[发明专利]火花点火式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及火花点火式内燃机。

背景技术

本申请申请人在日本特开2007-303423号公报中提出了如下的火花点火式内燃机，该火花点火式内燃机具备能够改变机械压缩比的可变压缩比机构、和能够改变进气门的闭门正时的可变闭门正时机构，在内燃机低负荷运行时，将机械压缩比设得比内燃机高负荷运行时高并将膨胀比设为20以上。

在该火花点火式内燃机中，在内燃机低负荷运行时将机械压缩比(膨胀比)设为20以上，并且将进气门的闭门正时设为从进气下死点偏离的正时，由此相对于机械压缩比而将实际压缩比维持得较低，抑制了由于实际压缩比变高引起的爆震发生，同时实现了极高的热效率。

当为了减少向燃烧室内吸入的吸入空气量而使进气门的闭门正时以从进气下死点偏离的方式延迟时，一度被吸入到燃烧室内的进气的一部分被上升的活塞挤压而被返回到内燃机进气通路内。越使进气门的闭门正时延迟，则向内燃机进气通路内的进气的返回量越多，另外越使进气门的闭门正时延迟，则向内燃机进气通路内的进气的返回强度越强。在日本特开2007-303423号公报中记载的火花点火式内燃机中，有时使进气门的闭门正时极端地延迟，在这样的情况下进气的返回量变得极其多，另外进气的返回强度变得极其强。

在如此进气的返回多且强的状况下，特别在内燃机冷机启动时，在气缸间空燃比(燃料相对于供给到燃烧室内的空气的比率)产生偏差。

即，在内燃机冷机启动时，有时从燃料喷射阀喷射的燃料难以雾化(或者气化，以下“雾化”包括“气化”)，在混合气内会出现燃料浓度高的部分和燃料浓度低的部分。但是，若向内燃机进气通路内的混合气的返回少且弱，则返回的混合气不会被吸入到其他的气缸内，而是在下一个周期中再次被吸入到该气缸中。因此，结果气缸间的空燃比的偏差鲜少发生。

另一方面，若向内燃机进气通路内的混合气的返回多且强，则返回来的混合气的一部分被吸入到相邻的气缸等。如上所述在内燃机冷机启动时有时在混合气内出现燃料浓度高的部分和燃料浓度低的部分，在该情况下，若向内燃机进气通路内返回且被吸入到相邻的气缸的混合气为燃料浓度高的部分，则被吸入到该相邻的气缸等的混合气的空燃比比目标空燃比浓，并且被吸入到原来的气缸的混合气的空燃比比目标空燃比稀。相反，若向内燃机进气通路内返回且被吸入到相邻的气缸的混合气为燃料浓度低的部分，则被吸入到该相邻的气缸的混合气的空燃比比目标空燃比稀，并且被吸入到原来的气缸的混合气的空燃比比目标空燃比浓。因此，在气缸间会发生空燃比的偏差。

如此，在内燃机冷机启动时，当通过延迟进气门的闭门正时而使向内燃机进气通路内的混合气的返回多且强时，在气缸间会发生空燃比的偏差。

发明内容

于是，鉴于上述问题，本发明的目的在于，在通过主要改变进气门的闭门正时来控制吸入空气量的内燃机中，抑制产生在内燃机冷机启动时可能发生的气缸间的空燃比的不均。

作为用于解决上述课题的手段，本发明提供在权利要求的各项中记载的火花点火式内燃机。

在本发明的第1方式中，火花点火式内燃机具备在进气下死点以后能够改变进气门的闭门正时的可变闭门正时机构，通过主要改变进气门的闭门正时来控制供给到燃烧室内的吸入空气量，在内燃机冷机运行时，与内燃机暖机运行时相比使进气门的闭门正时提前。

在本发明的第2方式中，在内燃机冷机运行时，进气系统壁面温度越低，则越是增大与内燃机暖机运行时相比使进气门的闭门正时提前的程度。

在本发明的第3方式中，在内燃机进气通路内还具备节气门，在内燃机冷机运行时使进气门的闭门正时提前了时，减小节气门的开度。

在本发明的第4方式中，在内燃机冷机运行时，使进气门的闭门正时提前的程度在内燃机转速低时比转速高时大。

在本发明的第5方式中，在内燃机冷机运行时，使进气门的闭门正时提前的程度在内燃机负荷低时比负荷高时大。

在本发明的第6方式中，在内燃机冷机运行时，使进气门的闭门正时提前的程度在供给到该内燃机的燃料的气化率低时比气化率高时大。

在本发明的第7方式中，还具备能够改变机械压缩比的可变压缩比机构，在内燃机冷机运行时，与内燃机暖机运行时相比减小机械压缩比。