TW387971B - A direct injection engine - Google Patents

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B7_ I n 五、發明說明（]) —一^— (解決手段） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一種氣缸內噴射式引擎，主要係具備有，將燃料直接 噴射於燃燒室內之噴射器，當引擎在於低負載低旋轉數之 運轉領域中，實施在於壓縮行程，由上述噴射器噴射燃油 以資使混合氣成層化而使之燃燒之成層燃燒而構成之氣缸 內噴射式引擎中，其特徵爲，具備有： 在於實施上述成層燃燒之運轉領域內，當引擎之負載 及旋轉數之至少一方之在於比較高之運轉領域時，於壓縮 行程中，將燃料分割爲複數次地予以噴射地控制燃料之噴 射狀態之燃料控制機構18者。 (發明所屬之技術領域） 本發明有關於具備有將燃料直接噴射於燃燒室內之噴 射器之氣缸內噴射式引擎。 (先前技術） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以往例如日本專利公報特開平7 - 1 1 9 5 0 7號公 報所示，在於引擎之低負載時’由壓縮行程之後半開始燃 料之噴射以實施成層燃燒’且在引擎之高負載時即由吸氣 行程之前半開始燃料之噴射以資實施均一燃燒而構成之氣 缸內噴射式引擎中’在上述實施均一燃燒之引擎之運轉領 域之低旋轉時，換言之高負載低旋轉時’將燃料分割爲複 數次的予以噴射’由而減少每一次所噴射之燃料之噴射量 以資將該燃料有效果的予以霧化擴散’使之良好均一的燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- B7_ I n 五、發明說明（]) —一^— (解決手段） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一種氣缸內噴射式引擎，主要係具備有，將燃料直接 噴射於燃燒室內之噴射器，當引擎在於低負載低旋轉數之 運轉領域中，實施在於壓縮行程，由上述噴射器噴射燃油 以資使混合氣成層化而使之燃燒之成層燃燒而構成之氣缸 內噴射式引擎中，其特徵爲，具備有： 在於實施上述成層燃燒之運轉領域內，當引擎之負載 及旋轉數之至少一方之在於比較高之運轉領域時，於壓縮 行程中，將燃料分割爲複數次地予以噴射地控制燃料之噴 射狀態之燃料控制機構18者。 (發明所屬之技術領域） 本發明有關於具備有將燃料直接噴射於燃燒室內之噴 射器之氣缸內噴射式引擎。 (先前技術） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以往例如日本專利公報特開平7 - 1 1 9 5 0 7號公 報所示，在於引擎之低負載時’由壓縮行程之後半開始燃 料之噴射以實施成層燃燒’且在引擎之高負載時即由吸氣 行程之前半開始燃料之噴射以資實施均一燃燒而構成之氣 缸內噴射式引擎中’在上述實施均一燃燒之引擎之運轉領 域之低旋轉時，換言之高負載低旋轉時’將燃料分割爲複 數次的予以噴射’由而減少每一次所噴射之燃料之噴射量 以資將該燃料有效果的予以霧化擴散’使之良好均一的燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- A7 B7 i 修王 日-* u 五、發明說明（2 ) 燒防止煤煙之發生者。 (發明所欲解決之課題） 記述於上述公報之引擎乃’藉由於高負載低旋轉之運 轉領域中，將燃料分割的予以噴射’使燃料良好均一的燃 燒，由而具有可以防止在廢氣中發生煤煙之效果。惟在於 低負載低旋轉之運轉領域中，當於壓縮行程令燃料噴射由 而使混合氣成層化地燃燒之成層燃燒時’對於提高燃料費 (指單位行走距離所需之燃料（本案中簡稱爲燃料費）之 改善上大有改善之餘地。 詳述之，爲了提高燃料費之改善效果，欲將上述實施 成層燃燒之運轉領域擴大至高負載高旋轉側之領域時，實 行成層燃燒之領域內之高負載側之運轉領域中即由於燃料 之噴射量會比較的變多，因此燃料將過度的集中於點火星 塞之周圍使之與空氣之混合性降低，而產生燃燒效率低落 之傾向。 又，由於在上述成層燃燒領域內之高旋轉側之運轉領 域內，燃料之噴射時點到點火時期之時間會變短，因此使 燃料氣化及霧化所用之時間會不足，因而引起燃料之不完 全燃燒廢氣中之C 0量及H C量增大之傾向。 又，爲了在於實施上述成層燃燒之低負載低旋轉領域 內之高負載側及低負載側之運轉領域，提高燃料與空氣之 混合性，同時充分的確保使燃料氣化及霧化用之時間起見 ，亦可以考慮提早燃料之噴射時期，惟如此地予以構成時 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規袼（2〗0 X 297公釐） 到 0裝--------I 訂.1 卜---^---Α、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 - A7 B7 i 修王 日-* u 五、發明說明（2 ) 燒防止煤煙之發生者。 (發明所欲解決之課題） 記述於上述公報之引擎乃’藉由於高負載低旋轉之運 轉領域中，將燃料分割的予以噴射’使燃料良好均一的燃 燒，由而具有可以防止在廢氣中發生煤煙之效果。惟在於 低負載低旋轉之運轉領域中，當於壓縮行程令燃料噴射由 而使混合氣成層化地燃燒之成層燃燒時’對於提高燃料費 (指單位行走距離所需之燃料（本案中簡稱爲燃料費）之 改善上大有改善之餘地。 詳述之，爲了提高燃料費之改善效果，欲將上述實施 成層燃燒之運轉領域擴大至高負載高旋轉側之領域時，實 行成層燃燒之領域內之高負載側之運轉領域中即由於燃料 之噴射量會比較的變多，因此燃料將過度的集中於點火星 塞之周圍使之與空氣之混合性降低，而產生燃燒效率低落 之傾向。 又，由於在上述成層燃燒領域內之高旋轉側之運轉領 域內，燃料之噴射時點到點火時期之時間會變短，因此使 燃料氣化及霧化所用之時間會不足，因而引起燃料之不完 全燃燒廢氣中之C 0量及H C量增大之傾向。 又，爲了在於實施上述成層燃燒之低負載低旋轉領域 內之高負載側及低負載側之運轉領域，提高燃料與空氣之 混合性，同時充分的確保使燃料氣化及霧化用之時間起見 ，亦可以考慮提早燃料之噴射時期，惟如此地予以構成時 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規袼（2〗0 X 297公釐） 到 0裝--------I 訂.1 卜---^---Α、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) ，即活塞之上昇至適宜之位置之前，燃料已噴射，所以形 成於活塞頂部之窩之燃料之捕集性降低，由而使火星塞周 圍之混合氣稀薄化，產生有損於燃燒安定性之問題，所以 現狀乃採用使上述成層燃燒之領域狹窄之方式。燃料費之 改善效果不夠充分。 又在上述公報所記述之引擎中，如在於中負載之運轉 領域時，分爲在吸氣行程及在壓縮行程的施予燃料噴射時 ，由而防止燃料之過度的集中於火星塞之周圍，同時使在 吸氣行程中所噴射之燃料到點火時期之期間之內充分的氣 化及霧化’惟如在上述吸氣程時將燃料噴射時，由於到點 火時之時間長，所以燃料容易過度的擴散而稀薄化，具有 無法避免由於燃燒效率之降低，燃料費之改善效果不充分 之問題。 再者，如上述在引擎之中負載時，分爲吸氣行程及壓 縮行程地噴射燃料地予以構成之氣缸內噴射式引擎中，爲 了防止燃料之稀薄化而可以考慮增大在吸氣行程所噴射之 燃料之噴射量，惟如此地予以構成時，即相對的使在壓縮 行程所噴射之燃料之噴射量減少，因此使火星塞周圍之混 合氣稀薄化，具有不能防止損及燃燒性之問題。 本發明係鑑於上述情形，提供一種不會損及燃燒安定 性地可提高燃燒效率，有效的改善燃料費之氣缸內噴射式 引擎者。 (解決問題之手段） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） ΊΙ —-------。.裝---------^il——ΓΛ. (請先閱讀背面之注§項再填寫本頁) -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) ，即活塞之上昇至適宜之位置之前，燃料已噴射，所以形 成於活塞頂部之窩之燃料之捕集性降低，由而使火星塞周 圍之混合氣稀薄化，產生有損於燃燒安定性之問題，所以 現狀乃採用使上述成層燃燒之領域狹窄之方式。燃料費之 改善效果不夠充分。 又在上述公報所記述之引擎中，如在於中負載之運轉 領域時，分爲在吸氣行程及在壓縮行程的施予燃料噴射時 ，由而防止燃料之過度的集中於火星塞之周圍，同時使在 吸氣行程中所噴射之燃料到點火時期之期間之內充分的氣 化及霧化’惟如在上述吸氣程時將燃料噴射時，由於到點 火時之時間長，所以燃料容易過度的擴散而稀薄化，具有 無法避免由於燃燒效率之降低，燃料費之改善效果不充分 之問題。 再者，如上述在引擎之中負載時，分爲吸氣行程及壓 縮行程地噴射燃料地予以構成之氣缸內噴射式引擎中，爲 了防止燃料之稀薄化而可以考慮增大在吸氣行程所噴射之 燃料之噴射量，惟如此地予以構成時，即相對的使在壓縮 行程所噴射之燃料之噴射量減少，因此使火星塞周圍之混 合氣稀薄化，具有不能防止損及燃燒性之問題。 本發明係鑑於上述情形，提供一種不會損及燃燒安定 性地可提高燃燒效率，有效的改善燃料費之氣缸內噴射式 引擎者。 (解決問題之手段） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） ΊΙ —-------。.裝---------^il——ΓΛ. (請先閱讀背面之注§項再填寫本頁) -6- A7 _ H? _ 五、發明説明（4 ) 申請專利範圍（下面簡稱請求項）第1項之發明乃： —種氣缸內噴射式引擎，主要係具備有，將燃料直接噴射 於燃燒室內之噴射器，當引擎在於低負載低旋轉數之運轉 領域中，實施在於壓縮行程，由上述噴射器噴射燃油以資 使混合氣成層化而使之燃燒之成層燃燒而構成之氣缸內噴 射式引擎中，其特徵爲，具備有： 在於實施上述成層燃燒之運轉領域內，當引擎之負載 及旋轉數之至少一方之在於比較高之運轉領域時，於壓縮 行程中，將燃料分割爲複數次地予以噴射地控制燃料之噴 射狀態之燃料控制機構者。 依上述構成時，在實施成層燃燒之引擎之低負載低旋 轉領域，而引擎之負載或旋轉之至少一方在於比較高之運 轉領域時，在壓縮行程將燃料分割於複數次的予以噴射， 由而可以一方面防止在火星塞之周圔燃料之過度的集中* 同時適度的確保先噴射之燃料之爲了氣化及霧化用之時間 ，由而可以使成層燃燒良好的實施，因此可能擴大實施上 述成層燃燒之領域，由實施該成餍燃燒而可獲得燃料費之 改善效果。 有關於請求項2之發明乃如申請專利範圍第1項所述 之氣缸內噴射式引擎，其中上述燃料控制機構乃，於實施 成層燃燒之運轉領域內，而處於引擎之負載之比較高，且 引擎旋轉數之比較高之運轉領域時，在壓縮行程將燃料分 割成複數次的施予噴射狀的控制燃料之噴射狀態者。 依上述構成即在實施成層燃燒之運轉領域中，在燃料

本紙張尺度適用中國國家梂準{ CNS ) Λ4( 210X29?^ « ") Z i: GI — A 而之i.i.A-?-.'li.Jri4iA-J'-:J 本) -訂 經^‘部中次標n'·局於工消费合竹社印1Ϊ A7 Η 7 五、發明説明（5 ) 噴射量多之高負載且高旋轉側之運轉領域中，燃料噴射乃 在於壓縮行程以分割的實施，由而避免燃料過度的集中於 點火塞之周圔，有效的實施成層燃燒也。 有關於請求項3之發明乃如申請專利範圍第1項或第 2項之氣缸內噴射式引擎，其中當在壓縮行程而分割燃料 的施予噴射時，以先噴射之燃料與後噴射之燃料之，得連 續的安定的燃燒地分別設定燃燒之噴射時機者。 ό. 依上述構成時，在壓縮行程中，先噴射之燃料及後噴 射之燃料得於不引起燃燒不良的連續燃燒，確實的可防止 燃料費之惡火及著火安定性之降低。 訂1·. 有關於請求項4之發明乃如申請專利範圍第1項或2 ，3項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在於形成於引擎之 氣缸內之活塞上方之燃燒室之上部配置噴射器，而由此噴 射器朝向上述活塞之頂部地噴射燃料地設定噴射器之噴射 方向者。 Μ^‘部中央ifli·局工消炸合竹.杜印^ 依上述構成時，當在壓縮行程分割爲複數次的予以噴 射時，由據於燃燒室之上部位置之噴射器而朝向上述活塞 所噴射之燃料乃藉由活塞之頂部之反射，或產生於活塞上 方之燃燒室內之氣流之影響等被搬運至上述火星塞之周圍 。而可能獲得在火星塞之周圍可以形成適宜之空氣燃料比 之混合氣層之成層狀態也。 有關於請求項5之發明乃如申請專利範園第4項所述 之氣缸內噴射式引擎，其中以自燃燒室之周緣部朝斜下方 地噴射燃燒的設置噴射器，同時能對於活塞之頂部吹噴上 本紙張尺度適用中國围家摞準（CNS ) ( 210x297公ϋ 7¾ A7 __ Η 7 五、發明説明（6 ) 述燃料地設置窩者。 依上述構成時，在壓縮行程分割爲複數次噴射時，由 設於燃燒室之周圍之噴射器而朝斜下方的噴射之燃料乃吹 噴於設在活塞頂部之窩•藉由窩而有效的搬運至火星塞之 周圍，使火星塞之周圍之成層化良好的達成》 有關於請求項6之發明乃如申請專利範園第5項所述 之氣缸內噴射式引擎，其.中當於壓縮行程將燃料分割的噴 射時，令對向於火星塞之設置部之窩內之位置內，使先噴 射之燃料及後噴射之燃料之有效的叠合地設置燃料之噴射 時期者。 依上述構成時，在屋縮行程而將燃料分割的噴射時， 對向於火星塞之設置之窩內之位置地令先噴射之燃料及後 噴射之燃料乃有效的叠合，使火星塞之周圍適當的被成層 化，由而上述燃料得於安定連續的燃燒也。 有關於請求項7之發明乃如申請專利範圍第5項或第 6項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在燃燒室內能產生含 有水平渦流成份及垂直渦流成份之斜渦流成份地構成吸氣 系，同時在壓縮行程將燃料分割地噴射時，使後噴射之燃 料之能由形成於活塞頂部之窩所捕集地設定燃料之噴射時 期者。 依上述構成，在壓縮行程而將燃料分割的噴射時，後 噴射之燃料係受上述斜渦流之影響在上述窩內適度地被混 合之狀態，而搬運至上述火星塞周圍有效的可提高著火安 全性。 、張尺度適用中關家料（CNS ) Λ 4 mi> ( 210X297,» « ~) Tgl I ο, ! Γίικΐ-Μιϊ·而之‘ΐϊ.*.ϊ>ι>η·4^·«*本 κ) .IT* 經米‘部中央標«'-局只工消f合竹社印裝 A7 ______Η 7 五、發明説明（7 ) 依請求項8之發明乃如申請專利範圃第1項或2 * 3 項所述之氣缸內噴射式引擎，其中由燃料室之周緣部朝向 • 气 面臨於燃燒室地予以設置之火星塞而噴射燃料地設置了噴 射器者》 依上述構成，在壓縮行程將燃料分割爲複數次的噴射 時’燃料將朝向面臨於燃燒室地設置之火星塞而依序噴射 ’由而該火星塞周圍得於適宜地被成層化也。 依請求項9之發明乃如申請專利範圃第1項或第2〜 8項中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程 之噴射燃料之運轉領域，而如引擎之高負載時將燃料予以 分割噴射，如在低負載時即綜括地將燃料噴射地予以構成 ’且將上述分割噴射時之後所噴射之燃料之噴射開始時期 ，對應於同一旋轉領域而實施上述總括噴射時之燃料之噴 射開始時機地予以設定者。 依上述構成，在壓縮行程而噴射燃料之運轉領域中， 做爲燃料之成層化之最適宜時期而依據隨應於引擎旋轉數 所設置之燃料之噴射時期，實施施予分割噴射之燃料之後 期噴射者。 依請求項10之發明乃如申請專利範圍第1項或2〜 9項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行 程而將燃料分割地噴射之運轉領域，而當引擎處於高負載 旋轉側之運轉領域時，使該燃料之噴射壓力，與該低負載 側或低旋轉側之運轉領域之燃料之噴射壓力相比較時較高 地予以構成者。 本紙張尺度適用中國國家糅丰（CNS ) 2丨Ο X 公ίϊ ) -----Q—1 :而之注心#項再硪·!-:?本ΐ ) 訂 ..L! 經洧部中央標if局只工消费合竹社印¾ -10- 經米部中央ηέη'.局妇工消费合竹杜印¾ A7 ____Η 7 五、發明説明（8 ) 依上述構成，如引擎在髙負載高旋轉側之運轉領域時 ，得以高壓的噴射燃料，該燃料之噴射時間即被設定於短 時間。 依請求項11之發明乃如申請專利範圍第1或2〜 1 0項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮 行程而將燃料分割的噴射之運轉領域中，當引擎在加速狀 態地，比通常之運轉狀態的提早前面之噴射開始時期，同 時增大燃料之噴射量地予以構成者。 依上述構成，在壓縮行程將燃料分割的予以噴射，以 資燃料成層燃燒之運轉領域中，引擎處於加速運轉狀態時 ，將提早先噴射之燃料之噴射時期，同時此燃料之噴射置 即被設定爲與後噴射之燃料之噴射量相比較大之値者》 依誚求項12之發明乃如申請專利範圍第1項或2〜 1 1項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮 行程，以分割地噴射燃料時，將後噴射之燃料之噴射置對 於總噴射量之比例設定於3〜8成之範圔內者。 依上述構成而在壓縮行程被分割複數次的噴射之燃料 之噴射量即被適當的予以設定，使混合氣適當地被成層化 一面維持燃料費之改善率，一方面可以有效的提高著火安 全性也。 依請求項1 3之發明乃如申請專利範圍第1項所述之 氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料之 運轉領域中之至少低負載側之領域中，令後噴射之燃料之 噴射置定爲前噴射之燃料之噴射量以上者· 本紙乐尺度適用中國S家枕導（CNS ) 210χ2ϋΚ 1 _ 11 · <对51«;遣负而之.ΪΤ.&事項•«ίΑϊΐι 本 pr ) d. 經;ί‘部中央標聿局R工访费合竹社印¾ Α7 H? 五、發明説明（9 ) 依上述構成，即在壓縮行程而分割的噴射燃料之運轉 領域內之至少燃料噴射量比較少之領域內，使混合氣偏在 於火星塞之周圍使之充分獲得提著火安全性之作用地一面 確保後噴射之燃料之噴射量，一面提高燃料费之改善率的 將先之燃料噴射與後之燃料噴射之比例也。 依請求項1 4之發明乃如申請專利範圍第1 2項所述 之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料 之領域中，自排氣系對吸氣系還流廢氣之條件下，令後噴 射之燃料之噴射量對於總噴射量之比例設定於3〜8成之 範圍內者。 依上述構成時，在進行廢氣之還流之狀態下，由還流 氣體而噴射燃料被加熱促進其氣化，霧化，由而可以一面 使後噴射之燃料之噴射量比較的加多時之成層度之提高一 面可避免燃料之氣化.霧化之惡化而確保燃燒安定性，可 能提高燃料費之改善率也。 依請求項15之發明乃如申請專利範圔第12或13 ’ 1 4項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程以分 割的噴射燃料時，將先噴射之燃料之噴射量與後噴射之燃 料之比率係隨應於運轉狀態地予以變更者· 依上述構成時，對於隨應於運轉狀態之總燃料噴射置 等之變化而可以調整先噴射之燃料之噴射量及後噴射之燃 料之噴射量之比率，由而適度地可以維持成層化也。 依請求項16之發明乃如申請專利範圍第15項所述 之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料 {ίί1ϊ£''ίϊ;竹而之11.¾事項#^-i*:i本 R ) d. 本紙張尺度適用中國國家行:準（CNS ) AWUi, ( 2丨 -12·

經涑部中央桴"-^M工消费合竹社印裝 五、發明説明（1〇 ) 時，以隨著引擎負載之增大地增量先噴射之燃料之噴射量 者。 依上述構成，不會發生隨著引擎負載之增加而先噴射 之燃料之噴射置之增量而總噴射量乃一面以適合於引擎負 載地被調整一面避免使由後噴射之燃料之噴射量之成爲過 多而火星塞周圍呈顯過富油之情形，可維持適度之成層狀 態也。 依請求項17之發明乃如申請專利範圍第1項或2〜 1 6項其中之一項之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程 以分割的噴射燃料之運轉領域，而引擎之在於高負載高旋 轉數側之運轉領域時，較低負載側或低旋轉數側之運轉領 域地，提早先之噴射開始時期，同時使上述燃料噴射量增 大地構成者。 依上述構成時，當引擎在高負載高旋轉數側之運轉領 域時，提早上述先噴射之燃料之噴射時期，同時該燃料之 噴射量乃被設定爲與後噴射之燃料之噴射量比較甚大之値 也。 依請求項18之發明乃如申請專利範圍第1項或2〜 1 7項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮 行程以分割的噴射燃料之運轉領域中之至少低速側之領域 內，將壓縮行程之先噴射及後噴射之各噴射開始時期兩者 均隨著引擎負載之增大而使之進角者。 依上述構成，當隨著引擎負載之增大而燃料被增量時 ，臁著它而適度地將噴射燃料予以擴散由而可防止混合氣 {-^""5?:'&之：;1&爭,r,'ft^(:,i^n ) JU-------訂 II^——

Bn— · 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) 枯（ -131 經"部中央桴"而只工消费合竹社印裝 A7 __；_ Η 7 五、發明説明{Μ ) 之呈顯過富油之情形。 依請求項19之發明乃如申請專利範圔第1項或2〜 1 8項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程以分割 的噴射燃料之運轉領域中，將壓縮行程之先噴射及後噴射 各噴射開始時期，均隨伴於引擎旋轉數之增大而使之進角 者。 依上述構成時，當引擎旋轉數變髙時，亦將該噴射開 始時期予以調整爲適度的可以保持各噴射開始時期到點火 時期爲止之時間間隔，由而可以防止在高旋轉時噴射燃料 之過集中於燃燒室中央等情形。 依請求項2 0之發明乃如申請專利範圔第1 9項所述 之氣缸內噴射式引挈，其中將隨應於引擎旋轉數之噴射開 始時期之進角量乃大致使之以先噴射者大於後噴射地實施 者。 依上述構成時，當引擎旋轉數之變高時，可調整爲適 度地保持到點火時期爲止之時間間隔，將先噴射與後噴射 之時間間隔適宜的予以保持也。 依請求項21之發明乃如申請專利範圍第17項或 1 8〜2 0項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中 在壓縮行程以分割的噴射燃料之運轉領域之高負載高旋轉 數側之領域中，對於隨應於引擎負載之增大或引擎旋轉數 之增大之先噴射之噴射開始時期之進角予以限制者。 依上述構成可避免在高負載高旋轉數側之領域而先喷 射之燃料之過度的被擴散之情形，可維持成層化狀態也· 本紙乐尺度適用中國國家榡準（CNS ) ( 210X207^Ti ~) _彳4 · 1 .^1 n *1— ϋ---n —u I ,πΐ {^""7ΪΤ·^Γ而之注"事項另蛾巧本刃) A* _H? 五、發明説明（12 ) 依請求項2 2之發明乃如申請專利範圓第1項或2〜 2 1項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮 行程以分割的噴射燃料之運轉領域中之低旋轉數側之運轉 領域，而隨著負載之增大而加大先之噴射開始時期與後之 噴射開始時期之時間間隔者》 ό. 依上述構成，在於對於先噴射開始時期之沒有燃料之 過度的擴散之進角限界而仍有餘度之低旋轉側之運轉領域 中，可以避免起因於隨伴於負載之增大之燃料之增加而各 噴射開始時期之時間間隔之被擴大而噴射燃料之過度叠合 所致之混合氣之呈顯過富油之情形。

訂I 依請求項2 3之發明乃如申請專利範圍第2 2項所述 之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料 之運轉領域中之高旋轉側之運轉領域，係使先之噴射開始 時期與後噴射開始時期之時間間隔，使之對於負載之變化 而略一定者。 二 經浐部中央標?ί,·局B工消费合竹社印衮 依上述構成時，在於對於先噴射開始時期之沒有燃料 之過度擴散之情形之進界限界而餘度很少之高旋轉數側之 運轉領域即，隨伴於負載之增大之燃料之增加而以先噴射 開始時期之不會過於進角之範圍內可以被調整各噴射開始 時期之時間間隔也》 依請求項2 4之發明乃如申請專利範園第1項或2〜 2 3項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮 行程以分割的噴射燃料時，將先喷射之燃料噴射開始時期 與後噴射之燃料噴射開始時期之間隔設定於2m s e c以 本紙張尺/1 適财SSUH. { CNS ) \aTw，( 210X297.^7 -15- 紱沭部中央標潭趵只工消资合竹社印絮 A7 _ Η 7 五、發明説明（13 ) 上者。 依上述構成時，可以充分地確保自先噴射之燃料之噴 射開始時點到後噴射之燃料之噴射開始時點爲止之時間， 由而可以防止起因於燃料之過於重叠所致之混合氣之過富 油之情形。 依請求項2 5之發明乃如申請專利範圍第1項或2〜 2 4項其中之一項所述之氣缸內噴射式引擎，其中在壓縮 行程以分割的噴射燃料時，將燃料之噴射時間分別設定於 lms e c以內者。 依上述構成可以避免由噴射器所噴射之燃料之在燃燒 室內過度的集中，由於有效的促進上述燃料之氣化及霧化 也。 依請求項2 6之發明乃如申請專利範圍第1項或2〜 2 5項所述之氣缸內噴射式引擎，其中於引擎之溫間時， 在實施成層燃燒之運轉領域內引擎之負載及旋轉數之至少 一方之比較高之運轉領域中，以壓縮行程將燃料分割爲複 數次予以噴射的控制燃料之噴射狀態，同時在該運轉領域 之引擎之冷間時，即將燃料分割於吸氣行程及壓縮行程地 予以噴射地控制燃料之噴射狀態者。 依上述構成，在於引擎之溫間時，於實施成層燃燒之 運轉領域中之高負載側或高旋轉數側之領域中由於實施了 分割噴射由而可獲得對於燃料費改善很有效的燃燒狀態， 另一方面在於該運轉領域內之引擎之冷間時，即由於實施 分割於吸氣行程及壓縮行程之燃料噴射由而可獲得對於促 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) ( 2丨0X29*7公匁> -16 - 一 ·*- I - - !| I I —^1 —1 »|»^|\^. I - - ----- Hi a^i A7 H7 " —>·"^-· '· 1 --- ·· - —— 五、發明説明（14 ) 進暖機等有利之燃燒狀態。 (發明之資施形態） ό. 訂^ 圖1及圖2表示有關本發明之氣缸內噴射式引擎之實 施形態。此引擎係備有由氣缸蓋1及氣缸體2所構成之複 數之氣缸*在各氣缸內分別嵌插活塞3，同時在其上方形 成有燃燒室4。在上述氣紅蓋1上，設置有，連通於燃燒 室4之吸氣口 5及排氣口 6，及用於開閉這些口 5，6之 吸氣閥7及排氣閥8，以及產生火花使燃料燃燒之火星塞 9，以及對上述燃燒室4內直接噴射燃料之噴射器1 0 » 在上述氣缸蓋1之下面設有形成燃燒室4之彎頂型之 凹部在該彎頂型凹部之傾斜面分別開口有上述吸氣口 5及 排氣口 6，於是上述吸氣閥7及排氣閥8之由圖外之動悶 機構所驅動而以規定之時序地開閉上述吸氣口 5及排氣口 6 〇 經浐部中央榡枣局β工消费合作社印5i 在圖1上雖然各1個的表示上述吸氣口5及排氣口6 ，惟這些吸氣口 5及排氣口 6乃，於圖1之紙面成直交之 方向分別各二個並列的予以配設而成，並且在上述兩吸氣 口 5之一方設有用於控制吸氣流之控制閥。而該控制閥乃 由步進馬達等所成之致動器所驅動而予以全開或一部份開 啓，使兩吸氣口 5之一方之吸氣之流通之被限制之狀態下 ，由兩吸氣口 5之另一方較多的流動之吸氣，由而如圖2 之虛線所示沿著燃燒室4之內周面產生水平渦流（水平方 向之渦流）也。 本紙张尺度適用中國國家枕準（CNS ) Λ4( 210X297^« 1 ·彳7 · Η 7 五、發明説明（15 ) 又，上述吸氣口 5乃，使該下流側部之延伸於斜下方 狀的被形成，由此吸入口 5而流入於燃燒室4內之吸氣而 可以形成垂直渦流（垂直方向之渦流）地予以構成。所以 在上述控制閥之全閉時或部份開啓時，藉由上述水平渦流 及垂直渦流之被合成在燃燒室4內產生斜渦流也。 λ 上述火星塞9係配設於燃燒室4之略中央部，而使該 火星塞先端面臨於燃燒室4地予以安裝而成。 又上述噴射器10係安裝於據位於吸氣口5之設置側 位置之燃燒室4之周緣部，同時，朝向活塞之頂部噴射燃 料的被設定該燃料噴射方向β詳述之，對於水平面傾斜規 定角度0，例如25〜50°之範困內，最好是30β以 上之角度而傾斜的予以設置，由而由該噴射器1 0朝向燃 燒室4內斜下方地噴射燃料地予以構成》 經浐部中央標卑局β工消资合竹社印聚 {'•'f1間允背而之·.¾事項"硪寫本Π ) 上述噴射器1 0係內藏有省略其圖示之針閥及電螺管 ，而對於此電螺管當有由後述之燃料控制機構所输出之脈 衝訊號之時點，以例如被設定爲4 0°以上之比較廣之噴 霧角度，以3〜15MPa之壓力來噴_對應於該訊號之 脈衝寬度之量之燃料也。 於活塞3之頂部，自據位於上述噴射器1 0之設置部 側位置之周緣到上述對向於上述火星塞9之設置部之中央 部爲止地，形成有窩1 1。於是於活塞3之行上昇動作之 壓縮行程之規定時間所噴射之燃料之能捕集於上述窩11 而運搬至火星塞9之周圍地預先設定噴射器10之設置位 置及傾斜角度及窩之形成範圍，以及火星塞9之設霣位置 本紙張尺度適用中固國家榡率（CNS >八4叱格（210x?<>7公《 ) •18- 經斌部中央標it*.局K工消费合竹社印¾ Α7 B? 五、發明説明（16 ) 等之關係。 在於引擎係如圖3所示裝備有’用於檢出曲柄角之曲 柄角察覺器1 2，檢出加速器踏板之踏入量之加速器察覺 器1 3，用於檢出吸入空氣置之空氣流量計1 4 ’以及檢 出引擎之冷卻水溫度之水溫察覺器15等之各種察覺器。 而由這些察覺器類所输出之输出訊號乃輸入於E C U 1 6 。在此ECU 1 6設有引擎之運轉狀態鑑定機構1 7，以 及用於控制由噴射器10所噴射之燃料狀態之燃料控制機 構1 8。 上述運轉狀態鑑定機構17係隨應於各察覺器類之檢 出結果鑑定屬於圖4所示之各運轉領域之那一個領域，而 將該鑑定訊號輸出於上述燃料控制機構18地予以構成。 上述運轉領域乃依據引擎旋轉數Ne ，及引擎之真實 平均有效壓力Pe (相當於引擎輸出軸扭力之引擎負載） 而設定，劃分爲：燃料之噴射量少之低負載低旋轉之運轉 領域A，及在此低負載低旋轉之運轉領域A內之負載及旋 轉數比較高之運轉領域A 1，及燃料噴射量係中程度之中 負載中旋轉數領域之運轉B，及在此中負載中旋轉數之運 轉領域B內而負載及旋轉數比較髙之運轉領域B 1，以及 燃料之噴射量多之高負載之運轉領域C，及在此高負載之 運轉領域C內負載最大但旋轉數之運轉領域C1，及在高 負載之運轉領域C內但旋轉數中程度之運轉領域C2，及 在高負載之運轉領域C內但負載及旋轉數均最大之運轉領 域C 3。 本紙張尺度適用中國困家樣準（CNS ) ( 2丨0Χ297^(Γ 19 Ί;-------cl. -;*-7ily;if,背而之VJ.& 事項再^ιϊ·:?本 s ) 訂- A7 B? 五、發明説明（17 ) 在於燃料噴射量少之上述低旋轉數低負載之運轉領域 中之除了旋轉數比較高之運轉領域A 1以上之領域乃，如 圖5之（I )所示，在於由壓縮行程之中期到後期之範圍 內之規定時期，具體的說在於B TD C( Before TOP Dead Center ) 30° 〜120° CA( Crank Angle )壓縮上死 點前之曲柄角3 0°〜1 2 0°之範圔內之規定時期，由 上述噴射器1 0朝向燃燒室4內總括地噴射燃料，以上述 燃燒控制機構18實施貧油狀態將混合氣成層化地燃燒之 成層燃燒而構成者。上述運轉領域A之成層燃燒乃使節流 閥之開度開大增大吸氣量，使之成爲較理論空氣.燃料比 大幅度之貧油狀態而可資施》 經潆部中央標洚局工消费合竹社印製 又，在上述低負載低旋轉數之運轉領域A內之負載及 旋轉數之比較高之領域A1，即如圖5之（I I)所示， 以上述燃燒控制機構1 8實施分割爲，壓縮行程之前期到 中期之範圍（BTDC60。〜180° CA)內之規定 時期，以及由壓縮行程之中期到後期之範圍（ BTDC30°〜120° CA)內之規定時期地噴射燃 料a * b，且使節流器開度加大，由而以貧油狀態將混合 氣成層化使之燃燒之成層燃燒》 當於上述運轉領域A 1將燃料分割地噴射時，將後噴 射之燃料b之噴射量爲總噴射置之3成〜8成之範圔內， 最好在5〜8成之範圍內地控制燃料之噴射置。又令上述 運轉領域A 1中先噴射之燃料a與後噴射之燃料b之連績 安定地燃燒地設定先噴射時期及後噴射時期· -20- (¾1½^11而之·江&事項再硪3本^ ) 本紙張尺度適用中國國家樣準< CNS > ( 210X297^'^~ 經步.部中央標卑而只工消资合作社印聚 A7 ______B7 五、發明説明〇8 ) 即如圔6所示，由設於燃燒室4之周緣部之噴射器 1 0向斜下方向可噴射燃燒地設置噴射器1 0，同時在活 塞3之頂部將上述燃料之被噴吹之窩11而成之引擎中， 朝看對向於火星塞9之設置部之窩1 1內之位置，換言之 朝燃燒室4之中央部近傍先噴射之燃料a之過度地擴散之 前，實施後之燃料噴射者。由而上述先噴射之燃料a與後 噴射之燃料b即有效的叠合，由後噴射之燃料b而對於先 噴射之燃料a地確實地傳播火焰，由而可實施安定之成層 燃燒也。 再者，在於上述運轉領域A 1而將燃料分割地噴射時 ，將先噴射之燃料a之噴射開始時期，與後喷射之燃料b 之噴射開始時期之間隔T係設定於2m s e c以上，同時 將上述各燃料a ，b之有效噴射期間，換言之除了起因於 設於噴射器1 0之針閥之開閥延遲等之無效噴射時間t 1 ，t 2分別設定於lms e c內。 又，該後噴射之燃料b之噴射開始時期乃對應於，在 同一旋轉數領域之上述低負載之運轉領域A中，實施總括 噴射時之燃料之噴射開始時期的予以設定，將後噴射之上 述燃料b噴射開始時期與總括噴射之開始時期設定爲略同 時期。 再者，在燃料之噴射量爲中程度之上述中負載中旋轉 數之運轉領域B中之，除了負載及旋轉數之比較高之運轉 領域B1之領域中，即如圖5之（I I I)所示，被構成 爲將燃料分割爲，在吸氣行程之規定範圍（ 本紙張尺度適用中國國家榡车（CNS ) ) •21 - n i-i i I 1-- I n I— I -- I- ^ ^1· T4 » Jc i <邛"閱详外而之：11·*事項再硪巧本K ) 經溁部中央榫"局只工消费合竹社印製 A7 B7 五、發明説明（*19 ) BTDC200。〜360° CA)之時期，以及在懕縮 行程之規定範園（BTDC30°〜120° CA)之時 期地予以噴射，並且開大節流器之開度，以資將混合氣以 貧油狀態，弱成層化地使之燃燒· 再者，在上述負載中程度旋轉數中程度之運轉領域B 內之負載及旋轉數之比較高之運轉領域B1，即如圖5 ( I V)所示以上述燃料控制機構1 8實施，在吸氣行程之 規定範圍（BTDC200e〜360° CA)內之時期 總括地噴射燃料，且將節流器開度開大由而使混合氣以貧 油狀態均一化地燃燒之均一燃燒也。 又，在燃料之噴射量多之上述高負載之運轉領域C中 ，除了負載會最大之運轉領域C 1〜C 3之領域，即被構 成爲藉由上述燃料控制機構1 8而實施，與上述運轉領域 B 1—樣，於吸氣行程之規定範圍內之時期，總括地噴射 燃料，且以空氣過剩率爲1之理論空氣.燃料比下，使燃 料均一化使之燃燒之均一燃燒也。 再者，在高負載之運轉領域C內，負載最大旋轉數低 之運轉領域C 1即，如圖5 (V)所示，被構成爲將燃料 分割爲，由吸氣行程之前期到中之規定範圍（ BTDC220°〜360° CA)內之時期，以及由吸 氣行程之前期到中期之規定範圔（BTDC240·〜 3 6 0° CA)內之時期地噴射燃料a，b且使混合氣以 貧油狀態均一化的使之燃燒。 於上述運轉領域C 1將燃料分割地噴射時，即將燃料 (-•'f^^^wvg之··ri'f項··λ"·λ?本 K )

本紙張尺度適用中國囷家棍率（CNS > 佑（210x2«i7.iU*. > 22- A7 ____ B7 五、發明説明（2〇 ) a，b之噴射量控制成爲，後噴射之燃料b之噴射量爲總 噴射量之4成〜6成之範圍內，最好是設定爲先噴射之^ 料a之噴射量與後噴射之燃料b之噴射童相比時前者a之 値遠大於後者b之値。 又，在上述高負載之運轉領域C中，負載最大旋轉數 中程度之運轉領域C 2即被構成與上述領域B 1及領域C —般，於吸氣行程之規定.時間總括地噴射燃料*且令混合 氣以貧油狀態均一化使之燃燒。 再者於上述高負載之運轉領域C中，其負載及旋轉數 均最大之運轉領域乃，如圖5 (V I )所示，藉由上述燃 料控制機構1 8實施，由排氣行程之後半（ BTDC360°〜440° CA)之規定時期開始噴射 ，以總括的噴射燃料，且使混合氣以貧油狀態均一化的燃 燒之均一燃燒。 下面依據圖7及圖8所示之旆程圖說明在上述燃料控 制機構1 8所實施之控制動作。 經"‘部中次標"局只工消费合竹社印?ί (^1$ 而之：>τ·"'φ',η再功{巧本頁} 上述控制動作開始時，首先隨應於水溫察覺器1 5所 檢出之引擎之冷卻水溫度，鑑定設於排氣通路之廢氣淨化 用之催化劑是否在於非活化狀態之可能性高之冷間運轉領 域（步驟S 1 )，如鑑定爲是，即寅施促進上述催化劑之 溫車之冷間時之燃燒控制（步驟S2)。 即在上述冷間運轉領域中，確認催化劑溫度低時，將 燃料分割爲在吸氣行程及在壓縮行程地予以噴射，使火星 塞9周圍之混合氣以理論空氣.燃料比或比它富油之狀態 本紙張尺度適用中國囷家梂準（CNS ) Λ4圯祐（2丨） •23· 經來部中央標苹局β工消资合竹社印¾ ΑΊ B7 五、發明説明（21 ) ，同時令燃燒室4之整體形成爲略理論空氣.燃料比，由 而在於無法獲得由催化劑之廢氣之淨化作用之引擎之冷間 運轉時一面減低H C，ΝΟχ之排出置，一面使廢氣溫度上 昇以促進催化劑之溫車地控制燃料之噴射狀態。 在上述步驟S 1被鑑定爲否，而引擎不在於冷間運轉 狀態時，即隨應上述加速器察覺器1 3之檢出訊號來鑑定 引擎是否在規定之加速運轉狀態（步驟S3)，鑑定爲’ 是"時即實施，防止起因於加速器踏板之急激地被踩踏所 致之吸入空氣量之增大導致之火災之發生之加速時之燃燒 控制（步驟S 4 )。 即，具有在吸氣行程實施均一之燃燒領域之氣缸內噴 射式引擎中，於燃料噴射開始時點之前後而實施依據吸入 空氣量之檢出値之吸氣塡充量之計算，隨應於噴射開始時 點所算出之吸氣塡充量而決定上述燃料之噴射量，同時如 果比噴射前之時點所算出之吸氣塡充管而在噴射後之時點 所算出之吸氣塡充量多時，即在壓縮行程之前半中追加噴 射該適合於增大份量之燃料而構成，由而防止起因於吸氣 塡充量之空氣.燃料比之過大化，引至防止引擎之火災地 控制燃燒狀態。 再者於上述步驟S3而被鑑定爲^否'，確認引擎在 通常運轉狀態時，即鑑定，由引擎旋轉數及加速器開度爲 參數之圖所讀出之引擎之真實平均有效壓力Pe (即相當 於引擎之输出軸扭力之値），是否較預先設定之第1規準 値P 1小，以資鑑定是否處於燃料噴射置少之低負載低旋 (对尤閱^介而之注*事項再功巧本万) 訂· 本紙張尺度適用中因國家榡卑（CNS ) Λ4圯抬（210X297公匁) •24- A7 R7 五、發明説明（22 ) 轉數之運轉領域A (步騍S5)。 如在上述步驟S 5而被鑑定爲^是時，即藉由鑑別 ’該真實平均有效壓力Pe，是否大於上述第1基準値 P1以下之範園內預先設定之第2基準値P 2，大時即鑑 定爲在上述低負載低旋轉之運轉領域A之負載及旋轉數比 較高之運轉領域A1 (步驟S6)。 在上述步驟S6鑑定爲*否'，確認在於低負載低旋 轉數之運轉領域A內，且在於上述領域A 1以上之運轉領 域時，即如5 ( I )所示，在壓縮行程之中期到後期之範 圍內之規定時期，實施由上述噴射器1 0對燃燒室4內總 括地噴射燃料，使混合氣以貧油狀態使之成層化之成層燃 燒（步驟S 7 )。 在上述步驟S6被鑑定爲^是'，確認在低負載低旋 轉數之運轉領域A內》且引擎負載及旋轉數比較高之A 1 運轉領域時，即如圈5 ( I I )時即將燃料分割爲，在壓 縮行程之前期到中期之範圍內之規定時期，以及壓縮行程 之中期到後期之範圍內之規定時期地，實施將燃料a，b 予以噴射，使混合氣以貧油狀態成爲成層化燃燒之成層燃 燒（步驟S 8 )。 在上述步驟S5鑑定爲>否* ，確認該真實平均有效 壓力P e之大於上述第1基準値p 1時，藉由鑑定真實平 均有效壓力P e之小於，被設定爲較上述第1基準値P 1 大之値之第4基準値P 4與否，而鑑定是否燃料噴射量係 中程度之中負載中旋轉數之運轉領域B (步MS9) ·

本紙張尺度適用中國國家棉率（CNS > ( 2]OX29h>V :1;-------Q! β背而之>.1^5事項科功^?本¥=:) 訂· 經溁部中央標α'-局一=?工消f合作枉印^ 25 經浐部中央標4·-局貝工消贽合竹社印¾ A7 _I____ B7 五、發明説明（23 ) 在上述步驟S 9被鑑定爲|是〃時，即藉由鑑定該真 實平均有效壓力P e之是否比上述第1基準値P 1大，且 大於預先被設定爲較第4基準値P 4小値之第3基準値 P 3爲大，而鑑定引擎乃處於中負載中旋轉數之運轉領域 B內之負載及旋轉數比較髙的運轉領域B1 (步驟S10 )，而在此步驟S10被鑑定爲^否'，確認引擎乃在中 負載中旋轉之運轉領域B而在上述領域B 1以外之運轉領 域時，即如圖5 (I I I)所示，實施分割爲屋縮行程之 規定時期，以及吸氣行程之規定時期地噴射燃料，使混合 氣以貧油狀態弱成層化地燃燒之弱成層化燃燒（步驟 S 1 1 ) » 又，在上述步驟S10鑑定爲>是〃，確認引擎處在 上述中負載中旋轉數之運轉領域B內，且負載及旋轉數在 比較高之運轉領域B 1時，即如圖（I V )所示在上述燃 料控制機構1 8來實施，在吸氣行程之規定時期總括地噴 射燃料，且使空氣，燃料比成爲較理論空氣.燃料比爲貧 油狀地控制燃料噴射置及節流器開度，將混合氣以貧油狀 態均一化的燃燒之均一燃燒。（步驟S 1 2)。 又於上述步驛S 9鑑定爲|否# ，確認處於真實平均 有效壓力P e較上述第4基準値P 4大之高負載之運轉領 域C時，即做隨應於上述加速器1 3之檢出訊號而加速器 是否在全開狀態。換言之對引擎負載是否在最大領域之鑑 別（步驟S 1 3 ) •在此步驟S 1 3被鑑別爲％否'，確 認處於高負載之運轉領域C內，加速器開度不在全開狀態 本紙張尺度適用中困國家榡率（CNS> ( 210X297^^1 .26- elwi-iAly·而之注办事項/}填*?本 ΐ) d. 訂· 經滅部中央標"·局只工消费合竹社印製 A7 ___Π7 五、發明説明（24 ) 時，即實施在吸氣行程之規定時期總括地噴射燃料，且將 燃料噴射暈及節流器開度控制使之成爲理論空氣·燃料比 ’由而實施空氣過剩率爲1之理論空氣·燃料比下，將燃 料均一化之使之燃燒之均一燃燒控制·（步驟S 14)。 在上述步驟S 1 3鑑定爲^是'時，確認加速器開度 係全開狀態時，即鑑別引擎旋轉數N e是否預先設定之第 1基準値N1，例如未滿3 000 r pm (步驟S 1 5) 。在此步驟S 15被鑑定爲'^是'，而確認處在引擎之高 負載領域C內，且負載最大，旋轉數低之運轉領域C 1時 ，即如_5之（V)所示，將燃料分割地，在吸氣行程之 前期到中期之範圍內之規定時期內予以噴射，且使空氣· 燃料比能成爲較理論空氣·燃料比富油狀態地控制燃料之 噴射量，以混合氣在貧油狀態均一化的燃燒地控制燃燒狀 態（步驟S 1 6 )。 在上述步驟S15被鑑定爲^否'，確認引擎旋轉數 N e爲上述第1基準値N 1以上時，即使引擎旋轉數N e 是否在於較被設定爲較上述第1基準値N1更大之値之第 2基準値N 2例如5 5 0 0 p pm更大之髙旋轉數之運轉 狀態之鑑別（步騍S17)。在此步驟S17被鑑別爲％ 否'，而確認處於高負載之運轉領域C內，且負載最大旋 轉數N e爲中程度之運轉領域C 2時，即實施在吸氣行程 之規定時期，總括地噴射燃料，且使空氣燃料比成爲較理 論空氣燃料比富油狀態地控制燃料噴射量，使混合氣以貧 油狀態均一化的燃燒室（步驟S 18)。 本紙張尺度適用中國國象枕準（CNS.) ( 210X297公-27 -

經溁部中央標準局只工消於合作社印聚 A7 __Η 7 五、發明説明（25 ) 又於上述步驟S17鑑定爲*是* ，確認處於高負載 之運轉領域C內且負載及旋轉數均最大之運轉領域C 3時 ，即如匾5(V I )所示，以上述燃料控制機構1 8來實 施，自排氣行程之後半之規定時期開始燃料之噴射，同時 於吸氣行程之前半之範圔內將燃料總括噴射，且使空氣· 燃料比能成爲理論空氣燃料比富油狀態地控制燃料之噴射 量，實施使混合氣在貧油狀態均一化燃燒之均一燃燒控制 。（步驟S 1 9 ) 在於如上述，引擎處於低負載低旋轉數之運轉領域A 時，在壓縮行程實施由噴射器1 0噴射燃料而使混合氣成 層化地燃燒之成層燃燒而構成之氣缸內噴射式引擎中，在 引擎在低負載低旋轉數之運轉領域A，於上述壓縮行程而 噴射燃料之領域內，而引擎之負載及旋轉數係在比較高之 運轉領域A 1時，在壓縮行程將燃料分割的噴射的予以構 成，因此可以使先噴射之燃料a適宜地予以擴散促進其氣 化及霧化而有效果的改善燃料費。同時，使後嘍射之燃料 b集中於火星塞9之周圍確認燃燒安定性。再者由於採用 上述構成由而使於壓縮行程噴射燃料的領域較以往者擴大 也。 詳述之，於上述壓縮行程而噴射燃料之運轉領域A內 ，且處於引擎之負載及旋轉數比較高之運轉領域A 1時， 由於燃料之噴射置比較多，同時由燃料之噴射時點到點火 時期爲止之時間會變短，因此如果採用將燃料總括地噴射 之構成時，即燃料會過度集中於火星塞9之周圍，降低燃 (^51,¾¾.背而之;.1.&^?/>^.*?本\=;)

本紙張尺度適用中國國家榡丰（CNS ) AWJMM 210>〇97公发> .28- 經译‘部中央橾α'-局β工消费合竹社印¾ _ R? 五、發明説明（26 ) 料與空氣之混合性，發生燃燒效率之惡化之傾向，同時由 於使燃料氣化及霧化用之時間不足，由而有引起不完全燃 燒損及燃燒性之傾向。 相對的如上所述在壓縮行程將燃料分割的噴射的予以 構成時，即如圖6所示，可以使先噴射之燃料a適度的擴 散，由而可以防止燃料之過度地集中於火星塞9之周圍， 一方面維持與空氣之混合性又適度地可以確保使燃料a之 氣化及霧化之時間，由而有效果的改善燃燒效率。再者可 以將後噴射之燃料b集中於火星塞9之周圍，形成具有適 度之空氣燃料比之混合氣，因此由於適宜的維持燃燒室4 內之成層度，由而可以防止燃料之不完全燃燒，有效的可 提高燃燒安定性。 依圖9及3圖10來具體的說明上述之效果。 圖9係在引擎旋轉數Ne爲2000r . p .m，真 實平均有效壓力爲4 9 OKP a之運轉條件下調査了下述 情形之數據。 如圖10中之（a)，以壓縮行程將燃料總括噴射地 將噴射時期設定於燃料费最良點之情形；及如圖10中之 (b)令在壓縮行程之總括噴射而噴射時期即使之較燃料 費最良點進角之情形：以及如圖10中之（c)，將燃料 在壓縮行程分割爲二次地噴射，而將噴射時期設定於燃料 費最良點：對於上述三種情形分別調査：火星塞近傍之局 處（局部處所）之空氣·燃料比，局處空氣·燃料比之變 動率，燃料費，等情形。圖中At係，自噴射開始時點（ 本紙張尺度適用中國國家枯:车< CNS > A4圯梢（2丨)Γ) . 29- ~ QII ίί5ικ·Μ.卄而之ii&t 項·ίΓ}··;5:ϊν?本 _.=) 訂· __B7 五、發明説明（27 ) 分割噴射時即先噴射之開始時點）到點火爲止之時間。 如圖9所示，在上述運轉條件下，以壓縮行程之分》1 噴射做爲燃料费最良點時，先噴射之噴射開始時期乃，較 壓縮行程之總括噴射之燃料費最良點而進角由而可賺取該 燃料之氣化，霧化之時間，由而可抑制空氣•燃料比之變 動，同時由後噴射使火星塞近傍之局處空氣•燃料比適度 的富油化由而保持於可燃之空氣·燃料比內，以資確保燃 燒之安定性，由這些作用而大幅度地可以減低燃料費也。 再者，在上述運轉領域A 1內，對於：在壓縮行程總 括地予以噴射之構成之情形；及將燃料分割爲吸氣行程及 壓縮行程地予以噴射而構成之情形：以及將燃料在壓縮行 程而分割爲二次而噴射的予以構成之情形；實施了比較燃 料之改善率之實驗之結果。如圖1 1所示，確認了，將燃 料在壓縮行程而分割的噴射而構成之情形時係與，將燃料 在壓縮行程總括地噴射之情形時，以及將燃料分割爲在吸 氣行程及壓縮行程地予以噴射之情形相比較，前者燃料費 之改善率有所提高。 經求部中央標涑而β工消费合竹社印製 再分別對於，引擎旋轉數N e 3 0 0 0 r . p . m ，真實平均有效壓力4 . 5kg/cm2之運轉狀態：引擎 旋轉數Ne 2500r ·p.m，真實平均有效壓力5 k g/cm2之運轉狀態；引擎旋轉數N e 2500r.p.m，真實平均有效壓力4kg/cm2之 運轉狀態；且藉由在吸氣行程之總括噴射且以理論空氣· 燃料比（λ = 1 )實施均一燃燒之情形，及在壓縮行程由 本紙張尺度適用中國國象樣隼（CNS > 柢< 210x29rii·«~) · 3〇 - 經澆部中央橾绝局β工消费合竹社印¾ A7 Η 7 五、發明説明（28 ) 總括噴射實施成層燃燒之情形，以及藉由在壓縮行程之分 割噴射而實施成層燃燒之情形，調査了燃料费，即獲得了 如圖1 2所示之數據，由此數據也可以看出在包括上述各 運轉狀態之運轉領域A 1中，由於實施在壓縮行程之分割 噴射可以改善燃料费。 再者，如上述實施形態所示，當在壓縮行程而將燃料 分割地噴射時，如果不考慮後述之EGR (廢氣之還流） 之影響之下，即可以將後噴射之燃料b之噴射置設定於總 噴射量之3 ^ 6成之範圍時，可以一方面維持燃料费之改 善率，一面更有效的提高著火安定性》 詳述之，將後噴射之燃料b之噴射量設定在未滿總噴 射量之3成時，由於對於於它而須要使先噴射之燃料a之 噴射量增大，因此該燃料a之氣化及霧化容易呈顯不充分 ，又爲了迴避此情形使該先噴射之開始時間進角時，燃料 a將過度地擴散，同時因爲燃料b之噴射量少所以無法抑 制火星塞9周圍之混合氣之稀薄化，而使著火安定性及燃 料费劣化。 相反地，將後噴射之燃料b之對於總噴射量之比例， 較適宜範圔多的予以設定時，雖然對於著火安定性之不良 影響會變少，惟靠近於燃料之總括喷射之形態，因此在燃 料噴射量之比較多之狀況下，燃料會過度地集中於火星塞 9之周圍，致使降低燃料費改善效果，在不實施E GR時 ，如果後噴射置爲總噴射置之7成程度以下時，就會發生 降低燃料费改善效果之情形。 本紙張尺度i4用中國國家扰车（CNS > 抬（210Χ 297^«~ · 31 · ~ (对1閲试卄而之注&事項再功*?本丑)

A7 15? 五、發明説明（29 ) 實施檢證上述後噴射之燃料b之噴射比例，而燃料费 之改善率有何種變化之實驗之結果，獲得了圖1 3之數據 〇 I - I n I I I n —^^) _ 对1"·"背而之：;1-1;^^4",??本 s 此實驗係在於，引擎旋轉數Ne 2 0 0 r . p . m ，真實平均有效壓力4·5kg/cm2(行走速度120 km/h )之條件下，將先噴射時期設定爲 160° BTDC，後噴射時期設定爲97° BTDC， 在不實施E G R之狀態下調査燃料费之改善率者》 再者，同樣情況，依據燃燒室內之壓力及曲柄角之測 定，計算了引擎之圖示平均有效壓力，實施求出此圖示平 均有效壓力之氣缸間之偏差之値CPI ( Cofficent of Variation of Indicate Mean Effective Pressure )之實驗而獲 得了如圖14所示之數據。 由此數據而可知不實施E GR時，將上述燃料b之噴 射量設定爲噴射童之3〜6成之範圍乃很合宜》 經"1部中央標η,·^β工消费合竹社印" 再者，上述數據乃不實施E GR (廢氣環流）時者， 惟通常在包含上述運轉領域A 1之成層燃燒領域A中，爲 了減低ΝΟχ及泵輸損之減低起見實施由排氣系向吸氣系之 廢氣（排出氣體）之環流（EGR)。並且在實施EGR 之狀態下，由導入於燃燒室之比較高溫之E GR氣體而加 熱了噴射燃料，一方面促進氣化及霧化之反面，由導入了 惰性成份而火星塞周圍之混合氣之著火性及燃燒性乃有梢 微降低之傾向，因此將後噴射之燃料b之比例與不實施 E G R時之適宜範圍某一程度增多時反而不招致燃料之氣 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS )八4蚬枋（210X?97公匁） .32- A 7 .__Η 7 五、發明説明（3〇 ) 化霧化地可以提高燃燒效率· 由此理由而圖13所示之後期噴射之比例與燃料費改 善之關係，以及圖1 4所示之後期噴射之比例與圖示平均 有效壓力之偏差之關係乃，在實施了 E GR時，有朝向後 期噴射增大側偏移1〜2成程度之傾向· 所以在上述運轉領域A 1內而考慮運轉狀態之變化及 有無E GR等情形時，即後噴射之燃料b之噴射量乃以總 噴射量之3〜8成之範圍內做調整爲合宜·特別是由後述 之圖1 5所示之數據而可看出，在實施EGR之條件之下 ，將後噴射之燃料b之噴射量設定爲總噴射量之5〜8成 之範圍最合宜。 經溁部中央標ii'·局工消资合竹杜印¾ 再者，在上述實施形態中，以由燃燒室4之周緣部朝 斜下方地噴射燃料地設置了噴射器1 0，同時在活塞3之 頂部形成有被噴吹上述燃料之窩1 1而構成之引擎中，當 於壓縮行程將燃料分割地噴射時，令對向於火星塞9之設 置部之窩1 1內之位置，使先噴射之燃料a及後噴射之燃 料b之有效的叠合地設定了燃料之噴射時期。因此得將上 述兩燃料a，b連續地安定地燃燒，可以確實的防止由於 先噴射之燃料a之引起燃燒不良所致之燃料費之惡化及由 著火安定性乏降低也。 又在上述實施形態中，在燃燒室4內得產生包含水平 渦流成份及垂直渦流成份之斜渦流地構成吸氣系之氣缸內 噴射式引擎中，當在壓縮行程將燃料分割地予以噴射時， 使後噴射之燃料b得捕集於形成於活塞3之頂部之窩11 本紙張尺度適用中國國家樣嗥（CNS >馴圯輅（210X297.公尨> -33 - A7 B7 五、發明説明（31 ) 地設定了上述燃料b之噴射時期，因此得將後噴射之燃料 b在上述窩11內適宜地混合之狀態地供給於上述火星塞 9之設置部，由而更有效的提高上述著火安定性。 再者，如上述實施形態所示，在壓縮行程將燃料分割 地予以噴射時，如將先噴射之燃料a之噴射開始時期與後 噴射之燃料b之噴射開始時期之間隔T設定爲2m s e c 以上時，由於充分的確保自燃料a之噴射開始時點到燃料 b之噴射終了時點爲止之外表上之喷射時間，由而可以防 止由於燃料之過於叠合所起之混合氣之過富油，因此有效 的可促進燃料之氣化及霧化，更能有效的提高上述運轉領 域A 1之燃料费之改善效果。 再者*在上述實施形態中，在壓縮行程將燃料分割噴 射時，將燃料之噴射時間，即扣除起因於設於噴射器1 0 之針閥之開閥延遲等之無效噴射時間之有效噴射時間分別 設定爲lm s e c以內，因此可以避免由上述噴射器1 〇 所噴射於燃燒室內燃料a，b之在噴籌內部而過度集中， 有效的可促進其氣化及霧化也。 又在上述實施形態中，在屋縮行程噴射燃料之運轉領 域A中，於引擎之高負載時將燃料予以分割的噴射，同時 在低負載時總括地予以噴射地予以構成，且在上述分割噴 射時，使後噴射之燃料b之噴射開始時期對應於同一旋轉 領或而實施上述總括噴射時之燃料之噴射開始時期地予以 設定，令上述後之噴射開始時期與總括噴射之開始時期設 定爲略同時期而構成，因此可以依照將燃料成層化之最適 (对尤闓试匁而之;.1办市項再功..»5本貝) ό 訂· 本紙張尺度適用中國國家榡準< CNS ) Λ4圯拮（210x297^;^ > 34 A 7 *·» __R? 五、發明説明（32) 宜時期，隨應於引擎旋轉數所設置之總括噴射之燃料之噴 射時期地噴射上述燃料b，由而在火星塞9之周圍可形成 — 具有適度之空氣·燃料比之混合氣也。又上述燃料之分割 噴射時，其分割次數不限於分割二次，三次以上之分割亦 可以。 又上述實施形態中，在壓縮行程而噴射燃料之運轉領 域A，且在高負載高旋轉數側之運轉領域A 1時，將燃料 分割的噴射爲例做說明，惟在低負載側及低旋轉數側其中 之一方之運轉狀態時，將燃料予以分割噴射地構成亦可以 。此時使在上述高負載髙旋轉數側側之運轉領域A 1時， 使它之燃料之噴射壓力，與在低負載側或低旋轉側之運轉 領域中相比較地提高而構成，由而使燃料噴射置比較的多 ，同時令，自燃料之噴射時期到點火時期爲止之，時間比 較的短之上述運轉領域A 1中所噴射之燃料a，b之噴射 時分別地縮短，由而避免所噴射之燃料a，b在噴霧內部 而過度地集中，並且有效的促進其氣化及霧化爲宜。 經Μ部中夹栉卑局只工消费合竹社印5Ϊ (-•'ΓΓ圮聞^'外而之注念事,r,妁硪巧本頁) 又在上述壓縮行程將燃料分割地噴射之運轉領域，且 處於高負載高旋轉數側之運轉領域時，使之與低負載側或 低旋轉側之運轉領域相比較，令該先噴射開始時期提早， 同時，增大該燃料噴射量地予以構成也可以。如此構成時 ，即由於，於燃料噴射量之比較的多*同時由燃料之噴射 時期到點火時期爲止之時間之比較的短之高負載高旋轉側 之運轉領域中，一方面提早先噴射之燃料a之噴射開始時 期，同時亦增大先噴射之燃料a之噴射量，由而有效果的 ^紙張尺度適用中國國家椋车（CNS ) Λ4圯佑（210x297^ ) .35- Α7 Η 7 五、發明説明（33 ) 擴散該燃料a而可促進其氣化及霧化所以更有效果的提高 燃料费改善率。 又在壓縮行程將燃料分割的噴射之運轉領域A 1，而 引擎於加速運轉狀態時，使之與通常之運轉狀態相比較而 提早先噴射開始時期，同時增大該燃料a之噴射量而構成 時，即在於燃料喷射置之比較的變多，同時由燃料之噴射 時期到點火時期爲止之時間之會比較的變短之上述加速運 轉狀態下，藉由提早先噴射之燃料a之噴射開始時期，同 時增大先噴射之燃料a之噴射量，由而有效果的擴散該燃 料a而可以促進其氣化及霧化，因此有效果的提高上述運 轉領域A 1之燃料費改善效果。 經浐部中央徉卑局Μ工消费合竹社印裝 又，在上述賓施形態中，在上述運轉領域A 1而於引 擎之溫間時，實施壓縮行程之分割噴射，另一方面在引擎 之冷間時，即將燃料分割於吸氣行程及壓縮行程地予以噴 射，且火星塞9周圍之混合氣即被形成理論空氣·燃料比 或較它富油之狀態，同時燃料室全體被形成理論空氣·燃 料比。如上所述地一方面使燃燒室全體形成爲理論空氣· 燃料比，同時分割爲吸氣行程及壓縮行程的將燃料噴射之 結果，由於促進混合氣之後燃燒等而促進催化劑之溫車， 同時可以減低HC，NOx之排出量。 下面依據圖1 5所示之數據具體的說明，在壓縮行程 將燃料分割的噴射之運轉領域A 1中之隨應於運轉狀態之 噴射定時，噴射量，噴射比例，以及噴射之時間間隔等之 合宜之例子。 本紙張尺度適用中國國家掠率（CNS > Λ4^拈（2丨0 X 2V7.»左） .36- 經溁部中央標準局只工消贽合竹权印" A7 Η 7 五、發明説明（34 ) 圖1 5表示，在上述運轉領域A 1中，種種地改變引 擎旋轉數及真實平均有效壓力（P e )之各種運轉狀態中 一_ ，將燃料在壓縮行程分割爲二次而噴射，而調査燃料費之 呈顯最佳之噴射狀態之數據· 同圖（a )乃將後噴射之噴射定時（噴射開始時期） 及噴射脈衝（噴射量）配置於示各運轉狀態之點之上下而 予以表示。 同圖（b )乃將先噴射之噴射定時（噴射開始時期） 及噴射脈衝（噴射量）上下地配置於顯示各運轉狀態之點 而表示。 同圖（c )乃對於後噴射之總噴射量之噴射比例（流 置比）分爲各運轉狀態的予以表示· 同圖（d)乃以各運轉狀態地表示後噴射與先噴射之 時間間隔者。 這些數據乃，在燃料屋力8MP a地使用噴射率爲 1 5〜1 6mm3/ms e c之噴射器·且實施EGR之條 件下，以實驗求燃料费之呈顯最良之値。由這些數據可知 下述之事實。 即在上述運轉領域A 1內之各運轉狀態中，圖1 5 ( a )中所示之後噴射之噴射脈衝係與同圖（b )中所示之 先噴射之噴射脈衝呈顯的大，又顯示於同圖（c )之後噴 射之比例係在於50%〜80%(5成〜8成）之範面· 在實施E G R之條件下，將後噴射之比例設定於此範園內 ，就可獲得可提高燃燒安定性及燃燒效率之適宜之成層燃 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4^, ( 210X 297^^1 _ 37 - in'^^vg 之·，1:1^?|項^"":?本石) *1Τ 經1¾—部中夹栉ί->ρ3κ工消费合竹社印裝 -38- ΑΊ __ Β7 五、發明説明（35 ) 燒而可獲得燃料费之改善。 上述各噴射之噴射量及噴射比例乃以隨應於運轉狀態 而改變。特別是對於引擎負載之變化係主要採取改變先噴 射之燃料之噴射量，隨伴於引擎負載之增大而使先噴射之 燃料之噴射量增量。如此地構成時，在上述運轉領域A 1 內而引擎負載變髙時，得藉由先噴射之燃料之噴射置之增 量而一方面可以實施配合於引擎負載之燃料之童之調整， 同時可以避免後噴射之燃料之噴射量之變爲過多，導致火 星塞周圍之呈顯過富油之情形，於是可以維持適宜之成層 狀態也。 並且如上所述，隨應於引擎負載而調整先噴射之燃料 之噴射量，由而後噴射之燃料之噴射比例乃隨著負載之增 大而被減少，惟在壓縮行程燃料費分割地噴射之運轉領域 之至少低負載側乃，使後噴射之燃料之噴射置設定爲·先噴 射之燃料之噴射量以上，而依據圖1 5所示之數據時，即 在壓縮行程將燃料分割噴射之運轉領域之全域中，後噴射 之燃料之噴射量乃被設定爲多於先噴射之燃料之噴射量· 再者，各燃料噴射置乃對於引擎旋轉數而設定爲略一 定置，惟由引擎旋轉數而燃燒效率等乃若干之變化，因此 先噴射之燃料之噴射量會被稍做改變。又先噴射及後噴射 之各噴射時間被規定於lm s e c以內，且在上述運轉領 域A 1內引擎負載減低時，先噴射之燃料之噴射量將被減 量，惟噴射時間太短時噴射器之控制之精度會惡化，因此 先噴射之噴射脈衝（噴射時間）係設定爲不能小於規定之 本紙張尺度適用中國國家桴準（CNS ) Λϋ( 210X297^~ (对51|«;说力而之注*|^1柙功ϊν?本s )

經潢部中史標涑局Μ工消费合竹社印製 •39- A7 ___H7 五、發明説明（36) 下限値（0 . 1 5ms e c程度地，調整後噴射之噴射脈 衝也。 上述各噴射之噴射定時及噴射間隔也可以隨著運轉狀 態而被變更。關於隨應於引擎負載之噴射定時之調整乃， 該先噴射及後噴射之各噴射定時乃隨著引擎之負載而被進 角。由而將噴射燃料適宜地予以擴散，由而可以避免混合 氣之成爲過富油。關於隨應於引擎旋轉數之各噴射定時之 調整乃，先噴射及後噴射之各噴射定時係隨著引擎旋轉數 之增大而被進角。且該隨應於引擎旋轉數之噴射定時之進 角量係大致上使先噴射者較加大•由此構成之結果，雖然 引擎之旋轉數變高之後，各噴射時期到點火時期爲止之時 間，以及各噴射之時間間隔乃適度地被保持，可以防止到 點火至時間變短而燃料在噴霧內過度的集中或各噴射之時 間間隔變短，各噴射燃料呈顯過度叠合之情形。 如上所述地調整噴射量及噴射定時之結果，在上述運 轉領域A 1內之高負載高旋轉數側之領域乃與低負載低旋 轉數側之運轉領域相比較而先噴射之噴射量被增大，同時 該噴射定時也被進角》但是使先噴射之噴射定時過於進角 時，就會發生所噴射之燃料之不捕集於活塞3之頂部之窩 1 1，而過度地擴散致使燃燒性惡化之情形β因此先噴射 之噴射定時之進角須要限定於噴射燃料之能捕集於窩11 之限界之時期之捕集限界（不發生過度擴散之噴射時期之 進角時期）。所以.先噴射之噴射定時之靠近於捕集限界之 高旋轉側即將該噴射定時之進角予以限制，負載再增大時 本紙張尺度適用中國因家掠準（cns ) Ί;-------C! {-*F?W^外而之：1-1-^"項-^"-^?本 ί ) 訂· A7 H7 五、發明説明（37 ) 仍將先噴射之噴射定時定於略一定値。 io. 又，上述藉由上述窩1 1之噴霧之捕集性係由窩1 1 之形狀或噴射器1 0之設置角度而變化，使噴射器1 0之 設置角度愈加大，噴射時期進角側之捕集性愈可提高。並 且噴射時期進角側之捕集性被提高時，即在高負載側而更 可以使高負載髙旋轉數時之噴射定時使之更大的進角，可 改善燃料之氣化，霧化，所以得將壓縮行程之分割噴射更 能挪移於高負載，高旋轉數側以資擴大成層運轉領域也。 訂- 再者，先噴射與後噴射之時間間隔係隨著運轉狀態， 主要乃對應先噴射之噴射定時之被調整而如圖1 5 ( d ) 地被調整。換言之，在上述運轉領域A 1中之低旋轉數側 時，隨著負載之增大而先嘍射之噴射定時之被進角，由而 使上述時間間隔變大，而先噴射之噴射定時之靠近於捕集 限界之高旋轉側即，對於負載之增大而限制先噴射之噴射 定時之進角由而上述時間間隔將成爲略一定値。 經承‘部中央榡卑局只工消f合竹社印¾ 如上所述，在實施壓縮行程之分割噴射之運轉領域 A 1內，即隨應於運轉狀態地調整各噴射定時，各噴射量 ，噴射比例，以及噴射量時間間隔，由而可獲得適宜之成 層狀態，可以提高燃料费改善效果也。 又，在上述實施形態中，於實施成層燃燒之運轉領域 A內，而引擎之負載及旋轉數之至少一方處在比較高之運 轉領域A 1時，在壓縮行程將燃料分割爲複複次的喷射地 控制燃料之噴射狀態，同時實施上述均一燃燒之高負載之 運轉領域C內中，引擎在低旋轉數之運轉領域C 1時，由 本紙張尺度適用中國國家彳3:準（〇奶^4圯枯（2丨0><297公)||<.> -40- 經护.部中央忭Sr局Μ工消费合竹社印裝 A7 ____Η 7 五、發明説明（38 ) 吸氣行程之前期到中期之範圔內，將燃料分割地噴射的予 以構成，因此在上述運轉領域C 1而得充分的確保吸氣童 ，同時使混合氣有效的均一化之狀態下燃燒，於是一方面 減少燃料費，一方面有效果的增大引擎之輸出。 詳述之，在上述高負載低旋轉之運轉領域C 1中，在 吸氣行程將燃料噴射令該混合氣均一化使之燃燒時，如圖 1 6 ( 1 )所示，吸氣之塡充童乃會隨應著燃料之噴射時 期而變化，同時如圖16之（I I)所述，混合氣之均一 度係隨應於燃料之噴射時期而改變，而此混合氣之均一度 之最適宜之燃料噴射時期與上述吸氣之塡充量之呈顯最大 之燃料之噴射時期乃有不同，同時吸氣之塡充效率之成爲 最大之時期及混合氣之均一度之呈顯最適宜之噴射時期乃 分別發生於吸氣行程之前期到中期之範圍內。因此在上述 吸氣行程之前期到中期之範圍內，將燃料分割爲複數次的 予以噴射，由而得分別對應於吸氣之塡充量最大之時期， 及混合氣之均一度之最適宜的時期地噴射燃料，由而不會 使燃料費惡化之下，有效果地增大引擎之輸出也。 上述混合氣之均一度之成爲最適宜之噴射時期將會形 成在挾在混合氣之被弱成層化之二個點α，沒·惟由於有 隨著圖1 6之（I I I )燃料之噴射時期之變慢而燃料之 燃燒時間有變短之傾向，因此對合於上述α，石點中之慢 之一方之點將燃料噴射由而得縮短燃燒時間而有效果的 增大引擎之输出。 又，在上述實施形態中，在於實施均一燃燒之上述高 本紙張尺度適用中國國家枕準（CNS > 枋（) .41 - {«il«i'ir:'^.f;之·ii*—項本 R )

五、發明説明（39 ) <-?.»? lKi'if,背而之iii'氺項乃續，巧本页 負載之運轉領域C *而引擎處於高旋轉之運轉領域C 3時 ，將燃料之噴射開始時期設定於排氣行程之後半，而由此 排氣行程之後半，開始燃料之噴射地予以構成，因此具有 —方面充分的確保燃料之噴射時點到點火時點止之時間， —方面使燃料在確實的氣化及霸化之狀態下使之燃燒，由 而一方面實施燃料费之改善，一方面有效果的增大引擎输 出之利點。並且在上述高旋轉之運轉領域C 3時，由於活 塞3之昇降速度非常快，因此由排氣行程之後半開始燃料 之噴射地予以構成之情形之下*由噴射器所噴射之燃料到 達於排氣口 6之前，排氣口 6已由排氣閥8所閉合，由而 可以防止燃料之漏氣（blow-by )也。 訂- 經1&‘部中次標4'-局爲工消开合竹社印掣 再者，如上述實施形態所示，由燃燒室4之周緣之吸 氣口 5側，向燃燒室4內可噴射燃料地設置噴射器1 0時 ，由於，於引擎之高負載髙旋轉數運轉領域C 3內，充分 地可以確保自排氣行程之後半所噴射之燃料之到達排氣口 8之時間，所以更能有效果地防止上述燃料之漏氣。又爲 了確實地防止上述燃料之漏氣起見，將噴射器1 0之傾斜 角度0設定爲，將燃料之噴射方向對於水平方向成3 0° 以上即合宜。 再者，如圖1 7所示，由燃燒室4之周邊部朝向面臨 於燃燒室4之上部中央地被設置之火星塞9可噴射燃料地 ，以1 0〜2 5°之傾斜角度設置噴射器1 0而成之引擎 中，在於實施成層燃燒之運轉領域A內’引擎之負載或旋 轉數之至少一方爲比較高之運轉領域A 1時，在壓縮行程 本紙張尺度適用中國國家朽:準< CNS ) ( 210X公ft > _42 ·

五、發明説明（4〇 ) 將燃料a，b分割爲複數次地噴射地構成亦可以。此時即 令上述噴射器10，以2 0°〜40°程度之比較窄狹之 噴霧角度來噴霧，同時於活塞3之頂部，於排氣閥設置部 側，換言之在與噴射器1 0之設置部之相反側之部位，設 置用於防止燃料之附著於活塞3之周面用之窩11爲宜。 再者，如圖1 8所示，於面臨於燃燒室4之上部中央 地設置火星塞9及噴射器1 0，同時於活塞之頂部中央設 置窩11而形成之中心噴射型之引擎上亦可以適用本發明 。或/又不設置用於捕集噴射燃料用之窩1 1，而使活塞 3之頂部爲略平坦狀之情形下，朝活塞3之頂部可噴射燃 料地配置噴射器1 0，即可以使在壓縮行程內由噴射器 1 0所噴射之燃料之藉由活塞3之頂部之反射，或產生於 活塞上方之燃燒室內之氣流之影響等，搬運至火星塞附近 ，可能在火星塞周圍形成，可形成適宜之空氣·燃料比之 混合氣層之成層狀態。 在這些實施形態中，亦在壓縮行程將燃料分割噴射時 ，使先噴射之燃料a及後噴射之燃料b之可以連績，安定 地燃燒地設置先噴射時期及後噴射時期，以資得確實的防 止由於先噴射之燃料a之燃燒不良所致之燃料費之惡化及 著火安定性之降低地，予以構成爲宜。 (發明之效果） 如上所述，本發明乃，主要係具備有將燃料直接噴射 於燃燒室內之噴射器，當引擎在於低負載低旋轉數之運轉 ·!1·-------cII -?*^^^^#而之;1.*1>項再功*-?本4=) 訂- 經采部中央標«'·局K工消赀合竹.杜印裝 本紙張尺度適用中國國家掠车（CNS >，\4圯辂（210X2V7^ > .43 A* Η 7 五、發明説明（41 ) 領域中，實施在於壓縮行程，由上述喷射器噴射燃油以資 使混合氣成層化而使之燃燒之成層燃燒而構成之氣缸內噴 射式引擎中，使之構成爲： 當在實施上述壓縮行程噴射之運轉領域中，將燃料分 割爲複數次的予以噴射地控制了燃料之噴射狀態，因此具 有可以使先噴射之燃料適宜地予以擴散，由而促進其氣化 及霧化達到有效果的改善燃料费，使後期噴射之燃料集中 之於火星塞之周圍確保燃燒安定性之利點也》 圖式之簡單說明 第1圖表示有關本發明之氣缸內式引擎之實施形 態說明圖。 第2圖表示上述引擎之活塞頂部之平面臑。 ^ 第3圖表示上述引擎之控制部之方塊圖。 第4圖表示上述引擎之運-轉領域之圖》 第5圖表示燃料之噴射時期之定時點。 第6圖表示燃料之噴射狀態之說明圖。 第_.,7_®表示燃料之噴射控制動作之第1行程之流程圖 〇 第8.表示燃料之噴射控制動作之第2行程之流程圖 0 第9圖表示調査在特定之運轉狀態中實施笔縮行程之 總括噴射時與實施壓縮行程之分割噴射時之，在於點火塞 .近傍之空氣燃料比，局部處空氣·燃料比*以及.燃料费用 本紙張尺度適用中國國家棍率（CNS ) 打，（2丨Ο X 297公«. > . 44- Ί.-------cI, ί,*「ίι«ϊ·Λΐ=:.Γ;之：1-1.1¾事項馮^ΐ·:?本 ) 訂. 經滴部中决標丨局只工消费合竹社印奴 B7 五、發明説明（42 ) 之數搛之曲面圔。 第1 0圖表示關於第9圔之數據之」然料噴射量之說明 圖。 t 圚1 0圖（a )乃於壓縮行程之總括噴射而燃料費用 最佳之噴射定時之時· 之分割噴射之燃料費最 {对"""卄而之汶么事項4本PC ) 第1 0圖（b )乃令噴射時期準角時 第1 0圓（c )乃以壓縮行程 隹之噴射定時之時 第11圖表示燃料費之改善率之曲線臞。 第1 2圖（a )〜（c )表示各種運轉狀態之燃料费 之曲線圖。 第I 3圖表示燃料費之改善率與後期噴射之比例關係 之曲線圖。 第1 4圖表示圖示氓均有效壓力之偏差與後期噴射之 典例關係之曲線圖。 經浐部中次桴卑局只工消费合竹社印^ 第15圖表示，在壓縮行程以分割的噴射燃料之運轉 領域Μ之各種狀態之後噴射定峙之噴射脈衝（a )，及 先噴射之噴射定_時及噴射脈衝（b)，及後噴射之噴射比 例（C )，以及噴射之時間間隔（d )之圖表。 第1 6圔表示吸氣之塡充量，空氣龙料比以及燃燒 時間之變化狀態之曲線圖。

V 第1 7圖表示有關本發明之氣缸內噴射式引擎之別的 實^形態之說明圖。 第18圖表示有關本發明之氣缸內噴射式引擎之另一 45 本紙張尺度適用中國國家榡车（CNS > ( 210X?们公片 B? B? 經"-部中央桴4'-局ICC工消贽合竹社印鉍 五、發明説明（43 ) 實施形態之說明圖。 標號之說明 3:活塞 4·燃燒室 5 :吸氣口（吸氣系） 9 :火星塞 10:噴射器 11:窩 18:燃料控制機構 (4^"允艿而之注"'項再"(:11本万)

本紙張尺度適用中國國象枕车（CNS > AdUM 210X297公;ίί ) -46-

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 第87 1 1 6100號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國88年8月修正 1 . 一種氣缸內噴射式引擎，主要係具備有，將燃料 直接噴射於燃燒室內之噴射器，當引擎在於低負載低旋轉 數運轉領域中，實施在於-壓-縮行程由上述噴射器噴射燃油 以資使混合氣成層化而使之燃燒之成層燃燒而構成之氣缸 內噴射.式引擎中，其特徵爲，具備有： ..，在於實施上述成層燃燒之運轉領域內，當引擎之負載 及旋轉數之至少一方之在於比較高之運轉領域時，於壓縮 行程中，將燃料分割爲複數次地予以噴射地控制燃料之噴 射狀態之燃料控制機構者。 2 .如申請專利範圍第1項之氣缸內噴射式引擎，其 中上述燃料控制機構•乃_，.-於實施成層燃燒之運轉領域內， 而處於引擎之負載之比較高，且引擎旋轉數之比較高之運 轉領域時，在壓縮行程將燃料分割成複數次的施予噴射狀 的控制燃料„之噴射狀態者。 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 3 ^如申請專利範圍第1或2項之氣紅內噴射式引擎 ;.，其中當在壓縮行程而分割燃料的施予噴射時，以先噴射 之燃料與後噴射之燃料，得連續的安定的燃燒地分別設定 燃料之噴射時機者。 4 .如申請專利範圍第1或2項之氣It觀噴射式引擎 ，其中在於形成於引擎之氣缸-內之活塞上方之燃燒室之上 部配置噴射器，而由此噴射器朝向上述活塞之頂部地噴射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

   六、申請專利範圍 第87 1 1 6100號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國88年8月修正 1 . 一種氣缸內噴射式引擎，主要係具備有，將燃料 直接噴射於燃燒室內之噴射器，當引擎在於低負載低旋轉 數運轉領域中，實施在於-壓-縮行程由上述噴射器噴射燃油 以資使混合氣成層化而使之燃燒之成層燃燒而構成之氣缸 內噴射.式引擎中，其特徵爲，具備有： ..，在於實施上述成層燃燒之運轉領域內，當引擎之負載 及旋轉數之至少一方之在於比較高之運轉領域時，於壓縮 行程中，將燃料分割爲複數次地予以噴射地控制燃料之噴 射狀態之燃料控制機構者。 2 .如申請專利範圍第1項之氣缸內噴射式引擎，其 中上述燃料控制機構•乃_，.-於實施成層燃燒之運轉領域內， 而處於引擎之負載之比較高，且引擎旋轉數之比較高之運 轉領域時，在壓縮行程將燃料分割成複數次的施予噴射狀 的控制燃料„之噴射狀態者。 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 3 ^如申請專利範圍第1或2項之氣紅內噴射式引擎 ;.，其中當在壓縮行程而分割燃料的施予噴射時，以先噴射 之燃料與後噴射之燃料，得連續的安定的燃燒地分別設定 燃料之噴射時機者。 4 .如申請專利範圍第1或2項之氣It觀噴射式引擎 ，其中在於形成於引擎之氣缸-內之活塞上方之燃燒室之上 部配置噴射器，而由此噴射器朝向上述活塞之頂部地噴射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當引擎處於高負載旋轉側之運轉領域時，使該燃料之噴射 壓力，與該低負載側或低旋轉側之運轉領域之燃料之噴射 壓力相比較時較高地予以構成者。 1 1 ·如申請專利範.圍第1或2項之...氣JL內..噴射式引 擎’其中在壓縮行程而將燃料分崖1的噴射之運轉領域中， '當引擎在加.速狀態地’較J1常之運轉狀態的提早前面之噴 射開始時期，同時增大燃料之噴射量地予以構成者。 1 2 _如申請專利範圍第1項或2項所述之氣缸內噴 '射式引擎，其中在壓縮行程，以分-割地噴射燃料時，將後 噴射之燃-料之讀射量對於總噴射量之比例設定於3〜8成 之範圍內者。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之氣.缸內噴射式引擎 ，其中在壓縮行程以分割的噴射茶料之運轉領域中之低負 p側之領域中-，令後噴射之燃料之噴射量定爲前噴^射之燃 料之噴射量以上者。 f 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之氣缸肉噴射式引擎 〆...... 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ，其中^在壓..媳名1程以分割的噴射燃料之領域中，自排氣系 _吸氣系還流廢氣之條件下，令後噴射之燃料之噴射量對 於總噴射量之比例設定於5〜8成之範圍內者。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之氣缸內縻射式引擎 ，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料時’將先廢射之燃料 之噴射量與後噴射之燃料之比率係隨應於運轉狀態地予以 • - 二 .. /變更者。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之氣缸內-噴射式引擎 -3- ^紙張尺度剌巾關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料時，以隨著引擎負載 之增大地增*先噴射之燃料之噴射量者。 1 7 .如申請專利範圍第1或2項之氣缸，內噴射式引 擎，其¥在壓縮行程以分割的噴射燃料之運轉領域，而引 擎之在於高負載高旋轉數側之運轉領域時，較低負載側或 低旋轉數側之運轉領域地，提早先之噴射開始時期，同時 使上述燃料噴射量增大地構成者。 1 8 .如申請專利範圍第1或2項之氣缸內噴射式引 擎，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料之運赞領域中之至 少低速側之領域內，將壓縮行程之先1时及後噴射之各噴 射開始時期兩者均隨著引擎負載之增夫滴使之進角者。 1 9 .如申請專利範圍第1或2項之氣缸內噴射式引 擎，#中在壓縮行程以分割的噴射燃_料之運轉領域中，將 壓縮行程之先噴射及後噴教各__噴射開始蓝期，均隨伴於引 擎旋轉數之增大而使之進角者。 2 0 .如jL蕭專利範圍第1 9項之氣缸內噴射式引擎 ，其中將隨應於df擎旋轉_數之噴^開始時期之复角量乃大 致使之以先噴..射^者大於後噴射地實施者。 2 1 .如申請專利範圍第1 7項之氣缸內噴射式引擎 ，其中在壓縮行程以分割的噴射燃料之運轉領域之高負載 高旋轉數側之領域中，對於隨應於引擎負載之增大或另丨擎 ( 旋轉、數之增大之先赛射之噴射開始-時期之進角予以限制者 〇 2 2 ·如申請專利範掘第1或2項之氣缸內噴射式引 一---^--------裝-------T 訂 ---.---^0. (tt-先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 擎’其中在壓縮行程以分割的噴射燃料之運轉領域中之低 旋(轉數側之運轉領域，而隨著負載之增大而加大先之噴射 開始時期與後之噴射開始時期之時間間隔者。 2 3 ·如申請專利範圍第2 2項所述之氣缸內噴射式 引擎，其中在壓縮行程以分割的嶺射_燃料之運轉領域中之 高旋轉數側之運轉領域，係使.先_^噴與-開始時期與後噴射 開骀時期之時間間隔，使之對於貪載之變化祖略一定者。 2 $ .如申請專利範圍第1或2項之氣缸_、內噴射式引 擎，其中在壓縮行程以分割的噴射_ .燃時，將先噴射之燃 料噴射開始時期軋後噴射之燃料噴射開始時期之間隔設定 冷.2 .m s…e-c以上者。 2 5 .如申請專利範_第1或2項之氣缸內讀-射式引 一— -— 擎，<其中在壓縮行程以分割的噴-射·燃料時，將燃料之噴@ ，時間分別設定於lms e c以內者。 2 6 .如申請專利範圍第1或2項之氣U噴射式引 t· 擎，知中於.引擎之溫間時，备實施成層燃燒之運轉領域內 而引擎；^負載及旋轉數之至少一方之比較高之運_ .轉領域中 ，以壓縮行程將.JL料分割爲複數次予以噴射的控制燃料之 噴射狀態，同時在該運轉領域之引擎之冷間時，即將燃料 分割於吸_氣行程及壓縮行程地予以噴射地控制燃料之噴射 ........- 狀態者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------〇 裝--------訂· 卜！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)