JP2000274249A

JP2000274249A - ガソリン内燃機関

Info

Publication number: JP2000274249A
Application number: JP11076367A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Taniyama; 剛谷山; Kazuya Hasegawa; 和也長谷川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料改質効果が高く低エミッション化を実現
できるガソリン内燃機関の提供を図る。【解決手段】高周波電界発生装置１４によって圧縮行
程中に燃焼室４内に高周波電場を形成し、燃焼室４内の
混合気を誘電加熱して着火燃焼を行わせるため、誘電加
熱により燃料中の分子量の大きな炭化水素分子を分解し
て、分子量の小さい炭化水素分子に燃料改質できて燃料
消費率および排気性状の改善を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガソリン内燃機関に
関し、特に燃焼過程で燃料改質を行えて低エミッション
化を実現することができるガソリン内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】低エミッション化を目的として燃焼室に
供給された燃料を改質するようにした内燃機関として、
例えば特開平１０−１９６４７１号公報に示されている
ように、圧縮行程中に炭化水素燃料を分解する波長のレ
ーザー光を照射するレーザー源を設けて、着火燃焼前に
レーザー光の照射によって炭化水素燃料の分解を行わせ
るようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】燃焼室内にレーザー光
を照射するためには該燃焼室に照射窓を設置する必要が
あるが、この照射窓は燃焼によって発生した煤等が付着
しやすいため、燃焼室内の炭化水素燃料へのレーザー光
エネルギーの伝達効率の低下は避けられない。

【０００４】また、レーザー光が照射窓から反対側の燃
焼室内面に直接照射されるため、燃焼室内面が損傷する
可能性が高く、しかもレーザー光の発生・制御装置が非
常に高価でかつ小型軽量化が困難である等の問題が残さ
れている。

【０００５】そこで、本発明は、燃焼室内面を損傷する
おそれがなく、しかも、燃料を確実に改質できて低エミ
ッション化を実現できるガソリン内燃機関を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、燃焼室に高周波電界発生装置を設け、機関の圧縮行
程中に該高周波電界発生装置により燃焼室内に高周波電
場を形成し、該燃焼室内の混合気を誘電加熱して着火燃
焼するようにしたことを特徴としている。

【０００７】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の高周波電界発生装置としてマグネトロンを用いたこ
とを特徴としている。

【０００８】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
に記載の燃焼室に連なる吸気通路に電子制御スロットル
弁を備えていることを特徴としている。

【０００９】請求項４の発明にあっては、請求項３に記
載のガソリン内燃機関の定常運転時は、電子制御スロッ
トル弁を全開保持させて、燃焼室への燃料供給量の調整
のみで負荷制御を行うようにしたことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項５の発明にあっては、請求項３に記
載の燃焼室に点火プラグを設けると共に、機関圧縮比を
１０〜１５に設定し、機関の低・中回転時は電子制御ス
ロットル弁を全開保持させて、燃焼室への燃料供給量の
調整のみで負荷制御を行うと共に、高周波電界発生装置
による誘電加熱で着火燃焼を行わせる一方、機関の高回
転時は燃料供給量に応じて電子制御スロットル弁の弁開
度調整を行うと共に、高周波電界発生装置を停止して点
火プラグにによる火花着火燃焼を行わせるようにしたこ
とを特徴としている。

【００１１】請求項６の発明にあっては、請求項１〜５
に記載の燃焼室に燃料噴射弁を設けて、燃焼室内に直接
燃料を噴射供給するようにしたことを特徴としている。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、高周波
電界発生装置によって圧縮行程中に燃焼室内に高周波電
場を形成し、燃焼室内に封入された混合気を誘電加熱し
て着火燃焼するため、この誘電加熱により燃料中のベン
ゼン等の分子量の大きな炭化水素分子を分解して、ＮＯ
ｘ還元作用や煤の発生メカニズムを絶つ作用を持つ分子
量の小さい炭化水素分子を多量に発生させる燃料改質を
行うことができ、燃料消費率（熱効率）および排気性状
の改善を実現することができる。

