JP2001020765A - 圧縮着火エンジン及び圧縮着火式エンジンの制御方法 - Google Patents

圧縮着火エンジン及び圧縮着火式エンジンの制御方法

Info

Publication number
JP2001020765A
JP2001020765A JP11191205A JP19120599A JP2001020765A JP 2001020765 A JP2001020765 A JP 2001020765A JP 11191205 A JP11191205 A JP 11191205A JP 19120599 A JP19120599 A JP 19120599A JP 2001020765 A JP2001020765 A JP 2001020765A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
engine
air
fuel
fuel ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11191205A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3817977B2 (ja
Inventor
Takuya Shiraishi
拓也 白石
Toshiji Nogi
利治 野木
Minoru Osuga
大須賀　　稔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19120599A priority Critical patent/JP3817977B2/ja
Priority to DE10032232A priority patent/DE10032232B4/de
Priority to US09/611,441 priority patent/US6530361B1/en
Publication of JP2001020765A publication Critical patent/JP2001020765A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3817977B2 publication Critical patent/JP3817977B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/085—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F02D13/0238—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261—Controlling the valve overlap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0269—Controlling the valves to perform a Miller-Atkinson cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F02D35/024—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F02D35/026—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0052—Feedback control of engine parameters, e.g. for control of air/fuel ratio or intake air amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F02D41/3041—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug
    • F02D41/3047—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug said means being a secondary injection of fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0253—Fully variable control of valve lift and timing using camless actuation systems such as hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuators, e.g. solenoid valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0257—Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/021—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an ionic current sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3064—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special control during transition between modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮着火エンジンではトルク増大時（燃料量が
多く、空燃比が小さい場合）には、燃焼圧力が急速に多
きくなり、ノッキングが発生するという問題がある。 【解決手段】本発明は、エンジン燃焼室内の圧縮後の筒
内状態（温度または圧力）を燃焼現象が起こる前に推定
または検出し、圧縮着火現象のトリガとなる冷炎領域に
入るようにＥＧＲ量および吸排気バルブの開閉タイミン
グを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧縮着火式エンジン
の制御方法に関するものであり、特に燃料量が増大した
高トルク時の着火時期を適正化する制御方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧縮着火エンジンは特開平10−25
2541号公報に記載されているように、熱炎発生前に招起
される、冷炎領域をさけて、圧縮上死点付近で着火させ
るものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるにこの従来技術
では圧縮比が固定されている。圧縮着火エンジンではト
ルク増大時（燃料量が多く、空燃比が小さい場合）に
は、燃焼圧力が急速に大きくなりノッキングが発生する
という問題がある。これは適切な着火時期よりも早く自
己着火が起こり、その点を火種として火炎伝播してしま
うためである。このように従来の圧縮着火エンジンでは
火花点火のような強制点火手段を有していないので、高
トルク時の点火時期を制御できないという課題がある。
【０００４】本発明の目的は圧縮着火のタイミングを制
御可能にする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、エンジン燃焼室内の圧縮後の筒内状態
（温度または圧力）を燃焼現象が起こる前に推定または
検出し、圧縮着火現象のトリガとなる冷炎領域に入るよ
うにＥＧＲ量および吸排気バルブ開閉タイミングを制御
するものである。具体的にはエンジンの気筒に組み合わ
される吸気弁と排気弁を含めた弁機構と、エンジンのピ
ストンおよびシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨
む燃料噴射弁を備え、エンジンの運転状態を検出する運
転状態検出手段と、空燃比を設定する空燃比設定手段
と、筒内の温度または圧力を推定する筒内状態推定手段
と、筒内の温度または圧力を制御する筒内状態制御手段
を有し、筒内状態制御手段は筒内状態推定手段の推定結
果に基づいてエンジンの圧縮上死点付近での筒内温度ま
たは圧力が、燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表し
た場合に示される冷炎領域を通過するように制御するこ
