多燃料内燃机.pdf

1、10申请公布号CN102016275A43申请公布日20110413CN102016275ACN102016275A21申请号200880128782X22申请日20080424F02D41/38200601F02D41/40200601F02D45/0020060171申请人丰田自动车株式会社地址日本爱知县72发明人丹野史朗伊藤泰志74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人史雁鸣54发明名称多燃料内燃机57摘要本发明改进在压缩自点火扩散燃烧模式运转时的燃烧室CC内的低压缩点火性燃料的点火性。在将性状不同的至少两种燃料F1、F2中的至少一种导入燃烧室CC、或将由至少两

2、种燃料F1、F2构成的混合燃料导入燃烧室CC内来进行运转的多燃料内燃机中，电子控制装置1设有燃料特性检测机构，用于检测对于被导入所述燃烧室CC内的燃料自身的压缩点火性指数化了的点火性指数值；燃料喷射控制机构，用于在采用根据点火性指数值被判断为低压缩点火性的燃烧室CC内的燃料并使其压缩自点火扩散燃烧时，从进气行程到压缩行程的期间中的规定的正时预喷射燃料，之后，对燃料进行主喷射，将低压缩点火性的燃料导入燃烧室CC。85PCT申请进入国家阶段日2010102286PCT申请的申请数据PCT/JP2008/0579562008042487PCT申请的公布数据WO2009/130777JA2009102

3、951INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书21页附图9页CN102016285A1/1页21一种多燃料内燃机，所述多燃料内燃机通过将性状不同的至少两种燃料中的至少一种燃料导入燃烧室、或者将由所述至少两种燃料构成的混合燃料导入燃烧室来进行运转，其特征在于，所述多燃料内燃机设置有燃料特性检测机构，所述燃料特性检测机构检测对于被导入所述燃烧室内的燃料自身的压缩点火性指数化了的点火性指数值，燃料喷射控制机构，在采用根据所述点火性指数值被判断为低压缩点火性的所述燃烧室内的燃料并使其压缩自点火扩散燃烧时，所述燃料喷射控制机构在从进气行程到压缩行程的期间中的规定的正

4、时使燃料进行预喷射，之后，对燃料进行主喷射，将所述低压缩点火性的燃料导入所述燃烧室内。2如权利要求1所述的多燃料内燃机，其特征在于，对于所述燃烧室内的所述预喷射的燃料的点火性越低，则所述燃料喷射控制机构在从所述进气行程到压缩行程的期间中越早的正时使燃料进行预喷射。3如权利要求1或2所述的多燃料内燃机，其特征在于，进气压越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射的燃料喷射量减少。4如权利要求3所述的多燃料内燃机，其特征在于，进气压越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射的燃料喷射量的上限值降低。5如权利要求1、2、3或4所述的多燃料内燃机，其特征在于，内燃机转速越低，则所述燃料喷射控制机构越使

5、所述预喷射的燃料喷射量减少。6如权利要求5所述的多燃料内燃机，其特征在于，内燃机转速越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射的燃料喷射量的上限值降低。7如权利要求1至6中任何一项所述的多燃料内燃机，其特征在于，被导入所述燃烧室内的燃料为汽油和轻油的混合燃料。8如权利要求1所述的多燃料内燃机，其特征在于，所述预喷射的燃料为高易燃性燃料，所述燃料喷射控制机构使所述预喷射的燃料的混合气进行火花点火，之后，进行主喷射。9如权利要求1至8中任何一项所述的多燃料内燃机，其特征在于，所述燃料喷射控制机构在实施所述预喷射的情况下，对所述主喷射的燃料喷射正时进行提前角控制。权利要求书CN102016275AC

6、N102016285A1/21页3多燃料内燃机技术领域0001本发明涉及一种多燃料内燃机，所述多燃料内燃机通过将性状不同的至少两种燃料中的至少一种燃料导入燃烧室、或者将由所述至少两种燃料构成的混合燃料导入燃烧室来进行运转。背景技术0002过去，已知有利用性状不同的多种燃料进行运转的所谓多燃料内燃机。例如，在下面所述的专利文献1中，揭示了一种多燃料内燃机，所述多燃料内燃机，将低辛烷值燃料喷射到被进气泵喷射的高辛烷值燃料的混合气中，以该低辛烷值燃料的自燃作为起点，使高辛烷值燃料的混合气火焰传播燃烧，从而，由于可以加快燃烧速度、缩短到燃烧完毕为止的时间，所以，可以防止爆震。另外，在下面所述的专利文献

7、2中，揭示了一种多燃料内燃机，所述多燃料内燃机，能够利用驾驶者从汽油或轻油、乙醇等多种燃料中选择出来的燃料进行运转。进而，在该专利文献2中记载了一种多燃料内燃机，所述多燃料内燃机，如果内燃机负荷比规定的负荷小的话，则以火花点火模式运转，如果是高负荷的话，则以压缩自点火扩散燃烧模式运转。另外，在下面所述的专利文献3中，记载了一种利用汽油和轻油的混合燃料进行运转的多燃料内燃机。0003专利文献1特开2004197660号公报0004专利文献2特开2004245126号公报0005专利文献3特开平968061号公报0006但是，上述专利文献1中记载的多燃料内燃机，由于主燃烧通过火焰传播来进行，所以，