【００１３】また、高周波電界（マイクロ波）は、一般
に石油系燃料のような誘電率の大きな炭化水素系物質に
吸収されやすい性質をもっているため、高周波電界のエ
ネルギーを効率よく燃料に伝達することができて、高周
波電界発生に要する電気的エネルギーを最小限に抑える
ことができるから、機関全体での熱効率を高く維持する
ことができる。

【００１４】しかも、高周波電界（マイクロ波）は燃焼
室内面を構成している金属面に対してはエネルギーを失
うことなく反射する性質を有し、燃料にエネルギー吸収
されるまで何度も燃焼室内を往復するため、エネルギー
伝達効率が非常に良好となって燃料改質効果を一段と高
められ、かつ、燃焼室内面に損傷を与える心配がないの
で機関の信頼性および耐久性を高めることができる。

【００１５】また、誘電加熱の量とタイミングは電気的
に容易に制御できるため、どのような運転状態であって
も着火時期やその後の燃焼進行を最適になるように制御
することができ、しかも、火花点火と火炎伝播による通
常の燃焼形態と異なり、混合気が燃焼室内で全体的に一
挙に燃焼する圧縮自己着火機関と同様の燃焼形態が得ら
れて、燃焼を安定化できると共に燃料消費率および排気
性状の飛躍的な改善を図ることができる。

【００１６】更に、従来混合気の着火性を高めるために
混合気を過濃にすることが行われているが、誘電加熱量
を十分高めることで着火性を向上できるため混合気を過
濃にしなくても良好な着火性が得られ、従って、特に排
気性状の改善が非常に困難である冷機始動時であっても
暖機後と同程度のクリーンな排気性状とすることができ
る。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、高周波電界発生装置として電子
レンジ等の家庭用電気調理器で広く普及している部品で
あるマグネトロンを用いているため、吸気ヒーターやレ
ーザー装置等に較べて極めて低コストで、かつ、高い応
答性と信頼性とを得ることができる。

【００１８】また、マグネトロンは比較的小型、軽量部
品であるため機関設計が容易となりコスト的に非常に有
利であり、かつ、機関の総重量増加を抑制できるため、
燃料消費率を更に改善することができる。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、電子制御スロットル弁に
よって吸入空気量を応答性よく制御できるため、より一
層安定した燃焼性を得ることができる。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
の発明の効果に加えて、機関の定常運転時は電子制御ス
ロットル弁を全開保持させて、燃焼室への燃料供給量の
調整のみで負荷制御を行わせるため、吸気損失のない圧
縮自己着火機関により近似した燃焼形態が得られて燃料
消費率をより一層向上できると共に、稀薄混合気での着
火燃焼が可能であるため筒内温度が低く、ＮＯｘの発生
を抑制できて排気性状をより一層向上することができ
る。

【００２１】また、圧縮自己着火機関では機関圧縮比を
非常に高めなければ圧縮自己着火が成立しないが、前述
のように誘電加熱によって着火燃焼を良好に行えるた
め、機関圧縮比を通常の火花点火式ガソリン機関と同様
に低く設定できることから、機関の剛性を圧縮自己着火
機関のように殊更高める必要がなく、従って、高負荷運
転時のノッキング発生を回避できると共に通常の圧縮自
己着火機関と較べて低騒音・低振動の実現と軽量化によ
る燃料消費率の改善を実現できる。

【００２２】請求項５に記載の発明によれば、請求項３
の発明の効果に加えて、燃焼室に点火プラグを設けると
共に、機関圧縮比を高回転時にノッキング発生のない１
０〜１５の圧縮比に設定し、そして、高周波電界発生装
置と前記点火プラグとによる着火燃焼の切替え制御と、
電子制御スロットル弁の開度制御とによって、機関の低
・中回転時には誘電加熱で着火燃焼を行って低圧縮比で
ありながら圧縮自己着火機関と同様の燃焼形態とさせる
一方、機関の高回転時は低圧縮比設定によるノッキング
回避の下に点火プラグで火花着火燃焼を行わせて、それ
ぞれの回転域に合わせて最適な燃焼方式の運転を行わせ
ることができ、従って、低・中回転時の低燃費・低エミ
ッション化と、高回転時の高出力の確保との両立を図る
ことができる。

