專利名稱：帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制方法，特別涉及一種排氣通路的控制機(jī)構(gòu)及方法。
背景技術(shù)：
火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)橹苯酉驓飧變?nèi)噴射燃料，在點(diǎn)火火花塞附近聚集燃料并使其燃料燃燒，整體上可進(jìn)行成為貧油空燃比的成層燃燒。但是在是自然供氣的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于可吸入氣缸內(nèi)的空氣量少、可成層運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍窄，不能獲得充分的燃耗性能提高的效果。另外，在過去的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)上組合了渦輪增壓器和催化劑(副催化劑和主催化劑)的裝置在專利3090536號中為人所知。
為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的凈化性能，作為排氣凈化措施，一般在設(shè)在車體的底板下的主催化劑之外，還在發(fā)動(dòng)機(jī)附近附加輔助主催化劑的副催化劑。但是，在設(shè)置渦輪增壓器時(shí)，有與該副催化劑干涉，從而相互使各自的性能降低的問題。作為其對策，如專利3090536號所揭示的那樣，有設(shè)置切換各自的排氣通路的閥的方法，但是，有閥的數(shù)量多，構(gòu)造和控制復(fù)雜的問題。另外，在過去的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，也有不適合渦輪增壓機(jī)的動(dòng)作區(qū)域和成層燃燒區(qū)域的問題。
發(fā)明的概述本發(fā)明研究了分流副催化劑和渦輪增壓器的渦輪和渦輪的旁通排氣通路的配置，將控制閥做成一個(gè)，構(gòu)造及控制簡單化。
另外，通過使渦輪增壓器的容量減小，將作動(dòng)區(qū)域位移到低容量側(cè)，與成層燃燒的區(qū)域一致，增加成層區(qū)域中的空氣量，由此，擴(kuò)大了成層運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。
附圖的簡單說明

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作圖。
圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作流程圖。
圖4是本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸出扭矩的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的效果的一例的說明圖。
圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖7是第二實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作圖。
圖8是第二實(shí)施例的排氣通路的構(gòu)成圖。
圖9是第二實(shí)施例的排氣通路的構(gòu)成圖。
圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖11是第三實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作圖。
圖12是第三實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作流程圖。
圖13是第三實(shí)施例的廢氣壓力減壓閥的動(dòng)作圖。
圖14是第三實(shí)施例的廢氣壓力減壓閥的動(dòng)作流程圖。
圖15是本發(fā)明的第四實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖16是第四實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作圖。
圖17是第四實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作流程圖。
圖18是本發(fā)明的第五實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖19是第五實(shí)施例的控制閥的動(dòng)作圖。
圖20是本發(fā)明的第六實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖21是本發(fā)明的全部實(shí)施例的燃料噴射定時(shí)的說明圖。
