多缸發動機的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種多缸發動機，隨著進氣口的形狀誤差而產生的汽缸間的燃燒的不均從下線時起就得到了抑制。本發明適用于如下的多缸發動機，該多缸發動機按每個汽缸具備：進氣口，其在喉部具有使燃燒室內產生滾流的節流部；和缸內噴射閥，其以與燃燒室內的滾流相對的方式噴射燃料，該多缸發動機的節流部距汽缸蓋下面的距離在汽缸間存在不均。本發明的多缸發動機，按每個汽缸分別被初始設定有在分層燃燒運轉中決定點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比的控制參數的值，在各汽缸的所述控制參數的值相對于基準汽缸的控制參數的值的差異的汽缸間的分布與各汽缸的節流部的高度相對于基準汽缸的節流部的距離的差異的汽缸間的分布之間設有共通的規則性。
【專利說明】
多缸發動機
技術領域
[0001]本發明涉及具備多個汽缸的多缸發動機，詳細而言，涉及按每個汽缸具備進氣口的多缸發動機，該進氣口在喉部具有使燃燒室內產生滾流的節流部。
【背景技術】
[0002]已知有所謂的氣流引導分層燃燒:通過使燃燒室內產生滾流，并以與該滾流相對的方式從缸內噴射閥噴射燃料，來控制燃燒室內的燃料噴霧的舉動，在火花塞的周邊形成燃料濃度濃的混合氣的層。在氣流引導分層燃燒中，通過滾流與燃料噴霧的平衡，可實現混合氣的合適的分層化，達成良好的發火性和燃燒性。但是，在滾流與燃料噴霧不平衡的情況下，無法得到所期望的點火性和燃燒性。這是因為，在燃料噴霧的貫入力相對于滾流的強度較弱的情況下，在點火正時之前混合氣無法充分到達火花塞，相反，在燃料噴霧的貫入力相對于滾流的強度較強的情況下，混合氣會越過火花塞附近。進而，在作為汽車用內燃機的通常的多缸發動機中，滾流與燃料噴霧的不平衡的程度常常在汽缸間不同，這成為了在汽缸間產生燃燒的不均的原因。
[0003]滾流與燃料噴霧的不平衡在汽缸間不均的原因之一是各汽缸的進氣口所具有的形狀誤差。被形成進氣口的汽缸蓋通常通過鑄造來制造。進氣口及其連接的燃燒室分別通過單獨的型芯而形成。各型芯彼此組合并被放置到鑄型中，通過型芯頭(core print)而固定。但是，在澆注時難以將型芯完全固定，進氣口的型芯與燃燒室的型芯之間有時會產生微小的位置偏移。在進氣口是利用形狀效果來生成滾流的滾流生成口的情況下，該微小的偏移會對燃燒室內生成的滾流的強度產生較大影響。由于各汽缸的進氣口通過單獨的型芯而形成，所以進氣口相對于燃燒室的位置偏移的程度按每個汽缸而不同。因此，滾流的強度會在汽缸間會產生不均，其結果，滾流與燃料噴霧的不平衡的程度按每個汽缸而不同。
[0004]在下述專利文獻I中公開了一種按每個汽缸來修正滾流與燃料噴霧的不平衡的技術。根據該技術，在分層燃燒運轉時，強制性地使缸內噴射閥的燃料噴射壓力變化，并檢測由此而產生的燃燒變動。然后，按每個汽缸對燃料噴射正時進行修正，以使得燃燒變動的程度變小。在燃料噴霧的貫入力相對于滾流的強度較弱的汽缸中，通過使燃料噴射正時提前，能夠使混合氣提前到達火花塞附近，以趕上點火正時。相反，在燃料噴霧的貫入力相對于滾流的強度較強的汽缸中，通過使燃料噴射正時延遲，能夠使混合氣的到達延遲而與點火正時一致。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2002-276421號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2002-115595號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2010-043603號公報
[0010]專利文獻4:日本特開2010-184312號公報
[0011]專利文獻5:日本特開2009-041397號公報
[0012]專利文獻6:日本特開2005-061368號公報
【發明內容】
[0013]但是，專利文獻I所述的技術中，必須是在分層燃燒運轉時強制性地使燃燒變動產生，并確認了是燃料噴霧的貫入力相對于滾流的強度較強的汽缸還是較弱的汽缸之后，才能進行每個汽缸的燃料噴射正時的修正。也就是說，為了進行有效的修正，需要按每個汽缸確認滾流的強度與燃料噴霧的貫入力的平衡，為此，需要在發動機下線后有某種程度的運轉時間。另外，在僅暫時進行分層燃燒運轉的發動機(例如以催化劑的預熱為目的而僅在啟動時進行分層燃燒運轉的發動機)的情況下，有可能無法使分層燃燒運轉持續能夠進行上述確認的較長期間。因此，在專利文獻I所述的技術中，至少在發動機下線后的一定期間內，會允許由滾流與燃料噴霧的不平衡引起的汽缸間的燃燒的不均。
[0014]本發明是鑒于如上所述的問題而完成的發明，其目的在于，提供一種隨著進氣口的形狀誤差而產生的汽缸間的燃燒的不均從下線時起就得到了抑制的多缸發動機。
[0015]用于解決問題的手段
[0016]本發明包括具有相應的特定技術特征的第I發明和第2發明。第I發明適用于如下的多缸發動機，該多缸發動機按每個汽缸具備:進氣口，其在喉部(throat)具有使燃燒室內產生滾流的節流部;和缸內噴射閥，其以與燃燒室內的滾流相對的方式噴射燃料，該多缸發動機能夠進行利用了由缸內噴射閥進行的燃料噴射的分層燃燒運轉，且喉部距汽缸蓋下面的距離在汽缸間存在不均。第2發明適用于如下的多缸發動機，該多缸發動機按每個汽缸具備進氣口，該進氣口在喉部具有使燃燒室內產生滾流的節流部，節流部距汽缸蓋下面的距離在汽缸間存在不均，且該多缸發動機能夠進行均質燃燒運轉。節流部距汽缸蓋下面的距離決定燃燒室內的滾流的強度。根據節流部距汽缸蓋下面的距離短的進氣口，在燃燒室內生成弱的滾流，根據節流部距汽缸蓋下面的距離長的進氣口，在燃燒室內生成強的滾流。并且，滾流的強度對燃燒室內的燃燒條件有影響。
[0017]第I發明的多缸發動機具備控制部，該控制部按每個汽缸分別被初始設定有在分層燃燒運轉中決定點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比的控制參數的值。在該初始設定中，在各汽缸的控制參數的值相對于基準汽缸的控制參數的值的差異的汽缸間的分布(第I分布)與各汽缸的節流部距汽缸蓋下面的距離相對于基準汽缸的節流部距汽缸蓋下面的距離的差異的汽缸間的分布(第2分布)之間設有共通的規則性。第2分布對應于滾流的強度的汽缸間的分布。因此，通過以使得第I分布具有與第2分布共通的規則性的方式進行每個汽缸的控制參數的初始設定，能夠與滾流的強度的汽缸間的不均無關而使燃燒條件在汽缸間統一。此外，不特別指定基準汽缸，可以將多個汽缸中的任一汽缸選為基準汽缸。
[0018]優選，按每個汽缸分別初始設定值的控制參數是分層燃燒運轉時的點火正時。在多個汽缸中的任意的2個汽缸的比較中，節流部距汽缸蓋下面的距離短的汽缸的點火正時被設定為比節流部距汽缸蓋下面的距離長的汽缸的點火正時靠提前側。根據該設定，能夠在滾流強的汽缸中使點火正時延遲，在滾流弱的汽缸中使點火正時提前，所以能夠使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間均一。
[0019]若按每個汽缸設置有向進氣口噴射燃料的端口噴射閥，則也可以將在分層燃燒運轉時端口噴射閥所分擔的燃料噴射量的比例(端口噴射比例)作為按每個汽缸分別初始設定值的控制參數。在該情況下，在多個汽缸中的任意的2個汽缸的比較中，節流部距汽缸蓋下面的距離短的汽缸的端口噴射比例被設定為比節流部距汽缸蓋下面的距離長的汽缸的端口噴射比例大。在以同一總燃料噴射量進行比較的情況下，端口噴射比例越大，則缸內噴射閥的燃料噴射量越少，缸內噴射閥的燃料噴霧的貫入力越弱。因此，根據該設定，能夠在滾流強的汽缸中使缸內噴射閥的燃料噴霧的貫入力增強，在滾流弱的汽缸中使缸內噴射閥的燃料噴霧的貫入力減弱，所以能夠使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間均
O
[0020]也可以將分層燃燒運轉時的缸內噴射閥的燃料噴射壓力作為按每個汽缸分別初始設定值的控制參數。在該情況下，在多個汽缸中的任意的2個汽缸的比較中，節流部距汽缸蓋下面的距離短的汽缸的燃料噴射壓力被設定為比節流部距汽缸蓋下面的距離長的汽缸的燃料噴射壓力小。根據該設定，能夠在滾流強的汽缸中使缸內噴射閥的燃料噴霧的貫入力增強，在滾流弱的汽缸中使缸內噴射閥的燃料噴霧的貫入力減弱，所以能夠使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間均一。
[0021 ]若按每個汽缸設置有配置于進氣口并使缸內的滾流的強度變化的滾流控制閥，則也可以將分層燃燒運轉時的滾流控制閥的立角作為按每個汽缸分別初始設定值的控制參數。在該情況下，在多個汽缸中的任意的2個汽缸的比較中，節流部的距離短的汽缸的滾流控制閥的立角被設定為比節流部的距離長的汽缸的滾流控制閥的立角大。根據該設定，能夠抑制汽缸間的滾流的強度的不均，所以能夠使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間均一。
[0022]第2發明的多缸發動機具備控制部，該控制部按每個汽缸分別被初始設定有均質燃燒運轉時的點火正時的值。在該初始設定中，在多個汽缸中的任意的2個汽缸的比較中，節流部距汽缸蓋下面的距離短的汽缸的均質燃燒運轉時的點火正時被設定為比節流部距汽缸蓋下面的距離長的汽缸的均質燃燒運轉時的點火正時靠提前側。在滾流強的汽缸中，燃燒速度快，所以MBT曲軸角延遲，在滾流弱的汽缸中，燃燒速度慢，所以MBT曲軸角提前。因此，根據該設定，無論是在產生強的滾流的汽缸中，還是在產生弱的滾流的汽缸中，都能使點火正時接近MBT曲軸角，所以能夠抑制汽缸間產生燃燒的不均。
[0023]發明效果
[0024]根據本發明的多缸發動機，能夠與滾流的強度的汽缸間的不均無關而使燃燒條件在汽缸間統一，所以由隨著進氣口的形狀誤差而產生的汽缸間的滾流的強度的不均引起的汽缸間的燃燒的不均從該多缸發動機的下線時起就得到了抑制。
【附圖說明】
[0025]圖1是示意性示出實施方式I的多缸發動機的結構的圖。
[0026]圖2是示出分層燃燒運轉下的從缸內噴射的正時起的火花塞周邊的燃料濃度的隨著時刻的變化的圖。
[0027]圖3是示出分層燃燒運轉下的滾流比與點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比的關系的圖。
[0028]圖4是說明滾流比根據進氣口的喉部的節流部的高度而改變的理由的圖。
[0029]圖5是示出進氣口的喉部的節流部的高度、滾流比以及流量系數的關系的圖。
[0030]圖6是示出用于使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間統一的進氣口的喉部的節流部的高度與點火正時的關系的圖。
[0031]圖7是示出實施方式I的存儲于ROM的各汽缸的點火正時的設定值與各汽缸的進氣口的喉部的節流部的高度的關系的一例的圖。
[0032]圖8是示出實施方式2的存儲于ROM的各汽缸的缸內噴射比例修正系數的設定值與各汽缸的進氣口的喉部的節流部的高度的關系的一例的圖。
[0033]圖9是示出在實施方式2中進行的燃料噴射控制的控制流程的流程圖。
[0034]圖1O是示出用于使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間統一的進氣口的喉部的節流部的高度與缸內噴射燃料壓力的關系的圖。
[0035]圖11是示出實施方式3的存儲于ROM的各汽缸的缸內噴射燃料壓力的設定值與各汽缸的進氣口的喉部的節流部的高度的關系的一例的圖。
[0036]圖12是示意性示出實施方式4的多缸發動機的結構的圖。
[0037]圖13是示出用于使點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比在汽缸間統一的進氣口的喉部的節流部的高度與滾流控制閥的立角的關系的圖。
[0038]圖14是示出實施方式4的存儲于ROM的各汽缸的TCV立角修正系數的設定值與各汽缸的進氣口的喉部的節流部的高度的關系的一例的圖。
[0039]圖15是示出均質燃燒運轉下的滾流比、燃燒速度以及MBT曲軸角的關系的圖。
[0040]圖16是示出實施方式5的存儲于ROM的各汽缸的基本點火正時的設定值與各汽缸的進氣口的喉部的節流部的高度的關系的一例的圖。
【具體實施方式】
[0041]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。不過，在以下所示的實施方式中，在言及各要素的個數、數量、量、范圍等的數的情況下，除了特別寫明的情況和原理上明顯限定于該數的情況以外，本發明不限定于所言及的數。另外，在以下所示的實施方式中所說明的構造，除了特別寫明的情況和原理上明顯限定于此的情況以外，不一定對于該發明是必需的構造。
[0042]實施方式1.
