均質充量壓縮點火式內燃機及其點火正時控制方法
2023-06-03 01:02:21
專利名稱：均質充量壓縮點火式內燃機及其點火正時控制方法
技術領域：
本發明涉及一種執行EGR的均質充量壓縮點火式內燃機(HCCI內燃機)，EGR用於將廢氣再循環至燃燒室。同時，本發明還涉及一種對位於HCCI內燃機內的預先混合好的混合物的控制點火正時的方法。
背景技術：
例如，公開號為2000-64863的日本特許專利中披露了一種執行EGR的HCCI內燃機。在這個公開專利中，當壓縮點火在低負載狀態下進行時，在活塞到達上死點之前排氣門的關閉正時就立即被提前到排氣衝程內的某點處。即，排氣門的關閉正時在活塞到達上死點之間就預先到達排氣衝程內的某點處。因此，高溫的燃燒氣體就作為內部EGR氣體停留在燃燒室內。該內部EGR氣體在下一個循環中與被吸入到燃燒室內的新的空氣相混合。這就提高了壓縮點火的易燃性。同時，當負載低時該公開專利中的裝置實施壓縮點火併且還可以實施火花點火燃燒。
通常，在HCCI內燃機中，燃料和空氣被預混合併且該混合物被壓縮從而發生自燃。包括溫度、壓力以及燃料濃度在內的控制因素必須被恰當地控制從而當活塞位於上死點或者在其附近時發生自燃。但是這些因素的控制非常困難。因此，這種發動機被操作在這些因素不是很難控制的區域內。因此，該操作區域狹窄。
想將上述所公開的HCCI內燃機的操作範圍加寬，從而壓縮機點火能夠在目前火花點火的操作範圍內執行。這將使壓縮點火優越性達到最大，或者產生高的熱效率並且使有毒物質的排放較少。
發明內容
因此，本發明的目的在於提供執行EGR並且將操作範圍擴大到更高的負載範圍內的HCCI內燃機，以及控制點火正時的方法。
為了獲得前述的和其它目的以及與本發明的目的一致，提供了執行EGR的均質充量的壓縮點火式內燃機。這種發動機包括活塞、燃燒室、與燃燒室相通的進氣和排氣通道、使燃燒室與進氣通道相通及隔斷的進氣門；和使燃燒室與排氣通道相通及隔斷的排氣門。排氣門的關閉正時被提前到先於活塞到達排氣衝程內的上死點的點處。增壓器位於進氣通道內。增壓器為可變增壓壓力型增壓器。
本發明還提供了用於控制均質充量壓縮點火式內燃機的點火正時的方法，其中這種內燃機包括活塞、燃燒室、與燃燒室相通的進氣和排氣通道。該方法包括在活塞的進氣衝程內採用進氣門連通及隔斷燃燒室與進氣通道；在活塞的排氣衝程內採用排氣門連通及隔斷燃燒室與排氣通道，其中在活塞到達排氣衝程的上死點之前將排氣門關閉；並且改變增壓器的增壓壓力，該增壓器為可變增壓壓力型增壓器並且位於進氣通道內，根據發動機所需的負載，由此控制燃燒室內的預先混合好的混合物的點火正時。
結合附圖從下面的描述中本發明的其它特徵和優點將會變得明顯，這些附圖通過示例的方式示出了本發明的原理。
結合本發明的目的和優點，通過結合以下的附圖並參照所提供的最優實施例，本發明可以被最好地理解。
圖1為示出了配置有HCCI內燃機的氣體熱泵的示意圖；圖2為示出了圖1中所示的熱泵中的發動機的配置的示意圖；圖3為示出了用於控制圖2中所示的發動機的配置的流程圖；圖4為示出了用於控制點火的圖的圖表；圖5為示出了圖2的內燃機的進氣和排氣門的開啟和關閉正時的示意圖；圖6為示出了變化的實施例中的進氣和排氣門的開啟和關閉正時的示意圖。
具體實施例方式
現在將對本發明的一個實施例進行描述。
