雾；

图4是供给电流的上升倾斜缓慢情况下的喷雾；

图5是供给电流的峰值大的情况下的喷雾；

图6是供给电流的峰值小的情况下的喷雾；

图7是柱塞上升(plunger lift)量和燃料流量的关系；

图8是用于说明在各运转区域中的喷射方法的图；

图9(i)是运转区域中的供给电流波形；

图10(ii)是运转区域中的供给电流波形；

图11(iii)是运转区域中的供给电流波形；

图12(iv)是运转区域中的供给电流波形；

图13(v)是运转区域中的供给电流波形；

图14是发动机控制单元；

图15是供给电流波形决定方法的例子；

图16是直上喷射型发动机的概略图；

图17是基于直上喷射型发动机的减少燃料附着的说明图；

图18是基于直上喷射型发动机的成层燃烧时的喷雾。

图中：

1-喷射器；2-点火线圈；3-活塞；4-吸气通路；5-废气通路；6-驱动电路；7-发动机控制装置(ECU)；8-吸气阀；9-排气阀。

具体实施方式

以下，参照附图的实施例对本发明进行详细说明。

本实施例基于以下所示的基本原理而构成。

根据发动机的要求，控制对将超磁致伸缩元件用于执行器的喷射器以及使所述超磁致伸缩元件变位的磁场产生用的螺线管提供的供给电流的变化比率(上升倾斜度)或峰值。如果对螺线管供给的供给电流的上升倾斜度越大，则柱塞的上升速度越快，喷雾的初始速度变快，可以使穿透度(penetration)变长。倾斜度越小，则柱塞的上升速度越慢，喷雾的初始速度变慢，可以使穿透度变短。另外，使向螺线管提供的供给电流的峰值越大，则能够使柱塞的上升量越大，燃料流量越大，能够形成密度大的喷雾(难以溃散的喷雾)。使供给电流的峰值越小，则燃料流量越小，能够形成密度小的喷雾(容易溃散的喷雾)。