CN101960125B - 用于气缸内直喷式内燃机的控制装置 - Google Patents

用于气缸内直喷式内燃机的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101960125B
CN101960125B CN200980107371.7A CN200980107371A CN101960125B CN 101960125 B CN101960125 B CN 101960125B CN 200980107371 A CN200980107371 A CN 200980107371A CN 101960125 B CN101960125 B CN 101960125B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
fuel injection
injection amount
amount
emitted dose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200980107371.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101960125A (zh
Inventor
平谷康治
田中大辅
重元俊介
土田博文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN101960125A publication Critical patent/CN101960125A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101960125B publication Critical patent/CN101960125B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D39/00—Other non-electrical control
    • F02D39/08—Other non-electrical control for engines adding the fuel substantially before compression stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D39/00—Other non-electrical control
    • F02D39/06—Other non-electrical control for engines adding the fuel substantially at the end of compression stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047—Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开一种用于具有气缸和设置在所述气缸内的活塞四冲程气缸内直喷式内燃机的控制装置。所述控制装置包括：可变压缩比机构，其通过改变所述活塞的上死点位置可变地控制内燃机压缩比；以及燃料喷射装置，其用于将燃料直接喷射入所述气缸内。当所述内燃机的实际压缩比高于目标压缩比时，所述可变压缩比机构减小所述实际压缩比，并且根据所述实际压缩比的减小，所述燃料喷射装置在进气冲程中喷射进气燃料喷射量并且在压缩冲程中喷射压缩燃料喷射量，并且所述压缩冲程中的启动燃料喷射的定时被延迟。

Description

用于气缸内直喷式内燃机的控制装置
相关申请
本申请要求2008年3月3日提交的日本专利申请No.2008-052342和2009年1月23日提交的日本专利申请No.2009-012699的优先权，在此将这两个专利申请的全文通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及内燃机的燃料喷射控制，具体地说，涉及向气缸内直接喷射燃料的四冲程气缸内直喷式内燃机的控制装置。
背景技术
未审查的日本专利申请公开No.10-231744披露了一种用于控制在向气缸内直接喷射燃料的所谓气缸内直喷式内燃机中的燃料喷射量以及燃料喷射定时的构造。具体地说，在这种构造中，当内燃机在例如中/高载荷的特定工作范围内工作时，通过在压缩冲程中喷射燃料来执行分层燃烧。当执行分层燃烧时，在压缩冲程中的喷射之前，在进气冲程期间执行燃料喷射。具体地说，所述喷射以如下方式执行：防止在进气冲程中喷射的燃料的预点火，并且将由在压缩冲程和进气冲程中喷射的燃料的总量所确定的总空燃比设定为与理论空燃比(化学计量的空燃比)相接近。在未审查的日本专利申请公开No.10-231744中，通过向设置于在气缸中往复运动的活塞的顶面上的空腔喷射燃料来执行分层燃烧。
已知一种可以通过改变活塞的上死点位置来改变内燃机压缩比的内燃机。例如，当已知的内燃机在高载荷下运行时，压缩比降低至低值，以避免诸如爆震等异常燃烧。在该可变压缩比内燃机中，假设在内燃机压缩比改变的过渡状态期间，压缩比的降低被延迟，可以通过实施在未审查的日本专利申请公开No.10-231744中所论述的燃料喷射控制，在该过渡状态期间防止发生爆震。
发明内容
本发明的目的是使由在内燃机载荷改变的过渡操作期间喷射燃料与活塞之间的位置关系变化而导致的在气缸内直喷式可变压缩比内燃机中可能发生的排气性能和燃烧性能劣化的程度最小化。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于具有气缸和设置在所述气缸内的活塞的四冲程气缸内直喷式内燃机的控制装置。该控制装置包括：可变压缩比机构，其通过改变所述活塞的上死点位置可变地控制内燃机压缩比；燃料喷射装置，其用于将燃料直接喷射入所述气缸内；以及控制器，其用于控制所述燃料喷射装置和所述可变压缩比机构。当所述内燃机的实际压缩比大于目标压缩比时，所述控制器使所述可变压缩比机构减小所述实际压缩比。此外，根据所述实际压缩比的减小，所述控制器控制所述燃料喷射装置在进气冲程中喷射进气燃料喷射量并且在压缩冲程中喷射压缩燃料喷射量，并且延迟在压缩冲程中启动燃料喷射的定时。
在本发明的另一个实施例中，提供一种用于具有气缸和设置在所述气缸内的活塞的四冲程气缸内直喷式内燃机中的燃料喷射控制方法。所述方法包括：当所述内燃机的实际压缩比大于目标压缩比时，减小所述实际压缩比，并且根据所述实际压缩比的减小，在进气冲程中喷射进气燃料喷射量并在压缩冲程中喷射压缩燃料喷射量，并且延迟在压缩冲程中启动燃料喷射的定时。
在本发明的另一个实施例中，提供一种用于具有气缸和设置在所述气缸内的活塞的四冲程气缸内直喷式内燃机的控制装置。所述控制装置包括：可变压缩比装置，其通过改变所述活塞的上死点位置可变地控制内燃机压缩比；燃料喷射装置，其用于将燃料直接喷射入所述气缸内；以及控制装置，其用于控制所述燃料喷射装置和所述可变压缩比装置。当所述内燃机的实际压缩比大于目标压缩比时，所述可变压缩比装置减小所述实际压缩比。此外，根据所述实际压缩比的减小，所述燃料喷射装置在进气冲程中喷射进气燃料喷射量并且在压缩冲程中喷射压缩燃料喷射量，并且所述控制装置延迟在压缩冲程中启动燃料喷射的定时。
因此，根据本发明，根据实际压缩比控制所述压缩冲程喷射的启动定时，从而即使在压缩比改变的过渡操作期间，因喷射燃料与活塞之间的位置关系的改变而可能发生的排气性能和燃烧性能的劣化可以被最小化。
附图说明
包含于本说明书中并作为本说明书的一部分的附图示出本发明的优选实施例，并且使用附图连同上述整体说明以及下述详细说明对本发明的特征进行描述。
图1A和图1B是应用了本发明的第一实施例的内燃机的正视图，并且图1C是活塞的俯视图；
图2示出可变压缩比机构的一个实例；
图3A和图3B示出可变压缩比机构的操作，其中，图3A示出当该机构设置在与高压缩比对应的位置上时的状态，并且图3B示出当该机构设置在与低压缩比对应的位置上时的状态；
图4是示出用于本发明第一实施例中的各个操作范围的燃烧方法的操作范围图；
图5是示出在本发明第一实施例的各个操作范围中的内燃机压缩比的操作范围图；
图6包括跨过两页的图6A和图6B，图6是示出在内燃机载荷增加的过渡期内执行的燃料喷射控制的控制程序的流程图；
图7是示出在各个压缩比下的活塞位置的示意图；
图8是总结各个操作条件下的燃料喷射方式的图；
图9是示出燃料喷射定时的定时图；
图10是示出在内燃机载荷增加的过渡期内的燃料喷射量的定时图；
图11是示出在本发明第二实施例中的各个操作范围的燃烧方法的操作范围图；
图12是示出在本发明第二实施例中的各个操作范围中的内燃机压缩比的操作范围图；
图13示出可变阀系统的一个实例；
图14是示出进气阀的操作角度和升程如何变化的图；
图15是示出在本发明第三实施例中的各个操作范围的燃烧方法的操作范围图；以及
图16是示出在本发明第三实施例中的各个操作范围的内燃机压缩比的操作范围图。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的实施例。
第一实施例