圖1示出了具有內燃機1的氣體熱泵100。該發動機1為根據本發明一個實施例的四衝程壓縮點火型發動機。例如，發動機1被用於圖1中所示的氣體熱泵100內。在這個例子中，發動機1為使用民用燃氣(天然氣)的氣體發動機。該氣體熱泵100利用發動機1驅動熱泵循環進行空氣調節和加熱。圖1示出了作為熱循環的該系統。
該氣體熱泵100包括室外機101和室內機102。該室外機101包括本實施例的氣體發動機1、被該發動機1驅動的壓縮機103、熱交換器104、105和膨脹閥106。
製冷劑在室內機102內的熱交換器(未示出)中被冷凝和液化並排出熱量，由此對內部進行加熱。然後製冷劑沿著箭頭A流動並且通過膨脹閥106。然後製冷劑變成低溫低壓流體。此後，製冷劑沿著箭頭B流動並且在室外機101內的熱交換器104處汽化，並且吸收熱量。然後製冷劑變成低溫低壓氣體。隨後，製冷劑沿著箭頭C流動並且被壓縮機壓縮。由此，製冷劑變成高溫高壓氣體。該製冷劑沿著箭頭D流動並且在室內機102處被液化從而釋放出熱量。該熱循環在氣體熱泵100中重複進行。圖1示例性地示出了發動機1所排放的熱量被用於使熱水循環的循環，並且在製冷劑和熱交換器105之間進行熱交換循環。
如圖2所示，發動機1包括氣缸體2、缸蓋3、活塞4、進氣門7和排氣門9。燃燒室5位於氣缸體2內。進氣口8和排氣口10與燃燒室5相通。
進氣口8通過進氣歧管11連接在穩壓罐(surge tank)12上。該穩壓罐12連接到進氣管13上。進氣管13通過進氣管線17連接到增壓器15的出口上。該增壓器15為由電馬達14驅動的離心式壓縮機。氣體調節器16的燃料輸送口21連接到一部分進氣管13上。氣體調節器16將燃料輸送到進氣管13中。節流閥18位於進氣管13內。增壓器15的進口通過進氣管19連接到空氣過濾器20上。
旁通通道27連接到進氣管19和進氣管線17上。旁通控制閥28用於將旁通通道27打開和關閉。
排氣口10通過排氣歧管22連接到排氣管23上。排氣管23通過排氣再循環(EGR)通道24與一部分進氣管19相連。即，在進氣系統中EGR通道24的開口位於增壓器15的上遊部分處。
EGR控制閥25位於EGR通道24內。同樣，EGR冷卻器26也位於EGR通道24內。EGR冷卻器26對流經EGR通道24的EGR氣體進行冷卻。
發動機1包括分別與進氣門7和排氣門9相對應的進氣凸輪軸和排氣凸輪軸(未示出)。可變氣門正時機構31、32分別位於進氣凸輪和排氣凸輪處，從而獨立地使進氣和排氣門7、9的氣門正時(氣門開啟正時和氣門關閉正時)進行變化。可變氣門正時機構31、32相對於曲軸(未示出)對凸輪軸的旋轉相位進行調整，從而打開和關閉進氣門7和排氣門9。因此，能夠對進氣和排氣門7、9都處於關閉的時間段進行任意地控制。可變氣門正時機構31、32分別與進氣液壓控制閥33和排氣液壓控制閥34相連。液壓控制閥33、34內的液壓被控制從而允許可變氣門正時機構31、32來調節氣門正時。例如，可變氣門正時機構31、32可以為如公開號為2001-355462的日本公開專利所披露的。
接下來將對發動機1的發動機控制裝置40進行描述。如圖3所示，發動機控制裝置40包括用於改變進氣門和排氣門7、9的氣門正時的可變氣門正時機構31、32，以及對液壓控制閥33、34進行控制並且完成發動機1的各種控制過程的發動機控制單元(ECU)35。