【００２３】また、２つの燃焼運転方式を持つため、ど
ちらか一方の系統が故障しても容易に残りの一方の運転
方式に切り替えることができるため、安全性を高めるこ
とができる。

【００２４】更に、低・中回転時はスロットル全開状態
であるため、高回転時における火花着火燃焼運転への切
替え時には、吸入空気量を瞬時に適切な量に変化させる
必要があるが、これを電子制御スロットル弁で可能にす
ることができるため運転切替え時にトルクショックを伴
うことがなく、機関の運転性を向上することができる。

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５の発明の効果に加えて、燃焼室内に直接燃料を噴射
供給する燃料噴射弁を設けてあるため、燃焼室内での空
気と燃料の混合を制御することが可能となり、その結
果、燃焼状態をより細かく制御することができて、燃料
消費率および排気性状をより一層改善することができ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。

【００２７】図１において、１はシリンダブロック、２
はシリンダヘッド、３はピストン、４はこれらシリンダ
ブロック１，シリンダヘッド２，およびピストン３で形
成された燃焼室、５は吸気ポート、６は吸気ポート５に
設けた吸気バルブ、７は排気ポート、８は排気ポート７
に設けた排気バルブを示す。

【００２８】吸気ポート５の上流には吸気通路９が接続
されており、該吸気通路９に上流側から吸入空気量を検
出するエアフローメータ１０と、スロットル弁としてエ
ンジンコントロールユニット１３により開度制御される
電子制御スロットル弁１１と、吸気ポート５内に燃料を
噴射する燃料噴射弁１２とを、この順に配設してある。

【００２９】燃焼室４には、該燃焼室４内に高周波電界
を発生させる高周波電界発生装置１４を配設してある。

【００３０】この高周波電界発生装置１４は機関の圧縮
行程中に燃焼室４内に高周波電界を発生し得る位置、例
えば燃焼室４の吸気ポート５の開口部近傍位置に、その
出力部を燃焼室４内に臨ませて配設してある。

【００３１】エンジンコントロールユニット１３には、
機関運転条件を示す信号として、機関の回転数信号、負
荷信号、油水温信号、空気量信号等が各種センサから入
力されている。

【００３２】該エンジンコントロールユニット１３では
これら各種の入力信号にもとづいて演算処理を行い、電
子制御スロットル弁１１、燃料噴射弁１２に制御信号を
出力してスロットル開度を制御すると共に燃料噴射量と
噴射時期を制御する一方、高周波電界発生装置１４の駆
動回路１５に高周波電界信号を出力して、圧縮行程中に
該駆動回路１５からの高電圧電流によって燃焼室４内に
高周波電場を形成し、該燃焼室４内の混合気を誘電加熱
して着火燃焼させるようにしてある。

【００３３】前記高周波電界発生装置１４としては、例
えば電子レンジ等の家庭用電気調理器で広く普及してい
る小型・軽量なマグネトロンを用いている。

【００３４】図２の（イ），（ロ）は前記高周波電界発
生装置１４の機関回転数、負荷による誘電加熱量のマッ
プを示している。

【００３５】この高周波電界発生装置１４により圧縮行
程中に誘電加熱で燃焼室４内の混合気を着火燃焼させる
場合、機関が高回転域になると１サイクル中の誘電加熱
時間の絶対長さが必然的に短くなってしまって加熱量が
不十分になりやすく、燃料の着火遅れ期間がクランク角
に対して相対的に長くなるので、燃料の殆どが圧縮上死
点後の膨張行程でピストン３が下降して行く時に燃焼し
てしまい、クランク軸を回転させる有効な仕事を取り出
すことが困難となりやすい傾向となる可能性がある。

【００３６】従って、最適な着火開始時期とするために
は、機関が高回転になるほど燃料の着火遅れ時間を短縮
する必要から図２の（イ）に示すように高回転になるに
したがって誘電加熱量を大きくし、また、機関の負荷が
低くなるほど燃料供給量が少なくなるため圧縮行程中の
燃料の化学反応による発生熱が下がってしまうことか
ら、同図の（ロ）に示すように低負荷になるにしたがっ
て誘電加熱量を大きくしている。

【００３７】このような誘電加熱量の制御マップをエン
ジンコントロールユニット１３内にソフトウェア的に組
込んでおくことで、どのような回転数、負荷でも最適な
誘電加熱を高周波電界発生装置１４によって行わせるこ
とができる。

【００３８】また、機関の冷機時には燃料の気化が不十
分となって着火燃焼性が悪化することから、該冷機時に
は前記誘電加熱量を大きくする必要がある。

【００３９】そこで、例えば図３に示すような機関の油
水温条件による誘電加熱量の補正係数マップを用いて、
エンジンコントロールユニット１３により前記図２の
（イ），（ロ）に示した基本的な誘電加熱量を油水温条
件に応じて補正計算し、機関温度条件を加味した誘電加
熱量を決定する。

【００４０】図４の（イ），（ロ）は前述の誘電加熱量
を具体的に変化させる場合の制御パラメータを示す図
で、誘電加熱量は電界発生時間、発生周波数、電界の強
さ、の３つのパラメータを変化させることで制御可能と
なる。

【００４１】以上の実施形態の装置では、吸気バルブ６
が閉じている時期に燃料噴射弁１２から該吸気バルブ６
に向けて燃料を噴射させ、燃焼室４より伝わる熱により
十分に熱せられた吸気バルブ６により燃料の気化促進が
図られる。

【００４２】吸気行程で吸気バルブ６が開弁すると、こ
の気化が促進された燃料は新気と共に燃焼室４内に吸入
され、新気と十分に混合されて燃焼室４内の全体に広が
って分布される。

【００４３】そして、圧縮行程に移行してピストン３の
上動によって燃焼室４内の混合気が圧縮されると、該混
合気は高温高圧にされるが、この圧縮行程中に高周波電
界発生装置１によって燃焼室４内に高周波電場が形成さ
れ、該燃焼室４内に封入された混合気は誘電加熱されて
外部着火エネルギーが付与されることによって着火燃焼
される。

【００４４】ここで、前述のように圧縮行程中に燃焼室
４内に封入された混合気を誘電加熱するため、燃料中の
ベンゼン等の分子量の大きな炭化水素分子を分解して、
ＮＯｘ還元作用や煤の発生メカニズムを絶つ作用を持つ
分子量の小さい炭化水素を多量に生成させる燃料改質を
行うことができ、従って、燃料消費率を改善することが
できると共に排気性状を改善できて低エミッションを実
現することができる。

【００４５】特に、高周波電界（マイクロ波）は、一般
に石油系燃料のような誘電率の大きな炭化水素系物質に
吸収されやすい性質を持っているため、高周波電界のエ
ネルギーを効率よく燃料に伝達することができて、高周
波電界発生に要する電気的エネルギーを最小限に抑える
ことができるから、機関全体での熱効率を高く維持する
ことができる。

【００４６】また、この高周波電界（マイクロ波）は、
燃焼室４の内面を構成している金属面に対してはエネル
ギーを失うことなく反射する性質を有しており、燃料に
エネルギー吸収されるまで何度も燃焼室４内を往復する
ため、エネルギー伝達効率が非常に良好となることから
前述の燃料改質効果が一段と高められ、しかも、燃焼室
４の内面に損傷を与える心配がないので機関の信頼性お
よび耐久性を高めることができる。

【００４７】前記高周波電界発生装置１４による誘電加
熱量と誘電加熱タイミングは、機関の運転条件に応じて
前述のようにエンジンコントロールユニット１３および
駆動回路１５によって適切に制御される。

【００４８】このように、誘電加熱量および誘電加熱タ
イミングは電気的に容易に制御できるため、どのような
運転状態であっても着火時期やその後の燃焼進行を最適
になるように制御することができ、しかも、点火プラグ
による火花点火と火炎伝播とによる通常の火花着火燃焼
と異なり、混合気が燃焼室４内で全体的に一挙に燃焼し
て、圧縮自己着火機関と同様な燃焼形態が得られるた
め、燃焼を安定化できると共に混合気の稀薄化を行え
て、燃料消費率および排気性状の飛躍的な改善を図るこ
とができる。

【００４９】また、誘電加熱量を十分に高めることで着
火性を向上できるため、特に排気性状の改善が非常に困
難であった冷機始動時であっても、暖機後と同程度のク
リーンな排気性状を実現することができる。

【００５０】更に、本実施形態では電子制御スロットル
弁１１によって吸入空気量を応答性よく制御できるた
め、より一層安定した燃焼性を得ることができる。

【００５１】また、前述の高周波電界発生装置１４とし
て電子レンジ等の家庭用電気調理器で広く普及している
部品であるマグネトロンを用いているため、吸気ヒータ
ーやレーザー装置等で外部着火エネルギーを付与するも
のと較べて極めて低コストで、かつ、高い応答性と信頼
性とを得ることができる。

【００５２】しかも、マグネトロンは比較的小型、軽量
部品であるため機関設計が容易となりコスト的に非常に
有利であり、かつ、機関の総重量増加を抑制できるた
め、燃料消費率を更に改善することができる。

【００５３】ここで、前記実施形態の構成において、機
関の定常運転時には電子制御スロットル弁１１を全開保
持させて、燃料噴射弁１２の燃料噴射量のみで負荷制御
を行わせるようにすることによって、吸気損失のない圧
縮自己着火機関により近似した燃焼形態が得られて燃料
消費率をより一層向上できると共に、稀薄混合気での着
火燃焼が可能であるため筒内温度が低く、ＮＯｘ発生を
抑制できて排気性状をより一層向上することができる。

【００５４】また、圧縮自己着火機関では機関圧縮比を
非常に高めなければ圧縮自己着火が成立しないが、前述
のように誘電加熱によって着火燃焼を良好に行えるた
め、機関圧縮比を通常の火花点火式ガソリン機関と同様
に低く設定できることから、機関の剛性を圧縮自己着火
機関のように殊更高める必要がなく、従って、高負荷運
転時のノッキング発生を回避できると共に通常の圧縮自
己着火機関と較べて低騒音・低振動の実現と軽量化によ
る燃料消費率の改善を実現することができる。

【００５５】図５は本発明の第２実施形態を示すもの
で、この実施形態にあっては前記図１に示した第１実施
形態におけるシリンダヘッド２に、燃焼室４の中心部分
に臨んで点火プラグ１６を設け、エンジンコントロール
ユニット１３からの点火制御信号によって、点火回路１
７を介して該点火プラグ１６で火花点火可能な構成とし
てある。

【００５６】この第２実施形態では機関圧縮比を、高回
転時にノッキングを発生しない１０〜１５の範囲に設定
してあり、機関の低・中回転時には電子制御スロットル
弁１１を全開保持させて、燃料噴射弁１２の燃料噴射量
の調整のみで負荷制御を行わせると共に、高周波電界発
生装置１４による混合気の誘電加熱で着火燃焼を行わせ
る一方、機関の高回転時は燃料供給量（負荷）に応じて
電子制御スロットル弁１１の弁開度調整を行うと共に、
高周波電界発生装置１４を停止して点火プラグ１６によ
る火花着火燃焼を行わせるようにしている。

【００５７】即ち、高周波電界発生装置１４と点火プラ
グ１６とによる着火燃焼の切替え制御と、電子制御スロ
ットル弁１１の開度制御とによって、機関の低・中回転
時には誘電加熱で着火燃焼を行って低圧縮比でありなが
ら圧縮自己着火機関と同様の燃焼形態とさせる一方、機
関の高回転時は点火プラグ１６で火花着火燃焼を行わせ
て、それぞれの回転域に合わせて最適な燃焼方式の運転
を行わせるようにしている。

【００５８】図６は前記誘電加熱着火燃焼運転領域と火
花着火燃焼運転領域、およびこれら各運転領域における
要求スロットル弁開度を示しており、電子制御スロット
ル弁１１は誘電加熱着火燃焼運転領域では全開位置に制
御され、運転切替え回転数を超えて火花着火燃焼運転領
域になると燃料供給量（負荷）に応じて適切な吸入空気
量が得られるスロットル弁開度に適正に開度制御され
る。

【００５９】即ち、火花着火燃焼運転ではその着火燃焼
が火炎伝播が可能な稀薄限界空燃比以内の混合気でしか
成立しないため、燃料供給量（負荷）に応じて吸入空気
量を調整する必要がある一方、誘電加熱着火燃焼運転で
は要求スロットル弁開度は常に全開のままの状態が基本
となっているため、この誘電加熱着火燃焼運転から火花
着火燃焼運転へ切替え移行した際には、吸入空気量を瞬
時に適切な量に変化させなければならないが、これを電
子制御スロットル弁１１によって適正に行わせることが
可能となる。

【００６０】図７にこの第２実施形態の装置における運
転切替え制御の一例をフローチャートで示す。

【００６１】図７のフローチャートにおいて、ステップ
１で図外の回転センサの検出信号にもとづいて、機関の
回転数が切替え回転数を超過しているか否かが判断され
る。

【００６２】ステップ１で肯定（Ｙｅｓ）の場合、火花
着火燃焼運転領域と判断して、電子制御スロットル弁１
１を火炎伝播可能限界の空燃比（Ａ／Ｆ）以内の空気量
となる弁開度に制御される（ステップ２）と共に、点火
プラグ１６による火花着火燃焼が開始され（ステップ
３）、かつ、高周波電界装置１４が停止される（ステッ
プ４）。

【００６３】ステップ１で否定（Ｎｏ）の場合、誘電加
熱着火燃焼運転領域と判断して、高周波電界発生装置１
４により圧縮行程中に燃焼室４内に高周波電場を形成し
て誘電加熱を行う着火燃焼が開始される（ステップ５）
と共に、電子制御スロットル弁１１が全開位置に開度制
御され（ステップ６）、かつ、点火プラグ１６による火
花着火作動が停止される（ステップ７）。

【００６４】前記ステップ３〜４にかけて、およびステ
ップ５〜７にかけては、何れも該誘電加熱による着火燃
焼と点火プラグ１６による火花着火燃焼の両方が作用す
るようになるため、運転切替え時の失火が回避される。

【００６５】このように第２実施形態の装置では、前述
のように高周波電界発生装置１４と点火プラグ１６とに
よる着火燃焼の切替え制御と、電子制御スロットル弁１
１の開度制御とによって、機関の低・中回転時には誘電
加熱で着火燃焼を行って低圧縮比でありながら圧縮自己
着火機関と同様の燃焼形態とさせる一方、機関の高回転
時は低圧縮比（ε＝１０〜１５）設定の下に点火プラグ
１６で火花着火燃焼を行わせて、それぞれの回転域に合
わせて最適な燃焼方式の運転を行わせることができる。

【００６６】この結果、低・中回転時の低燃費・低エミ
ッション化と、高回転時の高出力の確保との両立を図る
ことができる。

【００６７】また、２つの燃焼運転方式を持つため、ど
ちらか一方の系統が故障しても容易に残りの一方の運転
方式に切り替えることができるため、安全性を高めるこ
とができる。

【００６８】更に、低・中回転時はスロットル全開状態
であるため、高回転時における火花着火燃焼運転への切
替え時には、前述の理由により吸入空気量を瞬時に適切
な量に変化させる必要があるが、これを電子制御スロッ
トル弁１１で可能にしているため運転切替え時にトルク
ショックを伴うことがなく、機関の運転性を向上するこ
とができる。

【００６９】前記第１，第２実施形態では何れも燃料噴
射弁１２を吸気通路９に配設した燃料予混合タイプの機
関を示しているが、例えば図５に仮想線で示すように燃
料噴射弁１２を燃焼室４に設け、該燃料噴射弁１２によ
り燃料を直接燃焼室４内に噴射するようにすることもで
き、この場合、燃焼室４内での空気と燃料の混合を制御
することが可能となって、燃焼状態をより細かく制御す
ることができ、燃料消費率および排気性状をより一層改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す略示的説明図。

【図２】同実施形態の制御系で用いられる誘電加熱量の
制御マップ図。

【図３】同実施形態の制御系で用いられる誘電加熱量の
補正マップ図。

【図４】図２，３のマップにもとづく誘電加熱量制御の
制御パラメータ変化を示す説明図。

【図５】本発明の第２実施形態を示す略示的説明図。

【図６】同実施形態の制御運転領域を示す説明図。

【図７】同実施形態の制御動作を示すフローチャート
図。

【符号の説明】

１シリンダブロック２シリンダヘッド３ピストン４燃焼室９吸気通路１２燃料噴射弁１３エンジンコントロールユニット１４高周波電界発生装置１６点火プラグ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ０２Ｄ 41/02 ３１０Ｆ０２Ｄ 41/02 ３１０ＡＦターム(参考） 3G023 AA02 AA03 AA18 AB01 AB09 AC02 AC04 3G092 AA01 AA05 AA06 AB02 AB15 BB01 BB06 DC01 DE01S EA01 EA02 EA03 EA04 FA15 HA01Z HA06X HA06Z HA11Z HB01X HB01Z HB02X HB02Z HE01Z HE08Z 3G301 HA01 HA04 JA21 LA01 LB01 LB04 MA11 MA18 NC02 PA01Z PA11A PA11Z PA17Z PB03A PB03Z PB05A PB05Z PE01Z PE08Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室に高周波電界発生装置を設け、機
関の圧縮行程中に該高周波電界発生装置により燃焼室内
に高周波電場を形成し、該燃焼室内の混合気を誘電加熱
して着火燃焼するようにしたことを特徴とするガソリン
内燃機関。
【請求項２】高周波電界発生装置としてマグネトロン
を用いたことを特徴とする請求項１に記載のガソリン内
燃機関。
【請求項３】燃焼室に連なる吸気通路に電子制御スロ
ットル弁を備えていることを特徴とする請求項１，２に
記載のガソリン内燃機関。
【請求項４】機関の定常運転時は、電子制御スロット
ル弁を全開保持させて、燃焼室への燃料供給量の調整の
みで負荷制御を行うようにしたことを特徴とする請求項
３に記載のガソリン内燃機関。
【請求項５】燃焼室に点火プラグを設けると共に、機
関圧縮比を１０〜１５に設定し、機関の低・中回転時は
電子制御スロットル弁を全開保持させて、燃焼室への燃
料供給量の調整のみで負荷制御を行うと共に、高周波電
界発生装置による誘電加熱で着火燃焼を行わせる一方、
機関の高回転時は燃料供給量に応じて電子制御スロット
ル弁の弁開度調整を行うと共に、高周波電界発生装置を
停止して点火プラグによる火花着火燃焼を行わせるよう
にしたことを特徴とする請求項３に記載のガソリン内燃
機関。
【請求項６】燃焼室に燃料噴射弁を設けて、燃焼室内
に直接燃料を噴射供給するようにしたことを特徴とする
請求項１〜５の何れかに記載のガソリン内燃機関。