多缸发动机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种多缸发动机，随着进气口的形状误差而产生的汽缸间的燃烧的不均从下线时起就得到了抑制。本发明适用于如下的多缸发动机，该多缸发动机按每个汽缸具备：进气口，其在喉部具有使燃烧室内产生滚流的节流部；和缸内喷射阀，其以与燃烧室内的滚流相对的方式喷射燃料，该多缸发动机的节流部距汽缸盖下面的距离在汽缸间存在不均。本发明的多缸发动机，按每个汽缸分别被初始设定有在分层燃烧运转中决定点火时的火花塞周边的混合气的空燃比的控制参数的值，在各汽缸的所述控制参数的值相对于基准汽缸的控制参数的值的差异的汽缸间的分布与各汽缸的节流部的高度相对于基准汽缸的节流部的距离的差异的汽缸间的分布之间设有共通的规则性。
【专利说明】
多缸发动机
技术领域
[0001]本发明涉及具备多个汽缸的多缸发动机，详细而言，涉及按每个汽缸具备进气口的多缸发动机，该进气口在喉部具有使燃烧室内产生滚流的节流部。
【背景技术】
[0002]已知有所谓的气流引导分层燃烧:通过使燃烧室内产生滚流，并以与该滚流相对的方式从缸内喷射阀喷射燃料，来控制燃烧室内的燃料喷雾的举动，在火花塞的周边形成燃料浓度浓的混合气的层。在气流引导分层燃烧中，通过滚流与燃料喷雾的平衡，可实现混合气的合适的分层化，达成良好的发火性和燃烧性。但是，在滚流与燃料喷雾不平衡的情况下，无法得到所期望的点火性和燃烧性。这是因为，在燃料喷雾的贯入力相对于滚流的强度较弱的情况下，在点火正时之前混合气无法充分到达火花塞，相反，在燃料喷雾的贯入力相对于滚流的强度较强的情况下，混合气会越过火花塞附近。进而，在作为汽车用内燃机的通常的多缸发动机中，滚流与燃料喷雾的不平衡的程度常常在汽缸间不同，这成为了在汽缸间产生燃烧的不均的原因。
[0003]滚流与燃料喷雾的不平衡在汽缸间不均的原因之一是各汽缸的进气口所具有的形状误差。被形成进气口的汽缸盖通常通过铸造来制造。进气口及其连接的燃烧室分别通过单独的型芯而形成。各型芯彼此组合并被放置到铸型中，通过型芯头(core print)而固定。但是，在浇注时难以将型芯完全固定，进气口的型芯与燃烧室的型芯之间有时会产生微小的位置偏移。在进气口是利用形状效果来生成滚流的滚流生成口的情况下，该微小的偏移会对燃烧室内生成的滚流的强度产生较大影响。由于各汽缸的进气口通过单独的型芯而形成，所以进气口相对于燃烧室的位置偏移的程度按每个汽缸而不同。因此，滚流的强度会在汽缸间会产生不均，其结果，滚流与燃料喷雾的不平衡的程度按每个汽缸而不同。
[0004]在下述专利文献I中公开了一种按每个汽缸来修正滚流与燃料喷雾的不平衡的技术。根据该技术，在分层燃烧运转时，强制性地使缸内喷射阀的燃料喷射压力变化，并检测由此而产生的燃烧变动。然后，按每个汽缸对燃料喷射正时进行修正，以使得燃烧变动的程度变小。在燃料喷雾的贯入力相对于滚流的强度较弱的汽缸中，通过使燃料喷射正时提前，能够使混合气提前到达火花塞附近，以赶上点火正时。相反，在燃料喷雾的贯入力相对于滚流的强度较强的汽缸中，通过使燃料喷射正时延迟，能够使混合气的到达延迟而与点火正时一致。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2002-276421号公报
[0008]专利文献2:日本特开2002-115595号公报
[0009]专利文献3:日本特开2010-043603号公报
[0010]专利文献4:日本特开2010-184312号公报
[0011]专利文献5:日本特开2009-041397号公报
[0012]专利文献6:日本特开2005-061368号公报
【发明内容】
[0013]但是，专利文献I所述的技术中，必须是在分层燃烧运转时强制性地使燃烧变动产生，并确认了是燃料喷雾的贯入力相对于滚流的强度较强的汽缸还是较弱的汽缸之后，才能进行每个汽缸的燃料喷射正时的修正。也就是说，为了进行有效的修正，需要按每个汽缸确认滚流的强度与燃料喷雾的贯入力的平衡，为此，需要在发动机下线后有某种程度的运转时间。另外，在仅暂时进行分层燃烧运转的发动机(例如以催化剂的预热为目的而仅在启动时进行分层燃烧运转的发动机)的情况下，有可能无法使分层燃烧运转持续能够进行上述确认的较长期间。因此，在专利文献I所述的技术中，至少在发动机下线后的一定期间内，会允许由滚流与燃料喷雾的不平衡引起的汽缸间的燃烧的不均。
[0014]本发明是鉴于如上所述的问题而完成的发明，其目的在于，提供一种随着进气口的形状误差而产生的汽缸间的燃烧的不均从下线时起就得到了抑制的多缸发动机。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]本发明包括具有相应的特定技术特征的第I发明和第2发明。第I发明适用于如下的多缸发动机，该多缸发动机按每个汽缸具备:进气口，其在喉部(throat)具有使燃烧室内产生滚流的节流部;和缸内喷射阀，其以与燃烧室内的滚流相对的方式喷射燃料，该多缸发动机能够进行利用了由缸内喷射阀进行的燃料喷射的分层燃烧运转，且喉部距汽缸盖下面的距离在汽缸间存在不均。第2发明适用于如下的多缸发动机，该多缸发动机按每个汽缸具备进气口，该进气口在喉部具有使燃烧室内产生滚流的节流部，节流部距汽缸盖下面的距离在汽缸间存在不均，且该多缸发动机能够进行均质燃烧运转。节流部距汽缸盖下面的距离决定燃烧室内的滚流的强度。根据节流部距汽缸盖下面的距离短的进气口，在燃烧室内生成弱的滚流，根据节流部距汽缸盖下面的距离长的进气口，在燃烧室内生成强的滚流。并且，滚流的强度对燃烧室内的燃烧条件有影响。
[0017]第I发明的多缸发动机具备控制部，该控制部按每个汽缸分别被初始设定有在分层燃烧运转中决定点火时的火花塞周边的混合气的空燃比的控制参数的值。在该初始设定中，在各汽缸的控制参数的值相对于基准汽缸的控制参数的值的差异的汽缸间的分布(第I分布)与各汽缸的节流部距汽缸盖下面的距离相对于基准汽缸的节流部距汽缸盖下面的距离的差异的汽缸间的分布(第2分布)之间设有共通的规则性。第2分布对应于滚流的强度的汽缸间的分布。因此，通过以使得第I分布具有与第2分布共通的规则性的方式进行每个汽缸的控制参数的初始设定，能够与滚流的强度的汽缸间的不均无关而使燃烧条件在汽缸间统一。此外，不特别指定基准汽缸，可以将多个汽缸中的任一汽缸选为基准汽缸。
