CN101091049A - 发动机 - Google Patents

Abstract

发动机包括将燃料喷入气缸的缸内喷射器、将燃料喷入进气歧管的进气口喷射器和阀开启特性改变机构，其中阀开启特性改变机构至少改变进气阀的升程或者开启持续时间。当发动机在预定工作区域中并且阀开启特性改变机构减小进气阀的升程或者开启持续时间时，缸内喷射器喷射的燃料比率根据升程或者开启持续时间的减小量而增大，因而喷射流补偿了滚流比的减小。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及发动机，并且具体地涉及具有将燃料喷入气缸的缸内喷射器和将燃料喷入进气歧管或者进气口的进气口喷射器并具有阀开启特性改变机构的发动机。

背景技术

一般而言，公知一种所谓的双喷射型发动机具有将燃料喷入气缸的缸内喷射器和将燃料喷入进气歧管或者进气口的进气口喷射器，并且根据发动机的运行状态轮流使用这些喷射器，以实现例如当发动机在低负荷运行区域时的分层充气燃烧和当发动机在高负荷运行区域时的均质充气燃烧，或者以预定的燃料喷射比率同时使用这些喷射器以提高诸如燃料经济性和输出特性。

进一步，还从例如日本专利公开No.11-351041公知一种双喷射型发动机，它属于上述类型并且具有诸如涡轮增压器的增压器。

在日本专利公开No.11-351041公开的具有增压器的发动机根据增压压力而改变从缸内喷射器喷射的燃料量和从进气口喷射器喷射的燃料量之间的比率。具体地，当发动机在高增压压力区域中的稳态模式下时，从进气口喷射器喷射的燃料量的比率增大，而从缸内喷射器喷射的燃料量比率减小。当缸内喷射器的前端温度增大到等于或者高于预定值时，则使从缸内喷射器喷射的燃料量的比率高于当发动机在稳态模式时所用的比率。以此方式，在燃烧室中产生均质空气燃料混合物，从而提高了燃烧效率并且防止了沉积物累积在缸内喷射器中。

对于具有增压器和阀开启特性改变机构的稀燃发动机，为了提高燃料经济性以及减小废气排放(尤其是例如减小NOx)，考虑在对应于中低速和中低负荷区域的稀区域实现输出扭矩控制，这可以通过例如下述方式实现：根据节气门的开度控制进气量；通过在节气门全开且没有泵送损失的状态下控制阀升程或者进气阀的阀开启持续时间和关闭正时来控制进气量；通过控制增压器增压产生的压力来控制进气量。期待在节气门全开状态中通过控制进气阀的阀升程或者阀开启持续时间进行的上述进气量控制将大滚流(即，高滚流比)的吸入空气提供到燃烧室中以扩大稀燃极限。

然而，如从图3所示的滚流比和进气阀的阀升程或者阀开启持续时间之间的关系可见，滚流比大致与进气阀的阀升程或者阀开启持续时间的减小成比例减小。因而，如果进气阀的阀升程或者阀开启持续时间减小，则不能充分实现稀燃所需的滚流比。接着，由于滚流比减小，如在图4中进气阀升程或者阀开启持续时间和所需空燃比之间的关系所示，不可避免地要将控制空燃比设定为较浓。结果，发生燃料经济性恶化和废气排放(尤其是NOx)恶化的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种用来解决上述问题的发动机，能够防止由于滚流比减小而引起稀燃恶化，从而提高燃料经济性，并且NOx能够得到降低。注意，日本公开专利No.11-351041没有记载这样的目的。

根据本发明的一个实施例，发动机包括：将燃料喷入气缸的缸内喷射器；将燃料喷入进气歧管的进气口喷射器；能够改变进气阀的升程和开启持续时间中至少一个的阀开启特性改变机构；和燃料喷射控制单元，当发动机在预定工作区域中，并且阀开启特性改变机构减小进气阀的升程和开启持续时间中至少一个时，燃料喷射控制单元根据升程和开启持续时间中至少一个的减小量增大由缸内喷射器喷射的燃料的比率。此处，发动机可以是安装有增压器的稀燃发动机。

在增压压力达到预定压力之前，缸内喷射器喷射的燃料比率可以根据增压压力的大小而增大。

当增压压力超过预定压力时，可以固定由缸内喷射器喷射的燃料的比率。

发动机还可以包括重叠度改变单元，当发动机在预定工作区域中，并且阀开启特性改变机构减小进气阀的升程和开启持续时间中的至少一个时，重叠度改变单元通过改变排气阀的开启/关闭正时而增大重叠度的量。

对于本发明实施例的发动机，不管增压器是否存在，当发动机在预定工作区域时，并且阀开启特性改变机构减小进气阀的升程和开启持续时间中至少一个时，燃料喷射控制单元根据升程和开启持续时间中至少一个的减小量增大由缸内喷射器喷射的燃料的比率。

因而，喷入气缸的燃料量根据升程和开启持续时间中至少一个的减小量而增大。因此增大的喷射流用来补充由于进气阀的升程和开启持续时间中至少一个的减小而引起的滚流减小，使得燃料经济性得到提高，并且NOx得到减小。注意，本发明的发动机不限于稀燃发动机。

此处，在发动机包括增压器的情况下，在增压压力达到预定压力之前，缸内喷射器喷射的燃料比率根据增压压力的大小而增大。因而，在达到预定增压压力之前，燃料喷射控制单元根据增压压力的大小而增大缸内喷射器喷射燃料的比率。因而，在达到预定增压压力之前缸内喷射器喷射的燃料量根据增压压力的大小而增大，其中所述预定增压压力可以达到稀燃所需的滚流比。因而，当增压压力低时用增大的喷射流来补充滚流，使得稀燃得到保持，燃料经济性得到提高，并且NOx得到减小。

进一步，当增压压力超过预定压力时，固定缸内喷射器喷射燃料的比率。因而，当增压压力超过预定压力时，燃料喷射控制单元固定缸内喷射器喷射的燃料比率。因而，在固定喷入气缸的燃料量的同时，超过预定压力的增压压力提供了足够的滚流，从而以更稀的空燃比完成稀燃。

而且，发动机还可以包括重叠度改变单元，当发动机在预定工作区域中，并且阀开启特性改变机构减小进气阀的升程和开启持续时间中至少一个时，重叠度改变机构通过改变排气阀的开启/关闭正时而增大重叠度。以此方式，内部EGR能够用来进一步降低NOx。此外，能够防止由于进气阀的开启/关闭正时的改变而对实际压缩比的影响。而且，排气阀的延迟开启提供了高压缩比的优点，因而燃料经济性能够进一步得到提高，并且NOx能够进一步得到降低。

附图说明

图1示出了根据本发明第一和第二实施例的发动机整个系统结构。

图2是示出了本发明实施例的电子结构的框图。

图3是示出阀开启持续时间或者阀升程和滚流比之间的关系的图。

图4是示出了阀开启持续时间或者阀升程和所需空燃比(A/F)之间关系的图。

图5是示出了用在本发明实施例中的示例性发动机工作区域映射的图。

图6是图示了本发明实施例中安装有增压器的稀燃发动机的稀燃区域中示例性基本输出扭矩控制的图。

图7是示出了根据本发明第一实施例的示例性控制处理过程的流程图。

图8是图示了在本发明第一和第二实施例中安装有增压器的稀燃发动机的稀燃区域中输出扭矩控制的图。

图9是示出了根据本发明第二实施例的示例性控制处理过程的流程图。

图10示出了本发明第二实施例的阀正时图，其中(A)和(C)对应于图6的区域(a)和区域(c)的相应阀正时，并且(B)示出了在控制排气阀EX的开启/关闭正时提前量以改变重叠度的量的情况下的阀正时。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述实施本发明的最佳方式。

图1概略性示出一种系统结构，该结构大致图示了安装有增压器的稀燃发动机，其中该发动机以涡轮增压器作为增压器，且根据本发明的第一和第二实施例应用到该系统中。图1所示的发动机100构造成多缸发动机(例如，四缸发动机，然而图1仅仅示出一个气缸)，空气燃料混合物在每个燃烧室102中燃烧以使活塞103往复运动，由此从曲轴(未示出)获得动力。注意，发动机可以不具有增压器。

发动机100的每个燃烧室102与进气口104和排气口105连通。进气歧管106连接到进气口104。排气歧管107连接到排气口105。在发动机100的气缸盖中，针对每个燃烧室102设置用于开启/关闭进气口104的进气阀IN和用于开启/关闭排气口105的排气阀EX。发动机100还具有火花塞109，其数量对应于气缸的数量。火花塞109设置在气缸盖中，面对相关的燃烧室102的内侧。

在本发明的发动机100中，设置将燃料喷射供应到进气口104的进气口喷射器110p以及直接将燃料喷射供应到燃烧室102的缸内喷射器110c。发动机100具有的缸内喷射器110c数量对应于气缸的数量。每个缸内喷射器110c能够将诸如汽油的燃料直接喷入相关的燃烧室102，并且通过燃料输送管连接到容纳诸如汽油的液体燃料的燃料箱(这些部件没有示出)。此外，上述进气口喷射器110p能够将诸如汽油的燃料喷入相关的进气口104，并且通过燃料输送管(未示出)连接到前述燃料箱。每个燃烧室102至少设置一个缸内喷射器110c。

此处，在本发明的发动机100中，进气阀IN由进气阀机构112开启/关闭，进气阀机构112具有可变升程机构和可变阀正时机构，这些机构允许阀开启特性改变，其中阀开启特性包括进气阀IN的阀升程或者阀开启持续时间以及开启/关闭正时。排气阀EX由排气阀机构114开启/关闭，排气阀机构114具有可变阀正时机构，该可变阀正时机构允许至少包括开启/关闭正时的阀开启特性改变。此处，进气阀机构112可以由公知的阀开启特性控制设备实现，该公知的阀开启特性控制设备构造成包括例如在日本专利公开No.2001-263015中公开的中间(intermediary)驱动机构。此外，排气阀机构114也是公知的。因而，以下没有对它们进行详细的描述，而是给出简单的描述。

对于阀升程或者阀开启持续时间和开启/关闭正时，由可变升程机构改变阀升程或者阀开启持续时间，而由可变阀正时机构改变开启/关闭正时。

进气阀IN由进气凸轮经由阀开启特性控制设备的中间驱动机构和摇臂提升。控制中间驱动机构的控制轴位置，以控制进气凸轮的驱动持续时间，并控制阀升程和从开启正时到关闭正时的角度范围(即，进气阀IN的阀开启持续时间)。进一步，进气凸轮附装到进气凸轮轴，并且进气凸轮轴的相位可变以改变进气阀IN的开启/关闭正时。注意，只要采用横向对称的进气凸轮，阀升程和阀开启持续时间的关系就是阀开启持续时间随阀升程减小而减小。因而，在以下描述中，在某些情况下使用这些因素中的一个因素。

类似地，排气阀EX由排气凸轮经由摇臂提升。排气凸轮附装到排气凸轮轴，并且排气凸轮轴的相位可变以改变排气阀EX的开启/关闭正时。此处，通过改变进气凸轮轴和排气凸轮轴各自的相位来改变上述进气阀IN和排气阀EX的开启/关闭正时。因而，根据这些凸轮轴各自的相位相对于基准位置的提前角或者延迟角来改变开启/关闭正时，而保持阀开启持续时间恒定。

发动机100的活塞103构造成所谓深碗型，其顶部形成凹部103a。在发动机100中，在空气吸入每个燃烧室102的状态下，诸如汽油的燃料能够直接从每个缸内喷射器110c喷向每个燃烧室102中的活塞103的凹部103a。因而，在发动机100中，不同于周围稀的空气燃料混合物，火花塞109附近产生浓的空气燃料混合物层。因而，可以用相当稀的空气燃料混合物来实现稳态燃烧。

本发明的发动机100具有涡轮增压器120。涡轮增压器120使用供应到设置在排气通道上的涡轮120T的排气气体的能量来驱动设置在进气通道上的压缩机120C以实现增压。涡轮增压器在涡轮120T的入口喷嘴部分处包括增压控制设备，该增压控制设备是用作可变流量机构的可变喷嘴120VN。该可变喷嘴120VN由可变喷嘴工作致动器121驱动以处于“全闭”位置、“全开”位置和二者之间的中间位置中任何一种位置，其中可变喷嘴工作致动器121构造成包括诸如DC电动机的电驱动致动器。此处，可变喷嘴的“全闭”是指作为可变喷嘴部件的可变叶片将喷嘴关闭以使其具有最小流通面积的状态，而可变喷嘴的“全开”是指开启喷嘴以使其具有最大流通面积的状态。此处，增压控制设备可以通过设置在旁通路径上的排气减压阀来实现，所述旁通路径允许涡轮120T的入口侧和出口侧彼此连通。

进一步，稳压箱124设置在进气通道122上，连接到进气歧管106。在稳压箱124的上游侧上，设置调节进气量的节气门126。节气门126是所谓的电子控制节气门并且由节气门电动机128驱动。进气通道122的入口设置有空气滤清器132。在滤清器的下游侧，设置用于检测进气量的空气流量计134。在压缩机120C的下游侧设置用于冷却吸入空气的中间冷却器130。此外，在进气通道122的压缩机120C的下游侧设置增压压力(进气压)传感器136。

涡轮增压器120的涡轮120T的下游侧连接排气管140。在排气管140的通道上，设置用于例如预热的三元催化剂142以及用于处理稀燃状态下的NOx的NOx催化剂144。利用这些催化剂装置，来自每个燃烧室102的排气得到净化。在本实施例中，全量程空燃比传感器146设置在紧接着涡轮120T的下游处以检测排气的空燃比。此外，在三元催化剂142的下游侧上，设置第一氧传感器147。而且，在NOx催化剂144的下游侧上，设置第二氧传感器148。用于检测排气特性和状态的这些全量程空燃比传感器146和第一和第二氧传感器147、148总称为排气传感器149。

发动机100具有如图2所示构造的控制系统。发动机100包括用作控制装置的电子控制单元(以下“ECU”)200。ECU 200包括诸如CPU、ROM、RAM的存储装置和输入/输出端口以及存储例如各种信息和映射的备份RAM。各种传感器通过未示出的A/D转换器连接到ECU 200的输入端口，所述传感器诸如包括上述空燃比传感器146的排气传感器149和增压压力传感器136、设置在发动机100的曲轴附近处的曲轴角传感器151、检测加速器踏板下压程度的加速器踏板位置传感器152、检测发动机冷却剂温度的冷却剂传感器153、检测节气门126的开度的节气门开启位置传感器154、用于控制进气阀机构112的阀开启特性的控制轴位置传感器155、进气凸轮位置传感器156和用于控制排气阀机构114的排气凸轮位置传感器157。ECU 200接收这些传感器的相应的检测信号以获得相应的检测值。进一步，上述进气阀机构112、排气阀机构114、火花塞109、喷射器110c、110p、节气门电动机128、诸如可变喷嘴工作致动器121的各种致动器通过D/A转换器(未示出)连接到ECU 200的输出端口。

ECU 200使用存储在存储装置中的例如各种映射、基准值、设定值，并且基于信息和例如传感器的检测值，控制发动机运行参数，所述发动机运行参数诸如喷射器110c和110p所喷射的燃料量以及喷射器110c和110p之间的燃料喷射比率、火花塞109的点火正时、节气门电动机128开启节气门的程度、由可变喷嘴工作致动器121产生的增压压力、进气阀机构112实现的进气阀IN的阀升程或者阀开启持续时间和开启/关闭正时、和排气阀机构114实现的排气阀EX的开启/关闭正时。尤其是，在ECU200的存储装置中，所存储的表示发动机100的运行状态区域的映射如同图5所示的映射，其中纵轴表示加速器踏板行程(由加速器踏板传感器152所检测的加速器踏板下压程度表示的所需负荷)，横轴表示发动机速度(由曲轴角传感器151所检测的发动机旋转速度)。在映射上设定根据发动机100的所需特性针对前述控制由实验确定的最佳值，并且这些映射存储在ECU 200的存储装置中。

此处，参照图5中的发动机运行状态区域映射，描述当本发明的发动机100在稀燃区域时输出扭矩控制的示例。对于该发动机100，对于根据理论空燃比(下文中称为“理论”)的燃烧区域和根据稀空燃比的燃烧区域分别执行控制，其中，在根据理论空燃比的燃烧区域，加速器踏板下压到较大的程度，即该区域是高负荷和高发动机rpm或者高发动机速度区域，该燃烧区域在图5中表示为理论区域“1”；根据稀空燃比的燃烧区域对应于其余中低负荷区域和中低速区域，稀燃区域由图5中的稀区域“2”表示。对于稀区域“2”，基本上燃料从进气口喷射器110p喷射以在燃烧室102中产生均质且稀的空气燃料混合物，并且针对以下三个区域(a)、(b)和(c)分别执行前述输出扭矩控制：超低负荷和超低速度区域(a)；低负荷和低速区域(b)；中间负荷和中间速度区域(c)。

对于这些区域，例如如在图6中所示，设定的发动机运行参数例如(A)节气门开启程度，以下称为节气门开度，(B)进气阀IN的阀升程或者阀开启持续时间(图6中以“IN开启持续时间”表示)，(C)进气阀IN的开启/关闭正时(在图6中表示为“IN VVT”)的提前量，和(D)增压压力。具体地，对于区域(a)，根据加速器下压程度的增大(即，所需输出扭矩的增大)，节气门开度大致线性地增大以控制进气量。此时，进气阀IN的阀升程或者阀开启持续时间保持为大的升程或者长的开启持续时间。如图6顶部的阀正时所示，开启正时大致紧接在上死点(TDC)之后，并且在下死点(BDC)之后关闭正时显著地被延迟了。开启/关闭正时的提前量变小，即相对于正常的量有延迟。因而，提高了Atkinson循环中的燃料经济性。由于当发动机在该区域(a)运行时排气能量不足，增压器压力大致为零。

对于区域(b)，在加速器下压程度增大的同时，节气门大致保持全开，并且进气阀IN的阀升程或者阀开启持续时间随着加速器下压程度增大而减小，并且开启/关闭正时(IN VVT)改变(提前)，使得阀紧接在上死点之后开启并且略晚于下死点关闭以控制进气量。进一步，对于区域(c)，在增压器的压力随着加速器下压程度增大而增大的同时保持区域(b)的控制状态，以控制进气量。

关于本发明的发动机100，根据上述基本输出扭矩控制，通过有效地使用缸内喷射器110c的喷射流，防止了由于进气阀IN的升程或者开启持续时间的减小而导致滚流比降低所造成的稀燃极限的降低，使得提高了燃料经济性并且减小了废气排放，尤其是NOx。

接着，现在参照图7和图8的流程图描述本发明第一实施例的控制。图7示出了由本实施例的ECU 200执行的用于控制进气口喷射器110p和缸内喷射器110c之间燃料喷射比率变化的处理过程。在每个预设曲轴角重复该处理过程。

首先，在S701，ECU 200根据基于包括在上述传感器中的加速器踏板位置传感器152和曲轴角传感器151的检测值的加速器下压程度(所需负荷)和转数Ne(转速)确定发动机的运行区域。进一步，在随后的步骤S702中，根据节气门开启位置传感器154、控制轴位置传感器155、进气凸轮位置传感器156和排气传感器149的相应的检测值，确定诸如节气门开度、进气阀IN的升程或者开启持续时间、进气阀IN的开启/关闭正时的提前量和控制空燃比(以下称为“控制A/F”)的发动机运行参数的相应当前值。程序接着进行到S703以判断发动机状态现在是否在进气口喷射器110p和缸内喷射器110c以某个燃料喷射比率喷射燃料的区域。该判断是根据例如进气阀IN的升程或者开启持续时间是否等于或者小于判断用的预定升程或者开启持续时间来进行的。

当S703中的判断结果是否定(＝“否”)时，即当阀升程或者阀开启持续时间大于判断用的预定升程或者开启持续时间时，程序进行到S704。接着，根据上述基本控制，进气口喷射器110p喷射100％燃料。换言之，缸内喷射器110c停止喷射燃料，即，发送以缸内喷射比率α＝0％喷射燃料的指令，并且该处理过程结束。注意，通过另一过程来执行燃料喷射控制，该控制包括对应于运行状态的喷射燃料量和燃料喷射正时。

当在S703中的判断结果是肯定(＝“是”)时，即，当阀升程或者阀开启持续时间小于判断用的预定阀升程或者阀开启持续时间时，处理进行到S705以确定缸内喷射器的燃料喷射比率α(％)。具体地，根据进气阀IN的升程或者开启持续时间，确定缸内燃料喷射比率α(见图8区域(b)中的(B)IN开启持续时间、(E)燃料喷射比率)。因而，根据升程或者开启持续时间的减小，缸内燃料喷射比率α增大，因而缸内喷射器喷射的燃料量增大。因而，增大的喷射流补偿了由于进气阀的升程或者开启持续时间减小而引起的滚流减小。因而，稀燃极限保持较高，不必将控制A/F设定为浓。假定发动机运行状态所需的喷射燃料的总量是100％，并且缸内喷射器喷射的燃料比率是α，进气口喷射器110p喷射的燃料比率是(100-α)(％)。因而，当确定了缸内喷射器喷射的燃料比率时，进气口喷射器喷射的燃料比率也唯一确定。因而，在以下描述中，仅仅使用缸内喷射器喷射的燃料比率α。

随后，在本实施例中，在S705中根据进气阀IN的升程或者开启持续时间确定缸内喷射器喷射的燃料比率α之后，在随后的S706中根据增压传感器136的检测值确定作为增压压力当前值的实际增压压力Dp。然后在S707中，判断该实际增压压力Dp是否大于设定增压压力Ds，其中增压压力Ds是预先确定的，并且根据该增压压力Ds可以获得稀燃所需的滚流比(见图8中的区域(c))。当判断为实际增压压力Dp小于预先设定增压压力Ds时，即当判断结果是肯定的(＝“是”)时，程序进行到S708。然后，根据该实际增压压力Dp的大小，缸内喷射器喷射的燃料比率α增大。换言之，在实际增压压力Dp达到预先设定增压压力Ds之前，缸内喷射器喷射的燃料比率α根据该实际增压压力Dp的大小增大。以此方式，通过增大缸内喷射器喷射的燃料比率α，并因而增大缸内喷射器喷射的燃料量以通过增大的喷射流补偿滚流的不足，从而解决了增压压力不足的问题。结果，稀燃极限保持较高，并且不必将控制A/F设定为浓。

当在S707判断为实际增压压力Dp大于预先设定的增压压力Ds时，即当判断结果是否定(＝“否”)时，这意味着该增压压力允许以足够的滚流比供应吸入的空气。然后，程序进行到S709，而没有经过S708。在S709，如图8所示，在区域(c)的实际增压压力Dp达到预先设定增压压力Ds之前，增大缸内喷射器喷射的燃料比率α的控制(在实际增压压力Dp达到预先设定增压压力Ds之后，缸内喷射器110c喷射的燃料比率固定)，以及当实际增压压力Dp超过预先设定增压压力Ds时增压压力自身实现的高滚流比，它们提供了更稀的空燃比。因而，控制A/F被修正到接近稀。因而，稀燃得到维持，燃料经济性得到提高，并且NOx进一步降低了。

再参照图8和图9的流程图，描述本发明第二实施例中的控制。图9是由实施例的ECU 200执行的、控制进气口喷射器110p和缸内喷射器110c之间燃料喷射比率变化和重叠度变化的处理过程。该处理过程也在每个预定的设定曲轴角重复。

在第二实施例中，尤其对于上述第一实施例中的区域(b)，还对排气阀EC的开启/关闭的提前量(以下也称为EX VVT提前量)执行图10所示控制以控制重叠度(也称为O/L量)变化，由此进一步提高了燃料经济性并且进一步降低了NOx。此处，图10中的(A)和(C)分别对应于上述图6中的区域(a)和区域(c)的阀正时。图10中的(B)表示在控制排气阀EX的开启/关闭正时提前量以改变重叠度的情况下的阀正时。

如上所述，对于区域(b)，对进气阀IN的升程、开启持续时间以及开启/关闭正时(IN VVT)的提前量进行控制以控制进气量，由此控制输出扭矩。此处，进气阀IN的关闭正时不仅对控制进气量，而且对控制实际压缩比和滚流比也是重要的控制参数。可以通过增大阀重叠度的量来控制用于进一步降低NOx的内部EGR的量。为了增大阀的重叠度，可以提前进气阀IN的开启/关闭正时(IN VVT)，也可以延迟排气阀的开启/关闭正时(EX VVT)。然而，如果提前进气阀的开启/关闭正时(IN VVT)以增大重叠度，则实际压缩比的增大超过了前述Atkinson循环中所需的压缩比，这导致了由于下述影响而不能进行稀薄燃烧，所述影响来自为了避免爆震的点火正时延迟或者用于内部EGR校正的点火正时延迟控制。相反，延迟排气阀EX的开启/关闭正时(EX VVT)以增大重叠度对实际压缩比影响较小，并且可以只针对内部EGR校正设定点火正时延迟，这对稀燃是有利的。而且，排气阀EX的延迟开启提供了高压缩比的效果，因而燃料经济性进一步得到提高并且NOx得到进一步降低。

接着，在第二实施例中，首先在S901中，根据从加速器踏板位置传感器152和曲轴角传感器151的检测值检测的加速器下压程度和转数Ne来确定发动机工作区域。进一步，在随后的S902中，根据节气门开启位置传感器154、控制轴位置传感器155、进气凸轮位置传感器156和排气传感器149的相应检测值，将这些工作参数的相应当前值确定为节气门开度、进气阀IN的升程或者开启持续时间、进气阀IN的开启/关闭正时提前量和控制A/F。然后，处理进行到S903，其中根据关于进气阀IN的升程或者开启持续时间是否等于或者小于判断用的预定升程或者开启持续时间的判断，来判断工作区域是否在进气口喷射器110p和缸内喷射器110c以一定的燃料喷射比率喷射燃料的燃料喷射区域。

如上文中结合基本控制所述，当S903中的判断结果是否定(＝“否”)时，即当升程或者开启持续时间大于判断用的预定升程或者开启持续时间时，处理进行到S904，发出以进气口喷射器110p占100％的燃料喷射比率喷射燃料的指令。换言之，发出缸内喷射器以0％的燃料喷射比率(即α＝0％)喷射燃料的指令。然后，在S905，确定允许重叠度(O/L)为零的排气阀EX的开启/关闭正时提前量，并结束此处理过程。

相反，如果在S903中的判断是肯定的(＝“是”)并且因而升程或者开启持续时间小于判断用的预定升程或者开启持续时间，则程序进行到S906以根据进气阀IN的升程或者开启持续时间确定缸内喷射器的燃料喷射比率α(％)(见图8中的区域(b))。然后，在本实施例中，在S907中，为了获得根据进气阀IN的升程或者开启持续时间的重叠度(O/L)的量，确定排气阀EX的开启/关闭正时(EX VVT)提前量。点火正时被校正到对于与该重叠度(O/L)的量相应的内部EGR量适合的正时。进一步，在S907中，缸内喷射器110c的燃料喷射正时设定成迟于排气阀EX的关闭正时。因而，在排气阀EX关闭之后来自缸内喷射器110c的喷射流提高了高滚流比。

进一步，在以下的S908中，根据增压传感器136的检测值，确定作为增压压力的当前值的实际增压压力Dp。在S909中，判断该实际增压压力Dp是否大于设定增压压力Ds，其中该设定增压压力Ds是预先确定的，并且通过该设定增压压力可以获得稀燃所需的滚流比(见图8中的区域(c))。当判断为实际增压压力Dp小于该预先设定增压压力Ds时，即当判断是肯定(＝“是”)时，程序进行到S910，根据实际增压压力Dp的大小增大缸内喷射器110c的燃料喷射比率α。随后该过程结束。换言之，在实际增压压力Dp达到预先设定增压压力Ds之前，缸内喷射器110c的燃料喷射比率α根据实际增压压力Dp的大小而增大。以此方式，缸内喷射器的燃料喷射比率α增大，缸内喷射器喷射的燃料量也因而增大，解决了增压压力不足的问题。因此增大的喷射流补偿了滚流的不足。结果，稀燃极限保持较高，并且不必将控制A/F设定为浓。

相反，当在S909中判断为实际增压压力Dp大于预先设定增压压力Ds时，即当判断是否定(＝“否”)时，增压压力允许以足够的滚流比供应吸入的空气。然后，程序进行到S911，且不经过上述S910。在S911，如图8所示，在区域(c)中，控制缸内喷射器的燃料喷射比率α使其增大直到实际增压压力Dp达到预先设定增压压力Ds(在实际增压压力Dp达到预先设定的增压压力Ds之后，缸内喷射器110c的燃料喷射比率α固定)，并且当实际增压压力Dp超过预先设定增压压力Ds时，通过增压压力自身实现高滚流比，因而空燃比能够进一步变稀。因而，出于减小上述重叠度(O/L)的量的目的，校正排气阀EX的开启/关闭正时(EX VVT)的提前量，使得点火正时对于与该重叠度(O/L)的量对应的内部EGR量是合适的正时。进一步，还根据对排气阀EX的关闭正时的校正，校正缸内喷射器110c的燃料喷射正时。然后，在S912中，如在上述实施例中那样，将控制A/F进一步校正得更稀。以此方式，更稀的燃烧得到保持，燃料经济性得到增大，并且NOx进一步得到降低。

尽管本发明已经详细进行了描述和图示，但可以清楚地理解到该描述是图示性和示例性的，不是限制性的。本发明的范围仅仅由所附的权利要求限制。

Claims (8)

1.一种发动机，包括：

缸内喷射器，其将燃料喷入气缸；

进气口喷射器，其将燃料喷入进气歧管；

阀开启特性改变机构，其改变进气阀的升程和开启持续时间中至少一个；和

燃料喷射控制单元，当所述发动机在预定工作区域中，并且所述阀开启特性改变机构减小所述进气阀的所述升程和所述开启持续时间中至少一个时，所述燃料喷射控制单元根据所述升程和所述开启持续时间中至少一个的所述减小的量增大由所述缸内喷射器喷射的燃料的比率。

2.根据权利要求1所述的发动机，还包括增压器，其中，

在增压压力达到预定压力之前，所述燃料喷射控制单元根据所述增压压力的大小增大由所述缸内喷射器喷射的燃料的所述比率。

3.根据权利要求2所述的发动机，其中，

当所述增压压力超过所述预定压力时，所述燃料喷射控制单元固定由所述缸内喷射器喷射的燃料的所述比率。

4.根据权利要求1所述的发动机，还包括重叠度改变单元，当所述发动机在预定工作区域中，并且所述阀开启特性改变机构减小所述进气阀的所述升程和所述开启持续时间中的至少一个时，所述重叠度改变单元通过改变排气阀的开启/关闭正时而增大重叠度的量。

5.一种发动机，包括：

缸内喷射器，其将燃料喷入气缸；

进气口喷射器，其将燃料喷入进气歧管；

阀开启特性改变装置，其改变进气阀的升程和开启持续时间中至少一个；和

燃料喷射控制装置，当所述发动机在预定工作区域中，并且所述阀开启特性改变装置减小所述进气阀的所述升程和所述开启持续时间中至少一个时，所述燃料喷射控制装置根据所述升程和所述开启持续时间中至少一个的所述减小的量增大由所述缸内喷射器喷射的燃料的比率。

6.根据权利要求5所述的发动机，还包括增压器，其中，

所述燃料喷射控制装置包括用于在增压压力达到预定压力之前，根据所述增压压力的大小增大由所述缸内喷射器喷射的燃料的所述比率的装置。

7.根据权利要求6所述的发动机，其中，

所述燃料喷射控制装置包括用于当所述增压压力超过所述预定压力时，固定由所述缸内喷射器喷射的燃料的所述比率的装置。

8.根据权利要求5所述的发动机，还包括重叠度改变装置，当所述发动机在预定工作区域中，并且所述阀开启特性改变装置减小所述进气阀的所述升程和所述开启持续时间中至少一个时，所述重叠度改变装置通过改变排气阀的开启/关闭正时而增大重叠度的量。

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