8、防止爆震的效果有限。另一方面，作为为了抑制爆震的发生的有效的燃烧形态，已知通过使喷射到压缩空气中的燃料自点火来使之扩散燃烧的压缩自点火扩散燃烧。0007这里，在进行压缩自点火扩散燃烧时使用的燃料的压缩点火性低的情况下，由于若该压缩点火性低，则越低就越点火滞后的期间从燃料喷射到点火开始为止的时间长期化，所以，点火时引起急剧的燃烧，会导致氮氧化物NOX的产生量的增大及热效率的恶化。从而，为了避免NOX产生量的增大等，使急剧进行的燃烧缓和即可，为此，可以谋求燃料喷射正时的点火延迟角化。但是，在利用压缩点火性低的燃料进行压缩自点火扩散燃烧时，由于通过使燃料喷射正时延迟，PM及烟尘的产生量会增大，所以，

9、是不理想的。发明内容0008因此，本发明的目的是提供一种多燃料内燃机，所述多燃料内燃机能够改进装置现有技术例的不当之处，改进在压缩自点火扩散燃烧模式运转时对于燃烧室内的低压缩点火性燃料的点火性。0009为了达到上述目的，在方案1记载的发明中，提供一种多燃料内燃机，所述多说明书CN102016275ACN102016285A2/21页4燃料内燃机通过将性状不同的至少两种燃料中的至少一种燃料导入燃烧室、或者将由所述至少两种燃料构成的混合燃料导入燃烧室来进行运转，所述多燃料内燃机设置有燃料特性检测机构，所述燃料特性检测机构检测对于被导入该燃烧室内的燃料自身的压缩点火性指数化了的点火性指数值；燃料喷射

10、控制机构，在采用根据该点火性指数值被判断为低压缩点火性的所述燃烧室内的燃料并使其压缩自点火扩散燃烧时，所述燃料喷射控制机构在从进气行程到压缩行程的期间中的规定的正时使燃料进行预喷射，之后，使燃料进行主喷射，将所述低压缩点火性的燃料导入所述燃烧室内。0010在方案1所述的多燃料内燃机中，由于伴随着预喷射的燃料的燃烧，燃烧室内的气缸内温度及气缸内压力上升，所以，对于在燃烧室内被主喷射的燃料的点火性提高。另外，在这种多燃料内燃机中，通过在伴随着被预喷射的燃料的点火发生焰心时及发热时进行主喷射，提高对于燃烧室内的主喷射燃料的点火性。因此，在这种多燃料内燃机中，由于能够进行在没有因异常燃烧引起的爆震的稳

11、定的压缩自点火扩散燃烧模式下的运转，所以，即使导入到燃烧室内的主喷射燃料的压缩点火性低，也不会引起急剧的燃烧，可以抑制NOX的产生量的增大及热效率的恶化。进而，在这种多燃料内燃机中，由于即使燃料的压缩点火性低，在压缩自点火扩散燃烧时也不会引起柴油机爆震，所以，能够抑制燃烧时的噪音、振动，另外，由于即使燃料的压缩点火性低，也能够使压缩自点火扩散燃烧时的点火稳定，所以，能够抑制由不稳定的点火及燃烧的反复所引起的转矩的变动。0011一般地，随着对于燃烧室内的燃料的点火性逐渐降低，到该燃料自己点火为止，需要花费时间。因此，根据方案2所述的发明，在上述方案1所述的多燃料内燃机中，以如下方式构成燃料喷射控

12、制机构，即，对于所述燃烧室内的所述预喷射的燃料的点火性越低，则所述燃料喷射控制机构在从所述进气行程到压缩行程期间中越早的正时使燃料进行预喷射。0012从而，在该方案2所述的多燃料内燃机中，即使预喷射燃料本身的压缩点火性低，也可以使该预喷射燃料在达到主喷射的燃料喷射正时之前自己点火。0013另外，为了达到上述目的，根据方案3所述的发明，在上述方案1或2所述的多燃料内燃机中，以如下的方式构成燃料喷射控制机构，即，进气压越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射的燃料喷射量减少。例如，如方案4所记载的发明所述，所述燃料喷射控制机构以如下的方式构成，即，进气压越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射

13、的燃料喷射量的上限值降低。0014在预喷射的燃料喷射量相同的情况下，进气压越低，在压缩自点火扩散燃烧时，越容易引起急剧的燃烧，但是，在方案3或4所述的多燃料内燃机中，由于进气压越低预喷射的燃料喷射量变得越少，所以，可以防止急剧的燃烧。0015另外，为了达到上述目的，根据方案5所述的发明，在上述方案1、2、3或4所述的多燃料内燃机中，以如下的方式构成燃料喷射机构，即，内燃机转速越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射的燃料喷射量减少。例如，如方案6所述，该燃料喷射控制机构以如下所述的方式构成，即，内燃机转速越低，则所述燃料喷射控制机构越使所述预喷射的燃料喷射量的上限值降低。0016在预喷射的燃

14、料喷射量相同的情况下，内燃机转速越低，在压缩自点火扩散燃说明书CN102016275ACN102016285A3/21页5烧时越容易引起急剧的燃烧，但是，在方案5或6所述的多燃料内燃机中，由于内燃机转速越低，预喷射的燃料喷射量变得越少，所以，可以防止急剧的燃烧。0017这里，如果从省略点火正时的控制等的观点出发的话，优选地，被预喷射的燃料在燃烧室内自己点火，因此，优选地，在该燃料中至少包含有压缩点火性优异的燃料。从而，例如，如方案7所记载的发明，该燃烧室内的燃料可以为汽油和轻油的混合燃料。0018另外，为了达到上述目的，根据方案8所述的发明，在上述方案1所述的多燃料内燃机中，被预喷射的燃料是高

15、易燃性燃料，所述燃料喷射控制机构使所述预喷射的燃料的混合气进行火花点火，之后，进行主喷射。0019在方案8所述的多燃料内燃机中，由于通过火花点火使预喷射燃料点火燃烧，从而，燃烧室内的气缸内温度及气缸内压力上升，所以，对于燃烧室内的主喷射燃料的点火性提高。另外，在该多燃料内燃机中，通过伴随着预喷射燃料因火花点火引起的点火，在发生焰心时或发热时进行主喷射，对于燃烧室内的主喷射燃料的点火性提高。因此，在该多燃料内燃机中，可以产生和上述方案1所述的多燃料内燃机同样的效果。0020另外，为了达到上述目的，根据方案9所述的发明，在上述方案1至8中任何一项所述的多燃料内燃机中，所述燃料喷射控制机构在实施所述

16、预喷射的情况下，对所述主喷射的燃料喷射正时进行提前角控制。0021在该方案9所述的多燃料内燃机中，由于借助预喷射防止急剧燃烧，所以，通过使主喷射的燃料喷射正时提前，可以抑制在压缩自点火扩散燃烧时的PM及烟尘的发生。0022根据本发明的多燃料内燃机，如果在压缩自点火扩散燃烧模式下运转时的燃料的压缩点火性低，则在主喷射前进行预喷射，利用其燃烧反应使气缸内温度及气缸内压力上升，提高对于主喷射燃料的点火性。另外，该多燃料内燃机，在同样的状况下，将伴随着预喷射燃料的点火的焰心及发热作为火种，提高对于低压缩点火性的主喷射燃料的点火性。因此，根据这种多燃料内燃机，与被导入到燃烧室内的燃料的压缩点火性的好坏无

17、关，可以进行能够抑制由异常燃烧引起的爆震的发生的压缩自点火扩散燃烧。特别是，这种多燃料内燃机，由于即使利用低压缩点火性的燃料，也不会引起急剧的燃烧，能够使之进行压缩自点火扩散燃烧，所以，可以抑制NOX的产生量的增大及热效率的恶化。另外，这种多燃料内燃机，由于即使使用低压缩点火性的燃料，也能够进行在压缩自点火扩散燃烧时稳定的点火及燃烧，所以，可以抑制燃烧时的噪音、振动、转矩变动。另一方面，在该多燃料内燃机中，即使混合燃料的压缩点火性恶化也能够进行稳定的压缩自点火扩散燃烧，可以提高蒸发性高的燃料的混合比例，可以抑制压缩自点火扩散燃烧时的PM及烟尘的发生。这样，根据本发明的多燃料内燃机，能够进行稳定

18、的压缩自点火扩散燃烧模式运转，可以提高排放性能及输出性能，谋求燃料消耗性能的提高。附图说明0023图1是表示根据本发明的多燃料内燃机的实施例1的结构的图示。0024图2是表示设定燃烧模式时使用的燃烧模式映象数据的一个例子的图示。说明书CN102016275ACN102016285A4/21页60025图3是表示在燃料喷射模式转换时使用的燃料喷射模式转换条件映象数据的一个例子的图示。0026图4是表示在预喷射正时的转换时使用的预喷射正时转换条件映象数据的一个例子的图示。0027图5是表示在基准预喷射量选定时使用的基准预喷射量选定映象数据的一个例子的图示。0028图6是表示在预喷射量上限警戒值选定

19、时使用的预喷射量上限警戒值选定映象数据的一个例子的图示。0029图7是说明实施例1的多燃料内燃机中的燃烧喷射控制动作的流程图。0030图8是表示根据本发明的多燃料内燃机的实施例2的结构的图示。0031图9是说明实施例2的多燃料内燃机中的燃烧喷射控制动作的流程图。0032图10是表示根据本发明的多燃料内燃机的实施例3的结构的图示。0033图11是表示根据本发明的多燃料内燃机的实施例4的结构的图示。0034符号说明00351电子控制装置003616曲柄角传感器003723空气流量计003841A第一燃料箱003941B第二燃料箱004050、150、250燃料供应装置004157、157、257A

20、、257B燃料喷射阀004281水温传感器004382进气温度传感器004483气缸内压力传感器0045CC燃烧室0046F1第一燃料0047F2第二燃料0048FM主喷射量0049FP、FPC、FPS预喷射量0050FPC1、FPS1基准预喷射量0051FPC2、FPS2预喷射量上限警戒值0052I、IP、IM点火性指数值0053IS1第一点火性判断基准值0054IS2第二点火性判断基准值0055KL内燃机负荷0056NE发动机转速0057PIN进气压0058PR最大气缸内压力上升率0059PR0燃烧状态判定基准值说明书CN102016275ACN102016285A5/21页70060TA

21、进气温度0061TW水温0062TM主喷射正时0063TP、TPC、TPS预喷射正时具体实施方式0064下面，基于附图详细说明根据本发明的多燃料内燃机的实施例。另外，本发明并不受实施例的限定。0065实施例10066下面，根据图1至图7说明根据本发明的多燃料内燃机的实施例1。该多燃料内燃机是通过将性状不同的至少两种燃料中的至少一种燃料导入燃烧室、或者将由所述至少两种燃料构成的混合燃料导入燃烧室来进行运转的内燃机。在本实施例中，以后一种多燃料内燃机为例进行说明。0067这种多燃料内燃机，借助图1所示的电子控制装置ECU1进行燃烧控制等各种控制动作。该电子控制装置1由图中未示出的CPU中央运算处理

22、装置、预先存储有规定的控制程序等的ROMREADONLYMEMORY只读存储器、暂时存储该CPU的运算结果的RAMRANDOMACCESSMEMORY随机存取存储器、存储预先准备的信息等的备份RAM等构成。0068首先，根据图1对于这里所举例的多燃料内燃机的结构进行说明。另外，在图1中，图中只表示出了一个气缸，但是，本发明并不局限于此，也可以适用于多气缸的多燃料内燃机。在本实施例1中，以具有多个气缸的多燃料内燃机进行说明。0069在这种多燃料内燃机中，配备有形成燃烧室CC的气缸盖11、气缸体12及活塞13。这里，该气缸盖11和气缸体12经由图1中所示的气缸盖衬垫14由螺栓等紧固，活塞13可以往

23、复运动地配置在借此形成的气缸盖11的下面的凹部11A和气缸体12的气缸筒12A的空间内。并且，上述燃烧室CC由该气缸盖11的凹部11A的壁面、气缸筒12A的壁面和活塞13的顶面13A包围的空间构成。0070本实施例1的多燃料内燃机，根据内燃机的转速、内燃机负荷等运转条件及燃烧模式，将空气和燃料送入燃烧室CC，进行对应于该运转条件等的燃烧控制。对于该空气，经由图1所示的进气通路21和气缸盖11的进气口11B从外部吸入。另一方面，对于该燃料，利用图1所示的燃料供应装置50进行供应。0071首先，对于空气的供应路径进行说明。在本实施例1的进气通路21上设置有除去包含在从外部导入的空气中的尘埃等异物的

24、空气滤清器22和检测来自外部的吸入空气量的空气流量计23。在该多燃料内燃机中，该空气滤清器23的检测信号被送往电子控制装置1，根据该检测信号，电子控制装置1计算出吸入空气量、内燃机负荷等。0072另外，在该进气通路21上比空气滤清器23更靠下游侧，设置有调节吸入到燃烧室CC内的吸入空气量的节气门24、以及开闭驱动该节气门24的节气门促动器25。本实施例1的电子控制装置1根据运转条件及燃烧模式驱动控制该进气门促动器25，调节进气门24的气门开启角度，以便使之成为对应于该运转条件等的气门开度换句话说，吸入空气量。例如，对该节气门24进行调节，以便将为了形成对应于运转条件、燃烧模说明书CN10201

25、6275ACN102016285A6/21页8式的空燃比所必需的吸入空气量的空气吸入燃烧室CC。在这种多燃料内燃机中，设置有节气门开度传感器26，该节气门开度传感器26检测该节气门24的气门开度，将其检测信号输送给电子控制装置1。0073进而，进气口11B其一端在燃烧室CC开口，在该开口部分设置使该开口开闭的进气门31。该开口的数量可以是一个，也可以是多个，在每一个开口配备有进气门31。从而，在该多燃料内燃机中，通过使该进气门31开启，从进气口11B向燃烧室CC内吸入空气，另一方面，通过使该进气门31关闭，隔断空气向燃烧室CC内的流入。0074这里，作为该进气门31，例如，有伴随着图中未示出的

26、进气侧凸轮轴的旋转和弹性构件螺旋弹簧的弹力而被开闭驱动的进气门。在这种节气门31中，通过使由链条、链轮等构成的动力传递机构介于该进气侧凸轮轴与曲轴15之间，使该进气侧凸轮轴与曲轴15的旋转连动，在预先设定的开闭正时进行开闭驱动。在本实施例1的多燃料内燃机中，应用这种与曲轴15的旋转同步地被开闭驱动的进气门31。0075但是，这种多燃料内燃机，也可以具有能够变更该进气门31的开闭正时或提升量的所谓可变气门正时和提升机构等的可变气门机构，借此，可以将该进气门31的开闭正时、提升量变成对应于运转条件及燃烧模式的合适的开闭正时及提升量。进而，在该多燃料内燃机中，为了获得与这种可变气门机构同样的作用效果

27、，也可以采用所谓的电磁驱动阀，所述电磁驱动阀利用电磁力开闭驱动进气门31。0076接着，对于燃料供应装置50进行说明。该燃料供应装置50将性状不同的多种燃料导入到燃烧室CC。在本实施例1中，例举了这样一种结构，在所述结构中，将性状不同的两种燃料贮存在第一燃料箱41A内的第一燃料F1和贮存在第二燃料箱41B内的第二燃料F2以预先规定的燃料混合比混合，以便能够将该混合燃料直接喷射到燃烧室CC内。0077具体地，该燃料供应装置50具有第一供应泵52A，所述第一供应泵52A从第一燃料箱41A抽吸第一燃料F1，送往第一燃料通路51A；第二供应泵52B，所述第二供应泵52B从第二燃料箱41B抽吸第二燃料F

28、2，送往第二燃料通路51B；燃料混合机构53，所述燃料混合机构53使分别从所述第一及第二燃料通路51A、51B送来的第一及第二燃料F1、F2混合；高压燃料泵55，该高压燃料泵55对利用所述燃料混合机构53生成的混合燃料加压，并压送到高压燃料通路54中；输送通路56，所述输送通路56将该高压燃料通路54的混合燃料分配给各个气缸；各个气缸的燃料喷射阀57，所述燃料喷射阀57将从输送通路56供应的混合燃料喷射到燃烧室CC内。0078在该燃料供应装置50中，利用电子控制装置1的燃料混合控制机构驱动控制所述第一供应泵52A、第二供应泵52B及燃料混合机构53，借此，利用燃料混合机构53生成规定的燃料混合

29、比例的混合燃料。例如，该燃料供应装置50可以通过利用电子控制装置1的燃料混合控制机构使所述第一供应泵52A和第二供应泵52B的各自的排出量增加或减少，调节混合燃料的燃料混合比例，也可以根据该燃料混合控制机构的指示，在燃料混合机构53中使第一及第二燃料F1、F2各自的混合比例增加或减少，调节混合燃料的燃料混合比例。这里，该燃料混合比例可以是预先设定的一定的值，也可以是根据运转条件及燃烧模式而变的变动值。0079另外，该燃料供应装置50，由电子控制装置1的燃料喷射控制机构驱动控制所说明书CN102016275ACN102016285A7/21页9述高压燃料泵55及燃料喷射阀57，借此，以所希望的燃

30、料喷射量、燃料喷射正时及燃料喷射期间等燃料喷射条件喷射上述生成的混合燃料。例如，由该电子控制装置1的燃料喷射控制机构从高压燃料泵55压送该混合燃料，以对应于运转条件、燃烧模式等的燃料喷射条件由燃料喷射阀57进行喷射。0080这样供应给燃烧室CC的混合燃料，与上述空气相结合，借助对应于燃烧模式的点火模式的点火动作而燃烧。并且，在该燃烧之后的气缸内气体被从燃烧室CC向图1所示的排气口11C排出。这里，在该排气口11C配置有使与燃烧室CC之间的开口开闭的排气门61。该开口的数量可以是一个也可以是多个，在每一个上述开口配置有上述排气门61。从而，在该多燃料内燃机中，通过开启该排气门61，将燃烧后的气缸

31、内的气体从燃烧室CC内向排气口11C排出，通过关闭该排气门61，隔断气缸内气体向排气口11C的排出。0081另外，在内燃机中，一般地，将燃烧模式大致分为扩散燃烧模式和火焰传播燃烧模式，作为与之分别对应的点火模式，准备压缩自点火模式和预混合火花点火模式。下面，将它们汇总起来统称为燃烧模式，分别称之为压缩自点火扩散燃烧模式、预混合火花点火火焰传播燃烧模式。0082首先，所谓压缩自点火扩散燃烧模式，是通过向在压缩行程中在燃烧室CC内形成的高温压缩空气中喷射高压燃料，使燃料的一部分自己点火、一边使该燃料和空气扩散混合一边进行燃烧的燃烧形态。这里，由于燃烧室CC内的压缩空气和燃料难以在瞬时混合，所以，在

32、燃料的喷射刚刚开始之后，会在各处产生空燃比的浓淡。另一方面，在使之进行扩散燃烧时，一般地，如下面所述，使用压缩点火性优异的燃料，这种压缩点火性良好的燃料不等到全部喷射量喷射完毕就会在适合于燃烧的空燃比的部分中自燃。因此，在这种压缩自点火扩散燃烧模式中，适合于燃烧的空燃比的部分的燃料首先自己点火，借此形成的火焰一边将剩余的燃料和空气卷入一边逐渐地进行燃烧。在这种压缩自点火扩散燃烧时，由于不引起异常燃烧，所以，不会发生一般地在汽油内燃机中所说的爆震。因此，为了在高负荷区域获取高转矩化及高输出化，以不受爆震制约的压缩自点火扩散燃烧模式进行运转是优选的。0083为了以这种压缩自点火扩散燃烧模式运转，通

33、常必须使用着火点比压缩空气的压缩热低的压缩点火性良好的燃料。例如，作为这种压缩点火性良好的燃料，可以考虑轻油或二甲醚等。进而，近年来，作为轻油的替代燃料，GTLGASTOLIQUIDS天然气制油引起了人们的注意，这种GTL燃料容易生成所希望的性状的燃料。因此，对于压缩点火性良好的燃料，可以使用为了提高压缩点火性而生成的GTL燃料。这种压缩点火性良好的燃料不仅能够进行压缩自点火扩散燃烧，而且，在以压缩自点火扩散燃烧模式运转时，可以减少NOX的发生量，进而可以抑制燃烧时的噪音、振动。0084另一方面，所谓预混合火花点火火焰传播燃烧模式，是在将燃料和空气预先混合的燃烧室CC内的预混合气体中通过火花点

34、火给予火种，以该火种为中心，一边使火焰传播一边进行燃烧的燃烧形态。在这种预混合火花点火火焰传播燃烧模式中，也包括对于均匀混合的预混合气体进行点火的均匀燃烧、以及在点火机构周围形成浓度高的预混合气体且进而在其周围形成稀薄的预混合气体，相对于所述浓的预混合气体进行点火的成层燃烧等燃烧形态。说明书CN102016275ACN102016285A8/21页100085作为适合于预混合火花点火火焰传播燃烧模式的燃料，一般地可以考虑以汽油为代表的蒸发性高的燃料。这里，由于蒸发性高的燃料容易与空气混合，所以，有助于减少燃料的过浓的区域，抑制PM及烟尘、NOX及未燃烧碳氢化合物未燃烧HC。作为这种蒸发性高的燃

35、料，除汽油之外，已知有作为蒸发性高的性状的燃料生成的GTL燃料、二甲醚等醇类燃料等。0086本实施例1的多燃料内燃机是为了能够在上述两种燃烧模式下运转构成的。从而，在本实施例1的多燃料内燃机中，为了能够以预混合火花点火火焰传播燃烧模式进行运转，配置对预混合气体进行火花点火的图1所示的火花塞71。该火花塞71根据电子控制装置1的指示，在变成对应于预混合火花点火火焰传播燃烧模式时的运转条件的点火正时的时候，进行火花点火。0087另外，在本实施例1的电子控制装置1中，准备设定燃烧模式的燃烧模式设定机构。在这里所例举的燃烧模式设定机构中，利用以运转条件内燃机转速NE及内燃机负荷KL作为参数的如图2所示

36、的燃烧模式映象数据，选择对应于运转条件的最佳燃烧模式。例如，根据预先实验或模拟设定该燃烧模式映象数据，以便在中高负荷低旋转或高负荷高旋转等运转条件时，以压缩自点火扩散燃烧模式运转，在低负荷低旋转或低中负荷高旋转等运转条件时，以预混合火花点火火焰传播燃烧模式运转。对于该内燃机转速NE，可以由图1所示的曲柄角传感器16的检测信号来掌握。该曲柄角传感器16是检测曲轴15的旋转角度的传感器。另一方面，对于内燃机负荷KL，可以由上述空气流量计23的检测信号来掌握。0088这里，在压缩自点火扩散燃烧模式中，由于向压缩空气中喷射燃料，所以在使用了蒸发性低的燃料的情况下，燃料和空气的混合状态难以变得均匀，进而

37、，在扩散燃烧期间和之后的燃烧期间，由于燃烧室CC内的温度和压力降低，所以，会引起不完全燃烧，容易产生PM及烟尘。特别是，该PM及烟尘的产生量，若燃料的蒸发性低，则越低就越增加。因此，在以该压缩自点火扩散燃烧模式运转时，使用不仅具有高的压缩点火性、而且具有高的蒸发性的燃料即可，借此，由于被导入到燃烧室CC内的燃料的蒸发性增高，促进与空气的混合，所以，可以减少燃料的过浓区域，减少PM及烟尘的产生量。0089这里所说的“被导入到燃烧室CC内的燃料”，在如本实施例1的多燃料内燃机那样，采用由燃料混合机构53混合的各个燃料F1、F2的混合燃料被送往燃烧室CC的形式时，指的是该混合燃料。这里，以使压缩点火

38、性高、蒸发性低的燃料第一燃料F1贮存在第一燃料箱41A内，使压缩点火性低、蒸发性高的燃料第二燃料F2贮存在第二燃料箱41B内的情况作为例子。例如，作为该第一燃料F1，贮存轻油，作为该第二燃料F2，贮存汽油。在这种情况下，必须综合考虑各个燃料F1、F2的各种燃料特性，但是，被导入到燃烧室CC内的燃料，一般地，如果第一燃料F1的燃料混合比例多，则变成压缩点火性良好、蒸发性差的燃料特性，如果第二燃料F2的燃料混合比例多，则变成压缩点火性差、蒸发性良好的燃料特性。另外，在如后面所述的图11所示的多燃料内燃机那样，采用各个燃料F1、F2被单独供应给燃烧室CC的形式的情况下，将所供应的各个燃料F1、F2全

39、体称为“被导入到燃烧室CC内的燃料”。在这种情况下，如果第一燃料F1的供应比例多，则变成压缩点火性良好、蒸发性差的燃料特性，如果第二燃料F2的供应比例多，则变成压缩点火性差、蒸发性良好的燃料特性。说明书CN102016275ACN102016285A9/21页110090这样，被导入燃烧室CC内的燃料的燃料特性依赖于各个燃料F1、F2在其中所占有的比例，伴随着蒸发性高的第二燃料F2的增加，可以抑制在压缩自点火扩散燃烧时的PM及烟尘的发生，但是，另一方面，由于被导入燃烧室CC内的燃料的压缩点火性降低，所以，根据该增加量的程度，存在着不能自点火的可能性。另外，即使未达到不能自己点火的状态，压缩点火

40、性低的燃料，如前面所述，在压缩自点火扩散燃烧时，也会引起急剧的燃烧，会导致NOX的产生量的增大和热效率的恶化。进而，在利用这种压缩点火性低的燃料进行压缩自点火扩散燃烧的情况下，会导致所谓的柴油机爆震，导致燃烧时的噪音及振动的恶化，另外，由于点火会变得不稳定，引起剧烈的转矩变化，所以，不能进行稳定的内燃机运转。0091这里，近年来，利用作为PM捕集装置的DPFDIESELPARTICULATEFILTER排气烟尘过滤器抑制PM及烟尘向大气中的排放的技术获得了进展。因此，如果车上载置这种PM捕集装置的话，则即使增加压缩点火性高的第一燃料F1的量并提高被导入到燃烧室CC内的燃料的压缩点火性，也能够抑

41、制PM及烟尘向大气中的排放。从而，这里，由于借助这种PM捕集装置，在压缩自点火扩散燃烧时，可以使用压缩点火性高的燃料，所以，可以改进在使用压缩点火性低的燃烧时引起的NOX发生量的增大及燃烧时的噪音等。0092但是，在这种多燃料内燃机中，根据是选择什么样的燃烧模式，进而，根据在所选择的燃烧模式中应用什么样的燃料混合比例，会对之后的燃料混合比例即，被导入到燃烧室CC内的燃料的燃料特性以很大的影响。例如，在利用压缩点火性高的第一燃料F1的混合比例高的混合燃料、采用压缩自点火燃烧模式多的情况下，蒸发性高的第二燃料F2残留在第二燃料箱41B内、而第一燃料F1消耗光的可能性高。因此，在进而继续以压缩自点火

42、扩散燃烧模式运转的情况下，例如，不得不从某一时刻起降低第一燃料F1的混合比例，抑制该第一燃料F1的使用量，使被导入燃烧室CC内的燃料的压缩点火性降低。这样，在这种多燃料内燃机中，并不一定每时每刻将适合于压缩自点火扩散燃烧的良好的压缩点火性的燃料导入到燃烧室CC内。0093另一方面，即使不能使上述燃料本身的压缩点火性提高，对于被导入到燃烧室CC内的燃料的点火性也能够得以改进。例如，对于该燃烧室CC内的燃料的点火性，通过提高气缸内温度、气缸内压力，可以得以改进。并且，为了使气缸内温度、气缸内压力上升，可以在进行通常的燃料喷射下面，称之为“主喷射”之前，进行预备的燃料喷射下面，称之为“预喷射”，使该

43、预喷射的燃料在主喷射之前在燃烧室CC内燃烧。下面，将只进行该主喷射的燃料喷射模式称作通常燃料喷射模式，将进行预喷射及主喷射的燃料喷射模式称为复合燃料喷射模式。0094因此，在本实施例1的多燃料内燃机中，根据对于燃烧室CC内的燃料的点火性，进行压缩自点火扩散燃烧模式运转时的燃料喷射模式的转换。0095这里，对于燃烧室CC内的燃料的点火性，不仅依赖于该燃料本身的压缩点火性的好坏，而且也依赖于水温TW、进气温度TA的高低，进行好坏的变化。例如，即使被导入燃烧室CC内的燃料在一定程度上具有良好的压缩点火性，如果水温TW、进气温度TA比规定的温度低的话，对于该燃料的点火性也会变差。这样，对于燃烧室CC内

44、的燃料的点火性，若该燃料本身的压缩点火性低的话，则越低越恶化，并且，若水温TW、进气温说明书CN102016275ACN102016285A10/21页12度TA低的话，则越低越恶化。从而，在转换压缩自点火扩散燃烧模式运转时的燃料喷射模式时，有必要综合地考虑被导入燃烧室CC内的燃料的压缩点火性、水温TW和进气温度TA来判断对于该燃料的点火性。0096对于该燃料的压缩点火性，可以利用将其是否良好指数化的指数值以下，称之为“点火性指数值”I表示。从而，在本实施例1的电子控制装置1中，设置进行该燃料的点火性指数值I的检测的燃料特性检测机构。具体地说，作为燃料的点火性指数值I，可以利用燃料的辛烷值辛烷

45、指数或压缩自点火扩散燃烧模式运转时的点火滞后期间。0097对于该燃料的辛烷值，例如，可以从由燃料特性检测机构认知的各个燃料F1、F2的性状来把握。但是，在本实施例1中，由于所述各个燃料F1、F2在燃料混合机构53中以规定的燃料混合比例混合之后，被送往燃烧室CC，所以，如果不考虑该燃料混合比例，则不能掌握被导入燃烧室CC内的燃料混合燃料的正确的辛烷值。因此，在将被导入燃烧室CC内的燃料混合燃料的辛烷值作为点火性指数值加以利用的情况下，根据各个燃料F1、F2的辛烷值和它们的燃料混合比例，计算出其辛烷值。0098这里，对于各个燃料F1、F2的性状，可以在车辆上设置给油操作者输入的输入装置，认知给油时

46、的各个燃料F1、F2的性状，也可以从给油设备经由各个通信装置向车辆发送和接受给油燃料的类别、性状、给油量等的给油信息，以此来进行认知。另外，对于各个燃料F1、F2的性状，例如，也可以从分别设置于第一及第二燃料箱41A、41B的图中未示出的燃料性状传感器的检测信号来推定。在这种情况下，燃料特性检测机构利用该燃料性状传感器检测出燃料的比重、粘度及电导率等，根据这些数据推定该燃料的性状。0099另一方面，对于压缩自点火扩散燃烧模式运转时的点火滞后期间，可以利用图中未示出的气缸内压传感器或点火正时传感器、曲柄角传感器16的检测信号进行检测。例如，燃料特性检测机构，在压缩自点火扩散燃烧模式运转时，可以根

47、据从气缸内压传感器检测出来的气缸内压力的变化，计算出点火滞后期间。另外，该燃料特性检测机构，压缩自点火扩散燃烧模式运转时，也可以利用作为点火正时传感器的探针计测离子电流，基于该离子电流计算出点火滞后期间。另外，该燃料特性检测机构，在压缩自点火扩散燃烧模式运转时，也可以根据由曲柄角传感器16检测出来的曲柄角速度的变化，计算出点火滞后期间。另外，在本实施例1的多燃料内燃机中，不配备气缸内压传感器。0100进而，作为燃料的点火性指数值I，也可以利用压缩自点火扩散燃烧模式运转时的热产生率或者以之作为基准的值。对于该热产生率或者以之作为基准的值，可以根据由气缸内压传感器检测出来的气缸内压力和由曲柄角传感

48、器16检测出来的曲柄角求出。0101本实施例1的电子控制装置1的燃料喷射控制机构，根据这样检测出来的被导入燃烧室CC内的燃料的点火性指数值I、由图1所示的水温传感器81检测出来的水温TW、由图1所示的进气温度传感器82检测出来的进气温度TA，判断对于燃烧室CC内的燃料的点火性，根据该判断结果，进行压缩自点火扩散燃烧模式运转时的燃料喷射模式的转换。例如，作为本实施例1的燃料喷射模式，准备上面所述的通常燃料喷射模式和复合燃料喷射模式，在该燃料喷射控制机构中，如果对于燃烧室CC内的燃料的点火性比规定说明书CN102016275ACN102016285A11/21页13的点火性高的话，则选择通常燃料喷

49、射模式，如果该点火性比规定的点火性低的话，则选择复合燃料喷射模式。0102作为具体的策略，在本实施例1的燃料喷射控制机构中，对被导入燃烧室CC内的燃料的点火性指数值I与作为考虑到水温TW、进气温度TA而设定的燃料喷射模式转换条件的点火性的判断用阈值下面，称之为“第一点火性判断基准值”IS1进行比较，根据该比较的结果，选择燃料喷射模式。所谓第一点火性判断基准值IS1，是在当前的水温TW和进气温度TA的状态下，对于能够只通过主喷射就进行上述不会引起NOX产生量的增大或燃烧时的噪音等的良好的压缩自点火扩散燃烧的、压缩点火性最低的燃料的点火性指数值，水温TW或进气温度TA越低，越显示出高的值。这里，以

50、水温TW及进气温度TA作为参数，预先准备这些温度越是低温就越选择数值高的第一点火性判断基准值IS1的图3所示的燃料喷射模式转换条件映象数据。从而，本实施例1的燃料喷射控制机构这样进行设定使得如果该点火性指数值I在第一点火性判断基准值IS1以上的话，则选择通常燃料喷射模式，如果该点火性指数值I比第一点火性判断基准值IS1小的话，则选择复合燃料喷射模式。0103另外，在压缩自点火扩散燃烧模式中，通常，主喷射的燃料喷射正时下面称之为“主喷射正时”TM被设定于在压缩行程后期内能够进行良好的压缩自点火扩散燃烧的正时。一般地，将活塞13位于压缩上止点附近时设定为主喷射正时。因此，作为预喷射的燃料喷射正时下