[发明专利]内燃机的燃料喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花点火式的内燃机的燃料喷射技术，该内燃机具备：向气缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀；向进气通路喷射燃料的第二燃料喷射阀；以及配置在排气通路上的微粒过滤器。

背景技术

已知有在具备向气缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀和向进气通路喷射燃料的第二燃料喷射阀的内燃机中，伴随于向预先确定的高转速区域转移，使第一燃料喷射阀的喷射比率增大的技术(例如，参照专利文献1)。

另外，也已知有在具备EGR(Exhaust Gas Recirculation：排气再循环)系统的压缩点火式的内燃机中，执行用于消除配置在排气通路上的NOX催化剂的硫中毒(SO_X中毒)的处理时，以从内燃机排出的煤量减少的方式调整EGR气体量的技术(例如，参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-138252号公报

专利文献2：日本特开2004-278356号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种在具备向气缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀和向进气通路喷射燃料的第二燃料喷射阀的火花点火式的内燃机中，适合于在该内燃机的排气通路上配置微粒过滤器的情况的燃料喷射技术。

用于解决课题的手段

本发明为了解决所述的课题，在具备向气缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀、向进气通路喷射燃料的第二燃料喷射阀、及配置于排气通路的微粒过滤器的内燃机的燃料喷射系统中，所述内燃机的燃料喷射系统在微粒过滤器捕集的粒子状物质(PM)的量为阈值以上时，以使从内燃机排出的粒子状物质减少的方式调整第一燃料喷射阀与第二燃料喷射阀的喷射比率。

详细而言，本发明的内燃机的燃料喷射系统具备：

第一燃料喷射阀，向气缸内喷射燃料；

第二燃料喷射阀，向进气通路喷射燃料；

微粒过滤器，配置于排气通路，对排气中含有的粒子状物质进行捕集；以及

控制单元，在所述微粒过滤器捕集的粒子状物质的量为阈值以上时，与小于阈值时相比，减少从第一燃料喷射阀喷射的燃料量相对于所述第一燃料喷射阀及所述第二燃料喷射阀的总燃料喷射量的比率即缸内喷射比率。

需要说明的是，在此所谓“阈值”例如相当于判断为需要从微粒过滤器除去粒子状物质(PM)用的处理(过滤器再生处理)的捕集量、或从该捕集量减去余量所得到的量。

在微粒过滤器的PM捕集量多时，与少时相比，由该微粒过滤器产生的排气的压力损失变大。其结果是，在微粒过滤器的PM捕集量多时，与少时相比，作用于内燃机的背压变大。在背压过度变大时，存在内燃机的输出下降或燃料消耗量增加的可能性。因此，在背压的大小成为会导致内燃机的输出下降或燃料消耗量的增加的大小之前，需要从微粒过滤器将PM除去。

作为从微粒过滤器除去PM的方法，可考虑在PM捕集量达到预先确定的量(阈值)时，使微粒过滤器曝露在氧过剩且高温的气氛下，由此使PM氧化的方法。另外，在火花点火式的内燃机中，为了制造出氧过剩且高温的气氛，需要使内燃机以稀空燃比运转或进行燃油切断运转，且需要提高排气的温度。然而，根据运转者的运转操作的不同而存在不适合过滤器再生处理的运转状态继续的情况。这样的情况下，微粒过滤器的PM捕集量变得过多，可能会导致内燃机的输出下降或燃料消耗量的增加等不良情况。

相对于此，根据本发明的内燃机的燃料喷射系统，在微粒过滤器的PM捕集量为阈值以上时，与小于阈值时相比，减少缸内喷射比率。在此，在缸内喷射比率高时，与低时相比，从内燃机排出的PM的量存在变多的倾向。因此，在微粒过滤器的PM捕集量为阈值以上时若减少缸内喷射比率，则从内燃机排出的PM的量减少。其结果是，能够将每单位时间由微粒过滤器捕集的PM的量，换言之，每单位时间的PM捕集量的增加量(增加速度)抑制得较少。

因此，即便在PM捕集量达到阈值之后不适合过滤器再生处理的运转状态继续，也能够抑制PM捕集量的过度增加。其结果是，能够抑制背压的过度增加，并且能够尽量避免内燃机的输出下降或燃料消耗量的增加。

需要说明的是，在具备第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀的内燃机中，根据该内燃机的运转状态的不同而有仅从第一燃料喷射阀喷射燃料的情况。这样的情况下当PM捕集量成为阈值以上时，控制单元只要减少第一燃料喷射阀的燃料喷射量，并且从第二燃料喷射阀喷射该减少的量即可。