專利名稱:火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及對(duì)燃燒室內(nèi)的混合氣進(jìn)行火花點(diǎn)火的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù):
公知有如下的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī),該火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)構(gòu)成為,在同一氣缸的兩個(gè)進(jìn)氣口分別設(shè)置一個(gè)燃料噴射閥,將已燃燒氣體亦即排氣的一部分作為EGR氣體僅導(dǎo)入到兩個(gè)進(jìn)氣口中的一方(專利文獻(xiàn)1)。除此之外,作為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn),存在專利文獻(xiàn)2 4。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2008-255866號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2006-9660號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)平5488095號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2007-23971號(hào)公報(bào)對(duì)于專利文獻(xiàn)1的內(nèi)燃機(jī),由于EGR氣體僅被導(dǎo)入到一方的進(jìn)氣口,因此,在燃燒室內(nèi)與導(dǎo)入了 EGR氣體的進(jìn)氣口對(duì)應(yīng)地形成主要包含EGR氣體的已燃燒氣體區(qū)域,并且,與另一方的進(jìn)氣口對(duì)應(yīng)地形成主要包含燃料混合氣的混合氣區(qū)域。由于這些區(qū)域在燃燒室內(nèi)層狀化,因此能夠極力避免EGR氣體與燃料混合氣之間的混合。由此,能夠抑制燃燒隨著 EGR氣體的導(dǎo)入出現(xiàn)惡化,因此能夠擴(kuò)大EGR氣體的導(dǎo)入極限量,能夠提高燃料利用率。然而,對(duì)于專利文獻(xiàn)1的內(nèi)燃機(jī),當(dāng)導(dǎo)入EGR氣體時(shí),從各燃料噴射閥噴射燃料,另一方面,當(dāng)EGR氣體的導(dǎo)入中止時(shí),僅從設(shè)置于未被導(dǎo)入EGR氣體的一側(cè)的進(jìn)氣口的燃料噴射閥噴射燃料。因此,擔(dān)心當(dāng)導(dǎo)入EGR氣體時(shí)為了設(shè)定目標(biāo)空燃比所需的燃料偏向存在于混合氣區(qū)域,導(dǎo)致該混合氣區(qū)域局部變濃(rich)。如果在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生局部濃的區(qū)域,則會(huì)在該區(qū)域產(chǎn)生氧氣不足的情況,因此存在一氧化碳、未燃燒碳?xì)浠衔锏鹊呐懦隽吭黾拥膯?wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種在燃燒室內(nèi)混合氣區(qū)域和已燃燒氣體區(qū)域分層化的情況下,能夠抑制混合氣區(qū)域局部變濃的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)具備第一進(jìn)氣口以及第二進(jìn)氣口,該第一進(jìn)氣口以及第二進(jìn)氣口在燃燒室開(kāi)口 ;點(diǎn)火單元,該點(diǎn)火單元向上述燃燒室提供火花;第一燃料噴射閥,該第一燃料噴射閥設(shè)置于上述第一進(jìn)氣口 ;第二燃料噴射閥,該第二燃料噴射閥設(shè)置于上述第二進(jìn)氣口 ;分層化單元,該分層化單元能夠在上述燃燒室內(nèi)形成混合氣區(qū)域和已燃燒氣體區(qū)域,上述混合氣區(qū)域位于上述第一進(jìn)氣口側(cè),主要包含燃料混合氣,上述已燃燒氣體區(qū)域位于上述第二進(jìn)氣口側(cè),主要包含已燃燒氣體;噴射量算出單元,該噴射量算出單元算出為了實(shí)現(xiàn)基于目標(biāo)空燃比的燃燒而應(yīng)當(dāng)由上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別噴射的燃料噴射量的合計(jì)值;噴射比例決定單元,該噴射比例決定單元決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥所分別噴射的燃料相對(duì)于上述合計(jì)值的噴射比例;以及噴射控制單元,該噴射控制單元根據(jù)上述噴射量算出單元的算出結(jié)果以及上述噴射比例決定單元的決定結(jié)果對(duì)上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別進(jìn)行控制,當(dāng)在上述燃燒室內(nèi)形成有上述混合氣區(qū)域和上述已燃燒氣體區(qū)域的情況下,上述噴射比例決定單元根據(jù)充滿上述燃燒室的氣體中的已燃燒氣體所占比例亦即EGR率決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例,以從上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別噴射燃料。根據(jù)該內(nèi)燃機(jī),在利用分層化單元在燃燒室內(nèi)形成混合氣區(qū)域和已燃燒氣體區(qū)域的情況下,根據(jù)EGR率從第一燃料噴射閥以及第二燃料噴射閥分別噴射燃料。由此,由于不僅朝混合氣區(qū)域供給燃料,而且也朝已燃燒氣體區(qū)域供給燃料,因此燃料偏向存在混合氣區(qū)域的情況得以緩和。因而,能夠抑制混合氣區(qū)域局部變濃,因此,與僅朝混合氣區(qū)域供給燃料的情況相比較,能夠削減一氧化碳、未燃燒碳?xì)浠衔锏鹊呐懦隽?。在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)方式中,亦可為,上述噴射比例決定單元以與上述EGR 率的上升相應(yīng)地使上述第一燃料噴射閥的噴射比例升高的方式,決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例。由于當(dāng)?shù)谝蝗剂蠂娚溟y以及第二燃料噴射閥的各自的噴射比例中的一方確定時(shí)另一方即可確定的關(guān)系成立,因此,當(dāng)針對(duì)EGR率上升使第一燃料噴射閥的噴射比例升高時(shí),第二燃料噴射閥的噴射比例會(huì)隨之降低。即,在形成有混合氣區(qū)域和已燃燒氣體區(qū)域的情況下,由于與EGR率的上升相應(yīng)地第二燃料噴射閥的噴射比例降低,因此,與伴隨著EGR率的上升的已燃燒氣體區(qū)域的氧氣濃度的降低對(duì)應(yīng),朝已燃燒氣體區(qū)域供給的燃料量降低。由此,能夠防止相對(duì)于已燃燒氣體區(qū)域的燃料的供給過(guò)剩,且能夠緩和燃料偏向存在混合氣區(qū)域。相對(duì)于EGR率的變化使各燃料噴射閥的噴射比例以何種程度變化能夠適當(dāng)確定。例如,通過(guò)以使一氧化碳、未燃燒碳?xì)浠衔锏鹊呐懦隽孔钚〉姆绞綄?duì)EGR率和各燃料噴射閥的噴射比例賦予對(duì)應(yīng)關(guān)系,能夠使與EGR率相應(yīng)的各燃料噴射閥的噴射比例最優(yōu)化。這種最優(yōu)化能夠利用實(shí)機(jī)試驗(yàn)、模擬等公知的方法實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)方式中,也可以是,作為上述分層化單元設(shè)置有外部EGR 單元,該外部EGR單元將從排氣通路取出的已燃燒氣體的一部分限制性地導(dǎo)入上述第二進(jìn)氣口。在利用外部EGR單元的情況下也可以包含以下的優(yōu)選的第一 第五方式。作為第一方式,也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)具備氧氣濃度傳感器,該氧氣濃度傳感器能夠檢測(cè)上述排氣通路內(nèi)的已燃燒氣體的空燃比;EGR控制單元,該EGR控制單元選擇性地執(zhí)行EGR實(shí)施模式和EGR禁止模式,在EGR實(shí)施模式中,實(shí)施由上述外部EGR單元進(jìn)行的已燃燒氣體對(duì)于上述第二進(jìn)氣口的導(dǎo)入,在EGR禁止模式中,禁止由上述外部EGR單元進(jìn)行的已燃燒氣體對(duì)于上述第二進(jìn)氣口的導(dǎo)入;以及特性取得單元,當(dāng)執(zhí)行上述EGR禁止模式時(shí), 該特性取得單元根據(jù)上述氧氣濃度傳感器的檢測(cè)結(jié)果而僅從上述第一燃料噴射閥噴射燃料,以便實(shí)現(xiàn)上述基于目標(biāo)空燃比的燃燒,進(jìn)而對(duì)實(shí)現(xiàn)了上述基于目標(biāo)空燃比的燃燒時(shí)的、 上述第一燃料噴射閥的燃料噴射量與吸入空氣量或者進(jìn)氣壓力之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行確定, 當(dāng)執(zhí)行上述EGR實(shí)施模式時(shí),上述噴射控制單元根據(jù)上述特性取得單元所確定的上述相關(guān)關(guān)系來(lái)決定上述第一燃料噴射閥的燃料噴射量,另一方面,根據(jù)上述氧氣濃度傳感器的檢測(cè)結(jié)果使上述第二燃料噴射閥的噴射量變化,以便實(shí)現(xiàn)上述基于目標(biāo)空燃比的燃燒。一般地,對(duì)于燃料噴射閥,噴射率等噴射特性會(huì)根據(jù)使用期間發(fā)生變化,因此,會(huì)在對(duì)燃料噴射閥賦予的燃料噴射量(噴射期間)的指令值與實(shí)際噴射的燃料噴射量之間產(chǎn)生偏差。難以直接獲知從燃料噴射閥實(shí)際噴射的燃料噴射量,在現(xiàn)狀下只不過(guò)能夠根據(jù)排氣通路內(nèi)的空燃比間接地確認(rèn)燃料噴射量。在這種現(xiàn)狀下,雖然能夠掌握利用各燃料噴射閥已噴射的燃料噴射量的合計(jì)值,但無(wú)法單獨(dú)地掌握各燃料噴射閥實(shí)際噴射的燃料噴射量。因此當(dāng)利用第一燃料噴射閥和第二燃料噴射閥分別噴射燃料時(shí),無(wú)法相對(duì)于各燃料噴射閥單獨(dú)地進(jìn)行反饋控制。根據(jù)該方式,在執(zhí)行EGR禁止模式時(shí)確定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空燃比時(shí)的第一燃料噴射閥的燃料噴射量與吸入空氣量或者進(jìn)氣壓力之間的相關(guān)關(guān)系,在EGR實(shí)施模式時(shí),利用該相關(guān)關(guān)系決定第一燃料噴射閥的燃料噴射量,另一方面,根據(jù)氧氣濃度傳感器的檢測(cè)結(jié)果使第二燃料噴射閥的燃料噴射量變化,以便實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空燃比。通過(guò)進(jìn)行這種控制,即便無(wú)法同時(shí)掌握從第一燃料噴射閥以及第二燃料噴射閥分別實(shí)際噴射的燃料噴射量,也能夠通過(guò)僅利用單一的氧氣濃度傳感器防止伴隨著各燃料噴射閥的噴射特性的經(jīng)時(shí)變化的目標(biāo)空燃比的偏差。作為第二方式,也可以是,上述噴射控制單元以由上述第二燃料噴射閥噴射燃料的燃料噴射正時(shí)根據(jù)負(fù)荷而變化的方式對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。根據(jù)該方式,由于第二燃料噴射閥的燃料噴射正時(shí)根據(jù)負(fù)荷發(fā)生變化,因此,在寬廣的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中能夠在燃燒室內(nèi)使混合氣區(qū)域與已燃燒氣體區(qū)域分層化。具體地說(shuō),也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),上述噴射控制單元以在上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程的前半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的方式,對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。由于已燃燒氣體區(qū)域的燃燒比混合氣區(qū)域的燃燒晚,因此,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),已燃燒氣體區(qū)域比混合氣區(qū)域容易發(fā)生爆燃。因而,通過(guò)在進(jìn)氣行程的前半段從第二燃料噴射閥噴射燃料,燃料在已燃燒氣體區(qū)域氣化從而已燃燒氣體區(qū)域被冷卻,因此能夠抑制在已燃燒氣體區(qū)域產(chǎn)生爆燃。由此,由于不需要用于抑制爆燃的燃料增量,因此能夠提高燃料利用率。已燃燒氣體區(qū)域被冷卻時(shí),如果以同一開(kāi)啟特性對(duì)第一進(jìn)氣門(mén)和第二進(jìn)氣門(mén)進(jìn)行操作,則會(huì)產(chǎn)生來(lái)自第二進(jìn)氣口的吸入量比來(lái)自第一進(jìn)氣口的吸入量多的流量差。當(dāng)產(chǎn)生該流量差時(shí),混合氣區(qū)域與已燃燒氣體區(qū)域之間的邊界容易崩潰,存在上述區(qū)域的分層化水平降低的可能性。因此,也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)還具備氣門(mén)單元,該氣門(mén)單元對(duì)上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別進(jìn)行操作,由此使經(jīng)由上述第一進(jìn)氣口供給至上述燃燒室的氣體量與經(jīng)由上述第二進(jìn)氣口供給至上述燃燒室的氣體量不同,當(dāng)在進(jìn)氣行程的前半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的情況下,上述氣門(mén)單元以經(jīng)由上述第一進(jìn)氣口的氣體量比經(jīng)由上述第二進(jìn)氣口的氣體量多的方式,對(duì)上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別進(jìn)行操作。