とによって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。
【０００７】図１に示すエンジンはクランク機構２３を
備え、そのクランク機構２３に連結されたピストン２２
とエンジンヘッド２５によって燃焼室２４が形成されて
いる。その燃焼室２４はエンジンヘッド２５に装着され
ている吸気バルブ１２，排気バルブ１５および燃料噴射
弁１１によって密閉される。吸気バルブ１２，排気バル
ブ１５は可変バルブ機構１３，１４で動作される。エン
ジンはピストン２２の往復動作によって、燃焼に必要な
空気を燃焼室２４に吸入する。エンジンに吸入される空
気はエアクリーナ８で空気中に含まれる埃やごみが除去
され、空気量センサ９で吸入空気量が計測される。エン
ジンを制御するコントロールユニット５は、各種のセン
サからの信号を基にエンジンの運転状態を検出し、その
検出結果に基づいてエンジンに装着されている可変バル
ブ機構１３，１４やＥＧＲ弁２０や燃料噴射弁１１を制
御する。エンジンを搭載した車両の運転者１によって操
作されたアクセルペダル２の操作量はポテンショメータ
３によって電気信号に変換され、コントロールユニット
５に入力される。
【０００８】図２にコントロールユニット５の構成を示
す。各種のセンサからの信号（例えば、エンジン回転
数，吸気圧力，吸気温度，水温，アクセル操作量，吸入
空気量，燃料成分など）は運転状態検出手段１０１に入
力される。その他の入力信号としては、例えばクランク
シャフト２３に装着されたクランク角度センサ２６，２
７からの信号，排気管内に取り付けられた空燃比センサ
１６からの信号，排気触媒の温度を検出する温度センサ
１７からの信号などがある。空燃比設定手段１０２は運
転状態検出手段１０１の信号の内、少なくとも１つに基
づいて空燃比を決定する。また、運転状態検出手段１０
１は燃料成分センサからの情報を基に予めコントロール
ユニット内に記憶された冷炎の発生領域を決定する。筒
内状態推定手段１０３は運転状態検出手段１０１の信号
の内、少なくとも１つと空燃比設定手段１０２で設定し
た空燃比に基づいて、エンジンの圧縮上死点付近での圧
力および温度を推定する。この推定結果が冷炎領域を通
過するように筒内状態制御手段１０４に制御信号を出力
する。筒内状態制御手段１０４内は、ＥＧＲ制御手段１
０５，可変バルブ制御手段１０６，燃料噴射制御手段１
０７で構成されている。ＥＧＲ制御手段１０５はＥＧＲ
量を変化させるためにＥＧＲ弁２０に制御信号を出力す
る。可変バルブ制御手段１０６は吸気バルブ１２を動作
させる可変バルブ機構１３に制御信号を出力する。燃料
噴射制御手段１０７は燃料噴射弁１１に制御信号を出力
し、燃料奮射量と噴射時期を調整する。
【０００９】図３に空燃比設定手段１０２による空燃比
の設定方法を示す。空燃比設定手段１０２は運転状態検
出手段１０１内の吸入空気量，エンジン回転数，要求エ
ンジントルクの情報を用いて、燃料噴射量Ｑｆを決定す
る。要求エンジントルクＴは運転状態検出手段１０１内
でアクセル操作量から決められる。空燃比は吸入空気量
Ｑａと燃料噴射量Ｑｆの比として算出する。
【００１０】図４（Ａ）に圧縮着火燃焼時の筒内圧力と
熱発生率を示す。３６はエンジンの燃焼室内の圧力変化
を筒内圧力センサで計測した波形であり、３７はその波
形から求めた熱発生率である。圧縮着火エンジンでは点
火プラグによる強制着火がないために、着火が起こるタ
イミングが不明確である。３６の線上に描いた丸印の付
近で圧力波形に変化が生じている。３７でみるとその時
期に熱発生率が上昇していることから、熱が発生してい
ることが判る。これを我々は冷炎と呼んでおり、その後
のより大きい熱発生を熱炎と呼んでいる。圧縮着火燃焼
が正常に行われるには冷炎が生じることが必須であり、
その後熱炎反応に移行する。このことは冷炎反応が火種
の役割をしていると言える。点火プラグによる着火燃焼
方式では、冷炎は計測されずに熱炎のみが計測される。
すなわち、点火プラグによる着火が火種となり熱炎反応
を引き起こしている。しかし、このような冷炎が発生す
るのは空燃比が８０〜２５程度であり、空燃比がそれよ
り小さくなると、すなわち燃料量が増加すると冷炎が発
生する前に熱炎反応が生じてしまう。この熱炎反応は正
常な圧縮着火燃焼ではなくノッキングに近い現象であ
る。圧縮着火エンジンの高トルク側の限界はこのノッキ
ング現象で制約されている。これは燃料量が増加したと
きの着火時期を適切に制御出来ないためである。本発明
のポイントはこのような高トルク時にも着火時期を制御
できるようにすることである。
【００１１】図４（Ｂ）は圧縮着火燃焼の着火限界を温
度と圧力の関係で示したものである。混合気の着火限界
は３８のようになっており、３８より左側では着火せ
ず、右側で着火することを示している。領域４３付近で
冷炎が発生する。この曲線は燃料種類および混合気濃度
により変化するが、ここではその変化幅は小さいとして
説明する。燃焼室内に十分に混合された空燃比４０の混
合気が吸入され、それを圧縮する場合を考える。この時
圧縮開始前の温度と圧力は４０ａである。圧縮されるこ
とによって圧力と温度が４０のように上昇し、冷炎領域
４３を通り圧縮後には４０ｂに達する。冷炎領域４３を
通過すると図８に示したような冷炎が発生し、それに引
き続いて熱炎反応が起こる。すなわち、空燃比４０程度
の混合気の場合は冷炎領域を通過するので正常な圧縮着
火燃焼が行われる。次に空燃比が１５の場合を考える。
空燃比が小さい混合気の場合、比熱比が小さくなるので
圧縮による温度上昇が小さくなる。その結果、圧縮中の
圧力と温度上昇経過は３９のようになり、冷炎領域４３
を通過しない。その結果圧縮後には３９ｂに達し、冷炎
反応を経ずに熱炎反応を引き起こす。そのときの熱発生
率は４６のように急激なものになり、ノッキングとな
る。混合気の空燃比が違うことで圧縮後の温度と圧力の
到達点が異なり、それが冷炎領域内か外かで燃焼形態が
変わってしまう。本発明のポイントは空燃比が小さい高
トルク時でも冷炎領域を通過するように制御することで
ある。空燃比が小さいときは比熱比が小さくなり圧縮後
の温度が低くなることが冷炎領域を通過しなくなる原因
と考えられるので、ＥＧＲを加え混合気の初期温度を４
２ａの点まで上昇させる。この時の圧縮後の到達点は42
ｂで冷炎領域を通過させることが出来る。ＥＧＲの加え
方としては、排気管から吸気管までのバイパス通路を用
いた外部ＥＧＲでも構わないが、可変バルブ機構を用い
て吸排気バルブのオーバーラップを変更する内部ＥＧＲ
方式でも良い。また、混合気濃度によっては冷炎領域に
入ってから圧縮上死点までの期間が長く、着火時期が上
死点よりかなり前になってしまうことも考えられる。吸
気バルブの閉弁時期を遅らせることで圧縮比を低下さ
せ、圧縮後の圧力を４４のように低下させ、着火時期を
より上死点近くに制御する。
【００１２】図５に本発明の制御内容を示す。エンジン
のコントロールユニット５は運転状態を検出し目標空燃
比を設定する。使用燃料によって図４（Ｂ）に示した着
火限界曲線は決まるので、目標筒内状態（温度および圧
力）を設定することができる。現在の吸気温Ｔ１と吸気
圧Ｐａと設定空燃比４７で目標筒内状態に達するか、す
なわち冷炎領域に入るかどうかを筒内状態推定モデル４
８を用いて推定する。筒内状態推定モデル４８の計算式
について説明する。
【００１３】筒内圧力の推定には（１）式を用いる。
【００１４】 Ｐ（θ）＝Ｐａ＊｛Ｖ１／Ｖ２（θ）｝＾ｎ …（１） 筒内温度の推定には（２）式を用いる。
【００１５】 Ｔ（θ）＝Ｔ１＊｛Ｖ１／Ｖ２（θ）｝＾（ｎ−１） …（２） ここで、Ｐ（θ）はクランク角度θの時の筒内圧力、Ｐ
ａは圧縮開始直前の筒内圧力または吸気管内圧力、Ｖ１
は圧縮開始直前の燃焼室容積、Ｖ２（θ）はクランク角
度θの時の燃焼室容積、ｎはポロトロープ指数、Ｔ
（θ）はクランク角度θの時の筒内温度、Ｔ１は圧縮開
始直前の筒内温度または吸気温度である。上式（１）お
よび（２）の計算はクランク角度１度毎に逐次計算する
必要は無く、目標着火時期の変化幅内の例えば圧縮上死
点前４０度から０度までの範囲だけを計算すれば良い。
【００１６】図４（Ｂ）に示すように設定空燃比が小さ
く冷炎領域に入らない場合は、可変バルブを用いてＥＧ
Ｒ導入や圧縮比変更などの手段を検討する。具体的には
圧縮後の筒内状態の推定結果と目標筒内状態である冷炎
領域との誤差量を計算し、それを修正するために最適な