[0018]优选，按每个汽缸分别初始设定值的控制参数是分层燃烧运转时的点火正时。在多个汽缸中的任意的2个汽缸的比较中，节流部距汽缸盖下面的距离短的汽缸的点火正时被设定为比节流部距汽缸盖下面的距离长的汽缸的点火正时靠提前侧。根据该设定，能够在滚流强的汽缸中使点火正时延迟，在滚流弱的汽缸中使点火正时提前，所以能够使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间均一。
[0019]若按每个汽缸设置有向进气口喷射燃料的端口喷射阀，则也可以将在分层燃烧运转时端口喷射阀所分担的燃料喷射量的比例(端口喷射比例)作为按每个汽缸分别初始设定值的控制参数。在该情况下，在多个汽缸中的任意的2个汽缸的比较中，节流部距汽缸盖下面的距离短的汽缸的端口喷射比例被设定为比节流部距汽缸盖下面的距离长的汽缸的端口喷射比例大。在以同一总燃料喷射量进行比较的情况下，端口喷射比例越大，则缸内喷射阀的燃料喷射量越少，缸内喷射阀的燃料喷雾的贯入力越弱。因此，根据该设定，能够在滚流强的汽缸中使缸内喷射阀的燃料喷雾的贯入力增强，在滚流弱的汽缸中使缸内喷射阀的燃料喷雾的贯入力减弱，所以能够使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间均
O
[0020]也可以将分层燃烧运转时的缸内喷射阀的燃料喷射压力作为按每个汽缸分别初始设定值的控制参数。在该情况下，在多个汽缸中的任意的2个汽缸的比较中，节流部距汽缸盖下面的距离短的汽缸的燃料喷射压力被设定为比节流部距汽缸盖下面的距离长的汽缸的燃料喷射压力小。根据该设定，能够在滚流强的汽缸中使缸内喷射阀的燃料喷雾的贯入力增强，在滚流弱的汽缸中使缸内喷射阀的燃料喷雾的贯入力减弱，所以能够使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间均一。
[0021 ]若按每个汽缸设置有配置于进气口并使缸内的滚流的强度变化的滚流控制阀，则也可以将分层燃烧运转时的滚流控制阀的立角作为按每个汽缸分别初始设定值的控制参数。在该情况下，在多个汽缸中的任意的2个汽缸的比较中，节流部的距离短的汽缸的滚流控制阀的立角被设定为比节流部的距离长的汽缸的滚流控制阀的立角大。根据该设定，能够抑制汽缸间的滚流的强度的不均，所以能够使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间均一。
[0022]第2发明的多缸发动机具备控制部，该控制部按每个汽缸分别被初始设定有均质燃烧运转时的点火正时的值。在该初始设定中，在多个汽缸中的任意的2个汽缸的比较中，节流部距汽缸盖下面的距离短的汽缸的均质燃烧运转时的点火正时被设定为比节流部距汽缸盖下面的距离长的汽缸的均质燃烧运转时的点火正时靠提前侧。在滚流强的汽缸中，燃烧速度快，所以MBT曲轴角延迟，在滚流弱的汽缸中，燃烧速度慢，所以MBT曲轴角提前。因此，根据该设定，无论是在产生强的滚流的汽缸中，还是在产生弱的滚流的汽缸中，都能使点火正时接近MBT曲轴角，所以能够抑制汽缸间产生燃烧的不均。
[0023]发明效果
[0024]根据本发明的多缸发动机，能够与滚流的强度的汽缸间的不均无关而使燃烧条件在汽缸间统一，所以由随着进气口的形状误差而产生的汽缸间的滚流的强度的不均引起的汽缸间的燃烧的不均从该多缸发动机的下线时起就得到了抑制。
【附图说明】
[0025]图1是示意性示出实施方式I的多缸发动机的结构的图。
[0026]图2是示出分层燃烧运转下的从缸内喷射的正时起的火花塞周边的燃料浓度的随着时刻的变化的图。
[0027]图3是示出分层燃烧运转下的滚流比与点火时的火花塞周边的混合气的空燃比的关系的图。
[0028]图4是说明滚流比根据进气口的喉部的节流部的高度而改变的理由的图。
[0029]图5是示出进气口的喉部的节流部的高度、滚流比以及流量系数的关系的图。
[0030]图6是示出用于使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间统一的进气口的喉部的节流部的高度与点火正时的关系的图。
[0031]图7是示出实施方式I的存储于ROM的各汽缸的点火正时的设定值与各汽缸的进气口的喉部的节流部的高度的关系的一例的图。
[0032]图8是示出实施方式2的存储于ROM的各汽缸的缸内喷射比例修正系数的设定值与各汽缸的进气口的喉部的节流部的高度的关系的一例的图。
[0033]图9是示出在实施方式2中进行的燃料喷射控制的控制流程的流程图。
[0034]图1O是示出用于使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间统一的进气口的喉部的节流部的高度与缸内喷射燃料压力的关系的图。
[0035]图11是示出实施方式3的存储于ROM的各汽缸的缸内喷射燃料压力的设定值与各汽缸的进气口的喉部的节流部的高度的关系的一例的图。
[0036]图12是示意性示出实施方式4的多缸发动机的结构的图。
[0037]图13是示出用于使点火时的火花塞周边的混合气的空燃比在汽缸间统一的进气口的喉部的节流部的高度与滚流控制阀的立角的关系的图。
[0038]图14是示出实施方式4的存储于ROM的各汽缸的TCV立角修正系数的设定值与各汽缸的进气口的喉部的节流部的高度的关系的一例的图。
[0039]图15是示出均质燃烧运转下的滚流比、燃烧速度以及MBT曲轴角的关系的图。
[0040]图16是示出实施方式5的存储于ROM的各汽缸的基本点火正时的设定值与各汽缸的进气口的喉部的节流部的高度的关系的一例的图。
【具体实施方式】
[0041]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。不过，在以下所示的实施方式中，在言及各要素的个数、数量、量、范围等的数的情况下，除了特别写明的情况和原理上明显限定于该数的情况以外，本发明不限定于所言及的数。另外，在以下所示的实施方式中所说明的构造，除了特别写明的情况和原理上明显限定于此的情况以外，不一定对于该发明是必需的构造。
[0042]实施方式1.
[0043]1-1.发动机的结构
[0044]图1是示意性示出实施方式I的多缸发动机(以下，简称作发动机)的结构的图。在图1中，将构成本发动机的要素投影到与曲轴垂直的I个平面上而描绘(注:图1并非描绘了本发动机的特定截面的剖视图)。在图1中虽然仅画出了 I个汽缸4，但本发动机具备多个汽缸4。本发动机具有形成有汽缸4的汽缸体3和在汽缸体3上隔着未图示的垫圈(gasket)而配置的汽缸盖2。在汽缸4内配置有在汽缸4的轴向上往复移动的活塞8 ο在相当于汽缸盖2的下面的汽缸盖2与汽缸体3的配合面30形成有作为汽缸4的上部空间的屋脊形状的燃烧室6。
[0045]在汽缸盖2形成有与燃烧室6连通的进气口 10和排气口 16。在进气口 10的与燃烧室6连通的开口部设置有进气门18，在排气口 16的与燃烧室6连通的开口部设置有排气门20。虽然未图示，但进气口 10在从形成于汽缸盖2的侧面的入口朝向与燃烧室6连通的开口部的中途分为两股。在进气口 10分为两股的部分的上游设置有向进气口 10的内部喷射燃料的端口喷射阀24。在分为两股后的进气口 1之间的被进气口 1和汽缸体配合面30夹着的部位，以顶端面对燃烧室6的方式设置有向燃烧室6的内部喷射燃料的缸内喷射阀26。另外，在汽缸盖2以从燃烧室6的顶部向内部突出的方式设置有火花塞28。
[0046]进气口10从其入口朝向燃烧室6大致笔直地延伸，在与燃烧室6连接的部分即喉部12处缩小流路截面积。进气口 10的这样的形状使吸入到燃烧室6的进气产生滚流。在形成燃烧室6的底部的活塞8形成有用于保持滚流的凹部。在比理论空燃比稀的空燃比下的运转时，实施由缸内喷射实现的气流引导分层燃烧。在气流引导分层燃烧中，以与在燃烧室6内生成的滚流相对的方式，从缸内喷射阀26喷射燃料。通过滚流的制动力作用于缸内喷射阀26的燃料喷雾，可控制燃烧室6内的燃料喷雾的举动，在火花塞28的周边形成燃料浓度浓的混合气的层。
[0047]本发动机具备作为控制部的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)50。ECU50至少具有输入输出接口、R0M(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)、CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)。输入输出接口用于从安装于本发动机和车辆的各种传感器取入传感器信号，并且对本发动机所具备的致动器输出操作信号。在ROM中存储有包括用于控制本发动机的各种控制程序和/或映射在内的各种控制数据。后述的控制参数的设定值(初始设定值)也预先存储于ROM ο CPU从ROM读取控制程序并执行，基于所取入的传感器信号而生成操作信号。
[0048]1-2.滚流比与火花塞周边空燃比的关系
[0049]燃烧室6内生成的滚流的强度能够使用“滚流比”这一指标来评价。滚流比被定义为在活塞8往复一次的期间内滚流在燃烧室6内旋转的次数。滚流比对从缸内喷射阀26喷射出的燃料到达火花塞28的周边为止的时间有影响。
[0050]图2示出了从缸内喷射的正时起的火花塞周边的燃料浓度的随着时刻的变化。在图2中画出了多条曲线，滚流比按每条曲线而不同。滚流比越低，则火花塞周边的燃料浓度越早达到峰值，滚流比越高，则火花塞周边的燃料浓度达到峰值所花费的时间越长。另外，滚流比的高低对燃料浓度的峰值的高度自身也有影响，在滚流比过高或过低时，燃料浓度的峰值都会降低。
[0051]图3示出了将发动机旋转速度、负荷以及点火正时固定的情况下的滚流比与点火时的火花塞周边的混合气的空燃比(以下，称作点火时火花塞周围空燃比)的关系。从图3可知，点火时火花塞周围空燃比相对于滚流比以下凸的二次函数的方式变化。也就是说，若滚流比处于某合理范围，则在点火时能够在火花塞周边形成燃料浓度浓的混合气的层，但若滚流比偏离该合理范围，则点火时火花塞周围空燃比会变稀。这一点也与火花塞周边的燃料浓度的随着时刻的变化与滚流比的关系相吻合。
[0052]点火时的火花塞周边的混合气的空燃比根据滚流比而不同是因为滚流对燃料喷雾的贯入力进行制动的力根据滚流比而变化。在滚流的制动力与燃料喷雾的贯入力平衡时，在点火正时可在火花塞28的周边形成燃料浓度浓的混合气的层。但是，在滚流比比合理范围高的情况下，滚流的制动力相对于燃料喷雾的贯入力过大，因此，在点火正时之前燃料浓度浓的混合气无法充分到达火花塞28 ο相反，在滚流比比合理范围低的情况下，滚流的制动力相对于燃料喷雾的贯入力不足，因此，燃料浓度浓的混合气会越过火花塞28的附近。因此，在滚流比高于或低于合理范围时，点火时火花塞周围空燃比都会变稀。
[0053]1-3.滚流比与进气口的制造误差的关系
[0054]再次返回图1，关于进气口10进行说明。滚流比偏离合理范围的原因在于进气口 10的形状误差。汽缸盖2通过铸造来制造。此时，燃烧室6、进气口 10以及排气口 16分别通过单独的型芯而形成。若着眼于进气口 10，则进气口 10的形状中的进气口 10的与燃烧室6相连的部分即喉部12的形状在铸造后通过机械加工而形成。在喉部12形成供进气门18落座的阀座。在通过型芯而成形的进气口 10的主体部分与通过机械加工而形成的喉部12之间形成流路截面积变得极小的节流部14。
[0055]在汽缸盖2的浇注时，进气口10的型芯通过外框、型芯头等而固定，从而相对于燃烧室6的型芯被定位。但是，难以将型芯完全固定，进气口 10的型芯与燃烧室6的型芯的位置关系有时会产生微小的偏移。由于进气口 10是滚流生成口，所以型芯的微小的偏移会对燃烧室6内生成的滚流的强度产生较大影响。
[0056]在进气口10的型芯在上下方向上发生了偏移的情况下，该偏移在通过机械加工形成了喉部12时会表现为喉部12的节流部14距汽缸体配合面30的距离的偏移。在此，节流部14是成为喉部12与进气口 10的主体部分的分界线的圆环，节流部14距汽缸体配合面30的距离是从该圆环的下端(最接近汽缸盖配合面30的部分)到汽缸盖配合面30的最短距离。喉部12的节流部14距汽缸体配合面30的距离能够使用激光计测器简单地计测出。
[0057]在将汽缸盖2放置成汽缸体配合面30成为水平时，喉部12的节流部14距汽缸体配合面30的“距离”能够表现为节流部14的“高度”。节流部14的高度低意味着节流部14距汽缸体配合面30的距离短，节流部14的高度高意味着节流部14距汽缸体配合面30的距离长。在图4中画出了喉部12的节流部14的高度不同的3个汽缸4A、4B、4C。汽缸4A的节流部14的高度是全部汽缸的平均(或全部汽缸的中值)，汽缸4B的节流部14的高度比全部汽缸的平均低，汽缸4C的节流部14的高度比全部汽缸的平均高。
[0058]在节流部14的高度比平均高度低的汽缸4B中，通过进气门18的上方而进入燃烧室6并生成正向的滚流的进气流变弱，另一方面，通过进气门18的下方而进入燃烧室6并生成逆向的滚流的进气流变强。其结果，在汽缸4B中生成比在汽缸4A中生成的滚流弱的滚流(滚流比小的滚流)。与此相对，在节流部14的高度比平均高度高的汽缸4C中，通过进气门18的上方而进入燃烧室6并生成正向的滚流的进气流变强，另一方面，通过进气门18的下方而进入燃烧室6并生成逆向的滚流的进气流变弱。其结果，在汽缸4C中生成比在汽缸4A中生成的滚流强的滚流(滚流比大的滚流)。