图1A至图1C示出了根据本发明第一实施例的系统构造。具体地说，图1A是从内燃机前方看到的内燃机的一个气缸及其周围区域的剖视图。图1B是从内燃机一侧看到的剖视图。图1C示出从内燃机上方看到的活塞顶面。
所述内燃机是例如四冲程内燃机，每个气缸具有：进气冲程，其中，在进气阀打开的同时，随着活塞移动以扩大气缸内的容积，空气被吸入气缸内；压缩冲程，其中，在进气阀与排气阀关闭的同时，随着活塞移动以减小气缸内的容积，对气缸内的空气进行压缩；膨胀冲程或做功冲程，其中，在进气阀与排气阀关闭的同时，使燃料-空气混合物燃烧，从而迫使活塞移动以扩大气缸内的容积；以及排气冲程，其中，在排气阀打开的同时，随着活塞移动以减小气缸内的容积，迫使燃烧产物排出。当活塞恰好处于进气冲程与压缩冲程之间，或恰好处于膨胀冲程与排气冲程之间时，由于活塞位于气缸的底部并且将活塞连接至内燃机曲柄的连杆位于活塞的中心，故该活塞位置被称为“下死点”。当活塞恰好处于压缩冲程与膨胀冲程之间，或恰好处于排气冲程与进气冲程之间时，由于活塞位于气缸的顶部并且将活塞连接至内燃机曲柄的连杆位于活塞的中心，故该活塞位置被称为“上死点”。从而，在下死点处，活塞上方的气缸容积为最大值，而在上死点处，活塞上方的气缸容积为最小值，并且，该最大容积与最小容积的比值被称为气缸的“压缩比”。在附图中，压缩比标识为“ε”。尽管术语“上”、“下”用于表示活塞在气缸内的相对位置，但是这些术语并不必须表达活塞在气缸内往复运动时的绝对竖直位置。燃料喷射或点火的定时典型地由与处于压缩冲程与膨胀冲程之间的活塞的上死点位置相关的曲柄角度(即，内燃机曲柄的旋转角度)来说明，并且术语“提前”表示处于较早的曲柄角度的定时，而术语“延迟”表示处于较迟的曲柄角度的定时。
每个气缸100由气缸盖1、气缸体2和活塞3形成，活塞3以可滑动的方式设置在气缸体2内从而活塞3可在气缸100内往复运动。燃烧室4由气缸盖1的底面、气缸体2以及活塞3的顶面所形成。气缸100包括进气通道5、排气通道6、进气阀7、排气阀8、火花塞9、燃料喷射装置(阀)10、进气凸轮轴11、节流阀12、排气凸轮轴13、用作燃料喷射控制装置的控制单元14、爆震传感器15以及点火线圈16。
进气通道5和排气通道6分别具有开口以与燃烧室4相通。每个进气阀7构造为可开闭的，以允许进气从相应的进气通道5流入气缸100内，并且每个排气阀8构造为可开闭的，以允许排气从气缸流入对应的排气通道6。进气阀7及排气阀8分别由进气凸轮轴11和排气凸轮轴13所驱动。
本实施例为每个气缸100采用了双进气阀7及双排气阀8，其中每个气缸100不但配置有两个进气阀7和两个排气阀8，还配置有两个进气通道5和两个排气通道6。具体地说，在气缸盖1的一个侧面上具有开口的通道在气缸盖1内分叉，从而形成两个进气通道5。另一方面，两个排气通道6在气缸盖1内合并为一个通道，并且该合并通道在气缸盖1的另一个侧面上具有开口。
火花塞9以及燃料喷射阀10均设置为朝向燃烧室4顶部的中心区域。控制单元14控制例如燃料喷射定时(即，每次燃料喷入气缸100的开始时间和持续时间)、燃料喷射量(即，在每次喷射中由燃料喷射阀10喷射的燃料量)、以及燃料喷射阀10的喷射压力，并且还计算火花塞9的点火定时，从而基于计算出的点火定时来控制供应至点火线圈16的电力。
节流阀12可旋转地连接于与进气通道5交叉地延伸的轴上，并且由例如驱动电动机响应于来自控制单元14的信号而驱动节流阀12。
爆震传感器15构造为检测燃烧室4内的振动，并且爆震传感器15例如为压电传感器。将来自爆震传感器15的检测信号输入控制单元14，控制单元14基于检测信号中的振动频率来判断是否发生爆震。
活塞3的顶面设置有空腔17。空腔17具有基本呈圆形的外周，并且设置在偏离活塞3的顶面中心的位置。
除了接收来自爆震传感器15的检测信号之外，控制单元14还接收来自曲柄角度传感器、加速器开度传感器、空气流量计(未示出)、以及监控内燃机工作状况的其它电子装置的检测信号。
图2示出用于本实施例的可变压缩比机构的实例。在未审查的日本专利申请公开No.2001-227367以及No.2002-61501中论述了可变压缩比机构的实例。下面将描述该可变压缩比机构的示意性结构。
在该可变压缩比机构中，活塞3通过第一连杆20和第二连杆21与曲柄23相连。第一连杆20与第二连杆21通过连接销26彼此相连。第二连杆21的中心与曲柄23的曲柄销28可旋转地连接，从而可随曲柄23一起旋转。第二连杆21的远离第一连杆20的一侧具有第三连杆22，第三连杆22通过连接销27与第二连杆21可旋转地连接。第三连杆22通过连接销29固定于控制轴24上。第三连杆22的固定部分的轴线偏心于控制轴24的中心轴线。随着控制轴24旋转，连接销29移动以改变第二连杆21的摆角，从而改变第一连杆20的位置，以及改变活塞3的上死点在气缸100内的位置。控制轴24由电动机致动器25驱动旋转。
通过控制轴24的旋转而改变活塞3的上死点在气缸100内的位置，参考图3A和图3B对此进行说明。图3A和图3B示意性地示出连杆20、21和22，连接销26、27、28和29，以及控制轴24之间的位置关系。具体地说，图3A示出活塞3的上死点处于高位的状态，即，对应于高压缩比的位置。图3B示出活塞3的上死点处于低位的状态，即，对应于低压缩比的位置。
如图3A所示，当控制轴24旋转而使得连接销29向比控制轴24的中心轴线(即，所描述的控制轴24的水平轴线)低的位置移动时，连接销27降低，从而使得第二连杆21相对于曲柄销28摆动至一个较陡的角度。第二连杆21较陡的摆动使得连接销26向上移动，从而使活塞3的上死点的位置向上移动，并增大了压缩比。
与之相反，如图3B所示，当控制轴24旋转而使得连接销29向比控制轴24的中心轴线(即，所描述的控制轴24的水平轴线)高的位置移动时，连接销27的位置升高，从而使得第二连杆21相对于曲柄销28摆动至一个较缓的角度。第二连杆21较缓的倾斜使得连接销26向下移动，从而使活塞3的上死点的位置向下移动，并减小了压缩比。
图4示出了用于具有上述构造的内燃机的各个操作范围的燃烧方法。图5示出了该内燃机的各个操作范围中的内燃机压缩比。本发明的方法使得：由在内燃机载荷改变的过渡操作期间喷射燃料与活塞之间的位置关系变化而导致的在气缸内直喷式可变压缩比内燃机中因可能发生的排气性能和燃烧性能的劣化程度最小化。换句话说，当内燃机的所需载荷改变时，通过移动活塞在气缸内的位置来改变内燃机的压缩比，这样在压缩比改变的过渡期内对内燃机的燃烧性能和排气性能造成不利的影响。本发明旨在解决这一问题。
在以下的说明中，术语“理论”、“稀薄”和“浓厚”用于表示供应至气缸内的空气与燃料的相对比例。理论空燃比可理解为下述空气与燃料的比例，其中，空气中的氧气足以使燃料中的基本所有氢和碳完全燃烧，从而使得排气主要包括燃烧产物(即，水蒸汽和二氧化碳)以及氮气，伴有少量的部分燃烧产物和污染物(例如一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物，等等)，但是不包括大量过剩的未燃燃料或过剩的氧气。稀薄空燃比或稀薄燃烧表示与理论空燃比相比氧气过量的情况，浓厚空燃比或浓厚燃烧表示与理论空燃比相比氧气不足以进行完全燃烧的情况。
在内燃机的低转数、低载荷的操作范围内，在压缩冲程中以与理论空燃比相比更稀薄的空燃比(即，少的燃料)向活塞3的空腔17内喷射燃料。燃料喷射产生了分层混合物，通过对该分层混合物火花点火来执行分层燃烧。在该情况下，内燃机压缩比设定为最大压缩比(例如，18)，且引入大体积的排气再循环(EGR)气体。这既可以实现符合要求的燃料消耗性能，又可以实现氮氧化物(NOx)排放低的燃烧。此外，引入的大量空气几乎相当于在节流阀全开操作下的引入大量空气，这样泵送损失减小。
作为选择，可以在进气冲程中执行燃料喷射，并且可执行利用高压缩比的压缩自点火操作而无需火花塞9的火花点火。
另一方面，在内燃机的高载荷、高转数的操作范围内，在整个燃烧室4中，通过对具有大致均匀的理论空燃比的混合物火花点火来执行理论燃烧，从而基于空气量来控制载荷。在该范围内，使内燃机的压缩比随着内燃机载荷的增加而降低，以避免诸如提前点火或爆震等异常燃烧的发生。在内燃机转速大于或等于预定转速和/或载荷大于或等于预定载荷的操作范围内，将压缩比设定为最小压缩比。
当内燃机在图5所示的分层燃烧的范围内运行时，当驾驶员要求加速而内燃机载荷相应地增大时，可变压缩比机构可能会发生响应延迟(例如电动机致动器25的响应延迟)，其可能造成压缩比没有充分减小到适应增大的要求载荷的状况。在这种状况下，可能会发生例如爆震等异常燃烧。为避免该情况下的异常燃烧，在压缩冲程中执行燃料喷射以产生分层燃烧，并且在执行分层燃烧时，在早于压缩冲程中的喷射的进气冲程中亦执行燃料喷射。将进气冲程中的燃料喷射量限制为：可防止喷射燃料在火花塞的点火定时前自点火的燃料量，即，防止发生提前点火的燃料量(提前点火进气燃料喷射量)。将在压缩冲程和进气冲程中所喷射的燃料的总量设定为：使得整个燃烧室内的总空燃比接近理论空燃比的燃料量。(注意，该总量也包括当以下述方法执行附加喷射时的附加喷射燃料量。)
