KR100780122B1 - 디젤 엔진 및 예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법 - Google Patents

디젤 엔진 및 예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

디젤 엔진(20)은 피스톤(24)을 구비한 다수의 연소실(22)을 갖는다. 엔진은 연소실(22)내의 압력 센서(26)와 크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 위치 센서(28)를 갖는다. 위치 센서(28)로부터의 신호(31)를 수신하도록 되어 있는 제 1 콤퍼레이터(comparator)(36)가 미분기(differentiator)(30)에 접속된다. 압력 센서(26)는 미분기(30)에 접속된다. 미분기(30)는 크랭크각에 대한 연소실 압력 도함수을 계산하여 그 결과를 제 2 콤퍼레이터(40)로 보낸다. 제 2 콤퍼레이터(40)는 제 1 시간과 그 후 제 2 시간에서 크랭크샤프트 각도 값에 대한 각각의 연소실 압력 도함수을 비교하여 그 결과를 작동 회로(42)로 보내며, 이 작동 회로는 제어 신호(43)를 보내어 물 분사기(56)의 개시 및 지속을 작동시킨다.

Description

디젤 엔진 및 예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법{ENGINE AND METHOD FOR CONTROLLING HOMOGENEOUS CHARGE COMPRESSION IGNITION COMBUSTION IN A DIESEL ENGINE}
본 발명은 예비 혼합 압축착화(homogenous charge compression ignition : HCCI) 연소 모드에서 작동하도록 되어 있는 디젤 엔진 및 디젤 엔진에서 HCCI 연소를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히, HCCI 모드에서 연소의 개시를 제어하기 위해 물 분사를 사용하는 그러한 엔진 및 방법에 관한 것이다.
예비 혼합 압축착화(HCCI)는 연소 모드이며, 여기서 완전 자동-점화 온도가 혼합물내에서 도달했을 때 균질 공기-연료 혼합물은 엔진 연소실내에서 반응을 시작한다. 반응은 전체 혼합물에 걸쳐 개시, 즉 다점 점화(multi-point ignition)되며, 가시성 화염면(visible flame front)없이 진행한다. 1999년 3월 2일자로 본 발명의 공동 발명자중 한 사람인 다니엘 더불유. 디키에게 허여되었으며 본 발명의 양수인에게 양도된 "이중 연소 모드 디젤 엔진에서 배기가스를 감소시키기 위한 장치 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제 5,875,743 호는 HCCI 연소 모드에서 적어도 부분적으로 작동하도록 되어 있는 디젤 엔진에서 디젤 엔진 배기가스의 제어를 개시한다. 미국 특허 제 5,875,743 호는 엔진 속도 및 하중을 나타내는 엔진 작동 변수에 근거하여 각각의 연료 및 물 분사를 위한 2개의 연료 분사기, 및 선택적으로 물 분사기의 사용을 제안한다. 1998년 11월 10일자로 다니엘 더불유. 디키에게 허여되었으며 마찬가지로 본 발명의 양수인에게 양도된 "디젤 엔진에서 예비 혼합 압축착화 연소를 제어하기 위한 장치 및 방법"이라는 명치의 미국 특허 제 5,832,880 호는 물 분사에 의한 HCCI 연소의 제어를 개시하고 있다.
그러나, HCCI 연소의 보다 정확한 제어를 제공하는데는 문제점이 있다. 특히, HCCI 연소 공정의 제어는 2가지 중요한 문제점, 즉
1) 연소실내에 왕복 운동하도록 배치되는 피스톤의 상사점(TDC) 위치에 대한 연소 위상의 제어, 및
2) HCCI 연소의 작동 범위를 높은 엔진 부하까지 제어가능하게 연장이라고 하는 것을 나타내었다.
본 발명은 TDC에 대한 HCCI 연소의 제어 및 HCCI 연소를 높은 엔진 부하 조건까지의 연장이라고 하는 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다.
발명의 요약
본 발명의 일 특징에 따르면, 디젤 엔진에서 예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법은 연소실내의 압력을 검출하는 단계와, 연소실내에 배치된 피스톤의 상사점 위치에 대한 크랭크샤프트의 각도 위치를 검출하는 단계와, 제 1 시간 및 그 후 제 2 시간에서 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수의 값을 계산하는 단계를 포함한다. 제 2 시간에서 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수의 값의 변화는 제 1 시간에서의 값과 비교되고, 제 2 시간에서 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수의 값이 제 1 시간에서 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수의 값보다 작은 것에 응답하여 신호가 작동 회로로 전송된다. 작동 회로가 신호를 물 분사기에 전송함에 따라 물이 연소실내로 분사된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 디젤 엔진에서 예비 혼합 압축착화 연소의 제어방법은 제 1 연소 스테이지를 나타내는 작동 특성을 검출하는 단계를 포함한다. 연소실내로 물의 분사는 제 1 연소 스테이지를 나타내는 작동 특성을 검출후 이루어진다. 연소실내에 배치된 피스톤이 소정 위치에 있을 때까지 물 분사는 제 2 연소 스테이지의 개시를 지연시키기에 충분한 시점 및 시간동안 실시된다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 예비 혼합 압축착화 연소 모드에서 적어도 부분적인 작동을 하도록 되어 있는 디젤 엔진은 엔진의 연소실내의 압력을 검출하기 위한 수단과, 크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 수단과, 연소실내의 압력을 검출하기 위한 수단 및 크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 수단에 작동식으로 연결된 미분기(differentiator)를 구비한다. 콤퍼레이터(comparator)는 미분기로부터의 신호를 수신하도록 되어 있고, 작동 회로는 콤퍼레이터로부터의 신호를 수신하도록 되어 있는다. 또한 이 디젤 엔진은 수원(source of water)에 작동식으로 연결되고 작동 회로로부터 신호를 수신하여 연소실내로 물을 분사하도록 되어 있는 분사기를 구비한다.
본 발명의 구조 및 작동의 보다 완전한 이해는 첨부도면을 참조하여 하기의 상세한 설명을 통해 이루어질 수 있다.
도 1은 HCCI 모드에서 일반적인 디젤 연료 연소시 왕복적인 질량-평균 가스 온도(reciprocal mass-average gas temperature)에 대한 정규화된 명백한 열 배출율(normalized apparent heat release rate : NAHRR)의 자연 로그(natural logarithm)의 그래프,
도 2는 연료 분사가 없는 경우, 제어되지 않은 HCCI 연소의 경우, 및 본 발명에 따라 제어된 HCCI 연소인 경우, 연소실내의 크랭크각에 따른 실린더 압력 도함수의 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 HCCI 연소의 제어 방법의 플로우 다이어그램,
도 4는 본 발명에 따른 HCCI 연소 제어식 디젤 엔진의 개략적인 다이어그램.
전술한 바와 같이, 예비 혼합 압축착화(HCCI)는 연소 모드이며, 이 모드에서 혼합물내에서 연료 자동-점화 온도가 도달했을 때, 균질의 공기-연료 혼합물은 엔진 실린더내에서 반응을 개시한다. 또한 전술한 바와 같이, 반응은 전체 혼합물에 걸쳐 개시되고, 가시성 화염면(visible flame front)없이 진행한다. 일반적인 파라핀 디젤 연료용 HCCI 연소는 도 1에 도시된 바와 같이 정규화된 명백한 열 배출율(NAHRR) 대 왕복적인 질량-평균 가스 온도의 로그의 그래프로 도시된 바와 같은 2단 특성(two-stage character)을 나타냄을 알 수 있다. 이러한 발견은 위스콘신-메디슨 대학에서 (기계 공학)철학 박사 학위동안 요구의 부분적인 실행시 본 발명의 공동 발명자인 스테판 시메스쿠에 의해 제출된 199년 박사 논문의 126페이지에서 133페이지에 상술되어 있다.
도 1을 참조하면, 상기 발견은 도 1에 영역 a로 표시된 제 1 스테이지를 확인하였으며, 이 제 1 스테이지는 전체 연료 에너지의 약 5% 정도인 작은 에너지 배출을 가지고, 이것은 도 1에 영역 b로 확인되는 네가티브 온도 계수 후에 있다. 큰 연료 에너지는 높은 열 배출율에서 영역 c로 확인되며 전체 에너지 배출의 약 95% 정도인 연소의 제 2, 또는 메인 스테이지동안 배출된다.
HCCI 연소 모드가 매우 낮은 NOx 및 파티큘레이트 물질(particulate matter : PM) 배기가스로 귀결될 수 있는 반면, 반응의 개시는 온도에 종속적이고, 따라서 제어되지 않는다. 또한, 반응의 개시가 제어되지 않을 때 열 배출율(heat release rate : HRR)이 보다 높은 당량비에서 허용가능하지 않을 정도로 높기 때문에 당량비로 측정했을 때 엔진 하중은 경하중에 한정된다. "당량비(Equivalence ratio)"는 일반적으로 비율로서 정의되며, 여기서 분자는 실제로 측정했을 때 공기 소비량에 의해 나누어지는 연료 소비량이며, 분모는 화학량론적 연료/공기 비율이다. 따라서, 경하중은 비교적 낮은 당량비를 가질 수 있는 반면, 높은 하중은 보다 높은 당량비를 가질 수 있다. 도 1에 영역 a로 표시된 HCCI 반응의 제 1 스테이지의 개시를 제어하기 위한 위에서 참조된 미국 특허 제 5,832,880 호 및 제 5,875,743 호 에 상술된 바와 같이 방법이 제안되었다.
본 발명은 도 1에 영역 c로 표시된 제 2 스테이지 연소의 개시를 제어하기 위한 것으로, 제 2 스테이지는 전체 연료 에너지의 약 95%를 배출한다. 동시에 본 발명은 보다 높은 당량비에서 허용가능한 열 배출율(HRR)을 유지하는 것에 관한 것이다. 위에서 참조된 박사 학위 논문에서 알 수 있는 바와 같이 제 2 스테이지의 개시 또한 온도 종속적이기 때문에, 제 2 스테이지의 연소 개시(start of combustion : SOC)를 연소실내의 피스톤의 상사점(TDC) 위치로, 또는 바람직하게는 상사점의 바로 앞쪽 위치로 이동시키는 것이 바람직하다. 도 2(그래프)를 참조하면, 크랭크각에 대한 실린더 압력 도함수(dp/dα)이 실선(10)으로 표시되어 있고, 상대적으로 높은 엔진 하중에서 제어되지 않은 HCCI 연소시 제 2 스테이지 연소의 전형적인 조기 개시를 도시한다. 제어되지 않은 HCCI 연소 모드에서, 제 2 (메인) 스테이지 연소의 개시는 40°BDTC 정도로 일찍 개시될 수 있으며, 그에 따라 소망하지 않는 피스톤 위치, 즉 피스톤이 상사점 위치에 도달하기 전에 연소가 진행된다. 본 발명에 의하면, 물은 도 2에 영역(12)으로 표시되고 하기에 보다 자세히 상술되는 시간동안 실린더내로 직접 분사되어, 점선(14)으로 표시된 바와 같이 소망하게는 약 1°내지 3°하사점까지 제 2 스테이지 연소의 개시를 지연시킨다. 짧은 점선(16)은 실린더의 크랭크각에 대한 실린더 압력 도함수(dp/dα)을 나타내며, 여기서 연료가 분사되지 않아 연소가 발생하지 않으며, 간단히 모터링 모드(motoring mode)로 간주된다.
본 발명에 있어서, 우측의 0(제로) 크랭크각에 가까운 위치로 메인, 또는 제 2 스테이지 HCCI 연소의 SOC의 제어된 이동은 주기(12)동안 실린더내로의 직접적인 물 분사에 의해 달성된다. 바람직하게는, 실린더내로의 직접적인 물 분사는 실린더내의 균질 혼합물내에 물보라(water plumes)를 발생시키는 다수공 노즐(multi-hole nozzle)에 의해 이루어진다. 물보라 기화는 국부적으로는 물보라의 솔리드 각도(solid angle)에서 뿐만 아니라, 전반적으로는 연소실내에서 연료/공기 혼합물 온도를 낮춘다. 따라서 제 2 스테이지 반응의 개시는 제 1 스테이지 반응후 곧바로 주기(12)동안 분사되는 물 분사 타이밍 및 물 분사량에 의해 제어된다. 보다 차가운 물보라 영역이 약간 이후 시간에서 반응을 개시하므로, 보다 높은 하중(당량비)에서 열 배출율은 온도장내의 비균일성, 즉 플룸 영역(plume regions)내의 보다 낮은 온도에 의해 제어된다. 반응이 전체 연소실을 통해 더이상 균일하지 않더라도, 국부적인 균일성은 여전히 유지된다. 결과적으로, 보다 높은 하중에서도, 엔진의 연료 효율이 HCCI 연소의 제 2 스테이지의 개시를 제어함으로써 보존되는 동안, 저 NOx 및 PM 배기가스가 얻어진다. 하기에서 보다 자세히 상술하는 바와 같이, 도 4에 도시된 바와 같은 적어도 부분적인 HCCI 연소 모드 작동에 적합한 디젤 엔진에 대해 제 2 스테이지의 연소의 개시를 제어하기 위한 방법(18)이 도 3의 플로우 다이어그램에 약술되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명을 구현하는 디젤 엔진(20)은 적어도 하나, 일반적으로는 다수의 연소실(22)을 구비하며, 피스톤(24)은 각 연소실(22)내에 왕복 운동하도록 배치되고 크랭크샤프트(도시되지 않음)에 작동식으로 연결된다. 본 발명을 구현하는 방법(18)에 의해 제어되도록 하기 위해, 엔진(20)은 연소실(22)내의 압력을 검출하기 위한 수단(26)과 크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 수단(28)을 구비한다. 연소실(22)내의 압력을 검출하기 위한 수단(26)은 앞서 참조된 박사학위 논문의 66페이지 내지 81페이지에 상술되어 있는 바와 같은 Kistler model 7061 수냉식 압전 압력 변환기를 포함할 수 있다. 연소실과 직접 연통하거나, 또는 예를 들면 헤드 볼트 아래의 압전 와셔와 같이 외면에 장착된 다른 연소실 압력 검출 장치가 본 발명을 구현하는 제어 방법을 실시하는데 사용될 수 있다. 크랭크샤프트 각도를 측정하기 위한 수단(28)은 선택적으로 또는 자기적으로(magnetically) 크랭크샤프트 위치의 하나 또는 그 이상의 사전 확인된 징후를 검출하는 종래의 크랭크샤프트 각도 센서를 포함한다. 엔진(20)은 크랭크각 위치 센서(28)로부터 크랭크샤프트 위치를 나타내는 신호(31)를 수신하도록 되어 있는 제 1 콤퍼레이터(36)와, 연소실(22)내의 압력을 검출하기 위한 수단(26) 및 제 1 콤퍼레이터(36)에 작동식으로 연결된 미분기(30)를 더 포함한다. 미분기(30)는 각 연소실 압력 검출 수단(26)으로부터 각 연소실내에 존재하는 압력(P)을 나타내는 신호(32)를 수신할 수 있는 전자 회로를 포함한다. 크랭크샤프트 위치 각도(α)가 예를 들면 60°BTDC 이하인 소정의 위치 범위내에 있을 때, 제 1 콤퍼레이터(36)로부터의 신호(34)는 미분기(30)로 전송된다. 크랭크샤프트 위치 각도(α)가 피스톤(24)의 상사점 전의 위치[before top dead center(BTDC) position], 예를 들면 60°BTDC인 소정 범위내의 값을 가질 때, 미분기(30) 회로는 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수(dp/dα)을 계산한다.
엔진(20)은 미분기(30)로부터 크랭크샤프트 각도에 대한 계산된 연소실 압력 도함수(dp/dα)을 나타내는 신호(38)를 수신하는 제 2 콤퍼레이터(40)를 더 포함한다. 제 2 콤퍼레이터(40)는 제 1 시간(t)에서 수학적 표시 (dp/dα)t로 나타내지는 크랭크샤프트 각도값에 대한 각각의 계산된 연소실 압력 도함수(dp/dα)을 이후 제 2 시간(t+1)에서 수학적 표시 (dp/dα)t+1로 나타내지는 크랭크각 값에 대한 각각의 계산된 연소실 압력 도함수과 비교한다.
엔진(20)은 제 2 시간에서 크랭크샤프트 각도에 대한 계산된 연소실 압력 도함수이 제 1 시간에서 크랭크샤프트 각도에 대한 계산된 연소실 압력 도함수보다 낮다는 것, 즉 (dp/dα)t+1〈 (dp/dα)t에 응답하여 제 2 콤퍼레이터(40)로부터 신호(41)를 수신하는 작동 회로(42)를 더 포함한다. 바람직하게는, 작동 회로(42)는 엔진 속도 및 하중에 따라 물 분사의 개시를 도 2에 표시된 영역(12)내의 소망의 시간 주기까지 지연시키는 지연 회로와, HCCI 메인 연소 반응의 연소의 개시를 TDC에 가까운 지점까지 이동시키기에 충분한 시간 주기동안 실린더내로의 물 분사의 길이를 제어하는 분사 지속 회로를 포함한다. 바람직하게는, 피스톤(24)이 약 3°BTDC 내지 약 0-5°BTDC 범위일 때까지 HCCI 제 2 스테이지 반응을 지연시키기에 충분한 시간까지 및 시간 지연동안, 작동 회로(42)는 물 분사의 개시 및 지속을 제어하는 제어 신호(43)를 전송한다. 다수의 오리피스 가공된 물 분사기(56)는 각각의 연소실(22)과 연통한다. 물 분사기(56)의 작동은 작동 회로(42)에 의해 전송된 제어 신호(43)에 의해 개별적으로 제어된다. 고압 물 분사 펌프(33)는 수압 조절기(27)로 향하는 라인(35)을 갖는다. 수압 조절기(27)는 각 분사기(56)와 직접 유체 연통한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 HCCI 연소 제어 방법은 참조부호(18)로 표시되어 있다. 이 방법(18)을 실시하기 위해, 블럭(44)으로 표시되고 전술된 바와 같이 크랭크샤프트 위치 각도(α)가 검출되며, 그와 함께 블럭(46)으로 표시된 바와 같이 연소실 압력(P)이 검출된다. 크랭크샤프트 위치 각도(α)가 소정값, 예를 들면 60°BTDC 이하이면, 신호(34)는 미분기(30)로 전송된다. 검출된 연소실 압력을 나타내는 신호(32)는 미분기(30)로 전송되며, 여기서 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수(dp/dα)은 블럭(48)으로 표시되는 바와 같이 미분된다. 그 후 미분된 값(dp/dα)을 나타내는 신호(38)는 콤퍼레이터(40)로 전송되고, 여기서 블럭(50)으로 표시되는 바와 같이 제 1 시간(t) 및 그 후 시간(t+1)에서의 도함수값은 비교된다. 제 2 시간에서의 도함수값이 제 1 시간에서의 값보다 작을 경우, 즉 (dp/dα)t+1〈 (dp/dα)t 인 경우, 신호(41)는 작동기(42)로 전송되고, 작동기는 블럭(52)에 표시된 바와 같이 지연 회로에 의해 결정된 시간 주기동안 물 분사의 개시를 정지시킨다. 또한 블럭(54)에 표시된 바와 같이 전술된 HCCI 제 2 스테이지 반응의 연소 개시를 지연시키도록 물 분사의 지속이 결정된다. 그 후 도 4에 도시되고 도 3의 블럭(58)에 표시된 바와 같이 신호(43)가 분사기(56)로 전송된다.
도 3에 도시된 방법(18)은 연속적으로 반복되어, 바람직하게는 각 720°크랭크샤프트 회전동안 분사 타이밍 및 지속이 제어된다.
본 발명을 구현하는 방법(18)은 제 1 연소 스테이지를 나타내는 작동 특성을 검출한 후에 연소실내로 물을 분사한다. 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수(dp/dα)이 예시적인 실시예에서 사용되었지만, 제 2 스테이지 반응의 개시를 제어하고자 하는 경우, 연료가 공급되지 않는(unfueled) 모터링 압력 변화에 대한 검출된 압력 변화인 제 1 변형과 같은 제 1 스테이지 반응의 다른 특성이 사용될 수 있다. 따라서, 전술된 방법(18)은 HCCI 연소의 제 2 (메인) 스테이지의 개시를 바람직하게 제어하도록 사용될 수 있으며, 결과적으로 HCCI 연소의 제 2 스테이지동안 열 배출율(HRR)을 제어할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 방법(18)은 HCCI 연소를 높은 엔진 부하 작동 범위까지 연장시키는데 특히 유용하다.
본 발명이 바람직한 예시적인 실시예에 대해 상술되었지만, 당업자는 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 도시된 실시예에서 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 이러한 변형은 하기의 특허청구범위의 범위내에서 이루어진다. 본 발명의 다른 특징, 특성 및 장점은 첨부된 특허청구범위와 함께 상세한 설명 및 도면을 검토함으로써 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 크랭크샤프트, 적어도 하나의 연소실, 상기 연소실과 유체 연통하는 물 분사기, 및 상기 연소실내에 왕복 운동하도록 배치되고 상기 크랭크샤프트와 작동식으로 연결된 피스톤을 구비한 디젤 엔진 내의 예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법에 있어서,
    참조부호(P)로 표시되는 상기 연소실내의 압력을 검출하는 단계와,
    상기 연소실내에 배치된 피스톤의 상사점 위치에 대하여 참조부호(α)로 표시되는 크랭크샤프트의 각도 위치를 검출하는 단계와,
    상기 크랭크샤프트 위치 각도(α)가 상기 피스톤의 상사점 위치 전의 소정 범위내의 값을 가진 후, 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수(dp/dα)를 계산하는 단계와,
    제 1 시간(t)에서 계산된 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수(dp/dα)[(dp/dα)t인 수학적 표현으로 표시됨]과 그후 제 2 시간(t+1)에서 계산된 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력 도함수[(dp/dα)t+1인 수학적 표현으로 표시됨]을 비교하는 단계와,
    (dp/dα)t의 값보다 작은 (dp/dα)t+1의 값에 응답하여, 연소실내로 물의 분사를 제어하도록 되어 있는 작동 회로에 신호를 전송하는 단계와,
    상기 작동 회로로부터 상기 물 분사기로의 신호의 전송에 응답하여 물을 상기 연소실내로 분사하는 단계를 포함하는
    예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호를 상기 작동 회로에 전송한 후 소정 시간 주기동안 상기 작동 회로로부터 상기 물 분사기로의 신호 전달 단계를 지연시키는 단계를 더 포함하는
    예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 물을 상기 연소실 내로 분사하는 단계는, 물이 상기 연소실내로 분사되는 시간 주기를 선택적으로 변화시키는 단계를 포함하는
    예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법.
  4. 예비 혼합 압축착화 연소가 분리된 제 1 및 제 2 연소 스테이지에서 발생하는 적어도 하나의 연소실을 구비하는 디젤 엔진내의 예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법에 있어서,
    상기 제 1 연소 스테이지를 나타내는 작동 특성을 검출하는 단계와,
    상기 제 1 연소 스테이지를 나타내는 상기 작동 특성을 검출한 이후, 상기 연소실내에 배치된 피스톤이 소정의 위치에 있을 때까지 상기 제 2 연소 스테이지의 개시를 지연시키기에 충분한 시간동안 및 그와 동시에 상기 연소실내로 물을 분사시키는 단계를 포함하는
    예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 연소 스테이지를 나타내는 작동 특성을 검출하는 단계는, 크랭크샤프트 각도에 대한 연소실 압력을 검출하는 단계를 포함하는
    예비 혼합 압축착화 연소의 제어 방법.
  6. 예비 혼합 압축착화 연소 모드에서 적어도 부분적으로 작동하도록 되어 있고, 적어도 하나의 연소실과 상기 연소실내에 왕복 운동하도록 배치되고 크랭크샤프트에 작동식으로 연결되는 피스톤을 구비하는 디젤 엔진에 있어서,
    상기 연소실내의 압력을 검출하기 위한 수단과,
    크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 수단과,
    상기 연소실내의 압력을 검출하기 위한 상기 수단 및 크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 상기 수단에 작동식으로 연결된 미분기와,
    상기 미분기로부터의 신호를 수신하도록 되어 있는 콤퍼레이터와,
    상기 제 2 콤퍼레이터로부터의 신호를 수신하도록 되어 있는 작동 회로와,
    수원에 작동식으로 연결되고 상기 작동 회로로부터의 신호를 수신하여 상기 엔진의 연소실내로 물을 분사하도록 되어 있는 분사기를 포함하는
    디젤 엔진.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 엔진은 크랭크샤프트 각도를 검출하기 위한 상기 수단으로부터 신호를 수신하도록 적용되고, 상기 크랭크샤프트 각도가 소정 범위내의 값을 갖는 것에 따라서 신호를 상기 미분기에 전송하는 추가의 콤퍼레이터를 포함하는
    디젤 엔진.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 회로는 신호 출력 지연 회로를 포함하는
    디젤 엔진.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 회로는 분사 지속기간 회로를 포함하는
    디젤 엔진.
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