CN102287280A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机，包括将燃料喷射到进气通道中的喷射器。第一喷射装置在进气冲程中从所述喷射器喷射燃料。第二喷射装置在排气冲程中从所述喷射器喷射燃料。比较装置比较进气通道中的压力和排气通道中的压力。喷射控制器根据所述内燃机的转速、负载以及由所述比较装置得到的压力状况，控制所述第一喷射装置与所述第二喷射装置的运行率。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机，该内燃机能够控制流入到进气歧管中的燃料喷射状况，使得提升了该内燃机的性能，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，已知一种在气缸内部设置用于将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器并且在进气通道设置用于将燃料喷射到进气通道中的喷口喷射器的发动机(参见JP-A-2009-228447)。 
在具有直喷喷射器和喷口喷射器的发动机中，通过将高压燃料从直喷喷射器直接喷射到气缸中，能够使其中燃料在火花塞周围较稠密的空气燃料混合气集中。因此，由于所谓的分层稀薄燃烧，在空燃比整体上稀薄的状态下，燃烧也是可能的，并且能够实现燃料消耗上的显著减少。此外，利用用于冷却进气的燃料的气化潜热并且降低混合气温度，能够抑制爆震的发生。此外，由于通过冷却进气能够使空气密度增大的事实，所以满载时的进气量增大，并且能够提升发动机性能。此外，通过将燃料从喷口喷射器直接喷射到进气通道，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驱动区域，能够提升所述混合气的均匀化。 
然而，在具有直喷喷射器和喷口喷射器的发动机中，安装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，即使当为了提升混合气的均匀化而从喷口喷射器喷射燃料时，为了通过燃料喷射的冷却作用来冷却直喷喷射器的顶端，也需要从直喷喷射器连续地喷射燃料，因而，当前状况不能仅仅通过喷口喷射器来进行燃料喷 射。此外，由于从直喷喷射器所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，所以存在大量颗粒材料被排出的问题。此外，由于需要从直喷喷射器喷射高压燃料，所以高压泵的动力损失可能影响发动机性能。 
此外，直喷喷射器需要保证耐热性和耐压性。此外，由于直喷喷射器的顶端暴露于燃烧气体，所以根据驱动条件得到的燃烧产物或燃料碳化物很可能堆积而产生沉积物，并且需要建立应对沉积物的对策。因此，在具有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。 
发明内容
技术问题 
因此，本发明的一个有益方面是提供这样一种内燃机，该内燃机能够维持直接将燃料喷射到气缸中的情况下的性能，并且通过控制燃料喷射到进气通道的状况，能够获得高性能，而无需在气缸内部安装直接将燃料喷射到该气缸中的直喷喷射器。 
因此，本发明的另一个有益方面是提供这样一种内燃机，该内燃机包括对进气增压以便显著提升输出转矩的增压器，并且即使当进气通道的压力比排气通道的压力大时，也能够将喷射到进气通道中的燃料合适地喷射到气缸中。 
问题的解决方案 
根据本发明的一方面，提供一种内燃机，包括： 
喷射器，将燃料喷射到进气通道中； 
第一喷射装置，在进气冲程中从喷射器喷射燃料； 
第二喷射装置，在排气冲程中从喷射器喷射燃料； 
比较装置，比较进气通道中的压力和排气通道中的压力；以及 
喷射控制器，根据所述内燃机的转速、所述内燃机的负载以及由 所述比较装置得到的压力状况，控制第一喷射装置与第二喷射装置的运行比率(operation ratio)。 
在所述比较装置判定进气通道的压力高于排气通道的压力的情况下，所述喷射控制器可以增大第一喷射装置的运行比率。 
所述内燃机可以进一步包括气门控制器，控制关闭排气门的时刻以及打开进气门的时刻，并且在通过该气门控制器关闭排气门之前所述进气门被控制为打开的状态下，在关闭排气门之后所述喷射控制器可以使第一喷射装置工作。 
所述内燃机可以被构造成使得在进气被增压的情况下，所述喷射控制器可以将喷射器的燃料喷射时期设定为使得燃料不被吹入到排气通道中。 
所述内燃机可以进一步包括检测燃压的燃压检测器，并且喷射控制器可以基于由该燃压检测器检测的实际燃压来设定燃料的喷射量。 
本发明的有益效果 
根据本发明的方面，在进气冲程期间通过第一喷射装置将燃料喷射到进气通道中，并且当进气门打开时所述燃料流入到气缸中。此外，根据发动机的转速、负载和燃压，在排气冲程期间通过第二喷射装置将燃料喷射到进气通道中。通过喷射控制器来控制第一喷射装置和第二喷射装置的运行比率。 
此外，根据本发明的方面，在利用第一喷射装置的燃料喷射中，通过在打开进气门时喷射燃料，抑制了燃料附着于壁面等，并且燃料的气化潜热用于冷却进气而不是用于冷却具有大比热的壁面。因此，混合气的温度降低并且抑制了爆震的发生，而且空气密度增大并且在满载时的进气量增大。当打开进气门时，由喷射器喷射的燃料在气门 座与气门头(气门的伞形部)之间经过，使得燃料直接进入到气缸中。 
此外，根据本发明的方面，在利用第二喷射装置的燃料喷射中，由于先前与进气口中的空气混合的燃料(混合气)流入到气缸中，所以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驱动区域中，能够提升所述混合气的均匀化。此外，由于喷射器安装在进气通道中，所以喷射器不暴露于高温、高压的燃烧气体，从而变成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，并且能够减小由于泵的动力损失对性能的影响。 
此外，根据本发明的方面，由于利用比较装置根据进气通道和排气通道的压力状况来设定喷射器的燃料喷射时期，所以燃料被可靠地供应到气缸中，并且能够防止排气性能和燃耗变差。 
因此，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，控制对进气通道的燃料喷射状况，即，由于根据驱动情况来设定进气冲程中的燃料喷射和排气冲程中的燃料喷射的比率，所以保持了在将燃料直接喷射到气缸中的情况下的性能，并且能够获得高性能。具体地，即使当设置用于增压进气的增压器以显著提高输出转矩并且进气通道的压力比排气通道的压力更大时，也能够将喷射到进气通道中的燃料恰当地喷射到气缸中。 
根据本发明的该方面，当判定进气通道的压力高于排气通道的压力时，由于进气冲程喷射装置的运行比率增大，所以排气冲程中的燃料喷射减少或没有，并且能够抑制通过进气通道与排气通道之间的压力差而供应到气缸的燃料的变化。此外，即使当设置了用于对进气增压的增压器时，喷射到进气通道的燃料也被可靠地喷射到气缸中。 
根据本发明的方面，当在排气门关闭之前控制进气门打开时，由于第一喷射装置在关闭排气门之后工作，所以即使在排气门与进气门 的打开时段中形成重叠，也能可靠地防止将燃料吹入到排气通道中。此外，第一喷射装置在排气门关闭之后工作的情况包括在排气门已经关闭之后，第一喷射装置工作而使得燃料到达处于关闭状态中的进气门的一部分的情况。 
根据本发明的方面，当通过增压器对进气增压并且进气通道的压力高于排气通道的压力时，能够可靠地防止将燃料吹入到排气通道中。 
根据本发明的方面，根据由燃压检测器检测的实际燃压，改变第一喷射装置和第二喷射装置的运行比率，并且能够根据实际驱动情况进行匹配的燃料喷射。 
根据本发明的内燃机，不具有将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器，通过控制到进气通道中的燃料喷射状况，能够保持将燃料直接喷射到气缸中的情况下的性能并且获得高性能。 
具体地，通过包含对进气增压以便显著提升输出转矩的增压器，即使当进气通道的压力比排气通道的压力高时，也能够将喷射到进气通道中的燃料恰当地喷射到气缸中。 
附图说明
图1是示出了根据本发明实施例的内燃机的示意性结构图。 
图2是示出了图1的主要部分的结构图。 
图3是示出了根据该实施例的喷射控制功能的示意性方框图。 
图4是根据该实施例的燃料喷射的控制流程图。 
图5是根据该实施例的燃料喷射的控制流程图。 
图6是示出了根据该实施例的燃料喷射状况与气门操作随着时间变化的示意图。 
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示出了根据本发明实施例的整个内燃机的示意性结构图，并且图2示出了进气口周围的结构。 
根据图1和图2所示，对于每个气缸，火花塞3都接合于作为内燃机的发动机主体1(下文中，称为“发动机”)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，进气口5(进气通道)形成在每个气缸的气缸头2中，并且进气门7分别安装在每个进气口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)的凸轮而被打开和关闭，因而，使得各进气口5和燃烧室6之间可以连通和/或阻断。 
进气歧管9的一端连接于相应的进气口5，并且该进气歧管9与相应的进气口5连通。电磁类的燃料喷射阀(喷射器)10接合于气缸头2或进气歧管9，并且经由燃料管8将燃料从燃料箱供应到喷射器10。 
此外，排气口11形成在每个气缸的气缸头2中，并且排气门12分别安装在相应排气口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)的凸轮而被打开和关闭，因而，使得各排气口11和燃烧室6之间可以连通和/或阻断。此外，排气歧管13的一端连接于相应排气口11，并且排气歧管13与相应排气口11连通。 
此外，由于发动机是已知的，所以省略其构造的详细描述。 
在喷射器10的上游侧，进气管14连接于进气歧管9，并且电磁类的节气门15接合于进气管14，并且安装有检测节气门15的气门开 度的节气门位置传感器16。此外，通过油门位置传感器62来检测施加到油门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，安装有用于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)式的或者热膜式的气流传感器。此外，在进气歧管9与节气门15之间的进气管14中安装有调压箱18。 
排气管20连接于排气歧管13的另一端，并且排气循环口(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的另一端连接于调压箱18的上游部分的进气管14。EGR阀23安装在靠近调压箱18的EGR管22中。通过打开EGR阀23，一部分排气经由EGR管22被引入到调压箱18的上游部分的进气管14中。 
结果，EGR管22和EGR阀23构成了排气再循环装置(EGR单元)。EGR单元是用于使一部分排气回流到发动机1的进气系统(调压箱18)、降低发动机1的燃烧室6中的燃烧温度以及减少氮氧化物(NOX)的排放量的一种装置。因此，根据EGR阀23的打开和关闭操作的开度，使一部分排气作为一部分EGR气体以预定的EGR率回流到进气系统。 
此外，通过利用EGR单元使排气回流到发动机1的进气系统，能够减少被节气门15限制的空气量，即，即使当节气门15打开时，也能够减少节气门15的节气损失，而没有大量空气流入。此外，即使在低速和低旋转区域，也能够致使在流入到燃烧室6的进气中发生湍流。 
同时，在进气歧管9中安装有扰流片25，并且通过诸如负压制动器这样的致动器26来打开和关闭该扰流片25。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使 进气通道的下半部分打开和关闭。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。因此，通过使进气通道的横截面变窄，在燃烧室6的内部发生纵向湍流。 
此外，在调压箱18的上部的进气管14处设置增压器51。增压器51使得发动机1的排气使安装在排气歧管13处的排气涡轮51a旋转。此外，通过直接连接于排气涡轮51a的进气压缩机51b的操作，空气被压缩并且该空气的体积密度增大。因此，压缩了的并且具有增大的体积密度的空气被运送至燃烧室6。结果，进气被增压并且能够增大输出转矩。 
此外，作为增压器51，示出了排气涡轮式增压器。但是，能够采用通过从发动机1的输出轴发送的功率而工作的增压器或者通过电力传动装置的功率而工作的增压器。此外，该增压器51可以是通过来自曲柄的驱动力来驱动压缩器的增压器或者是利用排气流驱动压缩器的涡轮增压器。 
排气净化催化剂55放置且安装在与排气歧管13相连的排气管20中，并且通过该排气净化催化剂55来净化排气。例如，所述排气净化催化剂55是三效催化剂。例如，利用所述排气净化催化剂55，当排气空燃比接理论空燃比(理论配比)时，排气中含有的碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)等被净化。此外，当排气空燃比变成氧化性气氛(稀空燃比)时，HC或CO被氧化而被净化，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。此外，当排气空燃比变成浓空燃比时，NOX被还原而被净化，并且排出所储存的O2。于是，HC或CO被氧化而被净化。 
在发动机1中，设置有可变气门机构63，该可变气门机构63任意改变进气门7和排气门12的升程量和升程时间(气门工作状态)。因此，由于通过可变气门机构63来改变凸轮相位的事实，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关闭之前进气门7打开，并且在排气门12和进气门7的打开时段中形成重叠。 
通过在排气门12和进气门7的打开时段中形成重叠，一部分进气被吹向排气。因此，排气流量增大并且流入到排气涡轮51a中的排气量增大，并且通过增压器51能够增大增压压力。此外，通过在排气门12和进气门7的打开时段中具有大的重叠，即使增压压力恒定，也能除去气缸内的残气并且增大新气量，从而能够增大转矩。 
此外，在燃料管8中设置有燃压传感器64，该燃压传感器检测在喷射器10处供应的燃料的压力。此外，发动机1包括用于检测曲柄角并且获得发动机转速(Ne)的曲柄角传感器32，以及用于检测冷却水温度的水温传感器33。 
ECU(电子控制单元)31包括输入和输出单元、存储单元(ROM、RAM等)、中央处理器(CPU)、时间测录器等等。因此，由ECU 31来综合控制发动机1。 
诸如节气门位置传感器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，并且由各传感器检测的检测信息被输入到ECU 31的输入侧。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ECU31。 
同时，诸如点火线圈4、节气门15、喷射器10的驱动单元、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。从所述各种输出装置，分别输出：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、点火时间、EGR阀23的工作时间和工作量、扰流片25的工作 时间、进气门7和排气门12的工作状态(气门工作状态)等。 
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燃料量。此外，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。 
在本实施例的发动机1中，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，如果在喷射的燃料到达进气门7附近时打开该进气门7，那么将其定义为进气冲程喷射。而且，将进气门7打开之前的情况定义为排气冲程喷射。然而，实际上，存在例如由于喷射器的驱动指令而直到燃料到达进气门7附近为止的喷射器针阀的打开延迟或者从喷射器10到进气门7的传输延迟这样的时间延迟。因此，在有些情况下，进气冲程喷射的喷射器驱动指令是在排气冲程期间进行的。 
通过在进气门7打开的进气冲程期间喷射燃料，抑制了燃料附着在诸如进气门7的进气口5或伞形部，并且燃料的气化潜热能够用于冷却进气。 
因此，混合气的温度降低并且抑制了爆震的发生，并且通过增加空气密度而增大了满载时的进气量。因此，即使在口喷射的情况下，也能够最大程度地实现进气的冷却效果。 
如图2所示，进行利用喷射器10的燃料喷射，使得当进气门7打开时燃料在进气口5的气门座与进气门7的气门头之间经过，并且燃料直接进入到燃烧室6中。在这种情况下，通过挟住气门轴并且使燃料偏心地位于图中的上侧，能够通过由燃料喷射导致的流动而增大燃烧室6中的湍流。此外，通过挟住气门轴并且将燃料偏心地位于左方向或右方向的任意一个方向上，能够增大燃烧室6中的涡流。 
通过在排气冲程期间从喷射器10喷射燃料，获得了其中燃料和空气在进气口5内部被充分均匀化并混合的混合气。由于喷射器10安装在进气口5中，所以该喷射器10没有被暴露于高温和高压的燃烧气体，并且获得了简单的连接结构而没有必要确保耐热性和耐压性。此外，由于不需要喷射高压燃料的事实，能够使由于泵的动力损失对性能的影响最小化。 
因此，在不具有用于将燃料直接喷射到气缸中的直喷喷射器的情况下，通过控制对进气通道的燃油喷射，即，通过根据驱动状态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，维持了燃料被直接喷射到气缸中的情况下的性能，并且能够获得高性能。 
根据发动机1的驱动状态，通过ECU 31的喷射控制装置来设定所述进气冲程期间的燃料喷射与所述排气冲程期间的燃料喷射的比率。 
此外，当排气门12和进气门7的打开时段中形成有重叠时，能够通过增大排气流量而使增压器51的增压压力增大，并且能够通过去除气缸内的残气来增大新气量而使转矩增大。此时，当在排气冲程期间进行燃料喷射时，该燃料亦被吹入到排气通道中，因而，认为发生了排气性能或燃料效率的变差。 
因此，在本实施例中，通过比较进气通道的压力与排气通道的压力，当进气由增压器51增压并且进气通道的压力高于排气通道的压力时，将燃料喷射时期设定为燃料不被吹入到排气通道中的状态。结果，当判定进气通道的压力高于排气通道的压力时，燃料在进气冲程时被喷射，并且在排气冲程中的燃料喷射减少或不存在。因此，防止了燃料被吹入到排气通道中。此外，由于在排气门12关闭之后在进气冲程喷射燃料的事实，所以可靠地防止了燃料被吹入到排气通道中。 
在所述实施例中示出了安装有增压器的发动机，但是该发明的实施例，在进气通道的压力变得高于排气通道的压力的没有增压器的自然进气发动机中，也是有效的。此外，在由于进气通道的压力低于排气通道的压力或者燃料的动量高这一事实而使燃料被吹入到排气通道中的发动机中，防止在进气冲程中喷射燃料而引起的燃料吹动的作用也是有效的。 
接下来，将参考图3至图6来说明具体控制状况。 
图3是示出了喷射控制功能的示意性框图，并且图4和图5是示出了由喷射控制装置进行的燃料喷射的状况的流程图，并且图6是示出了燃料喷射状况与气门操作随时间的变化的示意图。 
如图3所示，来自曲柄角传感器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、来自燃压传感器64的检测信息的实际燃压(Preal)以及来自可变气门机构63的信息的相位升程信息(脉冲相位、气门升程)被输入到ECU 31。 
ECU 31包括燃压设定装置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)设定燃压(目标燃压：Pobj)，并且在该燃压设定装置71处所设定的目标燃压(Pobj)被发送到喷射控制装置72(喷射控制器)。在喷射控制装置72中，根据目标燃压(Pobj)、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。 
在喷射控制装置72中，将进气管14(进气口5)的压力与排气管20(排气口11)的压力相比较。这里，当利用增压器51对空气增压并且进气管14的压力高于排气管20的压力时，喷射器10的燃料喷射时期被设定为在进气冲程时喷射燃料使得燃料不被吹入到排气口11中的 状态。 
此外，ECU 31包括进气冲程喷射装置73(第一喷射装置)和排气冲程喷射装置74(第二喷射装置)，该进气冲程喷射装置73用于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用于在排气冲程期间从喷射器喷射燃料。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。 
由喷射控制装置72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之间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。此外，根据所述比率信息，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。 
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，如果处理开始，则在步骤S 1中，由发动机转速(Ne)和油门开度(θaps)计算目标转矩(Tobj)。在步骤S2中，从ECU Map图中读取和设定目标进气门打开时段(θio)和目标排气门关闭时段(θec)。在步骤S3中，读取进气管压力(Pin)，即，进气通道的压力，以及排气管压力(Pex)，即，排气通道的压力。进气管压力(Pin)和排气管压力(Pex)可以是由压力传感器检测的检测信息，并且可以是ECU 31基于气流传感器17等的检测信息而计算出的值(推定值)。 
在步骤S4中，判定进气管压力(Pin)是否大于等于排气管压力(Pex)(比较装置)。当在步骤S4中判定进气管压力(Pin)大于等于排气管压力(Pin≥Pex)时，在步骤5中，判定目标进气门打开时段(θio)是否小于目标排气门关闭时段(θec)。在这种情况下，当活塞的压缩上止点是0°时，进气下止点是-180°、进气上止点是-360°，并且排气下止点是-540°，将目标进气门打开时段(θio)的角度值的大小与目标排 气门关闭时段(θec)的角度值的大小相比较。 
在步骤S5中，当判定目标进气门打开时段(θio)小于目标排气门关闭时段(θec)时，即，如图6所示，当判定目标进气门打开时段(θio)比目标排气门关闭时段(θec)短时，判定在进气门7和排气门12的打开时段中形成重叠。因而，行进到图5的流程图(A)，将在进气冲程时喷射燃料的状态下的喷射器10的燃料喷射时期设定为使得燃料不被吹到排气口11。 
下面，将在图5的流程图中描述上述内容的细节。然而，关于上述内容，简要地，当由于例如进气被增压器51增压这样的事实而使进气通道的压力高于排气通道的压力时，在进气冲程时喷射燃料，在排气冲程时喷射的燃料喷射减少或不存在，并且存在防止将燃料吹入到排气通道中的控制。此外，在排气门12关闭之后在进气冲程时喷射燃料，并且进行控制，以可靠地防止燃料被吹入到排气通道中。 
相比之下，在步骤S4中，当判定进气管压力(Pin)低于排气管压力(Pex)，即，当判定进气管压力(Pin)小于排气管压力(Pex)时，过程行进到图5的流程图(B)，并且将喷射器10的燃料喷射时期设定为使得燃料不被吹入到排气口11中。 
此外，在步骤S5中，当判定目标进气门打开时段(θio)不小于目标排气门关闭时段(θec)时，即，当判定目标进气门打开时段(θio)大于目标排气门关闭时段(θec)时，判定进气管压力(Pin)高或者在排气门12和进气门7的打开时段中没有形成重叠。然后，过程行进到图5的流程图(B)，并且将喷射器10的燃料喷射时期设定为使得燃料不被吹入到排气口11中。 
此外，下面，将在图5的流程图中描述上述内容的细节。然而，关于上述内容，简单地，在进气冲程期间的燃料喷射比率下降，并且 进行控制，使得根据驱动状态在进气冲程和排气冲程中喷射燃料。 
在步骤S5中，当判定目标进气门打开时段(θio)不小于目标排气门关闭时段(θec)时，进气管压力(Pin)大于等于排气管压力(Pex)，并且在排气门12和进气门7的打开时段中形成重叠，于是，过程进行到图5(A)的流程图的步骤S6。在步骤S6中，从ECU Map图中读取并设定目标燃压(Pobj)和目标进气冲程喷射率(Rin：％)。目标进气冲程喷射率(Rin：％)是100％，即，可以优选仅仅通过进行进气冲程喷射而使得没有排气冲程中的燃料喷射。 
此时，ECU MAP图是根据将燃料吹入到排气口11中的状态而设定的MAP图，并且目标燃压(Pobj)被设定为Pblow。如下所述，将Pblow设定为这样的值，该值大于等于在燃料不被吹入到排气口11中的状态下的Map图的燃压(Pnoblow)(Pblow≥Pnoblow)。此外，将目标进气冲程喷射率(Rin)设定为Rblow。如下所述，将Rblow设定为这样的值，该值大于等于在燃料不被吹入到排气口11中的情况下的Map图的进气冲程喷射率(Rnoblow)(Rblow≥Rnoblow)。 
在步骤S7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，ECU MAP图是根据燃料被吹入到排气口11中的状态而设定的Map图。在燃料喷射中，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。 
例如，如图6所示，通过仅仅进行进气冲程喷射而使得没有排气冲程中的燃料喷射，并且优选在排气门12关闭之后进行进气冲程的喷射时段。即，优选进气冲程喷射开始时间(θsoii)晚于或等于排气门12的打开时间(θec)。同此，当进气门7在排气门12关闭之后打开时在进气冲程喷射燃料，并且燃料流入到气缸中而不附着于壁面。因此， 可靠地防止了燃料被吹入到排气通道中。 
接下来，过程进行到步骤S8，并且由燃压传感器64检测实际燃压(Preal)。然后，在步骤S9中，计算并且设定目标节气门开度(θtps)和目标燃料喷射量(Qobj)、进气冲程喷射时段(Dfi)和排气冲程喷射时段(Dfe)，并且返回。结果，根据实际燃压(Preal)来控制进气冲程的燃料喷射和排气冲程的燃料喷射，使得燃料不会被吹入到排气通道中。 
另一方面，在图4所示的流程图的步骤S4中，当判定进气管压力(Pin)低于排气管压力(Pex)时，过程进行到图5的流程图的步骤S10。此外，在步骤S5中，当判定目标进气门打开时段(θio)不小于目标排气门关闭时段(θec)时，在排气门12和进气门7的打开时段中不形成重叠，并且过程进行到图5的流程图(B)的步骤S10。 
如图5所示，在步骤S10中，从ECU MAP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，ECU MAP图是根据燃料不被吹入到排气口11中的状态而设定的Map图，并且目标燃压(Pobj)被设定为Pnoblow。如上所述，将Pnoblow设定为这样的值，该值小于等于在燃料不被吹入到排气口11中的状态下的Map图的燃压(Pblow)(Pblow≥Pnoblow)。此外，将目标进气冲程比率(Rin)设定为Rnoblow。如上所述，将Rnoblow设定为这样的值，该值小于等于在燃料不被吹入到排气口11中的情况下的Map图的进气冲程喷射比率(Rblow)(Rblow≥Rnoblow)。 
在步骤S 11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，ECU MAP图是根据燃料不被吹入到排气口11中的状态而设定的Map图。在燃料喷射中，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。 
接下来，过程进行到步骤S8，并且由燃压传感器64检测实际燃压(Preal)。然后，在步骤S9中，计算并且设定目标节气门开度(θtps)和目标燃料喷射量(Qobj)、进气冲程喷射时段(Dfi)和排气冲程喷射时段(Dfe)，并且返回。结果，在燃料不被吹入到排气通道中的状态下，根据实际燃压(Preal)来控制进气冲程的燃料喷射和排气冲程的燃料喷射。 
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，根据驱动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之间的比率以及燃压，所以实现了排气、燃料效率和输出的最优化。 
因此，在高负载区域，能够获得例如，在通过在进气冲程喷射燃料而将燃料直接喷射到气缸的情况下维持进气冷却状态和提升填充效率的状态，以及抑制爆震等这样的高性能。此外，在低负载区域，在燃料泵的动力损失减小的情况下，能够防止由于在排气冲程时将燃料喷射到进气通道中而使混合变差。 
此外，当由于例如进气被增压器51增压的事实而判定进气通道的压力高于排气通道的压力时，在进气冲程喷射燃料，并且在排气冲程时喷施的燃料喷射减少或不存在，并且燃料不会被吹入到排气通道中。此外，在排气门12关闭之后在进气冲程时喷射燃料，并且能够可靠地防止将燃料吹入到排气通道中。 
因此，即使当具有用于对进气增压的增压器51而使得显著提升输出转矩时，如果与排气通道的压力相比进气通道的压力更高，并且如果对进气门7和排气门12的打开时段设定大重叠时，也能够将喷射到 进气通道中的燃料适当地喷射到气缸中。因此，能够防止由于未燃燃料被吹入到进气通道中的事实而发生的排气性能或燃料效率变差。 
本发明可以应用于内燃机的工业领域中，其中无需将燃料直接喷射到气缸中就能够通过控制燃料喷射到进气通道的情况来提升性能。 

Claims (5)

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中；
第一喷射装置，该第一喷射装置在进气冲程中从所述喷射器喷射燃料；
第二喷射装置，该第二喷射装置在排气冲程中从所述喷射器喷射燃料；
比较装置，该比较器比较进气通道中的压力和排气通道中的压力；以及
喷射控制器，该喷射控制器根据所述内燃机的转速、所述内燃机的负载以及由所述比较装置得到的压力状况，控制所述第一喷射装置与所述第二喷射装置的运行比率。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，
在所述比较装置判定所述进气通道的压力高于所述排气通道的压力的情况下，所述喷射控制器增大所述第一喷射装置的运行比率。
3.根据权利要求2所述的内燃机，还包括：
气门控制器，该气门控制器至少控制关闭排气门的时刻以及打开进气门的时刻，
其中，在通过所述气门控制器关闭所述排气门之前所述进气门被控制为打开的状态下，在关闭所述排气门之后所述喷射控制器使所述第一喷射装置工作。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其中，
在进气被增压的状态下，所述喷射控制器将所述喷射器的燃料喷射时期设定为使得燃料不被吹入到所述排气通道中。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的内燃机，还包括：
燃压检测器，该燃压检测器检测燃压，
其中，所述喷射控制器基于由所述燃压检测器检测的实际燃压来设定燃料的喷射量。
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