当将通过提供大量空气而产生的稀薄空燃比转换至通过限制空气量而产生的理论空燃比时，由于节流阀12的响应延迟或由于空气自身的行为造成的延迟，有时无法足够快地对空气量进行限制。在该情况下，当基于空气量来设定燃料喷射量时，由于空气的实际量相对于所需载荷较大，燃料喷射量也将过量，从而导致使驾驶员感觉不适的过度输出。另一方面，当根据所需载荷来设定燃料喷射量时，实际的空气量大于适于所需载荷的空气量，因此将导致稀薄空燃比，这样会不利地增加NOx的排放量。因此，利用下述方法来设定本实施例中的燃料喷射量。
图6是示出在如图4所示那样从稀薄空燃比范围转换至理论空燃比范围时，通过控制单元14来控制燃料喷射的控制程序的流程图。下面将逐步地说明该控制程序。
在步骤S100中，判断是否存在增加内燃机载荷的需求。如果存在该需求，则处理进行至步骤S110。如果不存在该需求，则重复开始的操作。通过检测传感器信号是否改变来执行判断步骤S110，该传感器例如为测量内燃机转速或加速器踏板开度的传感器。如果基于传感器信号而计算出的所需载荷在图4所示的稀薄空燃比范围之外，则判定存在增加内燃机载荷的需求。
在步骤S110中，基于内燃机转速及根据例如加速器踏板开度而计算出的目标内燃机载荷，从如图5所示的曲线图中找出目标压缩比。处理进行至步骤S120。
在步骤S120中，根据电动机致动器25的操作量检测内燃机的实际压缩比。具体地说，由于电动机致动器25是基于来自控制单元14的信号来进行操作的，从而可基于电动机致动器25的操作量来检测实际压缩比。作为选择，可通过设置气缸压力传感器来检测实际压缩比。处理进行至步骤S130。
在步骤S130中，设定用于启动在压缩冲程中执行的燃料喷射的定时。图7是示出根据上述可变压缩比机构中的若干内燃机压缩比的活塞状态的示意图。该图的纵坐标表示活塞位置，而横坐标表示曲柄角度。如图7所示，当曲柄角度相同时，活塞的位置随着内燃机压缩比的增大而变高。
因此，用于启动压缩冲程喷射的最佳定时根据不同的内燃机压缩比而变化。如果将喷射启动定时设定为与每个目标压缩比下的曲柄角度相对应的定时，则喷射燃料与活塞之间的位置关系发生改变。这会导致例如喷射燃料冲击活塞的顶面，从而反弹并溅射于气缸孔的内壁上，或者喷射燃料从活塞的空腔中溢出。对于这种情况，根据内燃机压缩比计算出活塞的位置，以便根据活塞位置设置喷射启动定时。最佳的喷射启动定时随着内燃机压缩比的减小而被延迟。
在步骤S140中，对空气进入量进行预计。应该理解，在多缸式内燃机中，气缸以固定的次序或称“点火顺序”进行操作，从而每个气缸在任意给定时间中处于四冲程操作的不同阶段。相应地，通过检测按照点火次序在当前气缸之前的气缸的进气流量(例如，通过空气流量计)，也就是说，通过检测从气缸执行点火的顺序上看的吸入在前气缸内的空气量，可以接近地估算出用于当前气缸的预计空气进入量。将进入在前气缸的进气检测量用作进入当前气缸的空气量的预计值。然而，由于当前气缸处于可变压缩比控制的过程中，当前气缸就活塞的下死点位置而言与在前气缸有所不同。基于这个原因，两个气缸之间在下死点处的气缸容量不同。因此，基于两气缸的下死点处的气缸容量之差来修正空气进入量。
尽管令人期望的是如上所述使用在前气缸的空气进入量，也可以使用按照气缸执行点火的点火顺序处于在前气缸之前的气缸的空气进入量。作为另一种选择，可以顺次地计算进入空气量的变化，从而可以基于该变化计算出或可以基于进气通道内的气压以及关闭进气阀的定时预计出将要进入当前气缸的空气量。处理进行至步骤S150。
在步骤S150中，计算用于产生所需载荷的所需燃料喷射量。处理进行至步骤S160。
在步骤S160中，根据步骤S140中所预计的空气进入量以及步骤S150中所计算的燃料喷射量来计算空燃比(“A/F比”)。处理进行至步骤S170。在步骤S170中，判断计算出的空燃比是否比理论空燃比稀薄。
如果判定计算出的空燃比为稀薄，则操作进行至步骤S180，在该步骤中，将产生所需载荷的所需燃料喷射量(由步骤S150所计算)设定为用于内燃机载荷的基本喷射量。此外，将用于相对于产生理论空燃比补充计算出的喷射量的不足的喷射量设定为附加喷射量。该附加喷射量是当基于计算的基本喷射量的空燃比为稀薄时，为使空燃比等于理论空燃比所需要的喷射量。并且，AF标志设定为0(AF_FLAG＝0)。在该情况下，基本喷射量与附加喷射量的总和被认为是与将在每一周期中供应的燃料总量相等的目标燃料喷射量。
如果判断计算出的空燃比为非稀薄，则操作进行至步骤S190，在该步骤中，用于产生理论空燃比的喷射量被设定为基本喷射量，且AF标志设定为1(AF_FLAG＝1)。特别地，当计算出的空燃比比理论空燃比浓厚时，无论用于产生所需载荷的所需燃料喷射量(由步骤S150所计算)是多少，都将喷射量限制为产生理论空燃比的喷射量，并将理论喷射量设定为内燃机载荷的基本喷射量。这样可以将因燃料富集燃烧造成的未燃烧的碳氢化合物的排放降至最小。如果计算出的空燃比等于理论空燃比，将步骤S150算出的喷射量直接设定为内燃机载荷的基本喷射量。在每种情况下，基本喷射量可认为是与将在每个周期中供应的燃料总量相等的目标燃料喷射量。处理进行至步骤S200。
在步骤S200中，判断实际压缩比是否高于预定压缩比。这里使用的预定压缩比是当例如在低载荷操作中响应载荷增加需求而执行可变压缩比控制时，可变压缩比机构的操作延迟可能会导致诸如爆震或提前点火等异常燃烧的压缩比的下限。例如，在最大压缩比为18而最小压缩比为12的内燃机中，预定压缩比的值设定为约14。基于步骤S200中的判定结果，如果实际压缩比低于预定压缩比，则操作进行至步骤S270，而如果实际压缩比高于预定压缩比，则操作进行至步骤S210。
在步骤S210中，计算进气冲程中的喷射燃料量的上限(进气冲程喷射上限量A)以及压缩冲程中的喷射燃料量的上限(压缩冲程喷射上限量B)。进气冲程喷射上限量A是可防止喷射所产生的燃料混合物发生预点火的喷射量。该喷射量是根据内燃机压缩比而设定的，并且例如随着内燃机压缩比的下降而上升。压缩冲程喷射上限量B是在开始步骤S130中设定的压缩冲程的定时与结束喷射的预定定时之间可喷射的喷射量。压缩冲程喷射上限量B根据实际内燃机压缩比而变化。将结束喷射的预定定时设定为，例如，可仍然防止因不完全燃烧造成的在排气中产生并喷射烟雾的阈值点(与烟度限值相对应)。处理进行至步骤S220。
在步骤S220中，确定进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B之和是否大于或等于基本喷射量，即，进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总燃料喷射量是否达到内燃机载荷的基本喷射量。如果总燃料喷射量大于或等于基本喷射量，则操作进行至步骤S230，而如果总燃料喷射量小于基本喷射量，操作进行至步骤S240。
在步骤S230中，由于进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总燃料喷射量大于或等于内燃机载荷的基本喷射量，将进气冲程喷射上限量A设定为进气冲程喷射量，将从基本喷射量或基本喷射量与附加喷射量(如果确定了附加喷射量)的总和中减去进气冲程喷射上限量A所得到的喷射量设定为压缩冲程的喷射量。当存在用于补偿产生理论空燃比(AF_FLAG＝0)的喷射量的不足的附加喷射量并且进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总燃料喷射量大于或等于内燃机载荷的基本喷射量时，应该理解，内燃机处于不必持续很长时间的过渡状态。相应地，在进气冲程与压缩冲程期间喷射基本喷射量与附加喷射量的总喷射量。例如，为控制加速期间的排气排放，尽管只提供少量燃料用于所需载荷，但在加速的初始阶段提供大量的空气(其减缓了加速)，因此，为解决燃料状态稀薄的问题，附加燃料有时是必需的。然而，在该情况下，由于车辆将适度地开始加速，压缩比将不会明显改变，并且期望快速地经过过渡状态。因此可以认为，在点火之前因喷射附加燃料所引起的扭矩增加处于可忽略的范围以内，并且本实施例允许通过在燃烧之前的进气冲程与压缩冲程期间喷射全部燃料来简化过程。
如果进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总燃料喷射量小于内燃机载荷的基本喷射量，则操作进行至步骤S240，在步骤S240中，判断是否AF_FLAG＝0。如果AF_FLAG＝0，则操作进行至步骤S250，而如果AF_FLAG＝1，则操作进行至步骤S260。
在步骤S250中，将进气冲程喷射上限量A设定为进气冲程喷射量，并且将压缩冲程喷射上限量B设定为压缩冲程喷射量。此外，将从基本喷射量与附加喷射量的总和中减去进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总和所得到的喷射量设定为膨胀冲程喷射量。在该情况下，所需加速的程度为，需要附加燃料量来补偿用于得到理论空燃比的喷射量的不足，并且所需载荷不应为非常高。因此，在燃烧后的膨胀冲程期间，基本喷射量中的燃料余量将作为附加喷射量被全部一同喷射，因此可允许控制的简化。
在步骤S260中，将进气冲程喷射上限量A设定为进气冲程喷射量，将压缩冲程喷射上限量B设定为压缩冲程喷射量，并且将从基本喷射量中减去进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总和所得到的喷射量设定为第二进气冲程喷射量。在该情况下，紧接着进气下死点(例如，在下死点与下死点之后45°之间的范围，或在下死点之前45°与下死点之后45°之间的范围)执行第二进气冲程喷射，下面将参考图9对此进行说明。具体地说，当基于活塞位置时，在压缩冲程的初始阶段执行第二进气冲程喷射。然而，因为考虑到例如进气惯性的影响，通常将关闭进气阀的定时设定在下死点之后的时刻，故此处采用术语“第二进气冲程喷射”。
另一方面，如果在步骤S200中判定实际压缩比小于预定压缩比，则操作进行至步骤S270，在步骤S270中判断是否AF_FLAG＝0。如果AF_FLAG＝0，则操作进行至步骤S280，而如果AF_FLAG＝1，则操作进行至步骤S290。
在步骤S280中，将基本喷射量设定为进气冲程喷射量，并且将附加喷射量设定为膨胀冲程喷射量。在膨胀冲程的延迟定时(例如上死点之后90°或更迟)执行膨胀冲程喷射，并且将膨胀冲程喷射的喷射开始定时设定为使得在膨胀冲程期间附加燃料被完全喷射。在步骤S290中，将基本喷射量设定为进气冲程喷射量。
在完成步骤S250、S260、S280或S290中的任何一个步骤后，处理返回至开始。
图8为总结上述控制的图，即，在内燃机压缩比响应于内燃机载荷增加需求而减小的过渡时期内执行的燃料喷射控制。图9是燃料喷射控制的喷射定时图。图9中所示的低载荷高压缩比操作时刻的喷射定时(即，图中的顶线)与执行压缩自点火操作的时刻相对应。
当实际压缩比大于预定压缩比时，只要进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总和大于或等于基本喷射量，则无论空气进入量与用于所需载荷的燃料喷射量之间的空燃比稀于、浓于或等于理论空燃比，均执行进气冲程喷射和压缩冲程喷射(图6中的步骤S230以及图8、图9中的(1))。在该情况下，空燃比为理论空燃比。
当实际压缩比高于预定压缩比并且进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总和小于基本喷射量时，如果空气进入量与用于所需载荷的燃料喷射量之间的空燃比为稀，则在进气冲程和压缩冲程期间喷射基本喷射量，此外，在膨胀冲程期间喷射附加喷射量(图6中的步骤S250以及图8、图9中的(2))。具体地说，如果判定燃料喷射量对于所需载荷是足够的并且空燃比为稀，则在膨胀冲程的延迟定时附加喷射燃料，从而使空燃比等于理论空燃比。因此，可在不影响内燃机载荷的同时给予排气理论空燃比。换言之，可防止排气质量的下降，同时保证驾驶者所需的载荷。在相同的条件下，如果空气进入量与用于所需载荷的燃料喷射量之间的空燃比等于或浓于理论空燃比，则在进气冲程内执行两次喷射，并在压缩冲程内执行另一次喷射(图6中的步骤S260以及图8、图9中的(3))。具体地说，如果进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B的总和对所需载荷的喷射量来说存在一定量的不足，则在进气冲程中在下死点附近执行第二进气冲程喷射，以补偿上述不足量。
当实际压缩比低于预定压缩比时，如果空气进入量与用于所需载荷的燃料喷射量之间的空燃比为稀，则在进气冲程期间喷射基本喷射量，并在膨胀冲程期间喷射附加喷射量。从而，可使排气的空燃比等于理论空燃比(图6中的步骤S280以及图8、图9中的(4))。在相同的条件下，如果空气进入量与用于所需载荷的燃料喷射量之间的空燃比浓于或等于理论空燃比，则在进气冲程期间喷射基本喷射量(图6中的步骤S290以及图8、图9中的(5))。
图10是与执行图6中所示的控制对应的定时图。下面将对在低载荷高压缩比操作期间执进气冲程喷射的情况进行说明。
在存在内燃机载荷增加需求的时刻t1，尽管所需载荷的值以阶跃的方式改变，实际载荷由于例如空气进入量的控制延迟的原因而以渐进的方式增加。同样地，对于压缩比来说，压缩比的实际值由于例如可变压缩比机构的操作延迟而以渐进的方式改变。燃料喷射模式切换至包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射模式。
在该情况下，由于对进气冲程喷射量进行限制以避免发生提前点火，因此进气冲程喷射量随着压缩比的减小而逐渐增大。另一方面，为了防止喷射燃料由于冲击活塞的顶面而溅射于气缸的内壁上，或防止喷射燃料从活塞的空腔中溢出，并且随着为了降低压缩比而将活塞的位置降低，启动压缩冲程喷射的定时需要被延迟。由于结束喷射的定时由例如烟度限值所限制，因此，可喷射的量随着活塞位置降低而减少，或换句话说，随着压缩比的降低而减少。
当实现内燃机载荷所需的燃料量超过进气冲程喷射上限量A与压缩冲程喷射上限量B之和时(即，在时刻t2与时刻t3之间的时间段)，在进气冲程期间执行第二喷射或在膨胀冲程期间喷射不足的燃料量，如图8中的(2)或(3)。
当压缩比充分减小，从而可以在进气冲程喷射上限量A以内喷射用于达到所需载荷所需的燃料量，之后(即，从前述时刻t3起)单独地执行进气冲程喷射。
相应地，本实施例体现出下述优点。首先，由于用于启动压缩冲程喷射的定时根据实际压缩比的减小而被延迟，可以在过渡状态内适当地保持活塞3与喷射燃料之间的位置关系。这可以防止喷射燃料因猛烈冲击活塞的顶面并从该顶面反弹而溅射于气缸孔的壁上，也可以防止喷射燃料从空腔17中溢出，从而将未燃烧的碳氢化合物的排放降至最少。
第二，由于将在目标压缩比发生改变的过渡操作状态期间内的用于结束压缩冲程喷射的定时限制在与烟度限值相对应的时刻，可以可靠地防止在内燃机排气中产生烟雾。
第三，如果因将结束喷射的定时限制在与烟度限制相对应的时刻而使燃料喷射量低于目标燃料喷射量，则独立于压缩冲程喷射来执行该不足量的燃料喷射，从而可防止每个周期中的总喷射量低于用于所需载荷的燃料需求量。此外，由于在进气冲程下死点附近(即，在下死点之前45°与下死点之后45°之间的范围)喷射该不足量的燃料，因此可防止用于所需载荷的扭矩不足。
第四，如果由于将结束喷射的定时限制在与烟度限值相对应的时刻而使燃料喷射量小于目标燃料喷射量，则在膨胀冲程中的延迟定时执行该不足量的喷射，从而可防止每个周期中的总喷射量小于用于达到目标空燃比的燃料需求量。
第五，当进气冲程喷射量与压缩冲程喷射量的总燃料喷射量小于内燃机载荷的基本喷射量时，将进气冲程喷射量与压缩冲程喷射量分别设定为各自的上限喷射量。此外，当根据基本喷射量的空燃比为稀时，在膨胀冲程中的延迟定时执行附加燃料喷射，然而，当根据基本喷射量的空燃比为非稀时，通过在进气下死点附近喷射燃料来独立于进气冲程和压缩冲程地执行基本喷射量与总燃料喷射量之间的差量的喷射，该总燃料喷射量为进气冲程喷射量与压缩冲程喷射量之和。相应地，可同时满足适于所需载荷的转矩和目标空燃比。
第二实施例
下面将描述本发明的第二实施例。
图11和图12示出采用本实施例的内燃机的操作范围图。图11、图12与图4、图5的不同之处在于，内燃机在整个转速与载荷范围内均在理论空燃比下运行，不存在在低载荷范围内令内燃机在稀的空燃比下运行的范围。在该情况下，基于所需载荷设定空气进入量和内燃机压缩比，并且相应地控制节流阀12和电动机致动器25。
在以该方式运行的内燃机中，当内燃机载荷响应于例如当内燃机在低载荷范围内运行时所接收到的加速要求而增加时，如果节流阀12存在响应延迟，实际空气量将小于适于所需载荷的空气量。因此，由于以适合所需载荷的量喷射燃料，空燃比将非期望地变得比理论空燃比浓。此外，如果压缩比的降低因响应延迟或可变压缩比机构的操作时间而被延迟，则可能会发生爆震。
在该情况下，如第一实施例那样执行图6中所示出的控制程序。这样，可以根据实际空气进入量和适合所需载荷的燃料喷射量计算出空燃比，并且如果空燃比为浓，将燃料喷射量限制在获得理论空燃比的量。因此，尽管牺牲了与所需载荷相关的输出，但这可以防止排气质量因未燃烧的碳氢化合物的排放量的增大而降低，同时可防止由于执行压缩冲程喷射而发生爆震。
第三实施例
下面将说明本发明的第三实施例。
在第三实施例中，在图1中所示的进气凸轮轴11上应用图13中所示的可变阀系统90。该可变阀系统90用于连续地改变进气阀7的阀门升程以及阀门操作角度，从而控制空气进入量。因此，没有必要使用节流阀12。
在该情况下，升程指的是最大升程，并且对升程的可变控制指的是对最大升程的可变控制，但是需排除当进气阀7随曲柄的旋转而同步地开、关时发生的升程改变。
用于进气阀7的可变阀系统90包括：组合式的升程及操作角度改变机构43，其改变进气阀7的升程与操作角度，以及相位改变机构42，其提前或延后阀抬升的中心角的相位(即，阀相对于曲柄转动打开的相位)。
例如从未审查的日本专利申请公开No.2002-89303以及No.2002-89341已知升程及操作角度改变机构43及相位改变机构42。如图13所示，下面将简要描述该机构的示意性构造。
升程及操作角度改变机构43包括：中空驱动轴31，其由设置在气缸盖上部的凸轮支架(未示出)可旋转地支撑；偏心凸轮32，其通过例如压力配合固定在驱动轴31上；控制轴37，其设置在驱动轴31上方并与驱动轴31平行，并且控制轴37由同一凸轮支架可旋转地支撑；可变阀摇臂34，其由控制轴37的偏心凸轮部分38可摆动地支撑；连接构件35，其一端通过连接销39与可变阀摇臂34的一端相连；以及摆动凸轮36，每个摆动凸轮36与驱动轴31共轴地设置，并且通过连接销41与连接构件35的另一端相连。此外，升程及操作角度改变机构43还包括：驱动轴角度传感器47，其检测驱动轴31的旋转角度；以及控制轴角度传感器48，其检测控制轴37的旋转角度。这些传感器的检测值被读入控制单元14。
驱动轴31由内燃机的曲柄通过定时链或定时带进行驱动。偏心凸轮32具有圆形外表面。该外表面的中心相对于驱动轴31的轴线偏离预定的距离。围绕该外表面可旋转地装配连接臂33的环形部分。
偏心凸轮部分38可旋转地装配在可变阀摇臂34的大致中部。可变阀摇臂34的一端通过连接销40连接在连接臂33上，而另一端通过连接销39连接在连接构件35上。偏心凸轮部分38相对于控制轴37的轴线是偏心的，从而可变阀摇臂34的旋转中心根据控制轴37的角度位置而改变。
围绕驱动轴31可旋转地装配每个摆动凸轮36。如上所述，摆动凸轮36的垂直于驱动轴31的轴线方向而延伸的一端通过连接销41与连接构件35的下端相连。摆动凸轮36的下侧设置有：圆周基面，其形成与驱动轴31同心的圆弧；以及凸轮面，其从该圆周基面连续地延伸至上述一端以形成预定曲面。圆周基面及凸轮面根据摆动凸轮36的摆动位置与设置在每个进气阀7上部的起阀器7a相接触。
具体地说，圆周基面限定了升程为零的圆周基部。当摆动凸轮36通过摆动使凸轮面与对应的起阀器7a相接触时，进气阀7逐渐地向上提升。圆周基部与提升部之间设置有窄的斜面部。
控制轴37构造为可通过设置在控制轴37一端的升程及操作角度控制电动机44在预定的角度范围内进行旋转。基于来自控制单元14的控制信号来控制供应至电动机44的电力。电动机44不仅具有在改变操作角度时将控制轴37转动至目标角度的功能，还具有在内燃机运转时将控制轴37保持在目标角度的功能。为将控制轴37保持在目标角度而向电动机44供应的电流，即，用于产生将控制轴37保持在目标角度的所需转矩(保持转矩)所需的电流，被称为保持电流。
下面将对升程及操作角度改变机构43的操作进行说明。当驱动轴31旋转时，偏心凸轮32的凸轮作用使连接臂33竖直移动，因此使可变阀摇臂34绕着作为摆动轴的控制轴37而摆动。可变阀摇臂34的摆动通过连接构件35传递至每个摆动凸轮36，从而使摆动凸轮36摆动。摆动凸轮36的凸轮作用使对应的进气阀7向上提升。在该情况下，当通过电动机44改变控制轴37的角度时，可变阀摇臂34的旋转中心的位置发生改变，从而改变了摆动凸轮36的初始摆动位置。
例如，当将偏心凸轮部38设定在上方位置时，整个可变阀摇臂34被相应地设定在上方位置，因此，连接销41被提升至相对靠上方的位置。换句话说，摆动凸轮36的初始摆动位置被倾斜为使其凸轮面的位置远离起阀器7a。因此，当通过驱动轴31的转动使摆动凸轮36摆动时，圆周基面继续与起阀器7a长时间接触，然而凸轮面与起阀器7a仅短时间接触。因此，整个升程被减小，从而进气阀7的开启定时与关闭定时之间的角度范围减小，即进气阀的操作角度减小。
与之相反，当将偏心凸轮部38设定在下方位置时，整个可变阀摇臂34被相应地设定在下方位置，从而将每个摆动凸轮36的上述端部按压在相对靠下方的位置。换句话说，摆动凸轮36的初始摆动位置被倾斜为使凸轮面的位置靠近起阀器7a。因此，当通过驱动轴31的旋转使摆动凸轮36摆动时，摆动凸轮36的与起阀器7a接触的部分立即从圆周基面转换到凸轮面。因此，整个升程增大，从而进气阀7的操作角度增大。
由于可以以连续的方式改变偏心凸轮部38的初始位置，相应地可以以连续的方式改变阀门提升特性。具体地说，如图14所示，升程和操作角度都可以同时且连续地增大和减小。
相位改变机构42包括设置在驱动轴31前端部的链轮45和使链轮45及驱动轴31在预定的角度范围内相对旋转的相位控制致动器46。
链轮45通过定时链或定时带(未示出)与曲柄同步地旋转。基于控制单元14的控制信号对相位控制致动器46进行控制。通过对相位控制致动器46的控制，使链轮45和驱动轴31相对旋转，从而使抬升中心角的相位提前或延后。换句话说，在不改变抬升特性曲线本身的情况下使中心角的相位提前或延后。此外，可以以连续的方式实现这一变化。相位改变机构42可具有多种形式，如配备有液压致动器或电磁致动器的形式，尽管在本实施例中的相位改变机构42为配备有液压致动器的形式。
在用于进气阀7的可变阀系统90中，由控制单元14基于控制图对进气阀7的操作角度进行控制，该控制图中，操作角度是基于内燃机转速和内燃机载荷而分配的。具体地说，该控制图设置为：如图15所示，例如，进气阀关闭定时随着内燃机载荷的增大而被延迟(或变得更接近下死点)。换句话说，在该控制图中，内燃机的载荷越大，操作角度就越大。
如图16所示，在本实施例中的压缩比的设定与在第二实施例中相同。具体地说，压缩比随着内燃机载荷的增大而减小。
如上所述，当利用进气阀关闭定时来控制空气进入量时，如果关闭进气阀7的定时因载荷的增大而被延迟，那么在向着目标控制值改变进气阀关闭定时时所采用的微控制值成为一个问题。微控制值表示每单位时间内进气阀关闭定时的改变量，并且微控制值是当收到来自控制单元14的用于改变进气阀关闭定时的命令时，基于电动机44与相位控制致动器46在每单位时间(例如10ms)内的操作设定量而确定的。
如果微控制值增大，那么实际进气阀关闭定时将非期望地超过目标控制值，这可能导致空气进入量超过目标空气进入量。与之相反，如果微控制值减小，用于控制空气进入量的时间将被延长，这意味着将牺牲加速性能。
如果空气进入过量，存在空燃比在内燃机压缩比随着内燃机载荷的增大而减小的过渡期内变得过稀的担忧，如在第一实施例中那样。另一方面，当进气阀关闭定时的延迟被延迟时，存在空燃比在内燃机压缩比随着内燃机载荷的增大而减小的过渡期内变浓的担忧，如在第二实施例中那样。
然而，在每种情况中，通过执行如图6所示的控制程序，可以防止排气质量的下降，并且可以防止诸如爆震等异常燃烧的发生，如在第一实施例和第二实施例中那样。相应地，当像在本实施例中这样应用可变阀系统90时，可将微控制值设定为较大值，从而防止加速性能的降低。
虽然参考特定的优选实施例而公开了本发明，但是可以在不偏离由所附权利要求或其等同内容限定的本发明的范围的前提下对上述实施例做出多种变形、修改和变化。相应地，本发明不限于上述实施例，而是具有由所附权利要求的表达所限定的全部范围。

Claims (19)

1.一种用于具有气缸和设置在所述气缸内的活塞的四冲程气缸内直喷式内燃机的控制装置，所述控制装置包括；
可变压缩比机构，其通过改变所述活塞的上死点位置可变地控制内燃机压缩比；
燃料喷射装置，其用于将燃料直接喷射入所述气缸内；以及
控制器，其用于控制所述燃料喷射装置和所述可变压缩比机构；
其中，当所述内燃机的实际压缩比大于目标压缩比时，所述控制器使所述可变压缩比机构减小所述实际压缩比，并且根据所述实际压缩比的减小，所述控制器控制所述燃料喷射装置在进气冲程中喷射进气燃料喷射量并且在压缩冲程中喷射压缩燃料喷射量，并且所述控制器延迟在所述压缩冲程中启动燃料喷射的定时。
2.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述控制器将所述进气燃料喷射量限制为比提前点火进气燃料喷射量小的进气冲程喷射上限量；并且
所述控制器将所述压缩燃料喷射量限制为可在压缩冲程中的与烟度限值相对应的时刻之前进行喷射的压缩冲程喷射上限量。
3.如权利要求2所述的控制装置，其中，
当所述进气燃料喷射量与所述压缩燃料喷射量之和小于目标燃料喷射量时，通过在所述活塞的进气下死点附近喷射一定的燃料量，所述控制器使所述燃料喷射装置执行与所述进气冲程中的燃料喷射以及所述压缩冲程中的燃料喷射独立的附加燃料喷射，所述一定的燃料量等于所述目标燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量。
4.如权利要求2所述的控制装置，其中，
当所述进气燃料喷射量与所述压缩燃料喷射量之和小于目标燃料喷射量时，所述控制器使所述燃料喷射装置在膨胀冲程中的延迟定时喷射附加燃料量，所述附加燃料量等于所述目标燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量。
5.如权利要求2所述的控制装置，其中，
所述控制器判定与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量；
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和小于所述基本燃料喷射量时，所述控制器将所述进气燃料喷射量设定为所述进气冲程喷射上限量，并将所述压缩燃料喷射量设定为所述压缩冲程喷射上限量；
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比等于或浓于理论空燃比时，通过在所述活塞的进气下死点附近喷射一定的燃料量，所述控制器使所述燃料喷射装置执行与所述进气冲程中的燃料喷射以及所述压缩冲程中的燃料喷射独立的附加燃料喷射，所述一定的燃料量等于所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量；并且
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比稀于理论空燃比时，所述控制器使所述燃料喷射装置在膨胀冲程中的延迟定时喷射一定的燃料量，所述一定的燃料量等于所述基本燃料喷射量与使空燃比等于理论空燃比的燃料量之间的差量。
6.如权利要求2所述的控制装置，其中，
所述控制器判定与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量；
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和小于所述基本燃料喷射量时，所述控制器将所述进气燃料喷射量设定为所述进气冲程喷射上限量，并将所述压缩燃料喷射量设定为所述压缩冲程喷射上限量；
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比等于或浓于理论空燃比时，通过在所述活塞的进气下死点附近喷射一定的燃料量，所述控制器使所述燃料喷射装置执行与所述进气冲程中的燃料喷射以及所述压缩冲程中的燃料喷射独立的附加燃料喷射，所述一定的燃料量等于所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量；并且
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比稀于理论空燃比时，所述控制器使所述燃料喷射装置在膨胀冲程中的延迟定时喷射使所述空燃比等于理论空燃比的附加燃料量。
7.如权利要求5所述的控制装置，其中，
当判定所述基本燃料喷射量大于所述使空燃比等于理论空燃比的燃料量时，所述控制器将所述基本燃料喷射量限制为与所述使空燃比等于理论空燃比的燃料量相等。
8.如权利要求2所述的控制装置，其中，
所述控制器判定与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量；
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和大于或等于所述基本燃料喷射量时，所述控制器将所述进气燃料喷射量设定为进气冲程喷射上限量；
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比等于或浓于理论空燃比时，所述控制器将所述压缩燃料喷射量设定为所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量之间的差量；并且
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比稀于理论空燃比时，所述控制器将所述压缩燃料喷射量设定为使空燃比等于理论空燃比的附加燃料量与所述进气燃料喷射量之间的差量。
9.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述控制器判定与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量；
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比稀于理论空燃比时，所述控制器将所述进气燃料喷射量设定为等于所述基本燃料喷射量，并将所述压缩燃料喷射量设定为等于理论空燃比所需的燃料量与所述基本燃料喷射量之间的差量；并且
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比等于或浓于理论空燃比时，所述控制器将所述基本燃料喷射量限制为等于理论空燃比所需的燃料量，并将所述进气燃料喷射量设定为等于所述基本燃料喷射量，并且将所述压缩燃料喷射量设定为零。
10.如权利要求1所述的控制装置，其中，
当所述实际压缩比等于或大于可能发生异常燃烧的预定压缩比时，所述控制器判定进气冲程喷射上限量以及压缩冲程喷射上限量；并且
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和大于与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量时，
将所述进气燃料喷射量设定为等于所述进气冲程喷射上限量，并且
当所述基本燃料喷射量小于使空燃比等于理论空燃比的喷射量时，将所述压缩燃料喷射量设定为等于所述使空燃比等于理论空燃比的喷射量与所述进气燃料喷射量之间的差量，并且当所述基本燃料喷射量等于或大于所述使空燃比等于理论空燃比的喷射量时，将所述压缩燃料喷射量设定为等于所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量之间的差量。
11.如权利要求1所述的控制装置，其中，
当所述实际压缩比等于或大于可能发生异常燃烧的预定压缩比时，所述控制器判定进气冲程喷射上限量以及压缩冲程喷射上限量；并且
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和不大于与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量时，
将所述进气燃料喷射量设定为等于所述进气冲程喷射上限量，
将所述压缩燃料喷射量设定为等于所述压缩冲程喷射上限量，并且
当所述基本燃料喷射量小于使空燃比等于理论空燃比的喷射量时，在膨胀冲程中的延迟定时喷射膨胀燃料喷射量，所述膨胀燃料喷射量等于所述使空燃比等于理论空燃比的喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量，并且当所述基本燃料喷射量等于或大于所述使空燃比等于理论空燃比的喷射量时，在所述活塞的进气下死点附近喷射分离的附加进气燃料喷射量，所述分离的附加进气燃料喷射量等于所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量。
12.如权利要求1所述的控制装置，其中，
当所述实际压缩比小于可能发生异常燃烧的预定压缩比时，将所述进气燃料喷射量设定为与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量，并将所述压缩燃料喷射量设定为零；并且
当所述基本燃料喷射量小于使空燃比等于理论空燃比的喷射量时，在膨胀冲程中的延迟定时喷射膨胀燃料喷射量，所述膨胀燃料喷射量等于所述使空燃比等于理论空燃比的喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量。
13.一种用于具有气缸和设置在所述气缸内的活塞的四冲程气缸内直喷式内燃机中的燃料喷射控制方法，所述方法包括：
当所述内燃机的实际压缩比大于目标压缩比时，减小所述实际压缩比，并且根据所述实际压缩比的减小，在进气冲程中喷射进气燃料喷射量并在压缩冲程中喷射压缩燃料喷射量，并延迟在所述压缩冲程中启动燃料喷射的定时。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
将所述进气燃料喷射量限制为比提前点火进气燃料喷射量小的进气冲程喷射上限量；并且
将所述压缩燃料喷射量限制为可在压缩冲程中的与烟度限值相对应的时刻之前进行喷射的压缩冲程喷射上限量。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
当所述进气燃料喷射量与所述压缩燃料喷射量之和小于目标燃料喷射量时，在所述活塞的进气下死点附近单独地喷射附加燃料喷射量，所述附加燃料喷射量等于所述目标燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量。
16.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
当所述进气燃料喷射量与所述压缩燃料喷射量之和小于目标燃料喷射量时，在膨胀冲程中的延迟定时喷射附加燃料量，所述附加燃料量等于所述目标燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量。
17.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
判定与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量；
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和小于所述基本燃料喷射量时，将所述进气燃料喷射量设定为所述进气冲程喷射上限量，并将所述压缩燃料喷射量设定为所述压缩冲程喷射上限量；
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比等于或浓于理论空燃比时，在所述活塞的进气下死点附近单独地喷射附加燃料喷射量，所述附加燃料喷射量等于所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量；并且
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比稀于理论空燃比时，在膨胀冲程中的延迟定时喷射附加燃料量，所述附加燃料量等于所述基本燃料喷射量与使空燃比等于理论空燃比的燃料量之间的差量。
18.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
判定与内燃机载荷相对应的基本燃料喷射量；
当所述进气冲程喷射上限量与所述压缩冲程喷射上限量之和小于所述基本燃料喷射量时，将所述进气燃料喷射量设定为所述进气冲程喷射上限量，并将所述压缩燃料喷射量设定为所述压缩冲程喷射上限量；
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比等于或浓于理论空燃比时，在所述活塞的进气下死点附近单独地喷射附加燃料喷射量，所述附加燃料喷射量等于所述基本燃料喷射量与所述进气燃料喷射量和所述压缩燃料喷射量之和之间的差量；并且
当基于所述基本燃料喷射量的空燃比稀于理论空燃比时，在膨胀冲程中的延迟定时喷射使所述空燃比等于所述理论空燃比的附加燃料量。
19.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
当判定所述基本燃料喷射量大于所述使空燃比等于理论空燃比的燃料量时，将所述基本燃料喷射量限制为等于所述使空燃比等于理论空燃比的燃料量。
CN200980107371.7A 2008-03-03 2009-02-19 用于气缸内直喷式内燃机的控制装置 Active CN101960125B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008052342 2008-03-03
JP2008-052342 2008-03-03
JP2009-012699 2009-01-23
JP2009012699A JP5332645B2 (ja) 2008-03-03 2009-01-23 筒内直接噴射式内燃機関
PCT/IB2009/000299 WO2009109819A1 (en) 2008-03-03 2009-02-19 Control apparatus for a cylinder direct-injection internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101960125A CN101960125A (zh) 2011-01-26
CN101960125B true CN101960125B (zh) 2014-09-17

Family

ID=41055586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980107371.7A Active CN101960125B (zh) 2008-03-03 2009-02-19 用于气缸内直喷式内燃机的控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8627789B2 (zh)
EP (1) EP2263000B1 (zh)
JP (1) JP5332645B2 (zh)
CN (1) CN101960125B (zh)
WO (1) WO2009109819A1 (zh)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5332645B2 (ja) * 2008-03-03 2013-11-06 日産自動車株式会社 筒内直接噴射式内燃機関
JP5332687B2 (ja) * 2009-02-13 2013-11-06 日産自動車株式会社 エンジンの圧縮比制御装置及び圧縮比制御方法
JP4849188B2 (ja) * 2009-06-15 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP5311068B2 (ja) * 2010-06-15 2013-10-09 三菱自動車工業株式会社 内燃機関
JP5445421B2 (ja) * 2010-09-29 2014-03-19 マツダ株式会社 予混合圧縮自己着火エンジン
JP5569348B2 (ja) * 2010-11-10 2014-08-13 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比機構を備える内燃機関
JP5572107B2 (ja) * 2011-01-31 2014-08-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
WO2012127622A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5936367B2 (ja) * 2012-01-20 2016-06-22 三菱重工業株式会社 内燃機関の燃焼制御装置及び制御方法
JP5660252B2 (ja) * 2012-05-17 2015-01-28 日産自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御装置
WO2014027497A1 (ja) * 2012-08-13 2014-02-20 日産自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御装置及び制御方法
JP2014040775A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Hitachi Automotive Systems Ltd エンジンの制御装置
US9719439B2 (en) 2012-08-24 2017-08-01 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling spark timing when cylinders of an engine are deactivated to reduce noise and vibration
US10227939B2 (en) 2012-08-24 2019-03-12 GM Global Technology Operations LLC Cylinder deactivation pattern matching
US9534550B2 (en) * 2012-09-10 2017-01-03 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
US9650978B2 (en) 2013-01-07 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC System and method for randomly adjusting a firing frequency of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9638121B2 (en) 2012-08-24 2017-05-02 GM Global Technology Operations LLC System and method for deactivating a cylinder of an engine and reactivating the cylinder based on an estimated trapped air mass
US9458778B2 (en) 2012-08-24 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Cylinder activation and deactivation control systems and methods
US9458779B2 (en) 2013-01-07 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Intake runner temperature determination systems and methods
US9726139B2 (en) 2012-09-10 2017-08-08 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9458780B2 (en) 2012-09-10 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling cylinder deactivation periods and patterns
CN104364506B (zh) 2012-08-29 2017-03-01 马自达汽车株式会社 火花点火直喷式发动机
JP6071370B2 (ja) * 2012-09-21 2017-02-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
CN105008697B (zh) * 2013-02-18 2016-09-07 日产自动车株式会社 内燃机的控制装置以及控制方法
MX359092B (es) * 2013-02-22 2018-09-14 Nissan Motor Dispositivo y metodo para controlar motor de combustion interna.
JP6006146B2 (ja) 2013-03-07 2016-10-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジンの制御装置
US9494092B2 (en) 2013-03-13 2016-11-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for predicting parameters associated with airflow through an engine
JP6015853B2 (ja) * 2013-04-23 2016-10-26 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
JP6167700B2 (ja) 2013-07-04 2017-07-26 株式会社デンソー 筒内噴射エンジンの制御装置
US9382857B2 (en) * 2013-12-18 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Post fuel injection of gaseous fuel to reduce exhaust emissions
US9441550B2 (en) 2014-06-10 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC Cylinder firing fraction determination and control systems and methods
US9556811B2 (en) 2014-06-20 2017-01-31 GM Global Technology Operations LLC Firing pattern management for improved transient vibration in variable cylinder deactivation mode
US9885292B2 (en) * 2014-06-27 2018-02-06 Nissan Motor Co., Ltd. Control device for compression ratio variable internal combustion engine
US9599047B2 (en) 2014-11-20 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Combination cylinder state and transmission gear control systems and methods
CN104727957B (zh) * 2014-12-12 2018-01-09 西安电子科技大学 一种动态改变燃烧室容积的活塞式内燃机控制方法
US9890716B2 (en) * 2015-01-23 2018-02-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
JP6453439B2 (ja) * 2015-03-05 2019-01-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁、燃料噴射弁の制御装置、及び制御方法
US10337441B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
JP6237709B2 (ja) 2015-06-15 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CA2996105C (en) * 2015-08-20 2018-06-19 Nissan Motor Co., Ltd. Control device of engine and control method of engine
RU2731355C1 (ru) * 2016-12-13 2020-09-01 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Способ управления двигателем внутреннего сгорания и устройство управления
US10202898B2 (en) * 2017-04-25 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injection control
AT520847B1 (de) * 2018-01-23 2019-11-15 Avl List Gmbh Verfahren zum betreiben einer otto-brennkraftmaschine
US11236698B2 (en) * 2019-02-20 2022-02-01 King Abdullah University Of Science And Technology Internal combustion engines having pre-ignition mitigation controls and methods for their operation
US11473550B2 (en) 2019-02-20 2022-10-18 King Abdullah University Of Science And Technology Internal combustion engines having super knock mitigation controls and methods for their operation
US11391230B2 (en) * 2019-11-07 2022-07-19 Saudi Arabian Oil Company Compression ignition engines and methods for operating the same under cold start fast idle conditions
US11092089B1 (en) * 2020-06-30 2021-08-17 GM Global Technology Operations LLC Variable compression ratio engine control strategy
CN115030831B (zh) * 2021-03-03 2023-10-03 北汽福田汽车股份有限公司 发动机的控制方法、计算机可读存储介质以及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002021613A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Mazda Motor Corp エンジンの燃焼制御装置
CN1512050A (zh) * 2002-12-27 2004-07-14 日产自动车株式会社 具有可变压缩比机构的内燃发动机及其控制方法
JP2005226486A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Toyota Motor Corp 予混合圧縮着火内燃機関
CN101035976A (zh) * 2004-10-01 2007-09-12 五十铃自动车株式会社 柴油机
JP2007263042A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
JP2008019873A (ja) * 2007-10-04 2008-01-31 Toyota Motor Corp 圧縮比変更期間における内燃機関の制御

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2087233A (en) * 1932-10-08 1937-07-20 Ex Cell O Corp Fuel injection system
US2768615A (en) * 1953-04-16 1956-10-30 Texaco Development Corp Fuel injection systems
US4796591A (en) * 1986-09-03 1989-01-10 Nippondenso Co., Ltd. Internal combustion engine control system
US4856463A (en) * 1987-01-28 1989-08-15 Johnston Richard P Variable-cycle reciprocating internal combustion engine
JP3358387B2 (ja) * 1995-06-01 2002-12-16 日産自動車株式会社 可変バルブタイミング装置の診断装置
US5613475A (en) * 1996-03-07 1997-03-25 Firey; Joseph C. Gasoline fuel injector compensator
JP3189734B2 (ja) * 1996-12-19 2001-07-16 三菱自動車工業株式会社 火花点火式筒内噴射型内燃機関
JP3538003B2 (ja) * 1997-08-29 2004-06-14 三菱電機株式会社 内燃機関の筒内噴射式燃料制御装置
JP3613018B2 (ja) * 1998-08-06 2005-01-26 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの制御装置
JP2000130200A (ja) * 1998-10-30 2000-05-09 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジンの制御装置
US6640773B2 (en) * 2000-12-26 2003-11-04 Westport Research Inc. Method and apparatus for gaseous fuel introduction and controlling combustion in an internal combustion engine
US6289868B1 (en) * 2000-02-11 2001-09-18 Michael E. Jayne Plasma ignition for direct injected internal combustion engines
JP2002004913A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Nissan Motor Co Ltd 圧縮自己着火式内燃機関
JP4667718B2 (ja) * 2003-01-09 2011-04-13 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比機構を備えた内燃機関の制御装置
US6947830B1 (en) * 2004-08-31 2005-09-20 Walt Froloff Adaptive variable fuel internal combustion engine
JP3979416B2 (ja) * 2004-10-01 2007-09-19 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジン
CN101218423B (zh) * 2005-03-03 2011-12-21 通用汽车环球科技运作公司 在燃料直喷发动机受控自动点火与火花点火模式之间转换的方法
JP4499643B2 (ja) * 2005-09-30 2010-07-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 多段燃料噴射式内燃機関
JP4730138B2 (ja) * 2006-03-02 2011-07-20 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃焼制御装置
US7484498B2 (en) * 2006-03-31 2009-02-03 Mazda Motor Corporation Spark-ignition gasoline engine
JP2008115808A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Denso Corp 内燃機関の制御装置
US7469181B2 (en) * 2007-01-29 2008-12-23 Caterpillar Inc. High load operation in a homogeneous charge compression ignition engine
US8096108B2 (en) * 2007-05-01 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Engine warm-up of a homogeneous charge compression ignition engine
JP5332645B2 (ja) * 2008-03-03 2013-11-06 日産自動車株式会社 筒内直接噴射式内燃機関

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002021613A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Mazda Motor Corp エンジンの燃焼制御装置
CN1512050A (zh) * 2002-12-27 2004-07-14 日产自动车株式会社 具有可变压缩比机构的内燃发动机及其控制方法
JP2005226486A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Toyota Motor Corp 予混合圧縮着火内燃機関
CN101035976A (zh) * 2004-10-01 2007-09-12 五十铃自动车株式会社 柴油机
JP2007263042A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
JP2008019873A (ja) * 2007-10-04 2008-01-31 Toyota Motor Corp 圧縮比変更期間における内燃機関の制御

Also Published As

Publication number Publication date
EP2263000A1 (en) 2010-12-22
WO2009109819A1 (en) 2009-09-11
JP5332645B2 (ja) 2013-11-06
EP2263000A4 (en) 2017-07-19
JP2009236107A (ja) 2009-10-15
EP2263000B1 (en) 2018-12-12
US8627789B2 (en) 2014-01-14
CN101960125A (zh) 2011-01-26
US20110005496A1 (en) 2011-01-13
WO2009109819A8 (en) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960125B (zh) 用于气缸内直喷式内燃机的控制装置
JP3500951B2 (ja) ノンスロットル式の圧縮着火式内燃機関およびその制御方法
US7219650B2 (en) Control apparatus of fuel injection type internal combustion engine
US6055948A (en) Internal combustion engine control system
KR100299999B1 (ko) 엔진내의두스파크점화연소상태사이의순간제어시스템
JP4836088B2 (ja) 圧縮自己着火式内燃機関の制御装置および制御方法
CN100412340C (zh) 柴油机控制系统
US6564763B2 (en) Internal combustion engine control system
CN102852659B (zh) 缸内喷射式发动机的控制装置
US6513485B2 (en) Fuel injection control system for internal combustion engine
EP1591657B1 (en) Engine starting system
CN107725203A (zh) 发动机控制器及发动机控制方法
EP1741905B1 (en) Engine control system with fuel injection timing control method
CN101326357A (zh) 用于火花点火直喷式内燃机的控制设备以及控制方法
KR20010020197A (ko) 자동차 내연기관의 작동을 위한 방법
US6722342B2 (en) Fuel injection control system and method for internal combustion engine as well as engine control unit
US20040250803A1 (en) Control system for compression ignition internal combustion engine
JP5064729B2 (ja) 内燃機関の空気量算出装置
US20150204262A1 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP4036165B2 (ja) 自着火エンジン
KR20200024920A (ko) 연소 시스템 및 방법
US11401885B2 (en) Engine unit
JP4120452B2 (ja) 筒内噴射式内燃機関
JPH09280092A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2001003802A (ja) 内燃機関を運転するための方法、内燃機関のための制御装置並びに内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant