火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】在發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的高負(fù)荷第一特定區(qū)域時(shí)，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的高負(fù)荷第二特定區(qū)域時(shí)，控制器都以30MPa以上的高燃料壓力至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸內(nèi)噴射燃料?？刂破鬟€將第一特定區(qū)域內(nèi)的EGR率設(shè)定得比第二特定區(qū)域內(nèi)的EGR率高，并且讓第一特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻比第二特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻提前。
【專利說(shuō)明】火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]這里公開(kāi)的技術(shù)涉及一種火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]從提高火花點(diǎn)火式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的理論熱效率這一方面來(lái)看，提高其幾何壓縮比是一有效的辦法。例如專利文獻(xiàn)I中記載了將幾何壓縮比設(shè)定在14以上的高壓縮比火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)其工作區(qū)域處于低速域且包括最大負(fù)荷的高負(fù)荷域時(shí)容易爆燃。專利文獻(xiàn)I還記載了在低速高負(fù)荷域調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的閉閥時(shí)間以降低有效壓縮比這樣的技術(shù)。因?yàn)槟軌虮苊獗迹阅軌蚴裹c(diǎn)火時(shí)刻盡量提前，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩提高。
[0003]例如，像在專利文獻(xiàn)2中所記載的那樣，作為能夠同時(shí)提高尾氣排放量和熱效率的技術(shù)，對(duì)稀薄混合氣進(jìn)行壓縮點(diǎn)火的燃燒方式已為眾人所知。提高進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何壓縮比，就要分別提高壓縮上止點(diǎn)壓力和壓縮上止點(diǎn)溫度，有利于實(shí)現(xiàn)壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化。另一方面，在低負(fù)荷一側(cè)工作區(qū)域，即使能夠進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒，但隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷提高，壓縮點(diǎn)火燃燒將變成壓力上升(dP/dt)的激烈過(guò)早點(diǎn)火。因此，從NVH(Noise Vibrat1n Harshness)帶來(lái)的限制來(lái)看,是難以將進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的區(qū)域朝著高負(fù)荷一側(cè)擴(kuò)大的。因此，像在專利文獻(xiàn)2中所記載的那樣，即使是進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)，一般在高負(fù)荷一側(cè)的工作區(qū)域，也不進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒，而進(jìn)行由火花塞驅(qū)動(dòng)的火花點(diǎn)火燃燒。
[0004]專利文獻(xiàn)3記載了如下技術(shù)內(nèi)容。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，在切換壓縮點(diǎn)火燃燒和火花點(diǎn)火燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)中，在從壓縮點(diǎn)火燃燒朝著火花點(diǎn)火燃燒切換的切換過(guò)度期，通過(guò)將EGR氣體引入氣缸內(nèi)，并且使空燃比大于比理論空燃比，來(lái)避免爆燃。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本公開(kāi)特許公報(bào)2007-292050號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本公開(kāi)特許公報(bào)2007-154859號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本公開(kāi)特許公報(bào)2009-91994號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題一
[0009]高壓縮比的火花點(diǎn)火式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，在提高熱效率這一點(diǎn)上是有利的，但是存在以下問(wèn)題:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)處于低速且中高負(fù)荷域時(shí)，容易導(dǎo)致過(guò)早點(diǎn)火、爆燃(例如尾氣爆燃)等異常燃燒。
[0010]進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)受NVH的制約，要切換燃燒方式，以便在高負(fù)荷一側(cè)的工作區(qū)域進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒，但是也有以下要求:盡量在高負(fù)荷一側(cè)進(jìn)行尾氣排放量性能、熱效率皆優(yōu)的壓縮點(diǎn)火燃燒。
[0011]這里所公開(kāi)的技術(shù)正是為解決所述問(wèn)題而完成的。其目的在于:在幾何壓縮比設(shè)定在例如15以上較高的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中，既將在進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的區(qū)域朝著高負(fù)荷一側(cè)擴(kuò)大，又避免進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的區(qū)域的異常燃燒。
[0012]—用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案一
[0013]過(guò)早點(diǎn)火是壓縮行程中伴隨著未燃混合氣被壓縮而產(chǎn)生的自我點(diǎn)火反應(yīng)，爆燃是在混合氣的燃燒過(guò)程中，由于既燃部分膨脹而導(dǎo)致混合氣的未燃部分被壓縮，該壓縮引起的自我點(diǎn)火反應(yīng)。現(xiàn)有的在進(jìn)氣行程中噴射燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，從開(kāi)始噴射燃料到燃燒結(jié)束為止的這段時(shí)間即未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。該較長(zhǎng)的未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間是導(dǎo)致過(guò)早點(diǎn)火及/或爆燃這樣的異常燃燒的主要原因之一。本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了:如果在進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的區(qū)域內(nèi)的高負(fù)荷域，在壓縮上止點(diǎn)附近的時(shí)刻以較高的燃料壓力向氣缸內(nèi)噴射燃料，則能夠縮短未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間，這在避免異常燃燒這一點(diǎn)上是很有效。
[0014]本申請(qǐng)發(fā)明人還發(fā)現(xiàn):在壓縮上止點(diǎn)附近的時(shí)刻以較高的燃料壓力向氣缸內(nèi)噴射燃料這樣的所述噴射方式，在進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的區(qū)域內(nèi)的高負(fù)荷區(qū)，在膨脹行程期間，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒。而且，本申請(qǐng)發(fā)明人又發(fā)現(xiàn):膨脹行程期間內(nèi)的壓縮點(diǎn)火燃燒對(duì)于避免氣缸內(nèi)急劇的壓力上升是有效的。由此而完成了這里公開(kāi)的技術(shù)。
[0015]具體而言，這里公開(kāi)的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)包括:發(fā)動(dòng)機(jī)本體，其構(gòu)成為具有幾何壓縮比設(shè)定在15以上的氣缸、燃料噴射閥，其構(gòu)成為向所述氣缸內(nèi)噴射燃料、燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成為設(shè)定由所述燃料噴射閥噴射的所述燃料的壓力、火花塞，其面對(duì)所述氣缸內(nèi)部而設(shè)且對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣點(diǎn)火、排氣回流系統(tǒng)，其構(gòu)成為將排出氣體引入所述氣缸內(nèi)、以及控制器，其構(gòu)成為通過(guò)控制至少所述燃料噴射閥、所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)、所述火花塞以及所述排氣回流系統(tǒng)來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作。
[0016]當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于規(guī)定的低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器利用對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行壓縮點(diǎn)火的壓縮點(diǎn)火燃燒來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作，并且當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于負(fù)荷高于所述低負(fù)荷區(qū)域的高負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器讓所述火花塞在規(guī)定的時(shí)刻工作以便利用火花點(diǎn)火燃燒讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括所述低負(fù)荷區(qū)域和所述高負(fù)荷區(qū)域的交界的規(guī)定的第一特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向所述氣缸內(nèi)噴射燃料，并且，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括最大負(fù)荷的規(guī)定的第二特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向所述氣缸內(nèi)噴射燃料，并且在該燃料噴射結(jié)束后所述控制器對(duì)所述火花塞進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來(lái)對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火。
[0017]所述控制器，通過(guò)對(duì)所述排氣回流系統(tǒng)進(jìn)行控制而將所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)的EGR率設(shè)定成比所述高負(fù)荷區(qū)域的所述第二特定區(qū)域內(nèi)的EGR率高，并且讓所述第一特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻比所述第二特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻提前，所述EGR率是所述排氣量在所述氣缸內(nèi)的所有氣體量中所占的比例。
[0018]這里，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)本體的幾何壓縮比設(shè)定在15以上且例如20以下。
[0019]可以將“壓縮沖程后期”定義為將壓縮沖程分為初期、中期和后期這三個(gè)時(shí)期時(shí)的后期。同樣，可以將“膨脹沖程初期”定義為將膨脹沖程分為初期、中期和后期這三個(gè)時(shí)期時(shí)的初期。
[0020]排氣回流系統(tǒng)包括外部EGR系統(tǒng)和內(nèi)部EGR系統(tǒng)。該外部EGR系統(tǒng)構(gòu)成為讓排出氣體通過(guò)EGR通路回流到進(jìn)氣一側(cè)。該內(nèi)部EGR系統(tǒng)構(gòu)成為將排出氣體封閉在氣缸內(nèi)或者排到進(jìn)氣口或噴到排氣口的排出氣體再次吸到氣缸內(nèi)。
[0021]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作區(qū)域處于相對(duì)的低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，利用讓氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行壓縮點(diǎn)火的壓縮點(diǎn)火燃燒讓發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)本體的幾何壓縮比設(shè)定在15以上的高壓縮比上，所以壓縮上止點(diǎn)壓力和壓縮上止點(diǎn)溫度提高。高壓縮上止點(diǎn)壓力和高壓縮上止點(diǎn)溫度使壓縮點(diǎn)火燃燒穩(wěn)定化。
[0022]另一方面，壓縮點(diǎn)火燃燒隨著發(fā)動(dòng)機(jī)本體的負(fù)荷升高而變成壓力急劇上升的燃燒。在上述結(jié)構(gòu)下，在進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的第一特定區(qū)域，以至少30MPa以上的高燃料壓力至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸內(nèi)噴射燃料。第一特定區(qū)域是包括低負(fù)荷區(qū)域和進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的高負(fù)荷區(qū)域的邊界的、所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的高負(fù)荷一側(cè)的區(qū)域。
[0023]提高燃料壓力會(huì)增多每單位時(shí)間噴射的燃料量。在用同一燃料噴射量進(jìn)行比較的情況下，與低燃料壓力相比，高燃料壓力會(huì)縮短向氣缸內(nèi)噴射燃料的時(shí)間，亦即噴射期間。這對(duì)于縮短從開(kāi)始噴射燃料到壓縮點(diǎn)火的時(shí)間有利。
[0024]高燃料壓力有利于將噴向氣缸內(nèi)的霧狀燃料微?；?，并且伴隨著以高燃料壓力向氣缸內(nèi)噴射燃料，會(huì)增強(qiáng)氣體的紊流，在處于壓縮上止點(diǎn)附近的氣缸內(nèi)氣體的紊流能量升高。主要原因是，當(dāng)活塞位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)會(huì)提高氣缸內(nèi)的霧狀燃料的混合性。由此而能夠迅速地形成比較均勻的可燃混合氣。
[0025]通過(guò)這樣至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸內(nèi)噴射燃料，就能夠避免壓縮行程期間內(nèi)的過(guò)早點(diǎn)火。而且，如上所述，因?yàn)樵陂_(kāi)始噴射燃料以后會(huì)迅速地形成比較均勻的可燃混合氣，所以該均勻混合氣會(huì)在壓縮上止點(diǎn)以后可靠地壓縮點(diǎn)火，在膨脹行程期間穩(wěn)定地進(jìn)行燃燒。在膨脹行程中，氣缸內(nèi)壓力由于用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)(motoring)而逐漸降低，因此能夠抑制壓縮點(diǎn)火燃燒的壓力上升，就會(huì)成為緩慢的燃燒。
[0026]此外，第一特定區(qū)域的燃料噴射可以分割進(jìn)行。在該情況下，只要分割進(jìn)行的多次燃料噴射中至少一次，在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)較晚的時(shí)刻進(jìn)行即可。
[0027]在低負(fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域，利用對(duì)排氣回流系統(tǒng)進(jìn)行控制將排出氣體(亦即EGR氣體)引入氣缸內(nèi)。膨脹行程中的壓縮點(diǎn)火燃燒更加緩慢，對(duì)于避免急劇的壓力上升更加有利。這樣，就能夠解除第一特定區(qū)域內(nèi)的NVH的制約，將進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的區(qū)域擴(kuò)大到高負(fù)荷一側(cè)。
[0028]另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作區(qū)域處于相對(duì)的高負(fù)荷區(qū)域時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)本體利用對(duì)氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火而燃燒的火花點(diǎn)火燃燒工作。在高負(fù)荷區(qū)域的包含最大負(fù)荷的高負(fù)荷第二特定區(qū)域，和所述第一特定區(qū)域一樣，以至少30MPa以上的高燃料壓力至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸內(nèi)噴射燃料。燃料的噴射期間由于高燃料壓力而縮短，并且微粒化霧狀燃料的混合性提高，可燃混合氣在短時(shí)間內(nèi)形成。此外也可以在第二特定區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行該特征性的燃料噴射。
[0029]在燃料噴射結(jié)束后的規(guī)定時(shí)刻驅(qū)動(dòng)火花塞而對(duì)氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火。可以將點(diǎn)火時(shí)刻定在例如壓縮上止點(diǎn)以后的規(guī)定時(shí)刻。
[0030]如上所述，以高燃料壓力向氣缸內(nèi)噴射燃料會(huì)提高氣缸內(nèi)的紊流能量，但是通過(guò)讓燃料的噴射時(shí)刻在壓縮上止點(diǎn)附近，從開(kāi)始噴射到火花點(diǎn)火這段時(shí)間就會(huì)縮短，而能夠在維持著高紊流能量的狀態(tài)下開(kāi)始火花點(diǎn)火燃燒。這會(huì)加快火炎傳播從而縮短火花點(diǎn)火燃燒的燃燒期間。
[0031]就這樣，在進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域以高燃料壓力且在壓縮上止點(diǎn)附近較晚的時(shí)刻向氣缸內(nèi)噴射燃料，能夠縮短噴射期間、縮短混合氣形成期間以及燃燒期間。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)本體的幾何壓縮比較高，所以該發(fā)動(dòng)機(jī)容易在高負(fù)荷一側(cè)的第二特定區(qū)域發(fā)生過(guò)早點(diǎn)火、爆燃等異常燃燒。但是，上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)縮短將噴射期間、混合氣形成期間、以及燃燒期間合起來(lái)的混合氣的可反應(yīng)時(shí)間，而能夠有效地避免過(guò)早點(diǎn)火、爆燃等異常燃燒。
[0032]當(dāng)對(duì)低負(fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域內(nèi)的燃料噴射方式和高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域內(nèi)的燃料噴射方式做了比較以后，低負(fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻比高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻提前。這主要是因?yàn)榈拓?fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域的EGR率和高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域的EGR率不同。也就是說(shuō)，因?yàn)榈谝惶囟▍^(qū)域進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒并且是負(fù)荷相對(duì)較低的低負(fù)荷區(qū)域，所以能夠?qū)⒋罅康腅GR氣體引入氣缸內(nèi)。因?yàn)槟軌蚪柚罅康腅GR氣體將燃燒緩慢化，所以能夠在可避免過(guò)早點(diǎn)火等異常燃燒的限度內(nèi)使燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻更早。其結(jié)果是，在第一特定區(qū)域，既能夠確保均勻混合氣的形成期間某種程度較長(zhǎng)，提高點(diǎn)火性、燃燒穩(wěn)定性，又能夠讓壓縮點(diǎn)火的時(shí)刻延遲到壓縮上止點(diǎn)以后，利用大量的EGR氣體使燃燒緩慢化，且能夠避免急劇的壓力上升。
[0033]相反，第二特定區(qū)域是進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒并且負(fù)荷相對(duì)較高的高負(fù)荷區(qū)域。從火花點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，因?yàn)椴荒軌驅(qū)⒋罅康腅GR氣體引入氣缸內(nèi)，所以優(yōu)選在第二特定區(qū)域，通過(guò)盡量地延遲燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻來(lái)避免異常燃燒。
[0034]這里所公開(kāi)的技術(shù)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)本體，其構(gòu)成為:具有幾何壓縮比設(shè)定在15以上的氣缸、和能夠往返移動(dòng)地插在該氣缸內(nèi)且在其冠面形成有凹狀腔室的活塞，燃料噴射閥，其構(gòu)成為:當(dāng)所述活塞位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)，能夠向所述腔室內(nèi)噴射燃料，燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成為設(shè)定由所述燃料噴射閥噴射的所述燃料的壓力，火花塞，其面對(duì)所述氣缸內(nèi)而設(shè)且對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行點(diǎn)火，排氣回流系統(tǒng)，其構(gòu)成為將排出氣體引入所述氣缸內(nèi)，以及控制器，其構(gòu)成為通過(guò)控制至少所述燃料噴射閥、所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)、所述火花塞以及所述排氣回流系統(tǒng)來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作。
[0035]在所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于規(guī)定的低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器利用對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行壓縮點(diǎn)火的壓縮點(diǎn)火燃燒來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作，并且當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于負(fù)荷高于進(jìn)行所述壓縮點(diǎn)火燃燒的所述低負(fù)荷區(qū)域的高負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器讓所述火花塞在規(guī)定的時(shí)刻工作以便利用火花點(diǎn)火燃燒讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括所述低負(fù)荷區(qū)域和所述高負(fù)荷區(qū)域的交界的規(guī)定的第一特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且在向所述活塞的所述腔室內(nèi)噴射所述燃料的時(shí)刻所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。并且，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括最大負(fù)荷的規(guī)定的第二特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且在向所述活塞的所述腔室內(nèi)噴射所述燃料的時(shí)刻所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且在該燃料噴射結(jié)束后所述控制器對(duì)所述火花塞進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來(lái)對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火。
[0036]所述控制器，通過(guò)對(duì)所述排氣回流系統(tǒng)進(jìn)行控制而將所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)的EGR率設(shè)定成比所述高負(fù)荷區(qū)域的所述第二特定區(qū)域內(nèi)的EGR率高，并且讓所述第一特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻比所述第二特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻提前，所述EGR率是所述排氣量在所述氣缸內(nèi)的所有氣體量中所占的比例。
[0037]在利用壓縮點(diǎn)火燃燒讓發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作的低負(fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域，在以至少30MPa以上的高燃料壓力將燃料噴射到形成于活塞的冠面的腔室內(nèi)的那一時(shí)刻對(duì)燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如上所述，高燃料壓力會(huì)縮短燃料的噴射期間，并且會(huì)促進(jìn)霧狀燃料的微?；?。通過(guò)以較高的燃料壓力向腔室內(nèi)噴射燃料，能夠增強(qiáng)腔室內(nèi)的氣體流動(dòng)，迅速地形成較均勻的混合氣。因?yàn)橄蚯皇覂?nèi)噴射燃料的時(shí)刻相當(dāng)于活塞位于壓縮上止點(diǎn)附近的那一時(shí)亥IJ，所以在壓縮上止點(diǎn)以后較均勻的混合氣會(huì)可靠地壓縮點(diǎn)火，在膨脹行程中穩(wěn)定地燃燒。
[0038]因?yàn)樵诘拓?fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域?qū)⑴懦鰵怏w引入氣缸內(nèi)，所以膨脹行程中的壓縮點(diǎn)火燃燒變得更加緩慢，更有利于避免急劇的壓力上升。
[0039]就這樣解除了第一特定區(qū)域內(nèi)的NVH的制約，因此所述結(jié)構(gòu)有利于將進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的低負(fù)荷區(qū)域擴(kuò)大到高負(fù)荷一側(cè)。
[0040]特別是，在該結(jié)構(gòu)下，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)本體的幾何壓縮比被設(shè)定為15以上的高壓縮t匕，所以當(dāng)活塞在壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)燃燒室的容積可以較小。在該時(shí)刻向腔室內(nèi)噴射高燃料壓力燃料，會(huì)提高腔室內(nèi)空氣的利用率，對(duì)于迅速形成均勻混合氣是有利的。也就是說(shuō)，幾何壓縮比較高的發(fā)動(dòng)機(jī)本體中，壓縮點(diǎn)火燃燒的點(diǎn)火性和穩(wěn)定性提高。
[0041]在利用火花點(diǎn)火燃燒讓發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作的高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域，在以至少30MPa以上的高燃料壓力將燃料噴射到形成于活塞的冠面的腔室內(nèi)的那一時(shí)刻對(duì)燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此而會(huì)縮短燃料的噴射期間，并且會(huì)促進(jìn)霧狀燃料的微粒化；腔室內(nèi)的氣體流動(dòng)會(huì)增強(qiáng)，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)形成可燃混合氣；因?yàn)樵诰S持著腔室內(nèi)的強(qiáng)紊流能量的情況下利用火花點(diǎn)火開(kāi)始燃燒，所以燃燒期間縮短。其結(jié)果是，既能夠確保燃燒穩(wěn)定性，又能夠有效地避免過(guò)早點(diǎn)火、爆燃等異常燃燒。
[0042]在進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域，也是以高燃料壓力向腔室內(nèi)噴射燃料，會(huì)提高腔室內(nèi)空氣的利用率，在高幾何壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)本體中有助于火花點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性。
[0043]在該結(jié)構(gòu)下，也是在低負(fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域?qū)⑾鄬?duì)較多的EGR氣體引入氣缸內(nèi)。這樣一來(lái)，就能夠使燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻進(jìn)一步提前，形成更加均勻的混合氣，既能夠提高點(diǎn)火性、燃燒穩(wěn)定性，又能夠避免急劇的壓力上升。在高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域，將相對(duì)較少的EGR氣體引入氣缸內(nèi)，另一方面，通過(guò)盡量地延遲燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻即能夠避免異常燃燒。
[0044]可以是這樣的，所述排氣回流系統(tǒng)包括外部EGR系統(tǒng)和內(nèi)部EGR系統(tǒng)，該外部EGR系統(tǒng)構(gòu)成為經(jīng)由使所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的排氣通路和進(jìn)氣通路連通的EGR通路讓所述排出氣體回流到所述氣缸內(nèi)，該內(nèi)部EGR系統(tǒng)利用對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的進(jìn)氣閥和排氣閥進(jìn)行的開(kāi)關(guān)控制讓所述排出氣體回流到所述氣缸內(nèi)。所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)經(jīng)由所述外部EGR系統(tǒng)的EGR通路將已冷卻的所述排出氣體引入所述氣缸內(nèi)。
[0045]因?yàn)榈谝惶囟▍^(qū)域是負(fù)荷較高的區(qū)域，所以氣缸內(nèi)溫度變得比較高，壓縮點(diǎn)火燃燒的壓力上升變得急劇。于是，在該第一特定區(qū)域內(nèi)，經(jīng)由外部EGR系統(tǒng)的EGR通路將已冷卻的所述排出氣體引入所述氣缸內(nèi)。因此而能夠抑制氣缸內(nèi)溫度上升，避免過(guò)早點(diǎn)火等異常燃燒、壓縮點(diǎn)火燃燒的壓力急劇上升。
[0046]可以是這樣的，所述排氣回流系統(tǒng)構(gòu)成為:能夠?qū)⑺雠懦鰵怏w已被冷卻的冷EGR氣體、和溫度比所述冷EGR氣體高的熱EGR氣體引入所述氣缸內(nèi)。所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)通過(guò)所述排氣回流系統(tǒng)至少將所述冷EGR氣體引入所述氣缸內(nèi)。所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域且負(fù)荷低于所述第一特定區(qū)域的規(guī)定的最低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)通過(guò)所述排氣回流系統(tǒng)僅將所述熱EGR氣體引入所述氣缸內(nèi)。
[0047]因此，與以上所述一樣，在負(fù)荷較高的第一特定區(qū)域，通過(guò)將冷EGR氣體引入氣缸內(nèi)能夠避免過(guò)早點(diǎn)火等異常燃燒、壓縮點(diǎn)火燃燒的壓力急劇上升。相對(duì)于此，在負(fù)荷比第一特定區(qū)域低的規(guī)定最低負(fù)荷區(qū)域，僅將熱EGR氣體引入氣缸內(nèi)。這對(duì)于提高氣缸內(nèi)溫度，從而提高壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性都是有利的。
[0048]可以是這樣的，所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域、以及所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的高速域?qū)λ鋈剂蠂娚溟y進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便至少在從進(jìn)氣行程到所述壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行燃料噴射。
[0049]低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域是低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷較低的區(qū)域。在該區(qū)域，因?yàn)闅飧變?nèi)溫度相對(duì)較低，所以原本就能夠避免壓縮點(diǎn)火燃燒造成的壓力急劇上升。于是，在該區(qū)域，至少在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行燃料噴射。在該情況下，在進(jìn)氣流動(dòng)較強(qiáng)的期間內(nèi)噴射燃料，并且確?；旌蠚庑纬善陂g足夠長(zhǎng)，因此會(huì)形成均勻的混合氣。因?yàn)樵诨钊恢眠h(yuǎn)離上止點(diǎn)時(shí)噴射燃料，所以氣缸內(nèi)的空氣利用率也會(huì)提高。其結(jié)果是，能夠謀求壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性提高、壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性提高。
[0050]在進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的高速域，也是至少在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)噴射燃料。其理由如下。也就是說(shuō)，讓燃料噴射時(shí)刻延遲，對(duì)于避免在曲軸角旋轉(zhuǎn)同樣的角度所需要的時(shí)間長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的低速域發(fā)生異常燃燒是有效的。但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)的高速域，因?yàn)榍S角旋轉(zhuǎn)同樣的角度所需要的時(shí)間短，所以讓燃料的噴射時(shí)刻延遲而使未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間短縮的優(yōu)點(diǎn)減少。如果讓燃料的噴射時(shí)刻延遲到壓縮上止點(diǎn)附近，那么在壓縮行程中就會(huì)對(duì)比熱比較高的空氣進(jìn)行壓縮，壓縮上止點(diǎn)溫度大幅度升高，對(duì)于爆燃不利。
[0051]于是，在高負(fù)荷區(qū)域的規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的高速域，至少在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)噴射燃料。這樣一來(lái)，在壓縮行程中就會(huì)對(duì)包括燃料的氣體進(jìn)行壓縮。因?yàn)樵摎怏w的比熱比較低，所以能夠抑制溫度伴隨著氣缸內(nèi)的氣體壓縮而上升，從而能夠?qū)嚎s上止點(diǎn)溫度抑制得較低。其結(jié)果是，在高負(fù)荷區(qū)域的高速域會(huì)有效地避免異常燃燒。
[0052]可以是這樣的，所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域、以及所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的在規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的高速域，在向所述活塞的所述腔室外噴射噴向所述氣缸內(nèi)的燃料的至少一部分的那一時(shí)刻對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0053]噴向氣缸內(nèi)的燃料的至少一部分被噴向活塞的腔室外的時(shí)刻是活塞位置離開(kāi)壓縮上止點(diǎn)的時(shí)刻。這與在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)噴射燃料是等效的。
[0054]因此，通過(guò)在燃料的至少一部分在噴向活塞的腔室外的時(shí)刻噴射燃料，在低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除第一特定區(qū)域以外的、負(fù)荷較低的區(qū)域，既提高空氣利用率，又形成更均勻的混合氣，壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性和壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性提高。在高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的高速域，通過(guò)將壓縮上止點(diǎn)溫度抑制得較低，就能夠有效地避免異常燃燒。
[0055]可以是這樣的，至少在所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域，所述控制器對(duì)所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制而由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定成低于30MPa。
[0056]當(dāng)在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行燃燒噴射時(shí)，不需要30MPa以上的高燃料壓力。因此，至少在低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除第一特定區(qū)域以外的區(qū)域?qū)⑷剂蠅毫υO(shè)定得較低。這樣做將有利于抑制為提高燃料壓力的能量，有利于降低耗油量。
[0057]可以是這樣的，所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)包括由所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體驅(qū)動(dòng)且能夠調(diào)節(jié)所述燃料的壓力的燃料泵。
[0058]這樣做以后，如上所述，在將燃料壓力設(shè)定得較低的區(qū)域燃料泵的驅(qū)動(dòng)力降低了多少，就能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)本體的驅(qū)動(dòng)力隨之降低多少，從而能夠謀求耗油量降低。
[0059]可以是這樣的，所述燃料噴射閥布置在所述氣缸的中心軸上，并且所述燃料噴射閥構(gòu)成為能夠放射狀地噴射燃料。
[0060]因?yàn)樵谙驓飧變?nèi)噴射燃料之際，多噴口型燃料噴射閥加強(qiáng)了氣缸內(nèi)(或腔室內(nèi))氣體流動(dòng)的紊流能，所以在將幾何壓縮比設(shè)定得較高，伴隨于此，活塞位于壓縮上止點(diǎn)時(shí)燃燒室容積較小的發(fā)動(dòng)機(jī)本體，對(duì)于提高空氣利用率，充分發(fā)揮所述各作用效果是有利的。
[0061]一發(fā)明的效果一
[0062]如上所述，該火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，在進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的低負(fù)荷區(qū)域的第一特定區(qū)域、和進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的高負(fù)荷區(qū)域的第二特定區(qū)域，分別以30MPa以上的高燃料壓力、至少在壓縮行程后期到膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸內(nèi)噴射燃料。這樣一來(lái)，就能夠避免在第一特定區(qū)域由于壓縮點(diǎn)火燃燒而導(dǎo)致壓力急劇上升，能夠?qū)⒃谶M(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的區(qū)域擴(kuò)大到高負(fù)荷一側(cè)。另一方面，在第二特定區(qū)域能夠避免異常燃燒等。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0063]【圖1】圖1是示出火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0064]【圖2】圖2是與火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制相關(guān)的方框圖。
