的具有最大閥升程的時間段。因此，對于這種方法，可以更好地控制塞附近流速以獲得稀薄燃燒工作期間塞附近流速的期望值。
[0127]圖18是由ECU40執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例3中的特定控制的控制例程的流程圖。在圖18中，與涉及實(shí)施例1的圖11中的步驟相同的步驟被賦予相同的附圖標(biāo)記，這些步驟的解釋在此被省略或簡化。
[0128]在圖18所示的流程中，ECU40在步驟106確定點(diǎn)火能量，然后判定當(dāng)前的引擎轉(zhuǎn)速NE是否低于第四引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ4(步驟300)。如上所述，第四引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ4是用于根據(jù)稀薄燃燒工作區(qū)域中的引擎轉(zhuǎn)速改變滾流形狀的閾值。
[0129]當(dāng)在步驟300做出肯定的判定時(NE〈NE4)，ECT40選擇提供具有長閥升程最大值時間段的閥升程特征作為流速控制值(目標(biāo)閥升程特征)的凸輪，以及根據(jù)預(yù)定的映射等確定用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)A/F下的所需轉(zhuǎn)矩的節(jié)流閥開度、燃料噴射量以及點(diǎn)火時間的目標(biāo)值(步驟302)。同時，當(dāng)在步驟300做出否定的判定時(NE2NE4)，ECU 40選擇提供具有短閥升程最大值時間段的閥升程特征作為流速控制值(目標(biāo)閥升程特征)的凸輪，以及根據(jù)預(yù)定的映射等確定用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)A/F下的所需轉(zhuǎn)矩的節(jié)流閥開度、燃料噴射量以及點(diǎn)火時間的目標(biāo)值(步驟304)。然后，E⑶40根據(jù)各個確定的目標(biāo)值控制致動器(節(jié)流閥22、燃料噴射閥30、火花塞32以及進(jìn)氣可變閥裝置54)(步驟306)。
[0130]對于上述圖18所示的例程，通過使用能夠切換具有最大閥升程的時間段的進(jìn)氣可變閥裝置54來根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速在通常滾動形狀與ω滾動形狀之間改變滾流形狀，可以將稀薄燃燒工作區(qū)域中點(diǎn)火時的塞附近流速保持在最佳點(diǎn)火范圍內(nèi)，而不管引擎轉(zhuǎn)速值如何。進(jìn)一步地，對于該實(shí)施例的用于控制滾流的方法，可以在不依賴滾流比本身的控制的情況下(即，不減弱對于燃燒很重要的缸內(nèi)氣體湍動)控制滾流(滾動形狀)的渦心偏移的存在/不存在。因此，可以在確保擴(kuò)大稀薄界限(提高燃燒效率)的同時提高稀薄燃燒工作期間的空氣-燃料混合物的點(diǎn)火能力。
[0131]在上述實(shí)施例3中，根據(jù)本發(fā)明的第一到第四方面的“電子控制單元”通過使用ECU40執(zhí)行步驟300到306的處理來實(shí)現(xiàn)。
[0132]下面將參考圖19到23來解釋本發(fā)明的實(shí)施例4。首先解釋系統(tǒng)配置。圖19是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例4的內(nèi)燃機(jī)60的系統(tǒng)配置的示意圖。在圖19中，與圖1所示的構(gòu)成部件相同的構(gòu)成部件被賦予相同的附圖標(biāo)記，這些構(gòu)成部件的解釋在此被省略或簡化。
[0133]該實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)60與上述內(nèi)燃機(jī)1的配置方式相同，除了缸體內(nèi)的滾流可以通過進(jìn)氣通道62的進(jìn)氣端口62a的形狀產(chǎn)生，而不需要提供TCV 24，以及除了設(shè)置有進(jìn)氣可變閥裝置64和閥掩體(valve mask)66。進(jìn)氣可變閥裝置64可以連續(xù)地改變進(jìn)氣閥26的升程量。具有此功能的可變閥裝置本身是可得到的，此處省略對其具體配置的解釋。
[0134]圖20用于解釋圖19所示的閥掩體66的詳細(xì)配置。圖20是從缸體下方觀察的燃燒室14的視圖。針對每個缸體中設(shè)置的兩個進(jìn)氣端口62a中的每一個，除了燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域(即，接近火花塞32的區(qū)域)之外，在燃燒室14的壁面上形成閥掩體66，作為圍繞進(jìn)氣端口62a的出口的突出物。