[0059]由上可知，关于某汽缸4是生成强滚流的汽缸还是生成弱滚流的汽缸，能够根据该汽缸4的进气口 10的喉部12的节流部14距汽缸体配合面30的高度来判断。图5是示出对节流部14的高度与滚流比的关系的调查结果的图。调查是针对实际在生产线上制造出的多个发动机进行的，在预定的旋转速度和负荷下进行了滚流比的计测。此外，滚流比是利用Tipplemann滚流计测器计测的，节流部14的高度是在将汽缸盖2从汽缸体3拆下的状态下利用激光计测器计测的。
[0060]从图5可知，在滚流比与节流部14的高度之间存在线性关系。通过用预测式来表示该关系，只要知道节流部14的高度，就能根据预测式计算出滚流比的预测值。此外，在图5中一并示出了节流部14的高度与流量系数的关系的调查结果。在流量系数与节流部14的高度之间也存在线性关系，节流部14的高度越大，则流量系数越小。
[0061 ]节流部14的高度的计测在汽缸盖2的制造工序中，按每个批次且按每个汽缸4而实施。通过实施该计测，能够在制造出汽缸盖2的阶段预测随着进气口 10的形状误差而产生的汽缸4、4、...4间的滚流的强度的不均。此外，由于对于I个燃烧室6设置有2个进气门18，所以进气口 1的喉部12对于I个燃烧室6而存在2个。节流部14的高度的计测既可以针对任一个(优选是预先决定的一侧，例如右侧)喉部12的节流部14进行，也可以对双方的喉部12的节流部14进行计测并取其平均值。
[0062]1-4.点火正时的设定
[0063]以往，对于气流引导分层燃烧运转(以下，简称作分层燃烧运转)时的点火正时，尤其是未进行基于运转结果的学习和/或修正的初始设定下的点火正时，使用在汽缸4、4、…4间统一的值(设计值)。初始设定的点火正时被设定成:在滚流比与设计值相同的情况下，该点火正时与火花塞周边的燃料浓度达到峰值的时刻相一致。但是，在滚流比的设计值与实际值之间会因进气口 10的形状误差而产生偏移，在火花塞周边的燃料浓度达到峰值的时刻与点火正时之间也会产生与滚流比的设计值和实际值之差相应的时间差。因此，在汽缸4、
4、...4间滚流比存在不均的情况下，点火时火花塞周围空燃比成为按每个汽缸4而不同的值。
[0064]在此，再次着眼于之前的图2，火花塞周边的燃料浓度达到峰值为止的时间根据滚流比而大幅变化。但是，只要进入了点火所需的燃料浓度的范围，燃料浓度的峰值就没有大的差异。从这一点可预想，通过根据滚流比而按每个汽缸4改变点火正时的设定，使火花塞周边的燃料浓度达到峰值的时刻与点火正时相一致，可使点火时火花塞周围空燃比在汽缸4、4、...4间大致均一。
[0065]从图2所示的图表可知，若要使火花塞周边的燃料浓度达到峰值的时刻为点火正时，则滚流比与设计值相比越高则使点火正时与设计值相比越延迟，滚流比与设计值相比越低则使点火正时与设计值相比越提前即可。通过改变滚流比的高低对火花塞周边的燃料浓度达到峰值为止的时间进行调查，能够得到表示滚流比和与其相应的点火正时的合适值的关系的数据(例如由关系式表示)。
[0066]若能够得到表示滚流比与点火正时的合适值的关系的数据，则通过使用表示滚流比与节流部14的高度的关系的预测式，能够得到用于根据节流部14的高度来求出点火正时的合适值的数据。在图6中，以节流部14的高度为横轴的3个图表以统一横轴的方式排列。上段的图表示出了节流部14的高度与滚流比的关系。中段的图表示出了节流部14的高度与点火正时的合适值的关系。并且，下段的图表示出了节流部14的高度与将点火正时设定为中段的图表所示的值的情况下的点火时火花塞周围空燃比的关系。各图表中所示的黑圆点是通过改变节流部14的高度进行实验而得到的数据。从图6可知，通过根据节流部14的高度来改变点火正时的设定，能够将点火时火花塞周围空燃比调整成与设计值大致一致。
[0067]在本发动机的制造工序中，预先准备图6的中段的图表所示的节流部14的高度与点火正时的合适值的关系，作为用于按每个汽缸4来决定点火正时的参照数据。根据该参照数据和按每个汽缸4计测出的节流部14的高度，能够按每个汽缸4决定相应的点火正时作为分层燃烧运转时的设定值。决定出的各汽缸4的点火正时作为设定值(初始设定值)而被写入到ECU50的ROM。此外，在本发动机的制造工序中，汽缸盖2与ECU50相关联，以使得计测出的节流部14的高度与被写入到ROM的点火正时的设定值必定对应。
[0068]图7示出了各汽缸4的节流部14的高度与存储于ROM的各汽缸4的点火正时的设定值的关系的一例。在此，假设本发动机是4缸发动机，在上段的图表中，按每个汽缸4示出了节流部14的高度，在下段的图表中，按每个汽缸4示出了点火正时的设定值。若将第I汽缸作为基准汽缸来对各汽缸的点火正时的设定值相对于基准汽缸的点火正时的设定值的差异的汽缸间的分布(在下段的图表中由折线所示)与各汽缸的节流部14的高度相对于基准汽缸的节流部14的高度的差异的汽缸间的分布(在上段的图表中由折线所示)进行比较，则能够确认:在2个分布之间存在共通的规则性。至少在下线后的最初的运转中，按照存储于ROM的设定值来进行点火正时的设定(初始设定)。根据该初始设定，在本发动机所具有的4个汽缸中的任意2个汽缸的比较中，节流部14的高度低的汽缸的点火正时被设定为比节流部14的高度高的汽缸的点火正时靠提前侧。
[0069]如此，通过根据节流部14的高度分别设定各汽缸4的点火正时，能够与滚流的强度的汽缸4、4、.._4间的不均无关而使作为燃烧条件的点火时火花塞周围空燃比在汽缸4、4、...4间统一。由此，根据本发动机，即使随着进气口 10的形状误差而导致滚流的强度在汽缸4、
4、-._4间产生了不均，也能够从本发动机下线时起就对由滚流的强度的不均引起的汽缸4、
4、…4间的燃烧的不均进行抑制。
[0070]此外，在本实施方式中，虽然根据节流部14的高度来决定点火正时，但也可以根据节流部14的高度来决定对于点火正时的设计值的修正系数。修正系数在节流部14的高度比设计值高的情况下，修正系数取使点火正时比设计值延迟的值，在节流部14的高度比设计值低的情况下，修正系数取使点火正时比设计值提前的值。根据节流部14的高度按每个汽缸4决定这样的修正系数，并将其与点火正时的设计值一起写入ECU50的ROM』⑶50使用每个汽缸4的修正系数来修正点火正时的设计值，将修正后的点火正时用作每个汽缸4的点火正时的设定值。
[0071]另外，也可以将根据节流部14的高度来计算点火正时的设定值的逻辑和每个汽缸4的节流部14的高度的计测值写入ECU50的R0M，并使ECU50进行每个汽缸4的点火正时的设定值的计算。在该情况下，作业人员仅计测节流部14的高度即可，所以能够得到如下优点:能够削减用于根据节流部14的高度来计算每个汽缸4的点火正时或修正系数的工时。
[0072]实施方式2.
[0073]2-1.发动机的结构
[0074]实施方式2的发动机与实施方式I同样，具有图1所示的结构。不过，如后所述，实施方式2的发动机在存储于ECU50的ROM的控制参数的内容上与实施方式I之间具有不同。
[0075]2-2.进气口喷射比例的设定
[0076]根据本发动机，能够根据发动机的运转区域而分开使用仅使用由端口喷射阀24进行的端口喷射的运转、仅使用由缸内喷射阀26进行的缸内喷射的运转以及并用端口喷射和缸内喷射的运转。在分层燃烧运转时，以由缸内喷射阀26进行的缸内喷射为主体，并用端口喷射和缸内喷射。
[0077]在分层燃烧运转时端口喷射阀24所分担的燃料喷射量的比例(以下，称作进气口喷射比例)对缸内喷射阀26的燃料喷雾的贯入力有影响。若减少进气口喷射比例，则缸内喷射阀26所分担的燃料喷射量会相应增加，缸内喷射阀26的燃料喷雾的贯入力增大。相反，若增加进气口喷射比例，则缸内喷射阀26所分担的燃料喷射量会相应减少，缸内喷射阀26的燃料喷雾的贯入力减少。因此，缸内喷射阀26的燃料喷雾的贯入力与燃烧室6内生成的滚流的制动力的平衡根据进气口喷射比例的大小而变化。
[0078]以往，对于分层燃烧运转时的进气口喷射比例，尤其是未进行基于运转结果的学习和/或修正的初始设定下的进气口喷射比例，使用在汽缸4、4、...4间统一的值(设计值)。但是，若按每个汽缸4分别设定进气口喷射比例，则能够按每个汽缸4调整燃料喷雾的贯入力与滚流的制动力的平衡。通过根据滚流比而按每个汽缸4改变进气口喷射比例的设定，从而按每个汽缸4调整燃料喷雾的贯入力与滚流的制动力的平衡以使得火花塞周边的燃料浓度在点火正时达到峰值，能够使点火时火花塞周围空燃比在汽缸4、4、...4间大致均一。
[0079]作为按每个汽缸4改变进气口喷射比例的设定的具体方法，在本实施方式中，对缸内喷射阀26所分担的燃料喷射量的比例即缸内喷射比例乘以按每个汽缸4设定的修正系数。缸内喷射比例的基值是根据发动机旋转速度和发动机负荷而改变的变量值，在汽缸4、
4、...4间使用共通的值。在节流部14的高度是设计值的情况下，缸内喷射比例修正系数的值设为I。并且，在节流部14的高度比设计值高的情况下，使缸内喷射比例修正系数的值比I大，且节流部14的高度越高，则使缸内喷射比例修正系数的值越大。相反，在节流部14的高度比设计值低的情况下，使缸内喷射比例修正系数的值比I小，且节流部14的高度越低，则使缸内喷射比例修正系数的值越小。这样，通过根据节流部14的高度来改变缸内喷射比例修正系数的值，能够使燃烧室6生成的滚流的强度与缸内喷射阀26的燃料喷雾的贯入力相平衡。
[0080]在本发动机的制造工序中，预先准备预先确认的节流部14的高度与缸内喷射比例修正系数的合适值的关系，作为用于按每个汽缸4决定缸内喷射比例修正系数的参照数据。根据该参照数据和按每个汽缸4计测出的节流部14的高度，能够按每个汽缸4决定用于决定分层燃烧运转时的缸内喷射比例和口喷射比例的设定值的相应的缸内喷射比例修正系数。决定出的每个汽缸4的缸内喷射比例修正系数被写入到ECU50的ROM。
[0081]图8示出了各汽缸4的节流部14的高度与存储于ROM的各汽缸4的缸内喷射比例修正系数的关系的一例。在此，假设本发动机是4缸发动机，在上段的图表中，按每个汽缸4示出了节流部14的高度，在下段的图表中，按每个汽缸4示出了缸内喷射比例修正系数。若将第I汽缸作为基准汽缸而对各汽缸的缸内喷射比例修正系数相对于基准汽缸的缸内喷射比例修正系数的差异的汽缸间的分布(在下段的图表中由折线所示)与各汽缸的节流部14的高度相对于基准汽缸的节流部14的高度的差异的汽缸间的分布(在上段的图表中由折线所示)进行比较，则能够确认:在2个分布之间存在共通的规则性。至少在下线后的最初的运转中，使用存储于ROM的缸内喷射比例修正系数来进行缸内喷射比例和端口喷射比例的设定(初始设定)。根据该初始设定，在本发动机所具有的4个汽缸中的任意2个汽缸的比较中，节流部14的高度低的汽缸的口喷射比例被设定为比节流部14的高度高的汽缸的口喷射比例大的值。
[0082]图9是示出在本实施方式中进行的燃料喷射控制的控制流程的流程图。在本实施方式中，以催化剂的预热为目的而进行分层燃烧运转。存储于ROM的缸内喷射比例修正系数在该分层燃烧运转中用于计算各汽缸4的端口喷射量和缸内喷射量。以下，顺着图9所示的控制流程，对使用缸内喷射比例修正系数计算各汽缸4的端口喷射量和缸内喷射量的方法进行说明。
[0083]首先，在步骤S2中，由CPU读出存储于ROM的各汽缸4的缸内喷射比例修正系数。接着，在步骤S4中，从启动控制继承表示当前的注目汽缸的汽缸计数器。启动控制是在本发动机的启动时执行的燃料喷射控制，在实施催化剂预热之前按照与本控制流程不同的控制流程执行。汽缸计数器与本发动机的汽缸数相应地取I?4的值，在4之后再次返回I。
[0084]接着，在步骤S6中，判定当前的运转模式是否是进行催化剂的预热的催化剂预热模式。在催化剂预热模式已解除的情况下，结束本控制流程的燃料喷射控制。
[0085]在当前的运转模式是催化剂预热模式的情况下，依次进行步骤S8?步骤S20的处理。在步骤S8中，根据发动机旋转速度NE和发动机负荷KL算出压缩行程中的燃料喷射量的比例即压缩行程喷射比例Kcomp。压缩行程中的燃料喷射由缸内喷射阀26进行，所以压缩行程喷射比例意味着缸内喷射比例。在该计算中使用以发动机旋转速度NE和发动机负荷KL为参数的映射。
[0086]在步骤SlO中，对在步骤S8中算出的压缩行程喷射比例Kcomp乘以汽缸计数器所示的当前的注目汽缸的缸内喷射比例修正系数。
[0087]在步骤S12中，从I减去在步骤SlO中修正后的压缩行程喷射比例Kcomp，由此算出进气行程中的燃料喷射量的比例即进气行程喷射比例Kint。进气行程中的燃料喷射由端口喷射阀24进行，所以进气行程喷射比例意味着端口喷射比例。
[0088]在步骤S14中，根据发动机旋转速度NE和发动机负荷KL算出I循环中的总燃料喷射量Q。在该计算中使用以发动机旋转速度NE和发动机负荷KL为参数的映射。
[0089]在步骤S16中，对在步骤S14中算出的总燃料喷射量Q乘以在步骤S12中算出的进气行程喷射比例Kint，由此算出端口喷射阀24所负担的燃料喷射量即端口喷射量。
[0090]在步骤S18中，对在步骤S14中算出的全燃料喷射量Q乘以在步骤SlO中修正后的压缩行程喷射比例Kcomp，由此算出缸内喷射阀26所负担的燃料喷射量即缸内喷射量。
[0091]在步骤S20中，进行汽缸计数器的更新。在催化剂预热模式仍在继续的情况下，关于更新后的汽缸计数器所示的下一个注目汽缸，进行步骤S8?步骤S18的运算。
[0092]根据上述控制流程，以与滚流相对的方式从缸内喷射阀26喷射的燃料的量(缸内喷射量)，通过根据节流部14的高度而按每个汽缸4分别设定缸内喷射比例修正系数，而被调整为能够得到与滚流的强度相平衡的贯入力的量。由此，由于缸内喷射阀26的燃料喷雾的贯入力从当初就与该不均相匹配，所以即使随着进气口 10的形状误差而导致滚流的强度在汽缸4、4、-.4间产生了不均，也可抑制作为燃烧条件的点火时火花塞周围空燃比在汽缸
4、4、...4间不均。因此，根据本发动机，由滚流的强度的不均引起的汽缸4、4、...4间的燃烧的不均从本发动机的下线时起就得到抑制。
[0093]此外，在本实施方式中，虽然根据节流部14的高度来决定缸内喷射比例修正系数，但也可以根据节流部14的高度直接决定端口喷射比例或缸内喷射比例，并将其写入ECU50的ROM。另外，也可以将根据节流部14的高度计算缸内喷射比例修正系数的逻辑和每个汽缸4的节流部14的高度的计测值写入ECU50的ROM，并使ECU50进行每个汽缸4的缸内喷射比例修正系数的计算。
[0094]实施方式3.
[0095]3-1.发动机的结构
[0096]实施方式3的发动机基本上与实施方式I同样地具有图1所示的结构。不过，实施方式3的发动机具备能够按每个汽缸4调整缸内喷射阀26的燃料压力(以下，称作缸内喷射燃料压力)的构造。该构造没有限定。例如，既可以按每个汽缸4设定缸内喷射阀26的提升量，也可以按每个汽缸4设置燃料栗。另外，如后所述，实施方式3的发动机在存储于ECU50的ROM的控制参数的内容上与实施方式I和2之间具有不同。
[0097]3-2.缸内喷射燃料压力的设定
[0098]通常，从缸内喷射阀26以在每个汽缸4中大小都相同的压力喷射燃料。但是，若按每个汽缸4分别设定缸内喷射燃料压力，则能够按每个汽缸4调整燃料喷雾的贯入力与滚流的制动力的平衡。通过根据滚流比而按每个汽缸4改变缸内喷射燃料压力的设定，从而按每个汽缸4调整燃料喷雾的贯入力与滚流的制动力的平衡以使得火花塞周边的燃料浓度在点火正时达到峰值，可以预想点火时火花塞周围空燃比在汽缸4、4、...4间大致均一。
[0099]在图10中，以节流部14的高度为横轴的3个图表以统一横轴的方式而排列。上段的图表示出了节流部14的高度与滚流比的关系。中段的图表示出了节流部14的高度与缸内喷射燃料压力的合适值的关系。缸内喷射燃料压力与燃料喷雾的贯入力之间存在由二次函数表示的关系，因此，节流部14的高度与燃料喷射压力的合适值的关系是由非线性的上凸的平缓曲线表示的关系。并且，下段的图表示出了节流部14的高度与将缸内喷射燃料压力设定为中段的图表所示的值的情况下的点火时火花塞周围空燃比的关系。各图表所示的黑圆点是通过改变节流部14的高度进行实验而得到的数据。从图10可知，通过根据节流部14的高度来改变缸内喷射燃料压力的设定，能够将点火时火花塞周围空燃比调整成与设计值大致一致。
[0100]在本发动机的制造工序中，预先准备图10的中段的图表所示的节流部14的高度与缸内喷射燃料压力的合适值的关系，作为用于按每个汽缸4来决定缸内喷射燃料压力的参照数据。根据该参照数据和按每个汽缸4计测出的节流部14的高度，能够按每个汽缸4决定相应的缸内喷射燃料压力作为分层燃烧运转时的设定值。决定出的各汽缸4的缸内喷射燃料压力作为设定值(初始设定值)被写入到ECU50的ROM。
[0101]图11示出了各汽缸4的节流部14的高度与存储于ROM的各汽缸4的缸内喷射燃料压力的设定值的关系的一例。在此，假设本发动机是4缸发动机，在上段的图表中，按每个汽缸4示出了节流部14的高度，在下段的图表中，按每个汽缸4示出了缸内喷射燃料压力的设定值。若将第I汽缸作为基准汽缸而对各汽缸的缸内喷射燃料压力的设定值相对于基准汽缸的缸内喷射燃料压力的设定值的差异的汽缸间的分布(在下段的图表中由折线表示)与各汽缸的节流部14的高度相对于基准汽缸的节流部14的高度的差异的汽缸间的分布(在上段的图表中由折线表示)进行比较，则能够确认:在2个分布之间存在共通的规则性。至少在下线后的最初的运转中，按照存储于ROM的设定值来进行缸内喷射燃料压力的设定(初始设定)ο在本发动机所具有的4个汽缸中的任意2个汽缸的比较中，节流部14的高度低的汽缸的缸内喷射燃料压力被设定为比节流部14的高度高的汽缸的缸内喷射燃料压力小的值。
[0102]这样，通过根据节流部14的高度分别设定各汽缸4的缸内喷射燃料压力，能够与滚流的强度的汽缸4、4、...4间的不均无关而使作为燃烧条件的点火时火花塞周围空燃比在汽缸4、4、...4间统一。由此，根据本发动机，即使随着进气口 10的形状误差而导致滚流的强度在汽缸4、4、...4间产生了不均，由滚流的强度的不均引起的汽缸4、4、...4间的燃烧的不均也从本发动机的下线时起就受到抑制。
[0103]此外，在本实施方式中，虽然根据节流部14的高度来决定缸内喷射燃料压力，但也可以根据节流部14的高度来决定对于缸内喷射燃料压力的设计值(或缸内喷射阀26的提升量的设计值)的修正系数。在节流部14的高度比设计值高的情况下，修正系数取使缸内喷射燃料压力增大为比设计值大的值，在节流部14的高度比设计值低的情况下，修正系数取使缸内喷射燃料压力降低为比设计值低的值。根据节流部14的高度而按每个汽缸4决定这样的修正系数，并将其与缸内喷射燃料压力的设计值一起写入ECU50的R0MACU50利用每个汽缸4的修正系数来修正缸内喷射燃料压力的设计值，将修正后的缸内喷射燃料压力用作每个汽缸4的缸内喷射燃料压力的设定值。另外，也可以将根据节流部14的高度计算缸内喷射燃料压力的设定值的逻辑和每个汽缸4的节流部14的高度的计测值写入ECU50的ROM，并使ECU50进行每个汽缸4的缸内喷射燃料压力的设定值的计算。
[0104]实施方式4.
[0105]4-1.发动机的结构
[0106]图12是示意性示出实施方式4的发动机的结构的图。在图12中，对与图1所示的实施方式I的发动机共通的部位和部件标注同一标号。实施方式4的发动机具备实施方式I的发动机所具有的所有部位和部件，还具备滚流控制阀40。滚流控制阀40是设置于各汽缸4的进气口 10的底面，通过改变相对于底面的立角来控制在燃烧室6生成的滚流的强度的装置。实施方式4的发动机所具备的滚流控制阀40构成为能够按每个汽缸4使立角不同。例如，滚流控制阀40可以构成为按每个汽缸4而由马达驱动。另外，如后所述，实施方式4的发动机在存储于ECU50的ROM的控制参数的内容上也与实施方式1-3之间具有不同。
[0107]4-2.TCV立角的设定
[0108]本发动机所具备的进气口10是在燃烧室6生成滚流的滚流生成口。滚流控制阀40能够将由进气口 10生成的滚流进一步强化。滚流控制阀40的立角越与进气口 10的底面垂直，则在燃烧室6生成的滚流的强度越强。
[0109]以往，滚流控制阀40在每个汽缸4中都被控制成相同的立角。但是，若按每个汽缸4分别设定滚流控制阀40的立角，则能够按每个汽缸4调整滚流的强度。若节流部14的高度在汽缸4、4、...4间存在不均，则通过根据节流部14的高度而按每个汽缸4改变滚流控制阀40的立角，能够抑制汽缸4、4、...4间的滚流的强度的不均。
[0110]在图13中，以节流部14的高度为横轴的3个图表以统一横轴的方式排列。上段的图表示出了滚流控制阀40倒下的情况下(不对滚流起作用的情况下)的节流部14的高度与滚流比的关系。中段的图表示出了节流部14的高度与滚流控制阀40的立角(以下，记作TCV立角)的合适值的关系。节流部14的高度与TCV立角的合适值的关系线性表示。并且，下段的图表示出了节流部14的高度与将TCV立角设定为中段的图表所示的值的情况下的点火时火花塞周围空燃比的关系。各图表所示的黑圆点是通过改变节流部14的高度进行实验而得到的数据。从图12可知，通过根据节流部14的高度而改变TCV立角的设定，能够将点火时火花塞周围空燃比调整为与设计值大致一致。
[0111]作为按每个汽缸4改变滚流控制阀40的立角的设定的具体方法，在本实施方式中，对TCV立角的基值乘以按每个汽缸4设定的TCV立角修正系数。TCV立角的基值是根据例如发动机旋转速度和发动机负荷而改变的变量值，在汽缸4、4、…4间使用共通的值。在节流部14的高度是设计值的情况下，TCV立角修正系数的值设为I。并且，在节流部14的高度比设计值高的情况下，使TCV立角修正系数的值比I小，且节流部14的高度越高，则使TCV立角修正系数的值越小。相反，在节流部14的高度比设计值低的情况下，使TCV立角修正系数的值比I大，且节流部14的高度越低，则使TCV立角修正系数的值越大。这样，通过根据节流部14的高度而改变TCV立角修正系数的值，能够使在燃烧室6生成的滚流的强度接近设计值。
[0112]在本发动机的制造工序中，预先准备有预先确认的节流部14的高度与TCV立角修正系数的合适值的关系，作为用于按每个汽缸4决定TCV立角修正系数的参照数据。根据该参照数据和按每个汽缸4计测出的节流部14的高度，能够按每个汽缸4决定用于决定分层燃烧运转时的TCV立角的设定值的相应的TCV立角修正系数。决定出的每个汽缸4的TCV立角修正系数被写入到E⑶50的ROM。
[0113]图14示出了各汽缸4的节流部14的高度与存储于ROM的各汽缸4的TCV立角修正系数的关系的一例。在此，假设本发动机是4缸发动机，在上段的图表中，按每个汽缸4示出了节流部14的高度，在下段的图表中，按每个汽缸4示出了 TCV立角修正系数。若将第I汽缸作为基准汽缸而对各汽缸的TCV立角修正系数相对于基准汽缸的TCV立角修正系数的差异的汽缸间的分布(在下段的图表中由折线表示)与各汽缸的节流部14的高度相对于基准汽缸的节流部14的高度的差异的汽缸间的分布(在上段的图表中由折线表示)进行比较，则能够确认:在2个分布之间存在共通的规则性。至少在下线后的最初的运转中，使用存储于ROM的TCV立角修正系数来进行TCV立角的设定(初始设定)。根据该初始设定，在本发动机所具有的4个汽缸中的任意2个汽缸的比较中，节流部14的高度低的汽缸的TCV立角被设定为比节流部14的高度高的汽缸的TCV立角大的值。
[0114]这样，通过根据节流部14的高度而按每个汽缸4分别设定TCV立角修正系数，能够按每个汽缸4分别设定TCV立角而使滚流的强度在汽缸4、4、...4间统一。因此，根据本发动机，由滚流的强度的不均引起的汽缸4、4、...4间的燃烧的不均从本发动机的下线时起就得到抑制。
[0115]此外，在本实施方式中，虽然根据节流部14的高度来决定TCV立角修正系数，但也可以根据节流部14的高度直接决定TCV立角，并将其写入E⑶50的ROM。另外，也可以将根据节流部14的高度来计算TCV立角修正系数的逻辑和每个汽缸4的节流部14的高度的计测值写入E⑶50的R0M，并使E⑶50进行每个汽缸4的TCV立角修正系数的计算。
[0116]另外，若TCV立角改变，则进气口10的流量系数会变化。因此，在按每个汽缸4分别设定TCV立角的情况下，有时进气量会在汽缸4、4、...4间产生不均。因此，优选按每个汽缸4设置节气门，根据TCV立角而按每个汽缸4调整节气门开度，以使得进气量在汽缸4、4、...4间不会不均。或者，优选设置使进气门18的最大提升量可变的可变气门提升装置，并根据TCV立角而按每个汽缸4调整进气门18的最大提升量。此外，用于按每个汽缸4修正节气门开度(或进气门18的最大提升量)的修正系数优选与TCV立角修正系数一起预先写入ECU50的ROM。
[0117]实施方式5.
[0118]5-1.发动机的结构
[0119]实施方式5的发动机基本上与实施方式I同样地具有图1所示的结构。不过，实施方式5的发动机是能够进行通过端口喷射阀24的端口喷射或缸内喷射阀26在进气行程中的缸内喷射而使燃料均质地与空气混合并燃烧的均质燃烧运转的发动机。另外，在实施方式5中，也能够采用仅具备端口喷射阀24或仅具备缸内喷射阀26的变形例和在燃烧室6的顶部设置缸内喷射阀26的变形例。另外，如后所述，实施方式5的发动机在存储于ECU50的ROM的控制参数的内容上与实施方式1-4之间具有不同。
[0120]5-2.滚流比与MBT曲轴角的关系
[0121]图15示出了在将发动机旋转速度和发动机负荷固定的情况下的均质燃烧运转下的滚流比与燃烧速度的关系。在滚流比为零时，燃烧室6的混合气的流动是不存在紊乱的层流，所以燃烧速度最慢。并且，滚流比越高，则燃烧室6的混合气的流动的紊乱越大，所以燃烧速度也越快。
[0122]图15也示出了将发动机旋转速度和发动机负荷固定的情况下的均质燃烧运转下的滚流比与MBT(Minimum Advance for Best Torque:最大扭矩的最小点火提前角)曲轴角的关系。MBT曲轴角依赖于燃烧速度。若燃烧速度慢，则MBT曲轴角会向提前侧远离TDC(TopDead Center:上止点)，且燃烧速度越快，则MBT曲轴角越接近TDC。因此，如图15所示，在滚流比为零时，MBT曲轴角最提前，滚流比越高，则MBT曲轴角越接近TDC。在滚流比与MBT曲轴角之间存在线性关系。
[0123]5-3.基本点火正时的设定
[0124]以往，对于均质燃烧运转时的基本点火正时(成为点火正时控制的基准的点火正时)，尤其是未进行基于运转结果的学习和/或修正的初始设定下的基本点火正时，使用在汽缸4、4、…4间统一的值(设计值)。但是，若滚流的强度在汽缸4、4、…4间不均，则MBT曲轴角也应该会在汽缸4、4、...4间不均。如前所述，在表示滚流的强度的滚流比与进气口 10的喉部12的节流部14之间存在一定的关系。基于该关系和图15所示的滚流比与MBT曲轴角的关系，若根据节流部14的高度而按每个汽缸4分别设定基本点火正时，则能够在各汽缸4中使基本点火正时与MBT曲轴角相符。
[0125]在本发动机的制造工序中，预先准备有预先确认的节流部14的高度与MBT曲轴角的关系，作为用于按每个汽缸4决定基本点火正时的参照数据。根据该参照数据和按每个汽缸4计测出的节流部14的高度，能够按每个汽缸4决定均质燃烧运转时的基本点火正时的设定值。决定出的每个汽缸4的基本点火正时作为设定值(初始设定值)被写入到与计测出了节流部14的高度的汽缸盖2相关联的ECU50的ROM。
[0126]图16示出了各汽缸4的节流部14的高度与存储于ROM的各汽缸4的基本点火正时的设定值的关系的一例。在此，假设本发动机是4缸发动机，在上段的图表中，按每个汽缸4示出了节流部14的高度，在下段的图表中，按每个汽缸4示出了基本点火正时的设定值。若将第I汽缸作为基准汽缸而对各汽缸的基本点火正时的设定值相对于基准汽缸的基本点火正时的设定值的差异的汽缸间的分布(在下段的图表中由折线表示)与各汽缸的节流部14的高度相对于基准汽缸的节流部14的高度的差异的汽缸间的分布(在上段的图表中由折线所示)进行比较，则能够确认:在2个分布之间存在共通的规则性。至少在下线后的最初的运转中，按照存储于ROM的设定值来进行基本点火正时的设定(初始设定)。根据该初始设定，在本发动机所具有的4个汽缸中的任意2个汽缸的比较中，节流部14的高度低的汽缸的点火正时被设定为比节流部14的高度高的汽缸的点火正时靠提前侧。
[0127]这样，通过根据节流部14的高度而分别设定各汽缸4的基本点火正时，无论该汽缸4是产生强滚流的汽缸还是产生弱滚流的汽缸，都能够使均质燃烧运转时的点火正时接近MBT曲轴角。由此，根据本发动机，即使随着进气口 10的形状误差而导致滚流的强度在汽缸4、4、...4间产生了不均，由滚流的强度的不均引起的汽缸4、4、...4间的燃烧的不均也从本发动机的下线时起就得到抑制。
[0128]此外，在本实施方式中，虽然根据节流部14的高度来决定基本点火正时，但也可以根据节流部14的高度来决定对于基本点火正时的设计值的修正系数。根据节流部14的高度而按每个汽缸4决定修正系数，并将其与基本点火正时的设计值一起写入ECU50的ROM。ECU50利用每个汽缸4的修正系数来修正基本点火正时的设计值，将修正后的基本点火正时用作每个汽缸4的基本点火正时的设定值。另外，也可以将根据节流部14的高度来计算基本点火正时的设定值的逻辑和每个汽缸4的节流部14的高度的计测值写入ECU50的R0M，并使ECU50进行每个汽缸4的基本点火正时的设定值的计算。
[0129]标号说明
[0130]2…汽缸盖，3…汽缸体，4…汽缸，6…燃烧室，8…活塞，10…进气口，12...喉部，14...节流部，18...进气门，24...端口喷射阀，26...缸内喷射阀，28...火花塞，30...汽缸体配合面，40…滚流控制阀,50..-ECU0
【主权项】
1.一种多缸发动机，按每个汽缸具备:进气口，其在喉部具有使燃烧室内产生滚流的节流部;和缸内喷射阀，其以与所述燃烧室内的滚流相对的方式喷射燃料，该多缸发动机能够进行利用了由所述缸内喷射阀进行的燃料喷射的分层燃烧运转，所述节流部距汽缸盖下面的距离在汽缸间存在不均， 该多缸发动机的特征在于， 具备控制部，其按每个汽缸分别被初始设定有在分层燃烧运转中决定点火时的火花塞周边的混合气的空燃比的控制参数的值， 在各汽缸的所述控制参数的值相对于基准汽缸的所述控制参数的值的差异的汽缸间的分布与各汽缸的所述节流部距所述汽缸盖下面的距离相对于所述基准汽缸的所述节流部距所述汽缸盖下面的距离的差异的汽缸间的分布之间设有共通的规则性。2.根据权利要求1所述的多缸发动机，其特征在于， 所述控制参数是分层燃烧运转时的点火正时， 在所述多个汽缸中的任意两个汽缸的比较中，所述节流部距所述汽缸盖下面的距离短的汽缸的所述点火正时被设定为比所述节流部距所述汽缸盖下面的距离长的汽缸的所述点火正时靠提前侧。3.根据权利要求1所述的多缸发动机，其特征在于， 按每个汽缸设置有向所述进气口喷射燃料的端口喷射阀， 所述控制参数是在分层燃烧运转时所述端口喷射阀所分担的燃料喷射量的比例， 在所述多个汽缸中的任意两个汽缸的比较中，所述节流部距所述汽缸盖下面的距离短的汽缸的所述比例被设定为比所述节流部距所述汽缸盖下面的距离长的汽缸的所述比例大。4.根据权利要求1所述的多缸发动机，其特征在于， 所述控制参数是分层燃烧运转时的所述缸内喷射阀的燃料喷射压力， 在所述多个汽缸中的任意两个汽缸的比较中，所述节流部距所述汽缸盖下面的距离短的汽缸的所述燃料喷射压力被设定为比所述节流部距所述汽缸盖下面的距离长的汽缸的所述燃料喷射压力小。5.根据权利要求1所述的多缸发动机，其特征在于， 按每个汽缸设置有配置于所述进气口并使缸内的滚流的强度变化的滚流控制阀， 所述控制参数是分层燃烧运转时的所述滚流控制阀的立角， 在所述多个汽缸中的任意两个汽缸的比较中，所述节流部距所述汽缸盖下面的距离短的汽缸的所述立角被设定为比所述节流部距所述汽缸盖下面的距离长的汽缸的所述立角大。6.根据权利要求1?5中任一项所述的多缸发动机，其特征在于， 在所述初始设定中，根据各汽缸的所述节流部的距离的实际值和设计值之差，来设定各汽缸的所述控制参数的值。7.—种多缸发动机，按每个汽缸具备进气口，该进气口在喉部具有使燃烧室内产生滚流的节流部，所述节流部距所述汽缸盖下面的距离在汽缸间存在不均，该多缸发动机能够进行均质燃烧运转， 该多缸发动机的特征在于， 具备控制部，其按每个汽缸分别被初始设定有均质燃烧运转时的点火正时的值， 在所述多个汽缸中的任意两个汽缸的比较中，所述节流部距所述汽缸盖下面的距离短的汽缸的均质燃烧运转时的所述点火正时被设定为比所述节流部距所述汽缸盖下面的距离长的汽缸的均质燃烧运转时的所述点火正时靠提前侧。8.根据权利要求7所述的多缸发动机，其特征在于， 在所述初始设定中，根据各汽缸的所述节流部的距离的实际值和设计值之差，来设定各汽缸的所述点火正时的值。
【文档编号】F02B31/06GK106089467SQ201610266505
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月26日 公开号201610266505.1, CN 106089467 A, CN 106089467A, CN 201610266505, CN-A-106089467, CN106089467 A, CN106089467A, CN201610266505, CN201610266505.1
【发明人】坂井洋志, 芦泽刚
【申请人】丰田自动车株式会社