制御手段と操作量を、制御手段モデル４９を用いて計算
する。
【００１７】図６にＥＧＲによる筒内状態の制御方法を
示す。ＥＧＲ弁２０を通過するEGRガス量を変化させる
ことで、吸入空気中の新気量とＥＧＲガス量の比、すな
わちＥＧＲ率を変化させることができる。ＥＧＲ率が高
くなると、吸入ガス中に比較的高温の排気ガス量が増え
るので吸入ガス温度が上昇し、圧縮始めの筒内温度は１
１１のように上昇する。その結果、圧縮後の筒内温度は
１１０のように変化し、冷炎が発生する温度以上にする
ことが出来る。
【００１８】図７に可変バルブによる筒内状態の制御方
法を示す。吸気弁の閉弁タイミングを変化させることで
吸入空気量が１１６のように変化する。その結果、圧縮
後の筒内圧力は１１５のようになり、冷炎が発生する圧
力以上にすることが出来る。冷炎発生領域は使用燃料に
よりほぼ決まるため、図６および図７に示した冷炎が発
生するための最低温度および最低圧力は大きく変化しな
い。圧縮後の筒内状態が冷炎領域を通過するように制御
することが本発明の１つのポイントであるが、エンジン
の燃焼においては圧縮上死点近傍で着火し、燃焼するこ
とが重量である。図７において、吸気弁の閉弁タイミン
グを３０°ＡＢＤＣに設定した場合には、１１８に示す
ように圧縮後の圧力は冷炎発生領域の最低圧力より大き
くなる。これは圧縮途中で冷炎発生領域に入ることにな
り、上死点よりかなり手前に着火し燃焼することにな
る。上死点近傍で着火させるためには、１１７に示すよ
うに圧縮後の圧力と冷炎発生領域の最低圧力の差を小さ
くする必要があり、そのために吸気弁の閉弁タイミング
を変化させ実質の圧縮比を低下させるように制御する。
【００１９】図８に燃料噴射によって冷炎領域を通過さ
せる方法を示す。圧縮着火エンジンの高トルク側、すな
わち空燃比が小さい時の過早着火が課題であり、例えば
空燃比１５相当の燃料量を吸気工程中に１度で噴射する
と筒内混合気の温度，圧力の履歴は１２０のようになり
冷炎領域を通過しない。これに対して吸気工程中での噴
射量を全噴射量の半分以外にして、空燃比を約３０以上
にすると筒内混合気の温度，圧力の履歴は１２１のよう
になる。これは空燃比が大きくなったことで（１）式お
よび（２）式中のポリトロープ指数ｎが大きくなり、温
度が増加するためである。従って空燃比３０〜４０程度
の混合気の場合には、そのまま圧縮することで点線１２
３のように冷炎領域に入り着火燃焼する。但し、この場
合は燃料量が少ないために必要とするトルクを出せない
ため、圧縮行程の後半に残りの燃料量を噴射する。燃料
を噴射するタイミングは１２２で示す星印付近の冷炎領
域手前である。この時の燃焼室内の状態を図９に模式的
に示す。５２は噴射パルス信号を表している。吸気行程
中にＴＩ１のパルス幅で噴射した燃料により混合気２１
ａが形成され、この混合気の空燃比は約３０以上であ
る。圧縮行程の後半にＴＩ２のパルス幅で燃料２１ｂを
噴射する。燃料２１ｂが燃焼室に適度に拡散してから着
火するのが望ましいため、燃料２１ｂの噴射時期は燃料
噴霧の拡散時間などを考慮して決める。
【００２０】図１０に本発明の制御フローチャートを示
す。圧縮着火モードで運転されている時は、常に着火時
期制御を行う。まず、運転状態検出手段はアクセル開
度，車速，変速ギヤ位置などから要求エンジントルクを
計算する。さらにエンジン回転数を読み込み、目標空燃
比を設定する。使用燃料に応じた目標筒内状態を決定す
る。目標筒内状態とは冷炎を生じる温度と圧力の領域で
ある。現在の運転状態に適した制御手段およびその操作
量（ＥＧＲ量や吸気弁の閉弁タイミング）を仮決定し、
吸気圧力Ｐａと吸気温度Ｔ１を読み込み、目標空燃比に
おける圧縮後の筒内状態を推定する。ブロック５３で、
推定結果と目標筒内状態を比較し、その推定結果が目標
筒内状態すなわち冷炎領域に入っていれば、筒内状態制
御手段に制御信号を出力する。推定結果が目標筒内状態
から離れている場合は、ブロック５５でその誤差量を計
算し、ブロック５４でその誤差量を修正するための可変
バルブ操作量とＥＧＲ量をコントロールユニットのＲＯ
Ｍ内にあらかじめ納められているデータを用いて制御手
段モデルで推定する。その結果を筒内状態制御手段に出
力する。
【００２１】図１１に燃料の着火性と冷炎領域の関係を
示す。５０は使用燃料の着火限界曲線を表しており、４
３は冷炎領域を表している。冷炎領域は燃料成分により
異なり、着火性が良い場合には４３ｂのように低温度側
に移動し、着火性が悪い場合には４３ａのように高温度
側に移動する。着火性は例えばガソリン／軽油を混ぜる
ことで調整することができる。図１２はガソリン／軽油
の混合率と着火性の関係を示している。ディーゼルエン
ジンの燃料に使用されている軽油は着火性が良く、高温
度雰囲気では自着火する。一方、ガソリンは着火性が悪
く、ガソリンエンジンでは点火プラグを用いて着火エネ
ルギを供給して着火している。従って、それらの混合率
を変えることで着火性を１２５のように制御することが
できる。混合率の制御方法としては、図１３に示したよ
うに燃料タンク１３０に軽油とガソリンを規定の比率で
給油し燃料タンク内で混合燃料１３１を作り、タンク内
の燃料ポンプ１３２でエンジンに送る方法と、図１４に
示すようにガソリン用燃料タンク１３０ａと軽油用燃料
タンク１３０ｂを別々に用意し、混合装置１３３で規定
の比率に混合し燃料ポンプ１３２でエンジンに送る方法
が考えられる。
【００２２】図１５に本発明の別の実施例を示す。基本
構成は図１に示した実施例と同様であるので省略する
が、本実施例では点火プラグ５７を装備しているところ
が異なっている。
【００２３】図１６に本実施例における運転領域を示
す。横軸はエンジン回転数で、縦軸はエンジントルクで
ある。点火プラグは斜線で示した領域５８，６０で使用
する。領域６０は始動時を表している。
【００２４】図１７に始動時の制御フローチャートを示
す。キースイッチがＯＮになると、まずエンジン回転
数，吸気温，水温の読み込みを開始する。エンジン回転
数はこのときはまだ０rpm である。その後、スタータモ
ータがＯＮになりクランキングが始まる。クランキング
回転数は２００〜３００rpm である。さらに燃料噴射と
点火を開始し、ブロック６１でエンジン回転が上昇する
のを確認する。クランキング時の供給燃料量は始動がス
ムースに行えるように、空燃比が理論空燃比より多少小
さくなるように設定される。エンジン回転が上昇後は正
常な燃焼となるように目標空燃比を理論空燃比近傍に設
定する。ブロック６２でエンジン回転数がアイドル回転
数を超え、さらにブロック６３で水温が十分に上昇した
かを確認する。水温が低い場合には目標空燃比を小さく
設定し、発熱量を増加させる。最後にブロック６４で圧
縮着火が可能な吸気温度かどうかを確認してから、目標
空燃比を圧縮着火が可能な範囲に設定し、可変バルブの
開度を変更し空気量を増加させる。これと同時に点火を
停止する。
【００２５】図１８に始動時のエンジン回転数，燃料噴
射パルス幅，点火信号，空燃比のタイムチャートを示
す。時間０でキースイッチがＯＮになり、時間Ｔ１でス
タータモータがＯＮになる。エンジンはスタータで回さ
れ、２００〜３００rpm で回転する。このとき燃料噴射
と点火が開始される。クランキング時はエンジンが始動
しやすいように燃料を多めに噴射する。したがって、空
燃比は理論空燃比より小さくなる。時間Ｔ２でエンジン
回転数が上昇すると、燃料噴射パルス幅を短くして空燃
比を多少大きくして、正常燃焼させる。時刻Ｔ３までの
間でエンジンからの発熱で水温が上昇する。水温が上昇
した後は、燃料噴射パルス幅をさらに小さくして空燃比
を理論空燃比に設定する。その後、圧縮着火が可能な吸
気温度かどうかを確認して、圧縮着火が可能であれば時
刻Ｔ４で点火を停止する。このとき同時に可変バルブの
開度を変更しているので、空気量が増加して空燃比が大
きくなる。図１６に示した圧縮着火領域５９に入った
ら、図１０に示した着火時期制御を引き続き行う。圧縮
着火領域５９内では要求エンジントルクに応じて空燃比
は８０〜２５まで変化するが、エンジンからのＮｏｘ排
出量は数１０ppm と低い値である。要求エンジントルク
がさらに大きい場合には領域５８に移行する。領域５８
では点火プラグで着火を行う火花点火式の燃焼を行い、
設定空燃比は３元触媒が利用できるように理論空燃比で
ある。したがって、この領域においても車両の排気管か
らのＮｏｘ排出量は低い値となる。