[0135]下面解釋在實(shí)施例4中執(zhí)行的控制的特定部分。圖21是進(jìn)氣端口62a周圍的配置的剖面圖，該視圖沿著圖20所示的A-A線截取。作為設(shè)置以上述方式形成的閥掩體66的結(jié)果，如圖21所示，從進(jìn)氣端口 62a流入的進(jìn)氣因?yàn)檎g隙而不可能流向其中設(shè)置有閥掩體66的區(qū)域，但是能易于流到其中未設(shè)置閥掩體66的燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域。因此，從進(jìn)氣端口62a流入的進(jìn)氣可以聚集在燃燒室14的中心側(cè)，如圖20的箭頭所示。隨著進(jìn)氣閥26的升程量減小，這種趨勢顯現(xiàn)地更為明顯，這是因?yàn)殚y掩體66的作用增大。因此，當(dāng)進(jìn)氣閥26的升程量減小時，從進(jìn)氣端口 62a流入的進(jìn)氣更活躍地聚集在燃燒室14的中心側(cè)。因此，閥掩體66和能夠改變進(jìn)氣閥26的升程量的進(jìn)氣可變閥裝置64的組合構(gòu)成了影響缸內(nèi)氣體流動的裝置。
[0136]在具有上述配置的內(nèi)燃機(jī)60中，通過增加進(jìn)氣閥26的升程量以及阻止從進(jìn)氣端口62a流入的進(jìn)氣過度偏移到燃燒室14的中心側(cè)，可以抑制壓縮行程的后半段中滾流的渦心相對于燃燒室14的容積中心的偏移。因此，抑制具有ω滾動形狀的滾流的產(chǎn)生，并且產(chǎn)生具有通常滾動形狀的滾流，從而可以增加點(diǎn)火時的塞附近流速。同時，可以通過減小進(jìn)氣閥26的升程量以及增大朝向燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域的進(jìn)氣流量的比例來引發(fā)滾流的渦心偏移。因此，產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流，從而與產(chǎn)生具有通常滾動形狀的滾流的情況相比，可以減小塞附近流速。進(jìn)一步地，根據(jù)該實(shí)施例的此配置，可以通過以下方式控制具有ω滾動形狀的滾流的產(chǎn)生和不產(chǎn)生:即，使用閥掩體66確定的進(jìn)氣方向性根據(jù)進(jìn)氣閥26的升程量而改變的事實(shí)，以及增大或減小朝向燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域的進(jìn)氣流量的比例。為了在通過減小進(jìn)氣閥26的升程量執(zhí)行控制時有效地產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流，優(yōu)選地將設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)60中的進(jìn)氣端口62a配置為，使得能夠獲得適合于產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流的滾流比(參考圖7Α和7Β解釋的滾流比)。
[0137]因此，在該實(shí)施例中，通過設(shè)置以上述方式形成的閥掩體66，以及通過在稀薄燃燒工作區(qū)域中使用進(jìn)氣可變閥裝置64來根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速改變進(jìn)氣閥26的升程量，在通常滾動形狀與ω滾動形狀之間改變滾流形狀。更具體地說，在稀薄燃燒工作區(qū)域中的低旋轉(zhuǎn)側(cè)的區(qū)域(也稱為第一引擎轉(zhuǎn)速區(qū)域Rl)中，選定第一升程量(例如，最大升程量)作為進(jìn)氣閥26的升程量，并且在高旋轉(zhuǎn)側(cè)的區(qū)域(也稱為第二引擎轉(zhuǎn)速區(qū)域R2)中，選定小于第一升程量的第二升程量作為進(jìn)氣閥26的升程量。
[0138]下面解釋在實(shí)施例4中執(zhí)行的特定控制的具體實(shí)例。圖22A到22B用于解釋用于通過以下方式控制點(diǎn)火時的塞附近流速的方法:即，通過閥掩體66以及通過使用進(jìn)氣可變閥裝置64改變進(jìn)氣閥26的升程量來控制具有ω滾動形狀的滾流的產(chǎn)生和不產(chǎn)生。
[0139]如圖22Α和22Β所示，當(dāng)連續(xù)地使用較大的第一升程量時，不管引擎轉(zhuǎn)速如何，塞附近流速偏離稀薄燃燒工作區(qū)域中的高旋轉(zhuǎn)側(cè)的區(qū)域R2中的最佳點(diǎn)火范圍，這是因?yàn)樵谝孓D(zhuǎn)速增加之后，氣體流速也增加。同樣，當(dāng)連續(xù)地使用較小的第二升程量時，塞附近流速偏離低旋轉(zhuǎn)側(cè)的區(qū)域Rl中的最佳點(diǎn)火范圍。
