CN102312745B - 柴油发动机及控制该柴油发动机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柴油发动机及控制该柴油发动机的方法。本发明的柴油发动机包括供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块。所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧。所述控制模块控制所述喷射的喷射模式，以调节热释放率。

Description

柴油发动机及控制该柴油发动机的方法

技术领域

本发明涉及具有几何压缩比设定得较低的低压缩比柴油发动机。

背景技术

在安装到车辆的柴油发动机中，为了例如减少排气中含有的NOx和黑烟，减少噪声或振动，以及改进燃料消耗和扭矩，在发动机的一个循环中，在每个汽缸中执行多次燃料喷射。例如，JP2009-293383A公开了一种具有涡轮增压器的柴油发动机，其执行五次燃料喷射：用于产生扭矩的主喷射，在该主喷射之前执行以预加热汽缸的先导喷射(pioltinjection)，在先导喷射与主喷射之间执行以抑制主喷射喷射的燃料的点火延迟的预喷射（pre-injection），在主喷射之后执行以提高排气温度的后喷射（afterinjection），以及在后喷射之后通过直接将燃料引入排气系统以提高催化剂温度的后期喷射（postinjection）。

同时，在柴油发动机中，在喷射燃料后，在燃烧开始之前存在时延（例如点火延迟）。当点火延迟较长时，燃烧的热释放率的斜率（=dQ/dθ，其中“Q”表示热量，“θ”表示曲轴转角）变得较陡且燃烧噪声变得较大，从而NVH性能下降。因此，在柴油发动机中，期望点火延迟相对较短。然而，在具有几何压缩比设定为例如15：1或更低的低压缩比的发动机中，在压缩行程末端的温度和压力较低，从而点火延迟倾向于延长。

发明内容

本发明鉴于上述情况形成，本发明能够缩短具有低压缩比的柴油发动机中的点火延迟并改善NVH性能。

在本发明中，通过在主燃烧之前执行前阶段燃烧使发动机汽缸内的温度上升且压力增加，从而缩短了主燃烧的点火延迟。

根据本发明的一个方面，提供一种柴油发动机，包括：供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块。所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧。所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便在当所述前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时所述前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，所述主燃烧的热释放率开始增加。应注意，在此，术语“喷射模式”包括喷射燃料的类型和正时，以及燃料喷射量。

根据该结构，发动机本体设定为具有15：1以下的较低几何压缩比，且在压缩行程末端发动机本体内的温度和压力较低。从而，发动机本体的点火延迟较长。应注意，发动机本体的几何压缩比可设定为12：1或更高。

因此，在主喷射之前执行多次前阶段喷射。执行前阶段喷射产生前阶段燃烧，增加了汽缸内（即，燃烧室内）的温度和压力。点火延迟主要取决于汽缸内温度和压力，因此，点火延迟随着汽缸内温度和压力的增加而缩短。即，通过经前阶段燃烧增加汽缸内的温度和压力，后续主燃烧的点火延迟缩短。结果是，主燃烧的热释放率的斜率不再变陡而是变缓，且抑制了热释放率的峰值。因此，有利于改善NVH性能。

特别地，根据上述结构，设定前阶段喷射和主喷射的喷射模式，以便在当前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，主燃烧的热释放率开始增加。即，在示出相对于曲轴转角变化的热释放率变化的图中，最小值存在于前阶段燃烧的较低钟形曲线和主燃烧的较高钟形曲线之间。换言之，在主燃烧的热释放率开始增加之前产生前阶段燃烧的热释放率的钟形曲线峰值。因此，通过使用从前阶段燃烧获得的能量，在主燃烧开始时，足以增加汽缸内温度和压力以缩短点火延迟，同时避免增加主燃烧的燃烧噪声。因此，除了缩短点火延迟外，前阶段喷射的喷射量减少至所需的最小值，从而，有利于改善燃料消耗。

在此，点火延迟不仅存在于主燃烧，还存在于前阶段燃烧。前阶段燃烧的较长的点火延迟使前阶段燃烧的可控性下降。特别地，因为在汽缸内温度和压力不太高的压缩行程中执行前阶段喷射，相比较于主燃烧，前阶段燃烧时期处于不利的情况。

因此，通过执行多次前阶段喷射缩短了前阶段燃烧的点火延迟。即，点火延迟不仅取决于温度和压力，也取决于当量比，点火延迟随着当量比变高而缩短。在此，基于用于产生主燃烧期望的氛围（即，期望的汽缸内温度和压力）所需的热量，确定前阶段喷射的总喷射量。如果前阶段喷射所需的总喷射量通过单次燃料喷射供给至汽缸，喷射周期延长且所喷射的燃料被立即扩散，从而汽缸内状态变得过稀且前阶段燃烧的点火延迟变长。另一方面，当前阶段喷射所需的总喷射量通过多次燃料喷射供给时，燃料不立即扩散，因为每单次前阶段喷射的喷射量减少，由于间歇地执行多次燃料喷射，喷射的燃料与先前喷射的燃料彼此碰撞，从而，可局部地产生具有高当量比的气体混合。即，多次前阶段喷射通过产生具有高当量比的气体混合缩短了前阶段燃烧的点火延迟。当缩短前阶段燃烧的点火延迟时，可以准确控制前阶段燃烧的正时。因此，通过结合多次前阶段喷射和主喷射可以提高用于改善NVH性能的控制的稳健性。

根据本发明的另一方面，提供一种包括发动机本体、燃料喷射阀和控制模块的柴油发动机。所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便通过经所述前阶段燃烧增加所述汽缸内的温度和压力，使从所述主喷射开始至所述主燃烧开始的点火延迟在0.1至0.3msec的范围内。

如上所述，在主喷射之前执行多次前阶段喷射以如上所述产生前阶段燃烧。结果是，增加了汽缸内温度和压力并缩短了主燃烧的点火延迟。在此，特别控制前阶段喷射的喷射模式以使点火延迟在0.1至0.3msec的范围内。如果主燃烧的点火延迟长于0.3msec，则主燃烧的热释放率的斜率变陡且NVH性能下降。另一方面，如果主燃烧的点火延迟短于0.1msec，则燃料喷射的穿透性降低，从而混合气体的质量下降，并进一步使排放性能下降。

所述控制模块控制所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式，以使所述前阶段燃烧的热释放率在压缩行程上止点之前达到峰值，且所述主燃烧在所述压缩行程上止点附近开始。

在压缩行程上止点附近开始主燃烧有利于改善耐失火性。考虑到在压缩行程上止点附近准确开始主燃烧，经由前阶段燃烧缩短点火延迟是非常有效的。即，通过使在前阶段燃烧的热释放率在压缩行程上止点之前提前达到峰值的正时执行前阶段燃烧，能够通过在压缩行程上止点附近的合适正时执行主喷射、从而在压缩行程上止点附近稳定地执行主燃烧。

各前阶段喷射在喷射的燃料到达安装到所述汽缸中的活塞的顶面形成的腔内的正时执行。

如上所述，抑制喷射的燃料扩散到腔外部，从而可以在腔内产生具有高当量比的气体混合。该气体混合有利于进一步稳定地产生前阶段燃烧。在此，术语“燃料到达腔内”包括在活塞向着压缩行程上止点上升时通过燃料喷射阀喷射的燃料直接到达该腔内的情况，和通过燃料喷射阀喷射的燃料到达例如腔的唇部并在腔的外部流动但在活塞到达压缩行程中的上止点附近时到达该腔内的情况。即，相应地延长了前阶段喷射的提前极限。

该柴油发动机还包括连接到所述汽缸的电热塞。当所述发动机本体低于预定的第一温度时，所述控制模块进一步操作所述电热塞，当所述发动机本体高于所述第一温度且低于预定的第二温度时，所述控制模块停用所述电热塞并执行所述多次前阶段喷射和所述主喷射。所述发动机本体的温度可确定为发动机冷却剂的温度。

即，当发动机本体的温度低于预定的第一温度时，换言之，当发动机处于冷状态或极冷状态中时，通过使用电热塞可确保点火性（ignitability），且可避免例如NVH性能下降的问题。另一方面，当发动机本体的温度高于预定的第二温度时，换言之，当发动机处于预热后的状态中时，由于汽缸内温度变高，可确保点火性，且可避免例如NVH性能下降的问题。此外，当发动机本体的温度高于第一温度且低于预定的第二温度时，换言之，当发动机处于未预热完的状态中时，汽缸内温度不太高同时停用电热塞，因此点火性最差。特别地，在发动机本体中，由于几何压缩比较低，结合较差的温度条件，点火性易于显著下降。在此，通过多次前阶段喷射产生前阶段燃烧，从而，缩短点火延迟非常有利于改善NVH性能。

所述控制模块通过使用基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件评估所述压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力而计算的所述点火延迟的模型、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。

或者，所述控制模块通过使用表示基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件的所述压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力的状态与在所述温度和压力的状态下的点火延迟之间的关系的区域图、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。

在通过多次前阶段喷射增加汽缸内温度和压力以缩短主燃烧的点火延迟的控制中，使用模型或区域图的控制对于准确确定前阶段喷射和主喷射的喷射模式是有效的。

根据本发明的另一方面，提供一种控制具有直接供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料的汽缸，且几何压缩比设定在15:1以下的柴油发动机的方法。在此，该控制方法在所述发动机处于预定工作状态中时，执行用于产生主要包括扩散燃烧的主燃烧的主喷射，和用于在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧的前阶段喷射。

此外，该控制方法确定所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便在当所述前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时所述前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，所述主燃烧的热释放率开始增加；根据确定的喷射模式在压缩行程中执行多次所述前阶段喷射；且根据确定的喷射模式在所述前阶段喷射后执行所述主喷射。

另外，根据本发明的另一方面，该控制方法包括确定所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便通过经所述前阶段燃烧增加所述汽缸内的温度和压力，使从所述主喷射开始至所述主燃烧开始的点火延迟在0.1至0.3msec的范围内；根据确定的喷射模式在压缩行程中执行多次所述前阶段喷射；且根据确定的喷射模式在所述前阶段喷射后执行所述主喷射。

根据上述结构，即使在具有低压缩比的柴油发动机中，通过经前阶段燃烧缩短主燃烧的点火延迟，可改善NVH性能。

附图说明

图1是示出根据一个实施例的具有涡轮增压器的柴油发动机的结构的示意图。

图2是与柴油发动机的控制相关的框图。

图3中，（a）图示出当发动机处于未预热完的状态中时，在预定工作范围内的燃料喷射模式的示例，（b）图示出对应于该燃料喷射模式在汽缸中的热释放率的历史的示例。

图4是在采用压缩行程末端的温度和压力作为参数的温度-压力平面上的与点火延迟相关的等值线图的示例。

图5A-5C示出了具有不同喷射模式的汽缸中的局部当量比的分布频率（distributionfrequencies），其中图5A是在喷射孔的数量为八个且执行一次喷射的喷射模式中，图5B是在喷射孔的数量为八个且执行三次喷射的喷射模式中，及图5C是在喷射孔的数量为十二个且执行三次喷射的喷射模式中。

图6是当发动机处于未预热完的状态中时燃料喷射区域图（map）的示例。

图7通过利用与点火延迟相关的等值线图示出图3所示的燃料喷射模式中的预喷射的功能。

图8示出了当预喷射量不同时，与预燃烧的噪声相关的参数和总喷射量之间的关系。

图9中，（a）图示出在预定工作范围内且不同于图3的燃料喷射模式的示例，（b）图示出对应于该燃料喷射模式在汽缸中的热释放率的历史的示例。

图10使用与点火延迟相关的等值线图示出图9所示的燃料喷射模式中的预喷射的功能。

具体实施方式

以下参考附图详细描述根据本发明的实施例的柴油发动机。应注意，以下优选实施例的描述仅是示例。图1和2示出了该实施例的发动机（发动机本体）1的示意性结构。发动机1是安装到车辆中并且供给有其中主要成分为柴油燃料的燃料的柴油发动机。柴油发动机包括具有多个汽缸11a（仅示出了一个汽缸）的汽缸体11，设置在该汽缸体11上的汽缸盖12，以及设置在该汽缸体11下方并在其中存储润滑油的油底壳13。在发动机1的汽缸11a内，往复式地安装活塞14，部分形成缩口型燃烧室14a的腔在各活塞14的顶面上形成。各活塞14通过连杆14b连接到曲轴15。

在汽缸盖12中，对每个汽缸11a，形成进气道16和排气道17，并设有进气门21和排气门22，进气门21用于开启和关闭在燃烧室14a侧上的进气道16的开口，排气门22用于开启和关闭燃烧室14a侧上的排气道17的开口。

在用于操作进气门21和排气门22的发动机1的气门系统中，用于在正常模式与特殊模式之间切换排气门22的操作模式的液压驱动切换机构71（参见图2，在下文中称为VVM，可变气门装置（variablevalvemotion））设置在排气门侧。该VVM71（未示出其详细结构）包括两种彼此具有不同凸轮轮廓的凸轮，即具有一个凸轮尖的第一凸轮和具有两个凸轮尖的第二凸轮，以及用于选择性地将第一凸轮和第二凸轮中的任一个的操作状态传递至排气门22的空转机构。当空转机构将第一凸轮的操作状态传递至排气门22时，排气门22在正常模式中操作，且在排气行程中仅开启一次。另一方面，当空转机构将第二凸轮的操作状态传递至排气门22时，排气门22在特殊模式中操作，且在排气行程中开启并在进气行程中再次开启，即排气门开启两次。

VVM71中在正常模式与特殊模式之间的模式切换通过由发动机操作的液压泵（未图示）施加的液压执行。该特殊模式可用于与内部EGR相关的控制。应注意，可采用通过使用电磁驱动器操作排气门22的电磁操作气门系统在正常模式与特殊模式之间切换。此外，内部EGR的执行不限于开启排气门22两次，且内部EGR的执行可经由通过开启进气门21两次的内部EGR控制实现，或可经由通过在排气行程或进气行程期间关闭进气门21和排气门22两者设定负重叠期使燃烧气体保持在燃烧室内的内部EGR控制实现。

用于喷射燃料的喷射器18和用于在发动机1处于冷状态下加热进气以改善燃料点火性的电热塞（glowplug）19设置在汽缸盖12内。喷射器18设置为使其燃料喷射口分别从燃烧室14a的天花板表面面向燃烧室14a，且喷射器18通过主要在压缩行程中的上止点附近直接喷射燃料以将燃料供给至燃烧室14a。

进气通道30连接到发动机1的侧面以便与汽缸11a的进气道16连通。同时，用于从汽缸11a的燃烧室14a排出燃烧气体（即，排气）的排气通道40连接到发动机1的另一侧面。进气通道30和排气通道40中设置有用于对进气涡轮增压的大型涡轮增压器61和小型涡轮增压器62（在下文中详述）。

用于过滤进气的空气滤清器31设置在进气通道30的上游端部。均压箱（surgetank）33设置在进气通道30的下游端附近。在均压箱33的下游侧的进气通道30的一部分分支为向各汽缸11a延伸的独立通道，独立通道的下游端与汽缸11a的进气道16连接。

大型涡轮增压器61的压缩机61a，小型涡轮增压器62的压缩机62a，用于冷却由压缩机61a和62a压缩的空气的中间冷却器35，以及用于调节流入汽缸11a的燃烧室14a的进气量的节流阀36，设置在空气滤清器31和均压箱33之间的进气通道30中。该节流阀36基本上全开；然而，当发动机1停止时，该节流阀36全闭以防止爆震。

排气通道40的上游侧的部分由排气歧管构成，该排气歧管具有向汽缸11a分支且与排气道17的外端相连的独立通道以及这些独立通道集合在一起的集合部。

在排气歧管下游的排气通道40的部分，从上游按此顺序设置有小型涡轮增压器62的涡轮62b，大型涡轮增压器61的涡轮61b，用于清除排气中含有的有害成分的排气排放控制装置41，以及消声器42。

该排气排放控制装置41包括氧化催化器41a和柴油微粒过滤器（DPF）41b，这些构件从上游按此顺序设置。该氧化催化器41a和DPF41b容纳在壳体中。该氧化催化器41a具有承载例如铂或添加有钯的铂的氧化催化剂，并引起通过氧化排气中含有的CO和HC而产生CO₂和H₂O的反应。该氧化催化器41a配置有具有氧化功能的催化剂。该DPF41b是捕捉来自发动机1的排气中含有的如黑烟的PM（微粒物质）的过滤器，且是例如由耐热陶瓷材料，如碳化硅（SiC）或堇青石制成的壁流式过滤器，或由耐热陶瓷纤维制成的具有三维网状结构的过滤器。应注意，DPF41b可涂有氧化催化剂。

在均压箱33与节流阀36之间的进气通道30的一部分（即小型涡轮增压器62的小型压缩机62a下游的部分）和在排气歧管与小型涡轮增压器62的小型涡轮62b之间的排气通道40的部分（即小型涡轮增压器62的小型涡轮62b上游的部分），与排气再循环通道51连接而将排气部分地再循环至进气通道30。用于调节至进气通道30的排气的再循环量的排气再循环阀51a和用于通过发动机冷却剂冷却排气的EGR冷却器52设置在排气再循环通道51中。

该大型涡轮增压器61具有设置在进气通道30中的大型压缩机61a和设置在排气通道40中的大型涡轮61b。该大型压缩机61a设置在空气滤清器31与中间冷却器35之间的进气通道30中。该大型涡轮61b设置在排气歧管与氧化催化器41a之间的排气通道40中。

该小型涡轮增压器62具有设置在进气通道30中的小型压缩机62a和设置在排气通道40中的小型涡轮62b。该小型压缩机62a设置在大型压缩机61a下游的进气通道30中。该小型涡轮62b设置在大型涡轮61b上游的排气通道40中。

即，大型压缩机61a和小型压缩机62a从上游按此顺序串联设置在进气通道30中，而小型涡轮62b和大型涡轮61b从上游按此顺序串联设置在排气通道40中。大型涡轮61b和小型涡轮62b通过排气的流动旋转，且与大型涡轮61b和小型涡轮62b相连的大型压缩机61a和小型压缩机62a分别通过大型涡轮61b和小型涡轮62b的旋转驱动。

小型涡轮增压器62相对较小而大型涡轮增压器61相对较大。即，大型涡轮增压器61的大型涡轮61b的惯性大于小型涡轮增压器62的小型涡轮62b的惯性。

用于绕过小型压缩机62a的小型进气旁通道63与进气通道30相连。用于调节流入小型进气旁通道63的空气量的小型进气旁通阀63a设置在小型进气旁通道63中。该小型进气旁通阀63a在没有分配到电力时全闭（常闭）。

用于绕过小型涡轮62b的小型排气旁通道64和用于绕过大型涡轮61b的大型排气旁通道65与排气通道40相连。用于调节流入小型排气旁通道64的排气量的调节阀64a设置在小型排气旁通道64中，且用于调节流入大型排气旁通道65的排气量的排气泄压阀65a设置在大型排气旁通道65中。该调节阀64a和排气泄压阀65a在没有分配到电力时都全开（常开）。

具有上述结构的柴油发动机1通过动力系控制模块10（在下文中称为PCM）控制。该PCM10配置有CPU，存储器，计数器计时器组，接口以及具有用于与这些单元相连的路径的微处理器。如图2所示，将来自用于检测发动机冷却剂温度的流体温度传感器SW1、连接到均压箱33用于检测供给至燃烧室14a的空气的压力的涡轮增压压力传感器SW2、用于检测进气温度的进气温度传感器SW3、用于检测曲轴15的转角的曲轴转角传感器SW4、用于检测相应于车辆加速踏板（未图示）角度的加速器开度的加速器位置传感器SW5、用于检测DPF41b上游的排气上的压力的上游排气压力传感器SW6、以及用于检测DPF41b下游的排气上的压力的下游排气压力传感器SW7的检测信号输入PCM10。PCM10基于这些检测信号执行各种计算以确定发动机1和车辆的状态，进而根据确定的状态输出控制信号至喷射器18、电热塞19、气门系统的VVM71以及阀36、51a、63a、64a和65a的驱动器。

因此，发动机1配置为具有几何压缩比在12：1至低于15：1的范围内的较低压缩比，从而改进了排气排放性能并提高了热效率。大型涡轮增压器61和小型涡轮增压器62增加了发动机1的扭矩以补偿由低几何压缩比损失的动力。

（发动机的燃烧控制说明）

在通过PCM10进行的发动机1的基本控制中，目标扭矩（即，目标负荷）主要基于发动机转速和加速器开度确定，相应于目标扭矩的燃料喷射量和喷射正时通过控制喷射器18的驱动实现。随着加速器开度变大或发动机转速变高，该目标扭矩设定得较大。燃料喷射量基于目标扭矩和发动机转速设定。随着目标扭矩变大或发动机转速变高，该喷射量设定得较大。

此外，PCM10通过控制节流阀36和排气再循环阀51a的开启角度（即，外部EGR控制）以及控制VVM71（即，内部EGR控制）控制至汽缸11a的排气的再循环率。

在图3中，（a）图是示出发动机1处于未预热完的状态中的燃料喷射模式的示例的曲线图，（b）图是示出对应于该燃料喷射模式在汽缸11a中的热释放率的历史的示例的曲线图。如上所述，发动机1具有低压缩比，因此在压缩行程末端的发动机1内的温度和压力较低，且点火延迟倾向于较长。当发动机1处于预热中且发动机1的温度较低时，点火延迟进一步延长且燃烧噪声变大，从而NVH性能下降。因此，在主燃烧之前执行特有预燃烧（characteristicpre-combustion）以使点火延迟缩短。

首先，PCM10基于流体温度传感器SW1的检测结果确定发动机1是处于预热后的状态、冷状态、还是未预热完的状态中。具体地，PCM10确定当发动机冷却剂温度低于预定第一温度（例如，40℃）时发动机1处于冷状态中。PCM10确定当发动机冷却剂温度为预定第二温度（例如，80℃）以上时发动机1处于预热后的状态中。因此，当发动机冷却剂温度在第一温度至低于第二温度的范围（例如，40至80℃）内时，确定发动机处于未预热完的状态中（即，正在预热中）。当发动机1处于冷状态中时，驱动电热塞19。另一方面，当发动机1处于预热后的状态或未预热完的状态中时，停用电热塞19。此外，当发动机1处于未预热完的状态且处于预定工作条件中，如图3所示，PCM10在较接近压缩行程中的上止点的正时执行具有较短时间间隔的三次预喷射，并进一步在压缩行程中的上止点附近执行一次主喷射。即，总共执行四次燃料喷射。各预喷射相当于前阶段喷射。执行三次预喷射以产生具有充足热释放率的预燃烧（相当于前阶段燃烧），以便在压缩行程中的上止点之前的预定正时产生热释放率的峰值。从而，在主喷射之前、在压缩行程中的上止点之前增加汽缸内的温度和压力。然后，当在压缩行程中的上止点附近（具体地，紧接上止点之前）执行主喷射时，在压缩行程中的上止点附近开始附带有短点火延迟τ_主的主燃烧。在此，在图3中所示的示例中，主燃烧的点火延迟τ_主确定为从主喷射开始时至主燃烧的热释放率开始增加时的范围。此外，在此设定预喷射和主喷射的喷射模式，以便在当预燃烧的热释放率达到其峰值同时预燃烧的热释放率开始降低之后，主燃烧的热释放率开始增加（如下文详述），且热释放率的最小值存在于预燃烧和主燃烧的钟形曲线之间。主燃烧的点火延迟τ_主可确定为从主喷射开始时至该最小值的点的范围。

从而，通过确保在主喷射之前增加汽缸内的温度和压力，通过在期望的正时执行预燃烧和主燃烧可缩短主燃烧的点火延迟τ_主。此外，通过缩短该点火延迟τ_主，减少了主燃烧的热释放率的增加。因此，避免热释放率的快速增加减小了燃烧噪声并有利于改善NVH性能。

在下文中，参考附图详细描述了预燃烧和主燃烧的点火延迟之间的关系。图4基于使用化学反应模拟软件分析汽缸内压缩点火（具体地，低温下的自燃）现象的模拟结果，示出在点火延迟为常量的温度-压力平面上的由温度-压力状态的连接点构成的等时线的等值线图的示例，其中该温度-压力平面上的横轴表示汽缸内温度（具体地，压缩行程末端的温度）且纵轴表示汽缸内压力（具体地，压缩行程末端的压力）。在该等值线图中，等时线随着点火延迟变短而向右或向上移动，此外，等时线根据局部当量比Φ的变化而移动。应理解，当量比通常定义为燃料与氧化剂的比率、和化学计量燃料与氧化剂的比率两者的比值。具体地，等时线随着局部当量比变低而向右或向上移动，各等时线左方或下方的范围相应地变大，且等时线随着局部当量比变高而向左或向下移动，各等时线左方或下方的范围相应地变小。

例如，在图4所示的等值线图中，假定最右上方的等时线为0.2msec，当汽缸内温度-压力状态在该0.2msec的等时线的右方或上方的范围内时（例如，图4中的空白方块），点火延迟短于0.2msec，且另一方面，当汽缸内温度-压力状态在等时线的左方或下方的范围内时（例如，图4中的空白圆圈），点火延迟长于0.2msec。

图4中的空白圆圈所示的状态是未执行预燃烧时压缩行程末端的温度和压力的示例。该状态对应于发动机驱动时压缩行程末端的温度和压力。空白圆圈位于图4中较左下方，且表示由于发动机1的几何压缩比设定在12：1至15：1的较低值范围内，点火延迟较长。从而，主燃烧的燃烧噪声变大且NVH性能下降。

因此，为了缩短主喷射喷射的燃料的点火延迟并改善主燃烧的可控性及NVH性能，要求主喷射开始时汽缸内温度-压力状态在例如图4中的空白方块所示的0.2msec的等时线的右上方的范围内。

对应于汽缸内温度和压力的增加，预燃烧将状态从空白圆圈处转换到空白方块处。换言之，预燃烧通过如图4中的实线箭头所示从期望的等时线的左下方的范围穿过等时线至期望的等时线的右上方的范围，转换汽缸内的状态。图4中的实线箭头的长度对应于预燃烧产生的热量。主燃烧的点火延迟τ_主优选地设定在0.1至0.3msec的范围内（=τ_主-tr）。长于0.3msec的点火延迟会导致较陡的主燃烧的热释放率的斜率并使NVH性能下降。另一方面，短于0.1msec的点火延迟使燃料喷射的穿透性下降，从而气体混合的质量下降，并进一步使排放性能降低。

在此，发动机驱动时压缩行程末端的温度和压力不仅取决于几何压缩比，也根据与发动机1的操作相关的环境条件，例如进气温度、大气压力（或进气压力）、发动机冷却剂温度、有效压缩比和发动机负荷而变化。具体地，发动机驱动时压缩行程末端的温度和压力（图4中的空白圆圈）随着进气温度变高、大气压力（或进气压力）变高、发动机冷却剂温度变高、有效压缩比变高或发动机负荷变高而向右和/或向上移动。另一方面，发动机驱动时压缩行程末端的温度和压力（图4中的空白圆圈）随着进气温度变低、大气压力（或进气压力）变低、发动机冷却剂温度变低、有效压缩比变低或发动机负荷变低而向左和/或向下移动。因此，点火性随着该图内的位置向左下方移动而劣化，因为压缩行程末端的温度和压力的位置进一步从期望的等时线移动。结果是，预燃烧要求的热量增加。

执行三次分开的预喷射改善了预喷射喷射的燃料的点火性，从而改善了预燃烧的可控性。即，基于预燃烧期望产生的热量确定预喷射的总喷射量。如果要求的总喷射量通过单次预喷射供给至汽缸11a，燃料会立即扩散而降低混合气体的当量比。结果是，延长了预燃烧的点火延迟τ_预（见图3中的（b）图）。另一方面，通过执行三次分开的预喷射来喷射要求的总喷射量，降低了每单次预喷射的喷射量。因此，通过间歇地喷射小量燃料，抑制燃料扩散，并局部产生具有高当量比（例如在1：1至3：1的范围内的比）的混合气体。因此，通过产生具有高当量比的混合气体，可缩短预燃烧的点火延迟τ_预。当预燃烧的点火延迟τ_预缩短时，可准确控制预燃烧的正时。即，可控制预燃烧以使其热释放率的峰值准确产生于压缩行程中的上止点之前的预定正时。结果是，主燃烧可在期望的正时稳定地开始。预燃烧的点火延迟τ_预优选地设定为1.5msec或更短。从而，可进一步确保预燃烧的热释放率的峰值在压缩行程中的上止点之前产生，且有利于改善主燃烧的可控性。

图5A-5C示出了具有不同喷射模式的汽缸11a中的局部当量比的分布频率。图5A示出了当喷射器18的总喷射孔的数量为八个且仅执行一次喷射时局部当量比的分布频率。该为1：1或更高的局部当量比φ的分布频率低至4.4%。在此情况下，点火性的质量较低且点火延迟较长。此外，由于较低的点火性，为了获得期望的热量，要求增加燃料喷射量。

图5B示出了当通过八个喷射孔执行三次喷射时局部当量比的分布频率。该为1：1或更高的局部当量比φ的频率为48.6%，且通过增加喷射的次数改善了点火性。即，可以设想，由于每次喷射的喷射量减少且间歇地喷射燃料，喷射的燃料与先前喷射的燃料以使其彼此碰撞的方式混合并局部增加了当量比。

图5C示出了当喷射器18的总喷射孔的数量增加至十二个且执行三次喷射时局部当量比的分布频率。在此情况下，该为1：1或更高的局部当量比φ的分布频率为60.4%，从而通过增加喷射孔也改善了点火性。

从而，考虑到通过预喷射增加局部当量比以改善预燃烧的可控性，增加喷射次数是更有利的；然而，可以预料到，如果预喷射的次数太多，则不能获得喷射之间的充足时间间隔，且当量比未充分增加。因此，预喷射的次数优选为最大约三次。此外，考虑到通过预喷射增加局部当量比以改善预燃烧的可控性，增加喷射器18的喷射孔的数量是更有利的；然而，由于各喷射孔的较小直径导致喷射的到达距离随着喷射孔的数量变多而变短，喷射器的喷射孔的数量优选为在八个至十二个之间。

在各汽缸中，多次预喷射是在各预喷射喷射的燃料的全部到达腔内（即燃烧室14a内）的正时执行。该正时包括在活塞14向着压缩行程上止点上升时通过喷射器18喷射的燃料直接到达该腔内的正时，和通过喷射器18喷射的燃料到达例如腔的唇部并在腔的外部流动但在活塞14到达压缩行程中的上止点附近时流入该腔的正时。从而，局部产生的具有高当量比的全部混合气体流入腔中，进一步缩短预燃烧的点火延迟τ_预，并进一步改善预燃烧的可控性。

图6是示出当发动机1处于未预热完的状态中时根据正常条件中的发动机1的工作状态的燃烧模式的区域图。在该区域图中负荷附近的工作范围C（扩散燃烧（三次预喷射））对应于图3中所示的燃料喷射模式。在工作范围C内，如上所述，执行三次预喷射，从而，如图3中的（b）图所示，在压缩行程中的上止点之前产生预燃烧的热释放率的峰值。从而，在通过增加汽缸内温度和压力缩短点火延迟τ_主的汽缸内环境下，通过将主喷射的正时设定为在压缩行程中的上止点附近的合适正时，可以在压缩行程中的上止点附近准确地开始主燃烧。从而，可改善燃料消耗和耐失火性。此外，由于缩短的点火延迟，主燃烧的热释放率的斜率变缓且NVH性能改善。在此作为示例，汽缸11a的状态由图7中的等值线图表示。在此，考虑到控制的稳健性（robustness），压缩行程末端的温度和压力通过预燃烧从驱动时的状态（见图7中的空白圆圈）充分增加，从而，点火延迟τ_主调节为短于目标点火延迟τ_主-tr（见图7中的空白方块）。

在下文中，参考图8详细描述预喷射的喷射量的优选设定。图8是示出了与预燃烧的噪声（横轴）相关的参数（例如，dP/dθ）和通过包括预喷射和主喷射的总喷射量（纵轴）之间的关系的曲线图，三条线具有彼此不同的预喷射量。在图8中，预燃烧的燃烧噪声（噪声）向右变大，向左变小。图8中的粗垂直实线是燃烧噪声的最大允许值，该值左边的范围是燃烧噪声允许的范围。各线具有向右上方上升的特性，并表示预燃烧的燃烧噪声随着总喷射量增大而变大。此外，当保持总喷射量相同比较不同预喷射量时，预燃烧的燃烧噪声随着预喷射量增大而变大。因此，如图7等所示，预喷射量的最小值可基于从驱动时压缩行程末端的温度和压力的状态移向超出目标点火延迟τ_主-tr的状态所要求的热量设定，且考虑稳健性，可在预燃烧的燃烧噪声不超出允许值的范围内确定预喷射量的最大值。

在图6的区域图中，对比于工作范围C内的负荷，在工作范围D内的发动机负荷较高，预喷射的次数减少到两次。即，预喷射结合主喷射的总次数为三次。对应于该较高发动机负荷汽缸内温度和压力增加，且预喷射喷射的燃料的点火延迟倾向于变短（见图4中向右上方延伸的虚线箭头）。因此，即使在预喷射的次数减少时，仍能执行预燃烧同时准确控制该预燃烧，从而，可以缩短主燃烧的点火延迟。

在具有高发动机负荷的工作范围E（包括发动机全负荷范围）内，预喷射的次数减少到一次，且预喷射结合主喷射的总次数为两次。因此，燃料消耗和NVH性能两者都得以改善。此外，在发动机全负荷范围内发动机转速相对较高的工作范围F内，省略了预喷射，仅执行主喷射。

在具有低发动机负荷的工作范围A内，替代主要包括扩散燃烧的主燃烧，执行预混合燃烧而不执行主喷射。在预混合燃烧的喷射模式（未图示）中，在压缩行程中以较早的正时喷射燃料到汽缸11a中，且在燃料点燃之前完成燃料喷射。例如通过划分总燃料喷射量执行多次燃料喷射。在该划分的喷射中，在较早的正时喷射的燃料喷射量可相对较大，在较晚的正时喷射的燃料喷射量可相对较小。在早期喷射尽可能多的燃料提高了燃料的预混合水平。喷射的燃料从而在该燃料与空气充分混合的状态下在压缩行程中的上止点附近自燃，从而燃烧。在预混合燃烧中，在燃料的点燃之前可产生燃料均匀混合的氛围，从而，抑制了燃料的不完全燃烧和黑烟的产生，同时具有较低的燃料-空气比。

在发动机负荷高于执行预混合燃烧的范围A内的负荷但低于工作范围C内的负荷的工作范围B内，即使通过执行多次预喷射改善了燃料点火性，由于在驱动时压缩行程末端的温度和压力较低，不能充分缩短预燃烧的点火延迟τ_预，且如图9的（b）图所示，预燃烧的热释放率的峰值出现在压缩行程中的上止点之后。因此，不能类似于工作范围C内的图3中的喷射模式，通过将主喷射的喷射正时设定在压缩行程中的上止点附近来缩短主燃烧的点火延迟τ_主。因此，在预燃烧的点火延迟τ_预较长的工作范围B内，如图9的（a）图所示，主喷射的正时延迟到在压缩行程中的上止点之后。在此，延迟主喷射的曲轴转角可为提前设定的预定曲轴转角。

从而，主燃烧的点火延迟τ_主达到在0.1至0.3msec之间的目标点火延迟τ_主-tr，且在当预燃烧的热释放率达到其峰值同时预燃烧的热释放率开始降低之后，主燃烧的热释放率开始增加。即，在工作范围B和C之间，包括预燃烧和主燃烧的热释放率的波形实质上相同，并因此有利于在主燃烧中改善NVH性能。在工作范围B内预喷射的喷射量可基于例如图10中的等值线图设定。即，如上所述，要求将压缩行程中的上止点之后的预定正时的点火延迟τ_主设定为在工作范围B内的目标点火延迟τ_主-tr，以在压缩行程中的上止点之后的预定正时开始主燃烧。同时，在压缩行程中的上止点之后的膨胀行程中，活塞14下降，汽缸内温度和压力逐渐降低。因此，考虑到如图10中的虚线箭头所示的汽缸内温度和压力的降低，（参见图10中的实线空白方块）提前设定预燃烧的热量。从而，（参见图10中的虚线空白方块）在压缩行程中的上止点之后的预定正时汽缸内温度和压力可达到具有目标点火延迟τ_主-tr的状态。

应注意，除了当发动机1在正常条件下处于未预热完的状态中外，例如当外部空气温度为0℃或更低时，或当海拔为1000m或更高时，也可执行这种燃烧控制。外部空气温度可通过外部空气温度传感器检测，海拔可通过海拔传感器检测。即，替代根据基于图6所示的发动机1的转速和负荷的区域图执行控制，可根据与发动机1的操作相关的环境条件执行该燃烧控制。此外，除了当发动机1在正常条件下时，例如在从燃料切断状态恢复的瞬时状态期间汽缸11a的壁温度较低、燃料点火性倾向于降低的条件下，也可执行该燃烧控制。

在通过PCM10控制发动机1中，除了使用与发动机1的工作状态相关的图6中的区域图外，可使用与点火延迟相关的图7中的等值线图（区域图）。即，利用提前存储在PCM10中的图7中的等值线图，可基于例如从各传感器获得的至少含有进气温度、进气压力（或大气压力）、发动机冷却剂温度、发动机转速和燃料的喷射压力的参数评估压缩行程末端的汽缸内温度和压力，也可基于图7中的等值线图设定实现目标点火延迟（即，τ_主-tr）所要求的预喷射和主喷射的喷射模式。从而，可以根据设定的喷射模式执行预喷射和主喷射。

替代使用图7中的等值线图的控制，将预设的模型公式提前存储在PCM10中，且可利用例如从各传感器获得的至少含有进气温度、进气压力（或大气压力）、发动机冷却剂温度、发动机转速和燃料的喷射压力的参数，基于该模型公式设定实现目标点火延迟所要求的预喷射和主喷射的喷射模式。从而，可以根据设定的喷射模式执行预燃烧和主燃烧。

通过采用使用等值线图或模型公式的控制，当延迟主喷射的正时时（例如，在工作范围B内），不会按照提前设定的预定角度一律地延迟主喷射，而能够仅按照对应于预燃烧的点火延迟的角度延迟主喷射，从而，有利于改善燃料消耗。

因此，在该实施例中，通过划分预喷射燃料量和执行多次预喷射可产生具有高当量比的混合气体。结果是，缩短了预燃烧的点火延迟τ_预（例如τ_预≤1.5msec），并改善了预燃烧的可控性。具体地，可产生具有高精度的预燃烧，以在压缩行程中的上止点之前的预定正时产生热释放率的峰值。

从而，通过改善预燃烧的可控性可提高主燃烧的稳健性。即，通过在上述正时准确执行预燃烧，可在压缩行程中的上止点附近执行主喷射时提前增加汽缸内温度和压力。特别地，通过形成在压缩行程中的上止点之前产生预燃烧的热释放率的峰值且在压缩行程中的上止点附近热释放率是处于下降过程的状态，在压缩行程中的上止点附近汽缸内温度和压力可提前设定至适于产生无延迟的主燃烧的状态。因此，通过在执行主喷射时增加汽缸内温度和压力，主燃烧的点火延迟τ_主可设定为0.1≤τ_主≤0.3msec，且可稳定地产生主燃烧。

结果是，可改善主燃烧的可控性。具体地，可在期望的正时稳定地产生主燃烧。在此，期望的正时优选地在压缩行程中的上止点附近。通过在压缩行程中的上止点附近开始主燃烧，主燃烧的燃烧能量可有效地传递至曲轴15并改善燃料消耗。此外，通过缩短点火延迟，可控制主燃烧的热释放率的斜率和峰值。例如，通过减缓燃料喷射速度以延长喷射时期，可使热释放率的斜率变缓并可降低热释放率的峰值，结果是，可改善NVH的性能。

该实施例的发动机1具有几何压缩比在12：1至15：1的范围内的相对低的压缩比，因此，在驱动时发动机1内的温度和压力较低。即，主燃烧的点火延迟倾向于较长。在预燃烧中发动机1内的温度和压力甚至更低，因为预燃烧产生在压缩行程中的上止点之前，考虑到点火延迟，这是不利的。因此，在上述正时执行多次预喷射对于这种具有低压缩比的发动机特别有效。

应注意，预喷射的次数和正时不受限于上述实施例，且可根据例如发动机1的工作状态而适当地改变。

此外，在上述实施例中，在发动机1处于未预热完的状态中时或在停用电热塞19时，执行多次预喷射与主喷射结合的特定的燃烧控制；然而，在发动机处于冷状态或极冷状态中时可在操作电热塞19的情况下进一步执行该燃烧控制。在此情况下，通过结合电热塞19和燃烧控制，进一步改善了燃料的点火性，且可相应地抑制电热塞19的操作。控制电热塞19有利于实现其较长的使用寿命。

如上所述，本发明能够有效地应用于具有低压缩比的柴油发动机。

应理解，本文所述实施例是示例性的而非限制性的，本发明的范围由权利要求而非说明书限定，且落入权利要求的界限和范围内的所有变化或这些界限和范围的等价物应理解包含在权利要求内。

Claims (14)

1.一种柴油发动机，包括：

供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；

设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及

控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块；

所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧；

通过所述多次前阶段喷射，喷射的燃料与先前喷射的燃料碰撞以局部地产生具有高当量比的气体混合，从而产生所述前阶段燃烧；且

所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便在当所述前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时所述前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，所述主燃烧的热释放率开始增加。

2.一种柴油发动机，包括：

供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料，且几何压缩比设定在15:1以下的发动机本体；

设置在所述发动机本体中朝向所述发动机本体的汽缸并直接喷射燃料到所述汽缸中的燃料喷射阀；及

控制通过所述燃料喷射阀喷射所述燃料到所述汽缸中的模式的控制模块；

所述控制模块执行主喷射使所述喷射的燃料产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，并在所述主喷射之前执行多次前阶段喷射使所述喷射的燃料在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧；

通过所述多次前阶段喷射，喷射的燃料与先前喷射的燃料碰撞以局部地产生具有高当量比的气体混合，从而产生所述前阶段燃烧；且

所述控制模块控制所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便通过经所述前阶段燃烧增加所述汽缸内的温度和压力，使从所述主喷射开始至所述主燃烧开始的点火延迟在0.1至0.3msec的范围内。

3.如权利要求1或2所述的柴油发动机，其特征在于，所述控制模块控制所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式，以使所述前阶段燃烧的热释放率在压缩行程上止点之前达到峰值，且所述主燃烧在所述压缩行程上止点附近开始。

4.如权利要求1或2所述的柴油发动机，其特征在于，各前阶段喷射在喷射的燃料到达安装到所述汽缸中的活塞的顶面形成的腔内的正时执行。

5.如权利要求1或2所述的柴油发动机，其特征在于，还包括连接到所述汽缸的电热塞；

当所述发动机本体低于预定的第一温度时，所述控制模块进一步操作所述电热塞，当所述发动机本体高于所述第一温度且低于预定的第二温度时，所述控制模块停用所述电热塞并执行所述多次前阶段喷射和所述主喷射。

6.如权利要求1或2所述的柴油发动机，其特征在于，所述控制模块通过使用基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件评估压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力而计算的点火延迟的模型、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。

7.如权利要求1或2所述的柴油发动机，其特征在于，所述控制模块通过使用表示基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件的压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力的状态与在所述温度和压力的状态下的点火延迟之间的关系的区域图、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。

8.一种控制具有直接供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料的汽缸，且几何压缩比设定在15:1以下的柴油发动机的方法：

当所述发动机处于预定工作状态中时，执行使产生主要包括扩散燃烧的主燃烧的主喷射，并执行使在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧的多次前阶段喷射；

通过所述多次前阶段喷射，喷射的燃料与先前喷射的燃料碰撞以局部地产生具有高当量比的气体混合，从而产生所述前阶段燃烧；

确定所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便在当所述前阶段燃烧的热释放率达到峰值同时所述前阶段燃烧的热释放率开始降低之后，所述主燃烧的热释放率开始增加；

根据确定的喷射模式在压缩行程中执行多次所述前阶段喷射；且

根据确定的喷射模式在所述前阶段喷射后执行所述主喷射。

9.一种控制具有直接供给有包含柴油燃料作为其主要成分的燃料的汽缸，且几何压缩比设定在15:1以下的柴油发动机的方法：

当所述发动机处于预定工作状态中时，执行使产生主要包括扩散燃烧的主燃烧的主喷射，并执行使在所述主燃烧之前产生前阶段燃烧的多次前阶段喷射；

通过所述多次前阶段喷射，喷射的燃料与先前喷射的燃料碰撞以局部地产生具有高当量比的气体混合，从而产生所述前阶段燃烧；

确定所述前阶段喷射的喷射模式和所述主喷射的喷射模式，以便通过经所述前阶段燃烧增加所述汽缸内的温度和压力，使从所述主喷射开始至所述主燃烧开始的点火延迟在0.1至0.3msec的范围内；

根据确定的喷射模式在压缩行程中执行多次所述前阶段喷射；且

根据确定的喷射模式在所述前阶段喷射后执行所述主喷射。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式，以使所述前阶段燃烧的热释放率在压缩行程上止点之前达到峰值，且所述主燃烧在所述压缩行程上止点附近开始。

11.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，各前阶段喷射在喷射的燃料到达安装到所述汽缸中的活塞的顶面形成的腔内的正时执行。

12.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当所述发动机低于预定的第一温度时，操作电热塞；且

当所述发动机高于所述第一温度且低于预定的第二温度时，停止所述电热塞的操作并执行所述多次前阶段喷射和所述主喷射。

13.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，通过使用基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件评估所述压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力而计算的点火延迟的模型、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。

14.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，通过使用表示基于所述发动机本体的工作状态和与所述发动机本体的工作状态相关的环境条件的所述压缩行程末端的所述汽缸内的温度和压力的状态与在所述温度和压力的状态下的点火延迟之间的关系的区域图、确定所述前阶段喷射和所述主喷射的喷射模式。