【００２６】図１９に圧縮着火領域５９と点火アシスト
領域５８の切替時の制御フローを示す。圧縮着火領域５
９内においてはアクセル開度，車速，変速ギヤ位置から
要求エンジントルクを計算している。さらにエンジン回
転数とのマップから目標空燃比を設定している。その目
標空燃比が２５以下になったら点火アシスト領域５９に
移行する。空燃比２５は圧縮着火方式で低ＮＯｘ燃焼が
行える限界空燃比である。点火アシスト領域に移行する
際には、まず運転状態に応じた目標点火時期を設定し、
点火を開始する。このとき空燃比はまだ２５程度であ
り、均一混合気の着火限界空燃比より大きいので、点火
プラグでは着火せずに圧縮による着火燃焼が行われる。
次に空燃比が理論空燃比となるように可変バルブで空気
量を絞り、点火燃焼を開始する。同時にブロック７１で
点火時期も調整する。点火アシスト領域に移行したあと
にブロック７０で要求エンジントルクになっているかを
確認し、実際のエンジントルクが要求エンジントルクと
異なっているときは、空燃比は変化しないように空気量
を調整しトルクを変化させる。
【００２７】図２０に運転領域切り替え時のタイムチャ
ートを示す。圧縮着火領域では空燃比はエンジントルク
に応じて、約８０〜２５まで変化する。点火信号は当然
OFFになっている。７２は目標空燃比を、７３は実空燃
比を表している。また、７５は目標エンジントルクを、
７６は実際のエンジントルクを表している。時刻Ｔ１で
目標空燃比が２５より小さくなると、燃料噴射量を空燃
比が約２５になるように制御し、同時に点火を開始す
る。時刻Ｔ２で可変バルブ操作量を変化させ空燃比を理
論空燃比になるように制御する。このとき燃料噴射量は
変化していないので、エンジントルクはスムースに切り
替わる。この後は理論空燃比を変化させないように可変
バルブ操作量を変化させ、エンジントルクを目標値に近
づけていく。この切り替え制御は１００ｍsec 以内に完
了するので、乗り心地に違和感はない。
【００２８】図２１に本発明の別の実施例を示す。エン
ジンの構成は図１５に示したものと同様であるが、エン
ジン燃焼室内での燃焼反応を検出できるようなセンサが
装着された場合のことを考える。図２１はこの場合のコ
ントロールユニット５の構成を示したものである。図２
に示した構成にフィードバック信号１０８が付け加えら
れている。このフィードバック信号には燃焼反応を検出
した結果などを用いることが出来る。
【００２９】図２２に、燃焼反応センサとして点火プラ
グ５７に燃焼室内に発生するイオン電流を検出するイオ
ン電流センサを用いた場合の構成を示す。図１６に示し
た運転領域において、領域５８，６０では点火プラグは
着火エネルギを供給する装置として使われるが、圧縮着
火領域５９では点火プラグは使われていない。そこでこ
の領域では圧縮着火時の着火時期を検出する装置として
使うことが目的である。点火アシスト領域では点火コイ
ル７７はエンジンコントロールユニット５からの点火信
号を増幅して電圧を高めて点火プラグ５７に着火エネル
ギを供給する。圧縮着火領域では点火コイルから高電圧
を供給してイオン電流検出装置として使用する。燃焼室
内で燃焼が起こると燃焼の中間生成物に起因するラジカ
ルが発生し、高電圧を印可してある点火プラグ間を電流
が流れる。これがイオン電流であり、その電流値は検出
器７８に送られて処理される。
【００３０】図２３にイオン電流の検出結果を示す。３
６は筒内圧力波形で、３７は熱発生率である。８１がイ
オン電流波形であり、ほぼ熱発生率３７に対応した波形
となっている。これにより熱炎の発生時期すなわち着火
時期を検出することができる。さらに失火した場合には
イオン電流は流れないので、失火検出にも適用できる。
【００３１】図２４に着火時期フィードバック制御のフ
ローチャートを示す。ブロック８２でイオン電流検出に
よる着火時期と運転状態に応じた目標着火時期とを比較
して、ずれている場合には、ブロック８３でその誤差量
を計算して、適正な値となるように可変バルブ操作量と
ＥＧＲ量を決定し、その制御信号を出力し実行する。そ
して、フィードバック制御を繰り返す。
【００３２】上記実施例では燃焼室内の反応を検出する
手段としてイオン電流センサの例を示したが、反応を検
出する手段としては燃焼火炎を検出する燃焼光センサや
筒内圧力を検出する圧力センサでも構わない。
【００３３】図２５に着火燃焼の反応経路について説明
する。本実施例では（Ａ）点火プラグによる着火燃焼
と、（Ｂ）圧縮による着火燃焼について説明してきた。
（Ａ）では、点火プラグ周りの混合気（気化した燃料と
空気）に点火プラグから着火エネルギを供給して、まず
熱分解させオレフィン，アルキルラジカルを生成する。
オレフィン，アルキルラジカルは周囲のＯ2 分子と反応
しながら酸化しＣＯ，Ｈ2 を生成し、その後急激な酸化
反応として熱炎という形態で燃焼が起こる。一方、
（Ｂ）では燃料は圧縮による温度上昇やエンジンからの
熱伝達、さらにはＥＧＲガスとの混合による熱交換によ
って混合気（燃料と空気）の温度が上昇し、オレフィ
ン，アルキルラジカルの生成反応より比較的低温で酸化
反応が進行する。このときアルデヒドが生成され冷炎と
なって現れる。図４（Ａ）に示した熱伝生率３７のよう
に冷炎反応は発熱反応であり、反応場の温度は局部的に
上昇する。この温度上昇によってＣＯ，Ｈ2 が生成さ
れ、その後熱炎反応に移行しＣＯ，Ｈ2Ｏ が生成され燃
焼が完了する。冷炎反応が生じる場合は燃焼室の特定の
場所ではなく、また１つとは限らないので、複数の場所
で冷炎反応が進行する。そのため冷炎反応によって温度
上昇した反応場は多数存在することになり、多点で着火
燃焼が起こることになる。エンジンの燃焼室全体で見れ
ば、１つの反応場から生じた燃焼火炎が伝播する距離は
近隣の反応場までのごく短い距離となるので、燃焼が短
時間で完了することになる。
【００３４】図２６に本発明の別の実施例として、車外
からの道路交通情報を用いたエンジンの制御方法を示
す。道路の工事や規制などによる渋滞情報や駐車場な空
き情報などを車両に提供する道路交通情報システムが確
立されつつあり、その中の１つとして高速道路での自動
運転や前方走行車の追従走行を想定したものである。図
２６に示す高速道路２０１においては、安全上は車間距
離を十分に取る必要があるが、道路環境の有効利用とい
う観点からは車間距離を短くして走行台数を多くするこ
とが望まれている。そのため高速道路２０１周辺に設置
された道路交通情報提供設備２００から走行している高
速道路２０１の前方の情報、特に渋滞情報や前方走行車
との車間距離情報を受信機９８で受信し、コントロール
ユニット５内はその情報を用いてエンジン９９を制御す
る。
【００３５】図２７はこの場合のコントロールユニット
５の構成を示したものである。図２１に示した構成にお
いて、フィードバック信号１０８を車外からの信号１０
９としたものである。この車外からの信号１０９として
は、主に渋滞情報や前方走行車との車間距離情報で、運
転状態検出手段１０１内で自動運転時の要求エンジント
ルクの算出に使用する。自動運転時には運転者はアクセ
ルペダルの操作を行わないため、アクセルペダル操作量
から要求エンジントルクを算出することが出来ない。前
方の道路が空いていて渋滞する気配が無い場合には、現
状の車速を維持または増加するように要求エンジントル
クを制御する。一方、前方道路の渋滞のために前車との
車間距離が短くなったという情報を道路交通情報提供設
備200から受信した場合には、車速を低下させるように
要求エンジントルクを小さくする。このように算出され
た要求エンジントルクを用いて空燃比設定手段１０２は
空燃比を設定する。したがって、自動運転時には運転状
態検出手段１０１に入力される道路交通情報によって空
燃比が設定され、ＥＧＲ量や可変バルブの操作量や燃料
噴射方法などが調整され、エンジンの筒内状態が制御さ
れる。
【００３６】図２８に本発明におけるエンジンの構成を
示す。図２８は筒内噴射エンジンの断面図であり、
（Ａ）は燃料噴射弁１１が燃焼室２４の側方に取り付け
られたサイド噴射式エンジンである。（Ｂ）は燃料噴射
弁１１が燃焼室２４の中央に取り付けられたセンサ噴射
式エンジンである。本発明ではどちらの方式のエンジン
にも適用可能である。また、ピストン２２の頂面形状は
フラット型が望ましいが、キャビティやバルブリセスが
あっても構わない。
【００３７】図２９，図３０に本発明で使われる可変バ
ルブ機構を示す。吸気バルブ，排気バルブの動作は同じ