[0140]在圖22Α和22Β所示的情況下，在稀薄燃燒工作區(qū)域中的低旋轉(zhuǎn)側(cè)的區(qū)域Rl中，可以使用具有通常滾動形狀的滾流，并且可以通過使用第一升程量使塞附近流速落在最佳點(diǎn)火范圍內(nèi)。因此，在該實(shí)施例中，當(dāng)在低于第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5(第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5達(dá)到最佳點(diǎn)火范圍的上限)的引擎轉(zhuǎn)速區(qū)域Rl中連續(xù)地使用較大的第一升程量的同時，選定第一升程量。
[0141]同時，在等于或高于第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5的高引擎轉(zhuǎn)速區(qū)域R2中，選定較小的第二升程量。因此，通過產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流，塞附近流速可在第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5附近減小，在第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5，滾流形狀改變，如圖22Α所示。通過這樣根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速改變滾流形狀，可以將稀薄燃燒工作區(qū)域中點(diǎn)火時的塞附近流速保持在最佳點(diǎn)火范圍內(nèi)。在閥升程特征的切換期間，調(diào)整節(jié)流閥22的開度以抵消進(jìn)氣量的變化。
[0142]進(jìn)一步地，對于圖22Α和22Β所示的方法，在相對于第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5的高旋轉(zhuǎn)側(cè)的區(qū)域R2中，使用具有小升程量的單一閥升程特征。但是，替代上述方法，也可以根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速連續(xù)地改變進(jìn)氣閥26的升程量。因此，對于這種方法，可以更好地控制塞附近流速以獲得稀薄燃燒工作期間塞附近流速的期望值。
[0143]圖23是由ECU40執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例4中的特定控制的控制例程的流程圖。在圖23中，與涉及實(shí)施例3的圖18中的步驟相同的步驟被賦予相同的附圖標(biāo)記，這些步驟的解釋在此被省略或簡化。
[0144]在圖23所示的例程中，ECU40在步驟106確定點(diǎn)火能量，然后判定當(dāng)前的引擎轉(zhuǎn)速NE是否低于第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5(步驟400)。如上所述，第五引擎轉(zhuǎn)速ΝΕ5是用于根據(jù)稀薄燃燒工作區(qū)域中的引擎轉(zhuǎn)速改變滾流形狀的閾值。
[0145]當(dāng)在步驟400做出肯定的判定時(ΝΕ〈ΝΕ5)，Ε⑶40選擇第一升程量(在第一升程量，獲得大升程量)作為流速控制值(目標(biāo)升程量)，以及根據(jù)預(yù)定的映射等確定用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)A/F下的所需轉(zhuǎn)矩的節(jié)流閥開度、燃料噴射量以及點(diǎn)火時間的目標(biāo)值(步驟402)。同時，當(dāng)在步驟400做出否定的判定時(NE > ΝΕ5)，ECU 40選擇第二升程量(在第二升程量，獲得小升程量)作為流速控制值(目標(biāo)升程量)，以及根據(jù)預(yù)定的映射等確定用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)A/F下的所需轉(zhuǎn)矩的節(jié)流閥開度、燃料噴射量以及點(diǎn)火時間的目標(biāo)值(步驟404)。然后，ECU 40根據(jù)各個確定的目標(biāo)值控制致動器(節(jié)流閥22、燃料噴射閥30、火花塞32以及進(jìn)氣可變閥裝置64)(步驟406)。
[0146]對于上述圖23所示的例程，通過使用閥掩體66和進(jìn)氣閥26的升程量的控制的組合來根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速在通常滾動形狀與ω滾動形狀之間改變滾流形狀，可以將稀薄燃燒工作區(qū)域中點(diǎn)火時的塞附近流速保持在最佳點(diǎn)火范圍內(nèi)，而不管引擎轉(zhuǎn)速的值如何。進(jìn)一步地，通過該實(shí)施例的用于控制滾流的方法，可以在不依賴滾流比本身的控制的情況下(即，在不減弱對于燃燒很重要的缸內(nèi)氣體湍動的情況下)控制滾流(滾動形狀)的渦心偏移的存在/不存在。因此，可以在確保擴(kuò)大稀薄界限(提高燃燒效率)的同時提高稀薄燃燒工作期間的空氣-燃料混合物的點(diǎn)火能力。