圖22是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的A/F和排氣溫度的關(guān)系的說明圖。
圖23是本發(fā)明的第七實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖24是本發(fā)明的第八實(shí)施例的構(gòu)成圖。
實(shí)施例圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的構(gòu)成圖。發(fā)動(dòng)機(jī)1具有吸氣管2、節(jié)流閥3。吸氣通過空氣濾清器6、AFM(空氣流量計(jì))5、渦輪增壓器13的壓縮機(jī)13b、中間冷卻器4進(jìn)入節(jié)流閥3，從吸氣管2供給到發(fā)動(dòng)機(jī)1。發(fā)動(dòng)機(jī)1的排氣與從排氣管10分支的通路21中的渦輪13a并列地配置著同樣地從排氣管10分支的副催化劑11。在此，副催化劑是輔助主催化劑15的催化劑。副催化劑11和渦輪13a的各自的下游側(cè)與控制閥7連通，合流后進(jìn)入通路22，與主催化劑15連通。在ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置)14上輸入發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄轉(zhuǎn)角傳感器19的角度信號和AFF5的空氣量信號，通過點(diǎn)火裝置20輸出點(diǎn)火信號，輸出燃料噴射閥18a、18b、18c、18d的驅(qū)動(dòng)信號。另外，輸出控制控制閥7的作動(dòng)器7a的信號，并且施加排氣壓傳感器8的排氣壓信號、檢測節(jié)流閥3的位置的空轉(zhuǎn)開關(guān)(SW)信號。通過將控制閥7設(shè)置在副催化劑的下游，在副催化劑上施加渦輪增壓器的上游壓，因此，比在副催化劑的上游設(shè)置控制閥可以提高副催化劑的溫度。
圖2表示圖1的第一實(shí)施例的控制閥7的動(dòng)作。由作動(dòng)器7a控制為閉、中間開度、開。在閉位置時(shí)，副催化劑的通路被關(guān)閉(渦輪側(cè)通路被打開)。在開位置時(shí)，副催化劑的通路被打開(渦輪側(cè)通路被關(guān)閉)。在中間開度時(shí)，兩側(cè)的通路打開，排氣從兩通路流出。中間開度時(shí)的位置根據(jù)排氣量和排氣壓力進(jìn)行變化。
圖3是圖1的第一實(shí)施例的控制閥7的控制方法。首先，進(jìn)行冷卻水溫度Tw的判定，在不是Tw≥a時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)是暖機(jī)中，將控制閥7打開而結(jié)束(僅在副催化劑中流動(dòng)排氣)。在是Tw≥a時(shí)，進(jìn)行空轉(zhuǎn)SW的判定。在空轉(zhuǎn)SW是ON時(shí)，判斷SW的ON時(shí)間t。在是t≥t1時(shí)，打開控制閥7而結(jié)束。在發(fā)動(dòng)機(jī)從行駛狀態(tài)(負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn))剛剛返回到了空轉(zhuǎn)后，主催化劑以余熱維持活性，可以不馬上使用副催化劑。在不是t≥t1時(shí)，關(guān)閉控制閥7而結(jié)束(僅在渦輪增壓器13中流動(dòng)排氣)。當(dāng)空轉(zhuǎn)期間某程度長時(shí)，主催化劑的余熱效果消失，需要使用副催化劑。另外，通過這樣地使用定時(shí)器，也可以降低控制閥7的使用頻率，有益于控制閥的耐久性的提高。在空轉(zhuǎn)SW不是ON時(shí)，進(jìn)行排氣壓Pe的判定。在不是Pe≥P1時(shí)，關(guān)閉控制閥7進(jìn)行結(jié)束。在是Pe≥P1時(shí)，將控制閥7打開到中間開度以使Pe成為P1，進(jìn)行排氣壓控制而結(jié)束。
圖4是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出力矩的關(guān)系的圖。過去的帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)從轉(zhuǎn)速接近最大值的1/2起開始增壓，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大的區(qū)域中，輸出扭矩比自然供氣發(fā)動(dòng)機(jī)大。與此相對，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)，將渦輪增壓機(jī)小型化而進(jìn)行輕量化，將渦輪增壓的動(dòng)作范圍位移到低旋轉(zhuǎn)側(cè)。