由此,由于朝抵消已燃燒氣體區(qū)域被冷卻的情況下產(chǎn)生的流量差的方向?qū)Ω鬟M(jìn)氣門(mén)進(jìn)行操作,因此該流量差被修正,從而能夠抑制分層水平的降低。因此,能夠維持分層水平且能夠防止發(fā)生爆燃。并且,也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),上述噴射控制單元以在上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之前利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的方式,對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。由于已燃燒氣體區(qū)域的燃燒比混合氣區(qū)域的燃燒晚,因此,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),容易在已燃燒氣體區(qū)域產(chǎn)生未燃燒碳?xì)浠衔铩R蚨?,通過(guò)在第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之前利用第二燃料噴射閥噴射燃料,燃料從第二進(jìn)氣口的壁面受熱而蒸發(fā),因此高溫狀態(tài)的氣體被取入燃燒室內(nèi)。由此,容易將已燃燒氣體區(qū)域維持于高溫,因此能夠減少未燃燒碳?xì)浠衔锏漠a(chǎn)生量。并且,也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,當(dāng)滿負(fù)荷時(shí),上述噴射控制單元以在上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程中利用上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別噴射燃料的方式,對(duì)上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。在該情況下,通過(guò)在進(jìn)氣行程中從各燃料噴射閥噴射燃料,燃料氣化,能夠降低燃燒室內(nèi)的溫度。由此,能夠兼顧爆燃的抑制和充填效率的提高。并且,也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有配置于上述燃燒室的中央的火花塞,當(dāng)?shù)∷龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),上述噴射控制單元以在上述第二進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟期間的后半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的方式,對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。在該情況下,在第二進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之后,在已燃燒氣體區(qū)域中燃料的氣化繼續(xù)進(jìn)行。由此,已燃燒氣體區(qū)域的溫度下降而收縮,混合氣區(qū)域與已燃燒氣體區(qū)域之間的邊界從燃燒室的中央朝已燃燒氣體區(qū)域側(cè)移動(dòng),因此,配置于燃燒室的中央的火花塞位于混合氣區(qū)域內(nèi)。因此,由于在點(diǎn)火性差的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠在已燃燒氣體的濃度低的混合氣區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)火,因此能夠改進(jìn)因火花塞配置于燃燒室的中央而容易下降的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火性能。作為第三方式,也可以是,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有第一火花塞,該第一火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室;以及第二火花塞,該第二火花塞以偏向上述第二進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,上述內(nèi)燃機(jī)還具備點(diǎn)火控制單元,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),該點(diǎn)火控制單元以上述第二火花塞的點(diǎn)火比第一火花塞的點(diǎn)火提前進(jìn)行的方式,對(duì)上述第一火花塞以及上述第二火花塞進(jìn)行控制。已燃燒氣體區(qū)域比混合氣區(qū)域點(diǎn)火性差而燃燒晚。因而,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),第二火花塞的點(diǎn)火比基于第一火花塞的點(diǎn)火提前進(jìn)行,因此能夠使已燃燒氣體區(qū)域的燃燒比混合氣區(qū)域的燃燒提前開(kāi)始。結(jié)果,由于能夠充分地確保容易產(chǎn)生未燃燒碳?xì)浠衔锏囊讶紵龤怏w區(qū)域的燃燒期間,因此能夠降低未燃燒碳?xì)浠衔锏呐懦?。作為第四方式,也可以是,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有第一火花塞,該第一火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室;以及第二火花塞,該第二火花塞以偏向上述第二進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,上述內(nèi)燃機(jī)還具備點(diǎn)火控制單元,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),上述點(diǎn)火控制單元以上述第二火花塞的點(diǎn)火比第一火花塞的點(diǎn)火延遲進(jìn)行的方式,對(duì)上述第一火花塞以及上述第二火花塞進(jìn)行控制。當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下、燃燒室內(nèi)的溫度低的情況下,存在已燃燒氣體區(qū)域發(fā)生不點(diǎn)火的可能性。根據(jù)該方式,能夠利用因先行的混合氣區(qū)域的燃燒形成的火焰?zhèn)鞑ヌ岣咭讶紵龤怏w區(qū)域的壓力以及溫度,能夠在壓力以及溫度升高后的狀態(tài)下利用第二火花塞進(jìn)行點(diǎn)火。由此,能夠提高已燃燒氣體區(qū)域的點(diǎn)火性。
作為第五方式,也可以是,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有第一火花塞,該第一火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室;以及第二火花塞,該第二火花塞以偏向上述第二進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,上述內(nèi)燃機(jī)還具備點(diǎn)火控制單元,當(dāng)轉(zhuǎn)速在規(guī)定值以下、且負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),上述點(diǎn)火控制單元以上述第二火花塞的點(diǎn)火比基于第一火花塞的點(diǎn)火延遲進(jìn)行、且上述第二火花塞的點(diǎn)火進(jìn)行多次的方式,對(duì)上述第一火花塞以及上述第二火花塞進(jìn)行控制。根據(jù)該方式,由于已燃燒氣體區(qū)域的火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊讶紵龤怏w濃度高,故比混合氣區(qū)域的火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?,因此,能夠利用因混合氣區(qū)域的燃燒形成的火焰?zhèn)鞑ナ刮慈紵旌蠚獬讶紵龤怏w區(qū)域側(cè)移動(dòng)。能夠借助第二火花塞的多次點(diǎn)火對(duì)通過(guò)混合氣區(qū)域的燃燒而朝已燃燒氣體區(qū)域側(cè)移動(dòng)過(guò)來(lái)的未燃燒混合氣依次進(jìn)行點(diǎn)火,因此能夠加快燃燒速度。由此,能夠抑制爆燃的產(chǎn)生。在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)方式中,也可以是,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有火花塞,該火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,作為上述分層化單元設(shè)置有內(nèi)部EGR單元,該內(nèi)部EGR單元在排氣行程的后半段僅使上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟而將上述燃燒室內(nèi)的已燃燒氣體引導(dǎo)至第二進(jìn)氣口,由此在上述燃燒室內(nèi)形成上述混合氣區(qū)域和上述已燃燒氣體區(qū)域。根據(jù)該方式,能夠利用火花塞確實(shí)地進(jìn)行混合氣區(qū)域的點(diǎn)火,在燃燒的后半段,能夠利用已燃燒氣體區(qū)域所含有的高溫的已燃燒氣體促使自點(diǎn)火,因此,能夠抑制未燃燒碳?xì)浠衔锏呐懦?。這樣,在作為分層化單元利用內(nèi)部EGR單元的情況下,可以包含以下的優(yōu)選的第一 第四方式。作為第一方式,也可以是,上述內(nèi)部EGR單元能夠?qū)⒎謱訝顟B(tài)和非分層狀態(tài)交替切換,在分層狀態(tài)下,在排氣行程的后半段僅使上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟而將上述燃燒室內(nèi)的已燃燒氣體引導(dǎo)至第二進(jìn)氣口,由此在上述燃燒室內(nèi)形成上述混合氣區(qū)域和上述已燃燒氣體區(qū)域,在非分層狀態(tài)下,對(duì)上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別進(jìn)行操作,由此來(lái)限制在上述燃燒室內(nèi)形成上述混合氣區(qū)域以及上述已燃燒氣體區(qū)域,上述噴射比例決定單元以上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例在上述分層狀態(tài)與上述非分層狀態(tài)之間不同的方式,決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例。根據(jù)該方式,能夠通過(guò)非分層狀態(tài)下的燃燒而提高燃燒溫度,能夠使由此得到的高溫的已燃燒氣體在下一循環(huán)的分層狀態(tài)包含于已燃燒氣體區(qū)域。因而,即便是在負(fù)荷低而無(wú)法獲得在已燃燒氣體區(qū)域進(jìn)行自點(diǎn)火所需要的溫度的情況下,通過(guò)交替地反復(fù)進(jìn)行分層狀態(tài)和非分層狀態(tài),能夠在下一循環(huán)利用以前一循環(huán)的非分層狀態(tài)得到的高溫的已燃燒氣體促成已燃燒氣體區(qū)域的自點(diǎn)火,由此能夠減少未燃燒碳?xì)浠衔锏呐懦?。作為第二方式,也可以是,?dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),上述噴射控制單元以在上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程的后半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的方式,對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。根據(jù)該方式,能夠利用在進(jìn)氣行程的后半段噴射的燃料的氣化潛熱使已燃燒氣體區(qū)域的溫度降低。由此,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí)能夠使自點(diǎn)火變得緩慢,因此能夠抑制噪音。作為第三方式,也可以是,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),上述噴射控制單元以在上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之后且在第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之前利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的方式,對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制。第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之后且第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之前的期間處于已燃燒氣體的溫度比較高的狀況。通過(guò)在該狀況下從第二燃料噴射閥噴射燃料,該燃料暴露于高溫的已燃燒氣體而被改質(zhì)成容易燃燒的性質(zhì)。由此,能夠在已燃燒氣體區(qū)域獲得穩(wěn)定的自點(diǎn)火。作為第四方式,也可以是,上述內(nèi)部EGR單元使在排氣行程的后半段僅開(kāi)啟上述第二進(jìn)氣門(mén)時(shí)的升程量在負(fù)荷高的情況下比負(fù)荷低的情況下小,由此將上述燃燒室內(nèi)的已燃燒氣體引導(dǎo)至第二進(jìn)氣口。由于負(fù)荷高的情況下的已燃燒氣體的溫度比負(fù)荷低的情況下的已燃燒氣體的溫度高,因此,在負(fù)荷高的狀況下,存在容易發(fā)生自點(diǎn)火而噪音成為問(wèn)題的情況。根據(jù)該方式,由于負(fù)荷高的情況下的第二進(jìn)氣口比負(fù)荷低的情況下的第二進(jìn)氣口縮小,因此在第二進(jìn)氣口逆流的已燃燒氣體的流速比負(fù)荷低的情況下逆流的已燃燒氣體的流速快。因此,相對(duì)于第二進(jìn)氣口熱傳遞被促成,能夠降低已燃燒氣體的溫度。由此,已燃燒氣體區(qū)域中的自點(diǎn)火變得緩慢,因此能夠抑制噪音。
圖1是示意性地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的主要部分的俯視圖。圖2是從箭頭II的方向觀察圖1的內(nèi)燃機(jī)的示意圖。圖3是示出對(duì)圖1的內(nèi)燃機(jī)實(shí)施的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的控制流程的一例的流程圖。圖4是示出以圖3的步驟S4定義的通??刂频牧鞒痰囊焕牧鞒虉D。圖5是示出以圖3的步驟S5定義的EGR控制的流程的一例的流程圖。圖6是示出以圖3的步驟S6定義的噴射閥特性取得處理的流程的一例的流程圖。圖7是示出噴射比例決定映象的一例的圖。圖8是示出修正映象的一例的圖。圖9是示出第二實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖10是示出第三實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖11是示出第四實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖12是對(duì)第四實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。圖13是示意性地示出第五實(shí)施方式所涉及的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的主要部分的俯視圖。圖14是示出第五實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖15是示出第六實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖16是對(duì)第六實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。圖17是示出第七實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖18是對(duì)第七實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。圖19是示意性地示出第八實(shí)施方式所涉及的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的主要部分的俯視圖。圖20是示意性地示出實(shí)施內(nèi)部EGR時(shí)的各進(jìn)氣門(mén)的升程曲線的說(shuō)明圖。圖21是示意性地示出禁止內(nèi)部EGR的實(shí)施時(shí)的各進(jìn)氣門(mén)的升程曲線的說(shuō)明圖。圖22是示出對(duì)圖19的內(nèi)燃機(jī)實(shí)施的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的控制流程的一例的流程圖。圖23是示出以圖22的步驟S82定義的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。
圖M是示出第九實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖25是示出第十實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖沈是示出第十一實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方式圖1是示意性地示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的主要部分的俯視圖,圖2是從正面示出圖1的內(nèi)燃機(jī)的剖視示意圖。內(nèi)燃機(jī)IA構(gòu)成能夠作為行駛用動(dòng)力源搭載于未圖示的車輛的火花點(diǎn)火式的四循環(huán)內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)IA具備多個(gè)(在圖中為1個(gè))氣缸2。氣缸2形成于氣缸體3,氣缸2的上部由氣缸蓋4封堵?;钊?以往復(fù)運(yùn)動(dòng)自如的方式設(shè)置于氣缸2。內(nèi)燃機(jī)IA的燃燒室6形成為由氣缸2的內(nèi)周面、氣缸2 的頂板面、以及活塞5的頂面所包圍的空間。在氣缸2分別連接有進(jìn)氣通路9以及排氣通路10。進(jìn)氣通路9包含以在燃燒室6 開(kāi)口的方式形成于氣缸蓋4的第一進(jìn)氣口 11以及第二進(jìn)氣口 12。在氣缸蓋4設(shè)置有對(duì)第一進(jìn)氣口 11進(jìn)行開(kāi)閉的第一進(jìn)氣門(mén)13和對(duì)第二進(jìn)氣口 12進(jìn)行開(kāi)閉的第二進(jìn)氣門(mén)14。各進(jìn)氣門(mén)13、14由作為氣門(mén)單元的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15驅(qū)動(dòng)而開(kāi)閉,該氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15能夠使各進(jìn)氣門(mén)13、14的進(jìn)氣門(mén)升程量、氣門(mén)正時(shí)等開(kāi)啟特性獨(dú)立地變化。氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15可以與公知的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣,因此省略詳細(xì)構(gòu)造的說(shuō)明。在進(jìn)氣通路9,在各進(jìn)氣門(mén)11、12 的上游側(cè)設(shè)置有對(duì)空氣量進(jìn)行調(diào)整的節(jié)氣門(mén)16。氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15以及節(jié)氣門(mén)16的各動(dòng)作由構(gòu)成對(duì)內(nèi)燃機(jī)IA的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 17控制。排氣通路10包含在燃燒室6的頂面開(kāi)口的兩個(gè)排氣口 18。各排氣口 18由排氣門(mén) 19開(kāi)閉。排氣門(mén)19由未圖示的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而開(kāi)閉。雖然省略了圖示,但在排氣通路 10設(shè)置有三元催化劑,在排氣通路10流動(dòng)的已燃燒氣體亦即排氣由該三元催化劑凈化。在氣缸蓋4設(shè)置有以使末端部面向燃燒室6的頂板面的方式配置在燃燒室6的中央的火花塞20。并且,在氣缸蓋4分別安裝有設(shè)置于第一進(jìn)氣口 11的第一燃料噴射閥 21 ;以及設(shè)置于第二進(jìn)氣口 12的第二燃料噴射閥22?;鸹ㄈ?0、第一燃料噴射閥21、以及第二燃料噴射閥22的各動(dòng)作通過(guò)ECU 17參照來(lái)自各種傳感器的信號(hào)并執(zhí)行規(guī)定的控制程序而被控制。作為與本發(fā)明相關(guān)的傳感器設(shè)置有輸出與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的曲軸角度傳感器23 ;輸出與被取入燃燒室6內(nèi)的吸入空氣量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的空氣流量計(jì)(air flow meter) 24 ;輸出與進(jìn)氣通路6內(nèi)的壓力對(duì)應(yīng)的信號(hào)的進(jìn)氣壓力傳感器25 ;輸出與未圖示的加速踏板的開(kāi)度對(duì)應(yīng)的信號(hào)的加速器開(kāi)度傳感器沈;以及輸出與排氣的空燃比對(duì)應(yīng)的信號(hào)的氧氣濃度傳感器27。氧氣濃度傳感器27以理論空燃比為中心輸出表示空燃比偏濃的濃信號(hào)和表示空燃比偏稀的稀信號(hào)。當(dāng)然,作為氧氣濃度傳感器27,也可以使用輸出實(shí)時(shí)地響應(yīng)空燃比的大小的變化的信號(hào)的氧氣濃度傳感器。如圖1以及圖2所示,在內(nèi)燃機(jī)1A,為了使在排氣通路10流通的排氣回流至進(jìn)氣系統(tǒng),設(shè)置有作為外部EGR單元的EGR裝置30。EGR裝置30具備EGR通路31,該EGR通路 31連結(jié)排氣通路10和第二進(jìn)氣口 12 ;EGR閥32,該EGR閥32對(duì)EGR通路31進(jìn)行開(kāi)閉;以及EGR冷卻器33,該EGR冷卻器33設(shè)置于EGR通路31。EGR通路31能夠?qū)呐艢馔?0 取出的排氣的一部分作為外部EGR氣體限制性地導(dǎo)入第二進(jìn)氣口 12。在用于使排氣回流至進(jìn)氣系統(tǒng)的規(guī)定條件成立的情況下,利用EGR裝置30的EGR閥32打開(kāi)EGR通路31從而外部EGR氣體Gl被限制性地導(dǎo)入第二進(jìn)氣口 12。由此,燃料混合氣經(jīng)由第一進(jìn)氣口 11被引導(dǎo)至燃燒室6,另一方面,外部EGR氣體Gl經(jīng)由第二進(jìn)氣口 12與燃料混合氣一起被引導(dǎo)至燃燒室6。由此,在燃燒室6,在第一進(jìn)氣口 11側(cè)形成主要包含燃料混合氣的混合氣區(qū)域 A,在第二進(jìn)氣口 12側(cè)形成主要包含已燃燒氣體亦即外部EGR氣體Gl的已燃燒氣體區(qū)域B。 EGR裝置30將外部EGR氣體Gl僅導(dǎo)入第二進(jìn)氣口 12,由此能夠使混合氣區(qū)域A以及已燃燒氣體區(qū)域B在燃燒室6內(nèi)分層化,因此,EGR裝置30作為本發(fā)明所涉及的分層化單元發(fā)揮功能。各區(qū)域A、B的邊界P以橫穿燃燒室6的中央的方式延伸。另外,雖然實(shí)際上并不像圖示那樣能夠在視覺(jué)上辨別出邊界P,但該邊界P具有作為已燃燒氣體的濃度分布顯著變化的位置的技術(shù)意義。E⑶17所進(jìn)行的控制存在多種,此處以與本發(fā)明相關(guān)的控制為主進(jìn)行說(shuō)明。圖3 是示出ECU 17所執(zhí)行的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的控制流程的一例的流程圖。該流程的程序被保存于ECU 17所具有的ROM等存儲(chǔ)裝置,適時(shí)地被讀取而以規(guī)定間隔被反復(fù)執(zhí)行。首先,在步驟Sl中,判定應(yīng)當(dāng)使排氣的一部分回流至進(jìn)氣系統(tǒng)的條件(EGR執(zhí)行條件)是否成立。作為是否允許執(zhí)行排氣回流的基準(zhǔn)應(yīng)用公知的基準(zhǔn)。在EGR執(zhí)行條件成立的情況下,前進(jìn)至步驟S5而執(zhí)行EGR控制。即,執(zhí)行EGR實(shí)施模式。另一方面,在EGR執(zhí)行條件不成立的情況下前進(jìn)至步驟S2,使EGR裝置30的EGR閥32關(guān)閉,隔斷相對(duì)于進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣的流入。由此,相對(duì)于進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣的導(dǎo)入被禁止,因此執(zhí)行EGR禁止模式。在步驟S3中,判定掌握第一燃料噴射閥21的噴射特性的經(jīng)時(shí)變化的處理(噴射閥特性取得處理)的執(zhí)行條件是否成立。該處理的詳細(xì)情況將在后面敘述。其執(zhí)行條件根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間確定,以便以規(guī)定的頻率進(jìn)行該噴射閥特性取得處理。例如能夠根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的累計(jì)值是否已達(dá)到規(guī)定值來(lái)判定該執(zhí)行條件是否成立。在該執(zhí)行條件成立的情況下前進(jìn)至步驟S6,并執(zhí)行該處理,在執(zhí)行條件不成立的情況下前進(jìn)至步驟S4,并進(jìn)行通??刂啤H缓?,結(jié)束圖3的流程。通??刂茍D4示出以圖3的步驟S4定義的通??刂频牧鞒痰囊焕?。在步驟Sll中,取得在控制中使用的各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。在這些參數(shù)中,作為代表性的參數(shù)存在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、吸入空氣量、進(jìn)氣壓力、加速器開(kāi)度等。這些運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)根據(jù)上述的各種傳感器23 沈的輸出信號(hào)取得。在步驟S12中,根據(jù)已在步驟Sll中取得的加速器開(kāi)度、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速等決定節(jié)氣門(mén) 16的開(kāi)度(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度)。在緊接著的步驟S13中,根據(jù)當(dāng)前的吸入空氣量決定各燃料噴射閥21、22的燃料噴射量的合計(jì)值亦即總?cè)剂蠂娚淞?,以便進(jìn)行基于目標(biāo)空燃比的燃燒。該總?cè)剂蠂娚淞康臎Q定方法與公知的方法同樣,因此省略說(shuō)明。通??刂剖窃谶M(jìn)氣系統(tǒng)中不存在已燃燒氣體的狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)控制,因此,在本實(shí)施方式中將各燃料噴射閥21、22的燃料噴射量相對(duì)于總?cè)剂蠂娚淞康膰娚浔壤謩e設(shè)定為50%。因而,在步驟S14中,通過(guò)對(duì)總?cè)剂蠂娚淞砍艘缘谝蝗剂蠂娚溟y21的噴射比例來(lái)決定第一燃料噴射閥21的燃料噴射量。另一方面,在步驟S15中,通過(guò)對(duì)總?cè)剂蠂娚淞砍艘缘诙剂蠂娚溟y22的噴射比例來(lái)決定第二燃料噴射閥22的燃料噴射量。接下來(lái),在步驟16中,取得氧氣濃度傳感器27的輸出值,掌握空燃比是比目標(biāo)空燃比亦即理論空燃比濃還是稀。在緊接著的步驟S17中,朝消除已在步驟S16中掌握的相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏差的方向?qū)σ言诓襟ES14以及步驟S15中決定了的各燃料噴射閥21、 22的燃料噴射量進(jìn)行反饋修正。本處理中的每一次的修正量能夠適當(dāng)確定。在緊接著的步驟S18中,對(duì)各燃料噴射閥21、22進(jìn)行操作,以便從各燃料噴射閥 21、22噴射已在步驟S17中修正了的燃料噴射量的燃料。詳細(xì)地說(shuō),遍及與各燃料噴射量對(duì)應(yīng)的噴射期間對(duì)各燃料噴射閥21、22進(jìn)行開(kāi)啟操作。在通??刂浦?,各燃料噴射閥21、22 的噴射正時(shí)設(shè)定為同時(shí)。在步驟S19中,根據(jù)內(nèi)燃機(jī)IA的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定最佳的點(diǎn)火正時(shí)。 該點(diǎn)火正時(shí)的決定方法也與公知的方法相同。在緊接著的步驟S20中,以在步驟S19中決定了的點(diǎn)火正時(shí)從火花塞20產(chǎn)生火花的方式對(duì)火花塞20進(jìn)行操作。然后返回主流程亦即圖3的流程。EGR 控制圖5示出以圖3的步驟S5定義的EGR控制的流程的一例。在步驟S21中,與上述的圖4的步驟Sll同樣,取得在控制中使用的各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。接下來(lái),在步驟S22中,決定已充滿燃燒室6的氣體中的已燃燒氣體所占的比例亦即EGR率。雖然該EGR率是根據(jù)在步驟Sll中取得的各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)掌握的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)確定的,但EGR率的具體的設(shè)定方法與公知的方法相同,因此省略說(shuō)明。接下來(lái),在步驟S23以及步驟S24中,決定節(jié)氣門(mén)16以及EGR閥32的各開(kāi)度,以實(shí)現(xiàn)在步驟S22中決定的EGR率。在緊接著的步驟S25中,根據(jù)當(dāng)前的吸入空氣量決定總?cè)剂蠂娚淞?,以進(jìn)行基于目標(biāo)空燃比的燃燒。在步驟幻6中,讀入在上述的噴射閥特性取得處理中依次更新的修正映象,并根據(jù)該修正映象對(duì)已在步驟S25中決定的總?cè)剂蠂娚淞窟M(jìn)行修正,以便總?cè)剂蠂娚淞砍蔀榉从车谝蝗剂蠂娚溟y21的噴射特性的經(jīng)時(shí)變化的值。對(duì)于噴射閥特性取得處理,確定實(shí)現(xiàn)基于目標(biāo)空燃比的燃燒時(shí)的第一燃料噴射閥21的燃料噴射量與吸入空氣量之間的相關(guān)關(guān)系,依次對(duì)修正映象進(jìn)行更新。因而,通過(guò)進(jìn)行根據(jù)修正映象的修正,能夠使第一燃料噴射閥21的噴射特性的經(jīng)時(shí)變化反映于燃料噴射量。接下來(lái),在步驟S27中,決定第一燃料噴射閥21以及第二燃料噴射閥22的各噴射比例。噴射比例確定為,與EGR率的上升相應(yīng)地第一燃料噴射閥21的噴射比例提高,換言之為與EGR率的上升相應(yīng)地第二燃料噴射閥22的噴射比例降低。具體地說(shuō),利用具有圖7所示的傾向的噴射比例決定映象來(lái)決定各燃料噴射閥21、22的噴射比例。從該圖可以清楚, 第一燃料噴射閥21的噴射比例設(shè)定成,在EGR率為0的情況下第一燃料噴射閥21的噴射比例為50%,且隨著EGR率上升而第一燃料噴射閥21的噴射比例呈直線狀地增加。由此, 由于與EGR率的上升相應(yīng)地第二燃料噴射閥22的噴射比例降低,因此,與伴隨著EGR率的上升的已燃燒氣體區(qū)域B(參照?qǐng)D1)的氧氣濃度的降低對(duì)應(yīng),對(duì)已燃燒氣體區(qū)域B供給的燃料量降低。因此,能夠防止相對(duì)于已燃燒氣體區(qū)域B的燃料供給過(guò)剩,且能夠緩和混合氣區(qū)域A中的燃料的偏向存在。通過(guò)這種偏向存在的緩和,能夠抑制混合氣區(qū)域A局部較濃, 因此,與僅對(duì)混合氣區(qū)域A供給燃料的情況相比較,能夠削減一氧化碳、未燃燒碳?xì)浠衔锏鹊呐懦隽俊D7的映象是一例,相對(duì)于EGR率的變化而使各燃料噴射閥21、22的噴射比例以何種程度變化能夠適當(dāng)確定。例如,通過(guò)以使一氧化碳、未燃燒碳?xì)浠衔锏鹊呐懦隽孔钚〉姆绞綄?duì)EGR率和各燃料噴射閥21、22的噴射比例賦予對(duì)應(yīng)關(guān)系,能夠使與EGR率對(duì)應(yīng)的各燃料噴射閥21、22的噴射比例最優(yōu)化。這種最優(yōu)化能夠利用實(shí)機(jī)試驗(yàn)、模擬等公知的方法實(shí)現(xiàn)。在步驟S28中,決定第一燃料噴射閥21的燃料噴射量。該燃料噴射量通過(guò)對(duì)基于步驟S26的修正后的總?cè)剂蠂娚淞砍艘栽诓襟E27決定的第一燃料噴射閥21的噴射比例而決定。第一燃料噴射閥21的燃料噴射量以總?cè)剂蠂娚淞繛榛A(chǔ)算出,該總?cè)剂蠂娚淞渴歉鶕?jù)反映第一燃料噴射閥21的經(jīng)時(shí)變化的修正映象進(jìn)行修正得出的。因而,結(jié)果,第一燃料噴射閥21的燃料噴射量利用在修正映象中記述的燃料噴射量與吸入空氣量之間的相關(guān)關(guān)系決定。在步驟S29中,通過(guò)對(duì)已在步驟S25中決定的修正前的總?cè)剂蠂娚淞砍艘砸言诓襟ES27決定的第二燃料噴射閥22的噴射比例而決定第二燃料噴射閥22的燃料噴射量。在步驟S30中,取得氧氣濃度傳感器27的輸出值,掌握空燃比是比目標(biāo)空燃比亦即理論空燃比濃還是稀。在緊接著的步驟S31中,朝消除已在步驟S30中掌握的相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏差的方向?qū)σ言诓襟ES29中決定了的第二燃料噴射閥22的燃料噴射量進(jìn)行反饋修正。本處理中的每一次的修正量能夠適當(dāng)確定。通過(guò)執(zhí)行步驟S28以及步驟S29的各處理,即便無(wú)法同時(shí)掌握從第一燃料噴射閥21以及第二燃料噴射閥22分別實(shí)際噴射的燃料噴射量, 通過(guò)僅利用單一的氧氣濃度傳感器27就能夠防止伴隨著各燃料噴射閥21、22的噴射特性的經(jīng)時(shí)變化的目標(biāo)空燃比的偏差。在步驟S32中,判定內(nèi)燃機(jī)IA的負(fù)載是否為規(guī)定值以上的高負(fù)載。在并非高負(fù)載的情況下前進(jìn)至步驟S33,在為高負(fù)載的情況下前進(jìn)至步驟S34。在步驟S33中,對(duì)各燃料噴射閥21、22進(jìn)行操作,以便從第一燃料噴射閥21噴射已在步驟S^中決定的燃料噴射量的燃料,從第二燃料噴射閥22噴射已在步驟S31中修正的燃料噴射量的燃料。該情況下的各燃料噴射閥21、22的噴射正時(shí)設(shè)定為相同正時(shí),并且設(shè)定在各進(jìn)氣門(mén)13、14即將開(kāi)啟之
、r -刖。在步驟S34中,以經(jīng)由第一進(jìn)氣口 11的氣體量比經(jīng)由第二進(jìn)氣口 12的氣體量多的方式對(duì)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15進(jìn)行操作,以對(duì)各進(jìn)氣門(mén)13、14的開(kāi)啟特性賦予差異。為了使經(jīng)由第一進(jìn)氣口 11的氣體量比經(jīng)由第二進(jìn)氣口 12的氣體量多,只要以使第一進(jìn)氣門(mén)13的打開(kāi)時(shí)間面積比第二進(jìn)氣門(mén)14的打開(kāi)時(shí)間面積大的方式在開(kāi)啟特性設(shè)置差即可。由于打開(kāi)時(shí)間面積由作用角和氣門(mén)升程確定,因此,可以使作用角以及氣門(mén)升程雙方在第一進(jìn)氣門(mén) 13以及第二進(jìn)氣門(mén)14之間不同,也可以使作用角或者氣門(mén)升程中的某一方在第一進(jìn)氣門(mén) 13以及第二進(jìn)氣門(mén)14之間不同。在步驟S35中,以在第一進(jìn)氣門(mén)13以及第二進(jìn)氣門(mén)14分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程的前半段從第二燃料噴射閥22噴射燃料的方式對(duì)第二燃料噴射閥22進(jìn)行控制。由于圖1所示的已燃燒氣體區(qū)域B的燃燒比混合氣區(qū)域A的燃料遲,因此,在高負(fù)荷時(shí),已燃燒氣體區(qū)域B 比混合氣區(qū)域A容易產(chǎn)生爆燃。因而,通過(guò)利用步驟S35使在進(jìn)氣行程的前半段從第二燃料噴射閥22噴射燃料,燃料在已燃燒氣體區(qū)域B氣化從而已燃燒氣體區(qū)域B被冷卻,因此能夠抑制已燃燒氣體區(qū)域B處產(chǎn)生爆燃。由此,由于不需要用于抑制爆燃的燃料增量,因此能夠提高燃料利用率。這樣,如果在已燃燒氣體區(qū)域B被冷卻時(shí)以相同的開(kāi)啟特性對(duì)第一進(jìn)氣門(mén)13和第二進(jìn)氣門(mén)14進(jìn)行操作,則伴隨著溫度差,會(huì)產(chǎn)生來(lái)自第二進(jìn)氣口 12的吸入量比來(lái)自第一進(jìn)氣口 11的吸入量多的流量差。當(dāng)產(chǎn)生該流量差時(shí),混合氣區(qū)域A與已燃燒氣體區(qū)域B之間的邊界P容易崩潰,存在上述區(qū)域的分層化水平降低的可能性。在本實(shí)施方式中,由于在步驟S34中在抵消已燃燒氣體區(qū)域B被冷卻的情況下產(chǎn)生的流量差的方向?qū)Ω鬟M(jìn)氣門(mén)13、14進(jìn)行操作,因此該流量差被修正,從而能夠抑制分層水平的降低。因此, 能夠維持分層水平且能夠防止發(fā)生爆燃。在步驟S36中,根據(jù)內(nèi)燃機(jī)IA的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定最佳的點(diǎn)火正時(shí)。該點(diǎn)火正時(shí)的決定方法與公知的方法相同。在緊接著的步驟S37中對(duì)火花塞20進(jìn)行操作,以便在已在步驟 S36決定的點(diǎn)火正時(shí)從火花塞20產(chǎn)生火花。然后返回主流程亦即圖3的流程。噴射閥特性取得處理圖6示出以圖3的步驟S6定義的噴射閥特性取得處理的流程的一例。在步驟S41 中,與上述的各處理同樣,取得將在處理中使用的各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。在步驟S42中,根據(jù)已在步驟S41中取得的加速器開(kāi)度、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)決定節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。在緊接著的步驟 S43中,根據(jù)當(dāng)前的吸入空氣量決定各燃料噴射閥21、22的燃料噴射量的合計(jì)值亦即總?cè)剂蠂娚淞?,以便進(jìn)行基于目標(biāo)空燃比的燃燒。在圖6的處理中,為了掌握第一燃料噴射閥21 的噴射特性而僅從第一燃料噴射閥21噴射燃料,因此,該總?cè)剂蠂娚淞恳馕吨谝蝗剂蠂娚溟y21的燃料噴射量。接下來(lái),在步驟S44中,取得氧氣濃度傳感器27的輸出值,掌握空燃比是比目標(biāo)空燃比亦即理論空燃比濃還是稀。在緊接著的步驟S45中,朝消除已在步驟S44中掌握的相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏差的方向?qū)σ言诓襟ES43中決定了的燃料噴射量進(jìn)行反饋修正。步驟 S43的修正后的燃料噴射量能夠看做實(shí)現(xiàn)基于目標(biāo)空燃比的燃燒時(shí)的燃料噴射量。因此,在步驟S46中,在ECU 17所保存的圖8所示的修正映象中,對(duì)修正后的燃料噴射量和當(dāng)前的吸入空氣量賦予對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行步驟S46的處理,該修正映象依次被更新, 因此,確定反映第一燃料噴射閥21的噴射特性的經(jīng)時(shí)變化的第一燃料噴射閥21的燃料噴射量與吸入空氣量之間的相關(guān)關(guān)系。另外,也可以在步驟S46的處理中,代替吸入空氣量而將進(jìn)氣壓力與第一燃料噴射閥21的燃料噴射量之間的相關(guān)關(guān)系存儲(chǔ)于修正映象,在上述的圖5的EGR控制的步驟S26中,根據(jù)該修正映象對(duì)總?cè)剂蠂娚淞窟M(jìn)行修正。根據(jù)這種情況,也能夠利用在修正映象中記述的第一燃料噴射閥21的燃料噴射量與進(jìn)氣壓力之間的相關(guān)關(guān)系決定第一燃料噴射閥的燃料噴射量。接下來(lái),在步驟S47中,對(duì)第一燃料噴射閥21進(jìn)行操作,以便從第一燃料噴射閥21 噴射已在步驟S45修正了的燃料噴射量的燃料。在步驟S48中,根據(jù)內(nèi)燃機(jī)IA的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定最佳的點(diǎn)火正時(shí)。該點(diǎn)火正時(shí)的決定方法也與公知的方法相同。在緊接著的步驟S49 中,以已在步驟S48中決定了的點(diǎn)火正時(shí)從火花塞20產(chǎn)生火花的方式對(duì)火花塞20進(jìn)行操作。然后返回主流程亦即圖3的流程。根據(jù)第一實(shí)施方式,當(dāng)在燃燒室6內(nèi)形成有混合氣區(qū)域A和已燃燒氣體區(qū)域B的情況下,根據(jù)EGR率從第一燃料噴射閥21以及第二燃料噴射閥22分別噴射燃料。由此,由于不僅朝混合氣區(qū)域A供給燃料,而且也朝已燃燒氣體區(qū)域B供給燃料,因此混合氣區(qū)域A 的燃料的偏向存在被緩和。因而,能夠抑制混合氣區(qū)域A局部變濃,因此,與僅對(duì)混合氣區(qū)域A供給燃料的方式相比,能夠削減一氧化碳、未燃燒碳?xì)浠衔锏呐懦隽俊T诘谝粚?shí)施方式中,E⑶17分別作為下述單元發(fā)揮功能通過(guò)執(zhí)行圖5的步驟S25 而作為本發(fā)明所涉及的噴射量算出單元發(fā)揮功能;通過(guò)執(zhí)行步驟S27而作為本發(fā)明所涉及的噴射比例決定單元發(fā)揮功能;通過(guò)執(zhí)行步驟S^ 步驟S31、步驟S33、以及步驟S35而作為本發(fā)明所涉及的噴射控制單元發(fā)揮功能;通過(guò)執(zhí)行圖3的步驟Sl以及步驟S2而作為本發(fā)明所涉及的EGR控制單元發(fā)揮功能;通過(guò)執(zhí)行圖6的控制流程而作為本發(fā)明所涉及的特性取得單元發(fā)揮功能。第二實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D9對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第二實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容與第一實(shí)施方式不同這點(diǎn)以外,是與第一實(shí)施方式共通的。因而,以下,省略對(duì)與第一實(shí)施方式共通的部分的說(shuō)明。圖9是示出第二實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。在圖9中,對(duì)與圖5相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。第二實(shí)施方式在負(fù)荷為規(guī)定值以下的低負(fù)荷時(shí)的第二燃料噴射閥22的燃料噴射正時(shí)的控制具有特征。即,在圖9的步驟S50中判定負(fù)荷是否為低負(fù)荷,在并非低負(fù)荷的情況下前進(jìn)至步驟S33,在為低負(fù)荷的情況下前進(jìn)至步驟S51。在步驟S51中,以在第二進(jìn)氣門(mén) 14開(kāi)啟之前從第二燃料噴射閥22噴射燃料的方式對(duì)第二燃料噴射閥22進(jìn)行控制。另外, 從第一燃料噴射閥21噴射燃料的燃料噴射正時(shí)與低負(fù)荷時(shí)以外的時(shí)候同樣。由于已燃燒氣體區(qū)域B的燃燒比混合氣區(qū)域A的燃燒遲,因此,低負(fù)荷時(shí),在已燃燒氣體區(qū)域B容易產(chǎn)生未燃燒碳?xì)浠衔铩R蚨?,通過(guò)在第二進(jìn)氣門(mén)14開(kāi)啟之前利用第二燃料噴射閥22噴射燃料,燃料從第二進(jìn)氣口 12的壁面受熱而蒸發(fā),因此,高溫狀態(tài)的氣體被取入燃燒室6內(nèi)。由此,容易將已燃燒氣體區(qū)域B維持于高溫,因此能夠減少未燃燒碳?xì)浠衔锏漠a(chǎn)生量。E⑶ 17通過(guò)執(zhí)行圖9的步驟S51而作為本發(fā)明所涉及的噴射控制單元發(fā)揮功能。另外,作為第二實(shí)施方式的變形例,也可以將基于第二燃料噴射閥22的燃料噴射在第二進(jìn)氣門(mén)14開(kāi)啟之前和進(jìn)氣行程前半段這2次分開(kāi)實(shí)施。在該情況下,負(fù)荷越低,則越是使第一次的燃料噴射量比第二次的燃料噴射量多,能夠根據(jù)負(fù)荷的大小使第一次的燃料噴射量和第二次的燃料噴射量的噴射比例變化。即,使前者與后者之間的噴射比例與負(fù)荷相應(yīng)地在1 0 0 1之間變化。根據(jù)該變形例,能夠進(jìn)行第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式的各自的控制,并且能夠使控制內(nèi)容從低負(fù)荷時(shí)的控制朝高負(fù)荷時(shí)的控制逐漸移動(dòng)。第三實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D10對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第三實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容與第一實(shí)施方式不同這點(diǎn)以外,是與第一實(shí)施方式共通的。因而,以下,省略對(duì)與第一實(shí)施方式共通的部分的說(shuō)明。圖10是示出第三實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。在圖10中,對(duì)與圖5相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。第三實(shí)施方式在負(fù)荷的極限值亦即滿負(fù)荷時(shí)的各燃料噴射閥21、22的燃料噴射正時(shí)的控制具有特征。即,在圖10的步驟S52中,判定負(fù)荷是否為滿負(fù)荷,在并非滿負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S33,在為滿負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S53。在步驟S53中,在進(jìn)氣行程中以利用第一燃料噴射閥21以及第二燃料噴射閥22分別噴射燃料的方式對(duì)各燃料噴射閥21、22進(jìn)行控制。根據(jù)該實(shí)施方式,通過(guò)在進(jìn)氣行程中從各燃料噴射閥噴射燃料,燃料氣化,從而能夠降低燃燒室內(nèi)的溫度。由此,能夠兼顧爆燃的抑制和充氣效率的提高。ECU 17通過(guò)執(zhí)行圖10的步驟S53而作為本發(fā)明所涉及的噴射控制單元發(fā)揮功能。第四實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D11以及圖12對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第四實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容與第一實(shí)施方式不同這點(diǎn)以外,是與第一實(shí)施方式共通的。因而,以下,省略對(duì)與第一實(shí)施方式共通的部分的說(shuō)明。圖11是示出第四實(shí)施方式所涉及的EGR 控制的控制流程的一例的流程圖。圖12是對(duì)第四實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。在圖11中,對(duì)與圖5相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。第四實(shí)施方式在負(fù)荷極小的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第二燃料噴射閥22的燃料噴射正時(shí)的控制具有特征。即,在圖11的步驟S54中,判定是否為怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在并非為怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況下,前進(jìn)至步驟S33,在為怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況下,前進(jìn)至步驟S55。在步驟S55中,以在第二進(jìn)氣門(mén)14的開(kāi)啟期間的后半段利用第二燃料噴射閥22噴射燃料的方式對(duì)第二燃料噴射閥22進(jìn)行控制。根據(jù)該實(shí)施方式,在第二進(jìn)氣門(mén)14關(guān)閉之后,在已燃燒氣體區(qū)域B中燃料的氣化繼續(xù)進(jìn)行。由此,已燃燒氣體區(qū)域B的溫度下降而收縮。因此,如圖12所示,混合氣區(qū)域A與已燃燒氣體區(qū)域B之間的邊界P從燃燒室6的中央朝已燃燒氣體區(qū)域B側(cè)移動(dòng), 因此,配置于燃燒室6的中央的火花塞20位于混合氣區(qū)域A內(nèi)。因此,由于在點(diǎn)火性差的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠在已燃燒氣體的濃度低的混合氣區(qū)域A進(jìn)行點(diǎn)火,因此能夠改進(jìn)因火花塞 20配置于燃燒室6的中央而容易下降的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火性能。E⑶17通過(guò)執(zhí)行圖11的步驟S55而作為本發(fā)明所涉及的噴射控制單元發(fā)揮功能。第五實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D13以及圖14對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖13是示意性地示出第五實(shí)施方式所涉及的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的主要部分的俯視圖。圖14是示出第五實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。從圖13可以看出,第五實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)IB除了火花塞的數(shù)量以及位置以外都與第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)IA 相同。并且,第五實(shí)施方式所涉及的控制除了 EGR控制的控制內(nèi)容不同這點(diǎn)以外,是與第一實(shí)施方式共通的。以下,省略對(duì)與第一實(shí)施方式共通的部分的說(shuō)明。內(nèi)燃機(jī)IB作為點(diǎn)火單元設(shè)置有以偏向第一進(jìn)氣口 11側(cè)的方式配置于燃燒室6 的第一火花塞20A ;以及以偏向第二進(jìn)氣口 12側(cè)的方式配置于燃燒室6的第二火花塞20B。 第五實(shí)施方式在EGR控制時(shí)的各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)的控制具有特征。即,在圖14 的步驟S56中,判定負(fù)荷是否為低負(fù)荷以外、即中高負(fù)荷時(shí),在并非為中高負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S57,在為中高負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S58。在步驟S57中,根據(jù)內(nèi)燃機(jī)IB的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)。該點(diǎn)火正時(shí)的決定方法也與公知的方法相同,但此處各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為同時(shí)。在步驟S58中,以第二火花塞20B的點(diǎn)火比第一火花塞20A的點(diǎn)火更早(先)進(jìn)行的方式?jīng)Q定各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)。各火花塞20A、20B的具體的點(diǎn)火正時(shí)可以在保證點(diǎn)火正時(shí)的先后關(guān)系的范圍內(nèi)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)IB的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)確定。在緊接著的步驟S59 中,以在步驟S57或者步驟S58所決定的點(diǎn)火正時(shí)從各火花塞20A、20B產(chǎn)生火花的方式對(duì)各火花塞20A、20B進(jìn)行操作。雖然圖13所示的已燃燒氣體區(qū)域B比混合氣區(qū)域A的點(diǎn)火性差且燃燒遲,但是, 根據(jù)第五實(shí)施方式,由于在負(fù)荷為中高負(fù)荷時(shí)基于第二火花塞20B的點(diǎn)火比基于第一火花塞20A的點(diǎn)火更早進(jìn)行,因此能夠使已燃燒氣體區(qū)域B的燃燒比混合氣區(qū)域A的燃燒更早開(kāi)始。結(jié)果,由于能夠充分地確保容易產(chǎn)生未燃燒碳?xì)浠衔锏囊讶紵龤怏w區(qū)域B的燃燒期間,因此能夠降低未燃燒碳?xì)浠衔锏呐懦觥CU 17通過(guò)執(zhí)行圖14的步驟S58以及步驟 S59而作為本發(fā)明所涉及的點(diǎn)火控制單元發(fā)揮功能。
第六實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D15以及圖16對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第六實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容不同這點(diǎn)以外,是與第五實(shí)施方式共通的。因而,以下省略對(duì)與第五實(shí)施方式的共通部分的說(shuō)明。圖15是示出第六實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖16是對(duì)第六實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。在圖15中對(duì)與圖14 相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。第六實(shí)施方式在負(fù)荷為規(guī)定值以下的低負(fù)荷時(shí)的各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)的控制中具有特征。即,在圖15的步驟S60中判定是否為低負(fù)荷時(shí),在并非低負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S57,在為低負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S61。在步驟S61中,以第二火花塞20B的點(diǎn)火比第一火花塞20A的點(diǎn)火更遲(后)進(jìn)行的方式?jīng)Q定各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)。在緊接著的步驟S59中,以在步驟S57或者步驟S61所決定的點(diǎn)火正時(shí)從各火花塞20A、20B產(chǎn)生火花的方式對(duì)各火花塞20A、20B進(jìn)行操作。在低負(fù)荷時(shí),當(dāng)燃燒室6內(nèi)的溫度低的情況下,存在已燃燒氣體區(qū)域B發(fā)生不點(diǎn)火的可能性。根據(jù)第五實(shí)施方式,如圖16所示,通過(guò)因先行的混合氣區(qū)域A的燃燒形成的火焰?zhèn)鞑?,使邊界P朝已燃燒氣體區(qū)域B移動(dòng)。因此,能夠利用該火焰?zhèn)鞑ヌ岣咭讶紵龤怏w區(qū)域B的壓力以及溫度,能夠在壓力以及溫度升高后的狀態(tài)下利用第二火花塞20B進(jìn)行點(diǎn)火。 由此,能夠提高已燃燒氣體區(qū)域B的點(diǎn)火性。在第六實(shí)施方式中,ECU 17通過(guò)執(zhí)行圖15的步驟S61以及步驟S59而作為本發(fā)明所涉及的點(diǎn)火控制單元發(fā)揮功能。第七實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D17以及圖18對(duì)本發(fā)明的第七實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第七實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容不同這點(diǎn)以外,是與第五實(shí)施方式共通的。因而,以下省略對(duì)與第五實(shí)施方式的共通部分的說(shuō)明。圖17是示出第七實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。圖18是對(duì)第七實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。在圖17中,對(duì)與圖 14相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。第七實(shí)施方式在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為規(guī)定值以下、且負(fù)荷為規(guī)定值以下的低轉(zhuǎn)速低負(fù)荷時(shí)的各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)的控制具有特征。即,在圖17的步驟S62中判定是否為低轉(zhuǎn)速低負(fù)荷時(shí),在并非低轉(zhuǎn)速低負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S57,在為低轉(zhuǎn)速低負(fù)荷時(shí)的情況下前進(jìn)至步驟S63。在步驟S63中,以第一火花塞20A的情況下為1次、第二火花塞20B 的情況下為2次的方式分別決定各火花塞20A、20B的點(diǎn)火正時(shí)??梢詫⒌谝换鸹ㄈ?0A的點(diǎn)火正時(shí)與第二火花塞20B的點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為同時(shí),也可以使其相互不同。例如,可以使第二火花塞20B的第一次點(diǎn)火正時(shí)比第一火花塞20A的點(diǎn)火正時(shí)遲。在緊接著的步驟S59中, 以已在步驟S57或者步驟S63中決定的點(diǎn)火正時(shí)從各火花塞20A、20B產(chǎn)生火花的方式對(duì)各火花塞20A、20B進(jìn)行操作。另外,也可以使第二火花塞20B的點(diǎn)火次數(shù)為3次以上。由于已燃燒氣體區(qū)域B的已燃燒氣體濃度高,因此已燃燒氣體區(qū)域B的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺然旌蠚鈪^(qū)域A的火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?。根?jù)第七實(shí)施方式,能夠利用因混合氣區(qū)域A的燃燒形成的火焰?zhèn)鞑ナ刮慈紵旌蠚獬讶紵龤怏w區(qū)域B側(cè)移動(dòng)。能夠借助基于第二火花塞20B的多次點(diǎn)火對(duì)通過(guò)混合氣區(qū)域A的燃燒而朝已燃燒氣體區(qū)域B側(cè)移動(dòng)過(guò)來(lái)的未燃燒混合氣依次進(jìn)行點(diǎn)火。即,如圖18所示,通過(guò)混合氣區(qū)域A側(cè)的火焰?zhèn)鞑l使在第二火花塞20B的第一次點(diǎn)火中得到的火焰?zhèn)鞑21朝燃燒室6的徑向外側(cè)移動(dòng),同時(shí),未燃燒混合氣被輸出至第二火花塞20B的周邊,因此在第二次的點(diǎn)火中能夠得到良好的火焰?zhèn)鞑22。 由此,能夠加快燃燒室6內(nèi)的燃燒速度,因此能夠抑制爆燃的產(chǎn)生。第八實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D19 圖23對(duì)本發(fā)明的第八實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖19是示意性地示出第八實(shí)施方式所涉及的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的主要部分的俯視圖。另外,在圖19中,對(duì)與第一實(shí)施方式共通的結(jié)構(gòu)賦予相同的參照符號(hào)。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)1C,作為點(diǎn)火單元的火花塞40以偏向第一進(jìn)氣口 11側(cè)的方式配置在燃燒室6內(nèi)。并且,對(duì)于內(nèi)燃機(jī)1C,在將已燃燒氣體導(dǎo)入燃燒室6內(nèi)的情況下,在排氣行程中將應(yīng)當(dāng)從燃燒室6排出的已燃燒氣體引導(dǎo)至第二進(jìn)氣口 12,而后將該已燃燒氣體作為內(nèi)部EGR氣體G2導(dǎo)入燃燒室6內(nèi)。將已燃燒氣體限制性地導(dǎo)入第二進(jìn)氣口 12的結(jié)果是,在燃燒室6內(nèi),在第一進(jìn)氣口 11側(cè)形成混合氣區(qū)域A,在第二進(jìn)氣口 12側(cè)形成已燃燒氣體區(qū)域,由此,混合氣區(qū)域A和已燃燒氣體區(qū)域B分層化(分層狀態(tài))。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)1C,在分層狀態(tài)的情況下,能夠利用火花塞40可靠地進(jìn)行混合氣區(qū)域A的點(diǎn)火,并且,在燃燒的后半段, 能夠利用已燃燒氣體區(qū)域B所含有的高溫的已燃燒氣體促使自點(diǎn)火。因此,能夠抑制未燃燒碳?xì)浠衔锏呐懦?。該?nèi)部EGR通過(guò)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15以下述方式進(jìn)行操作而實(shí)現(xiàn)在第一進(jìn)氣門(mén)13關(guān)閉的狀態(tài)下,第二進(jìn)氣門(mén)14在排氣行程的后半段開(kāi)啟。圖20是示意性地示出實(shí)施內(nèi)部EGR時(shí)的各進(jìn)氣門(mén)13、14的升程曲線的說(shuō)明圖。從該圖可以看出,當(dāng)實(shí)施內(nèi)部 EGR時(shí),第二進(jìn)氣門(mén)14在排氣行程的后半段開(kāi)啟,第一進(jìn)氣門(mén)13在排氣行程之后開(kāi)啟。進(jìn)而,各進(jìn)氣門(mén)13、14同時(shí)關(guān)閉。即,在圖示的情況下,對(duì)各進(jìn)氣門(mén)13、14的開(kāi)啟正時(shí)賦予相位差。另一方面,對(duì)于內(nèi)燃機(jī)1C,在對(duì)已燃燒氣體相對(duì)于燃燒室6的導(dǎo)入進(jìn)行限制的情況下,氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15以在排氣行程之后各進(jìn)氣門(mén)13、14開(kāi)啟的方式進(jìn)行操作。由此,由于在排氣行程中限制朝各進(jìn)氣門(mén)11、12引導(dǎo)已燃燒氣體,因此限制在燃燒室6內(nèi)形成兩個(gè)區(qū)域A、B (非分層狀態(tài))。圖21是示意性地示出禁止實(shí)施內(nèi)部EGR時(shí)的各進(jìn)氣門(mén)13、14的升程曲線的說(shuō)明圖。從該圖可以看出,當(dāng)禁止內(nèi)部EGR時(shí),各進(jìn)氣門(mén)13、14在排氣行程之后開(kāi)啟且在同一正時(shí)關(guān)閉。在圖21的情況下,由于不存在氣門(mén)重疊,因此已燃燒氣體相對(duì)于燃燒室6的流入完全被隔斷。從以上的說(shuō)明能夠理解,由于氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15能夠通過(guò)對(duì)各進(jìn)氣門(mén)13、14進(jìn)行操作而切換分層狀態(tài)和非分層狀態(tài),因此,氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的內(nèi)部EGR 單元,并且,氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15能夠通過(guò)實(shí)施內(nèi)部EGR而達(dá)成分層化,因此也作為本發(fā)明所涉及的分層化單元發(fā)揮功能。另外,對(duì)于圖20以及圖21所示的各進(jìn)氣門(mén)13、14的升程量,第二進(jìn)氣門(mén)14的升程量比第一進(jìn)氣門(mén)13的升程量大,但是,也可以使各進(jìn)氣門(mén)13、14的升程量相同。圖22是示出ECU 17所執(zhí)行的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的控制流程的一例的流程圖。該流程的程序被保存于ECU 17所具有的ROM等存儲(chǔ)裝置,適時(shí)地被讀取而以規(guī)定間隔反復(fù)執(zhí)行。首先, 在步驟S81中,判定已在第一實(shí)施方式中說(shuō)明了的EGR執(zhí)行條件是否成立。在EGR執(zhí)行條件成立的情況下,前進(jìn)至步驟S82,執(zhí)行EGR控制。另一方面,在EGR執(zhí)行條件不成立的情況下,前進(jìn)至步驟S83,執(zhí)行通??刂?。然后,結(jié)束圖22的流程。通??刂剖怯糜趯?shí)施燃燒室 6內(nèi)不含有已燃燒氣體的狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制,與以往的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制同樣,因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。圖23示出以圖22的步驟S82定義的EGR控制的控制流程的一例。在步驟S91中, 與上述各實(shí)施方式同樣,取得在控制中使用的各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。接下來(lái),在步驟S92中,決定與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的EGR率。在步驟S93中,根據(jù)已在步驟S91取得的加速器開(kāi)度、進(jìn)氣壓力等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)決定進(jìn)氣門(mén)開(kāi)度。接下來(lái),在步驟S94中,根據(jù)吸入空氣量決定總?cè)剂蠂娚淞浚?以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空燃比亦即理論空燃比。在步驟S95中,根據(jù)進(jìn)氣壓力等參數(shù)決定各進(jìn)氣門(mén)13、14的開(kāi)啟特性,以使燃燒室 6內(nèi)成為已在步驟S92決定的EGR率。具體地說(shuō),決定在排氣行程中開(kāi)啟的第二進(jìn)氣門(mén)14 的開(kāi)啟正時(shí)以及升程量,并且相對(duì)于第一進(jìn)氣門(mén)13設(shè)定與第二進(jìn)氣門(mén)14不同的開(kāi)啟特性 (參照?qǐng)D20),以實(shí)現(xiàn)已在步驟S92決定的EGR率。并且,根據(jù)負(fù)荷情況使在排氣行程的后半段開(kāi)啟時(shí)的第二進(jìn)氣門(mén)14的升程量變化。即,以負(fù)荷高的情況下的升程量比負(fù)荷低的情況下的升程量小的方式?jīng)Q定其升程量。由于負(fù)荷高的情況下的已燃燒氣體的溫度比負(fù)荷低的情況下的已燃燒氣體的溫度高,因此,在負(fù)荷高的狀況下,存在容易發(fā)生自點(diǎn)火而噪音成為問(wèn)題的情況。但是,通過(guò)以上述方式?jīng)Q定升程量,由于負(fù)荷高的情況下的第二進(jìn)氣口 12比負(fù)荷低的情況下的第二進(jìn)氣口 12縮小,因此在第二進(jìn)氣口 12逆流的已燃燒氣體的流速比負(fù)荷低的情況下逆流的已燃燒氣體的流速快。因此,相對(duì)于第二進(jìn)氣口 12熱傳遞被促成, 能夠降低已燃燒氣體的溫度。由此,已燃燒氣體區(qū)域B處的自點(diǎn)火變得緩慢,因此能夠抑制噪音。在步驟S96中,決定第一燃料噴射閥21以及第二燃料噴射閥22的各噴射比例。噴射比例與第一實(shí)施方式同樣利用圖7所示的噴射比例決定映象確定。在步驟S97中,通過(guò)對(duì)已在步驟S94決定的燃料噴射量乘以已在步驟S96決定的第一燃料噴射閥21的噴射比例而決定第一燃料噴射閥21的燃料噴射量。在步驟S98中,通過(guò)對(duì)已在步驟S94決定的燃料噴射量乘以已在步驟S96決定的第二燃料噴射閥22的噴射比例而決定第二燃料噴射閥 22的燃料噴射量。接下來(lái),在步驟S99中,對(duì)各燃料噴射閥21、22進(jìn)行操作,以便適時(shí)地噴射已在步驟S97以及步驟S98分別決定的燃料噴射量的燃料。在步驟SlOO中決定適合于內(nèi)燃機(jī)IC 的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的點(diǎn)火正時(shí),在緊接著的步驟SlOl中,以在該點(diǎn)火正時(shí)從火花塞40產(chǎn)生火花的方式對(duì)火花塞40進(jìn)行操作。然后,返回主流程亦即圖22的流程。根據(jù)第八實(shí)施方式,當(dāng)在燃燒室6內(nèi)形成有混合氣區(qū)域A和已燃燒氣體區(qū)域B的情況下,由于根據(jù)EGR率從第一燃料噴射閥21以及第二燃料噴射閥22分別噴射燃料,因此能夠得到與第一實(shí)施方式同樣的效果。在第八實(shí)施方式中,ECU 17通過(guò)執(zhí)行圖23的步驟 S94而作為噴射量算出單元發(fā)揮功能,通過(guò)執(zhí)行步驟S96而作為本發(fā)明所涉及的噴射比例決定單元發(fā)揮功能,通過(guò)執(zhí)行步驟S97 步驟S99而作為本發(fā)明所涉及的噴射控制單元發(fā)揮功能。第九實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)DM對(duì)本發(fā)明的第九實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第九實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容不同這點(diǎn)之外,是與第八實(shí)施方式共通的。因而,以下,省略對(duì)與第八實(shí)施方式的共通部分的說(shuō)明。圖M是示出第九實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。在圖M中對(duì)與圖23相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。
第九實(shí)施方式在每次循環(huán)交替地切換上述的分層狀態(tài)和非分層狀態(tài)并運(yùn)轉(zhuǎn)這點(diǎn)上具有特征。即,在圖M的步驟S105中,判定進(jìn)行該切換運(yùn)轉(zhuǎn)的條件是否成立。該切換運(yùn)轉(zhuǎn)執(zhí)行條件可以根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)確定。在切換運(yùn)轉(zhuǎn)執(zhí)行條件不成立的情況下前進(jìn)至步驟 S95,與第八實(shí)施方式同樣進(jìn)行基于分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面,在切換運(yùn)轉(zhuǎn)執(zhí)行條件不成立的情況下,前進(jìn)至步驟S106,判定前一循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否是基于分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)在前一循環(huán)并未進(jìn)行基于分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,由于在前一循環(huán)進(jìn)行了基于非分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn),因此使處理前進(jìn)至步驟S95,以在下一循環(huán)進(jìn)行基于分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面,當(dāng)在前一循環(huán)進(jìn)行了基于分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,使處理前進(jìn)至步驟S107,以在下一循環(huán)進(jìn)行基于非分層狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在步驟S107中,對(duì)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15進(jìn)行控制以對(duì)已燃燒氣體相對(duì)于燃燒室6的導(dǎo)入進(jìn)行限制。在本實(shí)施方式中,以各進(jìn)氣門(mén)13、14的開(kāi)啟正時(shí)在排氣行程之后的方式對(duì)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15進(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)非分層狀態(tài)(參照?qǐng)D21)。在步驟S108中,以使各燃料噴射閥21、22的噴射比例均等的方式?jīng)Q定各燃料噴射閥21、22的噴射比例,然后,在步驟S97 以及步驟S98中決定各噴射閥21、22的燃料噴射量。由此,由于在基于非分層的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從各燃料噴射閥21、22均等地噴射燃料,因此能夠提高燃燒室6的燃料濃度的均勻性。這樣, 在本實(shí)施方式中,各燃料噴射閥21、22的噴射比例在分層狀態(tài)與非分層狀態(tài)之間不同。根據(jù)第九實(shí)施方式,能夠通過(guò)非分層狀態(tài)下的燃燒而提高燃燒溫度,能夠使由此得到的高溫的已燃燒氣體在下一循環(huán)的分層狀態(tài)包含于已燃燒氣體區(qū)域B。因而,即便是在負(fù)荷低而無(wú)法獲得在已燃燒氣體區(qū)域B進(jìn)行自點(diǎn)火所需要的溫度的情況下,通過(guò)交替地反復(fù)進(jìn)行分層狀態(tài)和非分層狀態(tài),能夠在下一循環(huán)利用在前一循環(huán)的非分層狀態(tài)得到的高溫的已燃燒氣體促成已燃燒氣體區(qū)域B的自點(diǎn)火。在第九實(shí)施方式中,ECU 17通過(guò)執(zhí)行圖 24的步驟S95、步驟S96、以及步驟S106 步驟S108而作為本發(fā)明所涉及的噴射比例決定單元發(fā)揮功能。第十實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D25對(duì)本發(fā)明的第十實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第十實(shí)施方式除了 EGR控制的控制內(nèi)容不同這點(diǎn)以外,是與第八實(shí)施方式共通的。因而,以下,省略對(duì)與第八實(shí)施方式的共通部分的說(shuō)明。圖25是示出第十實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。在圖25中,對(duì)與圖23相同的處理賦予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。第十實(shí)施方式在負(fù)荷比規(guī)定值高的高負(fù)荷時(shí)的各燃料噴射閥21、22的噴射正時(shí)的控制具有特征。即,在圖25的步驟S109中,判定負(fù)荷是否為高負(fù)荷,在并非高負(fù)荷的情況下前進(jìn)至步驟S99,在為高負(fù)荷的情況下前進(jìn)至步驟S110。在步驟SllO中,以在進(jìn)氣行程的前半段進(jìn)行基于第一燃料噴射閥21的燃料噴射、在進(jìn)氣行程的后半段進(jìn)行基于第二燃料噴射閥22的燃料噴射的方式對(duì)各燃料噴射閥21、22進(jìn)行操作。根據(jù)第十實(shí)施方式,能夠利用從第二燃料噴射閥22在進(jìn)氣行程的后半段噴射的燃料的氣化潛熱使已燃燒氣體區(qū)域B的溫度降低。由此,能夠使高負(fù)荷時(shí)的自點(diǎn)火變得緩慢,因此能夠抑制噪音。在本實(shí)施方式中,E⑶17通過(guò)執(zhí)行圖25的步驟S109以及步驟SllO 而作為本發(fā)明所涉及的噴射控制單元發(fā)揮功能。第十一實(shí)施方式接下來(lái),參照?qǐng)D沈?qū)Ρ景l(fā)明的第十一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第十一實(shí)施方式除了EGR控制的控制內(nèi)容不同這點(diǎn)以外,是與第八實(shí)施方式共通的。因而,以下,省略對(duì)與第八實(shí)施方式的共通部分的說(shuō)明。圖26是示出第十一實(shí)施方式所涉及的EGR控制的控制流程的一例的流程圖。在圖沈中,對(duì)與圖23相同的處理賦予相同的標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。第十一實(shí)施方式在負(fù)荷比規(guī)定值低的低負(fù)荷時(shí)的各燃料噴射閥21、22的噴射正時(shí)的控制具有特征。即,在圖沈的步驟Slll中,判定負(fù)荷是否為低負(fù)荷,在并非低負(fù)荷的情況下前進(jìn)至步驟S99,在為低負(fù)荷的情況下前進(jìn)至步驟S112。在步驟S112中,以在第二進(jìn)氣門(mén)14開(kāi)啟之后且第一進(jìn)氣門(mén)13開(kāi)啟之前利用第二燃料噴射閥22噴射燃料的方式對(duì)第二燃料噴射閥22進(jìn)行操作。另外,第一燃料噴射閥21的噴射正時(shí)以與通常時(shí)同樣的方式確定。第二進(jìn)氣門(mén)14開(kāi)啟之后且第一進(jìn)氣門(mén)13開(kāi)啟之前的期間存在已燃燒氣體的溫度比較高的狀況。通過(guò)在該狀況下從第二燃料噴射閥22噴射燃料,該燃料暴露于高溫的已燃燒氣體而被改質(zhì)成容易燃燒的性質(zhì)。由此,能夠在已燃燒氣體區(qū)域B獲得穩(wěn)定的自點(diǎn)火。本發(fā)明并不限定于以上的各實(shí)施方式,能夠在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)以各種實(shí)施方式實(shí)施。在上述的第一 第七的各實(shí)施方式中,從排氣通路10取出排氣的位置是任意的。例如,可以從設(shè)置于排氣通路10的三元催化劑等排氣凈化裝置的下游側(cè)取出排氣,并將該排氣作為外部EGR氣體導(dǎo)入第二進(jìn)氣口 12。并且,是否設(shè)置對(duì)外部EGR氣體進(jìn)行冷卻的冷卻單元也是任意的。在上述的第八 第i^一的各實(shí)施方式中,在圖23 圖沈的步驟S92中算出作為目標(biāo)的EGR率,在步驟S96中根據(jù)該EGR率決定噴射比例。在將應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)IC的EGR 控制變更為固定各進(jìn)氣門(mén)13、14的開(kāi)啟特性、并不積極地對(duì)EGR率進(jìn)行控制而是交由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的演變的控制的情況下,能夠根據(jù)進(jìn)氣壓力來(lái)決定噴射比例。由于進(jìn)氣壓力與EGR率是相關(guān)的,因此,通過(guò)以進(jìn)氣壓力作為參數(shù)來(lái)確定各燃料噴射閥21、22的噴射比例,結(jié)果, 各燃料噴射閥21、22的噴射比例是與EGR率相應(yīng)地確定的,并且,第一燃料噴射閥21的噴射比例確定成與EGR率的上升相應(yīng)地升高。另外,對(duì)于上述的第九實(shí)施方式,在與分層狀態(tài)時(shí)相比減少已燃燒氣體相對(duì)于燃燒室6的導(dǎo)入量的限度中,與圖21的情況不同,能夠以與排氣門(mén)10之間形成氣門(mén)重疊的方式將各進(jìn)氣門(mén)13、14的開(kāi)啟實(shí)際正時(shí)設(shè)定于排氣行程的后半段。在該情況下,由于已燃燒氣體從各進(jìn)氣口 11、12大致均勻地被導(dǎo)入燃燒室6內(nèi),分層化受到限制,因此也包含于非分層狀態(tài)的范疇。因而,也可以將第九實(shí)施方式變更成對(duì)這種非分層狀態(tài)和分層狀態(tài)進(jìn)行切換的實(shí)施方式而實(shí)施本發(fā)明。符號(hào)說(shuō)明認(rèn)、讓、1(:內(nèi)燃機(jī);6:燃燒室;10:排氣通路;11:第一進(jìn)氣口 ;12:第二進(jìn)氣口 ; 13:第一進(jìn)氣門(mén);14:第二進(jìn)氣門(mén);15:氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(氣門(mén)單元、內(nèi)部EGR單元、分層化單元);17 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU、噴射量算出單元、噴射比例決定單元、噴射控制單元、EGR控制單元、特性取得單元);20 火花塞(點(diǎn)火單元);20A 第一火花塞(點(diǎn)火單元);20B 第二火花塞(點(diǎn)火單元);21 第一燃料噴射閥;22 第二燃料噴射閥;23 氧氣濃度傳感器;30 EGR裝置(外部EGR單元、分層化單元);40 火花塞;A 混合氣區(qū)域;B 已燃燒氣體區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī),其特征在于, 上述火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)具備第一進(jìn)氣口以及第二進(jìn)氣口,所述第一進(jìn)氣口以及第二進(jìn)氣口在燃燒室開(kāi)口 ; 點(diǎn)火單元,該點(diǎn)火單元向上述燃燒室提供火花; 第一燃料噴射閥,該第一燃料噴射閥設(shè)置于上述第一進(jìn)氣口 ; 第二燃料噴射閥,該第二燃料噴射閥設(shè)置于上述第二進(jìn)氣口 ; 分層化單元,該分層化單元能夠在上述燃燒室內(nèi)形成混合氣區(qū)域和已燃燒氣體區(qū)域, 上述混合氣區(qū)域位于上述第一進(jìn)氣口側(cè),主要包含燃料混合氣,上述已燃燒氣體區(qū)域位于上述第二進(jìn)氣口側(cè),主要包含已燃燒氣體;噴射量算出單元,該噴射量算出單元算出為了實(shí)現(xiàn)基于目標(biāo)空燃比進(jìn)行的燃燒而應(yīng)當(dāng)由上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥各自噴射的燃料噴射量的合計(jì)值;噴射比例決定單元,該噴射比例決定單元決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥各自噴射的燃料量相對(duì)于上述合計(jì)值的噴射比例;以及噴射控制單元,該噴射控制單元根據(jù)上述噴射量算出單元的算出結(jié)果以及上述噴射比例決定單元的決定結(jié)果對(duì)上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別進(jìn)行控制,在上述燃燒室內(nèi)形成有上述混合氣區(qū)域和上述已燃燒氣體區(qū)域的情況下,上述噴射比例決定單元根據(jù)充滿上述燃燒室的氣體中的已燃燒氣體所占比例亦即EGR率決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例,以從上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別噴射燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述噴射比例決定單元以與上述EGR率的上升相應(yīng)地使上述第一燃料噴射閥的噴射比例升高的方式,決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,作為上述分層化單元設(shè)置有外部EGR單元,該外部EGR單元將從排氣通路取出的已燃燒氣體的一部分限制性地導(dǎo)入上述第二進(jìn)氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于, 上述內(nèi)燃機(jī)具備氧氣濃度傳感器,該氧氣濃度傳感器能夠檢測(cè)上述排氣通路內(nèi)的已燃燒氣體的空燃比;EGR控制單元,該EGR控制單元選擇性地執(zhí)行EGR實(shí)施模式和EGR禁止模式,在EGR實(shí)施模式中,實(shí)施由上述外部EGR單元進(jìn)行的已燃燒氣體向上述第二進(jìn)氣口的導(dǎo)入,在EGR禁止模式中,禁止該導(dǎo)入;以及特性取得單元,當(dāng)執(zhí)行上述EGR禁止模式時(shí),該特性取得單元根據(jù)上述氧氣濃度傳感器的檢測(cè)結(jié)果使燃料僅從上述第一燃料噴射閥噴射,以便實(shí)現(xiàn)上述基于目標(biāo)空燃比的燃燒,進(jìn)而對(duì)實(shí)現(xiàn)了上述基于目標(biāo)空燃比的燃燒時(shí)的、上述第一燃料噴射閥的燃料噴射量與吸入空氣量或者進(jìn)氣壓力之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行確定,當(dāng)執(zhí)行上述EGR實(shí)施模式時(shí),上述噴射控制單元根據(jù)上述特性取得單元所確定的上述相關(guān)關(guān)系來(lái)決定上述第一燃料噴射閥的燃料噴射量,另一方面,根據(jù)上述氧氣濃度傳感器的檢測(cè)結(jié)果使上述第二燃料噴射閥的噴射量變化,以便實(shí)現(xiàn)上述基于目標(biāo)空燃比的燃燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述噴射控制單元對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得上述第二燃料噴射閥的燃料噴射正時(shí)根據(jù)負(fù)荷而變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),上述噴射控制單元對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得在上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程的前半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)燃機(jī)還具備氣門(mén)單元,該氣門(mén)單元對(duì)上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別進(jìn)行操作,由此使經(jīng)由上述第一進(jìn)氣口供給至上述燃燒室的氣體量與經(jīng)由上述第二進(jìn)氣口供給至上述燃燒室的氣體量不同,當(dāng)在進(jìn)氣行程的前半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料的情況下,上述氣門(mén)單元對(duì)上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別進(jìn)行操作,使得經(jīng)由上述第一進(jìn)氣口的氣體量比經(jīng)由上述第二進(jìn)氣口的氣體量多。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),上述噴射控制單元對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得在上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之前利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,當(dāng)滿負(fù)荷時(shí),上述噴射控制單元對(duì)上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得在上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程中利用上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥分別噴射燃料。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有配置于上述燃燒室的中央的火花塞,當(dāng)?shù)∷龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),上述噴射控制單元對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得在上述第二進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟期間的后半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有第一火花塞,該第一火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室;以及第二火花塞,該第二火花塞以偏向上述第二進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,上述內(nèi)燃機(jī)還具備點(diǎn)火控制單元,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),該點(diǎn)火控制單元對(duì)上述第一火花塞以及上述第二火花塞進(jìn)行控制,使得上述第二火花塞的點(diǎn)火比第一火花塞的點(diǎn)火提前進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有第一火花塞,該第一火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室;以及第二火花塞,該第二火花塞以偏向上述第二進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,上述內(nèi)燃機(jī)還具備點(diǎn)火控制單元,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),上述點(diǎn)火控制單元對(duì)上述第一火花塞以及上述第二火花塞進(jìn)行控制,使得上述第二火花塞的點(diǎn)火比第一火花塞的點(diǎn)火延遲進(jìn)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有第一火花塞,該第一火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室;以及第二火花塞,該第二火花塞以偏向上述第二進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,上述內(nèi)燃機(jī)還具備點(diǎn)火控制單元,當(dāng)轉(zhuǎn)速在規(guī)定值以下、且負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),上述點(diǎn)火控制單元對(duì)上述第一火花塞以及上述第二火花塞進(jìn)行控制,使得上述第二火花塞的點(diǎn)火比第一火花塞的點(diǎn)火延遲進(jìn)行、且上述第二火花塞的點(diǎn)火進(jìn)行多次。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)燃機(jī)還具備第一進(jìn)氣門(mén),該第一進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第一進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉;以及第二進(jìn)氣門(mén),該第二進(jìn)氣門(mén)對(duì)上述第二進(jìn)氣口進(jìn)行開(kāi)閉,作為上述點(diǎn)火單元設(shè)置有火花塞,該火花塞以偏向上述第一進(jìn)氣口側(cè)的方式配置于上述燃燒室,作為上述分層化單元設(shè)置有內(nèi)部EGR單元,該內(nèi)部EGR單元在排氣行程的后半段僅使上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟而將上述燃燒室內(nèi)的已燃燒氣體弓I導(dǎo)至第二進(jìn)氣口,由此能夠在上述燃燒室內(nèi)形成上述混合氣區(qū)域和上述已燃燒氣體區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)部EGR單元能夠交替切換分層狀態(tài)和非分層狀態(tài),在分層狀態(tài)下,在排氣行程的后半段僅使上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟而將上述燃燒室內(nèi)的已燃燒氣體引導(dǎo)至第二進(jìn)氣口,由此在上述燃燒室內(nèi)形成上述混合氣區(qū)域和上述已燃燒氣體區(qū)域,在非分層狀態(tài)下,對(duì)上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別進(jìn)行操作,由此來(lái)限制在上述燃燒室內(nèi)形成上述混合氣區(qū)域以及上述已燃燒氣體區(qū)域,上述噴射比例決定單元決定上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例,使得上述第一燃料噴射閥以及上述第二燃料噴射閥的各自的噴射比例在上述分層狀態(tài)與上述非分層狀態(tài)之間不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以上時(shí),上述噴射控制單元對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得在上述第一進(jìn)氣門(mén)以及上述第二進(jìn)氣門(mén)分別開(kāi)啟的進(jìn)氣行程的后半段利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,當(dāng)負(fù)荷在規(guī)定值以下時(shí),上述噴射控制單元對(duì)上述第二燃料噴射閥進(jìn)行控制,使得在上述第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之后且在第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟之前利用上述第二燃料噴射閥噴射燃料。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī),其特征在于,上述內(nèi)部EGR單元使在排氣行程的后半段僅開(kāi)啟上述第二進(jìn)氣門(mén)時(shí)的升程量在負(fù)荷高的情況下比在負(fù)荷低的情況下小,由此將上述燃燒室內(nèi)的已燃燒氣體引導(dǎo)至第二進(jìn)氣
全文摘要
一種火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī),內(nèi)燃機(jī)(1A)能夠在燃燒室(6)內(nèi)形成位于第一進(jìn)氣口(11)側(cè)且主要含有燃料混合氣的混合氣區(qū)域(A)、和位于第二進(jìn)氣口(12)側(cè)且含有已燃燒氣體的已燃燒氣體區(qū)域(B)。內(nèi)燃機(jī)(1A)以形成有混合氣區(qū)域(A)和已燃燒氣體區(qū)域(B)的情況下與EGR率相應(yīng)地從第一燃料噴射閥(21)以及第二燃料噴射閥(22)分別噴射燃料的方式,決定第一燃料噴射閥(21)以及第二燃料噴射閥(22)的各自的噴射比例。噴射比例以與EGR率的上升相應(yīng)地而第一燃料噴射閥(21)的噴射比例升高的方式?jīng)Q定。
文檔編號(hào)F02D21/08GK102575608SQ20098016075
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者森幸生 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社