[0147]在上述實(shí)施例4中，根據(jù)本發(fā)明的第一到第六方面的“電子控制單元”通過使用ECU40執(zhí)行步驟400到406的處理來實(shí)現(xiàn)。
[0148]下面將參考圖24到27來描述本發(fā)明的實(shí)施例5。[系統(tǒng)配置的解釋]圖24是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例5的被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)70中的閥掩體72的詳細(xì)配置的示意圖。
[0149]該實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)70與上述內(nèi)燃機(jī)60的配置方式相同，除了設(shè)置閥掩體72替代閥掩體6 6。針對每個缸體中設(shè)置的兩個進(jìn)氣端口 6 2 a中的每一個，形成該實(shí)施例中的閥掩體72，作為僅在燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域(接近火花塞32的區(qū)域)中的燃燒室14的壁面上圍繞進(jìn)氣端口 62a的出口的突出物。
[0150]下面解釋在實(shí)施例5中執(zhí)行的控制的特定部分。圖25是進(jìn)氣端口62a周圍的配置的剖面圖，該視圖沿著圖24所示的B-B線截取。作為設(shè)置以上述方式形成的閥掩體72的結(jié)果，如圖25所示，從進(jìn)氣端口 6 2a流入的進(jìn)氣因?yàn)檎g隙而不可能流向其中設(shè)置有閥掩體7 2的燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域，但是易于流到其中未設(shè)置閥掩體72的其余區(qū)域。隨著進(jìn)氣閥26的升程量減小，這種趨勢顯現(xiàn)地更為明顯，這是因?yàn)殚y掩體72的作用增大。換言之，通過增加進(jìn)氣閥26的升程量，與其中進(jìn)氣閥26的升程量相對較小的情況相比，可以增大從進(jìn)氣端口 6 2a流入的進(jìn)氣中朝向燃燒室14的中心側(cè)的進(jìn)氣的流量的比例。
[0151]在具有上述配置的內(nèi)燃機(jī)70中，通過減小進(jìn)氣閥26的升程量以及阻止從進(jìn)氣端口62a流入的進(jìn)氣過度偏移到燃燒室14的中心側(cè)，可以抑制壓縮行程的后半段中滾流的渦心相對于燃燒室14的容積中心的偏移。因此，抑制具有ω滾動形狀的滾流的產(chǎn)生，并且產(chǎn)生具有通常滾動形狀的滾流，從而可以增大點(diǎn)火時的塞附近流速。同時，可以通過增加進(jìn)氣閥26的升程量以及增大朝向燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域的進(jìn)氣流量的比例來引發(fā)滾流的渦心偏移。因此，產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流，從而與產(chǎn)生具有通常滾動形狀的滾流的情況相比，可以減小塞附近流速。進(jìn)一步地，根據(jù)該實(shí)施例的配置，也可以通過以下方式控制具有ω滾動形狀的滾流的產(chǎn)生和不產(chǎn)生:即，使用閥掩體72確定的進(jìn)氣方向性根據(jù)進(jìn)氣閥26的升程量而改變的事實(shí)，以及增大或減小朝向燃燒室14的中心側(cè)的區(qū)域的進(jìn)氣流量的比例。為了在通過增加進(jìn)氣閥26的升程量執(zhí)行控制時有效地產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流，優(yōu)選地將設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)70中的進(jìn)氣端口62a配置為，使得能夠獲得適合于產(chǎn)生具有ω滾動形狀的滾流的滾流比(參考圖7Α和7Β解釋的滾流比)。
[0152]因此，在該實(shí)施例中，通過設(shè)置以上述方式形成的閥掩體72，以及還通過在稀薄燃燒工作區(qū)域中使用進(jìn)氣可變閥裝置64來根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速改變進(jìn)氣閥26的升程量，在通常滾動形狀與ω滾動形狀之間改變滾流形狀。更具體地說，在稀薄