[0065]【圖3】圖3是放大示出燃燒室的剖視圖。
[0066]【圖4】圖4是示出發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之例的圖。
[0067]【圖5A】圖5A是在Cl模式下進(jìn)行進(jìn)氣行程噴射時(shí)燃料噴射時(shí)刻之一例、伴隨于此的Cl燃燒的產(chǎn)熱率的示例。
[0068]【圖5B】圖5B是在Cl模式下進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射時(shí)燃料噴射時(shí)刻之一例、伴隨于此的Cl燃燒的產(chǎn)熱率的示例。
[0069]【圖5C】圖5C是在SI模式下進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射時(shí)燃料噴射時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻之一例、伴隨于此的SI燃燒的產(chǎn)熱率的示例。
[0070]【圖圖是在SI模式下進(jìn)行進(jìn)氣行程噴射和高壓點(diǎn)火滯后噴射這樣的分割噴射時(shí)，燃料噴射時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻之一例、伴隨于此的SI燃燒的產(chǎn)熱率的示例。
[0071]【圖6】圖6是對(duì)高壓點(diǎn)火滯后噴射帶來(lái)的SI燃燒狀態(tài)和現(xiàn)有SI燃燒狀態(tài)進(jìn)行比較的圖。
[0072]【圖7】圖7(a)示出氣缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖7(b)示出開(kāi)始?jí)嚎s溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖7(c)示出氧濃度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖7(d)示出外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0073]【圖8】圖8(a)不出氣缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖8(d)不出外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖8(e)示出排氣閥開(kāi)關(guān)時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖8(f)示出進(jìn)氣閥開(kāi)關(guān)時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖8(g)示出進(jìn)氣閥升程量與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0074]【圖9】圖9(a)不出氣缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖9(d)不出外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖9(h)節(jié)氣閥開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖9(i)示出EGR閥開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖9(j)示出EGR冷卻器旁路閥開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0075]【圖10】圖10(a)示出氣缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖10(k)示出燃料的開(kāi)始噴射時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖10(1)不出燃料壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖10(m)示出點(diǎn)火時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0076]【圖11】圖11是不出吸排氣閥的開(kāi)關(guān)時(shí)刻與內(nèi)部EGR率之間的關(guān)系的圖。
[0077]【圖12】圖12是示出規(guī)定轉(zhuǎn)速下EGR率和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系的圖。
[0078]【圖13】圖13是示出構(gòu)造與圖1不同的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造的示意圖。
[0079]【圖14】圖14是示出圖13所示火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管的構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0080]【圖15】圖15是示出圖13所示火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管所具有的獨(dú)立排氣通路的構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0081]【圖16】圖16示出圖13所示火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管所具有的旁路通路的構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0082]【圖17】圖17是沿圖15中的A-A線剖開(kāi)的剖視圖。
[0083]【圖18】圖18是與圖13所示火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制相關(guān)的方框圖。
[0084]【圖19】圖19(a)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖19(b)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中該發(fā)動(dòng)機(jī)中開(kāi)始?jí)嚎s溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖19(c)在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中氧濃度示出與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖19(d)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0085]【圖20】圖20(a)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖20 (d)不出在圖13所不的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖20(e)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中排氣閥開(kāi)關(guān)時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖20(f)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣閥開(kāi)關(guān)時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖20(g)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣閥升程量與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0086]【圖21】圖21(a)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖21 (d)不出在圖13所不的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖21(h)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中節(jié)氣閥開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖21 (i)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中EGR閥開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖21 (j)示出在圖13所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中流通切換閥開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0087]【圖22】圖22是示出與構(gòu)造與圖2、圖18不同的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制相關(guān)的方框圖。
[0088]【圖23】圖23(a)示出在圖22所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中缸內(nèi)的氣體組成與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖23 (d)不出在圖22所不的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖23(e)示出在圖22所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中排氣閥開(kāi)關(guān)時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖23(f)示出在圖22所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣閥開(kāi)關(guān)時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系，圖23(g)示出在圖22所示的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣閥升程量與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。
[0089]【圖24A】圖24A是示出進(jìn)氣閥和排氣閥在從最低負(fù)荷到負(fù)荷Tl這一負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)閥特性的圖。
[0090]【圖24B】圖24B是示出進(jìn)氣閥和排氣閥在從負(fù)荷Tl到T3這一負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)閥特性的圖。
[0091]【圖24C】圖24C是示出進(jìn)氣閥和排氣閥在從負(fù)荷T3到T5這一負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)閥特性的圖。
[0092]【圖24D】圖24D是示出進(jìn)氣閥和排氣閥在從負(fù)荷T5到T6這一負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)閥特性的圖。
[0093]【圖24E】圖24E是示出進(jìn)氣閥和排氣閥在超過(guò)負(fù)荷T6的高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)閥特性的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0094]下面，參照附圖對(duì)火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下優(yōu)選實(shí)施方式是示例。圖1、圖2示出發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)本體)I的簡(jiǎn)略構(gòu)造。該發(fā)動(dòng)機(jī)I是火花點(diǎn)火式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，安裝在車輛上，并且將至少含汽油的燃料供向該發(fā)動(dòng)機(jī)I。發(fā)動(dòng)機(jī)I具有:設(shè)置有多個(gè)氣缸18的氣缸體11 (此外，圖1中僅示出一個(gè)氣缸，例如四個(gè)氣缸直列設(shè)置)、設(shè)置在該氣缸體11上的氣缸蓋12、以及設(shè)置在該氣缸體11下側(cè)且貯存有潤(rùn)滑油的油底殼13?；钊?4嵌插在各氣缸18內(nèi)能夠做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞14經(jīng)由連桿142與曲軸15相連結(jié)。如圖3放大所示，在活塞14的頂面上形成有形狀與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的凹形燃燒室一樣的腔室141。當(dāng)活塞14位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)，腔室141與后述的燃料噴射器67相對(duì)。氣缸蓋12、氣缸18、具有腔室141的活塞14對(duì)燃燒室11進(jìn)行劃分。此外，燃燒室19的形狀并不限于圖示之例。例如，腔室141的形狀、活塞14的頂面形狀以及燃燒室19頂部的形狀等都可以適當(dāng)?shù)刈龈淖儭?br> [0095]出于提高理論熱效率以及實(shí)現(xiàn)后述的壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化等目的，將該發(fā)動(dòng)機(jī)I的幾何壓縮比設(shè)定在15以上，較高。此外，幾何壓縮比可以在15以上20以下左右的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈龈淖儭?br> [0096]每一個(gè)氣缸18都在氣缸蓋12上形成有進(jìn)氣口 16和排氣口 17，并且在這些進(jìn)氣口16上設(shè)置有將燃燒室19側(cè)的開(kāi)口打開(kāi)、關(guān)閉的進(jìn)氣閥21，在這些排氣口 17上設(shè)置有將燃燒室19側(cè)的開(kāi)口打開(kāi)、關(guān)閉的排氣閥22。
[0097]在排氣側(cè)設(shè)置有可變機(jī)構(gòu)(以下稱為VVL(Variable Valve Lift)) 71 (參照?qǐng)D2)，該可變機(jī)構(gòu)71是將排氣閥22的工作模式切換為正常模式和特殊模式的、例如油壓工作式機(jī)構(gòu)。VVL71的詳細(xì)結(jié)構(gòu)省略圖示，該VVL71包括具有一個(gè)凸輪尖(cam nose cam lobe)的第一凸輪和具有兩個(gè)凸輪尖的第二凸輪的凸輪輪廓不同的兩種凸輪、以及有選擇地將第一凸輪與第二凸輪中任一凸輪的工作狀態(tài)傳遞給排氣閥的空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在將第一凸輪的工作狀態(tài)傳遞給排氣閥22時(shí)，排氣閥22在在排氣沖程中僅打開(kāi)一次的正常模式下工作，相對(duì)于此，在將第二凸輪的工作狀態(tài)傳遞給排氣閥22時(shí)，排氣閥22在在排氣沖程中打開(kāi)且在進(jìn)氣沖程中也打開(kāi)的、所謂的排氣閥打開(kāi)兩次這樣的特殊模式下工作。VVL71的正常模式和特殊模式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行切換。具體而言，特殊模式在進(jìn)行與內(nèi)部EGR相關(guān)的控制之際使用。在以下說(shuō)明中，有時(shí)候，將讓VVL71在正常模式下工作，排氣閥不打開(kāi)兩次這一情況稱為“將VVL71接通(ON) ” ;將讓VVL71在特殊模式下工作、排氣閥打開(kāi)兩次這一情況稱為“將VVL71切斷(off)”。此外，還可以采用能夠在這樣的正常模式和特殊模式之間進(jìn)行切換，由電磁執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)排氣閥22那樣的電磁驅(qū)動(dòng)式氣門(mén)傳動(dòng)系。內(nèi)部EGR的執(zhí)行并非僅能靠排氣閥打開(kāi)兩次才可以實(shí)現(xiàn)。例如，既可以將進(jìn)氣閥21打開(kāi)兩次，通過(guò)讓進(jìn)氣閥打開(kāi)兩次來(lái)對(duì)內(nèi)部EGR進(jìn)行控制，也可以通過(guò)設(shè)定在排氣沖程和進(jìn)氣沖程中將進(jìn)氣閥21和排氣閥22都關(guān)閉的負(fù)重合時(shí)間來(lái)進(jìn)行讓既燃?xì)怏w殘留在氣缸18內(nèi)那樣的內(nèi)部EGR控制。
[0098]與具有VVL71的排氣側(cè)氣門(mén)傳動(dòng)系相比，在進(jìn)氣側(cè)設(shè)置有:被稱為能夠改變進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸15的旋轉(zhuǎn)相位的變相位機(jī)構(gòu)(以下稱為VVT(VariableValve Timing)) 72、能夠連續(xù)地改變進(jìn)氣閥21的升程量的連續(xù)變升程機(jī)構(gòu)(以下稱為CVVL(Continuously Variable Valve Lift)) 73,如圖 2 所不。VVT72 只要適當(dāng)?shù)孛子靡簤菏?、電磁式或機(jī)械式公知構(gòu)造即可，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖示省略。CVVL73也可以適當(dāng)?shù)夭捎霉母鞣N構(gòu)造，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖示省略。能夠利用VVT72和CVVL73改變進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)亥IJ、關(guān)閥時(shí)刻以及升程量。
[0099]在每一個(gè)氣缸18的氣缸蓋12上都設(shè)置有將燃料直接噴射到氣缸18內(nèi)的燃料噴射器(injeCtor)67。如圖3放大所示，燃料噴射器67被設(shè)置成其噴口從燃燒室19頂面中央部分指向該燃燒室19的內(nèi)部。燃料噴射器67在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作狀態(tài)設(shè)定的噴射時(shí)刻將噴射量與發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的燃料直接噴到燃燒室19內(nèi)。在該例中，雖然燃料噴射器67的詳情省略圖示，但該燃料噴射器67是具有多個(gè)噴口的多噴口式燃料噴射器。因此，燃料噴射器67是以霧狀燃料從燃燒室19的中央部分放射狀地?cái)U(kuò)展的方式進(jìn)行燃料噴射。如圖3中箭頭所示，從燃燒室19的中央部分放射狀擴(kuò)展著噴射出的霧狀燃料在活塞14位于壓縮上止點(diǎn)附近的時(shí)刻沿著形成在活塞頂面的腔室141的壁面流動(dòng)。換句話說(shuō)，所形成的腔室141保證將在活塞14位于壓縮上止點(diǎn)附近的時(shí)刻噴射出的霧狀燃料收進(jìn)其內(nèi)部。該多噴口式燃料噴射器67和腔室141相結(jié)合的構(gòu)造，對(duì)于縮短燃料噴射后形成混合氣的時(shí)間和縮短燃燒期間這兩方面來(lái)說(shuō)都是有利的。此外，燃料噴射器67并不限于該多噴口式，采用外開(kāi)閥式燃料噴射器也是可以的。
[0100]未圖示的燃料箱和燃料噴射器67經(jīng)由燃料供給路徑相互連接起來(lái)。該燃料供給路徑上設(shè)置有燃料供給系統(tǒng)62，該燃料供給系統(tǒng)62包括燃料泵63和高壓共軌(commonrail) 64，能夠以較高的燃料壓力將燃料供向燃料噴射器67。燃料泵63將燃料從燃料箱壓送到高壓共軌64，該高壓共軌64以較高的燃料壓力將壓送來(lái)的燃料儲(chǔ)存起來(lái)。燃料噴射器67通過(guò)打開(kāi)閥而將儲(chǔ)存在高壓共軌64內(nèi)的燃料從燃料噴射器67的噴口噴射出來(lái)。這里，省略圖示燃料泵63，但它是柱塞式的，由發(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)。結(jié)構(gòu)上包括發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵的燃料供給系統(tǒng)62能夠?qū)⑷剂蠅毫υ?0MPa以上的高壓燃料供向燃料噴射器67?？梢詫⑷剂蠅毫υO(shè)定在120MPa以上。如后所述，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作狀態(tài)改變供向燃料噴射器67的燃料的壓力。此外，燃料供給系統(tǒng)62并不限于該結(jié)構(gòu)。
[0101]如圖3所示，氣缸蓋12上還安裝有對(duì)燃燒室19內(nèi)的混合氣進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞25。在該例中，該火花塞25從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣一側(cè)朝著斜下方延伸，穿過(guò)氣缸蓋12。如圖3所示，火花塞25的頂端對(duì)著位于壓縮上止點(diǎn)的活塞14的腔室141而設(shè)。
[0102]如圖1所示，進(jìn)氣通路30以與各氣缸18的進(jìn)氣口 16連通的方式連接在發(fā)動(dòng)機(jī)I的一側(cè)面上。另一方面，將來(lái)自各氣缸18的燃燒室19內(nèi)的既燃?xì)怏w(尾氣)排出去的排氣通路40連接在發(fā)動(dòng)機(jī)I的另一側(cè)面上。
[0103]在進(jìn)氣通路30的上游端部設(shè)置有對(duì)吸入空氣進(jìn)行過(guò)濾的空氣濾清器31。在進(jìn)氣通路30的下游端附近設(shè)置有穩(wěn)壓罐(surge tank) 33。將位于該穩(wěn)壓罐33的下游側(cè)的進(jìn)氣通路30確定為分支給每一個(gè)氣缸18的獨(dú)立通路，各獨(dú)立通路的下游端分別與各氣缸18的進(jìn)氣口 16相連接。
[0104]在進(jìn)氣通路30上的空氣濾清器31和穩(wěn)壓罐33之間設(shè)置有將空氣冷卻或者加熱的水冷式中間冷卻器/加熱器34、以及調(diào)節(jié)對(duì)各氣缸18的吸入空氣量的節(jié)氣閥36。將中間冷卻器/加熱器34旁路的中間冷卻器旁路通路35與進(jìn)氣通路30相連接。在該中間冷卻器旁路通路35上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)通過(guò)該通路35的空氣流量的中間冷卻器旁路閥351。通過(guò)調(diào)節(jié)中間冷卻器旁路閥351的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)中間冷卻器旁路通路35的空氣流量和通過(guò)中間冷卻器/加熱器34的空氣流量之比，就能夠調(diào)節(jié)引入氣缸18內(nèi)的新空氣的溫度。
[0105]排氣通路40的上游側(cè)部分由排氣歧管構(gòu)成，該排氣歧管具有為每一個(gè)氣缸18分支且與排氣口 17外側(cè)端相連接的獨(dú)立通路、和該各獨(dú)立通路集合在一起的集合部。在排氣通路40的比排氣歧管更靠近下游的下游一側(cè)連接有位于發(fā)動(dòng)機(jī)附近的催化裝置41和位于駕駛員腳下的腳下催化裝置(underfoot catalyst) 42,它們都是對(duì)尾氣中的有害成分進(jìn)行凈化的尾氣凈化裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)附近的催化裝置41和駕駛員腳下的腳下催化裝置42分別包括筒狀殼和布置在該殼內(nèi)的流路上的例如三效催化劑。
[0106]穩(wěn)壓罐33和節(jié)氣閥36之間的那部分進(jìn)氣通路30和比發(fā)動(dòng)機(jī)附近的催化裝置41更靠近上游側(cè)的那部分排氣通路40，通過(guò)用于讓一部分尾氣回流到進(jìn)氣通路30的EGR通路50相連接。該EGR通路50由主通路51和EGR冷卻器旁路通路53構(gòu)成，在該主通路51上布置有用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水對(duì)尾氣進(jìn)行冷卻的EGR冷卻器52，該EGR冷卻器旁路通路53用于將EGR冷卻器52旁路。主通路51上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)回流到進(jìn)氣通路30內(nèi)的尾氣回流量的EGR閥511，在EGR冷卻器旁路通路53上設(shè)置有EGR冷卻器旁路閥531，該EGR冷卻器旁路閥531用于調(diào)節(jié)流過(guò)EGR冷卻器旁路通路53的尾氣的流量。
[0107]按以上所述構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)I由動(dòng)力控制模塊(以下稱為PCM) 10控制。PCMlO由具有CPU、存儲(chǔ)器、計(jì)時(shí)器組、接口以及連接這些單元的總線的微處理器構(gòu)成。該P(yáng)CMlO構(gòu)成控制器。
[0108]如圖1、圖2所示，各種傳感器SWl?SW16的檢測(cè)信號(hào)輸入PCMlO。該各種傳感器包括以下傳感器。這些傳感器是:在空氣濾清器31的下游側(cè)檢測(cè)新氣流量的空氣流量傳感器SWl和檢測(cè)新氣溫度的進(jìn)氣溫度傳感器SW2、設(shè)置在中間冷卻器/加熱器34下游側(cè)且檢測(cè)通過(guò)中間冷卻器/加熱器34后的新氣溫度的第二進(jìn)氣溫度傳感器SW3、設(shè)置在EGR通路50的與進(jìn)氣通路30相連接的連接部附近且檢測(cè)外部EGR氣體溫度的EGR氣體溫度傳感器SM、安裝在進(jìn)氣口 16處且檢測(cè)即將流入氣缸18內(nèi)的進(jìn)氣溫度的進(jìn)氣口溫度傳感器SW5、安裝在氣缸蓋12上且檢測(cè)氣缸18內(nèi)的壓力的缸內(nèi)壓力傳感器SW6、設(shè)置在排氣通路40的與EGR通路50相連接的連接部附近且分別檢測(cè)排氣溫度和排氣壓力的排氣溫度傳感器SW7和排氣壓力傳感器SW8、設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)附近的催化裝置41的上游側(cè)且檢測(cè)排氣中的氧濃度的線性02傳感器SW9、設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)附近的催化裝置41和腳下催化裝置42之間且檢測(cè)排氣中的氧濃度的λ式02傳感器SW10、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度的水溫傳感器SW11、檢測(cè)曲軸15的旋轉(zhuǎn)角的曲軸角傳感器SW12、檢測(cè)與車輛踏板(圖示省略)的操作量相對(duì)應(yīng)的油門(mén)開(kāi)度的油門(mén)開(kāi)度傳感器SW13、進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的凸輪角傳感器SW14、SW15、以及安裝在燃料供給系統(tǒng)62的高壓共軌64上且檢測(cè)供向燃料噴射器67的燃料的壓力的燃料壓力傳感器 SW16。
[0109]PCMlO通過(guò)根據(jù)這些檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1、車輛的狀態(tài)，再根據(jù)該判斷結(jié)果將控制信號(hào)輸出給燃料噴射器67、第二火花塞25、進(jìn)氣閥一側(cè)的VVT72和CVVL73、排氣閥一側(cè)的VVL71、燃料供給系統(tǒng)62以及各種閥(例如節(jié)氣閥36、中間冷卻器旁路閥351、EGR閥511以及EGR冷卻器旁路閥531)的執(zhí)行元件。PCMlO就這樣讓發(fā)動(dòng)機(jī)I工作。
[0110]圖4示出發(fā)動(dòng)機(jī)I工作區(qū)域之一例。該發(fā)動(dòng)機(jī)I出于降低耗油量、提高尾氣排放性能的目的，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)較低的低負(fù)荷區(qū)，不用火花塞25點(diǎn)火，而進(jìn)行靠壓縮自我點(diǎn)火進(jìn)行燃燒的壓縮點(diǎn)火燃燒。但是，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)I負(fù)荷的提高，壓縮點(diǎn)火燃燒的燃燒會(huì)變得過(guò)于劇烈，而會(huì)引起例如燃燒噪音等問(wèn)題。因此，該發(fā)動(dòng)機(jī)I在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)較高的高負(fù)荷域，讓壓縮點(diǎn)火燃燒停止，切換為用火花塞25進(jìn)行的火花點(diǎn)火燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)I構(gòu)成為:在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作狀態(tài)特別是發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的壓縮點(diǎn)火Cl (Compress1n Ignit1n)模式、和進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒的火花點(diǎn)火SI (Spark Ignit1n)模式之間進(jìn)行切換。但是，模式切換的交界線并不限于圖中所示之例。
[0111]進(jìn)一步根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的高低將Cl模式分為三個(gè)區(qū)域。具體而言，在Cl模式下負(fù)荷最低的區(qū)域(I)，為提高壓縮點(diǎn)火燃燒的點(diǎn)火性和穩(wěn)定性，將溫度相對(duì)較高的熱EGR氣體引入進(jìn)氣缸18內(nèi)。將VVL71接通(ON)，讓排氣閥22進(jìn)行在進(jìn)氣行程中打開(kāi)的排氣閥打開(kāi)兩次，由此來(lái)進(jìn)行上述工作，詳情后述。熱EGR氣體的引入對(duì)于提高氣缸18內(nèi)的壓縮上止點(diǎn)溫度，在輕負(fù)荷即區(qū)域⑴提高壓縮點(diǎn)火燃燒的點(diǎn)火性和穩(wěn)定性是有利的。如圖5A所示，在區(qū)域(I)，至少在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)，由燃料噴射器67向氣缸18內(nèi)噴射燃料，由此形成均勻的稀薄混合氣?？梢詫⒒旌蠚獾目諝膺^(guò)剩率λ設(shè)定在例如2.4以上。這樣設(shè)定以后，就能夠抑制RawNOx的生成，從而能夠提高尾氣排放性能。如圖5Α所示，該濃混合氣在壓縮上止點(diǎn)附近進(jìn)行壓縮自我點(diǎn)火。
[0112]詳情后述，在區(qū)域(I)中的負(fù)荷較高的區(qū)域，具體而言，在包括區(qū)域(I)和區(qū)域(2)的交界的區(qū)域，至少在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射燃料，但是將混合氣的空燃比設(shè)定為理論空燃比(λ?I)。將混合氣的空燃比設(shè)定為理論空燃比以后，既能夠使用三效催化劑，同時(shí)如后所述，能夠?qū)?duì)SI模式和Cl模式的切換進(jìn)行的控制簡(jiǎn)單化，而且，還能夠?qū)l模式擴(kuò)大到高負(fù)荷一側(cè)做出貢獻(xiàn)。
[0113]在Cl模式下，在負(fù)荷比區(qū)域⑴高的區(qū)域(2)，與區(qū)域(I)的高負(fù)荷一側(cè)一樣至少在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射燃料(參照?qǐng)D5Α)，形成均勻的為理論空燃比(λ?I)的混合氣。
[0114]在區(qū)域(2)，因?yàn)闅飧?8內(nèi)的溫度伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的上升自然地升高，所以為避免過(guò)早點(diǎn)火而讓熱EGR氣體量減少。這是通過(guò)調(diào)節(jié)引入氣缸18內(nèi)的內(nèi)部EGR氣體量來(lái)進(jìn)行的，詳情后述。通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)EGR冷卻器52進(jìn)行旁路的外部EGR氣體量，熱EGR氣體量也會(huì)得到調(diào)節(jié)。
[0115]在區(qū)域(2)，將溫度相對(duì)較低的冷EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。通過(guò)這樣以適當(dāng)?shù)谋壤龑⒏邷責(zé)酔GR氣體和低溫冷EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定氣缸18內(nèi)的壓縮上止點(diǎn)溫度，則既能夠確保壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性，又能夠避免劇烈的燃燒，以謀求壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化。此外，在將混合氣的空燃比設(shè)定為λ ^ I的條件下盡可能地將EGR率設(shè)定得較高，該EGR率是被引入氣缸18內(nèi)的熱EGR氣體和冷EGR氣體合在一起的EGR氣體的比例。因此，在區(qū)域(2)，因?yàn)槿剂蠂娚淞堪殡S著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷増大而增大，所以EGR率逐漸降低。
[0116]在包括Cl模式和SI模式的切換交界線的、Cl模式下負(fù)荷最高的區(qū)域(3)，因?yàn)闅飧?8內(nèi)的壓縮上止點(diǎn)溫度進(jìn)一步升高，所以如果像在區(qū)域(I)、區(qū)域(2)那樣，在從進(jìn)氣行程到壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射燃料，就會(huì)引起過(guò)早點(diǎn)火等異常燃燒。另一方面，如果大量地引入溫度較低的冷EGR氣體而讓氣缸內(nèi)的壓縮上止點(diǎn)溫度降低，壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性就會(huì)惡化。也就是說(shuō)，僅對(duì)氣缸18內(nèi)的溫度進(jìn)行控制難以穩(wěn)定地進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒，所以在該區(qū)域(3)，不僅對(duì)氣缸18內(nèi)的溫度進(jìn)行控制，還對(duì)燃料噴射方式做了改進(jìn)，由此來(lái)避免過(guò)早點(diǎn)火等異常燃燒，謀求壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化。具體而言，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該燃料噴射方式，以大幅度地高壓力化了的燃料壓力，在如圖5Β所示，至少在從壓縮行程后期到膨脹行程初期的這段時(shí)間內(nèi)(以下，稱這段時(shí)間為點(diǎn)火滯后期間)內(nèi)，向氣缸18內(nèi)噴射燃料。在以下說(shuō)明中，將該特征性的燃料噴射方式稱為“高壓點(diǎn)火滯后噴射”或簡(jiǎn)單地稱為“點(diǎn)火滯后噴射”。這樣的高壓點(diǎn)火滯后噴射，既能夠避免在區(qū)域(3)發(fā)生的異常燃燒，又能夠謀求壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化。有關(guān)該高壓點(diǎn)火滯后噴射的詳細(xì)情況后述。
[0117]和區(qū)域⑵一樣，在區(qū)域(3)以適當(dāng)?shù)谋壤龑⒏邷責(zé)酔GR氣體和低溫冷EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。這樣來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定氣缸18內(nèi)的壓縮上止點(diǎn)溫度，以謀求壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化。
[0118]針對(duì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的高低分為三個(gè)區(qū)域的Cl模式，SI模式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低分為區(qū)域(4)和區(qū)域(5)這兩個(gè)區(qū)域。圖例中，區(qū)域(4)相當(dāng)于將發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作區(qū)域分為低速、高速兩個(gè)區(qū)域時(shí)的低速域，區(qū)域(5)相當(dāng)于高速域。區(qū)域(4)和區(qū)域(5)的交界線在圖4所示的工作區(qū)域中，相對(duì)于負(fù)荷軸朝著轉(zhuǎn)速方向傾斜，但是區(qū)域(4)和區(qū)域(5)的交界之例不限于圖中所示。
[0119]與區(qū)域⑵和區(qū)域(3) —樣，在區(qū)域(4)和區(qū)域(5)各區(qū)域，混合氣被設(shè)定為理論空燃比(λ?I)。因此，混合氣的空燃比跨越Cl模式和SI模式的交界被固定在理論空燃比(λ?I)上。這樣就有可能使用三效催化劑。在區(qū)域(4)和區(qū)域(5)，詳情后述，基本上將節(jié)氣閥36完全打開(kāi)，另一方面，通過(guò)調(diào)節(jié)EGR閥511的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)引入氣缸18內(nèi)的新氣量和外部EGR氣體量。這樣調(diào)節(jié)引入氣缸18內(nèi)的氣體比例能夠降低泵損失，而且通過(guò)將大量的EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，還能夠?qū)⒒鸹c(diǎn)火燃燒的燃燒溫度抑制得較低，也能夠謀求冷卻損失的減少。在區(qū)域(4)和區(qū)域(5)，將主要通過(guò)EGR冷卻器52而被冷卻的外部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。這既有利于避免異常燃燒，又有利于抑制Raw NOx的生成。此外，在最大負(fù)荷域，將EGR閥511關(guān)閉來(lái)讓外部EGR變成O。
[0120]如上所述，該發(fā)動(dòng)機(jī)I的幾何壓縮比被設(shè)定在15以上(例如18)。因?yàn)檩^高的壓縮比使壓縮上止點(diǎn)溫度和壓縮上止點(diǎn)壓力升高，所以在Cl模式下的特別是低負(fù)荷區(qū)域(例如區(qū)域(I))，對(duì)壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定化有利。另一方面，該高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)I在高負(fù)荷域即SI模式下，存在產(chǎn)生過(guò)早點(diǎn)火、爆燃等異常燃燒這樣的問(wèn)題。
[0121]因此，該發(fā)動(dòng)機(jī)1，在SI模式下的區(qū)域(4)、區(qū)域(5)是通過(guò)進(jìn)行所述高壓點(diǎn)火滯后噴射來(lái)避免異常燃燒的。更詳細(xì)而言，在區(qū)域(4)，如圖5C所示，以30MPa以上的高燃料壓力在從壓縮行程后期到膨脹行程初期這一點(diǎn)火滯后期間內(nèi)，僅進(jìn)行向氣缸18內(nèi)噴射燃料的高壓點(diǎn)火滯后噴射。相對(duì)于此，在區(qū)域(5)，如圖所示，在進(jìn)氣閥21打開(kāi)的進(jìn)氣行程期間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射要噴射燃料的一部分，并且在點(diǎn)火滯后期間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射剩余的燃料。也就是說(shuō)，在區(qū)域(5)進(jìn)行燃料的分割噴射。這里，進(jìn)氣閥21打開(kāi)的進(jìn)氣行程期間，不是根據(jù)活塞位置定義的期間，而是根據(jù)進(jìn)氣閥的開(kāi)關(guān)定義的期間。這里所說(shuō)的進(jìn)氣行程是由CVVL73、VVT72改變的進(jìn)氣閥21的關(guān)閉時(shí)刻與活塞到達(dá)進(jìn)氣下止點(diǎn)的時(shí)刻錯(cuò)開(kāi)的情況。
[0122]接下來(lái)，參照?qǐng)D6對(duì)SI模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射做說(shuō)明。圖6是對(duì)利用所述高壓點(diǎn)火滯后噴射進(jìn)行的SI燃燒(實(shí)線)、現(xiàn)有的在進(jìn)氣行程中進(jìn)行燃料噴射的SI燃燒(虛線)的、產(chǎn)熱率(上圖)和未燃混合氣反應(yīng)進(jìn)行度(下圖)的不同點(diǎn)進(jìn)行比較的圖。圖6的橫軸表示曲軸角。作為該比較的前提，發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作狀態(tài)都在高負(fù)荷低速域(亦即區(qū)域(4))，噴射的燃料量在利用高壓點(diǎn)火滯后噴射進(jìn)行的SI燃燒和現(xiàn)有的SI燃燒的情況下彼此相同。
[0123]首先，在現(xiàn)有的SI燃燒下，在進(jìn)氣行程中向氣缸18內(nèi)噴射規(guī)定量的燃料(上圖中的虛線)。在燃料噴射后，活塞14到達(dá)壓縮上止點(diǎn)的那段時(shí)間內(nèi)，在氣缸18內(nèi)形成了比較均勻的混合氣。并且，在該例中，在壓縮上止點(diǎn)以后的圓圈表示的規(guī)定的時(shí)刻點(diǎn)火，燃燒由此而開(kāi)始。燃燒開(kāi)始后，如在圖6中的上圖中虛線所示的那樣，燃燒通過(guò)產(chǎn)熱率的峰值后結(jié)束。從開(kāi)始噴射燃料到燃燒結(jié)束這段時(shí)間相當(dāng)于未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間(以下，有時(shí)候簡(jiǎn)稱為可反應(yīng)時(shí)間)。如在圖6的下圖中長(zhǎng)虛線所示，在該時(shí)間段內(nèi)未燃混合氣的反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。該圖中的短虛線示出了未燃混合氣實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)的反應(yīng)度即點(diǎn)火閾值，現(xiàn)有的SI燃燒與低速域相結(jié)合，可反應(yīng)時(shí)間非常長(zhǎng)，在這段時(shí)間內(nèi)，未燃混合氣的反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，所以在點(diǎn)火前后未燃混合氣的反應(yīng)度超過(guò)了點(diǎn)火閾值，引起了過(guò)早點(diǎn)火或者爆燃等異常燃
Jyti ο
[0124]相對(duì)于此，高壓點(diǎn)火滯后噴射的目的在于縮短可反應(yīng)時(shí)間，由此來(lái)避免異常燃燒。也就是說(shuō)，圖6中也示出，可反應(yīng)時(shí)間是燃料噴射器67噴射燃料的期間((I)噴射期間)、噴射結(jié)束后到在火花塞25周圍形成可燃混合氣的期間((2)混合氣形成期間)、以及到通過(guò)點(diǎn)火而開(kāi)始的燃燒結(jié)束的期間((3)燃燒期間)合在一起的時(shí)間，亦即(1) + (2) + (3)。高壓點(diǎn)火滯后噴射會(huì)將噴射期間、混合氣形成期間以及燃燒期間分別縮短，由此來(lái)縮短可反應(yīng)時(shí)間。依次對(duì)此做說(shuō)明。
[0125]首先，高燃料壓力會(huì)使每單位時(shí)間從燃料噴射器67噴射的燃料量相對(duì)較多。因此，在使燃料噴射量一定的情況下，燃料壓力和燃料的噴射期間之間的關(guān)系大致是燃料壓力越低，噴射期間越長(zhǎng)；燃料壓力越高，噴射期間越短。因此，所設(shè)定的燃料壓力大幅度地高出現(xiàn)有技術(shù)的聞壓點(diǎn)火滯后噴射會(huì)縮短噴射期間。
[0126]高燃料壓力有利于將噴射到氣缸18內(nèi)的霧狀燃料微?；?，而且還會(huì)使霧狀燃料的飛翔距離更長(zhǎng)。因此，燃料壓力和燃料蒸發(fā)時(shí)間之間的關(guān)系大致是燃料壓力越低，燃料蒸發(fā)時(shí)間越長(zhǎng)；燃料壓力越高，燃料蒸發(fā)時(shí)間越短。燃料壓力和到霧狀燃料到達(dá)火花塞25周圍的時(shí)間之間的關(guān)系是，燃料壓力越低，到達(dá)時(shí)間越長(zhǎng)；燃料壓力越高，到達(dá)時(shí)間越短。因?yàn)榛旌蠚庑纬善陂g是燃料蒸發(fā)時(shí)間和霧狀燃料到達(dá)火花塞25周圍的時(shí)間合起來(lái)的時(shí)間，所以燃料壓力越高，混合氣形成期間越短。因此，所設(shè)定的燃料壓力大幅度地高出現(xiàn)有技術(shù)的高壓點(diǎn)火滯后噴射會(huì)縮短燃料蒸發(fā)時(shí)間和霧狀燃料到達(dá)火花塞25周圍的時(shí)間。其結(jié)果是，會(huì)縮短混合氣形成期間。相對(duì)于此，如該圖中圓圈所示，現(xiàn)有的在低燃料壓力下的進(jìn)氣行程噴射的混合氣形成期間大幅度加長(zhǎng)。此外，多噴口型燃料噴射器67和腔室141的組合使用，在SI模式下縮短了燃料噴射后、霧狀燃料到達(dá)火花塞25周圍的時(shí)間。其結(jié)果是，對(duì)于混合氣形成期間的縮短是有效的。
[0127]這樣一來(lái)，縮短噴射期間和混合氣形成期間，就能夠使燃料的噴射時(shí)刻較晚，更準(zhǔn)確地講，能夠使噴射開(kāi)始時(shí)刻較晚。因此，如圖6中的上圖所示，在高壓點(diǎn)火滯后噴射下，在從該壓縮行程后期到膨脹行程初期的點(diǎn)火滯后期間內(nèi)進(jìn)行燃料噴射。伴隨著以較高的燃料壓力向氣缸18內(nèi)噴射燃料，氣缸內(nèi)的紊亂就會(huì)增強(qiáng)，氣缸18內(nèi)的紊亂能量提高，該高紊流能量與燃料噴射的時(shí)刻設(shè)定得較晚二者相結(jié)合，有利于燃燒期間的短縮。
[0128]也就是說(shuō)，在點(diǎn)火滯后期間內(nèi)進(jìn)行燃料噴射的情況下，燃料壓力和燃燒期間內(nèi)的紊流能量之間的關(guān)系大致是燃料壓力越低，紊流能量越低；燃料壓力越高，紊流能量越高。這里，即使以高燃料壓力向氣缸18內(nèi)噴射燃料，當(dāng)該噴射時(shí)刻位于進(jìn)氣行程中時(shí)，也會(huì)因?yàn)榈近c(diǎn)火時(shí)刻的時(shí)間較長(zhǎng)、在進(jìn)氣行程后的壓縮行程中氣缸18內(nèi)遭受壓縮等，而導(dǎo)致氣缸18內(nèi)的紊流衰減。其結(jié)果是，在進(jìn)氣行程中噴射燃料的情況下，不管燃料壓力高低如何，燃燒期間內(nèi)的紊流能量都會(huì)比較低。
[0129]燃燒期間內(nèi)的紊流能量和燃燒期間二者間的關(guān)系大致是，紊流能量越低，燃燒期間越長(zhǎng)；紊流能量越高，燃燒期間越短。因此，燃料壓力與燃燒期間之間的關(guān)系為:如圖6的中段⑶所示，燃料壓力越低，燃燒期間越長(zhǎng)；燃料壓力越高，燃燒期間越短。也就是說(shuō)，高壓點(diǎn)火滯后噴射會(huì)縮短燃燒期間。相對(duì)于此，現(xiàn)有技術(shù)中的較低燃料壓力下的進(jìn)氣沖程噴射會(huì)使燃燒期間增長(zhǎng)。此外，多噴口式燃料噴射器67對(duì)于提高氣缸18內(nèi)的紊流能量有利，對(duì)于縮短燃燒期間是有效的，而且該多噴口式燃料噴射器67和腔室141相結(jié)合能夠?qū)㈧F狀燃料收進(jìn)腔室141內(nèi)，并且對(duì)于燃燒期間的縮短是有效的。
[0130]如上所述，高壓點(diǎn)火滯后噴射將噴射期間、混合氣形成期間以及燃燒期間分別縮短。其結(jié)果是，如圖6所示，與現(xiàn)有技術(shù)下進(jìn)氣沖程中的燃料噴射相比，能夠使在從燃料的噴射開(kāi)始時(shí)刻SOI到燃燒結(jié)束時(shí)刻0 end這一時(shí)間段內(nèi)的未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間大幅度縮短?？s短可反應(yīng)時(shí)間的結(jié)果，如圖6的上段圓圈所示，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的低燃料壓力下的進(jìn)氣沖程噴射在燃燒結(jié)束時(shí)未燃混合氣的反應(yīng)進(jìn)度超過(guò)點(diǎn)火閾值，要發(fā)生異常燃燒時(shí)，高壓點(diǎn)火滯后噴射卻如黑點(diǎn)所示，能夠抑制燃燒結(jié)束時(shí)未燃混合氣反應(yīng)的進(jìn)行，避免異常燃燒。此夕卜，圖6上圖中的圓圈和黑點(diǎn)表不的噴射時(shí)刻不同,但是點(diǎn)火時(shí)刻卻相同。
[0131]將燃料壓力設(shè)定在例如30MPa以上，則能夠?qū)崿F(xiàn)燃燒期間的縮短化。30MPa以上的燃料壓力，能夠有效地實(shí)現(xiàn)噴射期間、混合氣形成期間的縮短化。此外，優(yōu)選燃料壓力根據(jù)至少含有汽油的使用燃料的性質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。作為一例可以將其上限值設(shè)定為120MPa。
[0132]高壓點(diǎn)火滯后噴射這一做法，通過(guò)改進(jìn)向氣缸18內(nèi)噴射燃料的噴射方式來(lái)避免SI模式下的異常燃燒。與此不同，出于避免異常燃燒的目的，將點(diǎn)火時(shí)刻延遲的做法現(xiàn)今也已為眾人所知。點(diǎn)火時(shí)刻的延遲是通過(guò)抑制未燃混合氣的溫度及壓力上升來(lái)抑制該反應(yīng)的進(jìn)行而實(shí)現(xiàn)的。但是，點(diǎn)火時(shí)刻的延遲會(huì)導(dǎo)致熱效率和轉(zhuǎn)矩下降，而相對(duì)于此，在進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射的情況下通過(guò)改進(jìn)噴射燃料的方式來(lái)避免異常燃燒。因?yàn)檫@一異常燃燒的避免能夠讓點(diǎn)火時(shí)刻相應(yīng)地提前，所以熱效率和轉(zhuǎn)矩提高。也就是說(shuō)，高壓點(diǎn)火滯后噴射這一做法不僅能夠避免異常燃燒，這一異常燃燒的避免還能夠讓點(diǎn)火時(shí)刻相應(yīng)地提前，而有利于降低耗油量。
[0133]如上所述，SI模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射能夠?qū)娚淦陂g、混合氣形成期間以及燃燒期間分別縮短，在Cl模式下的區(qū)域(3)進(jìn)行的高壓點(diǎn)火滯后噴射，能夠?qū)娚淦陂g和混合氣形成期間分別縮短。也就是說(shuō)，通過(guò)以高燃料壓力向氣缸18內(nèi)噴射燃料，氣缸18內(nèi)的紊亂就會(huì)增強(qiáng)，已微粒化的燃料的混合性(mixing)就會(huì)提高，即使在壓縮上止點(diǎn)附近較晚的時(shí)刻噴射燃料，也能夠迅速地形成較均勻的混合氣。
[0134]Cl模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射，是在負(fù)荷較高的區(qū)域在壓縮上止點(diǎn)附近較晚的時(shí)刻噴射燃料，因此利用該Cl模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射既能夠防止例如壓縮行程期間中的過(guò)早點(diǎn)火，又能夠如上所述迅速地形成均勻的混合氣。結(jié)果是，在壓縮上止點(diǎn)以后能夠可靠地進(jìn)行壓縮點(diǎn)火。在氣缸18內(nèi)的壓力由于用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)(motoring)而逐漸降低的膨脹行程期間內(nèi)進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒，燃燒就會(huì)變得緩慢，而能夠避免氣缸18內(nèi)的壓力伴隨著壓縮點(diǎn)火燃燒而急劇上升(dP/dt)。這樣就解除了 NVH的制約，其結(jié)果是，Cl模式下的區(qū)域擴(kuò)大到高負(fù)荷一側(cè)。
[0135]返回來(lái)對(duì)SI模式做說(shuō)明，如上所述，雖然SI模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射通過(guò)在點(diǎn)火滯后期間內(nèi)噴射燃料而讓未燃混合氣的可反應(yīng)時(shí)間縮短，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)I轉(zhuǎn)速較低的低速域，因?yàn)榍S旋轉(zhuǎn)同一角度所花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，所以該可反應(yīng)時(shí)間的縮短是有效的。相對(duì)于此，在發(fā)動(dòng)機(jī)I轉(zhuǎn)速較高的高速域，因?yàn)榍S旋轉(zhuǎn)同一角度所花費(fèi)的時(shí)間較短，所以該可反應(yīng)時(shí)間的縮短并不那么有效。相反，在點(diǎn)火滯后噴射下，因?yàn)閷⑷剂蠂娚鋾r(shí)刻設(shè)定在壓縮上止點(diǎn)附近，所以在壓縮行程中是不含燃料的缸內(nèi)氣體，換句話說(shuō)，比熱比較高的空氣被壓縮。其結(jié)果是，在高速域，氣缸18內(nèi)的壓縮上止點(diǎn)溫度升高，該較高的壓縮上止點(diǎn)溫度導(dǎo)致爆燃。因此，當(dāng)在區(qū)域(5)僅進(jìn)行點(diǎn)火滯后噴射時(shí)，有可能出現(xiàn)必須將點(diǎn)火時(shí)刻延遲來(lái)避免爆燃這樣的情況。
[0136]于是，在圖4所示的SI模式下轉(zhuǎn)速較高的區(qū)域(5)，在進(jìn)氣行程期間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射一部分要噴射的燃料，并且點(diǎn)火滯后期間內(nèi)向氣缸18內(nèi)噴射剩余的燃料，如圖所示。在進(jìn)氣行程噴射下，能夠降低壓縮行程中的缸內(nèi)氣體(亦即含燃料的混合氣)的比熱t(yī)匕，由此而能夠?qū)嚎s上止點(diǎn)溫度抑制得較低。這樣一來(lái)，因?yàn)閴嚎s上止點(diǎn)溫度降低以后就能夠抑制爆燃，所以能夠使點(diǎn)火時(shí)刻提前。
[0137]通過(guò)進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射，那么就如上所述，在壓縮上止點(diǎn)附近的氣缸18內(nèi)(燃燒室19內(nèi))紊流增強(qiáng)，燃燒期間縮短。這也會(huì)有利于抑制爆燃，而能夠進(jìn)一步使點(diǎn)火時(shí)刻提前。因此，在區(qū)域(5)，通過(guò)分割進(jìn)行噴射，即分割進(jìn)行進(jìn)氣行程噴射和高壓點(diǎn)火滯后噴射，就既能夠避免異常燃燒，又能夠提高熱效率。
[0138]此外，為了在區(qū)域(5)縮短燃燒期間，還可以采用多火花塞點(diǎn)火結(jié)構(gòu)來(lái)取代高壓點(diǎn)火滯后噴射。也就是說(shuō)，將多個(gè)火花塞面向燃燒室內(nèi)而設(shè)，在區(qū)域(5)進(jìn)行進(jìn)氣行程噴射，并且在通過(guò)驅(qū)動(dòng)多個(gè)火花塞中的每一個(gè)火花塞進(jìn)行多火花塞點(diǎn)火。這樣做以后，火焰就會(huì)從燃燒室19內(nèi)的多個(gè)火種中的每一個(gè)火種開(kāi)始擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，火焰的擴(kuò)展快，燃燒期間縮短。其結(jié)果是，和采用高壓點(diǎn)火滯后噴射的情況一樣，有利于縮短燃燒期間，提高熱效率。采用多火花塞點(diǎn)火結(jié)構(gòu)以后，那么當(dāng)在區(qū)域(5)不進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射時(shí)，就能夠使燃料壓力下降。這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)的燃料泵63的驅(qū)動(dòng)力降低之故，有利于降低耗油量。
[0139]圖7?圖10示出相對(duì)于低速域內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的高低所控制的發(fā)動(dòng)機(jī)I的各個(gè)參數(shù)的控制例，從低負(fù)荷到高負(fù)荷的負(fù)荷變化，在圖4所示的的發(fā)動(dòng)機(jī)工作圖中用點(diǎn)劃線箭頭示出。
[0140]圖7(a)?圖7(d)與氣缸18內(nèi)的狀態(tài)相關(guān)，圖7(a)示出氣缸18內(nèi)的氣體組成(氣體比例)，圖7(b)示出開(kāi)始?jí)嚎s時(shí)氣缸18內(nèi)的溫度，圖7(c)示出氧濃度，圖7(d)示出外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例。可以說(shuō)這是從被引入氣缸18內(nèi)的EGR氣體中除去內(nèi)部EGR氣體以后而得到的。
[0141]圖8(a)、圖8(d)和圖7 (a)、圖7 (d) 一樣，分別示出氣缸18內(nèi)的氣體組成、外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例。圖8(e)?圖8(g)與氣門(mén)傳動(dòng)系的控制相關(guān)，圖8 (e)示出排氣閥22的開(kāi)關(guān)時(shí)刻、圖8(f)示出進(jìn)氣閥21的開(kāi)關(guān)時(shí)刻，圖8(g)示出進(jìn)氣閥的升程量。
[0142]圖9 (a)、圖9(d)和圖7(a)、圖7(d) —樣。圖9 (h)?圖9 (j)與吸排氣系的控制相關(guān)，圖9(h)示出節(jié)氣閥36的開(kāi)度，圖9⑴示出EGR閥511的開(kāi)度，圖9 (j)示出EGR冷卻器芳路閥531的開(kāi)度。
[0143]圖10(a)也和圖7 (a) —樣，示出氣缸18內(nèi)的氣體組成。圖10 (k)?圖10 (m)與燃料噴射、點(diǎn)火系的控制相關(guān)，圖10(k)示出噴射開(kāi)始時(shí)刻，圖10⑴示出燃料壓力，圖10(m)示出點(diǎn)火時(shí)刻。
[0144]如上所述，圖7(a)示出氣缸18內(nèi)的狀態(tài)，相對(duì)負(fù)荷較低、圖左側(cè)的區(qū)域成為Cl模式，負(fù)荷高于規(guī)定負(fù)荷、圖右側(cè)的區(qū)域成為SI模式。雖未圖示，不管是Cl模式還是SI模式，噴射到氣缸18內(nèi)的燃料量(總?cè)剂狭?都是隨著負(fù)荷的増大而增加。
[0145](到規(guī)定負(fù)荷Tl為止)
[0146]在Cl模式下，在負(fù)荷低于規(guī)定負(fù)荷Tl的低負(fù)荷區(qū)域(相當(dāng)于圖4中的工作圖中的區(qū)域(I))，引入新氣和內(nèi)部EGR氣體而變成濃混合氣。具體而言，節(jié)氣閥36的開(kāi)度被設(shè)定成圖9(h)所示的完全打開(kāi)，另一方面，如圖8(e)所示，讓排氣VVL71接通，讓排氣閥22在進(jìn)氣行程中打開(kāi)兩次。如圖8(g)所示，通過(guò)將進(jìn)氣閥21的升程量設(shè)定為最小，內(nèi)部EGR率(引入氣缸18內(nèi)的內(nèi)部EGR氣體量的比例)就會(huì)最高(參照?qǐng)D11的SI)。如上所述，在區(qū)域(I)，只要使其成為例如空氣過(guò)剩率λ ^ 2.4左右的濃混合氣即可。這樣做以后，不僅將大量的EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，并且也抑制了 RawNOx的生成。將大量的EGR氣體引入氣缸18內(nèi)對(duì)于降低泵損失也是有利的。此外，如圖10(k)、圖10(1)所示，在區(qū)域(1)，以較低的燃料壓力在進(jìn)氣行程期間內(nèi)進(jìn)行燃料噴射。低燃料壓力有利于降低耗油量。不過(guò)，燃料壓力隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大而逐漸升高。
[0147]到達(dá)到規(guī)定負(fù)荷Tl (更準(zhǔn)確而言，達(dá)到規(guī)定負(fù)荷T2)為止，將大量的內(nèi)部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，如圖7(b)所示，氣缸18內(nèi)的溫度特別是壓縮上止點(diǎn)溫度就會(huì)升高，而有利于提高壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性和壓縮點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性。如圖7(c)所示，氧濃度隨著負(fù)荷的増大而逐漸降低。此外，還可以采取以下做法，在將熱EGR氣體引入氣缸18內(nèi)的、到達(dá)到規(guī)定負(fù)荷T6為止的低負(fù)荷到中負(fù)荷區(qū)域，將中間冷卻器旁路閥351關(guān)閉，將由中間冷卻器/加熱器34加熱的新氣引入氣缸18內(nèi)，圖示省略。
[0148](從規(guī)定負(fù)荷Tl到T2)
[0149]在規(guī)定負(fù)荷Tl以上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下，混合氣的空燃比被設(shè)定為理論空燃比(λ?I)。因此，隨著要噴射的燃料量增加，被引入氣缸18內(nèi)的新氣量也會(huì)增加，EGR率隨之減少(參照?qǐng)D7(a))。在規(guī)定負(fù)荷Tl到Τ2下，也是在進(jìn)氣行程期間內(nèi)以較低的燃料壓力進(jìn)行燃料噴射(參照?qǐng)D10 (k)、圖10(1))。
[0150]在規(guī)定負(fù)荷Tl到T2下，也是如圖9 (h)所示，節(jié)氣閥的開(kāi)度基本上為完全打開(kāi)。另一方面，如圖8(e)所示，在使排氣VVL71接通的狀態(tài)下，如圖8(g)所示，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥21的升程量，來(lái)調(diào)節(jié)引入氣缸18內(nèi)的新氣量和內(nèi)部EGR氣體量。
[0151]具體而言，如圖11所示，在將排氣VVL71接通、排氣閥打開(kāi)兩次的狀態(tài)下，只要使進(jìn)氣閥21的升程量最小(參照該圖中的SI)，內(nèi)部EGR率就會(huì)最大，并且被引入氣缸18內(nèi)的新氣會(huì)最少。如圖8(e)、圖8(f)、圖8(g)所示，這相當(dāng)于到規(guī)定負(fù)荷Tl為止的對(duì)吸排氣閥21、22進(jìn)行的控制。
[0152]如圖11中的S2所示，在排氣閥打開(kāi)兩次的狀態(tài)下，如果增大進(jìn)氣閥21的升程量，進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)間和排氣閥22的打開(kāi)兩次時(shí)的開(kāi)閥時(shí)間相重的程度會(huì)變化，內(nèi)部EGR率會(huì)降低。此外，即使進(jìn)氣閥21的升程量發(fā)生了變化，進(jìn)氣閥21的開(kāi)關(guān)時(shí)刻也基本保持一定不變。如果通過(guò)CVVL73和VVT72的控制來(lái)連續(xù)改變進(jìn)氣閥21的升程量，就有可能使內(nèi)部EGR率連續(xù)下降。在從規(guī)定負(fù)荷Tl到T2這段時(shí)間內(nèi)，對(duì)進(jìn)氣閥21的升程量進(jìn)行控制，以便邊維持理論空燃比λ?I邊使EGR率成為最大，換句話說(shuō)，將盡可能多的內(nèi)部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。具體而言，如圖8 (e)、圖8 (f)、圖8 (g)所示，逐漸增大進(jìn)氣閥21的升程量，也讓進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻(IVO)伴隨于此而逐漸提前。
[0153](從規(guī)定負(fù)荷T2到T3)
[0154]規(guī)定負(fù)荷T2以上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，相當(dāng)于圖4的工作圖中的區(qū)域(2)，具有以下可能性:氣缸18內(nèi)的溫度升高，產(chǎn)生過(guò)早點(diǎn)火。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷在規(guī)定負(fù)荷T2以上時(shí)，減少內(nèi)部EGR氣體量，取而代之，將被冷卻的外部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。也就是說(shuō)，如圖9 (i)所示，EGR閥511的開(kāi)度從關(guān)閉狀態(tài)逐漸增大，由此通過(guò)EGR冷卻器52而被冷卻的外部EGR氣體量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)I負(fù)荷的増大而逐漸增加。此外，如圖9(j)所示，EGR冷卻器旁路閥531處于關(guān)閉狀態(tài)不變。就這樣，被冷卻的外部EGR氣體(也就是說(shuō)，冷EGR氣體)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的増大而逐漸增加(也可以參照?qǐng)D7(d))。
[0155]另一方面，如圖7(a)所示，為了在規(guī)定負(fù)荷T2以上的高負(fù)荷一側(cè)，也將混合氣的空燃比設(shè)定為理論空燃比(入?I)，含內(nèi)部EGR氣體和外部EGR氣體的EGR率相對(duì)于負(fù)荷的增大而以規(guī)定比例下降。因此，在規(guī)定負(fù)荷Τ2以上的高負(fù)荷一側(cè)，內(nèi)部EGR氣體以更高的下降率隨著負(fù)荷的增大而增加(也就是說(shuō)，圖7(a)中的斜率增大)。具體而言，如圖
8(e)、圖8 (f)、圖8 (g)所示，進(jìn)氣閥21的升程量被迫以高于到規(guī)定負(fù)荷T2為止的低負(fù)荷一側(cè)的増大率隨著負(fù)荷的増大而逐漸增大，進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻(IVO)伴隨于此而逐漸提
N /.刖。
[0156]因此，如圖7(b)所示，氣缸18內(nèi)的溫度在規(guī)定負(fù)荷T2以上的高負(fù)荷一側(cè)，隨著負(fù)荷的増大逐漸降低。
[0157](從規(guī)定負(fù)荷T3到T4)
[0158]如上所述，對(duì)內(nèi)部EGR氣體的引入量的調(diào)節(jié)，是通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)間與在進(jìn)氣行程期間內(nèi)打開(kāi)的排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)間相重的程度來(lái)進(jìn)行的，基本上是利用進(jìn)氣的CVVL73所進(jìn)行的控制來(lái)進(jìn)行的。如圖11中實(shí)線箭頭所示，雖然能夠讓內(nèi)部EGR氣體的引入量連續(xù)地減少到規(guī)定量為止(參照該圖中的S1、S2),但是因?yàn)闊o(wú)法調(diào)節(jié)排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)間，所以如果要讓引入量比該規(guī)定量少，則必須將排氣VVL71切斷，讓排氣閥的兩次打開(kāi)停止。因此，如該圖中的S3、S4所示，伴隨著排氣VVL71的接斷切換，內(nèi)部EGR氣體的引入量非連續(xù)性地減少(參照?qǐng)D11中的點(diǎn)劃線箭頭)。
[0159]這樣一來(lái)，因?yàn)闊o(wú)法讓引入氣缸18內(nèi)的內(nèi)部EGR氣體連續(xù)地減少，所以區(qū)域(2)的規(guī)定負(fù)荷T3下，停止將內(nèi)部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，將EGR冷卻器52旁路的不冷卻外部EGR氣體作為取而代之的熱EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。
[0160]也就是說(shuō)，如圖8(e)所示，將排氣VVL71切斷，讓排氣閥停止兩次打開(kāi)。另一方面，不連續(xù)地且大幅度地改變進(jìn)氣閥21的升程量，也讓進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻伴隨于此而大大地提前到進(jìn)氣上止點(diǎn)附近。此外，至少在Cl模式內(nèi)的規(guī)定負(fù)荷T3以上的高負(fù)荷一側(cè)，盡管負(fù)荷増大，進(jìn)氣閥21和排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)刻和閉閥時(shí)刻也分別被維持為固定不變。
[0161]如圖9 (i)所示，使EGR閥511的開(kāi)度變成完全打開(kāi)，并且如圖9(j)所示，使EGR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度也變成完全打開(kāi)。如圖9(h)所示，節(jié)氣閥36的開(kāi)度暫時(shí)被關(guān)小，由此使EGR率高于50%。于是，如圖9(d)所示，在規(guī)定負(fù)荷T3，將必要量的熱EGR氣體(亦即不冷卻的外部EGR氣體)引入氣缸18內(nèi)。因?yàn)樽専酔GR氣體伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的増大而減少，所以如圖9(j)所示，在規(guī)定負(fù)荷T3以上的高負(fù)荷一側(cè)，EGR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度從完全打開(kāi)逐漸關(guān)閉。另一方面，因?yàn)樽尷銭GR氣體量伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的増大而增加，所以一邊維持EGR閥511完全打開(kāi)，一邊使節(jié)氣閥36的開(kāi)度逐漸地變成完全打開(kāi)。
[0162](從規(guī)定負(fù)荷T4到T5)
[0163]在Cl模式下的規(guī)定負(fù)荷T4以上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下，僅通過(guò)調(diào)節(jié)冷EGR氣體和熱EGR氣體的引入比例，無(wú)法確保壓縮點(diǎn)火的點(diǎn)火性并且避免過(guò)早點(diǎn)火等異常燃燒，也就是說(shuō)，無(wú)法使上述二者兩立。因此，如上所述，進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射。這在圖4的工作圖中相當(dāng)于區(qū)域⑶。
[0164]如圖10(k)所示，燃料的開(kāi)始噴射時(shí)刻從區(qū)域(I)、區(qū)域(2)中的進(jìn)氣行程中的時(shí)亥搜化到壓縮上止點(diǎn)附近的時(shí)刻，變化很大。燃料壓力也如圖10⑴所示，從區(qū)域(I)、區(qū)域(2)中的低燃料壓力變到30MPa以上的高燃料壓力，變化很大。因此，盡管在區(qū)域(2)和區(qū)域(3)之間燃料的噴射方式有了很大的變化，但是因?yàn)闅飧?8內(nèi)的氣體組成連續(xù)地變化，所以不會(huì)發(fā)生進(jìn)氣閥21和排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)間、關(guān)閥時(shí)間、節(jié)氣閥36的開(kāi)度、EGR閥511的開(kāi)度以及GR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度分別急劇地變化(參照?qǐng)D8 (e)、圖8 (f)、圖8 (g)、圖9(h)、圖9(i)、圖9(j))這樣的事情。這有利于抑制在從區(qū)域(2)轉(zhuǎn)移到區(qū)域(3)之際產(chǎn)生扭矩沖擊(torque shock),能夠謀求控制的簡(jiǎn)單化。
[0165]在規(guī)定負(fù)荷T4以上的高負(fù)荷一側(cè)，作為高壓點(diǎn)火滯后噴射的燃料噴射的開(kāi)始時(shí)亥IJ，如圖10(k)所示，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的増大而逐漸地延遲。燃料壓力也如該圖10(1)所示，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的増大而設(shè)定得較高。伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大，更容易發(fā)生過(guò)早點(diǎn)火等，并且壓力上升也會(huì)更加激烈。因此，通過(guò)讓燃燒的開(kāi)始噴射時(shí)刻更晚，并且將燃料壓力設(shè)定得更高，來(lái)有效地避免上述現(xiàn)象。
[0166]在從規(guī)定負(fù)荷T4到規(guī)定負(fù)荷T5，節(jié)氣閥36的開(kāi)度固定為完全打開(kāi)(參照?qǐng)D9(h))。另一方面，EGR閥511的開(kāi)度和EGR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度分別隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而減少(參照?qǐng)D9⑴、圖9 (j))。此外，當(dāng)對(duì)EGR閥511的開(kāi)度和EGR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度進(jìn)行一下比較時(shí)，EGR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度的下降率高。
[0167](從規(guī)定負(fù)荷T5到T6)
[0168]規(guī)定負(fù)荷T5與Cl模式和SI模式的切換相關(guān)，在超過(guò)規(guī)定負(fù)荷T5的高負(fù)荷一側(cè)變成SI模式。因?yàn)樵趭A著與Cl模式和SI模式的切換相關(guān)的交界的低負(fù)荷一側(cè)和高負(fù)荷一側(cè)分別將混合氣的空燃比設(shè)定為理論空燃比(λ?I)，所以EGR率被設(shè)定成從Cl模式朝著SI模式連續(xù)地減少。這在從進(jìn)行燃燒方式的切換的從Cl模式朝著SI模式轉(zhuǎn)移之際，除了開(kāi)始進(jìn)行火花點(diǎn)火以外，上述EGR率無(wú)大變化。因此能夠順利地從Cl模式向SI模式切換或者進(jìn)行逆向切換，以抑制扭矩沖擊等的發(fā)生。特別是因?yàn)榕c通過(guò)了 EGR通路50的排出氣體的回流相關(guān)的控制響應(yīng)性較低，所以不讓EGR率急劇地發(fā)生變化那樣的控制對(duì)于控制性的提聞是有利的。
[0169]如上所述，在Cl模式下，伴隨著盡量地將EGR率設(shè)定得較高，SI模式內(nèi)的與Cl模式的交界附近的低負(fù)荷區(qū)域EGR率升高。高EGR率有利于減少泵損失，但是在SI模式下會(huì)出現(xiàn)對(duì)燃燒穩(wěn)定性不利的情況。
[0170]因此，在SI模式下的低負(fù)荷區(qū)域，具體而言，低于規(guī)定負(fù)荷Τ6的低負(fù)荷一側(cè)，將熱EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。也就是說(shuō)，將通過(guò)了 EGR冷卻器旁路通路53的、不冷卻的外部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。如圖7(b)所示，由此而將氣缸18內(nèi)的溫度設(shè)定得較高，縮短點(diǎn)火延遲時(shí)間，提高高EGR率環(huán)境下的火花點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性。
[0171]具體而言，如圖9(i)、圖9(j)所示，讓EGR閥511的開(kāi)度和EGR冷卻器旁路閥531的開(kāi)度分別連續(xù)地隨著負(fù)荷的增大而逐漸減少，以便從Cl模式時(shí)起開(kāi)度連續(xù)。這樣一來(lái)，冷EGR氣體相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而增加，熱EGR氣體相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而減少，包含冷EGR氣體和熱EGR氣體的EGR率相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸降低。因此，新氣量增加。在規(guī)定負(fù)荷T6以上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下，因?yàn)槿紵€(wěn)定性由于氣缸18內(nèi)的溫度升高而提高，所以關(guān)閉EGR冷卻器旁路閥531使熱EGR氣體量為O。此外，此時(shí)EGR閥511打開(kāi)。在從規(guī)定負(fù)荷T5到T6這一負(fù)荷段內(nèi)，節(jié)氣閥的開(kāi)度維持著完全打開(kāi)(參照?qǐng)D9(h))，進(jìn)氣閥21和排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)刻和閉閥時(shí)刻也固定不變(參照?qǐng)D8(e)、圖8(f)、圖8(g))。
[0172]另一方面，如圖10(k)所示，燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸地延遲，燃料壓力也如圖10(1)所示，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸升高。如圖10(m)所示，點(diǎn)火時(shí)刻為燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻，并且點(diǎn)火時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大逐漸延遲。此外，在SI模式下，在從規(guī)定負(fù)荷T5到T6的低負(fù)荷一側(cè)的區(qū)域，讓火花塞25在規(guī)定點(diǎn)火時(shí)刻工作而進(jìn)行火花點(diǎn)火，但是該燃燒方式并不限于由于火花點(diǎn)火而生成火炎核、火炎傳播這樣的方式，還有可能是由于火花點(diǎn)火而促進(jìn)低溫氧化反應(yīng)，自我點(diǎn)火這樣的方式。
[0173](規(guī)定負(fù)荷T6以上)
[0174]在SI模式下，在規(guī)定負(fù)荷T6以上的高負(fù)荷一側(cè)，如圖7(a)、圖7(d)所示，熱EGR氣體量為0，僅有冷EGR氣體被引入氣缸18內(nèi)。此外，還省略圖示，在規(guī)定負(fù)荷T6以上的高負(fù)荷一側(cè)，打開(kāi)中間冷卻器旁路閥351 (例如使其開(kāi)度隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸增大)，增加旁路中間冷卻器/加熱器34的新氣量，降低引入氣缸18內(nèi)的新氣的溫度。這對(duì)于在高負(fù)荷一側(cè)的區(qū)域降低氣缸18內(nèi)的溫度避免過(guò)早點(diǎn)火、爆燃等異常燃燒是有利的。
[0175]如圖9(h)所示，節(jié)氣閥36的開(kāi)度維持在完全打開(kāi)上，并且如該圖9 (i)所示，EGR閥511隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸關(guān)閉,達(dá)到最大負(fù)荷時(shí)關(guān)閉。因此,最大負(fù)荷下EGR率為O (參照?qǐng)D7 (a)、圖7 (d))。另一方面，如圖8 (f)、圖8 (g)所示，伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而讓進(jìn)氣閥21的升程量逐漸增大，在最大負(fù)荷下使進(jìn)氣閥21的升程量最大。這樣引入氣缸18內(nèi)的新氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而增加，由此而能夠謀求在發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作區(qū)域的高負(fù)荷一側(cè)的扭矩提高。
[0176]如圖10(k)、圖10(1)、圖10(m)所示，燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸延遲，并且燃料壓力也被設(shè)定為隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸升高。點(diǎn)火時(shí)刻也隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸延遲。盡管隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而容易產(chǎn)生異常燃燒等，但是通過(guò)將噴火開(kāi)始時(shí)刻延遲化和將燃料壓力高壓化則能夠有效地避免該異常燃燒等。
[0177]以上，參照?qǐng)D7?圖10說(shuō)明了與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷高低的各個(gè)參數(shù)的變化情況，但圖12示出了 EGR率和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的關(guān)系。如上所述，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較低的低負(fù)荷區(qū)域?qū)⒖杖急仍O(shè)定為稀空燃比。另一方面，在負(fù)荷比該輕負(fù)荷區(qū)域高的區(qū)域，不管發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的高低如何、燃燒方式相同與否，都將空燃比設(shè)定為理論空燃比(λ ^ I)，固定不變。沿著圖12中用粗實(shí)線箭頭示出的控制線對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I進(jìn)行控制，將空燃比設(shè)定為理論空燃比(λ?I)的條件下，將EGR率設(shè)定為最大值。因此，EGR率相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷連續(xù)地變化，不管燃燒方式切換與否。因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷連續(xù)變化時(shí)，氣缸18內(nèi)的氣體組成連續(xù)變化，所以這有利于提高控制性。
[0178]在通過(guò)一邊將大量的EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，一邊在進(jìn)氣行程中進(jìn)行燃料噴射而進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒的燃燒方式(亦即相當(dāng)于區(qū)域(I)、區(qū)域(2))下，如圖12中虛線所示，由于dP/dt的制約而無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)定以上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，但是這里通過(guò)以30MPa以上的高燃料壓力且在壓縮上止點(diǎn)附近進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射，和將較大量的EGR氣體引入氣缸18內(nèi)這兩個(gè)手段，就能夠讓燃燒比較緩慢，邊消除dP/dt的制約邊穩(wěn)定地進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒。這在圖4中相當(dāng)于區(qū)域(3)的燃燒方式，能夠?qū)l模式擴(kuò)大到高負(fù)荷一側(cè)。通過(guò)設(shè)置該區(qū)域
(3)，也能夠?qū)崿F(xiàn)EGR率相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的高低而連續(xù)地變化。
[0179]在由于發(fā)動(dòng)機(jī)I的幾何壓縮比較高，而可能產(chǎn)生過(guò)早點(diǎn)火(提前點(diǎn)火:pre-1gnit1n)等異常燃燒的SI燃燒區(qū)域(參照?qǐng)D12中的虛線)，通過(guò)進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射，能夠避免這樣的異常燃燒，從而進(jìn)行穩(wěn)定的火花點(diǎn)火燃燒。由于高壓點(diǎn)火滯后噴射能夠提高燃燒穩(wěn)定性，所以即使在剛從Cl模式切換到SI模式不久的負(fù)荷下EGR率較高，也有利于確保規(guī)定的燃燒穩(wěn)定性。這是能夠讓EGR率相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而連續(xù)變化的主要原因。
[0180]針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷確保氣缸18內(nèi)的狀態(tài)量的連續(xù)性，在伴隨著SI模式和Cl模式之切換的發(fā)動(dòng)機(jī)I中，有利于抑制模式切換時(shí)所產(chǎn)生的扭矩沖擊等。
[0181]在幾何壓縮比被設(shè)定得較高的發(fā)動(dòng)機(jī)I中，在以高壓點(diǎn)火滯后噴射進(jìn)行燃料噴射那樣的時(shí)刻，燃燒室19的容積容易較小。從燃燒室19內(nèi)的空氣利用率這一方面來(lái)看，有可能是不利的，但是高壓點(diǎn)火滯后噴射是以較高的燃料壓力向腔室141內(nèi)噴射燃料，所以能夠強(qiáng)化腔室141內(nèi)的流動(dòng)，提高空氣的利用率。特別是，因?yàn)槿剂蠂娚淦?7是多噴口型的，所以能夠有效地提高腔室141內(nèi)氣體的紊流能量，有利于提高空氣利用率。
[0182]其結(jié)果，在Cl模式下的區(qū)域(3)，會(huì)迅速地形成較均勻的混合氣，壓縮點(diǎn)火燃燒的點(diǎn)火性和穩(wěn)定性提高。同樣，在SI模式下的區(qū)域(4)也能夠避免異常燃燒。
[0183]這里，對(duì)Cl模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射和SI模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射做一比較的話，如圖10(k)所示，Cl模式下的高壓點(diǎn)火滯后噴射，其燃料的開(kāi)始噴射時(shí)刻被設(shè)定在提前角一側(cè)。在Cl模式下進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射的區(qū)域(3)，由于進(jìn)行壓縮點(diǎn)火燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷相對(duì)較低而能夠?qū)⒋罅康腅GR氣體引入氣缸內(nèi)，因此能夠利用大量的EGR氣體讓燃燒緩慢化。于是，以能夠避免異常燃燒為限度讓燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻更加提前，將均勻混合氣的形成期間確保得較長(zhǎng)，讓點(diǎn)火性、燃燒穩(wěn)定性提高，讓壓縮點(diǎn)火的時(shí)刻延遲到壓縮上止點(diǎn)以后，則能夠利用大量EGR氣體使燃燒緩慢化，并且能夠避免急劇的壓力上升。
[0184]相對(duì)于此，SI模式下的進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射的區(qū)域(4)(或區(qū)域(5))，從燃燒穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)無(wú)法將大量的EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，所以理想的做法是，通過(guò)盡量地延遲燃料噴射的開(kāi)始時(shí)刻，利用點(diǎn)火滯后噴射的作用效果來(lái)避免異常燃燒。
[0185](與熱EGR氣體的控制相關(guān)的另一結(jié)構(gòu))
[0186]如上所述，在通過(guò)將排氣VVL71和進(jìn)氣CVVL73的控制相結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)部EGR氣體量的情況下，EGR率的不連續(xù)(參照?qǐng)D11)會(huì)在規(guī)定量下出現(xiàn)。圖13?圖18所示的發(fā)動(dòng)機(jī)100，能夠利用動(dòng)壓排氣將內(nèi)部EGR氣體量連續(xù)地從最大量變到O。
[0187]具體而言，該發(fā)動(dòng)機(jī)100的特征在于其排氣側(cè)的結(jié)構(gòu)上，圖14?圖17詳細(xì)地示出排氣歧管400的構(gòu)造。如圖14?圖17所示，排氣歧管400具有:上游端部連接在第一到第四各氣缸18A?18D的排氣口 17上的三條獨(dú)立排氣通路401、402、403、各獨(dú)立排氣通路401,402,403的下游端部(遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)本體100之一側(cè)的端部)保持著獨(dú)立狀態(tài)并被相互靠近地捆綁在一起的集中部404、以及設(shè)置在集中部404的下游側(cè)且在內(nèi)部形成有與所有的獨(dú)立排氣通路401、402、403連通的共用空間的負(fù)壓產(chǎn)生裝置405。單一的排氣管40連接在負(fù)壓產(chǎn)生裝置405的下游側(cè)。出于圖示原因，圖16中，用想像線示出各獨(dú)立排氣通路401,402,403等，圖15中，省略圖示后述的旁路通路411、412、413和旁路下游部414。
[0188]這樣一來(lái)，該發(fā)動(dòng)機(jī)100中，對(duì)四個(gè)氣缸18A、18B、18C、18D準(zhǔn)備了三條獨(dú)立排氣通路401、402、403。這是因?yàn)閷⒅醒胍粋?cè)的獨(dú)立排氣通路402呈能夠由第二個(gè)氣缸18B和第三個(gè)氣缸18C共同使用的Y字狀之故。也就是說(shuō)，獨(dú)立排氣通路402具有從第二個(gè)氣缸18B和第三個(gè)氣缸18C上的各排氣口 17延伸且在下游側(cè)合流的兩條分岐通路部4021、4022、和從各分岐通路部4021、4022合流的部分進(jìn)一步朝著下游側(cè)延伸的單一共用通路部4023。另一方面，連接在第一個(gè)氣缸18A和第四個(gè)氣缸18D上的各排氣口 17上的獨(dú)立排氣通路401、403形成為無(wú)分支的單管形狀。此外，下面，有時(shí)，將單管狀的獨(dú)立排氣通路401、403分別稱為“第一獨(dú)立排氣通路401”和“第三獨(dú)立排氣通路403”，將分為兩支的獨(dú)立排氣通路402稱為“第二獨(dú)立排氣通路402”。
[0189]四循環(huán)四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)即發(fā)動(dòng)機(jī)100中，第一個(gè)氣缸18A—第三個(gè)氣缸18C—第四個(gè)氣缸18D —第二個(gè)氣缸18B這樣的順序點(diǎn)火，分成兩支的第二獨(dú)立排氣通路402的上游端部所連接的第二個(gè)氣缸18B和第三個(gè)氣缸18C存在排氣順序(排氣行程進(jìn)行的順序)不連續(xù)的關(guān)系。因此，在將共用的獨(dú)立排氣通路402連接在第二個(gè)氣缸18B和第三個(gè)氣缸18C上的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)來(lái)自這兩個(gè)氣缸18B、18C的排出氣體同時(shí)流入獨(dú)立排氣通路402中的情況。
[0190]為保證形成為單管狀的第一、第三獨(dú)立排氣通路401、403各自的下游端部的位置與第二獨(dú)立排氣通路402的下游端部一致，該第一、第三獨(dú)立排氣通路401、403指向氣缸列方向的中央側(cè)而延伸。也就是說(shuō)，特別是，如圖15所示，第一獨(dú)立排氣通路401的下游端部、第二獨(dú)立排氣通路402的共用通路部4023的下游端部、第三獨(dú)立排氣通路403的下游端部，分別在從發(fā)動(dòng)機(jī)本體I的排氣側(cè)的壁面中央(仰視時(shí)與第二個(gè)氣缸18B和第三個(gè)氣缸18C之間的間隙相對(duì)應(yīng)的位置)離開(kāi)下游側(cè)的位置處捆綁在一個(gè)地方。由被捆在一起的三條獨(dú)立排氣通路401、402、403各自的下游端部、和將它們保持為被捆起來(lái)之狀態(tài)的保持部件等形成集中部404。
[0191]如圖17所示，各獨(dú)立排氣通路401、402、403各自的下游端部，亦即第一獨(dú)立排氣通路401的下游端部、第二獨(dú)立排氣通路402的共用通路部4023的下游端部、以及第三獨(dú)立排氣通路403的下游端部，分別具有將一個(gè)圓三等分后那樣的扇形斷面，三個(gè)具有這樣的斷面的各下游端部集合起來(lái)以后，就形成了整體幾乎為一個(gè)圓形的集中部404。
[0192]在集中部404彼此靠近而設(shè)的各獨(dú)立排氣通路401、402、403的下游端部，形成為越靠近下游側(cè)通路斷面面積就越小的噴嘴狀(參照例如圖14、圖15)。因此，通過(guò)了各獨(dú)立排氣通路401、402、403的下游端部的排出氣體在那里加速后(提高了流速后)，被朝著負(fù)壓產(chǎn)生裝置405噴出。
[0193]各獨(dú)立排氣通路401、402、403的下游端部在集中部404以接近平行的角度捆在一起。具體而言，各獨(dú)立排氣通路401、402、403的下游端部以各自的軸心相互間所成的角度在例如10度左右的小角度的方式布置好。
[0194]如圖14、圖15所示,從上游一側(cè)看起，負(fù)壓產(chǎn)生裝置405依次具有越靠近下游側(cè)通路斷面面積越小的噴嘴部406、具有基本一致的通路斷面面積的直管(straight)部407、越靠近下游側(cè)通路斷面面積越大的分配(diffuser)部408。因此，從各獨(dú)立排氣通路401、402,403中任一條通路的下游端部噴出的排出氣體，首先流入噴嘴部406，在那里被加速(此時(shí)排出氣體的壓力降低)。在噴嘴部406被加速的排出氣體通過(guò)直管部407和分配部408逐漸被減速，伴隨于此，排出氣體的壓力得到恢復(fù)。
[0195]一從各獨(dú)立排氣通路401、402、403中任一排氣通路的下游端部朝著負(fù)壓產(chǎn)生裝置405的噴嘴部406高速地噴出排出氣體，就會(huì)在該噴出氣體周圍生成相對(duì)壓力較低的負(fù)壓部。因此，當(dāng)排出氣體被從某一氣缸的獨(dú)立排氣通路(401、402、403中的任一條)噴到負(fù)壓產(chǎn)生裝置405時(shí)，負(fù)壓會(huì)作用在其它氣缸的獨(dú)立排氣通路等上，排出氣體被從那里吸向下游側(cè)。這被作為噴射效果而為眾人所知曉。
[0196]此外，已知:在將噴嘴部406下游端部的面積(與直管部407的面積相等)的等效圓直徑設(shè)為D，將獨(dú)立排氣通路401、402、403各下游端部的等效圓直徑設(shè)為a時(shí)，只要a/D ^ 0.5，就能夠獲得足夠的噴射效果。因此，在該實(shí)施方式中，也將a/D設(shè)定在0.5以上(例如0.65)。這里，等效圓直徑指的是，將具有某一形狀的斷面置換為面積相等的正圓時(shí)的直徑。
[0197]如圖14、圖16所示，該排氣歧管400除了具有獨(dú)立排氣通路401、402、403、負(fù)壓產(chǎn)生裝置405等以外，還具有從各獨(dú)立排氣通路401、402、403的中途部分支并延伸且在下游側(cè)合流的三條旁路通路411、412、413、以及從各旁路通路411、412、413合流的部分朝著下游側(cè)延伸的旁路下游部414。旁路下游部414的下游端部連接在位于負(fù)壓產(chǎn)生裝置405的下游側(cè)的排氣通路即排氣管40上。也就是說(shuō)，旁路通路411、412、413經(jīng)由旁路下游部414將各獨(dú)立排氣通路401、402、403的中途部(以負(fù)壓產(chǎn)生裝置405為起點(diǎn)的上游側(cè)部分)和排氣管40連接起來(lái)。此外，旁路通路411、412、413合流的角度被設(shè)定得較廣，例如，將旁路通路411和412各自的軸心彼此間的交叉角度、以及旁路通路412和413各自的軸心彼此間的交叉角度分別設(shè)定在O度以上。
[0198]各旁路通路411、412、413和旁路下游部414形成為從其上游端到下游端具有基本一定的斷面面積，其斷面面積被設(shè)定為比各獨(dú)立排氣通路401、402、403的下游側(cè)部分的斷面面積大。在該實(shí)施方式中，旁路通路411、412、413和旁路下游部414各自的斷面面積被設(shè)定為與獨(dú)立排氣通路401、402、403的下游端部集合起來(lái)的集中部404的圓形的斷面面積(各通路401、402、403下游端部的合計(jì)面積)大致相等。
[0199]在各旁路通路411、412、413的內(nèi)部分別設(shè)置有能夠開(kāi)關(guān)的流通切換閥415。各流通切換閥415被設(shè)置成以共用桿416為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，桿416的一端與執(zhí)行部件417相連結(jié)。當(dāng)桿416由于執(zhí)行部件417工作而旋轉(zhuǎn)時(shí)，伴隨于此，各流通切換閥415同時(shí)被驅(qū)動(dòng)，旁路通路411、412、413會(huì)開(kāi)、關(guān)。
[0200]按以上所述工作的流通切換閥415，用于決定是否讓從各氣缸18A?18D排出的排出氣體通過(guò)負(fù)壓產(chǎn)生裝置405。例如，如果流通切換閥415全關(guān)，從各氣缸18A?18D排出的排出氣體就會(huì)全部通過(guò)獨(dú)立排氣通路401、402、403流入負(fù)壓產(chǎn)生裝置405中。這樣一來(lái)，就會(huì)在負(fù)壓產(chǎn)生裝置405的內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的負(fù)壓(壓力充分地降低了的負(fù)壓)，能夠得到充分的排出氣體的吸出作用(噴射效果)。另一方面，在流通切換閥415完全打開(kāi)的情況下，從各氣缸18A?18D排出的排出氣體的大部分通過(guò)旁路通路411、412、413流向下游側(cè)，不通過(guò)負(fù)壓產(chǎn)生裝置405就流入下游側(cè)的排氣管40中。這樣一來(lái)，就不會(huì)在負(fù)壓產(chǎn)生裝置405產(chǎn)生負(fù)壓了。結(jié)果是，噴射效果大幅度地下降。此外，當(dāng)讓流通切換閥415完全打開(kāi)時(shí)排出氣體的大部分(不是獨(dú)立排氣通路401、402、403)通過(guò)旁路通路411、412、413，是因?yàn)榕c獨(dú)立排氣通路401、402、403各自的下游端部的斷面面積相比，旁路通路411、412、413的斷面面積大、流通阻力小之故。
[0201]通過(guò)這樣在發(fā)動(dòng)機(jī)100的排氣系設(shè)置負(fù)壓產(chǎn)生裝置405等，就能夠讓內(nèi)部EGR率連續(xù)地變到0，詳情后述。因此，在該發(fā)動(dòng)機(jī)100中，就不需要用EGR冷卻器52旁路的外部EGR氣體作熱EGR氣體用了。于是，如圖13所示，EGR冷卻器旁路通路53和EGR冷卻器旁路閥531分別省略圖示，作為EGR通路僅有主通路51。如圖18所示，PCMlO向調(diào)節(jié)所述流通切換閥315的開(kāi)度的執(zhí)行部件417輸出控制信號(hào)，取代向EGR冷卻器旁路閥531輸出控制信號(hào)。
[0202]接下來(lái)，參照?qǐng)D19?圖21對(duì)結(jié)構(gòu)如此的發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制進(jìn)行說(shuō)明。圖19?圖
21與上述圖7?圖9相對(duì)應(yīng)，圖19(a)示出氣缸18內(nèi)的氣體組成，圖19(b)示出壓縮開(kāi)始時(shí)氣缸內(nèi)的溫度，圖19(c)示出氧濃度，圖19(d)示出外部EGR在進(jìn)氣中所占的比例。其中，圖 19(b)、圖 19(c)和圖 7(b)、圖 7(c) 一樣。
[0203]圖20 (a)、圖20(d)和圖19 (a)、圖19(d)相同，分別示出氣缸18內(nèi)的氣體組成、夕卜部EGR在進(jìn)氣中所占的比例。圖20(e)示出排氣閥22的開(kāi)關(guān)時(shí)刻，圖20 (f)示出進(jìn)氣閥21的開(kāi)關(guān)時(shí)刻，圖20(g)示出進(jìn)氣閥的升程量。
[0204]圖21 (a)、圖21(d)和圖19(a)、圖19(d) —樣。圖21 (h)示出節(jié)氣閥36的開(kāi)度，圖21⑴示出EGR閥511的開(kāi)度，圖21 (j)示出流通切換閥415的開(kāi)度。
[0205]此外，發(fā)動(dòng)機(jī)100中，有關(guān)燃料噴射和點(diǎn)火時(shí)刻的控制和發(fā)動(dòng)機(jī)I中的控制一樣，分別參照?qǐng)D10 (k)、圖10 (I)、圖10 (m)。
[0206]首先，在圖19(a)中，從輕負(fù)荷到規(guī)定負(fù)荷Tl、從規(guī)定負(fù)荷Tl到T2這一負(fù)荷段內(nèi)，與圖7(a) —樣。不過(guò)，如圖21(j)所示，流通切換閥415的開(kāi)度被設(shè)定為完全打開(kāi)，排出氣體由此通過(guò)旁路通路411、412、413排出。在該情況下，如后所述，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生從排氣口 17噴出的排出氣體的吸引作用，所以利用排氣閥的兩次打開(kāi)就能夠?qū)⒆銐蛄康膬?nèi)部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)。
[0207]在圖7(a)、圖7(e)中，在規(guī)定負(fù)荷T3下將排氣VVL71切斷(參照?qǐng)D8(e))，在圖20(a)、圖20(e)中，在規(guī)定負(fù)荷T3下也不將排氣VVL71切斷(參照?qǐng)D20 (e))。到SI模式下的規(guī)定負(fù)荷T6為止一直將排氣VVL71保持接通狀態(tài)。
[0208]如圖20(f)、圖20(g)所示，在規(guī)定負(fù)荷T2以上的高負(fù)荷一側(cè)，進(jìn)氣閥21的升程量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸增大，伴隨于此，進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻提前。這樣利用對(duì)排氣VVL71的控制和對(duì)進(jìn)氣CVVL73的控制，內(nèi)部EGR氣體的引入量便隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而逐漸減少，如圖20(a)所示。通過(guò)這樣不讓排氣VVL71停止工作，則沒(méi)有必要讓進(jìn)氣閥21的升程量急劇地發(fā)生變化(參照?qǐng)D8(g))。如圖21(i)所示，不需要讓EGR閥511的開(kāi)度急劇地變化(也可以參照?qǐng)D9(i))?？刂菩詴?huì)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而提高。此外，在規(guī)定負(fù)荷T4以上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射這一點(diǎn)與以上所述相同(參照?qǐng)D9(k)、圖 9(1)以及圖 9(m))。
[0209]發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷一超過(guò)規(guī)定負(fù)荷T5，就進(jìn)行從Cl模式向SI模式的切換。在超過(guò)規(guī)定負(fù)荷T5的高負(fù)荷一側(cè)，如圖21(j)所示，流通切換閥415從完全打開(kāi)逐漸關(guān)閉。這樣一來(lái)，在旁路通路411、412、413中流動(dòng)的排出氣體量減少，通過(guò)獨(dú)立排氣通路401、402、403流入負(fù)壓產(chǎn)生裝置405的排出氣體量增加。這會(huì)與通過(guò)增強(qiáng)在負(fù)壓產(chǎn)生裝置405內(nèi)生成的負(fù)壓，噴出到排氣口 17的排出氣體被吸引，讓排氣閥打開(kāi)兩次時(shí)返回氣缸18內(nèi)的內(nèi)部EGR氣體量減少這件事相關(guān)。也就是說(shuō)，負(fù)壓產(chǎn)生裝置405內(nèi)的負(fù)壓增強(qiáng)(壓力下降)，該負(fù)壓通過(guò)獨(dú)立排氣通路401、402、403波及到排氣口 17，排出氣體被吸到下游一側(cè)。其結(jié)果是，難以產(chǎn)生排出氣體從排氣口 17向氣缸18內(nèi)逆流這樣的現(xiàn)象。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷越高，流通切換閥415的開(kāi)度就會(huì)越小，所以在負(fù)壓產(chǎn)生裝置35產(chǎn)生的負(fù)壓對(duì)排出氣體的吸引作用(噴射效果)逐漸加強(qiáng)，其結(jié)果是，如圖21(a)所示，內(nèi)部EGR氣體的量逐漸減少。
[0210]在內(nèi)部EGR氣體的引入量被設(shè)定為O的規(guī)定負(fù)荷T6下，如圖21 (j)所示，將流通切換閥415的開(kāi)度設(shè)定為完全關(guān)閉，并且如圖20(e)所示，將排氣VVL71切斷。
[0211]規(guī)定負(fù)荷T6以上的高負(fù)荷一側(cè)，基本上與圖7等所示的控制相同，如圖21(j)所示，流通切換閥415的開(kāi)度到最大負(fù)荷為止維持著完全關(guān)閉的狀態(tài)不變。因此，如上所述，從氣缸18排出的排出氣體全部流入負(fù)壓產(chǎn)生裝置405中，在那里產(chǎn)生的負(fù)壓增強(qiáng)。在規(guī)定負(fù)荷T6以后的高負(fù)荷一側(cè)，排氣閥的兩次打開(kāi)停止了，但是較強(qiáng)的負(fù)壓在排氣閥22打開(kāi)的排氣行程中用于吸引(掃除)氣缸18內(nèi)的殘留氣體，會(huì)對(duì)新氣填充量的增大和氣缸18內(nèi)的溫度下降做出貢獻(xiàn)。這將有利于在高負(fù)荷一側(cè)區(qū)域的扭矩增大。
[0212](氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的又一結(jié)構(gòu))
[0213]在圖2所示的結(jié)構(gòu)下，讓進(jìn)氣閥21的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括CVVL73。與此不同，如圖
22所示，進(jìn)氣閥21的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以與排氣側(cè)的氣門(mén)傳動(dòng)系一樣包括VVL74，來(lái)取代CVVL73。但是，進(jìn)氣側(cè)的VVL74與排氣側(cè)的VVL71不同。進(jìn)氣側(cè)的VVL74包括讓進(jìn)氣閥21的升程量相對(duì)增大的大升程凸輪、讓進(jìn)氣閥21的升程量相對(duì)較小的小升程凸輪這樣的凸輪輪廓不同的兩種凸輪、以及有選擇地將大升程凸輪和小升程凸輪中的任一凸輪的工作狀態(tài)傳遞給進(jìn)氣閥21的空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。如圖24A?24C所示，當(dāng)VVL74將小升程凸輪的工作狀態(tài)傳遞給進(jìn)氣閥21時(shí)，進(jìn)氣閥21以相對(duì)較小的升程量打開(kāi)，并且其開(kāi)閥時(shí)間也變短。相對(duì)于此，如圖24D、24E所示，在VVL74將大升程凸輪的工作狀態(tài)傳遞給進(jìn)氣閥21時(shí)，進(jìn)氣閥21以相對(duì)較大的升程量打開(kāi)，并且其開(kāi)閥時(shí)間也變長(zhǎng)。
[0214]排氣閥22的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)除了 VVL71以外，還包括VVT75。VVT75與進(jìn)氣閥21的VVT75 一樣，只要適當(dāng)?shù)夭捎靡簤菏?、電磁式或者機(jī)械式的公知構(gòu)造即可。
[0215]圖23示出在進(jìn)氣閥21的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括VVL74的結(jié)構(gòu)下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I的相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的各個(gè)參數(shù)的控制例，該圖與圖8相對(duì)應(yīng)。
[0216]在Cl模式下，在負(fù)荷比規(guī)定負(fù)荷Tl低的區(qū)域，如圖23 (e)所示，進(jìn)行將排氣VVL71接通、讓排氣閥22在進(jìn)氣行程中打開(kāi)的排氣閥兩次打開(kāi)。如圖23(g)所示，進(jìn)氣VVL74用小升程凸輪打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣閥21。進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻變晚(參照?qǐng)D23(f))。該狀態(tài)下的進(jìn)氣閥21和排氣閥22的升程特性之示例于圖24A。將內(nèi)部EGR率設(shè)定在例如80%左右的最聞值上。
[0217]在從規(guī)定負(fù)荷Tl到T3這一區(qū)域，如圖23(e)所示，使排氣VVL71維持著接通狀態(tài)不變，繼續(xù)進(jìn)行排氣閥的兩次打開(kāi)。如圖23(g)所示，進(jìn)氣VVL74利用小升程凸輪打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣閥21。如圖23(e)所示，讓排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷増大而延遲。另一方面，如圖23(f)所示，讓進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大而提前。該狀態(tài)下的進(jìn)氣閥21和排氣閥22的升程特性之示例于圖24B。通過(guò)這樣改變進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)間和排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)間隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而重合，讓內(nèi)部EGR率下降(參照?qǐng)D23(a))。
[0218]在從規(guī)定負(fù)荷T3到T5這一區(qū)域，首先，在規(guī)定負(fù)荷T3下，將排氣VVL72切斷，停止排氣閥的兩次打開(kāi)(參照?qǐng)D23(e))。該狀態(tài)下的進(jìn)氣閥21和排氣閥22的升程特性之示例于圖24C。在圖22所示的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造下，進(jìn)氣閥21和排氣閥22 二者的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別具有VVT72和VVT75，調(diào)節(jié)各閥21、22的開(kāi)閥時(shí)刻，所以在規(guī)定負(fù)荷T3下將排氣VVL72切斷時(shí)，不需要讓進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥動(dòng)作急劇地變化。進(jìn)氣閥21仍然用小升程凸輪讓其開(kāi)閥時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而提前。排氣閥222的開(kāi)閥時(shí)刻不提前，固定不變。因此，如上所述，邊將外部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，邊讓新氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大而增加。此外，當(dāng)規(guī)定負(fù)荷T4以上時(shí)，與以上所述相同，進(jìn)行高壓點(diǎn)火滯后噴射。
[0219]在從規(guī)定負(fù)荷T5到T6這一區(qū)域，在規(guī)定負(fù)荷T5下，維持著排氣VVL72切斷的狀態(tài)，進(jìn)氣閥21的VVL74從小升程凸輪切換到大升程凸輪(參照?qǐng)D23(g))。該狀態(tài)下的進(jìn)氣閥21和排氣閥22的升程特性之例示于圖24D。因此，如圖23(f)所示，維持著進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻，閉閥時(shí)刻延遲。這樣就讓進(jìn)氣閥21的開(kāi)閥時(shí)刻隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而提前。另一方面，排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)刻不提前，固定不變。這樣一來(lái)，一邊將外部EGR氣體引入氣缸18內(nèi)，一邊讓新氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而進(jìn)一步增加。
[0220]在規(guī)定負(fù)荷T6以上的高負(fù)荷區(qū)域，維持著排氣VVL72的切斷狀態(tài)，進(jìn)氣閥21的VVL74仍然用大升程凸輪讓進(jìn)氣閥21和排氣閥22的開(kāi)閥時(shí)刻都隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而提前。該狀態(tài)下的進(jìn)氣閥21和排氣閥22的升程特性之例如圖24E所示。因此，一邊讓外部EGR帶來(lái)的EGR率減少到0，一邊進(jìn)一步增加新氣量。
[0221]此外。這里公開(kāi)的技術(shù)并不限于所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。例如，在進(jìn)氣行程期間內(nèi)，不用設(shè)置在氣缸18內(nèi)的燃料噴射器67進(jìn)行燃料噴射，而是通過(guò)另外設(shè)置在進(jìn)氣口 16上的口燃料噴射器，向進(jìn)氣口 16內(nèi)噴射燃料。
[0222]發(fā)動(dòng)機(jī)I并不限于直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于直列三缸、直列二缸、直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)等都適用。對(duì)于V型六氣缸、V型八缸、水平對(duì)置四缸等各種發(fā)動(dòng)機(jī)也適用。
[0223]在所述說(shuō)明中，在規(guī)定工作區(qū)域?qū)⒒旌蠚獾目杖急仍O(shè)定為理論空燃比(λ ^ I),但是將混合氣的空燃比設(shè)定為稀空燃比也是可以的。不過(guò)，將空燃比設(shè)定為理論空燃比具有的優(yōu)點(diǎn)是可以使用三效催化劑。
[0224]圖4所示的工作區(qū)域?yàn)槭纠?，除此以外，還可以設(shè)定各種各樣的工作區(qū)域。
[0225]高壓點(diǎn)火滯后噴射可以根據(jù)需要分割噴射。同樣，進(jìn)氣行程噴射可以根據(jù)需要分割進(jìn)行。這些分割噴射可以在進(jìn)氣行程和壓縮行程中分別噴射燃料。
[0226]—符號(hào)說(shuō)明一
[0227]I 發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)本體)
[0228]10 PCM (控制器)
[0229]18 氣缸
[0230]25火花塞
[0231]50 EGR通路(排氣回流系統(tǒng))
[0232]51主通路(排氣回流系統(tǒng))
[0233]511 EGR閥(排氣回流系統(tǒng))
[0234]52 EGR冷卻器(排氣回流系統(tǒng))
[0235]53 EGR冷卻器旁路通路(排氣回流系統(tǒng))
[0236]531 EGR冷卻器旁路閥(排氣回流系統(tǒng))
[0237]62燃料供給系統(tǒng)(燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu))
[0238]67燃料噴射器(燃料噴射閥)
[0239]71 WL (排氣回流系統(tǒng))
【權(quán)利要求】
1.一種火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)本體，其構(gòu)成為具有幾何壓縮比設(shè)定在15以上的氣缸、 燃料噴射閥，其構(gòu)成為向所述氣缸內(nèi)噴射燃料、 燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成為設(shè)定由所述燃料噴射閥噴射的所述燃料的壓力、 火花塞，其面對(duì)所述氣缸內(nèi)部而設(shè)且對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣點(diǎn)火、 排氣回流系統(tǒng)，其構(gòu)成為將排出氣體引入所述氣缸內(nèi)、以及 控制器，其構(gòu)成為通過(guò)控制至少所述燃料噴射閥、所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)、所述火花塞以及所述排氣回流系統(tǒng)來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作， 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于規(guī)定的低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器利用對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行壓縮點(diǎn)火的壓縮點(diǎn)火燃燒來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作，并且 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于負(fù)荷高于所述低負(fù)荷區(qū)域的高負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器讓所述火花塞在規(guī)定的時(shí)刻工作以便利用火花點(diǎn)火燃燒讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括所述低負(fù)荷區(qū)域和所述高負(fù)荷區(qū)域的交界的規(guī)定的第一特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且至少在從壓縮行程后期到膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向所述氣缸內(nèi)噴射燃料，并且， 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括最大負(fù)荷的規(guī)定的第二特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且至少在從所述壓縮行程后期到所述膨脹行程初期這段時(shí)間內(nèi)向所述氣缸內(nèi)噴射燃料，并且在該燃料噴射結(jié)束后所述控制器對(duì)所述火花塞進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來(lái)對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火， 所述控制器，通過(guò)對(duì)所述排氣回流系統(tǒng)進(jìn)行控制而將所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)的EGR率設(shè)定成比所述高負(fù)荷區(qū)域的所述第二特定區(qū)域內(nèi)的EGR率高，并且讓所述第一特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻比所述第二特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻提前，所述EGR率是所述排氣量在所述氣缸內(nèi)的所有氣體量中所占的比例。
2.一種火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)本體，其構(gòu)成為:具有幾何壓縮比設(shè)定在15以上的氣缸、和能夠往返移動(dòng)地插在該氣缸內(nèi)且在其冠面形成有凹狀腔室的活塞， 燃料噴射閥，其構(gòu)成為:當(dāng)所述活塞位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)，能夠向所述腔室內(nèi)噴射燃料， 燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成為設(shè)定由所述燃料噴射閥噴射的所述燃料的壓力， 火花塞，其面對(duì)所述氣缸內(nèi)而設(shè)且對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行點(diǎn)火， 排氣回流系統(tǒng)，其構(gòu)成為將排出氣體引入所述氣缸內(nèi)，以及控制器，其構(gòu)成為通過(guò)控制至少所述燃料噴射閥、所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)、所述火花塞以及所述排氣回流系統(tǒng)來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作， 在所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于規(guī)定的低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器利用對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行壓縮點(diǎn)火的壓縮點(diǎn)火燃燒來(lái)讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作，并且 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)處于負(fù)荷高于進(jìn)行所述壓縮點(diǎn)火燃燒的所述低負(fù)荷區(qū)域的高負(fù)荷區(qū)域時(shí)，所述控制器讓所述火花塞在規(guī)定的時(shí)刻工作以便利用火花點(diǎn)火燃燒讓所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體工作， 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括所述低負(fù)荷區(qū)域和所述高負(fù)荷區(qū)域的交界的規(guī)定的第一特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且在向所述活塞的所述腔室內(nèi)噴射所述燃料的時(shí)刻所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且， 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的工作狀態(tài)至少處于所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的、包括最大負(fù)荷的規(guī)定的第二特定區(qū)域時(shí)，所述控制器對(duì)所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定為30MPa以上的高燃料壓力，且在向所述活塞的所述腔室內(nèi)噴射所述燃料的時(shí)刻所述控制器對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且在該燃料噴射結(jié)束后所述控制器對(duì)所述火花塞進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來(lái)對(duì)所述氣缸內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火， 所述控制器，通過(guò)對(duì)所述排氣回流系統(tǒng)進(jìn)行控制而將所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)的EGR率設(shè)定成比所述高負(fù)荷區(qū)域的所述第二特定區(qū)域內(nèi)的EGR率高，并且讓所述第一特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻比所述第二特定區(qū)域內(nèi)的燃料開(kāi)始噴射時(shí)刻提前，所述EGR率是所述排氣量在所述氣缸內(nèi)的所有氣體量中所占的比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述排氣回流系統(tǒng)包括外部EGR系統(tǒng)和內(nèi)部EGR系統(tǒng)，該外部EGR系統(tǒng)構(gòu)成為經(jīng)由使所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的排氣通路和進(jìn)氣通路連通的EGR通路讓所述排出氣體回流到所述氣缸內(nèi)，該內(nèi)部EGR系統(tǒng)利用對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的進(jìn)氣閥和排氣閥進(jìn)行的開(kāi)關(guān)控制讓所述排出氣體回流到所述氣缸內(nèi)， 所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)經(jīng)由所述外部EGR系統(tǒng)的EGR通路將已冷卻的所述排出氣體引入所述氣缸內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述排氣回流系統(tǒng)構(gòu)成為:能夠?qū)⑺雠懦鰵怏w已被冷卻的冷EGR氣體、和溫度比所述冷EGR氣體高的熱EGR氣體引入所述氣缸內(nèi)， 所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域的所述第一特定區(qū)域內(nèi)通過(guò)所述排氣回流系統(tǒng)至少將所述冷EGR氣體引入所述氣缸內(nèi)， 所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域且負(fù)荷低于所述第一特定區(qū)域的規(guī)定的最低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)通過(guò)所述排氣回流系統(tǒng)僅將所述熱EGR氣體引入所述氣缸內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3以及4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域、以及所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的高速域?qū)λ鋈剂蠂娚溟y進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便至少在從進(jìn)氣行程到所述壓縮行程中期這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行燃料噴射。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3以及4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述控制器，在所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域、以及所述高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的在規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的高速域，在向所述活塞的所述腔室外噴射噴向所述氣缸內(nèi)的燃料的至少一部分的那一時(shí)刻對(duì)所述燃料噴射閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 至少在所述低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的除所述第一特定區(qū)域以外的區(qū)域，所述控制器對(duì)所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制而由所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述燃料的壓力設(shè)定成低于30MPao
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述燃料壓力設(shè)定機(jī)構(gòu)包括由所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體驅(qū)動(dòng)且對(duì)所述燃料的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的燃料泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述燃料噴射閥布置在所述氣缸的中心軸上，并且所述燃料噴射閥構(gòu)成為能夠放射狀地噴射燃料。
【文檔編號(hào)】F02D21/08GK104364506SQ201380029566
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】巖井浩平, 山川正尚, 長(zhǎng)津和弘, 養(yǎng)祖隆, 荒木啟二 申請(qǐng)人:馬自達(dá)汽車株式會(huì)社