なので吸気バルブを例にして説明する。図２９は位相式
可変バルブ機構で、吸気バルブ１２を上下動させるカム
シャフトに固定されているカムスプロケット２８の位相
角φを変化させることで、吸気バルブ１２の開弁，閉弁
時期を制御する。１３ａは通常のタイミングで動作した
時のバルブリフトカーフであり、１３ｂ，１３ｃはバル
ブの開閉時期を遅くした時のバルブリフトカーブであ
る。バルブ開弁タイミングが遅くなっても吸入空気量へ
の影響は少ないが、バルブ閉弁タイミングが遅くなると
一旦吸入した空気の吹き返しが発生するので、吸入空気
量が減少する。この現象を利用して圧縮比を制御するこ
とができる。
【００３８】図３０は電磁式可変バルブ機構で、吸気バ
ルブ１２に固定された可動子１３３と電磁コイル１３
１，１３２で構成されている。電磁コイル１３１に電流
が流れると電磁力が発生し、可動子１３３が吸引されて
吸気バルブが開弁する。逆に電磁コイル１３２に電流を
流すと吸気バルブが閉弁する。電磁式可変バルブの特徴
は開弁，閉弁時間が短いことで、そのリフトカーブは図
３０（Ｂ）のようになる。また開弁タイミングと閉弁タ
イミングを独立に制御できるという特徴もある。この場
合も、閉弁タイミングを変えることで圧縮比を制御する
ことができる。
【００３９】図３１に本発明で使用する空気流動を示
す。図３１（Ａ）はエンジンの吸気ポート３０から燃焼
室２４までの透視図である。（Ａ）は吸気バルブ１２の
１本を閉じたままにして片方の吸気通路のみから空気を
吸入した時の様子で、燃焼室２４内には水平方向のスワ
ール空気流動３１が生成される。（Ｂ）は吸気バルブ１
２を２本とも開弁した時の様子で、燃焼室２４内には垂
直方向のタンブル空気流動３２が生成される。本発明の
圧縮着火エンジンでは均一な予混合気を作ることが重要
であり、このような空気流動を用いて、空気と燃料を十
分に撹拌・混合することが大切である。しかし、燃焼時
には多点で着火させ火炎伝播させないことも重要である
ので、圧縮後には空気流動が減少し弱くなっていること
が大切である。一般的に、スワール空気流動はピストン
が上昇した圧縮行程後期でも旋回運動が残っており、圧
縮着火エンジンには好ましくない。タルブル空気流動は
圧縮行程後期には垂直方向に旋回するスペースが無くな
り旋回渦が崩壊するため空気流動が弱くなる。従って、
圧縮着火エンジンにはタンブル空気流動を用いることが
望ましい。
【００４０】図３２，図３３にタンブル空気流動の生成
方法の例を示す。図３２は吸気ポート３０に副吸気通路
３３を設けた例である。吸気ポート３０に設置した分流
弁３４を閉じることにより空気は副吸気通路３３を通
り、燃焼室２４内に吸入される。この時の流入速度は吸
気ポート３０を通った時より速くなっているので、指向
性のある空気流動３２が生成され、燃焼室２４内で旋回
するようになる。また、タンブル空気流動の強さは分流
弁３４の開度を変えることで制御できる。すなわち、副
吸気通路３３と吸気ポート３０を流れる空気量を調整す
ることで流速を変化させている。
【００４１】図３３は吸気ポート３０内に切り欠きのあ
る弁３４（以下、タルブルコントロールバルブ（ＴＣ
Ｖ））を設置した例である。ＴＣＶ３４を閉じることに
より空気はＴＣＶ３４の切り欠き部を通り、燃焼室２４
内に吸入される。この時、空気は主に吸気バルブ１２の
上側を通るので、タンブル空気流動３２が生成される。
また、ＴＣＶ３４の開度を変えることでタンブル空気流
動の強さを制御することが出来る。さらに吸気ポート３
０の形状が独立している場合は、（Ｂ）に示すように独
立した吸気ポート１つ１つにＴＣＶ３４を設置する。
【００４２】
【発明の効果】本発明の圧縮着火式エンジンでは、燃焼
前の筒内状態量を用いて圧縮後の筒内状態を推定するこ
とで、高トルク時においても着火が適正に行われるよう
に着火タイミングを制御している。具体的には圧縮後の
筒内状態（温度または圧力）が圧縮着火現象のトリガと
なる冷炎が発生するような筒内状態になるように、可変
バルブの開閉タイミングやＥＧＲ量を制御している。こ
れにより、圧縮着火エンジンの高トルク側の燃焼限界を
大幅に伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用した圧縮着火式筒内噴射エンジン
のシステム図。
【図２】本発明におけるコントロールユニットの構成
図。
【図３】空燃比設定方法の説明図。
【図４】圧縮着火式エンジンの代表的な筒内圧力波形と
熱発生率波形および筒内状態と着火限界を示す図。
【図５】本発明の制御方法を示す図。
【図６】ＥＧＲ率と圧縮後の筒内温度の関係を示す図。
【図７】吸気弁閉弁タイミングと圧縮後の筒内圧力の関
係を示す図。
【図８】２回噴射時の筒内温度と圧力履歴を示す図。
【図９】２回噴射時の燃焼室内と混合気状態を示す図。
【図１０】本発明の着火時期制御のフローチャート図。
【図１１】燃料着火性と冷炎発生領域の関係を示す図。
【図１２】燃料混合比と着火性の関係を示す図。
【図１３】燃料タンクの構成図。
【図１４】燃料混合装置を備えた燃料タンクの構成図。
【図１５】本発明の第２実施例のエンジンシステム図。
【図１６】第２実施例における運転領域を示す図。
【図１７】第２実施例における始動制御のフローチャー
ト図。
【図１８】始動制御を適用した場合のタイムチャート
図。
【図１９】第２実施例における運転領域切り替え制御の
フローチャート図。
【図２０】運転領域切り替え制御を適用した場合のタイ
ムチャート図。
【図２１】本発明の第３実施例におけるコントロールユ
ニットの構成図。
【図２２】本発明の第３実施例のエンジンシステム図。
【図２３】圧縮着火式エンジンの代表的な筒内圧力波
形，熱発生率波形とイオン電流波形。
【図２４】第３実施例における着火時期フィードバック
制御のフローチャート図。
【図２５】着火燃焼の反応経路を説明する図。
【図２６】本発明の第４実施例を示す図。
【図２７】本発明の第４実施例におけるコントロールユ
ニットの構成図。
【図２８】筒内噴射エンジンの噴射弁位置を示す図。
【図２９】位相差式可変バルブ機構の構成と動作を示す
図。
【図３０】電磁式可変バルブ機構の構成と動作を示す
図。
【図３１】シリンダ内空気流動の模式図。
【図３２】タンブル空気流動を生成する副吸気通路の構
成図。
【図３３】タンブル空気流動を生成するＴＣＶの構成
図。
【符号の説明】
５…エンジンコントロールユニット、１１…燃料噴射
弁、１２…吸気バルブ、１３，１４…可変バルブ機構、
１５…排気バルブ、１９…ＥＧＲ通路、２０…ＥＧＲ制
御弁、２２…ピストン、２４…燃焼室、２５…エンジン
ヘッド、２６，２７…クランク角度センサ、３１…スワ
ール空気流動、３２…タンブル空気流動、３３…副吸気
通路、３４…ＴＣＶ、５７…点火プラグ、７７…点火コ
イル、７８…イオン電流検出器、７９…可変バルブ駆動
装置、９８…道路交通情報受信機、９９…エンジン、１
００…車両、１０１…運転状態検出手段、１０２…空燃
比設定手段、１０３…筒内状態推定手段、１０４…筒内
状態制御手段、１０５…ＥＧＲ制御手段、１０６…可変
バルブ制御手段、１０７…燃料噴射制御手段、１３０…
燃料タンク、１３２…燃料ポンプ、１３３…燃料混合装
置、２００…道路交通情報提供設備、２０１…道路。
フロントページの続き (72)発明者 大須賀 稔 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA05 BA04 BA09 BA13 BA15 BA17 BA20 BA22 BA23 DA28 EB11 FA02 FA04 FA05 FA06 FA07 FA10 FA11 FA14 FA18 FA19 FA20 FA21 FA24 FA25 FA26 FA32 FA33 FA37 FA38 3G092 AA01 AA02 AA10 AA11 AA17 AB02 AB03 AB13 BA04 BA08 BA09 BA10 BB01 BB06 BB13 DA01 DA02 DA07 DC06 DC09 DD03 EA11 EC01 EC06 FA16 FA21 HA01Z HA04Z HA05Z HA13X HB01X HB02X HB05Z HC01X HC01Z HC02X HC02Z HC03X HC03Z HC06Z HD02Z HD05Z HD07X HE01Z HE03Z HE06Z HE08Z HF08Z HF12Z HF21Z HG04Z

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダ内を往復するピストンの圧縮動作
    によってシリンダ内の混合気に着火するものにおいて、
    シリンダ内へ空気を吸入する吸気弁の閉弁タイミングを
    制御する制御機構を設けた圧縮着火エンジン。
  2. 【請求項２】シリンダ内を往復するピストンの圧縮動作
    によってシリンダ内の混合気に着火するものにおいて、
    圧縮比を制御して着火タイミングを制御する圧縮着火エ
    ンジンの制御方法。
  3. 【請求項３】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁と
    排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンおよ
    びシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴射
    弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記燃
    焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの往
    復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジン
    において、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段を有
    し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比のうち、
    少なくとも１つを用いて前記エンジンの圧縮上死点付近
    の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近での筒内温
    度または圧力が燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表
    した場合に示される冷炎領域を通過させること、 を特徴とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  4. 【請求項４】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁と
    排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンおよ
    びシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴射
    弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記燃
    焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの往
    復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジン
    において、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段を有
    し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比のうち、
    少なくとも１つを用いて前記エンジンの圧縮上死点付近
    の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近での筒内温
    度が燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表した場合に
    示される冷炎領域を通過するように吸気を加熱するため
    のＥＧＲ量を制御すること、を特徴とする圧縮着火式エ
    ンジンの制御方法。
  5. 【請求項５】請求項４において、 筒内状態制御手段として外部ＥＧＲを用いること、を特
    徴とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  6. 【請求項６】請求項４において、 筒内状態制御手段として内部ＥＧＲを用いること、を特
    徴とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  7. 【請求項７】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁と
    排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンおよ
    びシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴射
    弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記燃
    焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの往
    復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジン
    において、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段を有
    し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比のうち、
    少なくとも１つを用いて前記エンジンの圧縮上死点付近
    の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近での筒内温
    度または圧力が燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表
    した場合に示される冷炎領域を通過するように吸気行程
    中に全噴射量の５０％以下の燃料量を噴射し、圧縮行程
    中に残りの燃料量を噴射すること、を特徴とする圧縮着
    火式エンジンの制御方法。
  8. 【請求項８】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁と
    排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンおよ
    びシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴射
    弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記燃
    焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの往
    復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジン
    において、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段を有
    し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比のうち、
    少なくとも１つを用いて前記エンジンの圧縮上死点付近
    の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近での筒内温
    度または圧力が燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表
    した場合に示される冷炎領域を通過させるとともに、着
    火がエンジンの上死点付近で起こるように吸気弁の閉弁
    タイミングを制御すること、を特徴とする圧縮着火式エ
    ンジンの制御方法。
  9. 【請求項９】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁と
    排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンおよ
    びシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴射
    弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記燃
    焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの往
    復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジン
    において、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段を有
    し、 前記運転状態検出手段は燃料の着火性を判定し、その判
    定結果に基づいて目標となる冷炎領域を変化させるこ
    と、を特徴とする請求項１に記載の圧縮着火式エンジン
    の制御方法。
  10. 【請求項１０】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁
    と排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンお
    よびシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴
    射弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記
    燃焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの
    往復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジ
    ンにおいて、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段と、 着火エネルギ供給する着火手段を有し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比のうち、
    少なくとも１つを用いて前記エンジンの圧縮上死点付近
    の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近での筒内温
    度または圧力が燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表
    した場合に示される冷炎領域を通過させるとともに、 高負荷領域または始動時では着火手段を用いて着火させ
    ること、を特徴とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  11. 【請求項１１】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁
    と排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンお
    よびシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴
    射弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記
    燃焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの
    往復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジ
    ンにおいて、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段と、 着火前の混合気反応を検出するセンサを有し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比または前
    記センサ出力のうち、少なくとも１つを用いて前記エン
    ジンの圧縮上死点付近の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近での筒内温
    度または圧力が燃料の着火範囲を温度と圧力の関係で表
    した場合に示される冷炎領域を通過させること、を特徴
    とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  12. 【請求項１２】請求項１１において、 着火前の混合気反応を検出するセンサとして、 燃焼室内のイオン電流を検出するイオン電流検出手段を
    用いること、を特徴とする圧縮着火式エンジンの制御方
    法。
  13. 【請求項１３】請求項１１において、 着火前の混合気反応を検出するセンサとして、 燃焼室内の圧力を検出する圧力検出手段を用いること、
    を特徴とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  14. 【請求項１４】エンジンの気筒に組み合わされる吸気弁
    と排気弁を含めた弁機構と、前記エンジンのピストンお
    よびシリンダ壁に囲まれた燃焼室に噴射孔が臨む燃料噴
    射弁を備え、前記燃料噴射弁から噴射された燃料と前記
    燃焼室内に吸入された空気との混合気を前記ピストンの
    往復運動による圧縮動作で着火させる圧縮着火式エンジ
    ンにおいて、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 空燃比を設定する空燃比設定手段と、 筒内温度または圧力を推定する筒内状態推定手段と、 筒内温度または圧力を制御する筒内状態制御手段を有
    し、 前記空燃比設定手段は前記運転状態検出手段の検出結果
    のうち、少なくとも１つを用いて空燃比を設定し、 前記筒内状態推定手段は前記運転状態検出手段の検出結
    果または前記空燃比設定手段が設定した空燃比のうち、
    少なくとも１つを用いて前記エンジンの圧縮上死点付近
    の筒内温度または圧力を推定し、 前記筒内状態制御手段は前記筒内状態推定手段の推定結
    果に基づいて前記エンジンの圧縮上死点付近で、前記エ
    ンジンに供給された燃料中のある特定の素反応が起こる
    ように前記エンジンの筒内状態量を制御すること、を特
    徴とする圧縮着火式エンジンの制御方法。
  15. 【請求項１５】請求項１４において、 特定の素反応とはアルデヒド（ＨＣＨＯ）または過酸化
    物が生成される反応であること、を特徴とする圧縮着火
    式エンジンの制御方法。
  16. 【請求項１６】請求項１〜１５に記載の制御方法を用い
    たエンジンを搭載した車両において、 前記車両は車外から道路交通情報を取り込む手段を有
    し、前記道路交通情報を用いてエンジンの空燃比を設定
    すること、を特徴とする圧縮着火式エンジンの制御方
    法。
JP19120599A 1999-07-06 1999-07-06 圧縮着火式エンジンの制御方法 Expired - Fee Related JP3817977B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19120599A JP3817977B2 (ja) 1999-07-06 1999-07-06 圧縮着火式エンジンの制御方法
DE10032232A DE10032232B4 (de) 1999-07-06 2000-07-03 Selbstzündungsmotor und Steuerverfahren desselben
US09/611,441 US6530361B1 (en) 1999-07-06 2000-07-06 Compression ignition engine and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19120599A JP3817977B2 (ja) 1999-07-06 1999-07-06 圧縮着火式エンジンの制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001020765A true JP2001020765A (ja) 2001-01-23
JP3817977B2 JP3817977B2 (ja) 2006-09-06

Family

ID=16270661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19120599A Expired - Fee Related JP3817977B2 (ja) 1999-07-06 1999-07-06 圧縮着火式エンジンの制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6530361B1 (ja)
JP (1) JP3817977B2 (ja)
DE (1) DE10032232B4 (ja)

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6520142B2 (en) * 1999-06-23 2003-02-18 Hitachi, Ltd. Engine control system for controlling in-cylinder fuel injection engine
JP2004510087A (ja) * 2000-06-08 2004-04-02 ナイト，インコーポレイティド 燃焼強化システムおよび燃焼強化方法
JP2005273513A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 内燃機関の混合気着火時期推定装置、及び内燃機関の制御装置
US6964256B2 (en) * 2002-03-28 2005-11-15 Mazda Motor Corporation Combustion control apparatus for an engine
WO2006090884A1 (ja) * 2005-02-24 2006-08-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関
JP2007100526A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP2007126073A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Nissan Motor Co Ltd エンジンの振動抑制装置
JP2007262926A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Toyota Motor Corp 圧縮自己着火エンジンの燃焼制御装置
KR100767896B1 (ko) * 2001-09-28 2007-10-17 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 압축 착화 엔진의 제어 장치
JP2007278254A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
US7401602B2 (en) 2003-09-18 2008-07-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of estimating state quantity or temperature of gas mixture for internal combustion engine
JP2008533369A (ja) * 2005-03-17 2008-08-21 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 内燃機関の運転方法、及びこれに関連する内燃機関
JP2008248831A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Daihatsu Motor Co Ltd ガソリンエンジンのイオン電流検出方法
JP2009510326A (ja) * 2005-09-29 2009-03-12 インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー ディーゼルエンジンにおける自己着火の最適化のためのモデル利用型コントローラ
JP2010059791A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 可変動弁機構の制御装置及び可変動弁制御システム
JP2010090794A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関およびその燃焼制御方法
JP2011058491A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh 自己着火式オットーエンジンの運転のための方法及び装置
JP2012062879A (ja) * 2010-08-20 2012-03-29 Mazda Motor Corp 過給機付ディーゼルエンジンの制御装置及び制御方法
JP2013151874A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Daihatsu Motor Co Ltd 火花点火式内燃機関
JP2015187423A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの始動装置
JP2015187422A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの始動装置
JP2017002855A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
CN106812621A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 长城汽车股份有限公司 一种发动机的喷油控制方法及系统
JP2019039390A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジン
JP2019039389A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 マツダ株式会社 過給機付き圧縮自己着火式エンジン
JP2019167958A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー エンジンを運転するための方法及び制御装置
CN110778412A (zh) * 2018-07-26 2020-02-11 马自达汽车株式会社 压缩着火式发动机的控制装置
JP7435414B2 (ja) 2020-11-13 2024-02-21 マツダ株式会社 エンジンシステム

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002014665A1 (fr) * 2000-08-17 2002-02-21 Hitachi, Ltd. Moteur a combustion interne par compression
DE10048238B4 (de) * 2000-09-29 2014-09-18 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer Dieselbrennkraftmaschine
JP3945152B2 (ja) * 2000-11-21 2007-07-18 日産自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御装置
JP2002180894A (ja) * 2000-12-12 2002-06-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE10115608A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
AT5217U1 (de) * 2001-09-28 2002-04-25 Avl List Gmbh Verfahren zum geregelten betrieb einer brennkraftmaschine
JP2003113716A (ja) * 2001-10-03 2003-04-18 Nissan Motor Co Ltd 筒内直接燃料噴射式火花点火エンジン
AU2003276614A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-31 Southwest Research Institute Method for controlling exhausted gas emissions
DE10237328B4 (de) * 2002-08-14 2006-05-24 Siemens Ag Verfahren zum Regeln des Verbrennungsprozesses einer HCCI-Brennkraftmaschine
DE10242234B4 (de) * 2002-09-12 2006-03-23 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Bestimmung einer Abgasrückführmenge für einen Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung
US7055492B2 (en) * 2002-09-17 2006-06-06 Hitachi, Ltd. Control apparatus and control method for multi-cylinder engine
JP4062056B2 (ja) * 2002-11-05 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 可変動弁系を有する内燃機関の制御装置
DE10306457B4 (de) * 2003-02-17 2014-03-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Heizleistungserhöhung bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
JP4161789B2 (ja) * 2003-04-25 2008-10-08 いすゞ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
JP4005941B2 (ja) * 2003-06-03 2007-11-14 株式会社日立製作所 筒内噴射エンジンの燃焼制御装置及び燃焼制御方法
DE10344423A1 (de) * 2003-09-25 2005-04-21 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
JP3991996B2 (ja) * 2004-02-10 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の混合気温度推定方法
JP4424242B2 (ja) * 2005-03-30 2010-03-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の混合気状態推定装置、及びエミッション発生量推定装置
JP4414377B2 (ja) * 2005-07-15 2010-02-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2007040273A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Toyota Motor Corp 圧縮着火内燃機関の燃料噴射制御システム
US7168396B1 (en) * 2005-09-15 2007-01-30 International Engine Intellectual Property Company, Llc Variable compression ratio strategy for improving combustion processes in alternative combustion compression ignition engines
US7484498B2 (en) * 2006-03-31 2009-02-03 Mazda Motor Corporation Spark-ignition gasoline engine
FR2901576B1 (fr) * 2006-05-23 2008-08-29 Renault Sas Procede de determination d'une cartographie de controle moteur pour un processus de combustion homogene
US20080046128A1 (en) 2006-08-18 2008-02-21 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine
FR2905732A1 (fr) * 2006-09-11 2008-03-14 Renault Sas Procede d'adaptation du taux de compression pour un moteur vcr
US7469181B2 (en) * 2007-01-29 2008-12-23 Caterpillar Inc. High load operation in a homogeneous charge compression ignition engine
SE534864C2 (sv) * 2007-03-15 2012-01-24 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande hos en dieselmotor
US8584650B2 (en) 2007-11-07 2013-11-19 Ford Global Technologies, Llc Ignition energy control for mixed fuel engine
DE102007053888A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Volkswagen Ag Verbrennungsmotor mit Selbstzündung und einem optimierten Injektor
DE102007053891B4 (de) * 2007-11-09 2017-02-16 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Selbstzündung
US7690336B2 (en) 2008-02-29 2010-04-06 General Electric Company Adaptive miller cycle engine
DE102008040323A1 (de) * 2008-07-10 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP5136698B2 (ja) * 2009-12-16 2013-02-06 トヨタ自動車株式会社 圧縮比可変ｖ型内燃機関
DE102010056514A1 (de) * 2010-12-31 2012-07-05 Fev Gmbh NOX-Regelung mit innerer und äußerer Abgasrückführung
CN103748344A (zh) * 2011-08-31 2014-04-23 博格华纳公司 响应于从发动机汽缸压力估算出的氧气浓度的发动机系统控制
US20140238338A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Hyundai Motor Company Variable compression engine
SE539296C2 (sv) * 2013-04-25 2017-06-20 Scania Cv Ab Förfarande och system för reglering av en förbränningsmotor genom reglering av förbränningen i en förbränningskammare under pågående förbränningscykel
JP5674903B1 (ja) * 2013-11-15 2015-02-25 三菱電機株式会社 内燃機関の筒内圧推定装置
JP6248579B2 (ja) * 2013-11-27 2017-12-20 マツダ株式会社 直噴ガソリンエンジン
FR3024234B1 (fr) * 2014-07-24 2016-08-12 Continental Automotive France Procede de determination de la pression dans le cylindre d'un moteur
KR20160057717A (ko) * 2014-11-14 2016-05-24 현대자동차주식회사 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법 및 엔진제어시스템
WO2016087700A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 Wärtsilä Finland Oy A method of controlling an operation of a variable inlet valve system of an internal combustion piston engine, and an internal combustion piston engine
JP6601371B2 (ja) * 2016-11-22 2019-11-06 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジンの制御装置
CN108779730B (zh) * 2016-11-22 2022-01-11 马自达汽车株式会社 压缩自燃式发动机的控制装置
WO2018096652A1 (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジンの制御装置
WO2019123129A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-27 King Abdullah University Of Science And Technology Controlling heat release within an engine cylinder
IT202200016140A1 (it) * 2022-07-29 2024-01-29 Fiat Ricerche "Motore a combustione interna ad accensione comandata, a carica stratificata, con iniettori ad apertura verso l'esterno, e procedimento per il controllo del motore"
IT202200016170A1 (it) * 2022-07-29 2024-01-29 Fiat Ricerche "Motore a combustione interna ad accensione comandata, e procedimento per il suo controllo"
IT202200016158A1 (it) * 2022-07-29 2024-01-29 Fiat Ricerche "Motore a combustione interna ad accensione comandata, a carica diluita, e procedimento per il suo controllo"

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883032A (en) * 1989-01-23 1989-11-28 Ford Motor Company In-cylinder control of particulates and nitric oxide for diesel engine
JP3298358B2 (ja) * 1995-04-25 2002-07-02 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンにおける圧縮端温度制御方法および制御装置
JP3395519B2 (ja) * 1996-05-30 2003-04-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JP3743099B2 (ja) * 1997-01-13 2006-02-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US6092496A (en) * 1998-09-04 2000-07-25 Caterpillar Inc. Cold starting method for diesel engine with variable valve timing
JP2000130200A (ja) * 1998-10-30 2000-05-09 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジンの制御装置

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6520142B2 (en) * 1999-06-23 2003-02-18 Hitachi, Ltd. Engine control system for controlling in-cylinder fuel injection engine
JP2004510087A (ja) * 2000-06-08 2004-04-02 ナイト，インコーポレイティド 燃焼強化システムおよび燃焼強化方法
KR100767896B1 (ko) * 2001-09-28 2007-10-17 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 압축 착화 엔진의 제어 장치
US6964256B2 (en) * 2002-03-28 2005-11-15 Mazda Motor Corporation Combustion control apparatus for an engine
US7401602B2 (en) 2003-09-18 2008-07-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of estimating state quantity or temperature of gas mixture for internal combustion engine
JP2005273513A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 内燃機関の混合気着火時期推定装置、及び内燃機関の制御装置
US7337766B2 (en) 2004-03-24 2008-03-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gas-mixture-ignition-time estimation apparatus for internal combustion engine, and control apparatus for internal combustion engine
WO2006090884A1 (ja) * 2005-02-24 2006-08-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関
US7681550B2 (en) 2005-02-24 2010-03-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
CN100564828C (zh) * 2005-02-24 2009-12-02 丰田自动车株式会社 内燃机
JP2008533369A (ja) * 2005-03-17 2008-08-21 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 内燃機関の運転方法、及びこれに関連する内燃機関
JP4701288B2 (ja) * 2005-03-17 2011-06-15 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 内燃機関の運転方法、及びこれに関連する内燃機関
JP2009510326A (ja) * 2005-09-29 2009-03-12 インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー ディーゼルエンジンにおける自己着火の最適化のためのモデル利用型コントローラ
JP2007100526A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP4564911B2 (ja) * 2005-09-30 2010-10-20 本田技研工業株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP2007126073A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Nissan Motor Co Ltd エンジンの振動抑制装置
JP2007262926A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Toyota Motor Corp 圧縮自己着火エンジンの燃焼制御装置
JP4735365B2 (ja) * 2006-03-27 2011-07-27 トヨタ自動車株式会社 圧縮自己着火エンジンの燃焼制御装置
JP2007278254A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
WO2008126508A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Daihatsu Motor Co., Ltd. ガソリンエンジンのイオン電流検出方法
JP2008248831A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Daihatsu Motor Co Ltd ガソリンエンジンのイオン電流検出方法
JP2010059791A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 可変動弁機構の制御装置及び可変動弁制御システム
US8113157B2 (en) 2008-09-01 2012-02-14 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Variable valve control apparatus
JP2010090794A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関およびその燃焼制御方法
JP2011058491A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh 自己着火式オットーエンジンの運転のための方法及び装置
JP2012062879A (ja) * 2010-08-20 2012-03-29 Mazda Motor Corp 過給機付ディーゼルエンジンの制御装置及び制御方法
JP2013151874A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Daihatsu Motor Co Ltd 火花点火式内燃機関
JP2015187423A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの始動装置
JP2015187422A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの始動装置
JP2017002855A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
CN106812621A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 长城汽车股份有限公司 一种发动机的喷油控制方法及系统
JP2019039390A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジン
JP2019039389A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 マツダ株式会社 過給機付き圧縮自己着火式エンジン
JP2019167958A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー エンジンを運転するための方法及び制御装置
CN110778412A (zh) * 2018-07-26 2020-02-11 马自达汽车株式会社 压缩着火式发动机的控制装置
CN110778412B (zh) * 2018-07-26 2022-05-13 马自达汽车株式会社 压缩着火式发动机的控制装置
JP7435414B2 (ja) 2020-11-13 2024-02-21 マツダ株式会社 エンジンシステム

Also Published As

Publication number Publication date
DE10032232B4 (de) 2007-08-09
DE10032232A1 (de) 2001-02-15
JP3817977B2 (ja) 2006-09-06
US6530361B1 (en) 2003-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3817977B2 (ja) 圧縮着火式エンジンの制御方法
Fuerhapter et al. CSI-Controlled auto ignition—the best solution for the fuel consumption—versus emission trade-off?
EP2058499B1 (en) Apparatus and method for controlling a homogeneous charge compression-ignited internal-combustion engine
US6386177B2 (en) System and method for auto-ignition of gasoline internal combustion engine
CN109844290B (zh) 内燃机控制装置及方法
JP3426744B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射制御装置及び内燃機関の燃料噴射制御方法
KR100299999B1 (ko) 엔진내의두스파크점화연소상태사이의순간제어시스템
US8050846B2 (en) Apparatus and method for controlling engine
US7168409B2 (en) Controller for direct injection internal combustion engine
EP0856655A2 (en) Direct fuel injection engine
JPH10169488A (ja) 排気昇温装置
JP2001003800A (ja) エンジン制御システム及び制御方法
US9014949B2 (en) Apparatus for and method of controlling internal combustion engine
JPH1122533A (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
EP2444641A2 (en) Control apparatus of a direct injection gasoline engine
JP4121902B2 (ja) 圧縮着火式内燃機関の制御装置
US10995681B2 (en) Combustion control device for engine
JP3257430B2 (ja) 排気昇温装置
JP2002221037A (ja) 筒内噴射式ガス燃料内燃機関
JPH1122515A (ja) 機関トルク算出装置
JP2000291476A (ja) 筒内噴射式内燃機関
US5277165A (en) Stratified charge internal combustion engine with fuel injection time controlling function
JP2004204704A (ja) 筒内直接噴射式火花点火エンジンの点火時期制御装置
JP2004332653A (ja) エンジンの点火時期制御装置
JP2005098187A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060427

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060605

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130623

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees