JP2000257496A - 筒内直接噴射式内燃機関 - Google Patents
筒内直接噴射式内燃機関Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 火花点火式の筒内直接燃料噴射式内燃機関に
おいて、外部ＥＧＲシステムを用いないで大量の内部Ｅ
ＧＲを実行可能とする。 【解決手段】 成層燃焼運転時又は均質リーン運転時に
排気行程の終期から吸気行程の初期の上死点近傍におい
て、制御装置の指令によって筒内へ副噴射を行ない、
高酸素濃度の燃焼ガスと混合させると共に、火花点火栓
により副点火を行なって筒内に副噴射の量に応じた量
のＥＧＲ用ガスを生成させ、それを筒内に残留させる。
それによって次のサイクルが成層燃焼となる時でも筒内
温度が高い状態で維持され、圧縮行程中に行われる主噴
射による燃料の気化が促進されると共に、筒内ガス中
の不活性ガスの持つ熱量により最高燃焼温度が低下し、
十分にＮＯx を低減させることができる。この場合、可
変バルブタイミング機構によって吸排気弁のバルブオー
バーラップ期間を制御することが好ましい。
おいて、外部ＥＧＲシステムを用いないで大量の内部Ｅ
ＧＲを実行可能とする。 【解決手段】 成層燃焼運転時又は均質リーン運転時に
排気行程の終期から吸気行程の初期の上死点近傍におい
て、制御装置の指令によって筒内へ副噴射を行ない、
高酸素濃度の燃焼ガスと混合させると共に、火花点火栓
により副点火を行なって筒内に副噴射の量に応じた量
のＥＧＲ用ガスを生成させ、それを筒内に残留させる。
それによって次のサイクルが成層燃焼となる時でも筒内
温度が高い状態で維持され、圧縮行程中に行われる主噴
射による燃料の気化が促進されると共に、筒内ガス中
の不活性ガスの持つ熱量により最高燃焼温度が低下し、
十分にＮＯx を低減させることができる。この場合、可
変バルブタイミング機構によって吸排気弁のバルブオー
バーラップ期間を制御することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火花点火式の筒内
直接噴射式内燃機関に係り、特にその排気再循環（ＥＧ
Ｒ）システムに関するものである。
直接噴射式内燃機関に係り、特にその排気再循環（ＥＧ
Ｒ）システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術において、排気再循環（ＥＧ
Ｒ）により排気中のＮＯx の量を低減させるには、外部
ＥＧＲ通路とそれに挿入されたＥＧＲバルブとを含む外
部ＥＧＲシステムを設けることにより、排気ガスの一部
を吸気管へ戻すか、或いはＥＧＲ量が少量である場合に
は、可変バルブタイミング機構により吸排気弁のバルブ
オーバーラップを増大させて、排気ガスの一部を吸気管
内へ吹き返すと共に、その排気ガスを吸気行程において
再び燃焼室内（筒内）へ吸い戻すことによって内部ＥＧ
Ｒを行なわせている。
Ｒ）により排気中のＮＯx の量を低減させるには、外部
ＥＧＲ通路とそれに挿入されたＥＧＲバルブとを含む外
部ＥＧＲシステムを設けることにより、排気ガスの一部
を吸気管へ戻すか、或いはＥＧＲ量が少量である場合に
は、可変バルブタイミング機構により吸排気弁のバルブ
オーバーラップを増大させて、排気ガスの一部を吸気管
内へ吹き返すと共に、その排気ガスを吸気行程において
再び燃焼室内（筒内）へ吸い戻すことによって内部ＥＧ
Ｒを行なわせている。
【０００３】そのため、外部ＥＧＲシステムを使用する
場合には、吸気システムにＥＧＲシステムを付設しなく
てはならないし、ＥＧＲバルブの信頼性を維持するため
にＥＧＲガスを一旦冷却してから、ＥＧＲバルブを通し
て吸気管へ流入させる必要があった。また、従来の方式
の内部ＥＧＲを行わせる場合は、ＥＧＲガスを吸気管へ
戻すことにより、吸気管に設けられている各センサ部に
デポジットを形成して不具合を引き起こす可能性があっ
た。更にこの場合には、大量のＥＧＲガスを一旦吸気管
へ吹き返してから再び燃焼室内へ引き込むことができな
いので、ＮＯxの低減効果には限界があった。
場合には、吸気システムにＥＧＲシステムを付設しなく
てはならないし、ＥＧＲバルブの信頼性を維持するため
にＥＧＲガスを一旦冷却してから、ＥＧＲバルブを通し
て吸気管へ流入させる必要があった。また、従来の方式
の内部ＥＧＲを行わせる場合は、ＥＧＲガスを吸気管へ
戻すことにより、吸気管に設けられている各センサ部に
デポジットを形成して不具合を引き起こす可能性があっ
た。更にこの場合には、大量のＥＧＲガスを一旦吸気管
へ吹き返してから再び燃焼室内へ引き込むことができな
いので、ＮＯxの低減効果には限界があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前述のような問題に対処して、火花点火式の筒内
直接噴射式内燃機関において、外部ＥＧＲシステムを用
いないで大量のＥＧＲを実行可能とする新規な手段を提
供することを目的としている。
おける前述のような問題に対処して、火花点火式の筒内
直接噴射式内燃機関において、外部ＥＧＲシステムを用
いないで大量のＥＧＲを実行可能とする新規な手段を提
供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された筒内直接噴射式内燃機関を提供する。
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された筒内直接噴射式内燃機関を提供する。
【０００６】請求項１に記載された筒内直接噴射式内燃
機関によれば、内燃機関の成層燃焼運転時又は均質リー
ン運転時に、吸気行程初期の上死点近傍において、制御
装置の指令により燃料噴射弁が燃焼室内に副噴射を行な
い、副噴射された燃料を成層燃焼又は均質リーン燃焼に
より得られる高酸素濃度の排気ガスと混合させると共
に、火花点火栓により副点火を行なうことによって、燃
焼室内に副噴射の量に応じた量の排気ガスを生成させ
て、これを燃焼室内に残留させることにより内部ＥＧＲ
ガスとする。
機関によれば、内燃機関の成層燃焼運転時又は均質リー
ン運転時に、吸気行程初期の上死点近傍において、制御
装置の指令により燃料噴射弁が燃焼室内に副噴射を行な
い、副噴射された燃料を成層燃焼又は均質リーン燃焼に
より得られる高酸素濃度の排気ガスと混合させると共
に、火花点火栓により副点火を行なうことによって、燃
焼室内に副噴射の量に応じた量の排気ガスを生成させ
て、これを燃焼室内に残留させることにより内部ＥＧＲ
ガスとする。
【０００７】それによって、次のサイクルが成層燃焼と
なる時でも筒内温度が高い状態で維持され、燃料噴射弁
により圧縮行程中に噴射される主噴射燃料の気化が促進
されると共に、筒内に残留したガス中の不活性ガスの持
つ熱量により最高燃焼温度が低下するので、外部ＥＧＲ
システムや従来の内部ＥＧＲシステムのような他のＥＧ
Ｒシステムを用いなくても、十分にＮＯx を低減させる
ことができる。
なる時でも筒内温度が高い状態で維持され、燃料噴射弁
により圧縮行程中に噴射される主噴射燃料の気化が促進
されると共に、筒内に残留したガス中の不活性ガスの持
つ熱量により最高燃焼温度が低下するので、外部ＥＧＲ
システムや従来の内部ＥＧＲシステムのような他のＥＧ
Ｒシステムを用いなくても、十分にＮＯx を低減させる
ことができる。
【０００８】請求項２に記載された筒内直接噴射式内燃
機関は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の
開閉弁タイミングを任意の時期に変更可能な可変バルブ
タイミング機構を備えており、機関の成層燃焼運転時又
は均質リーン燃焼運転時に、制御装置の指令によって吸
気バルブの遅開き及び排気バルブの早閉じの少なくとも
一方を行ない、バルブ全閉期間内に燃料噴射弁により副
噴射を行なうと共に、火花点火栓により副点火を行な
い、燃焼室内に副噴射の量に応じた量の燃焼済みガスを
効率よく生成させ、且つ残留させる。それによって、次
のサイクルの成層燃焼時又は均質リーン燃焼時に、排気
ガス中の不活性ガスの持つ熱容量により熱が吸収されて
最高燃焼温度が低下し、外部ＥＧＲシステムや従来の内
部ＥＧＲシステムのような他のＥＧＲシステムを用いな
くてもＮＯx を十分に低減させることができると共に、
正方向のトルクを付加することもできる。
機関は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の
開閉弁タイミングを任意の時期に変更可能な可変バルブ
タイミング機構を備えており、機関の成層燃焼運転時又
は均質リーン燃焼運転時に、制御装置の指令によって吸
気バルブの遅開き及び排気バルブの早閉じの少なくとも
一方を行ない、バルブ全閉期間内に燃料噴射弁により副
噴射を行なうと共に、火花点火栓により副点火を行な
い、燃焼室内に副噴射の量に応じた量の燃焼済みガスを
効率よく生成させ、且つ残留させる。それによって、次
のサイクルの成層燃焼時又は均質リーン燃焼時に、排気
ガス中の不活性ガスの持つ熱容量により熱が吸収されて
最高燃焼温度が低下し、外部ＥＧＲシステムや従来の内
部ＥＧＲシステムのような他のＥＧＲシステムを用いな
くてもＮＯx を十分に低減させることができると共に、
正方向のトルクを付加することもできる。
【０００９】請求項３に記載された筒内直接噴射式内燃
機関においては、特に、排気行程の後半から吸気行程の
始めにおいて吸気バルブが開くときまでに燃料噴射弁に
より副噴射を行うと共に、火花点火栓により副点火を行
なうことによって、その時に生じる燃焼により排気ガス
温度が上昇し、比較的高温の排気ガスが触媒へ流入する
ことによって触媒の早期暖機が行われ、始動直後から触
媒が活性化して排気浄化が十分に行われるので、筒内直
接噴射式内燃機関の始動性を向上させることができる。
機関においては、特に、排気行程の後半から吸気行程の
始めにおいて吸気バルブが開くときまでに燃料噴射弁に
より副噴射を行うと共に、火花点火栓により副点火を行
なうことによって、その時に生じる燃焼により排気ガス
温度が上昇し、比較的高温の排気ガスが触媒へ流入する
ことによって触媒の早期暖機が行われ、始動直後から触
媒が活性化して排気浄化が十分に行われるので、筒内直
接噴射式内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】〔第１実施例〕図１に本発明の第
１実施例としての内燃機関の全体構成を示す。この機関
は、機関回転数及びクランク軸１１の回転角を検出する
クランク角センサ１と、アクセルペダル１２の踏込量を
検出するアクセルポジションセンサ２と、吸気通路を開
閉するために設けられたスロットル弁１３の開度を検出
するスロットルポジションセンサ３と、吸入空気量を検
出するエアフロメータ４と、機関の冷却水套１４に取り
付けられて冷却水温を検出する水温センサ５等を備えて
いる。
１実施例としての内燃機関の全体構成を示す。この機関
は、機関回転数及びクランク軸１１の回転角を検出する
クランク角センサ１と、アクセルペダル１２の踏込量を
検出するアクセルポジションセンサ２と、吸気通路を開
閉するために設けられたスロットル弁１３の開度を検出
するスロットルポジションセンサ３と、吸入空気量を検
出するエアフロメータ４と、機関の冷却水套１４に取り
付けられて冷却水温を検出する水温センサ５等を備えて
いる。
【００１１】それらのセンサ類の全て、又はそれらの一
部の出力信号に基づいて、マイクロコンピュータ６は機
関の運転条件を判断し、所定の運転条件において成層運
転を実行する。この時に、本発明の特徴として、インジ
ェクタ７が吸気上死点付近において行う所謂副噴射の噴
射量、従って、本発明による内部ＥＧＲの量は、マイク
ロコンピュータ６の指令によって決まる。副噴射に次い
で点火プラグ８によって所謂副点火を行い、副燃焼を行
わせることにより筒内９に内部ＥＧＲ用の燃焼ガスが生
成され、それが効率よく筒内９に残留する。なお、図１
において、１７は吸気ポート、１８は排気ポート、１９
は排気ポート１８に設けられたＯ2 センサ、２０は燃料
タンク、２１は燃料噴射ポンプを示している。
部の出力信号に基づいて、マイクロコンピュータ６は機
関の運転条件を判断し、所定の運転条件において成層運
転を実行する。この時に、本発明の特徴として、インジ
ェクタ７が吸気上死点付近において行う所謂副噴射の噴
射量、従って、本発明による内部ＥＧＲの量は、マイク
ロコンピュータ６の指令によって決まる。副噴射に次い
で点火プラグ８によって所謂副点火を行い、副燃焼を行
わせることにより筒内９に内部ＥＧＲ用の燃焼ガスが生
成され、それが効率よく筒内９に残留する。なお、図１
において、１７は吸気ポート、１８は排気ポート、１９
は排気ポート１８に設けられたＯ2 センサ、２０は燃料
タンク、２１は燃料噴射ポンプを示している。
【００１２】このように、成層燃焼時の吸気上死点付近
において副燃焼を行って内部ＥＧＲ用の燃焼ガスを生成
させる場合の吸排気バルブ１５，１６の開弁期間、イン
ジェクタ７の噴射期間、点火プラグ８に通電される点火
時期、筒内９における燃焼状態、及び４サイクルの各行
程のタイムチャートを図２に示す。また、図３に図２の
タイムチャートに対応する模式図を示す。
において副燃焼を行って内部ＥＧＲ用の燃焼ガスを生成
させる場合の吸排気バルブ１５，１６の開弁期間、イン
ジェクタ７の噴射期間、点火プラグ８に通電される点火
時期、筒内９における燃焼状態、及び４サイクルの各行
程のタイムチャートを図２に示す。また、図３に図２の
タイムチャートに対応する模式図を示す。
【００１３】図４は均質リーン燃焼時に吸気上死点付近
において副燃焼を行い内部ＥＧＲのための燃焼ガスを生
成させる場合の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状
態、及び４サイクルの各行程のタイムチャートを示す。
図５は図４のタイムチャートに対応する模式図である。
において副燃焼を行い内部ＥＧＲのための燃焼ガスを生
成させる場合の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状
態、及び４サイクルの各行程のタイムチャートを示す。
図５は図４のタイムチャートに対応する模式図である。
【００１４】これらの図について更に詳細に説明する。
まず、図２及び図３に示す成層燃焼時は、通常のこの種
の機関と同様に圧縮行程中に主噴射（図３−）を行
い、最適点火時期において主点火（図３−）を行うこ
とによって主燃焼を行う。それによって筒内圧が図２に
示すように上昇する。次の排気行程においては、主燃焼
によって生成された燃焼ガスを排気するが、この実施例
では、その排気行程の後半に副噴射（図３−）と、副
点火（図３−）を行うことによって副燃焼を行う点に
特徴がある。それにより吸気行程時には、筒内に副燃焼
による内部ＥＧＲガスを残留させた状態で新気を吸気
（図３−）することになる。
まず、図２及び図３に示す成層燃焼時は、通常のこの種
の機関と同様に圧縮行程中に主噴射（図３−）を行
い、最適点火時期において主点火（図３−）を行うこ
とによって主燃焼を行う。それによって筒内圧が図２に
示すように上昇する。次の排気行程においては、主燃焼
によって生成された燃焼ガスを排気するが、この実施例
では、その排気行程の後半に副噴射（図３−）と、副
点火（図３−）を行うことによって副燃焼を行う点に
特徴がある。それにより吸気行程時には、筒内に副燃焼
による内部ＥＧＲガスを残留させた状態で新気を吸気
（図３−）することになる。
【００１５】次に、図４及び図５に示す均質リーン燃焼
時には、通常のこの種の機関と同様に吸気行程中に主噴
射（図５−）を行い、圧縮行程終期の最適点火時期に
おいて主点火（図５−）を行うことにより主燃焼を行
う。それによって筒内圧が図４に示すように上昇する。
時には、通常のこの種の機関と同様に吸気行程中に主噴
射（図５−）を行い、圧縮行程終期の最適点火時期に
おいて主点火（図５−）を行うことにより主燃焼を行
う。それによって筒内圧が図４に示すように上昇する。
【００１６】次の排気行程においては主燃焼によって生
成された燃焼ガスを排気するが、この実施例では、その
排気行程の後半に副噴射（図５−）と副点火（図５−
）を行うことによって副燃焼を行う点に特徴がある。
それにより吸気行程時には、筒内に副燃焼による内部Ｅ
ＧＲガスを残留させた状態で、新気を吸気して主噴射
（図５−′）を行うことになる。
成された燃焼ガスを排気するが、この実施例では、その
排気行程の後半に副噴射（図５−）と副点火（図５−
）を行うことによって副燃焼を行う点に特徴がある。
それにより吸気行程時には、筒内に副燃焼による内部Ｅ
ＧＲガスを残留させた状態で、新気を吸気して主噴射
（図５−′）を行うことになる。
【００１７】〔第２実施例〕図６に本発明の第２実施例
としての内燃機関の構成を示す。図１と同じ構成部分に
ついては同じ参照符号を付している。図７は成層燃焼時
に内部ＥＧＲを行う場合の吸排気バルブ、噴射・点火時
期、燃焼状態、及び４サイクルの各行程を示すタイムチ
ャートであって、図８は図７のタイムチャートの内容を
模式的に示したものである。
としての内燃機関の構成を示す。図１と同じ構成部分に
ついては同じ参照符号を付している。図７は成層燃焼時
に内部ＥＧＲを行う場合の吸排気バルブ、噴射・点火時
期、燃焼状態、及び４サイクルの各行程を示すタイムチ
ャートであって、図８は図７のタイムチャートの内容を
模式的に示したものである。
【００１８】図９は均質リーン燃焼時に内部ＥＧＲを行
う場合の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状態、及
び４サイクルの各行程を示すタイムチャートであって、
図１０は図９のタイムチャートを模式的に示したもので
ある。第２実施例においても第１実施例の場合と同様に
マイクロコンピュータ６によって機関の運転条件を判断
し、ＥＧＲを必要とする成層燃焼運転或いは均質リーン
燃焼運転を実行する場合と判定されたときには、マイク
ロコンピュータ６からの信号によって可変バルブタイミ
ング機構１０を制御することにより、吸気バルブ１５の
開閉弁タイミングを遅開きとする。
う場合の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状態、及
び４サイクルの各行程を示すタイムチャートであって、
図１０は図９のタイムチャートを模式的に示したもので
ある。第２実施例においても第１実施例の場合と同様に
マイクロコンピュータ６によって機関の運転条件を判断
し、ＥＧＲを必要とする成層燃焼運転或いは均質リーン
燃焼運転を実行する場合と判定されたときには、マイク
ロコンピュータ６からの信号によって可変バルブタイミ
ング機構１０を制御することにより、吸気バルブ１５の
開閉弁タイミングを遅開きとする。
【００１９】更に詳細に説明すると、まず成層燃焼時に
は圧縮行程中に主噴射（図８−）を行い、最適点火時
期において主点火（図８−）を行うことによって主燃
焼を実施する。排気行程においては主燃焼によって生成
された燃焼ガスの大半を排気するが、その排気行程の後
半において副噴射（図８−）、及び副点火（図８−
）を行うことにより副燃焼を実施する。このときに吸
気バルブ１５を遅開きとすることによって、吸気行程初
期の副燃焼期間にも正方向のトルクを付加することがで
きる（図８−）。吸気バルブ１５の遅開き後は、副燃
焼によって得られた内部ＥＧＲガス中へ新気を吸気（図
８−）することになる。
は圧縮行程中に主噴射（図８−）を行い、最適点火時
期において主点火（図８−）を行うことによって主燃
焼を実施する。排気行程においては主燃焼によって生成
された燃焼ガスの大半を排気するが、その排気行程の後
半において副噴射（図８−）、及び副点火（図８−
）を行うことにより副燃焼を実施する。このときに吸
気バルブ１５を遅開きとすることによって、吸気行程初
期の副燃焼期間にも正方向のトルクを付加することがで
きる（図８−）。吸気バルブ１５の遅開き後は、副燃
焼によって得られた内部ＥＧＲガス中へ新気を吸気（図
８−）することになる。
【００２０】均質リーン燃焼時には吸気行程中に主噴射
（図１０−）を行い、最適の点火時期において主点火
（図１０−）を行うことによって主燃焼を実施する。
排気行程においては主燃焼によって生成された燃焼ガス
を排気し、その排気行程後半において副噴射（図１０−
）、及び副点火（図１０−）を行うことにより副燃
焼を実施する。この時、吸気バルブ１５は遅開きとなっ
ているため吸気行程初期の副燃焼期間にも正方向のトル
クを付加することができる（図１０−）。吸気バルブ
１５が遅開きした後は、副燃焼により得られた内部ＥＧ
Ｒガス中に新気を吸気すると共に、主噴射（図１０−
′）を行うことになる。
（図１０−）を行い、最適の点火時期において主点火
（図１０−）を行うことによって主燃焼を実施する。
排気行程においては主燃焼によって生成された燃焼ガス
を排気し、その排気行程後半において副噴射（図１０−
）、及び副点火（図１０−）を行うことにより副燃
焼を実施する。この時、吸気バルブ１５は遅開きとなっ
ているため吸気行程初期の副燃焼期間にも正方向のトル
クを付加することができる（図１０−）。吸気バルブ
１５が遅開きした後は、副燃焼により得られた内部ＥＧ
Ｒガス中に新気を吸気すると共に、主噴射（図１０−
′）を行うことになる。
【００２１】〔第３実施例〕図１１は本発明の第３実施
例における成層燃焼時の吸排気バルブ、噴射・点火時
期、燃焼状態、及び各行程を示すタイムチャートであ
る。図１２は図１１のタイムチャートを模式的に示した
ものである。また、図１３は第３実施例における均質リ
ーン燃焼時の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状
態、及び各行程を示すタイムチャートであって、図１４
は図１３のタイムチャートを模式的に示したものであ
る。
例における成層燃焼時の吸排気バルブ、噴射・点火時
期、燃焼状態、及び各行程を示すタイムチャートであ
る。図１２は図１１のタイムチャートを模式的に示した
ものである。また、図１３は第３実施例における均質リ
ーン燃焼時の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状
態、及び各行程を示すタイムチャートであって、図１４
は図１３のタイムチャートを模式的に示したものであ
る。
【００２２】第３実施例においては、第２の実施例に関
して図６に示したものと同様な内燃機関において、マイ
クロコンピュータ６と可変バルブタイミング機構１０に
よって排気バルブ１６を早閉じさせることにより、未燃
ガスを含んだ排気ガスを筒内９に残留させることができ
る。この状態で副噴射及び副点火を実施することによ
り、第２実施例の効果に加えて、未燃ガスを再燃焼させ
ることによる効果が付加される。
して図６に示したものと同様な内燃機関において、マイ
クロコンピュータ６と可変バルブタイミング機構１０に
よって排気バルブ１６を早閉じさせることにより、未燃
ガスを含んだ排気ガスを筒内９に残留させることができ
る。この状態で副噴射及び副点火を実施することによ
り、第２実施例の効果に加えて、未燃ガスを再燃焼させ
ることによる効果が付加される。
【００２３】〔第４実施例〕図１５は第４実施例におけ
る成層燃焼時の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状
態、及び各行程を示すタイムチャートであって、図１６
は図１５のタイムチャートを模式的に示したものであ
る。また、図１７は第４実施例における均質リーン燃焼
時の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状態を示すタ
イムチャートであって、図１８は図１７のタイムチャー
トを模式的に示したものである。
る成層燃焼時の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状
態、及び各行程を示すタイムチャートであって、図１６
は図１５のタイムチャートを模式的に示したものであ
る。また、図１７は第４実施例における均質リーン燃焼
時の吸排気バルブ、噴射・点火時期、燃焼状態を示すタ
イムチャートであって、図１８は図１７のタイムチャー
トを模式的に示したものである。
【００２４】第４実施例においては、第２の実施例に関
して図６に示したものと同様な内燃機関において、可変
バルブタイミング機構１０により、吸気バルブ１５の遅
開きと、排気バルブ１６の早閉じを併せて実行すること
によって、副燃焼の制御範囲を拡げることができる。
して図６に示したものと同様な内燃機関において、可変
バルブタイミング機構１０により、吸気バルブ１５の遅
開きと、排気バルブ１６の早閉じを併せて実行すること
によって、副燃焼の制御範囲を拡げることができる。
【００２５】〔第５実施例〕図１９は第５実施例におけ
る吸排気バルブ、圧縮行程又は吸気行程における噴射時
期と点火時期、燃焼状態、及び各行程を示すタイムチャ
ートである。図２０は図１９のタイムチャートを模式的
に示したもので、圧縮行程噴射の場合を例示している。
第５実施例は図６に示したような内燃機関の冷間始動時
に行う制御を示したもので、排気行程の後半のバルブオ
ーバーラップ時に副噴射及び副点火を行って副燃焼を実
施する。そして、副燃焼により発生する燃焼ガスを副燃
焼が完了する前に火炎の状態で排気することによって、
その熱を排気通路の下流側に設けられた触媒に与えて触
媒の暖機を促進する。この場合も、前述の各実施例と同
様に、副燃焼とバルブオーバーラップの程度に応じた量
の内部ＥＧＲが行われることは言うまでもない。なお、
主燃焼のための燃料噴射は吸気行程において行ってもよ
い。
る吸排気バルブ、圧縮行程又は吸気行程における噴射時
期と点火時期、燃焼状態、及び各行程を示すタイムチャ
ートである。図２０は図１９のタイムチャートを模式的
に示したもので、圧縮行程噴射の場合を例示している。
第５実施例は図６に示したような内燃機関の冷間始動時
に行う制御を示したもので、排気行程の後半のバルブオ
ーバーラップ時に副噴射及び副点火を行って副燃焼を実
施する。そして、副燃焼により発生する燃焼ガスを副燃
焼が完了する前に火炎の状態で排気することによって、
その熱を排気通路の下流側に設けられた触媒に与えて触
媒の暖機を促進する。この場合も、前述の各実施例と同
様に、副燃焼とバルブオーバーラップの程度に応じた量
の内部ＥＧＲが行われることは言うまでもない。なお、
主燃焼のための燃料噴射は吸気行程において行ってもよ
い。
【図１】本発明の第１実施例の機関のシステム構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】第１実施例の成層燃焼運転状態を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図３】図２の運転状態における機関の状態を経時的に
示す模式図である。
示す模式図である。
【図４】第１実施例の均質リーン燃焼状態を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図５】図４の運転状態における機関の状態を経時的に
示す模式図である。
示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施例の機関のシステム構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】第２実施例の成層燃焼運転状態を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図８】図７の運転状態における機関の状態を経時的に
示す模式図である。
示す模式図である。
【図９】第２実施例の均質リーン燃焼状態を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図１０】図９の運転状態における機関の状態を経時的
に示す模式図である。
に示す模式図である。
【図１１】第３実施例の成層燃焼運転状態を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図１２】図１１の運転状態における機関の状態を経時
的に示す模式図である。
的に示す模式図である。
【図１３】第３実施例の均質リーン燃焼状態を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図１４】図１３の運転状態における機関の状態を経時
的に示す模式図である。
的に示す模式図である。
【図１５】第４実施例の成層燃焼運転状態を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図１６】図１５の運転状態における機関の状態を経時
的に示す模式図である。
的に示す模式図である。
【図１７】第４実施例の均質リーン燃焼状態を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図１８】図１７の運転状態における機関の状態を経時
的に示す模式図である。
的に示す模式図である。
【図１９】第５実施例の圧縮行程噴射等による運転状態
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図２０】図１９の運転状態における機関の状態を経時
的に示す模式図である。
的に示す模式図である。
【符号の説明】 １…クランク角センサ ２…アクセルポジションセンサ ３…スロットルポジションセンサ ４…エアフローメータ ５…水温センサ ６…マイクロコンピュータ ７…インジェクタ ８…点火プラグ １０…可変バルブタイミング機構 １５…吸気バルブ １６…排気バルブ １９…Ｏ2 センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ (72)発明者 斎藤 公孝 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 小林 辰夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 AA06 AA07 AA10 CA01 CA02 DA00 EA01 GA00 GA01 GA05 GA08 GA09 3G062 AA06 AA07 BA00 BA04 BA05 BA08 BA09 CA01 CA02 GA00 GA04 GA06 GA08 3G084 AA00 AA04 BA13 BA15 BA16 BA17 BA23 CA01 CA02 DA09 DA10 EC02 FA10 FA18 FA20 FA33 FA38 FA39 3G301 HA01 HA04 HA13 HA15 HA16 HA19 JA25 KA01 KA05 LA00 LA07 MA11 PA11Z PA17Z PE01Z PE03Z PE04Z PE08Z
Claims (3)
- 【請求項１】 高圧に加圧された燃料を機関の燃焼室内
に直接噴射することができる燃料噴射弁と、前記燃焼室
内に設けられた火花点火栓と、機関制御のために機関回
転数、負荷、水温センサ及びアクセル開度センサの検出
値を入力される制御装置を備えている内燃機関であっ
て、前記内燃機関の成層燃焼運転時又は均質リーン運転
時に吸気行程の初期の上死点近傍において、前記制御装
置の指令により前記燃料噴射弁が前記燃焼室内に副噴射
を行ない、成層燃焼又は均質リーン燃焼によって得られ
る高酸素濃度の排気ガスと混合させると共に、前記火花
点火栓により副点火を行ない、前記燃焼室内に前記副噴
射の量に応じた量の排気ガスを生成させるようにしたこ
とを特徴とする筒内直接噴射式内燃機関。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関において、吸気
バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉弁タイミ
ングを任意の時期に変更可能な可変バルブタイミング機
構を備えており、前記内燃機関が成層燃焼運転時又は均
質リーン燃焼運転時に前記制御装置の指令によって吸気
バルブの遅開き及び排気バルブの早閉じの少なくとも一
方を行ない、バルブ全閉期間内に前記燃料噴射弁により
副噴射を行なうと共に、前記火花点火栓により副点火を
行ない、前記燃焼室内に前記副噴射の量に応じた量の排
気ガスを生成させるようにしたことを特徴とする筒内直
接噴射式内燃機関。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の内燃機関におい
て、排気行程の後半から吸気行程の始めにおいて吸気バ
ルブが開くときまでに前記燃料噴射弁により副噴射を行
うと共に、前記火花点火栓により副点火を行なうように
したことを特徴とする筒内直接噴射式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11060005A JP2000257496A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 筒内直接噴射式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11060005A JP2000257496A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 筒内直接噴射式内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000257496A true JP2000257496A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13129555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11060005A Withdrawn JP2000257496A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 筒内直接噴射式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000257496A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090746A1 (fr) * | 2001-05-09 | 2002-11-14 | Hitachi, Ltd. | Unite de commande d'un moteur a combustion interne du type a injection |
| US7150265B2 (en) | 2004-11-02 | 2006-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| JP2007040310A (ja) * | 2006-11-10 | 2007-02-15 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式内燃機関の制御方法 |
| US7191761B2 (en) | 2004-11-02 | 2007-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| JP2008309031A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2009019538A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Denso Corp | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
| JP2011157880A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの制御装置 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11060005A patent/JP2000257496A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090746A1 (fr) * | 2001-05-09 | 2002-11-14 | Hitachi, Ltd. | Unite de commande d'un moteur a combustion interne du type a injection |
| JPWO2002090746A1 (ja) * | 2001-05-09 | 2004-08-26 | 株式会社日立製作所 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
| US7000380B2 (en) | 2001-05-09 | 2006-02-21 | Hitachi, Ltd. | Controller of cylinder injection type internal combustion engine |
| US7150265B2 (en) | 2004-11-02 | 2006-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| US7191761B2 (en) | 2004-11-02 | 2007-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| JP2007040310A (ja) * | 2006-11-10 | 2007-02-15 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式内燃機関の制御方法 |
| JP2008309031A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP4548451B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2010-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2009019538A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Denso Corp | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
| JP2011157880A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |