[发明专利]直接喷射火花点火式内燃发动机及其控制方法

权利要求书

1.一种直接喷射火花点火式内燃发动机，所述发动机具有将燃料直接 喷射至发动机气缸中的燃料喷射阀(10；10′)，并执行将关闭进气门(3a) 的正时延迟的阿特金森循环操作，所述发动机的特征在于，

在从进气行程下止点到所述进气门(3a)关闭之间的时间段期间，所 述发动机气缸中的滚流由从所述燃料喷射阀(10；10′)喷射的燃料来增强；

燃料喷射被控制为在已经过所述进气行程下止点之后开始并且在所 述进气门关闭之前停止；并且

所述发动机在阿特金森循环操作范围内执行将所述进气门(3a)关闭 的正时延迟的操作，其中，在所述阿特金森循环操作中，所述进气门(3a) 关闭的正时设定于所述进气行程下止点之后的90±20°曲柄转角范围内。

2.如权利要求1所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，在从 所述进气行程下止点到所述进气门(3a)关闭之间的所述时间段期间，当 所述发动机转速高时，从所述燃料喷射阀(10；10′)喷射燃料的正时比所 述发动机转速低时提前。

3.如权利要求1所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，在从 所述进气行程下止点到所述进气门(3a)关闭之间的所述时间段期间，当 所述发动机转速高时，从所述燃料喷射阀(10；10′)喷射燃料的喷射速率 比所述发动机转速低时增大。

4.如权利要求3所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，在从 所述进气行程下止点到所述进气门(3a)关闭之间的所述时间段期间，当 所述发动机转速高时，通过使所述喷射速率比所述发动机转速低时增大， 来使结束所述燃料喷射阀(10；10′)的燃料喷射的正时提前。

5.如权利要求3所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，通过 控制所述燃料喷射阀(10；10′)的阀元件(12)的升程来控制所述喷射速 率。

6.如权利要求5所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，在从 所述进气行程下止点到所述进气门(3a)关闭之间的所述时间段期间，当 所述发动机转速高时，所述燃料喷射阀(10；10′)通过以比所述发动机转 速低时大的升程提升所述阀元件(12)来喷射燃料。

7.如权利要求5所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，所述 燃料喷射阀(10；10′)具有：弹性构件(17)，其设置于所述燃料喷射阀 (10；10′)的所述阀元件(12)与所述燃料喷射阀(10；10′)的主体(16) 之间，并沿着阀关闭方向推压所述阀元件(12)；以及压电应变致动器(18)， 其设置于所述燃料喷射阀(10；10′)的所述阀元件(12)与所述燃料喷射 阀(10；10′)的所述主体(16)之间，并伸长以提升所述阀元件(12)， 并且

通过控制供给至所述压电应变致动器(18)的电压而改变所述压电应 变致动器(18)的伸长量来调节所述阀元件(12)的所述升程。

8.如权利要求5所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，所述 燃料喷射阀(10；10′)具有：弹性构件(17)，其设置于所述燃料喷射阀 (10；10′)的所述阀元件(12)与所述燃料喷射阀(10；10′)的主体(16) 之间，并沿着阀关闭方向推压所述阀元件(12)；以及电磁致动器(19)， 其设置为面向所述阀元件(12)的基部，使得所述电磁致动器(19)的电 磁吸引力沿提升所述阀元件(12)的方向作用，并且

通过控制供给至所述电磁致动器(19)的电压而改变作用于所述阀元 件(12)上的所述电磁吸引力来调节所述阀元件(12)的所述升程。

9.如权利要求1所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，所述 燃料喷射阀(10′)设置于所述发动机气缸的上部区域周边的进气门侧，并 朝着发动机气缸膛的排气门侧的上部喷射燃料。

10.如权利要求9所述的直接喷射火花点火式内燃发动机，其中，用 于所述进气门(3a)的凸轮的轮廓形成为使得所述进气门(3a)开启的速 度高于所述进气门(3a)关闭的速度。

11.一种用于控制具有将燃料直接喷射至发动机气缸内的燃料喷射阀 (10；10′)的直接喷射火花点火式内燃发动机的方法，包括以下步骤：

执行将关闭进气门(3a)的正时延迟的阿特金森循环操作；

所述方法的特征在于包括以下步骤：

在从进气行程下止点到所述进气门(3a)关闭之间的时间段期间，由 所述燃料喷射阀喷射的燃料来增强所述发动机气缸中的滚流，并且

将燃料喷射控制为在已经过所述进气行程下止点之后开始并且在所 述进气门关闭之前停止。