其結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩從低旋轉(zhuǎn)區(qū)域起增加。但是，由于將渦輪增壓器小型、輕量化，當(dāng)成為發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量增加的高旋轉(zhuǎn)側(cè)(大致最大轉(zhuǎn)速的1/2附近)時(shí)，排氣壓過高。因此，比原來的帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)早(低轉(zhuǎn)速)地打開分流渦輪增壓機(jī)的通路(過去的廢氣壓力減壓閥)，在高旋轉(zhuǎn)側(cè)輸出扭矩比原來裝置小。
圖5是表示本發(fā)明的效果的圖。表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出扭矩的關(guān)系。通過附加本發(fā)明的渦輪增壓器，低旋轉(zhuǎn)區(qū)域的空氣量增加，可以將原來的自然供氣的成層區(qū)域擴(kuò)大到輸出的扭矩大的方。其結(jié)果，燃耗性能提高。
圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施例。從排氣管10上連通著通路21，在其處設(shè)置控制閥7。通路21與渦輪增壓器的渦輪13a相連。另外，從控制閥7分支通路23，與副催化劑11連通。這樣，當(dāng)將控制閥7設(shè)置在副催化劑11的上游時(shí)，控制閥7關(guān)閉著時(shí)的副催化劑11的保溫效果下降，其它可以獲得圖1相同的效果。
圖7是說明圖6的第二實(shí)施例的控制閥7的動(dòng)作的圖。在控制閥7是閉位置時(shí)，作為副催化劑11的通路的通路23被關(guān)閉。在控制閥7是開位置時(shí)，相反地打開通路23關(guān)閉通路21?？刂崎y7的控制方法與圖3相同。
圖8、圖9是控制閥7的通路構(gòu)造例。在圖1、圖6中將通路構(gòu)成為T字管狀，而在本實(shí)施例中將其構(gòu)成為Y字管狀。圖8是合流的情況，圖9是分流的情況。無論在哪種情況下，控制閥7的回轉(zhuǎn)角度都比T字管小。另外，由于排氣流的彎曲在兩通路上是相同的，由通路引起的流動(dòng)阻抗的差為0。
圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施例，是控制閥使用了“開”和“閉”的兩位置動(dòng)作的控制閥17的實(shí)施例。因此，為了分流渦輪13a而設(shè)置著廢氣壓力減壓閥12，通過將控制閥做成為兩位動(dòng)作閥，可以使控制閥簡單化。另外，新需要廢氣壓力減壓閥12，但是，在過去的渦輪增壓器中具有與其相近的閥，機(jī)械性的改進(jìn)少。
圖11表示第三實(shí)施例的控制閥17的動(dòng)作，開位置打開副催化劑的通路(渦輪13a被關(guān)閉)。閉位置打開渦輪13a側(cè)(副催化劑11側(cè)被關(guān)閉)。
圖12是第三實(shí)施例的控制閥17的控制流程。首先判定冷卻水溫度Tw，在不是Tw≥a時(shí)，是暖機(jī)中，控制閥17打開而結(jié)束。在是Tw≥a時(shí)進(jìn)行空轉(zhuǎn)SW的判定。在空轉(zhuǎn)SW是ON時(shí)，進(jìn)行SW的ON時(shí)間t的判定。在是t≥t1時(shí)，打開控制閥17，結(jié)束。在不是t≥t1時(shí)，關(guān)閉控制閥17，結(jié)束。在空轉(zhuǎn)SW不是ON時(shí)，關(guān)閉控制閥17，結(jié)束。
圖13是第三實(shí)施例的廢氣壓力減壓閥12的構(gòu)成。當(dāng)向作動(dòng)器12a輸入開閥信號時(shí)，對應(yīng)其的大小打開閥24，流動(dòng)排氣，以分流渦輪13a，可以控制排氣壓。
圖14是第三實(shí)施例的廢氣壓力減壓閥12的控制方法。本發(fā)明的廢氣壓力減壓閥12將排氣壓力控制為規(guī)定的值。首先，進(jìn)行排氣壓Pe的判定，在不是Pe≥P1時(shí)，關(guān)閉廢氣壓力減壓閥12，結(jié)束。在是Pe≥P1時(shí)，用廢氣壓力減壓閥12進(jìn)行排氣壓控制(中間開度)，結(jié)束。
圖15是本發(fā)明的第四實(shí)施例。它是在串聯(lián)地配置副催化劑和渦輪13a，設(shè)置分流渦輪13a的通路25的構(gòu)成中，將副催化劑11設(shè)置在渦輪13a的上游的例子。將控制閥17設(shè)置在通路21和通路25的分支部。
圖16是第四實(shí)施例的控制閥7的動(dòng)作圖。在控制閥7打開的位置，只在通路25中流動(dòng)排氣。在控制閥7關(guān)閉位置在渦輪13a側(cè)流動(dòng)排氣。在進(jìn)行排氣壓控制時(shí)，處于中間開度，在兩通路21、25中流動(dòng)排氣。
圖17是圖16的控制閥7的控制流程。首先，判定冷卻水溫度Tw。在不是Tw≥c℃時(shí)，打開控制閥7，結(jié)束。在是Tw≥c℃時(shí)，進(jìn)行排氣壓Pe的判定，在不是Pe≥P1時(shí)，關(guān)閉控制閥7，結(jié)束，在是Pe≥P1時(shí)，由控制閥7進(jìn)行排氣壓控制(中間開度)。
圖18是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的圖。是在串聯(lián)地配置副催化劑和渦輪13a，設(shè)置分流渦輪13a的通路26的構(gòu)成中，將副催化劑11設(shè)置在渦輪13a的下游的例子。用控制閥7合流通路26和通路27。
圖19是第五實(shí)施例的控制閥7的動(dòng)作圖。在控制閥7的閉位置，通路26是關(guān)閉的狀態(tài)，在控制閥7的開位置，渦輪13a是關(guān)閉的狀態(tài)，在中間開度時(shí)在通路27和通路26的雙方中流動(dòng)排氣，是進(jìn)行排氣壓控制的狀態(tài)，控制流程與圖17相同。
圖20是沒有原來的主催化劑，通過加大副催化劑的容量在接近發(fā)動(dòng)機(jī)的位置設(shè)置一個(gè)催化劑的所謂的與岐管催化劑28組合的本發(fā)明的第六例。在通路22中沒有過去設(shè)置的主催化劑。控制閥7的安裝和動(dòng)作與圖18相同。
另外，在圖6、圖15、圖18、圖20的各實(shí)施例中也可以與圖10的第三實(shí)施例相同地設(shè)置廢氣壓力減壓閥12，可以將控制閥做成為兩位動(dòng)作閥。
圖21表示起動(dòng)暖機(jī)時(shí)的燃料噴射閥。在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行的暖機(jī)結(jié)束后時(shí)間，在壓縮行程后半部分噴射燃料，形成成層狀態(tài)的混合氣，進(jìn)行對其點(diǎn)火的所謂的壓縮行程噴射。但是，起動(dòng)暖機(jī)時(shí)，以短時(shí)間含有副催化劑的排氣系統(tǒng)的早期暖機(jī)從排氣性能提高的方面考慮是重要的。為了暖機(jī)，以特別的噴射時(shí)間噴射燃料，進(jìn)行成層暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)(engine warm upcondition of stratified combustion)。即，與通常地運(yùn)轉(zhuǎn)相同地在壓縮行程后半部進(jìn)行第一次燃料噴射，進(jìn)行點(diǎn)火。接著，發(fā)動(dòng)機(jī)前進(jìn)到膨脹行程，在該膨脹行程的后半部進(jìn)行與第一噴射基本相同的程度的第二次的燃料噴射。由于該第二次噴射的燃料幾乎不變換為功，而被排氣，排氣溫度上升，有助于排氣系統(tǒng)的升溫。如果將本發(fā)明這樣地組合為壓縮、膨脹兩次噴射，可以進(jìn)一步縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)時(shí)間，提高排氣凈化效果。
圖22是A/F與排氣溫度的關(guān)系。排氣溫度在比理論空燃比稍微濃側(cè)成為最高溫度。無論是在比其貧側(cè)還是濃側(cè)溫度都降低的特性是公知的。如本發(fā)明的實(shí)施例，排氣量增加、排氣壓變高，分流渦輪時(shí)，副催化劑暴露在高溫的排氣中，有催化劑的耐久性降低的情況，在這時(shí)，采取將供給發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比位移到濃側(cè)降低排氣溫度的方法。在本發(fā)明中，該方法是有效的措施。
圖23是在控制閥7上附設(shè)分流通路29的本發(fā)明的第七實(shí)施例，該分流通路29經(jīng)常分流地流動(dòng)排氣的一部分。這樣，副催化劑中經(jīng)常地流動(dòng)著排氣，保持活性，圖23的第七實(shí)施例中，表示著在副催化劑11和渦輪13a的下游的合流部設(shè)有控制閥7的情況。在兩者的上游的分支部設(shè)置控制閥7的情況也對本實(shí)施例有效。分流通路29設(shè)在副催化劑側(cè)對提高副催化劑的溫度保持活性有效。
圖24是在控制閥7上穿設(shè)孔30，經(jīng)常地分流排氣的一部分的本發(fā)明的第八實(shí)施例。當(dāng)在控制閥7上穿設(shè)孔30時(shí)，在關(guān)閉了渦輪13a時(shí)，一部分排氣也流到渦輪13a中，因此，多少降低了起動(dòng)時(shí)的排氣性能。但是，由于在渦輪上預(yù)先給予了預(yù)旋轉(zhuǎn)，提高了渦輪起動(dòng)時(shí)的響應(yīng)性。該實(shí)施例即使設(shè)置在圖23所示的合流部也可以獲得同樣的效果。
根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)可以防止渦輪增壓器所帶來的排氣冷卻，因此，可以進(jìn)行主催化劑的早期暖機(jī)，凈化排氣，同時(shí)，因?yàn)樵黾恿顺蓪訁^(qū)域的空氣量，所以成層區(qū)域在高輸出側(cè)寬，燃耗性能提高。
權(quán)利要求
1.帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在排氣通路上設(shè)有渦輪增壓器的渦輪和排氣凈化用的催化劑，在該催化劑的上游的排氣通路中設(shè)有上述渦輪，而且在分流上述渦輪的分流排氣通路中設(shè)有輔助上述催化劑的副催化劑，其特征在于，在上述副催化劑下游的排氣通路和上述渦輪下游的排氣通路的合流部設(shè)置控制兩排氣通路的開口面積的控制閥。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述控制閥從關(guān)閉上述副催化劑的下游側(cè)排氣通路的位置到關(guān)閉上述渦輪的下游側(cè)排氣通路的位置連續(xù)地或階段地控制兩排氣通路橫截面面積。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述控制閥將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度、空轉(zhuǎn)開關(guān)、空轉(zhuǎn)開關(guān)的ON時(shí)間、排氣壓或催化劑溫度作為參數(shù)地控制上述兩排氣通路橫截面面積。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，將由上述控制閥使分流上述渦輪的排氣通路成為全閉狀態(tài)的控制區(qū)域成為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速的大致1/2轉(zhuǎn)速以下的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，使由上述控制閥使分流上述渦輪的排氣通路成為全閉狀態(tài)的控制區(qū)域與發(fā)動(dòng)機(jī)的成層燃燒區(qū)域大致相同。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)暖機(jī)時(shí)分為壓縮行程和膨脹行程之兩次噴射燃料。
7.如權(quán)利要求1所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速的1/2進(jìn)行上升的區(qū)域?qū)/F位移到濃側(cè)。
8.帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在排氣通路上設(shè)有渦輪增壓器的渦輪和排氣凈化用的催化劑，在該催化劑的上游的排氣通路中設(shè)有上述渦輪，而且在分流上述渦輪的分流排氣通路中設(shè)有輔助上述催化劑的副催化劑，其特征在于，在上述副催化劑和上述渦輪的上游設(shè)置分流上述副催化劑側(cè)排氣通路和上述渦輪側(cè)排氣通路的分流部，在該分流部上設(shè)置控制兩排氣通路的開口面積的控制閥。
9.如權(quán)利要求8所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)暖機(jī)時(shí)分為壓縮行程和膨脹行程的兩次噴射燃料。
10.如權(quán)利要求8所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速的1/2進(jìn)行上升的區(qū)域?qū)/F移位到濃側(cè)。
11.帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在排氣通路上設(shè)有渦輪增壓器的渦輪和排氣凈化用的催化劑，在該催化劑的上游的排氣通路中設(shè)有上述渦輪，而且在分流上述渦輪的分流排氣通路中設(shè)有輔助上述催化劑的副催化劑，其特征在于，在上述副催化劑下游的排氣通路和上述渦輪下游的排氣通路的合流部設(shè)置控制兩排氣通路的開口面積的控制閥，并且設(shè)有分流上述渦輪并與上述渦輪的下游的排氣通路合流的第二分流通路，設(shè)有根據(jù)上述排氣通路的排氣壓控制流入上述第二分流通路的排氣量的排氣壓控制閥。
12.如權(quán)利要求11所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)暖機(jī)時(shí)分為壓縮行程和膨脹行程之兩次噴射燃料。
13.如權(quán)利要求11所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速的1/2進(jìn)行上升的區(qū)域?qū)/F移位到濃側(cè)。
14.帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在排氣通路上具有渦輪增壓器的渦輪，在該渦輪的下游排氣通路上設(shè)有排氣凈化用的催化劑，在上述渦輪的上游排氣通路上還具有作為上述催化劑的輔助的副催化劑，其特征在于，設(shè)有連接上述渦輪和上述副催化劑之間與上述渦輪和上述催化劑之間的分流通路，在該分流通路的分支部或合流部上設(shè)置控制閥，該控制閥控制上述渦輪側(cè)排氣通路和上述分流通路的開口橫截面面積。
15.如權(quán)利要求14所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，以發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度和排氣通路的排氣壓作為參數(shù)控制上述控制閥。
16.如權(quán)利要求14所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)暖機(jī)時(shí)分為壓縮行程和膨脹行程之兩次噴射燃料。
17.如權(quán)利要求14所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速的1/2進(jìn)行上升的區(qū)域?qū)/F位移到濃側(cè)。
18.帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在排氣通路上設(shè)有渦輪增壓器的渦輪和排氣凈化用的催化劑，在上述催化劑和上述渦輪之間設(shè)有輔助上述催化劑的副催化劑，其特征在于，設(shè)有分流排氣通路，該分流排氣通路在上述渦輪的上游分支，在上述渦輪和上述副催化劑之間合流，在上述分支部或合流部上設(shè)置控制閥，該控制閥控制流入上述分支排氣通路和上述渦輪側(cè)排氣通路的排氣量。
19.如權(quán)利要求18所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)暖機(jī)時(shí)分為壓縮行程和膨脹行程之兩次噴射燃料。
20.如權(quán)利要求18所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速的1/2進(jìn)行上升的區(qū)域?qū)/F位移到濃側(cè)。
21.帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在排氣通路上順序地設(shè)置渦輪增壓器的渦輪和排氣凈化用的催化劑，設(shè)有在上述渦輪的上游分支，在上述渦輪和上述副催化劑之間合流的分流排氣通路，在上述分支部或合流部上設(shè)置控制閥，該控制閥控制流入上述分流排氣通路和上述渦輪側(cè)排氣通路的排氣量。
22.如權(quán)利要求21所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)暖機(jī)時(shí)分為壓縮行程和膨脹行程之兩次噴射燃料。
23.如權(quán)利要求21所述的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速的1/2進(jìn)行上升的區(qū)域?qū)/F位移到濃側(cè)。
全文摘要
為了使火花點(diǎn)火缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)和具有渦輪增壓器和催化劑的發(fā)動(dòng)機(jī)中排氣控制最佳化,研究了副催化劑和渦輪增壓器和分流排氣通路的配置,通過設(shè)置控制閥用一個(gè)控制閥就可以獲得最佳的排氣控制,另外,通過減少渦輪增壓器的容量,將動(dòng)作區(qū)域位移到低容量側(cè),與成層燃燒的區(qū)域一致,通過增加成層區(qū)域的空氣量,擴(kuò)大了成層運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)起時(shí),可以進(jìn)行主催化劑的早期暖機(jī),排氣被凈化,同時(shí),由于增加了成層區(qū)域的空氣量,成層區(qū)域擴(kuò)展到高輸出側(cè),燃耗性能提高。
文檔編號F02B75/12GK1376853SQ0112514
公開日2002年10月30日 申請日期2001年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月23日
發(fā)明者藤枝護(hù), 藤井敬士, 中川慎二 申請人:株式會社日立制作所, 株式會社日立汽車工程