ECU 35包括中央處理部分30、用於控制氣門正時機構31、32的氣門正時控制部分42、EGR閥控制部分51，以及增壓器控制部分52。中央處理部分30、氣門正時控制部分42、EGR閥控制部分51和增壓器控制部分52代表ECU35所執行的功能並不代表硬體部分。ECU 35連接在曲柄角傳感器36、進氣凸輪角傳感器37、排氣凸輪角傳感器38以及負載傳感器39上。曲柄角傳感器36位於曲軸上並且在每個預定曲柄角處將曲柄角信號輸出。進氣凸輪角傳感器37和排氣凸輪角傳感器38分別位於進氣凸輪和排氣凸輪上，並且在每個預定的凸輪角處將凸輪角信號輸出。負載傳感器39將室內機102的設定操作工況作為負載信號輸出。可替換的是，負載信號監測壓縮機103的操作工況並且將被監測到的操作工況作為負載信號輸出。ECU 35接收來自這些傳感器的信號。同時，ECU 35還連接到液壓控制閥33、34上並且以如下所示對閥33、34進行控制。
ECU 35的硬體(未示出)包括CPU、ROM和RAM。ROM存儲用於控制發動機1操作的各種程序。RAM臨時存儲在程序的執行過程中的計算結果。CPU根據各種所接收到的信號和存儲在ROM內的程序執行計算和處理，由此對液壓控制閥33、34進行控制。通過硬體和軟體的結合，ECU 35執行中央處理部分30、氣門正時控制部分42、EGR閥控制部分51以及增壓器控制部分52的功能。
根據來自負載傳感器39的負載信號，氣門正時控制部分42設置進氣門7和排氣門9都處於關閉的時間段以及設置進氣門7和排氣門9開啟和關閉正時。在這個實施例中，氣門正時控制部分42將排氣門9的關閉正時設置在早於活塞4的進氣衝程的上死點處。氣門正時控制部分42還將進氣門7的開啟正時滯後到活塞4的進氣衝程的上死點之後的點處。進氣門7的開啟正時相對於進氣衝程的上死點被滯後的量與排氣門9的關閉正時相對於進氣衝程的上死點被提前的量相同。以這種方式，目標氣門正時被設置成在進氣門和排氣門7、9都被關閉的時間段從排氣衝程到進氣衝程都一直存在。根據來自曲柄角傳感器36、凸輪角傳感器37、38，以及液壓控制閥33、34的信號，獲得了進氣和排氣門7、9實際氣門正時。因此，對液壓控制閥33、34的指令被調整從而對可變氣門正時機構31、32實施反饋控制，以便進氣和排氣門7、9的氣門正時尋找目標氣門正時。
EGR閥控制部分51與EGR控制閥25相連，從而改變EGR控制閥25的開度。另外，增壓器控制部分52被電連接到電馬達14上。該增壓器控制部分52改變馬達14的轉數，從而控制增壓壓力。增壓器控制部分52還連接到旁通控制閥28上，從而打開和關閉旁通控制閥28。
現在將對ECU 35的操作進行說明。
根據來自曲柄角傳感器36和負載傳感器39的信號，ECU 35計算並獲得在預定的間隔內發動機1的轉數和所需的負載。ECU 35將得到的轉數和負載與存儲在ROM中的控制圖相比較，從而決定是否(a)執行內部EGR氣體的輸送，(b)除了內部EGR氣體的輸送外執行增壓，或者(c)執行內部EGR氣體的輸送、增壓和外部EGR氣體的輸送。
控制圖，例如可以是圖4中示出的圖。該圖被設置成(a)在低轉數和低負載區域內執行內部EGR氣體的輸送，(b)在中間負載區域內執行內部EGR氣體的輸送和增壓，以及(c)在高負載區域內執行內部EGR氣體的輸送、增壓和外部EGR氣體。除了將圖存儲在ROM中以及將數據與圖相比較的配置外，還可以進行別的配置。例如，配置可以被應用在將發動機1的轉數和負載被代入到存儲的公式中從而確定是否應該執行程序(a)、(b)和(c)中的哪一個。
在程序(a)中，或者當僅僅應該執行EGR氣體的輸送時，根據所需的負載對氣門正時進行控制從而調整EGR量。由於在程序(a)的區域內沒有執行增壓，因此電馬達14被停止。旁通控制閥28被打開以便旁通通道27被打開。因此，新的空氣通過旁通通道27被輸送到燃燒室5內。在程序(a)的區域內，EGR控制閥25的開度被控制為零。因此，廢氣(外部EGR氣體)不會通過EGR通道24被輸送到進氣側。
圖5示意性地示出了當發動機1正在進行壓縮點火時進氣和排氣門7、9的氣門正時。如圖5所示，從排氣衝程到進氣衝程，排氣門9的關閉正時或者排氣門的關閉(EVC)相對於進氣衝程的上死點被提前。同樣，進氣門7的開啟正時，或者進氣門的開啟(IVO)被控制為相對於進氣衝程的上死點被滯後。換句話說，進氣和排氣門7、9被控制成存在進氣和排氣門7、9都被關閉的時間段T(負重合時間段)。
現在將對上述控制的優點進行描述。當膨脹衝程結束並且排氣衝程開始時，當活塞4向上運動時一些廢氣(燃燒後的氣體)通過排氣口10被排放。然而，由於排氣門9在活塞4的進氣衝程的上死點之前的某點處(EVC)就被關閉，因此，在排氣門9被關閉後燃燒後的氣體被收集到燃燒室5內。燃燒後的氣體保留在燃燒室5內。這些殘氣被稱作內部EGR氣體。
然後，進氣門7在相對於活塞4的進氣衝程的上死點的被滯後的點(IVO)處被打開。這就使空氣和從進氣口8輸送的燃料的混合物與燃燒室5內的殘氣相混合。因此，已經被燃燒並且成高溫的內部EGR氣體加熱該混合物，從而提高了混合物的易燃性。
在程序(a)的操作區域內，例如以下面的方式對氣門正時進行控制。當負載降低時，排氣門9的關閉正時被提前而進氣門7的開啟正時被滯後。相反，當負載升高時，排氣門9的關閉正時被滯後而進氣門7的開啟正時被提前。
因此，當負載低時高溫內部EGR氣體量被增加。這就允許充分並且穩定地完成微量的混合物的壓縮點火。即，在低負載操作中就提高了燃料經濟性指標，並且減小了NOX的釋放量。另外，當負載增加時高溫內部EGR氣體量下降。這就防止了震動的發生。
在中間負載區域內，或者在程序(b)期間，ECU 35確定除了輸送內部EGR氣體外必須還要進行增壓。在這種情況下，ECU 35驅動電馬達14進行增壓並、且關閉旁通控制閥28從而阻斷旁通通道27。由於在程序(b)的操作區域內沒有執行外部EGR氣體的輸送，因此EGR控制閥25的開度被控制為零。
在程序(b)的操作區域中，被輸送到氣缸中的空氣量相應於內部EGR氣體量的程度被減少。吸入空氣的不足通過電馬達14產生的增壓進行補償。即，將增壓器15致動從而增加吸入壓力，由此增加通過進氣口8被輸送到燃燒室5中的空氣和燃料的量。相應地，易燃性也就被提高了。
在程序(b)的操作區域內，不是通過吸入廢氣來執行EGR，而是通過將排氣門9的關閉正時相對於活塞4的上死點提前，由此來使一些廢氣保留在氣缸內。因此，很容易地就保證了足夠量的內部EGR氣體。內部EGR氣體和增壓的組合可靠地提高了易燃性。
在程序(b)的操作區域中，電馬達14的轉速被提高，即，當所需負載被提高時，增壓壓力被提高。可以將進氣和排氣門7、9的氣門正時固定，從而對適當量的內部EGR氣體進行收集。可替換的是，進氣門7和排氣門9的氣門正時可以和增壓壓力的變化一起變化。在這種情況下，增壓壓力根據負載進行改變。這就使發動機1的操作範圍擴大到了較高的負載區域。
在程序(c)中的高負載區域內，ECU 35確定除了內部EGR氣體的輸送和增壓外還應該執行外部EGR的輸送。在這種情況下，ECU 35控制控制閥25開啟。
在程序(c)的操作區域中，具有相對低溫的外部EGR氣體被吸入到氣缸內，從而使已經被內部EGR氣體的輸送和增壓所極大地提高的易燃性受到阻礙。因此，就可以避免例如過早地點火和非穩定地燃燒這類的非正常性燃燒。以這種方式，除了內部EGR氣體的輸送和增壓之外，外部EGR氣體的輸送可靠地防止了例如過早點火的非正常現象。這樣操作範圍就被擴大到較高的負載區域。
如上所述，在本實施例中，在排氣衝程內排氣門9的關閉正時相對於活塞4的上死點(圖5)被提前。因此，燃燒後的氣體被收集到燃燒室5內從而保證了內部EGR氣體。內部EGR氣體和由增壓器15產生的增壓提高了易燃性。此外，增壓器15被電馬達14驅動。馬達14的轉數被改變，以至於增壓壓力發生改變。由此，增壓壓力根據負載進行改變。這就將發動機1的操作範圍擴大到較高的負載區域。
同樣，在本實施例中，EGR通道24被構造為使廢氣從排氣歧管22和排氣管23再循環到增壓器15的上遊部分。這就允許了大量的外部EGR氣體被再循環到進氣側。在這個實施例中，由於發動機1是將氣體燃料輸送到燃燒室5中的氣體發動機，因此廢氣包括少量的有機餾份(SOF)。因此，即使廢氣被再循環到增壓器15的上遊部分，SOF也不會聚集到增壓器15的部件上，或者離心式壓縮機的葉輪上，從而對操作帶來負面的影響。
此外，在低負載操作過程中EGR控制閥25由ECU 35(EGR閥控制部分51)關閉，並且在高負載操作過程中也被關閉。因此，即使HCCI內燃機1的操作範圍被擴大到中以至高負載區域內，在高負載操作中通過打開EGR控制閥25大量的外部EGR氣體也會被再循環到燃燒室5內。這就降低了燃燒室5內的燃燒率。即，就防止了例如過早點火的這類非正常燃燒從而發動機1操作平穩。
同樣，在本實施例中，EGR冷卻器26位於EGR通道24內。因此，外部EGR氣體在被EGR冷卻器26進行冷卻後被再循環。這就允許燃燒室5內的燃燒率有效地被阻礙。因此，發動機1的操作範圍進一步被擴大到更高的負載區域內。
另外，在這個實施例中可變氣門正時機構32被用於排氣門9中。因此，通過改變排氣門9的關閉正時，從而收集到燃燒室5內的內部EGR氣體量發生改變，這樣使混合物的易燃性得到容易地控制。
對本領域技術人員應該明顯的是，本發明可以在不偏離本發明的精神和範圍內以許多其它特定的形式進行實施。特別的是，它應該被理解為本發明可以以下面的方式進行實施。
(1)在圖1到圖5的實施例中，由電馬達14驅動的離心式壓縮機被用作增壓器15。然而，離心式壓縮機的葉輪軸可以與發動機1的曲軸相連。在這種情況下，可以使用離合器從而增壓的壓力可以根據負載進行變化。同樣，增壓器15可以由具有連接在渦輪機上的葉輪軸的渦輪增壓器所替代，其中該渦輪機由廢氣所驅動。例如，可以將變葉片式渦流增壓器作為增壓器15。
(2)在圖1到圖5的實施例中，進氣和排氣門7、9的氣門正時以圖5所示被控制。即，排氣門9的關閉正時(EVC)相對於進氣衝程的上死點被提前，而進氣門7的開啟正時(IVO)相對於進氣衝程的上死點以相同的程度被滯後。然而，進氣門7的開啟正時的滯後度可以比排氣門9的關閉正時的提前度少。
如圖6所示，進氣門7的開啟正時的滯後度也可以相對於排氣門9的關閉正時的提前度幾乎為零，從而進氣門7大概在進氣衝程的上死點處被打開。
在這種情況下，當活塞4到達上死點處時或者當所收集的殘氣被壓縮並且氣體的溫度和壓力高時，進氣門7被打開。這樣，當進氣門7被打開時，高溫的殘氣噴出並且回流到進氣口8，並與空氣—燃料混合物相混合。這就對空氣—燃料混合物進行加熱。此後，活塞4通過上死點並且開始進氣衝程。因此，殘氣(內部EGR氣體)和來自進氣側的空氣—燃料混合物一起重新進入燃燒室。在這種情況下，吸入的空氣被內部EGR氣體加熱，使易燃性得到提高。
(3)在圖1到圖5的實施例中，外部EGR氣體通過EGR通道24被再循環到位於增壓器15的上遊部分處。然而，在具有兩個或多個氣缸的發動機中，處於排氣衝程的氣缸中的廢氣能夠被再循環到處於進氣衝程的另一個氣缸內。在這種情況下，排氣衝程內的氣缸中的高壓廢氣被使用，從而外部EGR氣體被輸送到作為增壓器15的離心式壓縮機的下遊部分處，或者被輸送到吸入壓力被增加的部分處。在這種結構中，外部EGR氣體不需要通過作為增壓器15的離心式壓縮機。因此，這種更改能夠被運用到廢氣中包含了大量的SOF柴油機中。在這種情況下，防止SOF聚集在增壓器15(特別的是，離心式壓縮機的葉輪)上。這種操作不會由SOF帶來副作用。
(4)本發明可以被實施於具有位於燃燒室內點火塞的內燃機中並且完成HCCI和火花點火。例如，在如圖4所示的點火控制圖中，可以提供火花點火的區域，該區域與比壓縮點火區域的負載和轉數更高負載和更高轉數相對應。當根據發動機1的轉數和所需負載確定必須進行火花點火時，點火信號就會被發送到火花塞中，從而執行火花點火。在這種情況下，根據這個實施例的點火正時控制就會被擴大到壓縮點火能夠被執行的區域中，從而在寬的操作範圍內獲得高的熱效率和低的NOX排放。
(5)在圖1到圖5的實施例中，發動機1採用民用氣體(天然氣)作為燃料。然而，本實施例的發動機和點火正時控制方法可以被用於例如丙烷氣體的其它氣體作為燃料的地方。同樣，在所示的實施例中，HCCI的範圍通過採用所有的內部EGR、可變增壓壓力增壓器以及外部EGR被擴大。然而，並不必須要執行外部EGR。本發明僅僅通過內部EGR和可變增壓壓力增壓器也是可行的。在這種情況下，操作範圍比採用了外部EGR的情況更窄。但是，由於SOF所產生的問題不需要進行考慮，因此，燃料就不局限於氣體燃料，還可以採用例如汽油的液體燃料。
(6)在所示的實施例中，本發明被應用於熱泵循環的發動機1中。然而，本發明也可以被用於例如車輛發動機的各種用途的發動機中。
因此，本發明的例子和實施例被考慮為是示範性的而不是限制性的，並且本發明並不局限於這裡所給出的細節中，而是可以在所附權利要求的範圍和等同物中被更改。
權利要求
1.執行EGR的均質充量的壓縮點火式內燃機，這種發動機包括活塞；燃燒室；與燃燒室相通的進氣和排氣通道；使燃燒室與進氣通道相通及隔斷的進氣門；和使燃燒室與排氣通道連通及隔斷的排氣門，其中排氣門的關閉正時被提前到先於活塞到達排氣衝程內的上死點的點處，發動機的特徵在於增壓器位於進氣通道內，並且這種增壓器為可變增壓壓力型增壓器。
2.如權利要求1的發動機，其特徵在於改變排氣門的關閉正時的可變氣門正時機構。
3.如權利要求2的發動機，其特徵在於當發動機所需的負載提高時可變氣門正時機構將排氣門的關閉正時滯後。
4.如權利要求2的發動機，其特徵在於根據發動機所需的負載對增壓器進行控制從而改變增壓壓力的增壓器控制部分。
5.如權利要求4的發動機，其特徵在於當發動機的所需負載相對較低時增壓器控制部分不允許增壓器執行增壓。
6.如權利要求1的發動機，其特徵在於增壓器由電馬達驅動。
7.如權利要求1的發動機，其特徵在於將排氣通道內的廢氣返回到增壓器上遊處的進氣通道部分的EGR通道。
8.如權利要求7的發動機，其特徵在於位於EGR通道內的EGR閥；控制EGR閥的EGR閥控制部分，其中，當發動機所需的負載相對低時，EGR閥控制部分使EGR閥將EGR通道關閉，並且其中當發動機所需負載相對高時，EGR閥控制部分使EGR閥將EGR通道打開。
9.如權利要求7的發動機，其特徵在於EGR冷卻器位於EGR通道內。
10.如權利要求1至9任一項的發動機，其特徵在於進氣門的開啟正時被滯後到活塞從排氣衝程轉換到進氣衝程的點處之後的點處。
11.如權利要求1至9任一項的發動機，其特徵在於輸送到燃燒室的燃料為氣體燃料。
12.如權利要求1至9任一項的發動機，其特徵在於發動機被用於驅動氣體熱泵中的壓縮機，該氣體熱泵執行用於空氣調節的熱泵循環。
13.用於控制均質充量壓縮點火式內燃機的點火正時的方法，這種內燃機包括活塞、燃燒室、與燃燒室相通的進氣和排氣通道，該方法包括在活塞的進氣衝程內採用進氣門連通及隔斷燃燒室與進氣通道，在活塞的排氣衝程內採用排氣門連通及隔斷燃燒室與排氣通道，其中在活塞到達排氣衝程的上死點之前將排氣門關閉；該方法的特徵在於改變增壓器的增壓壓力，該增壓器為可變增壓壓力型增壓器並且位於進氣通道內，根據發動機所需的負載，由此控制燃燒室內的預先混合好的混合物的點火正時。
14.如權利要求13的方法，其特徵在於採用可變氣門正時機構改變排氣門的關閉正時。
15.如權利要求14的方法，其特徵在於改變排氣門的關閉正時包括當發動機所需的負載提高時將排氣門的關閉正時滯後。
16.如權利要求13的方法，其特徵在於當發動機的所需負載相對低時增壓器控制部分不允許增壓器執行增壓。
17.如權利要求13的方法，其特徵在於將排氣通道內的廢氣通過EGR通道返回到增壓器上遊處的進氣通道部分；當發動機所需負載相對低時關閉EGR通道；以及當發動機所需負載相對高時打開EGR通道。
18.如權利要求13至17任一項的方法，其特徵在於當發動機所需負載增高時將進氣門的開啟正時提前。
全文摘要
執行EGR的均質充量壓縮點火式內燃機的燃燒室與進氣通道和排氣通道相通。該燃燒室採用進氣門與進氣通道連通及隔斷，並且採用排氣門與排氣通道連通及隔斷。在排氣衝程內排氣門的關閉正時相對於活塞的上死點被提前。可變的增壓壓力型增壓器位於進氣通道內。這種配置將發動機操作範圍擴大到較高的負載區域。
文檔編號F02B11/00GK1641194SQ200410092119
公開日2005年7月20日 申請日期2004年9月22日 優先權日2003年9月22日
發明者葛山裕史 申請人:株式會社豐田自動織機