CN102287278B

CN102287278B - 内燃机

Info

Publication number: CN102287278B
Application number: CN201110164294.8A
Authority: CN
Inventors: 田中大
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2031-06-14
Also published as: JP5311068B2; EP2397679B1; EP2397679A2; JP2012002106A; CN102287278A; EP2397679A3

Abstract

一种内燃机，包括：喷射器，将燃料喷射到进气通道内；进气冲程喷射装置，该进气冲程喷射装置使所述喷射器在进气冲程中喷射燃料；排气冲程喷射装置，该排气冲程喷射装置使所述喷射器在排气冲程中喷射燃料；排气再循环装置，该排气再循环装置使一部分排气再循环到进气系统；设定装置，该设定装置设定排气被所述排气再循环装置再循环的状况；以及喷射控制装置，该喷射控制装置根据由所述设定装置所设定的排气的再循环状况来控制进气冲程喷射装置和排气冲程喷射装置的操作比。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及一种控制燃料喷射到进气通道中的状况的内燃机，从而改善性能，而无需在气缸内设置将燃料直接喷射到气缸中的燃料喷射装置。

背景技术

作为一种内燃机(发动机)，存在包含设置在气缸内以将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器、以及设置在进气通道中以将燃料喷射到进气通道中的喷口喷射器的一种发动机(参见专利文献1)。

在包含直喷喷射器和喷口喷射器的发动机中，通过其中利用将高压燃料从直喷喷射器直接喷射到气缸中而使具有丰富燃料的空燃混合物可以聚集在火花塞周围的所谓分层稀薄燃烧，可以使燃烧处于其中总的空燃比稀薄的状态，并且可以实现燃料消耗的显著减少。而且，可以利用燃料气化的潜热来冷却进气，并且可以使空燃混合物的温度下降以抑制爆震的发生。

此外，由于通过冷却进气可以使空气密度上升，所以可以使满载时的进气量增大而改善性能。此外，通过直接喷射到气缸中的喷雾的冲力，可以使气缸内的湍流增强，可以促进火焰传播并且可以改善燃烧稳定性。从而，可以增大EGR(排气再循环)引入量，而减少了燃料成本。此外，通过将燃料从喷口喷射器直接喷射到进气通道中，在气缸内部的流动弱并且空燃混合物的均匀性变差的低负载运转区域中，能够促进所述空燃混合物的均匀化。

然而，在包含直喷喷射器和喷口喷射器的发动机中，设置在气缸中的直喷喷射器的顶端暴露于高温和高压的燃烧气体。因此，即使在为了促进空燃混合物的均匀化而从喷口喷射器喷射燃料的情况下，为了以通过燃料喷射的冷却作用来冷却直喷喷射器的顶端，也需要延长燃料从直喷喷射器的喷射。因而，在当前条件下，不能仅仅从喷口喷射器来进行燃料喷射。此外，由于从直喷喷射器喷射的部分燃料撞击燃烧室的壁并且以液态膜的状态燃烧，所以问题在于颗粒物质的排出是大量的。此外，由于需要从直喷喷射器喷射高压燃料，所以担心高压泵的功率损失将会影响性能。

此外，由于直喷喷射器需要保证耐热性和耐压性，并且直喷喷射器的顶端暴露于燃烧气体，所以根据运转条件，由于燃烧产物或燃料的碳化引起的沉积物容易堆积，并且需要针对沉积物的装置。因此，在包含直喷喷射器的内燃机中，存在燃料喷射系统的成本升高的问题。

引用列表

[专利文献1]日本专利公开No.2009-228447

发明内容

技术问题

已经考虑到上述情况而创造了本发明，并且其目的是提供这样一种内燃机，其能够控制燃料喷射到进气通道的状况，而无需在气缸内部设置将燃料直接喷射到该气缸中的直喷喷射器，从而维持了与将燃料直接喷射到气缸中的情况下的性能一致的性能，并且获得了高性能。

具体地，本发明的目的是提供一种内燃机，该内燃机包含了使一部分排气再循环到进气系统的排气再循环装置(EGR装置)，并且该内燃机能够在进气进入气缸期间将燃料喷射到进气通道中，从而加强了气缸内的湍流，并且提升了燃烧稳定性。

问题的解决方案

根据本发明的有益方面，提供一种内燃机，包括：

喷射器，将燃料喷射到进气通道内；

进气冲程喷射装置，使所述喷射器在进气冲程中喷射燃料；

排气冲程喷射装置，使所述喷射器在排气冲程中喷射燃料；

排气再循环装置，使一部分排气再循环到进气系统；

设定装置，设定排气被所述排气再循环装置再循环的状况；以及

喷射控制装置，根据由所述设定装置所设定的排气的再循环状况来控制进气冲程喷射装置和排气冲程喷射装置的操作比。

在本发明中，在进气冲程期间通过进气冲程喷射装置将燃料喷射到进气通道中，并且当进气门打开时使燃料流入到气缸中。此外，根据发动机的转速和负载以及燃压，在排气冲程期间通过排气冲程喷射装置将燃料喷射到进气通道中。通过喷射控制装置来控制进气冲程喷射装置和排气冲程喷射装置的操作比。

在利用进气冲程喷射装置的燃料喷射中，在进气门打开的同时喷射燃料，从而抑制燃料附着到壁面，以便为了利用燃料的气化的潜热来冷却进气而不是冷却具有大比热的壁面，从而降低了空燃混合物的温度以抑制爆震的发生，并且提高了空气密度而增大了满载时的进气量。

此外，通过在打开进气门时喷射燃料，分层的空燃混合物形成在气缸内部以使该空燃混合物的燃料丰富部分聚集在火花塞附近，从而提升由火花点火引起的点火的稳定性。此外，通过抑制喷雾对壁面的撞击并且使得喷雾直接流入到气缸中，可以通过喷雾的冲力加强气缸内湍流，并且可以促进火焰传播，并且提高燃烧稳定性。在利用喷射器的燃料喷射中，当进气门打开时，燃料在气门座与伞形部之间通过并且被直接引入到气缸内部。

在利用排气冲程喷射装置的燃料喷射中，使得预先在进气口中与空气混合的燃料(空燃混合物)流入到汽缸中。从而，在气缸内部的流动弱并且混合气的均匀化变差的低负载的运转区域，能够促进所述空燃混合物的均匀化。由于喷射器设置在进气通道中，所以得到了不暴露于高温和高压的燃烧气体并且不需要保证耐热性和耐压性的简单结构。此外，由于没有必要喷射高压燃料，所以不需要高压泵，并且能够使得由于泵的功率损失导致的对性能的影响小。

而且，由于通过设定装置来设定利用排气再循环装置的排气再循环的状况，并且根据该排气的再循环的状况来控制进气冲程喷射装置和排气冲程喷射装置的操作比，所以可以通过根据排气的再循环量在进气冲程中喷射燃料而使气缸内的湍流加强。

通过在气缸内不设置将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器的情况下控制燃料喷射到进气通道的状况，即，通过根据运转状态设定进气冲程中的燃料喷射与排气冲程中的燃料喷射的比率，可以维持与在将燃料直接喷射到气缸中的情况下的性能一致的性能，并且能够获得高性能。特别地，通过包括使一部分排气再循环到进气系统的排气再循环装置(EGR装置)，并且在进气进入气缸期间将燃料喷射到进气通道中，可以加强气缸内的湍流，并且提升燃烧稳定性。

基于内燃机的转速和负载，所述设定装置设定排气的目标再循环量。

在本发明中，可以根据排气的目标再循环量来控制进气冲程喷射装置与排气冲程喷射装置的操作比。

在判定了由设定装置设定的目标再循环量超过了预定值的情况下，喷射控制装置可以增大进气冲程喷射装置的操作比以增大进气冲程中的燃料喷射率。

在本发明中，当所述目标再循环量超过了预定值时，可以增大进气冲程喷射装置的操作比，以增大进气冲程中的燃料喷射率，从而加强了气缸内的湍流。

当进气冲程喷射装置的操作比增大时，喷射控制装置可以将燃压设定为被增大。

在本发明中，通过在进气冲程喷射装置的操作比增大时的燃压设定为高，可以加强气缸内的湍流。

内燃机可以进一步包括检测燃压的燃压监测装置。在由燃压监测装置检测到的实际燃压低于目标燃压的情况下，排气再循环装置可以减少排气的目标再循环量。

在本发明中，在实际燃压低于目标燃压的情况下，排气的目标再循环量减少以减少再循环量，从而抑制了由气缸内的湍流变化而引起的燃料成本变差。

本发明的有益效果

在本发明的内燃机中，可以控制燃料到进气通道的喷射的状况，而不在气缸内设置将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器，从而维持了燃料被直接喷射到气缸中的情况下的性能，并且获得了高性能。

具体地，通过包含了使一部分排气再循环到进气系统的排气再循环装置(EGR装置)，并且在进气进入到气缸期间将燃料喷射到进气通道中(主要地，进气的动量小的低负载和低旋转区域)，可以加强气缸内的湍流以促进火焰传播，并且提高燃烧稳定性。

附图说明

图1是关于本发明一个实施例的内燃机的示意结构图。

图2是图1的主要部分的构造图。

图3是示出了喷射控制的功能的示意框图。

图4是燃料喷射的控制流程图。

图5是燃料喷射的控制流程图。

图6是用于设定EGR量的map图。

具体实施方式

将参考图1和图2来描述本发明的内燃机。

图1示出了关于本发明一个实施例的整个内燃机的示意结构图，而图2示出了进气口周围的构造。

如图1所示，每个气缸的火花塞3安装于作为内燃机(发动机)的发动机主体(下文中，称为“发动机”)1的气缸头2，并且输出高压的点火线圈4连接于火花塞3。此外，对于每个气缸，气缸头2都形成有进气口5(进气通道)，并且进气门7设置在每个进气口5的燃烧室6侧。进气门7随着根据发动机的旋转而旋转的凸轮轴(未示出)的凸轮而被打开或关闭，以便进行每个进气口5和燃烧室6之间的连通或阻断。

进气歧管9的一端连接于各自的进气口5，并且该进气歧管9与该进气口5连通。电磁燃料喷射阀(喷射器)10安装于气缸头2，并且经由燃料管8将燃料从燃料箱供应到喷射器10。该电磁燃料喷射阀10可以安装于进气歧管9。

此外，对于每个气缸，气缸头2都形成有排气口11，并且排气门12设置在排气口11的燃烧室6侧。排气门12随着根据发动机的旋转而旋转的凸轮轴(未示出)的凸轮而被打开或关闭，以便进行各自的排气口11和燃烧室6之间的连通或阻断。而且，排气歧管13的一端连接于各自的排气口11，并且排气歧管13与该排气口11连通。

此外，由于这种类型的发动机是已知的，所以省略其构造的细节。

在喷射器10的上游侧上，进气管14连接于进气歧管9，电磁节气门15安装于进气管14，并且该进气管14具有检测节气门15的开度的节气门位置传感器16。通过油门位置传感器62来检测油门踏板61的踩踏量，并且基于油门位置传感器62的检测信息来操作节气门15。

在节气门15的上游侧上，设置有测量进气量的气流传感器17。作为该气流传感器17，可以使用卡门涡(Karman vortex)式或热膜式气流传感器。此外，在进气歧管9与节气门15之间的进气管14之间安装有储风箱18。

排气管20连接于排气歧管13的另一端，并且排气再循环口(EGR口)21从排气歧管13分支。EGR管22的一端连接于EGR口21，而EGR管22的另一端连接于储风箱18的上游部分的进气管14。靠近出储风箱18的EGR管22具有EGR阀23。当打开EGR阀23时，一部分排气经由EGR管22被引入到储风箱18的上游部分的进气管14中。

即，EGR管22和EGR阀23构成了排气再循环装置(EGR装置)。EGR装置是用于使一部分排气再循环到发动机1的进气系统(储风箱18)、降低发动机1的燃烧室6中的燃烧温度并减少氮氧化物(NOX)的排放量的一种装置。当EGR阀23打开或关闭时，一部分排气根据开度作为EGR气体以预定的EGR率而再循环到进气系统。

此外，当排气通过EGR装置再循环到发动机1的进气系统时，能够减少由节气门15控制的空气量。即，即使节气门15打开，也而没有大量空气流入，并且能够减少节气门15的节气损失。

同时，进气歧管9具有扰流片25，并且通过诸如负压致动器这样的致动器26来使该扰流片25打开或关闭。扰流片25由诸如蝴蝶阀或百叶阀这样的开闭式阀门构成，并且如图1所示，该扰流片25适合于使进气通道的下半部分打开或关闭。即，通过关闭扰流片25，在进气通道横截面的上侧中形成开口部，并且通过使进气通道的横截面变窄而使燃烧室6的内部发生纵向湍流。

此外，储风箱18的上游部分的进气管14具有增压器51。在增压器51中，发动机1的排气使设置在排气歧管13处的排气涡轮51a旋转，通过直接连接于排气涡轮51a的进气压缩机51b的操作，进气被压缩并体积密度增大，并且，压缩了的并且体积密度增大了的进气被运送至燃烧室6。结果，进气可以被增压以增大转矩。

此外，尽管示出了排气涡轮式增压器作为所述增压器51，但是，也能够采用通过从发动机1的输出轴发送的功率而运转的一种增压器或者通过电力传动装置的功率而运转的一种增压器。

排气净化催化剂(例如，三效催化剂)55放置在与排气歧管13相连的排气管20中，并且排气被该排气净化催化剂55净化。例如，在排气净化催化剂55中，当排气空燃比接近理论空燃比(理论配比)时，排气中含有的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)等被净化。此外，当排气空燃比已经达到氧化性气氛(稀空燃比)时，HC或CO被氧化或净化，并且存储氧气(O₂)直到排气空燃比变成还原性气氛(浓空燃比)为止。当排气空燃比已经达到浓空燃比时，NO_X被还原或净化，并且释放所储存的氧气O₂，并且，HC或CO被氧化或净化。

发动机1具有可变气门机构63，该可变气门机构63任意改变进气门7和排气门12的升程量和升程时期(气门工作状态)。随着通过可变气门机构63来改变凸轮相位，随意地设定进气门7和排气门12的工作状态。例如，在排气门12关闭之前打开进气门7，并且在排气门12和进气门7的气门打开时段中形成重叠。

通过在排气门12和进气门7之间形成重叠，可以使一部分进气被吹向排气侧，从而，排气流量增大而增大了流入到排气涡轮51a中的排气量，以增大由加压器51引起的加压压力。此外，即使加压压力恒定，在排气门12和进气门7的打开时段之间的重叠也是大的并且也能除去气缸内的残气，使得能够增大新气量并且能够增大转矩。

此外，燃料管8具有燃压传感器64，该燃压传感器64检测供应到喷射器10的燃料的压力(实际燃压)。此外，发动机1具有检测曲柄角以获得发动机转速(Ne)的曲柄角传感器32，以及检测冷却水温度的水温传感器33。

ECU(电子控制单元)31包括输入/输出单元、存储单元(ROM、RAM等)、中央处理器(CPU)、计时器等等。由ECU 31来综合控制发动机1。

诸如上述的节气门位置传感器16、气流传感器17、曲柄角传感器32、水温传感器33、油门位置传感器62和燃压传感器64这样的各种传感器连接于ECU 31的输入侧，并且由这些传感器检测到的检测信息被输入到ECU 31的该输入侧。此外，可变气门机构63的信息被输入到ECU 31，并且进气门7和排气门12的升程量和升程时期的信息被发送到ECU 31。

同时，诸如上述的点火线圈4、节气门15、喷射器10的驱动装置、EGR阀23、扰流片25的致动器26以及可变气门机构63这样的各种输出装置连接于ECU 31的输出侧。ECU 31基于由各种传感器检测的检测信息而计算出的燃料喷射量、燃料喷射时段、燃料喷射时间、点火时间、EGR阀23的工作时间和工作量(排气的再循环量：EGR量)、扰流片25的工作时间以及进气门7和排气门12的工作状态(气门工作状态)等被输入到这些各种输出装置中。

基于由各种传感器检测的检测信息将空燃比设定为合适的目标空燃比，并且在恰当的时刻从喷射器10喷射根据所述目标空燃比的量的燃料，将节气门15调节为合适的开度，并且在恰当的时刻通过火花塞3进行火花点火。

本实施例的发动机1适于在进气冲程期间从喷射器10喷射燃料，并且在排气冲程期间从喷射器10喷射燃料。此外，如果在喷射的燃料已经到达进气门7附近时打开该进气门7，这种情况被定义为进气冲程喷射。如果进气门7还没有被打开，这种情况被定义为排气冲程喷射。实际上，由于存在时间延迟，例如从喷射器的驱动指令直到燃料到达进气门7附近为止的喷射器阀门的阀门打开延迟、以及从喷射器10到进气门7的传输延迟，所以进气冲程喷射的喷射器驱动指令可能是在排气冲程期间进行的。

通过在进气冲程期间(进气门7打开时)喷射燃料，抑制了燃料附着在进气口5或进气门7的伞形部，使得燃料的气化潜热能够用于冷却进气。

因此，可以使混合气的温度降低来抑制爆震的发生，可以使空气密度增加而使满载时的进气量增大，并且，即使在口喷射的情况下，也能够最大程度地实现进气冷却的效果。此外，能够在进气冲程期间喷射燃料，以在气缸内形成分层的空燃混合物、使该空燃混合物的燃料丰富部分聚集在火花塞周围，并且提升由火花点火引起的点火的稳定性。

如图2所示，关于利用喷射器10的燃料喷射，当进气门7打开时，燃料在进气口5的气门座与进气门7的伞形部之间经过，并且直接进入到燃烧室6内。在这种情况下，通过利用由燃料喷射引起的流动来使燃料不均匀地分布在附图中的横跨气门轴的上侧上，能够加强燃烧室6中的湍流。此外，通过使燃料不均匀地分布在跨过气门轴的左方向和右方向中任意一个方向上，能够加强燃烧室6中的涡流。

即，通过抑制喷雾撞击壁面并且使该喷雾直接流入到气缸内，缸内流动和湍流可以被该喷雾的冲力加强，并且能够促进火焰传播，并且提升燃烧稳定性。

空燃混合物是通过在排气冲程期间从喷射器直接喷射燃料而获得的在进气口5内部被充分均匀混合的燃料和空气。由于喷射器10设置在进气口5中，所以该喷射器10具有不需要确保耐热性和耐压性的简单的连接结构，而没有被暴露于高温和高压的燃烧气体。此外，由于不需要喷射高压燃料，能够使由于泵的功率损失对性能的影响小。

因此，在气缸中不设置用于将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器的情况下，通过控制到进气通道的燃料喷射的状况，即，通过根据运转情况来设定进气冲程中的燃料喷射与排气冲程中的燃料喷射的比率，可以维持燃料被直接喷射到气缸中的情况下的性能，并且获得高性能。

ECU 31的喷射控制装置根据发动机1的运转状态来设定所述进气冲程中的燃料喷射与所述排气冲程中的燃料喷射的比率。

而且，当EGR阀23打开和关闭时，根据开度，一部分排气作为EGR气体以预定的EGR率再循环到进气系统中，燃烧室6内的燃烧温度下降，并且氮氧化物(NO_X)的排放量减少。此外，通过利用EGR装置使排气再循环到发动机1的进气系统中，可以减少由节气门15调节的空气量，并且可以使节气门15的节气损失下降而减少燃料成本。

因此，在本实施例中，关注于即使在气缸内的流动和湍流弱的低负载和低旋转区域中也能够通过燃料喷射的冲力而在进气中引起湍流，以及通过利用EGR装置使排气再循环而减少燃料成本的事实。具体地，根据利用EGR装置的排气的再循环量(EGR量)，增大了进气冲程喷射的比率。通常，当排气的再循环量增大时，气缸中的氧气的浓度下降，并且燃烧稳定性变差。然而，通过增大进气冲程喷射的比率，能够促进气缸内的湍流并且能够促进火焰传播而提升燃烧稳定性。

接下来，将参考图3至图6来说明具体控制状况。

图3是示出了喷射控制的功能的示意性框图，图4和图5示出了描述利用喷射控制装置进行的燃料喷射的状况的流程，并且图6示出了用于设定EGR量的map图。

如图3所示，基于曲柄角传感器32的检测信息的发动机转速(Ne)、气流传感器17的检测信息、油门位置传感器62的检测信息、基于燃压传感器64的检测信息的实际燃压(Preal)以及基于可变气门机构63的信息的相位和升程信息(气门相位、气门升程)被输入到ECU 31。

ECU 31具有燃压设定装置71，该燃压设定装置71根据发动机1的发动机转速(Ne)和负载(进气量等)来设定燃压(目标燃压：Pobj)。该燃压设定装置71所设定的目标燃压(Pobj)被发送到喷射控制装置72。在喷射控制装置72中，根据目标燃压(Pobj)以及发动机1的发动机转速(Ne)和负载(进气量等)来设定进气冲程喷射中的燃料喷射与排气冲程中的燃料喷射的比率。

在ECU31中，基于运转状态，例如，转速和发动机负载1，来设定(设定装置)排气的目标再循环量(目标EGR量)，并且还判定该目标EGR量是否超过了预定值。

此外，ECU 31具有进气冲程喷射装置73和排气冲程喷射装置74，该进气冲程喷射装置73在进气冲程期间从喷射器10喷射燃料，该排气冲程喷射装置74在排气冲程期间从喷射器10喷射燃料。驱动指令从所述进气冲程喷射装置73和排气冲程喷射装置74发送到喷射器10，并且在预定的冲程时间喷射预定量的燃料。而且，喷射控制装置72适于根据目标EGR量来增大进气冲程喷射装置73的操作比而使得进气冲程中的燃料喷射增多。

由喷射控制装置72所设定的进气冲程喷射中的燃料喷射与排气冲程中的燃料喷射的比率的信息被发送到进气冲程喷射装置73和排气冲程喷射装置74，并且，根据所述比率的信息，将驱动指令从进气冲程喷射装置73和排气冲程喷射装置74发送到喷射器10。

此外，当通过ECU 31增大了进气冲程喷射装置73的操作比时，燃料喷射的燃压被设定为高。此外，如果实际燃压不满足目标燃压(Pobj)，则通过ECU 31来控制EGR装置使得目标EGR量减少。

接下来，将参考图4至图6来说明具体的处理状况。

如图4所示，当开始处理时，在步骤S1中，由发动机转速(Ne)和油门开度(θaps)来计算目标转矩(Tobj)。在步骤S2中，从ECUmap图中读取目标EGR量(目标EGR引入量：Megr)。如图6的ECUmap图所示，在目标转矩和发动机转速低的区域中，即，在低负载和低旋转区域中，目标EGR引入量(Megr)被设定为变成大量的EGR引入量(大EGR)。

即，可以通过增加低负载和低旋转区域中的EGR引入量、减小由节气门15调节的空气量以及减少节气门15的节气损失来降低燃料成本。此外，燃烧室6中的燃烧温度下降，并且氮氧化物(NO_X)的排放量降低。

在步骤S3中，判定目标EGR引入量(Megr)是否大于预定值。如果判定该目标EGR引入量(Megr)大于预定值(预定量)，即，如果判定在低负载和低旋转区域等中的目标EGR引入量大，则处理进行到图5的流程图(A)，进气冲程中的燃料喷射增加，并且使燃压为高。

在步骤S3中，如果判定目标EGR引入量(Megr)不大于预定量，即如果判定不存在大量EGR被引入的运转区域，则处理进行到图5的流程图(B)，并且根据运转状态来设定进气冲程喷射装置73和排气冲程喷射装置74的操作比。

即，尽管将在图5的流程图中描述细节，但是如果EGR量在低负载和低旋转区域中大，那么做出控制使得进气冲程喷射的比率增大以加强汽缸内的湍流，从而促进火焰传播以提升燃烧稳定性。

在步骤S3中，如果判定目标EGR引入量(Megr)大于预定值，则处理进行到图5的流程图(A)的步骤S4。在步骤S4中，从ECU map图读取并设定目标燃压(Pobj)和目标进气冲程喷射率(Rin：％)。此时的ECU map图是目标EGR引入量大时的map图(大ECG用map图)，目标燃压(Pobj)被设定为Phegr，而将目标进气冲程喷射率(Rin)设定为Rhegr。

Phegr被设定为大于或等于在不存在大量EGR被引入的运转区域的情况下的map图的燃压(Plegr)，(Phegr≥Plegr)，这将在后面描述。此外，Rhegr被设定为大于在不存在大量EGR被引入的运转区域的情况下的map图的进气冲程喷射率Rlegr(Rhegr＞Rlegr)。

在步骤S5中，从ECU map图中读取并设定进气冲程喷射终止时间(θeoii)和排气冲程喷射开始时间(θsoie)。此时的ECU map图是当目标EGR引入量大时的map图(大EGR用map图)。关于燃料喷射，进气冲程喷射终止时间(θeoii)和排气冲程喷射开始时间(θsoie)是固定的，而进气冲程喷射开始时间(θsoii)和排气冲程喷射终止时间(θeoie)是可变的。

过程进行到步骤S6，其中由燃压传感器64检测实际燃压(Preal)。在步骤S7中，判断实际燃压(Preal)是否大于等于目标燃压(Pobj)。如果在步骤S7中判定实际燃压(Preal)大于等于目标燃压(Pobj)，那么在步骤S8中，计算并且设定目标节气门开度(θtps)、作为EGR阀23的目标开度的目标EGR阀开度(θegr)、目标燃料喷射量(Qobj)、进气冲程喷射时段(Dfi)和排气冲程喷射时段(Dfe)，并且处理进行到返回。

即，在低负载和低旋转等并且燃烧稳定性差的区域中的EGR量大的情况下，进气冲程喷射的比率增大而将燃料喷射到气缸中而加强了气缸内的湍流。从而，可以促进火焰传播以提升燃烧稳定性。

从而，与进气冲程喷射的比率不增大的情况相比，可以将EGR引入量设定为大，并且可以使由节气门15调节的空气量减少，并且可以减少节气门15的节气损失而降低了燃料成本。

如果在步骤S7中判定实际燃压(Preal)不大于等于目标燃压(Pobj)，即，如果判定实际燃压(Preal)落到目标燃压(Pobj)以下，则在步骤S9中减少目标EGR引入量，并且处理进行到步骤S8。判定实际燃压(Preal)落到目标燃压(Pobj)以下的情况还包括实际燃压(Preal)在过渡时已经下降的情况。

在步骤S8中，根据减少的目标EGR量来计算和设定目标节气门开度(θtps)、作为EGR阀23的目标开度的目标EGR阀开度(θegr)、目标燃料喷射量(Qobj)、进气冲程喷射时段(Dfi)和排气冲程喷射时段(Dfe)，并且处理进行至返回。

在步骤S3中，如果判定目标EGR引入量(Megr)不大于预定值，那么处理进行到图5的流程图(B)的步骤S11。在步骤S11中，从ECUmap图中读取并设定目标燃压(Pobj)和目标进气冲程喷射率(Rin：％)。此时的ECU map图是当目标EGR引入量不大时的map图(小EGR用map图)，将目标燃压(Pobj)设定为Plegr，并将目标进气冲程喷射比率(Rin)设定为Rlegr。

Plerg被设定为小于等于在引入了大量EGR的运转区域中的map图的燃压(Phegr)的值，(Phegr≥Plegr)，这将在后面描述。此外，Rlegr被设定为小于在引入了大量EGR的运转区域中的map图的进气冲程喷射率Rhegr(Rhegr＞Rlegr)的值。

在步骤S12中，从ECU map图中读取并设定进气冲程喷射终止时间(θeoii)和排气冲程喷射开始时间(θsoie)。此时的ECU map图是当目标EGR引入量小时的map图(小EGR用map图)。关于燃料喷射，进气冲程喷射终止时间(θeoii)和排气冲程喷射开始时间(θsoie)是固定的，而使进气冲程喷射开始时间(θsoii)和排气冲程喷射终止时间(θeoie)是可变的。

当在步骤S12中设定了进气冲程喷射终止时间(θeoii)和排气冲程喷射开始时间(θsoie)之后，处理进行到由燃压传感器64检测实际燃压(Preal)的步骤S13，并且处理进行到步骤S8。在步骤S8中，根据未引入大量EGR的情况来计算并设定目标节气门开度(θtps)、作为EGR阀23的目标开度的目标EGR阀开度(θegr)、目标燃料喷射量(Qobj)、进气冲程喷射时段(Dfi)和排气冲程喷射时段(Dfe)，并且处理进行至返回。

在如上所述的发动机1中，由于在不具有直接将燃料喷射到气缸中的直喷喷射器的情况下控制从喷射器10到进气通道的燃料喷射状况和燃压，即，根据运转情况来设定进气冲程中的燃料喷射与排气冲程中的燃料喷射的比率以及燃压，实现了排气、燃料效率和输出的最优化。

因此，在高负载区域中，通过进气冲程中的燃料喷射，能够维持燃料被直接喷射到气缸的情况下的进气冷却状态以及提升的填充效率的状态，并且能够获得高性能，例如，抑制了爆震。此外，在低负载区域中，在燃料泵的功率损失减小的状态下，通过在进气冲程中将燃料喷射到进气通道中能够防止混合变差。

而且，在其中引入了大量EGR的运转区域(主要是，低速和低负载运转区域)中，通过增大进气冲程喷射的比率并且提高燃压，加强了气缸内的湍流。因此，如果在低负载和低旋转区域等中的EGR量大，那么可以增大进气冲程喷射的比率，并且加强气缸内的湍流，从而促进火焰传播，并且提高燃烧稳定性。结果，使EGR量增大而减少了由节气门15调节的空气量以减少节气门15的节气损失，使得能够降低燃料成本。

此外，尽管在本实施中已经对利用EGR管或EGR阀作为排气再循环装置做出了说明，但是本发明可以应用为改变进气门的气门打开时间或排气门的气门打开时间，从而控制EGR引入量。

工业实用性

本发明可以应用于内燃机的工业领域中，其能够控制燃料喷射到进气通道的情况，从而提升性能，而无需在气缸中直接设置将燃料直接喷射到气缸中的燃料喷射装置。

Claims

1.一种内燃机，包括：

喷射器，该喷射器将燃料喷射到进气通道内；

进气冲程喷射装置，该进气冲程喷射装置使所述喷射器在进气冲程中喷射燃料；

排气冲程喷射装置，该排气冲程喷射装置使所述喷射器在排气冲程中喷射燃料；

排气再循环装置，该排气再循环装置使一部分排气再循环到进气系统；

设定装置，该设定装置根据设定排气被所述排气再循环装置再循环的状况设定目标再循环量；以及

喷射控制装置，该喷射控制装置根据由所述设定装置所设定的排气的再循环状况来控制所述进气冲程喷射装置和所述排气冲程喷射装置的操作比，

其中，在判定了由所述设定装置设定的目标再循环量超过了预定值的情况下，所述喷射控制装置增大所述进气冲程喷射装置的操作比，以增大进气冲程中的燃料喷射率。

2.根据权利要求1所述的内燃机，

其中，基于所述内燃机的转速和负载，所述设定装置设定排气的所述目标再循环量。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，

其中，当所述进气冲程喷射装置的操作比增大时，所述喷射控制装置将燃压设定为被增大。

4.根据权利要求3所述的内燃机，还包括：

检测燃压的燃压检测装置，

其中，在由所述燃压检

测装置检测到的实际燃压低于目标燃压的情况下，所述排气再循环装置减少排气的目标再循环量。