CN1098414C - 直接燃料喷射式发动机 - Google Patents

直接燃料喷射式发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN1098414C
CN1098414C CN98124895A CN98124895A CN1098414C CN 1098414 C CN1098414 C CN 1098414C CN 98124895 A CN98124895 A CN 98124895A CN 98124895 A CN98124895 A CN 98124895A CN 1098414 C CN1098414 C CN 1098414C
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
engine
fuel injection
motor
operating mode
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98124895A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1216800A (zh
Inventor
工藤秀俊
太田统之
丸原正志
山下洋幸
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of CN1216800A publication Critical patent/CN1216800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1098414C publication Critical patent/CN1098414C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/045—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
    • 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
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

一种直接燃料喷射式发动机，包括：一个位于燃烧室上方的喷射器，其喷射方向设置的将燃料喷向活塞的顶部；一个位于燃烧室上部的火花塞；一个检测发动机运行工况的检测器，当发动机处于低速低负荷工况时，在压缩冲程中将燃料喷入，使火花塞周围的混合气分层，实现分层燃烧；一个控制燃料喷射的控制装置，在发动机处于负荷和转速中至少一个相对较高的工况时，燃料在压缩冲程多次喷入，从而实现分层燃烧，使燃烧稳定，燃料消耗率改善。

Description

直接燃料喷射式发动机
本发明涉及一种直接燃料喷射式发动机，该发动机包括一个可以将燃料直接喷入发动机燃烧室内的燃料喷射器。
如公开号为7-119507的日本未审查专利申请所示，在传统的直接燃料喷射点燃式发动机中，在发动机低负荷时，为实现分层燃烧，在压缩冲程的后期开始喷射燃料，而发动机处于低速高负荷时，为实现均匀燃烧，在进气冲程的早期开始喷射燃料，将所要喷射的燃料分多次喷射，可以减少每一次喷射的燃料量，使喷射的燃料易于扩散和雾化，以得到均匀燃烧，降低排烟。
在上述日本专利申请中所述的发动机中，当发动机处于高速低负荷时，将总的燃料量分多次进行喷射，从而易于形成均匀燃烧，避免废气中的排烟。在发动机处于低速低负荷工况区时，希望改善燃料消耗率，此时燃料在压缩冲程中喷入，以实现分层燃烧。
在这种情况下，当发动机处于仍希望分层燃烧的较高负荷工况时，燃料喷射量是增加，从而导致所喷射的燃料过于集中在火花塞周围，影响了燃料与空气的混合效果，进而降低了燃烧效率。另一方面，在发动机分层燃烧工况区的相对高速区，燃料喷射和点火之间的时间间隔减小。其结果是，燃料没有足够的时间进行雾化，其将导致不完全燃烧，使废气中的CO和HC量增加。
为了使燃料和空气有足够的时间混合，并且使喷射的燃料得以蒸发和雾化，燃料喷射定时应该提前。但如这样的话，燃料可能在活塞上行到适当位置之前便已喷入，燃料就无法很好地聚集在活塞顶面的凹腔中，其结果是使燃料空气混合气被点燃，从而恶化燃烧稳定性。为了解决上述问题，通常对分层燃烧条件进行限制，这样，就无法适当改善燃料消耗。
在上述日本专利申请中所述的发动机中，在发动机处于中等负荷工况时，燃料是分开在进气冲程和压缩冲程中分别喷入的，以避免过量的燃料集中在火花塞周围，并使在点火定时前的进气冲程内所喷射的燃料蒸发和雾化。然而，在进气冲程中喷入燃料时，所喷入的燃料可能过于分散，并易于点燃，使燃烧效率降低。
从这一角度来看，应增加燃料喷射量，以避免喷入的燃料意外点燃。如果这样的话，在压缩冲程中喷入的燃料量不可避免地有所减少，这样火花塞周围的混合气被点燃，从而破坏燃烧稳定性。
因此，本发明的目的是提供一种直接燃料喷射式发动机，该发动机可以提高燃烧效率，并在不破坏燃烧稳定性的条件下，改善燃料消耗率。
本发明的上述或其它目的可以通过下述直接燃料喷射式发动机来实现，该发动机包括：一个喷射器，该喷射器位于燃烧室的上方，燃烧室设置在活塞上方，活塞安装在发动机的气缸中，所述喷射器的燃料喷射方向的设置要将燃料喷向所述活塞的顶部；一个位于燃烧室上部的火花塞；发动机运行工况检测器，用于检测发动机的运行工况，当发动机运行工况检测器测出发动机处于低速低负荷工况区时，喷射器在压缩冲程中将燃料喷入，以使火花塞周围的空气燃料混合气分层，从而实现分层燃烧；和一燃料控制装置，该装置用于控制燃料喷射，在发动机处于负荷和转速中的至少一个相对较高的工况区时，燃料在压缩冲程中多次喷入燃烧室，从而实现分层燃烧。根据上述特征，在进行分层燃烧的发动机低负荷低速工况下，当发动机负荷或转速相对较高时，燃料在压缩冲程中多次喷入。这样，所喷入的燃料受活塞顶部的反射和活塞上部燃烧室的气流的影响而聚集在火花塞周围，即有效地避免了喷入的燃料过分集中在火花塞周围。此外，较早喷入的燃料可以有充分的时间蒸发和雾化，以便其在火花塞周围分层。因此，发动机的分层燃烧工况区得以加大，使燃料消耗率得到提高。
在这种情况下，燃料控制装置控制燃料喷射，在发动机负荷和转速相对较高的分层工况区内，燃料在压缩冲程中分多次喷入，以实现分层燃烧，避免燃料过分集中在火花塞周围。
在本发明的另一实施例中，喷射器的设置应使燃料在压缩冲程中多次从燃烧室的周边斜向下喷入。凹腔成型于活塞顶面，以便于燃料向该凹腔喷射。根据这一特征，燃料从喷射器中斜向下地向该凹腔喷射，喷射器设置在燃烧室的圆周上。借助于该凹腔，所喷射的燃料被有效地引向火花塞周围，从而在火花塞周围适当分层。根据本发明的又一实施例，在执行分段燃料喷射时，各次燃料喷射定时应使较早的燃料喷射的燃料喷射区与较晚的燃料喷射的燃料喷射区在凹腔内相互重叠。所述的凹腔处于与火花塞相对的位置。
这样，较早喷入的燃料可有效地在凹腔内与较晚喷入的燃料相互重叠，以便混合气在火花塞周围分层，这样，所喷射的燃料可以连续稳定地燃烧。
根据本发明的另一方面，发动机的燃烧室中形成有一个斜的涡卷，该涡卷包括垂直分量和水平分量。在压缩冲程中燃料分段喷射时的喷射定时的确定，应保证较晚喷入的燃料适当地进入活塞顶部的凹腔中。根据这一特征，在燃烧室内气流的斜的涡卷的作用下，较晚的燃料喷射所喷射的燃料可与进气充分混合，并引向火花塞周围，以提高燃烧稳定性。
在本发明的另一个特征中，当发动机处于燃料是在压缩冲程中喷入的工况时，在发动机的高负荷工况区内执行燃料分段喷射，在发动机的低负荷工况区内燃料一次完全喷入。此外，发动机转速基本相同时，分段燃料喷射中较晚的燃料喷射的开始时刻相应于燃料一次喷入中燃料喷射的开始时刻确定。
根据此特征，在发动机处于燃料是在压缩冲程中喷入的工况时，分段喷射中较晚的燃料喷射的喷射定时基于根据发动机转速确定为燃料分层的最佳定时值来决定。
根据本发明的又一个方面，在发动机处于较高速较高负荷工况区且在压缩冲程中执行燃料分段喷射时，与发动机处于转速和负荷相对较低时的情形相比，燃料喷射压力有所增加。这样在发动机处于相对高速高负荷的情况下，燃料喷射的压力增大，其结果是燃料喷射的时间缩短。
根据本发明的另一个特征，在发动机加速工况且在压缩冲程中执行燃料分段喷射时，与发动机处于通常工况相比，较早的燃料喷射定时提前，并且较早的燃料喷射量大于较晚的燃料喷射量。
根据本发明的又一方面，当发动机在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较晚的燃料喷射量确定为喷射总量的30-80％。
根据这一特征，燃料分段喷射时各次喷射的燃料喷射量得到适当的确定，以使所喷射的燃料适当分层，从而改善燃料消耗率，也提高了点火的稳定性。
根据本发明的又一个特征，至少在发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区中的低速工况区时，较晚的燃料喷射量不小于较早的燃料喷射量。根据这一特征，可以在保证燃料喷射量相对较少的工况下，较晚的燃料喷射仍有足够的燃料喷射量，混合气聚集在火花塞周围。为改善燃料消耗率，应对较早和较晚的燃料喷射量的比例进行调整。
根据本发明的再一个特征，当发动机处于在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，废气作为再循环气体从排气系统中再循环进入到进气系统中，较晚的燃料喷射量约占喷射总量的50-80％。根据这一特征，废气再循环气体可以加热所喷射的燃料，使之易于蒸发和雾化。这样，较晚的燃料喷射的喷射量可以增加，而不会影响燃料的蒸发和雾化，使燃料得以稳定燃烧，并改善燃料消耗率。在分层燃烧的情况下，至少当发动机为低负荷时，较晚的燃料喷射的喷射量不小于较早的燃料喷射的喷射量。
根据本发明的又一个特征，当发动机处于在压缩冲程中执行燃料分段喷射工况区时，较早的燃料喷射量与较晚的燃料喷射量所占的比例随发动机工况而改变。
根据本发明的又一个特征，当发动机处于燃料分段喷射工况区时，较早的燃料喷射量随发动机负荷的增加而增加。在这种情况下，可以控制燃料喷射总量与发动机负荷相适应。其结果是，可以避免较晚的燃料喷射量在火花塞周围过浓从而保持混合气良好的分层。
根据本发明的又一个特征，在发动机处于转速和负荷相对较高且在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，与发动机处于转速或负荷相对较低时的情形相比，较早的燃料喷射定时提前，其喷射量增加。
根据本发明的又一个特征，在发动机至少处于在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况中的较低速区时，较早和较晚的燃料喷射的开始时间随发动机负荷的增加而提前。
根据以上特征，由于燃料喷射量随发动机负荷增加而增大，故所喷射的燃料可以充分扩散，从而避免了气体过浓。
根据本发明的又一个特征，当在压缩冲程中执行燃料分段喷射时，较早和较晚的燃料喷射的开始时间随发动机转速的增加而提前。根据以上特征，可以对燃料喷射开始的时间进行控制，以便即使是发动机转速增加，也能保持燃料喷射开始和点火之间有一个适当的时间间隔，这样就可以在分层工况下，当发动机处于高速工况区时，避免所喷射的燃料过分集中于燃烧室的中央。
在这种情况下，较早的燃料喷射随发动机转速改变的喷射定时提前量大于较晚的燃料喷射随发动机转速改变的喷射定时提前量。根据这一特征，即使发动机转速增加，点火定时的时间间隔也能得以适当保证，并且也保证了较早和较晚的燃料喷射的时间间隔。
根据本发明的又一方面，在发动机处于转速和负荷相对较高且在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，根据发动机负荷或转速的增加而改变的较早的燃料喷射定时提前量受到一定的限制。
在分层工况下，在发动机较高速较高负荷时，利用上述这一特征可以防止较早喷射的燃料过分扩散，这样便保持了混合气的良好分层。
根据本发明的又一方面，在发动机处于分层工况，转速相对较低且在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，随着发动机负荷的增加，较早的燃料喷射和较晚的燃料喷射之间的间隔增大。
根据上述特征，在发动机处于分层且转速相对较低工况区时，由于较早的燃料喷射的开始时刻相对提前较多，因此，随着发动机负荷的增加，两次喷射之间的间隔加大，从而避免了因较早和较晚的燃料喷射过于重叠而导致的混合气过浓。
根据本发明的又一特征，在发动机处于分层区内转速相对较高且在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较早和较晚的燃料喷射开始时间的间隔基本不随发动机负荷变化。
根据上述特征，在发动机处于分层且转速相对较高的工况区时，由于较早的燃料喷射的开始时刻无法提前太多，因此应将两次喷射之间的间隔加以控制，使较早的喷射不必过于提前。
根据本发明的又一方面，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较早和较晚的燃料喷射开始时间的间隔大于2毫秒。
这样，较早和较晚的燃料喷射开始时刻之间就具有了足够的间隔，从而避免了因两次喷射过于重叠而导致混合气过浓现象的发生。
根据本发明的又一方面，当执行燃料分段喷射时，燃料喷射持续时间约在1毫秒的范围内。因此，可以避免燃料过分集中在燃烧室的某一区域内，使燃料得以良好蒸发和雾化。
根据本发明的又一特征，在发动机处于暖机工况时，若发动机处于负荷或转速中至少一个相对较高的分层工况，则燃料喷射在压缩冲程中分多次进行。另外，在暖机阶段，燃料喷射也可分别在进气冲程和压缩冲程中分多次进行。
据此，发动机暖机工况，燃料消耗率得以改善。同时，在暖机阶段，发动机暖机更加容易。
结合附图通过对优选实施例的详细描述，还可以了解到本发明的其它目的、特征和优点。
图1是根据本发明的直接燃料喷射式发动机体的剖示图；
图2是活塞顶面的平面图；
图3是该发动机控制系统的方框图；
图4是发动机工况区的控制图；
图5是燃料喷射时期的时序图；
图6是模拟燃料燃烧的剖示图；
图7是燃料喷射控制过程较早阶段的流程图；
图8是燃料喷射控制过程第二阶段的流程图；
图9表示了在某一特定工况下，在压缩冲程中，燃料一次喷入和分段喷入时火花塞周围空燃比以及燃料消耗率的变化；
图10表示了具有图9所示特性的燃料喷射情况，其中(a)表示燃料是在压缩冲程中燃料消耗率为最低的时刻一次喷入的，(b)表示燃料是在压缩冲程中有一定喷射提前量时一次喷入的，而(c)则表示燃料是在压缩冲程中燃料消耗率为最低的时刻分二次喷入的；
图11表示了燃料消耗率的改善情况；
图12(a)至(c)表示了不同工况下的燃料消耗率；
图13表示了燃料消耗率的改善与较晚的燃料喷射率的关系；
图14表示了指示平均有效压力与较晚的燃料喷射率的关系；
图15表示在执行分段喷油的工况区内工况的变化情况，其中(a)表示较晚的燃料喷射的喷射定时和脉冲，(b)表示较早的燃料喷射的喷射定时和脉冲，(c)表示较晚的燃料喷射率，(d)表示喷射间隔；
图16表示了进气量、空燃比(A/F)和燃烧时间的变化；
图17是根据本发明的直接燃料喷射式发动机的另一个优选实施例的剖面图；
图18是根据本发明的直接燃料喷射式发动机的又一个优选实施例的剖面图；
下面将参照附图详细描述本发明。图1和2显示了一种直接燃料喷射式发动机的燃烧室结构，该发动机是汽油机，因而与柴油机不同。图1所示的发动机具有多个气缸，每个气缸都包括有一个缸盖1和缸体2，气缸中设有活塞3，活塞3的上部限定了燃烧室4。缸盖1上开有进气口5和排气口6，这些进排气口与燃烧室4相通。缸盖1上设有进气阀7、排气阀8、火花塞9和喷射器10。进气阀7和排气阀8用以开启和关闭进、排气口5和6，火花塞9用以点燃燃料，而喷射器10则用以将燃料直接喷入气缸内。
缸盖1的下表面(即燃烧室的上顶面)属于蓬形顶类型的燃烧室4，开设在燃烧室4中的进气口5和排气口6，位于凹入缸盖1的蓬形顶的斜面上，进气阀7和排气阀8由驱动机械(图中未示)带动，在预定的时刻开启和关闭。
图1中表示了一个进气口5和一个排气口6，但在与图1平面垂直的方向上还设有一对进气口5和排气口6。在进气口5的其中一个中设有控制进气流的控制阀，该控制阀由一个执行机构驱动，该执行机构包括一个步进电机等装置，用以关闭或开启这个进气口5。当一个进气口5的进气流量得以限制，而其它进气口的流量不加限制时，如图2虚线所示，便会在燃烧室4的内表面产生一个涡流(基本沿水平方向的进气流涡卷)，进气口5的其它部分在其下游末端部是斜向下的，这样其间的进气流便可产生一个卷流(基本沿垂直方向的进气流涡卷)。这样，当控制阀处于完全关闭或部分开启状态时，卷流和涡流相互混合，在燃烧室4内产生一个斜向的涡卷。
火花塞9凸出于燃烧室4的中心部分，喷射器10位于燃烧室4的圆周部分，靠近进气口5一侧处。喷射器10的喷射方向应使燃料喷向活塞3的顶部，其与水平面形成一夹角θ，θ角可以为例如20-50度，最好是30-50度，此时，燃料便斜向下喷入燃烧室4内。
喷射器10带有内部针阀和电磁线圈，当电磁线圈接到燃料控制装置发出的脉冲信号时，喷射器10便在脉冲宽度内喷射燃料，其脉冲宽度是由带有喷射角度和喷射压力的信号来表示的，例如喷射角度为大于40度，喷射压力约为3-15Pa。
活塞3的顶面部分局部凹陷形成以一个凹腔11。凹腔11位于从靠近喷射器10的圆周部分到面对火花塞9的中心部分的区域内。喷射器10的位置和倾斜角度、活塞3的凹腔11以及火花塞9的位置间的关系确定的使得随着压缩冲程活塞3向上移动时喷入凹腔11内的燃料被带到火花塞9附近。
如图3所示，本发明的发动机设有一个曲轴转角传感器12，用以检测加速开度或加速踏板行程的加速度传感器13，用于测量进气量的空气流量计14，感应发动机冷却剂温度的冷却剂传感器15等。这些传感器测得的信号被送入发动机控制单元(ECU)16。
ECU16包括一个工况判断装置17和用于控制喷射器10燃料喷射的燃料喷射控制器18。
工况判断装置17判断发动机的工况处于图4所示的发动机工况区域图所示的工况区域内的哪一部分，并向燃料控制器18输出一个信号。发动机的工况区域是根据发动机转速Ne和制动平均有效压力Pe(发动机的负荷相当于发动机的输出扭矩)来确定的：其中，A是发动机的低负荷、低转速区域，此时燃料喷射量较少，A1是工况区域A内发动机负荷和转速相对较高的区域；B是发动机负荷和转速中等的工况区域，此时燃料喷射量为中等，B1是工况区域B内发动机负荷和转速相对较高的区域；C是发动机高负荷、高转速的工况区域，此时燃料喷射量较多，C1是工况区域C内发动机负荷最高而低转速的工况区域，C2是工况区域C内发动机负荷最高但转速中等的工况区域，C3是工况区域C内发动机负荷最高且转速最高的工况区域。
如图5(I)所示，发动机处于较高速较高负荷的工况区A1除外的低速低负荷的工况区A时，在从压缩冲程的中期到后期的预定的曲轴转角内，例如上死点前30-120度曲轴转角，喷射器10在预定的喷射定时一次将燃料喷入燃烧室4，这样就可以形成分层燃烧，即燃料空气混合气在分层情况下进行燃烧。增加节气门开度，使进入的气体量增加以实现分层燃烧，使混合气的浓度远低于理论空燃比。
在工况区A1中，发动机处于低速低负荷工况区域中的转速和负荷都相对较高的工况区，此时如图5(II)所示，燃料喷射过程分为燃料喷射a和燃料喷射b，其喷射定时是从压缩冲程的早期至中期(即上死点前60-180度曲轴转角)的预定时刻，和从压缩冲程的中期到后期(即上死点前30-120度曲轴转角)的预定时刻。
增加节气门开度，使进入的气体量增加以实现分层燃烧，使混合气的浓度远低于理论空燃比。在所述工况区域的分段喷射中，较晚的喷射量占喷射总量的30-80％，最好为50-80％。喷射定时的确定应保证较早喷入的燃料a和较晚喷入的燃料b能够实现稳定燃烧。喷射器10设置在燃烧室4的圆周部分上，燃料从喷射器10斜着向下喷入。活塞3的顶面上设有一个凹腔11。较早的喷射将燃料喷向燃烧室4的中心部分，在这部分燃料尚未过分扩散时，再较晚喷入燃料。这样，较晚喷入的燃料b与先喷入的燃料a便可有效地分层，从而使后喷入的燃料b的燃烧传播给先喷入的燃料b，以实现稳定的分层燃烧。在工况区A1内进行的是燃料的分段喷射，较早和较晚的喷射开始的时间间隔T大于2毫秒。由于开启动作滞后等原因，存在着一定的无效燃料喷射时间，燃料喷射a和b的有效燃料喷射时间t1和t2分别小于1毫秒。
较晚的燃料喷射b的喷射开始时刻相当于工况区A内燃料一次喷射时的喷射开始时间。即较晚的燃料喷射b的喷射开始时间与燃料一次喷射时的开始时间大体相同。
如图5(III)所示，发动机处于相对高速高负荷的工况区B1除外的中速中负荷的工况区B时，燃料喷射被分段，在进气冲程的预定范围(如上死点前200-360度曲轴转角)和压缩冲程的预定范围内(如上死点前30-120度曲轴转角)，喷射器10在预定的喷射定时分别喷射燃料。此外通过增加节气门开度，可降低燃烧混合气的浓度，从而实现分层燃烧。
在工况区域B1中，发动机处于中速中负荷工况区中的转速和负荷都相对较高的工况区，此时如图5(IV)所示，在进气冲程的预定范围内(上死点前200-360度曲轴转角)，燃料在预定的时刻一次全部喷入。此外应增加节气门开度，使混合气在稀薄的状态下较为均匀，以实现均匀燃烧。
除发动机的最高负荷工况区C1-C3以外，在发动机的高负荷区C燃料喷射量也是增加的，即与工况区B1相同，在进气冲程预定范围内的预定时刻，一次便喷入所有的燃料。此外，燃料控制装置18将混合气的浓度控制在理论过量空气系数为1，并实现均匀燃烧。
在工况区C1内，发动机的负荷最高，而发动机的转速在工况区C内则是较低的，如图5(V)所示，喷射器10执行分段喷射，从进气冲程的早期到中期，在其预定范围(上死点前220-360度曲轴转角)内和预定范围(上死点前240-360度曲轴转角)内，执行燃料喷射a和b。此外，应将混合气控制在较浓的条件下并使其均匀。
工况区C1执行分段喷射，较晚的的喷射量b占喷射总量的40-60％，最好较早的的燃烧喷射量a大于较晚的的燃料喷射量b。
在工况区C中，发动机处于负荷最高、转速中等的工况区C2时，燃料喷射与在工况区B1时的情形相同，是在进气冲程的预定范围内的预定时刻一次将燃料喷入的。此外，应将混合气控制在较浓的条件下并使其均匀。
在工况区C中，发动机处于负荷和转速都是最高的工况区C3时(如图5(VI)所示)，燃料喷射是从压缩冲程的后一阶段开始的预定范围内(上死点前360-440度曲轴转角)的预定时刻开始，一次将燃料喷入的。此外，燃料喷射控制器18将混合气控制为浓的均匀混合气，以利均匀燃烧。
下面将结合图7和图8所示的流程，对控制器18执行的燃料喷射控制加以说明。
在步骤S1中，程序根据发动机冷却剂温度传感器15检测到的发动机冷却剂温度确定发动机是否处于暖机工况，在暖机工况中，位于排气通道中用于净化废气的催化剂可能尚未被激活。如果判断结果为“是”，则在步骤S2发出执行暖机操作的指令，以便预热催化剂。
也就是说，燃料在进气和压缩冲程中分段喷射，以便在火花塞9的周围形成大于理论空燃比的浓混合气，并整体上将燃烧室4内的混合气控制为理论空燃比(步骤S4)。这样，便可将燃料喷射控制在适于发动机暖机的状态，并能降低低温条件下、催化剂尚未充分发挥净化作用时HC和NOx的排放，如果步骤S1的判断结果为“否”，说明发动机不是处于低温工况，则在步骤S3，程序便根据加速度传感器13的输出，进一步判断发动机是否处于加速状态。如果判断结果为“是”，执行加速控制(步骤S4)，在加速控制中应将燃料喷射控制的能防止由于猛踩加速踏板，进气量突然增加而导致发动机缺火的状态。
在直接燃料喷射式发动机中，具有一个正式的燃烧区，在进气冲程中将燃料喷射在该区域内，在燃料喷射开始时，根据进气量，计算吸入的气体量。在喷射开始时，根据进气量确定燃料喷射量。如果喷射前计算出的混合气浓度大于喷射后的，则应在压缩冲程早期再喷入一些燃料，附加的喷射量为其间的差值，从而避免了空燃比不适当地增加，空燃比过大能导致发动机缺火。
如果步骤S3的判断结果为“否”，说明发动机处于正常的工作状态，程序判断制动平均有效压力Pe是否小于预定的较早参考值P1。制动平均有效压力Pe是根据发动机转速和加速踏板行程参数，从一个控制图中查出的。也就是说，程序在步骤S5判断发动机是否处于低速负荷工况区A。
如果步骤S5的判断结果为“是”，程序在步骤S6进一步判断制动平均有效压力Pe是否大于第二参考值P2(P2小于第一参考值P1)。当程序作出这一判断后，便可确定出发动机是否处于工况区A中的相对高速高负荷工况区A1(步骤S6)。如果步骤S6的判断结果是“否”，则说明发动机处于低速低负荷工况区A中除A1外的工况区，如图5(I)所示，此时便根据步骤S7，在压缩冲程中期到后期的预定范围内的一个预定时刻，将燃料一次完全喷入燃烧室4中，从而实现稀薄混合气的分层燃烧。
如果对步骤S6的判断结果为“是”，并且判断发动机如图5(II)所示处于工况区A中的区域A1，则在步骤S8，将燃料喷射分为燃料喷射a和b，从而实现稀薄混合气的分层燃烧。如果步骤S5的判断结果为“否”，并且制动平均有效压力Pe大于第一参考值P1，则程序在步骤S9进一步判断平均有效压力Pe是否小于第四参考值P4，P4大于第一参考值P1，以确定发动机是否处于中速中负荷工况区B。在工况区B内燃料喷射量亦为中等。
如果步骤S9的判断结果为“是”，则在步骤S10中进一步判断平均有效压力Pe是否大于第一参考值P1和预定的第三参考值P3。第三参考值P3小于第四参考值P4。这样，程序便可以确定发动机是否处于中速中负荷工况区B中的相对高速高负荷工况区B1。
如果步骤S10的判断结果为“否”，并且判断发动机处于区域B中除B1以外的工况区内，如图5(III)所示，则在步骤S11燃料分段喷射，在压缩冲程的一个预定时刻和进气冲程的一个预定时刻，分别进行燃料喷射a和b，从而实现混合气稀薄条件下有限的分层燃烧。
如果步骤S10的判断结果为“是”，则发动机处于区域B中的B1工况区，如图5(IV)所示，在步骤S12程序指令燃料在进气冲程中一次喷入，燃料喷射控制器18控制燃料喷射量，使混合气浓度低于理论空燃比，并对节气门开度加以控制，以得到稀薄的、均匀的混合气。如果步骤S9的判断结果为“否”，并且判断制动平均有效压力Pe大于第四参考值P4，发动机处于工况区C，则程序进入步骤S13，进一步判断发动机是否处于加速器完全开启的状态，也就是说，发动机是否处于最大负荷区。若步骤S13的判断结果为“否”，并且判断在工况区C内加速器并未完全开启，则执行步骤S14，在进气冲程的预定时刻一次将燃料完全喷入。此外，应对燃料喷射量和节气门开度进行控制，使过量空气系数为1或为理论空燃比，从而得到可均匀燃烧的均匀混合气。如果步骤S13的判断结果为“是”，且判断出加速器处于完全开启状态，则程序在步骤S15进一步判断发动机的转速Ne是否小于一个预定参考值N1(如3000转/分)。若步骤S15的判断结果为“是”，且判断出发动机的负荷处于C1工况区，如图5(V)所示，在C1工况区，发动机负荷最大而转速较低，燃料喷射被分段以执行燃料分段喷射，喷射定时分别为压缩冲程开始到中期的一个预定时刻和进气冲程的开始到中期的一个预定时刻。此外，控制燃料喷射使空气燃料混合气成浓于理想空燃比的均匀混合气，以形成均匀燃烧(步骤S16)。如果步骤S15的判断结果为“否”，且判断出发动机转速大于第一参考值N1，则程序进一步判断发动机转速是否大于第二参考值N2，N2大于第一参考值N1，例如为5500转/分(步骤S17)。如果步骤S17的判断结果为“否”，并且判断发动机处于C2工况区，即C工况区中发动机负荷最大而转速中等的部分，在步骤S18程序指令在进气冲程的预定时刻一次将燃料完全喷入。燃料喷射量应控制在使空气燃料混合气浓于理想混合气，并使混合气均匀。
如果步骤S17的判断结果为“是”，也就是说判断发动机处于C3工况区，即C工况区中发动机负荷和转速都最大的区域，如图5(IV)所示，则程序执行步骤S18，在从排气冲程后期到进气冲程早期范围内的一个预定时刻一次便将燃料喷入。此外，应控制燃料喷射量，使混合气成为浓于理想值的均匀混合气。
如前所述，当发动机处于负荷和转速都较低的工况区A时，喷射器10进行的燃料喷射应实现为分层燃烧。在该发动机中，在发动机负荷和转速都相对较高的工况区A1，燃料是在压缩冲程中分段喷射的。这样，较早喷入的燃料a得以良好扩散，以便蒸发和雾化，从而改善燃料消耗率，较晚喷入的燃料b集中在火花塞9附近，以改进燃烧的稳定性。通过引入上述直接燃料喷射式发动机，在压缩冲程执行燃料喷射的工况区可以扩大。
在工况区A1，发动机处于区域A中发动机负荷和转速相对较高的区域，燃料喷射量相对增大，而燃料喷射定时与点火定时之间的时间间隔则减小。在这种条件下，如果燃料是一次喷入的，那么喷射的燃料会过于集中在火花塞9周围，从而破坏燃料与空气的混合，并降低燃烧效率。此外，燃烧蒸发和雾化时间减少，会导致不完全燃烧，破坏燃烧稳定性。与之相反，如果燃料是在压缩冲程中分段多次喷入的，如图6所示，较早的喷射的燃料a可以适当地扩散，则可使燃料和空气得以充分混合，从而避免了燃料过于集中在火花塞9周围，因而可以提高燃料效率。此外，较晚的喷射的燃料b适当地集中在火花塞9周围，以形成良好的空气燃料混合气。这样，通过保持燃烧室4内的良好的分层状态，可以避免不完全燃烧，提高燃烧的稳定性。
现参考图9和10对上述特性加以解释。图9比较了在特定工况下，燃料在压缩冲程中一次喷入和分段喷入时火花塞周围的空燃比(A/F)的变化及燃料消耗率。其中，如图10所示，(a)是燃料在压缩冲程中可达到最低的燃料消耗率的某一时刻一次喷入的；(b)是在压缩冲程的一提前的喷射定时一次将燃料喷入的；(c)是在压缩冲程中燃料分段在二个喷射定时分别将燃料喷入，其中较晚的燃料喷射定时保证了最低的燃料消耗率。在图9中，Δt是从喷射开始定时到点火定时的时间间隔(在分段喷射时，较早的燃料喷射开始定时)。
如图9所示，在执行分段喷射的情况下，较晚燃料喷射可以实现最低的燃料消耗率。在压缩冲程中，较早的燃料喷射的开始时刻早于燃料一次喷入时的喷射定时，以得到最低燃料消耗率，这样，可使燃料得到蒸发和雾化的时间，从而降低了火花塞周围空燃比的变化。此外，由于存在较晚的燃料喷射，可以控制火花塞9周围空燃比，使之得到浓的混合气。也就是说，火花塞9周围的混合气处于如图9所示的可燃区域内。
此外，进行试验比较了燃料消耗率的改善。在一种情况下，当发动机处于工况区A1时，燃料是在压缩冲程一次完全喷入的；在另一种情况下，进行分段喷射，燃料是在压缩冲程分二次喷入的。从图11中可以看出，在压缩冲程中燃料分两次喷入时的燃料消耗率的改善优于在压缩冲程中燃料一次完全喷入时的燃料消耗率的改善，并且也大于在压缩冲程和进气冲程中分别进行燃料喷射时的燃料消耗率的改善。
下面对以下两种工况时的燃料消耗率加以比较，一种工况是发动机转速为3000rpm，制动平均有效压力Pe为4,5kg/cm2；另一种工况是发动机转速为2500rpm，制动平均有效压力Pe为4kg/cm2。在这两种工况下，执行的燃料喷射是：在第一种情况下，燃料是在进气冲程中一次完全喷入的，形成理论空燃比(λ＝1)的燃料空气混合气，以实现均匀燃烧；在第二种情况下，燃料是在压缩冲程中一次完全喷入的，以形成分层燃烧；第三种情况下，燃料是在压缩冲程中分两次喷入的，以实现分层燃烧。图12显示了所得到的燃料消耗率结果。从图12中可以看出，若发动机处于工况区A，在压缩冲程中分段喷入燃料可以改善燃料消耗率。上述两种情况的发动机转速和有效压力Pe处于发动机的工况区A。
当在压缩冲程中的分段燃料喷射的较晚喷射量b占总喷射量的30-60％时，在不考虑废气再循环的情况下，点火稳定性可以得到进一步的改善，而燃料消耗率保持不变。如果较晚的喷射量b小于30％，则较早的的燃料喷射量a必须增加，以保证燃料喷射总量不变，但这会造成燃料蒸发和雾化的不充分。如果为避免蒸发和雾化不充分而将较早的燃料喷射定时提前，那么燃料可能会扩散过度。另外，由于较晚燃料喷射量b较少，火花塞周围的混合气会被点燃，从而恶化点火稳定性和燃料消耗率。
与之相反，如果较晚燃料喷射量b大于上述的范围，则点火稳定性便可得以改善。当燃料喷射量增加时，过多的燃料便集中在火花塞9周围，从而恶化了燃料消耗率。在较晚燃料喷射量超过约总量的70％时，若不执行废气循环(EGR)时，则燃料消耗率的改进效果将有所降低。改变较晚燃料喷射b所占的比例，可以得出其对燃料消耗率的影响。其测量结果如图13所示，所示试验的条件是：发动机不带有废气循环(EGR)，较早的的燃料喷射定时为上死点前160度曲轴转角，较晚的的燃料喷射定时为上死点前97度曲轴转角，发动机转速为3000rpm，制动平均有效压力为4.5kg/cm2(车速为120km/h)。
根据测出的燃烧室内的压力和曲轴转角，可以计算出指示平均有效压力，以得到指示平均有效压力变化系数值(CPI)，用于说明各缸指示平均有效压力的变化，其结果如图14所示。
从结果可以看出，在没有废气循环(EGR)的情况下，较晚燃料的喷射量最好在30-60％的范围内。
上述数据是在没有废气循环(EGR)的情况下得出的，但为了在包括A1的分层燃烧工况区A内降低NOX的排放和泵气损失，应进行废气再循环(EGR)。在进行废气再循环时，由于高温的循环废气加热了所喷射的燃料，因此喷射的燃料很容易蒸发和雾化。另一方面，由于使用了废气再循环，其气体的惰性大于新鲜空气燃料混合气，所以点火性和燃烧性能略有降低。这样，在执行废气再循环时，较晚的燃烧喷射量应有所增加，以便在不影响燃料蒸发和雾化的情况下，改善燃烧效率。
因此，在执行废气再循环时，较晚的燃料喷射量应比图13和14所示增加10-20％。这样考虑到在区域A1内发动机工况的变化和废气再循环(EGR)的加入，较晚燃料喷射量应为喷射总量的30-80％。在特定情况下，若执行废气再循环，较晚燃料喷射量b应占喷射总量的50-80％(参见图15)。根据上述结构，喷射器10的设置应使燃料从燃烧室4的圆周部分斜向下喷入。活塞3顶部设有一个凹腔11。所确定的燃料喷射定时要保证较早喷入的燃料a和较晚喷入的燃料b能彼此有效地重叠在一起。这样，前后两次喷射的燃料a和b便可以连续稳定地燃烧，从而避免了较早喷入的燃料a因不完全燃烧而导致的燃料消耗率和点火稳定性的降低。
另外，进气系统应使进气能够形成一种包括水平和垂直分量的斜的涡卷。在这样的结构中，所确定的喷射定时要使所喷入的燃料落入活塞3顶部形成的凹腔11中。这样，喷入的燃料可以与凹腔11内的空气充分混合，并聚集在火花塞9周围，从而进一步改进点火性能。
在燃料分段喷射的情况下，较早的喷射燃料a喷射开始时间与较晚的喷射燃料b喷射开始时间的间隔T不小于2毫秒，使从较早的燃料喷射a喷射开始到较晚的燃料喷射b喷射结束期间喷射过程平滑过渡，以避免较早和较晚喷射的燃料重叠过多而导致混合气过浓。因此，在工况区A1内，所喷射的燃料很容易蒸发和雾化，进一步改善了燃料消耗率。
另一方面，在进行分段喷射的情况下，本发明所确定的喷射器10的有效喷射时间，不计由于喷射器10针阀的开启存在的延迟造成的无效喷射时间不大于1毫秒。这样可以避免所喷射的燃料a和b过于集中，以便更有利于燃料的蒸发和雾化。
在上述实施例中，在区域A内，燃料是在压缩冲程中喷入的，当发动机处于高负荷时，燃料喷射分段进行。而另一方面，在区域A中，当发动机处于低负荷工况时，燃料是一次完全喷入的。在这种情况下，当发动机转速相同时，较晚的喷射燃料b的开始时间相应于燃料一次完全喷入的开始时间，较晚的喷射燃料b的喷射开始时间大体上与燃料一次完全喷入的开始时间相同。较晚的喷射燃料b的喷射开始时间为根据发动机转速确定的一个最佳时刻，以利所喷射的燃料分层，进而在火花塞9周围形成适当空燃比(A/F)的混合气。在本发明中燃料喷射不必一定是两次，也可以是三次或更多次。
本发明的另一方面是，可以在工况区A内发动机负荷或转速相对较低的工况区内进行燃料分段喷射。在这种情况下，当发动机处于工况区A内转速和负荷都相对较高的工况区A1时，与发动机负荷或转速相对较低的工况区相比，燃料喷射压力增大。在工况区A1内燃料a和b的喷射时间可能缩短，通常在工况区A1内，燃料的喷射量较多，且燃料喷射与点火定时的时间间隔较小。这样，本发明可以避免喷射的燃料a和b过分集中，从而改善了燃料的蒸发和雾化。
在发动机相对高速高负荷工况区内，燃料分段多次喷射，与发动机相对低速低负荷工况区相比，较早的燃料喷射提前，且/或燃料喷射量增大。其结果是，较早喷射的燃料a充分扩散，以利燃料的蒸发和雾化。
在燃料是在压缩冲程中分段喷入的工况区A1内，当发动机处于加速状态时，与通常的工况相比，其较早的燃料喷射应提前，且燃料喷射量增加。这样，尽管在加速状态下增加了燃料喷射量，但喷入的燃料仍能均匀地蒸发和雾化，以改善工况区A1内加速状态下的燃料消耗率。
在本发明的另一个实施例中，在工况区A1内，当发动机处于暖机状态时，燃料是在压缩冲程分段喷入的。另一方面，当发动机处于低温或暖机状态时，燃料也可以是在进气和压缩冲程中分段喷入的。此外，火花塞9周围的混合气较浓，其浓度应不小于理论空燃比，而将燃烧室4内所有混合气的整体浓度控制为理论空燃比。这样，后期燃烧的燃料可以预热催化剂，降低HC和NOX的排放。
下面将说明当发动机处于在压缩冲程中燃料分段喷射工况区A1时，燃料喷射定时、喷射量、喷射率、喷射间隔等最佳值。
图15所示为燃料在压缩冲程分二次喷入以实现最佳的燃料消耗率的工况区内的不同工作条件下的燃料喷射情况。在图15中，图(a)表示较晚喷射的喷射定时和脉冲，(b)表示在工况点的较高和较低位置处，较早喷射的喷射定时(喷射开始时间)和脉冲(燃料喷射量)，(c)表示在各工况点，较晚燃料喷射流率占总喷射量的比例，(d)则表示前后两次喷射的时间间隔。
图15中的数据是在采用废气再循环，燃料消耗率为最佳的条件下得到的，其喷射流率为15-16mm3/msec，喷射压力为8MPa。如图15所示，其中图(a)所示较晚的喷射脉冲大于图(b)所示的较早的喷射脉冲。较晚燃料喷射率占喷射总量的的比例大体为50-80％。这样，在采用废气再循环的条件下，可以得到适当的分层燃烧，且燃烧的稳定性和燃烧效率得以改善。
在不同的工况下，燃料喷射量和喷射率是有所变化的。具体来说，较早的燃料喷射量主要随发动机负荷而改变，负荷越大喷射量越多，以避免较晚的燃料喷射量突然增加，导致火花塞周围的混合气过浓，从而保证正常的分层燃烧。
但是当发动机负荷处于工况区A中相对负荷较小的区域时，此时燃料是在压缩冲程分二次喷入的，较晚的的燃料喷射量不小于较早的燃料喷射量。在图15所示的工况条件下，较晚的的燃料喷射量均大于较早的的燃料喷射量。
另一方面，在发动机转速改变的情况下，燃料喷射量基本保持不变。但是，在由于发动机转速改变导致燃烧效率略有改变，发动机转速的变化会引起较早的燃料喷射量略有变化。较早的和较晚的燃料喷射的时间在1毫秒的范围内，但不小于预定的下限(如0.15毫秒)，因为若低于该下限值，在发动机处于相对低速，较早的的喷射时间突然减少时，喷射器的可控制性将有所降低。
燃料分段喷射的喷射定时和喷射时间间隔是可以改变的。随着发动机负荷的增加，较早喷射的燃料a和较晚喷射的燃料b的喷射定时分别有所提前，从而使所喷射的燃料可以良好扩散，以防混合气过浓。随着发动机转速增加，较早的喷射的燃料a和较晚的喷射的燃料b的喷射定时也会有所提前。发动机负荷增加时喷射定时的提前量通常大于发动机转速增加时喷射定时的提前量。这样可以保证适当的燃料喷射到点火之间的时间间隔，从而避免喷射间隔突然减小引起燃料过分集中，或分段喷射中各次喷射的时间间隔过小使各次喷射彼此过于重叠。
与工况区A1内发动机转速和负荷相对较低的工况相比，在工况区A1内相对较高转速和负荷的工况，燃料喷射量增加，喷射定时提前。但是，如果较早的燃料喷射定时突然提前，则所喷射的燃料将因过分扩散而无法适当地聚集在活塞3顶部的凹腔11中，从而降低了燃烧性能。从这一角度来说，较早的燃料喷射定时的提前量应限制在一定的范围内(聚集限制)，使得所喷射的燃料可以很好地聚集在凹腔11内。这样，当发动机转速增加使燃料喷射定时过分提前要超过聚集限时，喷射定时将保持在聚集限的数值上。
所喷射燃料的聚集性能受凹腔11的形状和喷射器10的方位的影响。随着喷射器10的角度θ增加，聚集性能随喷射定时的提前而有所改善。如果在保证聚集性能的前提下能够大大提前喷射定时，则较高负荷和转速工况下的燃料蒸发和雾化性能便得以改善。这样，在燃料分段喷射以进行分层燃烧的工况区，分层燃烧就可以扩大到的发动机转速和负荷均较高的区域。
根据发动机的运行工况，控制较早的和较晚的燃料喷射定时的间隔，其中较早的燃料喷射定时基本上如图15(d)所示进行调整。在工况区A1发动机转速相对较低的区域内，由于较早的燃料喷射定时是随发动机负荷增加而提前的，所以上述喷射定时的间隔将增大。在喷射定时接近聚集限时，由于喷射定时提前量受到限制，所以两次喷射定时的间隔基本保持不变。
如上所述，喷射定时、喷射量、喷射率和喷射间隔是随区域A1内的工况加以控制的，在区域A1内，燃料是在压缩冲程中分段喷入的，因此可以实现良好的分层燃烧，从而改善燃料消耗率。
当发动机处于高负荷区中相对转速较低的工况区C1时，燃烧室内进行的是均匀燃烧，在进气冲程的早期到中期的范围内分段喷入燃料，这样可使进气充量得以保证。空气燃料混合气良好地混合以利于实现均匀燃烧。其结果是，有效地提高了发动机功率，并改善了燃料消耗率。
当发动机处于高负荷工况区C1且燃料喷射是在进气冲程中进行以实现均匀燃烧时，进气量可以根据图16(I)所示的燃料喷射定时改变。此外，燃料空气混合气的均匀性也根据喷射定时如图16(II)所示改变。在这种情况下，为实现最佳进气充量的喷射定时与为实现最佳混合气均匀性的喷射定时是不同的。具有最佳进气充量的喷射定时是在从进气冲程开始到中间的范围内。从这一角度来说，在进气冲程开始到中间这段时间内，燃料可分多次喷入，其燃料喷射定时可以相应最佳进气量和最佳混合气均匀度。具有最佳混合气均匀度的燃料喷射定时是在点α和β之间，在这两点之间包括一个混合气略有分层的区域。然而，由于喷射定时推迟，燃烧时间减少。这样，燃料喷射是在后一点β，从而燃烧时间减少，增加了发动机的功率。
在进行均匀燃烧的发动机高速区C中相对转速较高的区域C3内，燃料喷射的开始时间是在排气冲程的后期，这样，从燃料喷射到点火有很长的时间间隔，故燃料的蒸发和雾化较为容易。其结果是改善了燃料消耗率，并增加了发动机功率。此外，即使燃料喷射是在排气冲程后期喷入，它也可以避免喷射的燃料通过燃烧室4，其原因是在区域C3内活塞3上下移动的速度很快，在所喷射的燃料到达排气口6之前，排气阀8已经被关闭了。在所示的实施例中，喷射器10的位置可使燃料从进气口5的侧面，燃烧室4的周边处喷入燃烧室4，采用这种结构，在排气冲程的后期喷射的燃料到达排气口前有足够的时间，从而有效地避免了燃料的越过。
在这种结构中，为避免燃料的越过，燃料喷射角度与水平面间的角θ最好大于30度。
在图17所示的实施例中，喷射器10的角度设定为10-25度，这样燃料可以从燃烧室4的周边处喷向火花塞9，火花塞9凸入燃烧室4的中央部分。
在分层燃烧的工况区域A中，当发动机处于负荷或转速中的至少一个为较高的工况区A1时，燃料a和b是在压缩冲程中分两次喷入。在这种情况下，喷射器10的喷射角度相对较小，比如设定为20-40度。此外，活塞3顶部的凹腔11最好和喷射器10不在同一侧，以防止燃料附着在活塞表面。
另外，在图17所示的实施例中，火花塞9和喷射器10设置的在燃烧室4的上部和中央并凸入其中。在该实施例中，凹腔11设置在活塞3顶面的中央，而喷射器10的位置则应使燃料喷射能保证所喷入的燃料有效地引向火花塞，以便在没有凹腔11的地方形成分层燃烧。在图17和18所示的上述实施例中，若前后两次的喷射定时和喷射量适当，则可使分段喷入的燃料a和b连续、平稳地燃烧，从而避免了因较早的喷射的燃料不完全燃烧对燃料消耗率和点火稳定性的不良影响。
上文参照一个具体的优选实施例对本发明进行了说明，但本领域技术人员可以在本发明的范围内加以改进而不脱离本发明的范围和实质。本发明的范围仅由权利要求来限定。

Claims (23)

1.一种直接燃料喷射式四行程发动机，具有排气行程，进气行程，压缩行程和燃烧膨胀行程，所述发动机包括：
一个喷射器，设置在燃烧室的上部，燃烧室限定在活塞上方，活塞位于发动机的气缸中，所述喷射器的燃料喷射方向设置的将燃料喷向所述活塞的顶部，
与燃烧室相通设置有进气口和排气口，在进气口和排气口的开口处设置有进气阀和排气阀，
一个火花塞，设置在燃烧室的上部，
一个发动机运行工况检测器，用于检测发动机的运行工况，当发动机运行工况检测器测出发动机处于低速低负荷工况区时，喷射器在压缩冲程中将燃料喷入，以使火花塞周围的空气燃料混合气分层，从而实现分层燃烧，当发动机运行工况检测器测出发动机处于高负荷区时，燃料在进气行程喷射，以形成均匀燃烧，和
燃料控制装置，该装置用于控制燃料喷射，以便在发动机处于负荷和转速中的至少一个相对较高的工况区时，燃料在压缩冲程中多次喷入燃烧室，从而实现分层燃烧；在所述发动机工况区，与发动机较低负荷侧相比，发动机较高负荷侧的燃料喷射次数增加，以完成分层燃烧。
2.如权利要求1所述的直接燃料喷射式发动机，其中，所述的燃料控制装置控制燃料喷射，以便在发动机处于喷射燃料以实现分层燃烧的分层工况区内负荷和转速相对较高的区域时，燃料在压缩冲程中分多次喷入，以实现分层燃烧，避免燃料过分集中在火花塞周围。
3.如权利要求1所述的直接燃料喷射式发动机，其中，所述喷射器的设置使得在压缩冲程中执行多次燃料喷射时从燃烧室的周边部斜向下喷入燃料。
4.如权利要求3所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在执行分段燃料喷射时的各次燃料喷射定时确定的使较早的燃料喷射的燃料喷射区与较晚的燃料喷射的燃料喷射区在腔内相互重叠，所述的凹腔处于与火花塞相对的位置。
5.如权利要求3或4所述的直接燃料喷射式发动机，其中，发动机进气系统的结构可在燃烧室中形成一个斜的涡卷，该涡卷包括垂直分量和水平分量，其中在压缩冲程中执行燃料分段喷射时的喷射定时的确定，应保证较晚喷入的燃料进入活塞顶部的凹腔中。
6.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机工况区的高负荷区域内执行燃料分段喷射，以实现分层燃烧；在发动机的低负荷工况区内燃料一次完全喷入；当发动机转速基本相同时，分段燃料喷射中较晚的燃料喷射的开始时刻与燃料一次喷入中燃料喷射的开始时刻大体相同。
7.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区中，在发动机转速和负荷较高的时，与发动机转速和负荷相对较低时的情形相比，燃料喷射压力有所增加。
8.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区中，在发动机处于加速工况时，与发动机处于匀速状态相比，较早的燃料喷射定时提前，并且其中较早的燃料喷射量大于较晚的的燃料喷射量。
9.如权利要求8所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较晚的燃料喷射量确定为约占喷射总量的30-80％。
10.如权利要求9所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，至少在发动机相对较低负荷的区域，较晚的燃料喷射量不小于较早的燃料喷射量。
11.如权利要求9所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较晚的燃料喷射量约占喷射总量的50-80％，其中的废气再循环气体从排气系统循环进入到进气系统中。
12.如权利要求9所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较早的燃料喷射量与较晚的燃料喷射量之间的比率随发动机工况而改变。
13.如权利要求12所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较早的燃料喷射量随发动机负荷的增加而增加，从而控制燃料喷射总量与发动机负荷相适应。
14.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，与发动机处于负荷或转速相对较低时的情形相比，在转速和负荷相对较高时，较早的燃料喷射定时提前，其喷射量增加。
15.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，至少在较低转速区，较早和较晚的燃料喷射的开始时间随发动机负荷的增加而提前。
16.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较早和较晚的燃料喷射的开始时间随发动机转速的增加而提前。
17.如权利要求16所述的直接燃料喷射式发动机，其中，较早的燃料喷射随发动机转速改变的喷射定时提前量大于较晚的燃料喷射随发动机转速改变的喷射定时提前量。
18.如权利要求14所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，当发动机转速和负荷相对较高时，根据发动机负荷或转速的增加而改变的较早的燃料喷射定时提前量受到一定的限制。
19.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，当发动机转速相对较低时，随着发动机负荷的增加，较早的燃料喷射和较晚的燃料喷射之间的时间间隔增大。
20.如权利要求19所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，当发动机转速相对较高时，较早和较晚的燃料喷射开始时间的间隔基本不随发动机负荷变化。
21.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，较早和较晚的燃料喷射开始时间的间隔大于2毫秒。
22.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，当发动机处在压缩冲程中执行燃料分段喷射的工况区时，燃料喷射持续时间约在1毫秒的范围内。
23.如权利要求1或2所述的直接燃料喷射式发动机，其中，在发动机处于暖机工况时，若发动机的负荷或转速中至少一个相对较高，则燃料喷射在压缩冲程中分多次进行，以进行分层燃烧，且在暖机阶段，燃料喷射分别在进气冲程和压缩冲程中分多次进行。
CN98124895A 1997-09-29 1998-09-29 直接燃料喷射式发动机 Expired - Fee Related CN1098414C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP264463/97 1997-09-29
JP26446397 1997-09-29
JP25304598A JP3325232B2 (ja) 1997-09-29 1998-09-07 筒内噴射式エンジン
JP253045/98 1998-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1216800A CN1216800A (zh) 1999-05-19
CN1098414C true CN1098414C (zh) 2003-01-08

Family

ID=26541015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98124895A Expired - Fee Related CN1098414C (zh) 1997-09-29 1998-09-29 直接燃料喷射式发动机

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6067954A (zh)
EP (1) EP0905360B1 (zh)
JP (1) JP3325232B2 (zh)
KR (1) KR19990030212A (zh)
CN (1) CN1098414C (zh)
DE (1) DE69827896T2 (zh)
TW (1) TW387971B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100470034C (zh) * 2004-01-28 2009-03-18 日产自动车株式会社 直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置及控制方法
CN101099031B (zh) * 2005-01-06 2010-08-18 三菱自动车工业株式会社 缸内喷射型火花点火式内燃机
CN102216594B (zh) * 2008-11-19 2013-06-05 洋马株式会社 电子控制式柴油发动机

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3325232B2 (ja) * 1997-09-29 2002-09-17 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジン
DE19857785C2 (de) * 1998-12-15 2000-12-07 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Gemischbildung in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors
US6513320B1 (en) * 1998-09-29 2003-02-04 Mazda Motor Corporation Control system for a direct injection-spark ignition engine
JP2000282848A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
DE60010176T2 (de) * 1999-05-12 2004-08-26 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Selbstgezündete Brennkraftmaschine
US6269790B1 (en) * 1999-11-05 2001-08-07 Ford Global Technologies, Inc. Combustion chamber for DISI engines with exhaust side piston bowl
JP3671785B2 (ja) 1999-12-15 2005-07-13 株式会社日立製作所 筒内噴射型内燃機関の燃料噴射装置
EP1251252B1 (en) * 2000-01-25 2005-12-14 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Direct injection type internal combustion engine
AT5304U1 (de) * 2000-04-28 2002-05-27 Avl List Gmbh Verfahren zum betreiben einer fremdgezündeten direkteinspritzenden brennkraftmaschine
WO2001086125A2 (en) 2000-05-08 2001-11-15 Cummins, Inc. Premixed charge compression ignition engine with variable speed soc control and method of operation
US6415762B1 (en) * 2000-07-13 2002-07-09 Caterpillar Inc. Accurate deliver of total fuel when two injection events are closely coupled
US6467452B1 (en) * 2000-07-13 2002-10-22 Caterpillar Inc Method and apparatus for delivering multiple fuel injections to the cylinder of an internal combustion engine
US6450149B1 (en) * 2000-07-13 2002-09-17 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling overlap of two fuel shots in multi-shot fuel injection events
US6453874B1 (en) * 2000-07-13 2002-09-24 Caterpillar Inc. Apparatus and method for controlling fuel injection signals during engine acceleration and deceleration
US6705277B1 (en) * 2000-07-13 2004-03-16 Caterpillar Inc Method and apparatus for delivering multiple fuel injections to the cylinder of an engine wherein the pilot fuel injection occurs during the intake stroke
JP4193346B2 (ja) * 2000-09-18 2008-12-10 株式会社日立製作所 内燃機関
JP3952693B2 (ja) * 2001-01-09 2007-08-01 日産自動車株式会社 筒内直接燃料噴射式火花点火エンジンの燃料噴射制御装置
JP3893909B2 (ja) * 2001-06-28 2007-03-14 日産自動車株式会社 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
US6725838B2 (en) 2001-10-09 2004-04-27 Caterpillar Inc Fuel injector having dual mode capabilities and engine using same
EP1705360B1 (en) * 2001-10-09 2008-10-01 Caterpillar Inc. Method of operating an engine with a fuel injector having dual mode capabilities
WO2003064837A1 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 Mazda Motor Corporation Control device for spark-ignition engine
DE10234215A1 (de) * 2002-07-27 2004-02-05 Bayerische Motoren Werke Ag Fremdgezündete, direkt einspritzende Brennkraftmaschine
US6782869B2 (en) * 2002-08-30 2004-08-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel delivery system and method
FR2849898B1 (fr) * 2003-01-13 2007-06-15 Renault Sa Procede de commande de moteur a combustion interne et moteur a combustion interne
DE10320848B4 (de) * 2003-05-09 2016-05-04 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
DE10360004A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines 4-Taktmotors
JP2005351200A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Toyota Motor Corp 筒内噴射式火花点火内燃機関
JP4782836B2 (ja) * 2005-09-17 2011-09-28 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 外部点火内燃機関の運転方法
JP4501832B2 (ja) * 2005-09-29 2010-07-14 マツダ株式会社 火花点火式直噴エンジン
DE102005048349A1 (de) * 2005-10-10 2007-04-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
US7464689B2 (en) * 2005-10-12 2008-12-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for controlling fuel injection into an engine
JP4329860B2 (ja) * 2005-11-30 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関
JP2007077996A (ja) * 2006-12-18 2007-03-29 Hitachi Ltd 内燃機関及び内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4803050B2 (ja) * 2007-01-22 2011-10-26 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの燃料噴射装置
JP2008180087A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Mazda Motor Corp 筒内噴射式エンジンの排気ガス還流装置
US7464690B1 (en) * 2007-05-29 2008-12-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Adaptive engine injection for emissions reduction
JP2009024682A (ja) * 2007-07-24 2009-02-05 Denso Corp スプレーガイド式筒内噴射内燃機関の制御装置
JP4506844B2 (ja) * 2008-01-25 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP4479822B2 (ja) * 2008-04-21 2010-06-09 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関
JP4924842B2 (ja) * 2008-06-03 2012-04-25 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃機関
JP4404154B2 (ja) * 2008-06-09 2010-01-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
US8544445B2 (en) * 2010-03-09 2013-10-01 Pinnacle Engines, Inc. Over-compressed engine
US8881708B2 (en) 2010-10-08 2014-11-11 Pinnacle Engines, Inc. Control of combustion mixtures and variability thereof with engine load
JP5440471B2 (ja) * 2010-10-20 2014-03-12 三菱自動車工業株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
FR2986564B1 (fr) * 2012-02-06 2014-02-28 Vianney Rabhi Dispositif d'allumage par etincelle et stratification haute-pression pour moteur a combustion interne
US8949002B2 (en) * 2012-02-21 2015-02-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for injecting fuel
JP5888605B2 (ja) * 2012-06-07 2016-03-22 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP5435157B2 (ja) * 2013-02-21 2014-03-05 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
WO2014129225A1 (ja) * 2013-02-22 2014-08-28 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法
JP6126432B2 (ja) * 2013-03-29 2017-05-10 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置
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
WO2015024747A1 (en) * 2013-08-19 2015-02-26 Robert Bosch Gmbh A method of controlling a fuel injection system and a device thereof
US9334826B2 (en) * 2013-08-23 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improved dilution tolerance
JP6056775B2 (ja) * 2014-01-22 2017-01-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6238807B2 (ja) * 2014-03-25 2017-11-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン制御装置
JP6102957B2 (ja) * 2015-01-23 2017-03-29 マツダ株式会社 直噴エンジンの燃料噴射制御装置
JP6172189B2 (ja) * 2015-03-23 2017-08-02 マツダ株式会社 直噴エンジンの燃料噴射制御装置
CN107636285B (zh) * 2015-04-09 2021-07-02 西港能源有限公司 用于气体燃料发动机中的预混混合气的点火设备以及方法
JP6222623B2 (ja) * 2015-12-24 2017-11-01 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジンの燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置
JP2017207011A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関制御装置
KR101807042B1 (ko) * 2016-05-24 2018-01-10 현대자동차 주식회사 가솔린-디젤 혼합 연소 엔진의 제어 장치 및 방법
JP6500921B2 (ja) * 2017-01-19 2019-04-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6712363B2 (ja) * 2017-07-18 2020-06-24 日産自動車株式会社 筒内直接噴射式内燃機関の制御方法
JP7144373B2 (ja) * 2019-07-23 2022-09-29 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP7111674B2 (ja) * 2019-09-24 2022-08-02 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置
JP7252170B2 (ja) * 2020-03-31 2023-04-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP7119019B2 (ja) * 2020-03-31 2022-08-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2021161972A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置
CN112177785B (zh) * 2020-09-30 2022-05-31 东风汽车集团有限公司 一种降低直喷汽油机低温下暖机阶段颗粒物排放的方法和系统
CN116398311B (zh) * 2023-06-07 2023-08-18 潍柴动力股份有限公司 多策略燃料喷射方法、装置、设备和汽车
CN118148788A (zh) * 2024-05-11 2024-06-07 潍柴动力股份有限公司 一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078107A (en) * 1990-03-30 1992-01-07 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Fuel injection control system for an internal combustion engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040395A (en) * 1973-11-05 1977-08-09 Demetrescu Mihai C Engine selectively utilizing hybrid thermodynamic combustion cycles
JPH0639928B2 (ja) * 1983-07-28 1994-05-25 マツダ株式会社 層状給気エンジン
US4621599A (en) * 1983-12-13 1986-11-11 Nippon Soken, Inc. Method and apparatus for operating direct injection type internal combustion engine
EP0369480A3 (en) * 1988-11-18 1991-01-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha An internal combustion engine
JP2564990B2 (ja) * 1990-11-06 1996-12-18 三菱電機株式会社 エンジンの燃料制御装置
JPH05272393A (ja) * 1992-03-24 1993-10-19 Mazda Motor Corp エンジンの燃料供給装置
JP3186373B2 (ja) * 1993-10-18 2001-07-11 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火機関
DE19602065C2 (de) * 1996-01-20 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
JP3337931B2 (ja) * 1997-01-30 2002-10-28 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジン
JP3325232B2 (ja) * 1997-09-29 2002-09-17 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジン
JP2003325232A (ja) * 2002-05-14 2003-11-18 Kokuyo Co Ltd テーブル

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078107A (en) * 1990-03-30 1992-01-07 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Fuel injection control system for an internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100470034C (zh) * 2004-01-28 2009-03-18 日产自动车株式会社 直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置及控制方法
CN101099031B (zh) * 2005-01-06 2010-08-18 三菱自动车工业株式会社 缸内喷射型火花点火式内燃机
CN102216594B (zh) * 2008-11-19 2013-06-05 洋马株式会社 电子控制式柴油发动机

Also Published As

Publication number Publication date
EP0905360B1 (en) 2004-12-01
DE69827896T2 (de) 2005-04-07
JP3325232B2 (ja) 2002-09-17
KR19990030212A (ko) 1999-04-26
DE69827896D1 (de) 2005-01-05
EP0905360A2 (en) 1999-03-31
EP0905360A3 (en) 2000-08-09
JPH11159382A (ja) 1999-06-15
TW387971B (en) 2000-04-21
CN1216800A (zh) 1999-05-19
US6067954A (en) 2000-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1098414C (zh) 直接燃料喷射式发动机
CN1073204C (zh) 汽车的稀混合气发动机
CN1236205C (zh) 用于将双燃料喷射到内燃机中的方法和装置
CN1081737C (zh) 燃油直喷式发动机
CN1097672C (zh) 直接燃料喷射点燃式发动机
CN1104548C (zh) 缸内喷射型内燃发动机的排气升温系统
CN1098416C (zh) 用于直喷式发动机的催化剂触发方法和催化剂触发设备
CN1101518C (zh) 组合循环发动机
US6173690B1 (en) In-cylinder direct-injection spark-ignition engine
EP1302635A2 (en) Direct injection gasoline engine
US20040084010A1 (en) Method and system for controlling combustion mode in an internal combustion engine
JP2002339789A (ja) 火花点火式直噴エンジンの制御装置および燃料噴射時期設定方法
US6715463B2 (en) In-cylinder fuel injection engine and the method of controlling the engine
CN105715367A (zh) 基于可变气道的双燃料点燃式内燃机及控制方法
JP4787867B2 (ja) 燃料噴射弁、内燃機関の燃料噴射装置及び内燃機関の制御装置
CN1274951C (zh) 燃料直喷发动机
JP2002276421A (ja) 筒内噴射式エンジンの制御装置
EP0919711B1 (en) Control system for a direct injection spark ignition engine
JP2002180881A (ja) ディーゼルエンジンの燃焼制御装置
JP2000008913A (ja) 火花点火機関の可変混合気濃度分布制御方法
JPH07102976A (ja) 筒内噴射式火花点火機関
CN205532872U (zh) 一种基于可变气道的双燃料点燃式内燃机
JP2007051549A (ja) 燃料噴射弁及びそれを備えた筒内噴射式エンジン
JP2007177739A (ja) 火花点火式直噴エンジン
JPH11101146A (ja) 筒内噴射式エンジン

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
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030108

Termination date: 20110929