[0043]1-1.發動機的結構
[0044]圖1是示意性示出實施方式I的多缸發動機(以下，簡稱作發動機)的結構的圖。在圖1中，將構成本發動機的要素投影到與曲軸垂直的I個平面上而描繪(注:圖1并非描繪了本發動機的特定截面的剖視圖)。在圖1中雖然僅畫出了 I個汽缸4，但本發動機具備多個汽缸4。本發動機具有形成有汽缸4的汽缸體3和在汽缸體3上隔著未圖示的墊圈(gasket)而配置的汽缸蓋2。在汽缸4內配置有在汽缸4的軸向上往復移動的活塞8 ο在相當于汽缸蓋2的下面的汽缸蓋2與汽缸體3的配合面30形成有作為汽缸4的上部空間的屋脊形狀的燃燒室6。
[0045]在汽缸蓋2形成有與燃燒室6連通的進氣口 10和排氣口 16。在進氣口 10的與燃燒室6連通的開口部設置有進氣門18，在排氣口 16的與燃燒室6連通的開口部設置有排氣門20。雖然未圖示，但進氣口 10在從形成于汽缸蓋2的側面的入口朝向與燃燒室6連通的開口部的中途分為兩股。在進氣口 10分為兩股的部分的上游設置有向進氣口 10的內部噴射燃料的端口噴射閥24。在分為兩股后的進氣口 1之間的被進氣口 1和汽缸體配合面30夾著的部位，以頂端面對燃燒室6的方式設置有向燃燒室6的內部噴射燃料的缸內噴射閥26。另外，在汽缸蓋2以從燃燒室6的頂部向內部突出的方式設置有火花塞28。
[0046]進氣口10從其入口朝向燃燒室6大致筆直地延伸，在與燃燒室6連接的部分即喉部12處縮小流路截面積。進氣口 10的這樣的形狀使吸入到燃燒室6的進氣產生滾流。在形成燃燒室6的底部的活塞8形成有用于保持滾流的凹部。在比理論空燃比稀的空燃比下的運轉時，實施由缸內噴射實現的氣流引導分層燃燒。在氣流引導分層燃燒中，以與在燃燒室6內生成的滾流相對的方式，從缸內噴射閥26噴射燃料。通過滾流的制動力作用于缸內噴射閥26的燃料噴霧，可控制燃燒室6內的燃料噴霧的舉動，在火花塞28的周邊形成燃料濃度濃的混合氣的層。
[0047]本發動機具備作為控制部的ECU(Electronic Control Unit:電子控制單元)50。ECU50至少具有輸入輸出接口、R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)、RAM(Random AccessMemory:隨機存取存儲器)、CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)。輸入輸出接口用于從安裝于本發動機和車輛的各種傳感器取入傳感器信號，并且對本發動機所具備的致動器輸出操作信號。在ROM中存儲有包括用于控制本發動機的各種控制程序和/或映射在內的各種控制數據。后述的控制參數的設定值(初始設定值)也預先存儲于ROM ο CPU從ROM讀取控制程序并執行，基于所取入的傳感器信號而生成操作信號。
[0048]1-2.滾流比與火花塞周邊空燃比的關系
[0049]燃燒室6內生成的滾流的強度能夠使用“滾流比”這一指標來評價。滾流比被定義為在活塞8往復一次的期間內滾流在燃燒室6內旋轉的次數。滾流比對從缸內噴射閥26噴射出的燃料到達火花塞28的周邊為止的時間有影響。
[0050]圖2示出了從缸內噴射的正時起的火花塞周邊的燃料濃度的隨著時刻的變化。在圖2中畫出了多條曲線，滾流比按每條曲線而不同。滾流比越低，則火花塞周邊的燃料濃度越早達到峰值，滾流比越高，則火花塞周邊的燃料濃度達到峰值所花費的時間越長。另外，滾流比的高低對燃料濃度的峰值的高度自身也有影響，在滾流比過高或過低時，燃料濃度的峰值都會降低。
[0051]圖3示出了將發動機旋轉速度、負荷以及點火正時固定的情況下的滾流比與點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比(以下，稱作點火時火花塞周圍空燃比)的關系。從圖3可知，點火時火花塞周圍空燃比相對于滾流比以下凸的二次函數的方式變化。也就是說，若滾流比處于某合理范圍，則在點火時能夠在火花塞周邊形成燃料濃度濃的混合氣的層，但若滾流比偏離該合理范圍，則點火時火花塞周圍空燃比會變稀。這一點也與火花塞周邊的燃料濃度的隨著時刻的變化與滾流比的關系相吻合。
[0052]點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比根據滾流比而不同是因為滾流對燃料噴霧的貫入力進行制動的力根據滾流比而變化。在滾流的制動力與燃料噴霧的貫入力平衡時，在點火正時可在火花塞28的周邊形成燃料濃度濃的混合氣的層。但是，在滾流比比合理范圍高的情況下，滾流的制動力相對于燃料噴霧的貫入力過大，因此，在點火正時之前燃料濃度濃的混合氣無法充分到達火花塞28 ο相反，在滾流比比合理范圍低的情況下，滾流的制動力相對于燃料噴霧的貫入力不足，因此，燃料濃度濃的混合氣會越過火花塞28的附近。因此，在滾流比高于或低于合理范圍時，點火時火花塞周圍空燃比都會變稀。
[0053]1-3.滾流比與進氣口的制造誤差的關系
[0054]再次返回圖1，關于進氣口10進行說明。滾流比偏離合理范圍的原因在于進氣口 10的形狀誤差。汽缸蓋2通過鑄造來制造。此時，燃燒室6、進氣口 10以及排氣口 16分別通過單獨的型芯而形成。若著眼于進氣口 10，則進氣口 10的形狀中的進氣口 10的與燃燒室6相連的部分即喉部12的形狀在鑄造后通過機械加工而形成。在喉部12形成供進氣門18落座的閥座。在通過型芯而成形的進氣口 10的主體部分與通過機械加工而形成的喉部12之間形成流路截面積變得極小的節流部14。
[0055]在汽缸蓋2的澆注時，進氣口10的型芯通過外框、型芯頭等而固定，從而相對于燃燒室6的型芯被定位。但是，難以將型芯完全固定，進氣口 10的型芯與燃燒室6的型芯的位置關系有時會產生微小的偏移。由于進氣口 10是滾流生成口，所以型芯的微小的偏移會對燃燒室6內生成的滾流的強度產生較大影響。
[0056]在進氣口10的型芯在上下方向上發生了偏移的情況下，該偏移在通過機械加工形成了喉部12時會表現為喉部12的節流部14距汽缸體配合面30的距離的偏移。在此，節流部14是成為喉部12與進氣口 10的主體部分的分界線的圓環，節流部14距汽缸體配合面30的距離是從該圓環的下端(最接近汽缸蓋配合面30的部分)到汽缸蓋配合面30的最短距離。喉部12的節流部14距汽缸體配合面30的距離能夠使用激光計測器簡單地計測出。
[0057]在將汽缸蓋2放置成汽缸體配合面30成為水平時，喉部12的節流部14距汽缸體配合面30的“距離”能夠表現為節流部14的“高度”。節流部14的高度低意味著節流部14距汽缸體配合面30的距離短，節流部14的高度高意味著節流部14距汽缸體配合面30的距離長。在圖4中畫出了喉部12的節流部14的高度不同的3個汽缸4A、4B、4C。汽缸4A的節流部14的高度是全部汽缸的平均(或全部汽缸的中值)，汽缸4B的節流部14的高度比全部汽缸的平均低，汽缸4C的節流部14的高度比全部汽缸的平均高。
[0058]在節流部14的高度比平均高度低的汽缸4B中，通過進氣門18的上方而進入燃燒室6并生成正向的滾流的進氣流變弱，另一方面，通過進氣門18的下方而進入燃燒室6并生成逆向的滾流的進氣流變強。其結果，在汽缸4B中生成比在汽缸4A中生成的滾流弱的滾流(滾流比小的滾流)。與此相對，在節流部14的高度比平均高度高的汽缸4C中，通過進氣門18的上方而進入燃燒室6并生成正向的滾流的進氣流變強，另一方面，通過進氣門18的下方而進入燃燒室6并生成逆向的滾流的進氣流變弱。其結果，在汽缸4C中生成比在汽缸4A中生成的滾流強的滾流(滾流比大的滾流)。
[0059]由上可知，關于某汽缸4是生成強滾流的汽缸還是生成弱滾流的汽缸，能夠根據該汽缸4的進氣口 10的喉部12的節流部14距汽缸體配合面30的高度來判斷。圖5是示出對節流部14的高度與滾流比的關系的調查結果的圖。調查是針對實際在生產線上制造出的多個發動機進行的，在預定的旋轉速度和負荷下進行了滾流比的計測。此外，滾流比是利用Tipplemann滾流計測器計測的，節流部14的高度是在將汽缸蓋2從汽缸體3拆下的狀態下利用激光計測器計測的。
[0060]從圖5可知，在滾流比與節流部14的高度之間存在線性關系。通過用預測式來表示該關系，只要知道節流部14的高度，就能根據預測式計算出滾流比的預測值。此外，在圖5中一并示出了節流部14的高度與流量系數的關系的調查結果。在流量系數與節流部14的高度之間也存在線性關系，節流部14的高度越大，則流量系數越小。
[0061 ]節流部14的高度的計測在汽缸蓋2的制造工序中，按每個批次且按每個汽缸4而實施。通過實施該計測，能夠在制造出汽缸蓋2的階段預測隨著進氣口 10的形狀誤差而產生的汽缸4、4、...4間的滾流的強度的不均。此外，由于對于I個燃燒室6設置有2個進氣門18，所以進氣口 1的喉部12對于I個燃燒室6而存在2個。節流部14的高度的計測既可以針對任一個(優選是預先決定的一側，例如右側)喉部12的節流部14進行，也可以對雙方的喉部12的節流部14進行計測并取其平均值。
[0062]1-4.點火正時的設定
[0063]以往，對于氣流引導分層燃燒運轉(以下，簡稱作分層燃燒運轉)時的點火正時，尤其是未進行基于運轉結果的學習和/或修正的初始設定下的點火正時，使用在汽缸4、4、…4間統一的值(設計值)。初始設定的點火正時被設定成:在滾流比與設計值相同的情況下，該點火正時與火花塞周邊的燃料濃度達到峰值的時刻相一致。但是，在滾流比的設計值與實際值之間會因進氣口 10的形狀誤差而產生偏移，在火花塞周邊的燃料濃度達到峰值的時刻與點火正時之間也會產生與滾流比的設計值和實際值之差相應的時間差。因此，在汽缸4、
4、...4間滾流比存在不均的情況下，點火時火花塞周圍空燃比成為按每個汽缸4而不同的值。
[0064]在此，再次著眼于之前的圖2，火花塞周邊的燃料濃度達到峰值為止的時間根據滾流比而大幅變化。但是，只要進入了點火所需的燃料濃度的范圍，燃料濃度的峰值就沒有大的差異。從這一點可預想，通過根據滾流比而按每個汽缸4改變點火正時的設定，使火花塞周邊的燃料濃度達到峰值的時刻與點火正時相一致，可使點火時火花塞周圍空燃比在汽缸4、4、...4間大致均一。
[0065]從圖2所示的圖表可知，若要使火花塞周邊的燃料濃度達到峰值的時刻為點火正時，則滾流比與設計值相比越高則使點火正時與設計值相比越延遲，滾流比與設計值相比越低則使點火正時與設計值相比越提前即可。通過改變滾流比的高低對火花塞周邊的燃料濃度達到峰值為止的時間進行調查，能夠得到表示滾流比和與其相應的點火正時的合適值的關系的數據(例如由關系式表示)。
[0066]若能夠得到表示滾流比與點火正時的合適值的關系的數據，則通過使用表示滾流比與節流部14的高度的關系的預測式，能夠得到用于根據節流部14的高度來求出點火正時的合適值的數據。在圖6中，以節流部14的高度為橫軸的3個圖表以統一橫軸的方式排列。上段的圖表示出了節流部14的高度與滾流比的關系。中段的圖表示出了節流部14的高度與點火正時的合適值的關系。并且，下段的圖表示出了節流部14的高度與將點火正時設定為中段的圖表所示的值的情況下的點火時火花塞周圍空燃比的關系。各圖表中所示的黑圓點是通過改變節流部14的高度進行實驗而得到的數據。從圖6可知，通過根據節流部14的高度來改變點火正時的設定，能夠將點火時火花塞周圍空燃比調整成與設計值大致一致。
[0067]在本發動機的制造工序中，預先準備圖6的中段的圖表所示的節流部14的高度與點火正時的合適值的關系，作為用于按每個汽缸4來決定點火正時的參照數據。根據該參照數據和按每個汽缸4計測出的節流部14的高度，能夠按每個汽缸4決定相應的點火正時作為分層燃燒運轉時的設定值。決定出的各汽缸4的點火正時作為設定值(初始設定值)而被寫入到ECU50的ROM。此外，在本發動機的制造工序中，汽缸蓋2與ECU50相關聯，以使得計測出的節流部14的高度與被寫入到ROM的點火正時的設定值必定對應。
[0068]圖7示出了各汽缸4的節流部14的高度與存儲于ROM的各汽缸4的點火正時的設定值的關系的一例。在此，假設本發動機是4缸發動機，在上段的圖表中，按每個汽缸4示出了節流部14的高度，在下段的圖表中，按每個汽缸4示出了點火正時的設定值。若將第I汽缸作為基準汽缸來對各汽缸的點火正時的設定值相對于基準汽缸的點火正時的設定值的差異的汽缸間的分布(在下段的圖表中由折線所示)與各汽缸的節流部14的高度相對于基準汽缸的節流部14的高度的差異的汽缸間的分布(在上段的圖表中由折線所示)進行比較，則能夠確認:在2個分布之間存在共通的規則性。至少在下線后的最初的運轉中，按照存儲于ROM的設定值來進行點火正時的設定(初始設定)。根據該初始設定，在本發動機所具有的4個汽缸中的任意2個汽缸的比較中，節流部14的高度低的汽缸的點火正時被設定為比節流部14的高度高的汽缸的點火正時靠提前側。
[0069]如此，通過根據節流部14的高度分別設定各汽缸4的點火正時，能夠與滾流的強度的汽缸4、4、.._4間的不均無關而使作為燃燒條件的點火時火花塞周圍空燃比在汽缸4、4、...4間統一。由此，根據本發動機，即使隨著進氣口 10的形狀誤差而導致滾流的強度在汽缸4、
4、-._4間產生了不均，也能夠從本發動機下線時起就對由滾流的強度的不均引起的汽缸4、
4、…4間的燃燒的不均進行抑制。
[0070]此外，在本實施方式中，雖然根據節流部14的高度來決定點火正時，但也可以根據節流部14的高度來決定對于點火正時的設計值的修正系數。修正系數在節流部14的高度比設計值高的情況下，修正系數取使點火正時比設計值延遲的值，在節流部14的高度比設計值低的情況下，修正系數取使點火正時比設計值提前的值。根據節流部14的高度按每個汽缸4決定這樣的修正系數，并將其與點火正時的設計值一起寫入ECU50的ROM』⑶50使用每個汽缸4的修正系數來修正點火正時的設計值，將修正后的點火正時用作每個汽缸4的點火正時的設定值。
[0071]另外，也可以將根據節流部14的高度來計算點火正時的設定值的邏輯和每個汽缸4的節流部14的高度的計測值寫入ECU50的R0M，并使ECU50進行每個汽缸4的點火正時的設定值的計算。在該情況下，作業人員僅計測節流部14的高度即可，所以能夠得到如下優點:能夠削減用于根據節流部14的高度來計算每個汽缸4的點火正時或修正系數的工時。
[0072]實施方式2.
[0073]2-1.發動機的結構
[0074]實施方式2的發動機與實施方式I同樣，具有圖1所示的結構。不過，如后所述，實施方式2的發動機在存儲于ECU50的ROM的控制參數的內容上與實施方式I之間具有不同。
[0075]2-2.進氣口噴射比例的設定
[0076]根據本發動機，能夠根據發動機的運轉區域而分開使用僅使用由端口噴射閥24進行的端口噴射的運轉、僅使用由缸內噴射閥26進行的缸內噴射的運轉以及并用端口噴射和缸內噴射的運轉。在分層燃燒運轉時，以由缸內噴射閥26進行的缸內噴射為主體，并用端口噴射和缸內噴射。
[0077]在分層燃燒運轉時端口噴射閥24所分擔的燃料噴射量的比例(以下，稱作進氣口噴射比例)對缸內噴射閥26的燃料噴霧的貫入力有影響。若減少進氣口噴射比例，則缸內噴射閥26所分擔的燃料噴射量會相應增加，缸內噴射閥26的燃料噴霧的貫入力增大。相反，若增加進氣口噴射比例，則缸內噴射閥26所分擔的燃料噴射量會相應減少，缸內噴射閥26的燃料噴霧的貫入力減少。因此，缸內噴射閥26的燃料噴霧的貫入力與燃燒室6內生成的滾流的制動力的平衡根據進氣口噴射比例的大小而變化。
[0078]以往，對于分層燃燒運轉時的進氣口噴射比例，尤其是未進行基于運轉結果的學習和/或修正的初始設定下的進氣口噴射比例，使用在汽缸4、4、...4間統一的值(設計值)。但是，若按每個汽缸4分別設定進氣口噴射比例，則能夠按每個汽缸4調整燃料噴霧的貫入力與滾流的制動力的平衡。通過根據滾流比而按每個汽缸4改變進氣口噴射比例的設定，從而按每個汽缸4調整燃料噴霧的貫入力與滾流的制動力的平衡以使得火花塞周邊的燃料濃度在點火正時達到峰值，能夠使點火時火花塞周圍空燃比在汽缸4、4、...4間大致均一。
[0079]作為按每個汽缸4改變進氣口噴射比例的設定的具體方法，在本實施方式中，對缸內噴射閥26所分擔的燃料噴射量的比例即缸內噴射比例乘以按每個汽缸4設定的修正系數。缸內噴射比例的基值是根據發動機旋轉速度和發動機負荷而改變的變量值，在汽缸4、
4、...4間使用共通的值。在節流部14的高度是設計值的情況下，缸內噴射比例修正系數的值設為I。并且，在節流部14的高度比設計值高的情況下，使缸內噴射比例修正系數的值比I大，且節流部14的高度越高，則使缸內噴射比例修正系數的值越大。相反，在節流部14的高度比設計值低的情況下，使缸內噴射比例修正系數的值比I小，且節流部14的高度越低，則使缸內噴射比例修正系數的值越小。這樣，通過根據節流部14的高度來改變缸內噴射比例修正系數的值，能夠使燃燒室6生成的滾流的強度與缸內噴射閥26的燃料噴霧的貫入力相平衡。
[0080]在本發動機的制造工序中，預先準備預先確認的節流部14的高度與缸內噴射比例修正系數的合適值的關系，作為用于按每個汽缸4決定缸內噴射比例修正系數的參照數據。根據該參照數據和按每個汽缸4計測出的節流部14的高度，能夠按每個汽缸4決定用于決定分層燃燒運轉時的缸內噴射比例和口噴射比例的設定值的相應的缸內噴射比例修正系數。決定出的每個汽缸4的缸內噴射比例修正系數被寫入到ECU50的ROM。
[0081]圖8示出了各汽缸4的節流部14的高度與存儲于ROM的各汽缸4的缸內噴射比例修正系數的關系的一例。在此，假設本發動機是4缸發動機，在上段的圖表中，按每個汽缸4示出了節流部14的高度，在下段的圖表中，按每個汽缸4示出了缸內噴射比例修正系數。若將第I汽缸作為基準汽缸而對各汽缸的缸內噴射比例修正系數相對于基準汽缸的缸內噴射比例修正系數的差異的汽缸間的分布(在下段的圖表中由折線所示)與各汽缸的節流部14的高度相對于基準汽缸的節流部14的高度的差異的汽缸間的分布(在上段的圖表中由折線所示)進行比較，則能夠確認:在2個分布之間存在共通的規則性。至少在下線后的最初的運轉中，使用存儲于ROM的缸內噴射比例修正系數來進行缸內噴射比例和端口噴射比例的設定(初始設定)。根據該初始設定，在本發動機所具有的4個汽缸中的任意2個汽缸的比較中，節流部14的高度低的汽缸的口噴射比例被設定為比節流部14的高度高的汽缸的口噴射比例大的值。
[0082]圖9是示出在本實施方式中進行的燃料噴射控制的控制流程的流程圖。在本實施方式中，以催化劑的預熱為目的而進行分層燃燒運轉。存儲于ROM的缸內噴射比例修正系數在該分層燃燒運轉中用于計算各汽缸4的端口噴射量和缸內噴射量。以下，順著圖9所示的控制流程，對使用缸內噴射比例修正系數計算各汽缸4的端口噴射量和缸內噴射量的方法進行說明。
[0083]首先，在步驟S2中，由CPU讀出存儲于ROM的各汽缸4的缸內噴射比例修正系數。接著，在步驟S4中，從啟動控制繼承表示當前的注目汽缸的汽缸計數器。啟動控制是在本發動機的啟動時執行的燃料噴射控制，在實施催化劑預熱之前按照與本控制流程不同的控制流程執行。汽缸計數器與本發動機的汽缸數相應地取I?4的值，在4之后再次返回I。
[0084]接著，在步驟S6中，判定當前的運轉模式是否是進行催化劑的預熱的催化劑預熱模式。在催化劑預熱模式已解除的情況下，結束本控制流程的燃料噴射控制。
[0085]在當前的運轉模式是催化劑預熱模式的情況下，依次進行步驟S8?步驟S20的處理。在步驟S8中，根據發動機旋轉速度NE和發動機負荷KL算出壓縮行程中的燃料噴射量的比例即壓縮行程噴射比例Kcomp。壓縮行程中的燃料噴射由缸內噴射閥26進行，所以壓縮行程噴射比例意味著缸內噴射比例。在該計算中使用以發動機旋轉速度NE和發動機負荷KL為參數的映射。
[0086]在步驟SlO中，對在步驟S8中算出的壓縮行程噴射比例Kcomp乘以汽缸計數器所示的當前的注目汽缸的缸內噴射比例修正系數。
[0087]在步驟S12中，從I減去在步驟SlO中修正后的壓縮行程噴射比例Kcomp，由此算出進氣行程中的燃料噴射量的比例即進氣行程噴射比例Kint。進氣行程中的燃料噴射由端口噴射閥24進行，所以進氣行程噴射比例意味著端口噴射比例。
[0088]在步驟S14中，根據發動機旋轉速度NE和發動機負荷KL算出I循環中的總燃料噴射量Q。在該計算中使用以發動機旋轉速度NE和發動機負荷KL為參數的映射。
[0089]在步驟S16中，對在步驟S14中算出的總燃料噴射量Q乘以在步驟S12中算出的進氣行程噴射比例Kint，由此算出端口噴射閥24所負擔的燃料噴射量即端口噴射量。
[0090]在步驟S18中，對在步驟S14中算出的全燃料噴射量Q乘以在步驟SlO中修正后的壓縮行程噴射比例Kcomp，由此算出缸內噴射閥26所負擔的燃料噴射量即缸內噴射量。
[0091]在步驟S20中，進行汽缸計數器的更新。在催化劑預熱模式仍在繼續的情況下，關于更新后的汽缸計數器所示的下一個注目汽缸，進行步驟S8?步驟S18的運算。
[0092]根據上述控制流程，以與滾流相對的方式從缸內噴射閥26噴射的燃料的量(缸內噴射量)，通過根據節流部14的高度而按每個汽缸4分別設定缸內噴射比例修正系數，而被調整為能夠得到與滾流的強度相平衡的貫入力的量。由此，由于缸內噴射閥26的燃料噴霧的貫入力從當初就與該不均相匹配，所以即使隨著進氣口 10的形狀誤差而導致滾流的強度在汽缸4、4、-.4間產生了不均，也可抑制作為燃燒條件的點火時火花塞周圍空燃比在汽缸
4、4、...4間不均。因此，根據本發動機，由滾流的強度的不均引起的汽缸4、4、...4間的燃燒的不均從本發動機的下線時起就得到抑制。
[0093]此外，在本實施方式中，雖然根據節流部14的高度來決定缸內噴射比例修正系數，但也可以根據節流部14的高度直接決定端口噴射比例或缸內噴射比例，并將其寫入ECU50的ROM。另外，也可以將根據節流部14的高度計算缸內噴射比例修正系數的邏輯和每個汽缸4的節流部14的高度的計測值寫入ECU50的ROM，并使ECU50進行每個汽缸4的缸內噴射比例修正系數的計算。
[0094]實施方式3.
[0095]3-1.發動機的結構
[0096]實施方式3的發動機基本上與實施方式I同樣地具有圖1所示的結構。不過，實施方式3的發動機具備能夠按每個汽缸4調整缸內噴射閥26的燃料壓力(以下，稱作缸內噴射燃料壓力)的構造。該構造沒有限定。例如，既可以按每個汽缸4設定缸內噴射閥26的提升量，也可以按每個汽缸4設置燃料栗。另外，如后所述，實施方式3的發動機在存儲于ECU50的ROM的控制參數的內容上與實施方式I和2之間具有不同。
[0097]3-2.缸內噴射燃料壓力的設定
[0098]通常，從缸內噴射閥26以在每個汽缸4中大小都相同的壓力噴射燃料。但是，若按每個汽缸4分別設定缸內噴射燃料壓力，則能夠按每個汽缸4調整燃料噴霧的貫入力與滾流的制動力的平衡。通過根據滾流比而按每個汽缸4改變缸內噴射燃料壓力的設定，從而按每個汽缸4調整燃料噴霧的貫入力與滾流的制動力的平衡以使得火花塞周邊的燃料濃度在點火正時達到峰值，可以預想點火時火花塞周圍空燃比在汽缸4、4、...4間大致均一。
[0099]在圖10中，以節流部14的高度為橫軸的3個圖表以統一橫軸的方式而排列。上段的圖表示出了節流部14的高度與滾流比的關系。中段的圖表示出了節流部14的高度與缸內噴射燃料壓力的合適值的關系。缸內噴射燃料壓力與燃料噴霧的貫入力之間存在由二次函數表示的關系，因此，節流部14的高度與燃料噴射壓力的合適值的關系是由非線性的上凸的平緩曲線表示的關系。并且，下段的圖表示出了節流部14的高度與將缸內噴射燃料壓力設定為中段的圖表所示的值的情況下的點火時火花塞周圍空燃比的關系。各圖表所示的黑圓點是通過改變節流部14的高度進行實驗而得到的數據。從圖10可知，通過根據節流部14的高度來改變缸內噴射燃料壓力的設定，能夠將點火時火花塞周圍空燃比調整成與設計值大致一致。
[0100]在本發動機的制造工序中，預先準備圖10的中段的圖表所示的節流部14的高度與缸內噴射燃料壓力的合適值的關系，作為用于按每個汽缸4來決定缸內噴射燃料壓力的參照數據。根據該參照數據和按每個汽缸4計測出的節流部14的高度，能夠按每個汽缸4決定相應的缸內噴射燃料壓力作為分層燃燒運轉時的設定值。決定出的各汽缸4的缸內噴射燃料壓力作為設定值(初始設定值)被寫入到ECU50的ROM。
[0101]圖11示出了各汽缸4的節流部14的高度與存儲于ROM的各汽缸4的缸內噴射燃料壓力的設定值的關系的一例。在此，假設本發動機是4缸發動機，在上段的圖表中，按每個汽缸4示出了節流部14的高度，在下段的圖表中，按每個汽缸4示出了缸內噴射燃料壓力的設定值。若將第I汽缸作為基準汽缸而對各汽缸的缸內噴射燃料壓力的設定值相對于基準汽缸的缸內噴射燃料壓力的設定值的差異的汽缸間的分布(在下段的圖表中由折線表示)與各汽缸的節流部14的高度相對于基準汽缸的節流部14的高度的差異的汽缸間的分布(在上段的圖表中由折線表示)進行比較，則能夠確認:在2個分布之間存在共通的規則性。至少在下線后的最初的運轉中，按照存儲于ROM的設定值來進行缸內噴射燃料壓力的設定(初始設定)ο在本發動機所具有的4個汽缸中的任意2個汽缸的比較中，節流部14的高度低的汽缸的缸內噴射燃料壓力被設定為比節流部14的高度高的汽缸的缸內噴射燃料壓力小的值。
[0102]這樣，通過根據節流部14的高度分別設定各汽缸4的缸內噴射燃料壓力，能夠與滾流的強度的汽缸4、4、...4間的不均無關而使作為燃燒條件的點火時火花塞周圍空燃比在汽缸4、4、...4間統一。由此，根據本發動機，即使隨著進氣口 10的形狀誤差而導致滾流的強度在汽缸4、4、...4間產生了不均，由滾流的強度的不均引起的汽缸4、4、...4間的燃燒的不均也從本發動機的下線時起就受到抑制。
[0103]此外，在本實施方式中，雖然根據節流部14的高度來決定缸內噴射燃料壓力，但也可以根據節流部14的高度來決定對于缸內噴射燃料壓力的設計值(或缸內噴射閥26的提升量的設計值)的修正系數。在節流部14的高度比設計值高的情況下，修正系數取使缸內噴射燃料壓力增大為比設計值大的值，在節流部14的高度比設計值低的情況下，修正系數取使缸內噴射燃料壓力降低為比設計值低的值。根據節流部14的高度而按每個汽缸4決定這樣的修正系數，并將其與缸內噴射燃料壓力的設計值一起寫入ECU50的R0MACU50利用每個汽缸4的修正系數來修正缸內噴射燃料壓力的設計值，將修正后的缸內噴射燃料壓力用作每個汽缸4的缸內噴射燃料壓力的設定值。另外，也可以將根據節流部14的高度計算缸內噴射燃料壓力的設定值的邏輯和每個汽缸4的節流部14的高度的計測值寫入ECU50的ROM，并使ECU50進行每個汽缸4的缸內噴射燃料壓力的設定值的計算。
[0104]實施方式4.
[0105]4-1.發動機的結構
[0106]圖12是示意性示出實施方式4的發動機的結構的圖。在圖12中，對與圖1所示的實施方式I的發動機共通的部位和部件標注同一標號。實施方式4的發動機具備實施方式I的發動機所具有的所有部位和部件，還具備滾流控制閥40。滾流控制閥40是設置于各汽缸4的進氣口 10的底面，通過改變相對于底面的立角來控制在燃燒室6生成的滾流的強度的裝置。實施方式4的發動機所具備的滾流控制閥40構成為能夠按每個汽缸4使立角不同。例如，滾流控制閥40可以構成為按每個汽缸4而由馬達驅動。另外，如后所述，實施方式4的發動機在存儲于ECU50的ROM的控制參數的內容上也與實施方式1-3之間具有不同。
[0107]4-2.TCV立角的設定
[0108]本發動機所具備的進氣口10是在燃燒室6生成滾流的滾流生成口。滾流控制閥40能夠將由進氣口 10生成的滾流進一步強化。滾流控制閥40的立角越與進氣口 10的底面垂直，則在燃燒室6生成的滾流的強度越強。
[0109]以往，滾流控制閥40在每個汽缸4中都被控制成相同的立角。但是，若按每個汽缸4分別設定滾流控制閥40的立角，則能夠按每個汽缸4調整滾流的強度。若節流部14的高度在汽缸4、4、...4間存在不均，則通過根據節流部14的高度而按每個汽缸4改變滾流控制閥40的立角，能夠抑制汽缸4、4、...4間的滾流的強度的不均。
[0110]在圖13中，以節流部14的高度為橫軸的3個圖表以統一橫軸的方式排列。上段的圖表示出了滾流控制閥40倒下的情況下(不對滾流起作用的情況下)的節流部14的高度與滾流比的關系。中段的圖表示出了節流部14的高度與滾流控制閥40的立角(以下，記作TCV立角)的合適值的關系。節流部14的高度與TCV立角的合適值的關系線性表示。并且，下段的圖表示出了節流部14的高度與將TCV立角設定為中段的圖表所示的值的情況下的點火時火花塞周圍空燃比的關系。各圖表所示的黑圓點是通過改變節流部14的高度進行實驗而得到的數據。從圖12可知，通過根據節流部14的高度而改變TCV立角的設定，能夠將點火時火花塞周圍空燃比調整為與設計值大致一致。
[0111]作為按每個汽缸4改變滾流控制閥40的立角的設定的具體方法，在本實施方式中，對TCV立角的基值乘以按每個汽缸4設定的TCV立角修正系數。TCV立角的基值是根據例如發動機旋轉速度和發動機負荷而改變的變量值，在汽缸4、4、…4間使用共通的值。在節流部14的高度是設計值的情況下，TCV立角修正系數的值設為I。并且，在節流部14的高度比設計值高的情況下，使TCV立角修正系數的值比I小，且節流部14的高度越高，則使TCV立角修正系數的值越小。相反，在節流部14的高度比設計值低的情況下，使TCV立角修正系數的值比I大，且節流部14的高度越低，則使TCV立角修正系數的值越大。這樣，通過根據節流部14的高度而改變TCV立角修正系數的值，能夠使在燃燒室6生成的滾流的強度接近設計值。
[0112]在本發動機的制造工序中，預先準備有預先確認的節流部14的高度與TCV立角修正系數的合適值的關系，作為用于按每個汽缸4決定TCV立角修正系數的參照數據。根據該參照數據和按每個汽缸4計測出的節流部14的高度，能夠按每個汽缸4決定用于決定分層燃燒運轉時的TCV立角的設定值的相應的TCV立角修正系數。決定出的每個汽缸4的TCV立角修正系數被寫入到E⑶50的ROM。
[0113]圖14示出了各汽缸4的節流部14的高度與存儲于ROM的各汽缸4的TCV立角修正系數的關系的一例。在此，假設本發動機是4缸發動機，在上段的圖表中，按每個汽缸4示出了節流部14的高度，在下段的圖表中，按每個汽缸4示出了 TCV立角修正系數。若將第I汽缸作為基準汽缸而對各汽缸的TCV立角修正系數相對于基準汽缸的TCV立角修正系數的差異的汽缸間的分布(在下段的圖表中由折線表示)與各汽缸的節流部14的高度相對于基準汽缸的節流部14的高度的差異的汽缸間的分布(在上段的圖表中由折線表示)進行比較，則能夠確認:在2個分布之間存在共通的規則性。至少在下線后的最初的運轉中，使用存儲于ROM的TCV立角修正系數來進行TCV立角的設定(初始設定)。根據該初始設定，在本發動機所具有的4個汽缸中的任意2個汽缸的比較中，節流部14的高度低的汽缸的TCV立角被設定為比節流部14的高度高的汽缸的TCV立角大的值。
[0114]這樣，通過根據節流部14的高度而按每個汽缸4分別設定TCV立角修正系數，能夠按每個汽缸4分別設定TCV立角而使滾流的強度在汽缸4、4、...4間統一。因此，根據本發動機，由滾流的強度的不均引起的汽缸4、4、...4間的燃燒的不均從本發動機的下線時起就得到抑制。
[0115]此外，在本實施方式中，雖然根據節流部14的高度來決定TCV立角修正系數，但也可以根據節流部14的高度直接決定TCV立角，并將其寫入E⑶50的ROM。另外，也可以將根據節流部14的高度來計算TCV立角修正系數的邏輯和每個汽缸4的節流部14的高度的計測值寫入E⑶50的R0M，并使E⑶50進行每個汽缸4的TCV立角修正系數的計算。
[0116]另外，若TCV立角改變，則進氣口10的流量系數會變化。因此，在按每個汽缸4分別設定TCV立角的情況下，有時進氣量會在汽缸4、4、...4間產生不均。因此，優選按每個汽缸4設置節氣門，根據TCV立角而按每個汽缸4調整節氣門開度，以使得進氣量在汽缸4、4、...4間不會不均。或者，優選設置使進氣門18的最大提升量可變的可變氣門提升裝置，并根據TCV立角而按每個汽缸4調整進氣門18的最大提升量。此外，用于按每個汽缸4修正節氣門開度(或進氣門18的最大提升量)的修正系數優選與TCV立角修正系數一起預先寫入ECU50的ROM。
[0117]實施方式5.
[0118]5-1.發動機的結構
[0119]實施方式5的發動機基本上與實施方式I同樣地具有圖1所示的結構。不過，實施方式5的發動機是能夠進行通過端口噴射閥24的端口噴射或缸內噴射閥26在進氣行程中的缸內噴射而使燃料均質地與空氣混合并燃燒的均質燃燒運轉的發動機。另外，在實施方式5中，也能夠采用僅具備端口噴射閥24或僅具備缸內噴射閥26的變形例和在燃燒室6的頂部設置缸內噴射閥26的變形例。另外，如后所述，實施方式5的發動機在存儲于ECU50的ROM的控制參數的內容上與實施方式1-4之間具有不同。
[0120]5-2.滾流比與MBT曲軸角的關系
[0121]圖15示出了在將發動機旋轉速度和發動機負荷固定的情況下的均質燃燒運轉下的滾流比與燃燒速度的關系。在滾流比為零時，燃燒室6的混合氣的流動是不存在紊亂的層流，所以燃燒速度最慢。并且，滾流比越高，則燃燒室6的混合氣的流動的紊亂越大，所以燃燒速度也越快。
[0122]圖15也示出了將發動機旋轉速度和發動機負荷固定的情況下的均質燃燒運轉下的滾流比與MBT(Minimum Advance for Best Torque:最大扭矩的最小點火提前角)曲軸角的關系。MBT曲軸角依賴于燃燒速度。若燃燒速度慢，則MBT曲軸角會向提前側遠離TDC(TopDead Center:上止點)，且燃燒速度越快，則MBT曲軸角越接近TDC。因此，如圖15所示，在滾流比為零時，MBT曲軸角最提前，滾流比越高，則MBT曲軸角越接近TDC。在滾流比與MBT曲軸角之間存在線性關系。
[0123]5-3.基本點火正時的設定
[0124]以往，對于均質燃燒運轉時的基本點火正時(成為點火正時控制的基準的點火正時)，尤其是未進行基于運轉結果的學習和/或修正的初始設定下的基本點火正時，使用在汽缸4、4、…4間統一的值(設計值)。但是，若滾流的強度在汽缸4、4、…4間不均，則MBT曲軸角也應該會在汽缸4、4、...4間不均。如前所述，在表示滾流的強度的滾流比與進氣口 10的喉部12的節流部14之間存在一定的關系。基于該關系和圖15所示的滾流比與MBT曲軸角的關系，若根據節流部14的高度而按每個汽缸4分別設定基本點火正時，則能夠在各汽缸4中使基本點火正時與MBT曲軸角相符。
[0125]在本發動機的制造工序中，預先準備有預先確認的節流部14的高度與MBT曲軸角的關系，作為用于按每個汽缸4決定基本點火正時的參照數據。根據該參照數據和按每個汽缸4計測出的節流部14的高度，能夠按每個汽缸4決定均質燃燒運轉時的基本點火正時的設定值。決定出的每個汽缸4的基本點火正時作為設定值(初始設定值)被寫入到與計測出了節流部14的高度的汽缸蓋2相關聯的ECU50的ROM。
[0126]圖16示出了各汽缸4的節流部14的高度與存儲于ROM的各汽缸4的基本點火正時的設定值的關系的一例。在此，假設本發動機是4缸發動機，在上段的圖表中，按每個汽缸4示出了節流部14的高度，在下段的圖表中，按每個汽缸4示出了基本點火正時的設定值。若將第I汽缸作為基準汽缸而對各汽缸的基本點火正時的設定值相對于基準汽缸的基本點火正時的設定值的差異的汽缸間的分布(在下段的圖表中由折線表示)與各汽缸的節流部14的高度相對于基準汽缸的節流部14的高度的差異的汽缸間的分布(在上段的圖表中由折線所示)進行比較，則能夠確認:在2個分布之間存在共通的規則性。至少在下線后的最初的運轉中，按照存儲于ROM的設定值來進行基本點火正時的設定(初始設定)。根據該初始設定，在本發動機所具有的4個汽缸中的任意2個汽缸的比較中，節流部14的高度低的汽缸的點火正時被設定為比節流部14的高度高的汽缸的點火正時靠提前側。
[0127]這樣，通過根據節流部14的高度而分別設定各汽缸4的基本點火正時，無論該汽缸4是產生強滾流的汽缸還是產生弱滾流的汽缸，都能夠使均質燃燒運轉時的點火正時接近MBT曲軸角。由此，根據本發動機，即使隨著進氣口 10的形狀誤差而導致滾流的強度在汽缸4、4、...4間產生了不均，由滾流的強度的不均引起的汽缸4、4、...4間的燃燒的不均也從本發動機的下線時起就得到抑制。
[0128]此外，在本實施方式中，雖然根據節流部14的高度來決定基本點火正時，但也可以根據節流部14的高度來決定對于基本點火正時的設計值的修正系數。根據節流部14的高度而按每個汽缸4決定修正系數，并將其與基本點火正時的設計值一起寫入ECU50的ROM。ECU50利用每個汽缸4的修正系數來修正基本點火正時的設計值，將修正后的基本點火正時用作每個汽缸4的基本點火正時的設定值。另外，也可以將根據節流部14的高度來計算基本點火正時的設定值的邏輯和每個汽缸4的節流部14的高度的計測值寫入ECU50的R0M，并使ECU50進行每個汽缸4的基本點火正時的設定值的計算。
[0129]標號說明
[0130]2…汽缸蓋，3…汽缸體，4…汽缸，6…燃燒室，8…活塞，10…進氣口，12...喉部，14...節流部，18...進氣門，24...端口噴射閥，26...缸內噴射閥，28...火花塞，30...汽缸體配合面，40…滾流控制閥,50..-ECU0
【主權項】
1.一種多缸發動機，按每個汽缸具備:進氣口，其在喉部具有使燃燒室內產生滾流的節流部;和缸內噴射閥，其以與所述燃燒室內的滾流相對的方式噴射燃料，該多缸發動機能夠進行利用了由所述缸內噴射閥進行的燃料噴射的分層燃燒運轉，所述節流部距汽缸蓋下面的距離在汽缸間存在不均， 該多缸發動機的特征在于， 具備控制部，其按每個汽缸分別被初始設定有在分層燃燒運轉中決定點火時的火花塞周邊的混合氣的空燃比的控制參數的值， 在各汽缸的所述控制參數的值相對于基準汽缸的所述控制參數的值的差異的汽缸間的分布與各汽缸的所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離相對于所述基準汽缸的所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離的差異的汽缸間的分布之間設有共通的規則性。2.根據權利要求1所述的多缸發動機，其特征在于， 所述控制參數是分層燃燒運轉時的點火正時， 在所述多個汽缸中的任意兩個汽缸的比較中，所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離短的汽缸的所述點火正時被設定為比所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離長的汽缸的所述點火正時靠提前側。3.根據權利要求1所述的多缸發動機，其特征在于， 按每個汽缸設置有向所述進氣口噴射燃料的端口噴射閥， 所述控制參數是在分層燃燒運轉時所述端口噴射閥所分擔的燃料噴射量的比例， 在所述多個汽缸中的任意兩個汽缸的比較中，所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離短的汽缸的所述比例被設定為比所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離長的汽缸的所述比例大。4.根據權利要求1所述的多缸發動機，其特征在于， 所述控制參數是分層燃燒運轉時的所述缸內噴射閥的燃料噴射壓力， 在所述多個汽缸中的任意兩個汽缸的比較中，所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離短的汽缸的所述燃料噴射壓力被設定為比所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離長的汽缸的所述燃料噴射壓力小。5.根據權利要求1所述的多缸發動機，其特征在于， 按每個汽缸設置有配置于所述進氣口并使缸內的滾流的強度變化的滾流控制閥， 所述控制參數是分層燃燒運轉時的所述滾流控制閥的立角， 在所述多個汽缸中的任意兩個汽缸的比較中，所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離短的汽缸的所述立角被設定為比所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離長的汽缸的所述立角大。6.根據權利要求1?5中任一項所述的多缸發動機，其特征在于， 在所述初始設定中，根據各汽缸的所述節流部的距離的實際值和設計值之差，來設定各汽缸的所述控制參數的值。7.—種多缸發動機，按每個汽缸具備進氣口，該進氣口在喉部具有使燃燒室內產生滾流的節流部，所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離在汽缸間存在不均，該多缸發動機能夠進行均質燃燒運轉， 該多缸發動機的特征在于， 具備控制部，其按每個汽缸分別被初始設定有均質燃燒運轉時的點火正時的值， 在所述多個汽缸中的任意兩個汽缸的比較中，所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離短的汽缸的均質燃燒運轉時的所述點火正時被設定為比所述節流部距所述汽缸蓋下面的距離長的汽缸的均質燃燒運轉時的所述點火正時靠提前側。8.根據權利要求7所述的多缸發動機，其特征在于， 在所述初始設定中，根據各汽缸的所述節流部的距離的實際值和設計值之差，來設定各汽缸的所述點火正時的值。
【文檔編號】F02B31/06GK106089467SQ201610266505
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月26日 公開號201610266505.1, CN 106089467 A, CN 106089467A, CN 201610266505, CN-A-106089467, CN106089467 A, CN106089467A, CN201610266505, CN201610266505.1
【發明人】坂井洋志, 蘆澤剛
【申請人】豐田自動車株式會社