JP2001140681A - 予混合圧縮自着火エンジン及びその運転方法 - Google Patents
予混合圧縮自着火エンジン及びその運転方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、予混合圧縮自着火エンジン１００
において、予混合圧縮自着火運転を確実に行うことがで
きる状態に維持し、特に、起動・暖機を良好に行って予
混合圧縮自着火運転を行なう技術を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 燃焼室１０に供給される予混合気Ｍの当
量比を設定する当量比設定手段１２と、燃焼室１０の予
混合気Ｍを火花点火する火花点火手段１３と、燃焼室１
０で予混合気Ｍが圧縮自着火燃焼しない非圧縮自着火状
態を検出する検出手段ａとを備え、検出手段ａによって
非圧縮自着火状態が検出される場合に、当量比設定手段
１２を働かせて燃焼室１０に供給される予混合気Ｍの当
量比を火炎伝播範囲内に設定すると共に、火花点火手段
１３を働かせて燃焼室１０の予混合気をＴＤＣよりも遅
い火花点火時期に火花点火する火花点火運転手段２１を
備える。
において、予混合圧縮自着火運転を確実に行うことがで
きる状態に維持し、特に、起動・暖機を良好に行って予
混合圧縮自着火運転を行なう技術を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 燃焼室１０に供給される予混合気Ｍの当
量比を設定する当量比設定手段１２と、燃焼室１０の予
混合気Ｍを火花点火する火花点火手段１３と、燃焼室１
０で予混合気Ｍが圧縮自着火燃焼しない非圧縮自着火状
態を検出する検出手段ａとを備え、検出手段ａによって
非圧縮自着火状態が検出される場合に、当量比設定手段
１２を働かせて燃焼室１０に供給される予混合気Ｍの当
量比を火炎伝播範囲内に設定すると共に、火花点火手段
１３を働かせて燃焼室１０の予混合気をＴＤＣよりも遅
い火花点火時期に火花点火する火花点火運転手段２１を
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内の燃焼
室に供給された予混合気を圧縮自着火燃焼させてクラン
ク軸の回転を維持する予混合圧縮自着火運転を行う予混
合圧縮自着火エンジンに関し、特にこの予混合圧縮自着
火エンジンにおいて、起動運転を良好に行うための技術
に関する。
室に供給された予混合気を圧縮自着火燃焼させてクラン
ク軸の回転を維持する予混合圧縮自着火運転を行う予混
合圧縮自着火エンジンに関し、特にこの予混合圧縮自着
火エンジンにおいて、起動運転を良好に行うための技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関であるエンジンは、空気（酸素
含有ガスの一例）と燃料との予混合気を燃焼室へ供給
し、ピストンを上昇させて圧縮した後に点火プラグより
火花点火して運転する火花点火式エンジン（オットーサ
イクルエンジン）と、圧縮空気中に液体燃料を噴射して
自着火燃焼させて運転するディーゼルエンジンに大きく
分けられるが、天然ガス等の気体燃料を利用するガスエ
ンジンでは、従来型のディーゼルエンジンを構成する場
合、気体燃料を圧縮して噴射するために大きな動力が必
要となり、機構も複雑になる為、圧倒的多数は、火花点
火式エンジンとされている。また、従来の火花点火式エ
ンジンの点火時期は、火花点火後の火炎伝播速度を考慮
して、ピストンの上死点位置（以下、ＴＤＣ）よりも前
に設定されている。
含有ガスの一例）と燃料との予混合気を燃焼室へ供給
し、ピストンを上昇させて圧縮した後に点火プラグより
火花点火して運転する火花点火式エンジン（オットーサ
イクルエンジン）と、圧縮空気中に液体燃料を噴射して
自着火燃焼させて運転するディーゼルエンジンに大きく
分けられるが、天然ガス等の気体燃料を利用するガスエ
ンジンでは、従来型のディーゼルエンジンを構成する場
合、気体燃料を圧縮して噴射するために大きな動力が必
要となり、機構も複雑になる為、圧倒的多数は、火花点
火式エンジンとされている。また、従来の火花点火式エ
ンジンの点火時期は、火花点火後の火炎伝播速度を考慮
して、ピストンの上死点位置（以下、ＴＤＣ）よりも前
に設定されている。
【０００３】ところで、エンジンは、圧縮比を増大させ
る程効率が増大することが分かっているが、火花点火式
エンジンでは、圧縮比を増大させると、ノッキングが発
生し、その為、通常、圧縮比は１０程度に抑えられてい
る。ノッキングとは、火花点火された燃焼波が、燃焼室
全域に拡がる前に、未燃部が自然発火して、衝撃波を発
生する現象である。また、圧縮比を増大させると、ノッ
キングが発生し易くなるのは、圧縮比増大とともに、火
花点火時の未燃部の温度が増大するためである。
る程効率が増大することが分かっているが、火花点火式
エンジンでは、圧縮比を増大させると、ノッキングが発
生し、その為、通常、圧縮比は１０程度に抑えられてい
る。ノッキングとは、火花点火された燃焼波が、燃焼室
全域に拡がる前に、未燃部が自然発火して、衝撃波を発
生する現象である。また、圧縮比を増大させると、ノッ
キングが発生し易くなるのは、圧縮比増大とともに、火
花点火時の未燃部の温度が増大するためである。
【０００４】最近、自然着火を積極的に利用する予混合
圧縮自着火エンジンのコンセプトが話題になっている。
これは、元々、燃料噴射ディーゼルのパティキュレート
を防止する目的で考え出されたものであるが、圧縮され
た空気中に燃料を噴射して着火させるディーゼルエンジ
ンとは異なり、主には、火花点火式エンジンの様に空気
と燃料の予混合気をシリンダに供給し、予混合気を高圧
縮して昇温させて自着火燃焼させるように構成され、圧
縮比を増加させて効率の向上が可能であると共に、当量
比が小く希薄状態の予混合気を燃焼させ低ＮＯｘ化を図
ることが可能となる。
圧縮自着火エンジンのコンセプトが話題になっている。
これは、元々、燃料噴射ディーゼルのパティキュレート
を防止する目的で考え出されたものであるが、圧縮され
た空気中に燃料を噴射して着火させるディーゼルエンジ
ンとは異なり、主には、火花点火式エンジンの様に空気
と燃料の予混合気をシリンダに供給し、予混合気を高圧
縮して昇温させて自着火燃焼させるように構成され、圧
縮比を増加させて効率の向上が可能であると共に、当量
比が小く希薄状態の予混合気を燃焼させ低ＮＯｘ化を図
ることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような予混合圧縮
自着火エンジンは、燃焼室において予混合気を圧縮する
ことで発火点まで昇温させて自着火させるように構成さ
れているので、起動時等のように、シリンダ等の温度が
低い場合には、圧縮しても充分に発火点まで昇温させる
ことができず、安定した圧縮自着火を行うことができな
いことがあり、予混合圧縮自着火運転を行うには、エン
ジンを充分に暖機する必要がある。従って、本発明の目
的は、予混合圧縮自着火運転を確実に行うことができる
状態に維持することができ、特に、起動・暖機を良好に
行って予混合圧縮自着火運転を行える予混合圧縮自着火
エンジンを得るとともに、この目的に沿った運転手法を
得ることにある。
自着火エンジンは、燃焼室において予混合気を圧縮する
ことで発火点まで昇温させて自着火させるように構成さ
れているので、起動時等のように、シリンダ等の温度が
低い場合には、圧縮しても充分に発火点まで昇温させる
ことができず、安定した圧縮自着火を行うことができな
いことがあり、予混合圧縮自着火運転を行うには、エン
ジンを充分に暖機する必要がある。従って、本発明の目
的は、予混合圧縮自着火運転を確実に行うことができる
状態に維持することができ、特に、起動・暖機を良好に
行って予混合圧縮自着火運転を行える予混合圧縮自着火
エンジンを得るとともに、この目的に沿った運転手法を
得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
の、本発明に係る第１の特徴構成は、シリンダ内の燃焼
室に供給された予混合気を圧縮自着火燃焼させてクラン
ク軸の回転を維持する予混合圧縮自着火運転を行う予混
合圧縮自着火エンジンの運転方法に関し、請求項１に記
載されているように、前記予混合圧縮自着火エンジン
を、前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を設定可
能、且つ前記燃焼室の予混合気を火花点火可能な構造と
し、前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を火炎伝
播範囲内に設定し、前記燃焼室の予混合気をＴＤＣより
も遅い火花点火時期に火花点火して燃焼させてクランク
軸の回転を維持する火花点火運転を実行する点にある。
の、本発明に係る第１の特徴構成は、シリンダ内の燃焼
室に供給された予混合気を圧縮自着火燃焼させてクラン
ク軸の回転を維持する予混合圧縮自着火運転を行う予混
合圧縮自着火エンジンの運転方法に関し、請求項１に記
載されているように、前記予混合圧縮自着火エンジン
を、前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を設定可
能、且つ前記燃焼室の予混合気を火花点火可能な構造と
し、前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を火炎伝
播範囲内に設定し、前記燃焼室の予混合気をＴＤＣより
も遅い火花点火時期に火花点火して燃焼させてクランク
軸の回転を維持する火花点火運転を実行する点にある。
【０００７】また、本発明に係る第２の特徴構成は、請
求項２に記載されているように、上記第１の特徴構成に
加えて、前記予混合圧縮自着火エンジンを、前記燃焼室
で前記予混合気が前記圧縮自着火燃焼できない非圧縮自
着火状態を検出可能な構造とし、前記非圧縮自着火状態
が検出される場合において、前記火花点火運転を実行す
る点にある。
求項２に記載されているように、上記第１の特徴構成に
加えて、前記予混合圧縮自着火エンジンを、前記燃焼室
で前記予混合気が前記圧縮自着火燃焼できない非圧縮自
着火状態を検出可能な構造とし、前記非圧縮自着火状態
が検出される場合において、前記火花点火運転を実行す
る点にある。
【０００８】尚、本願において、ＴＤＣはピストンの上
死点位置、ＢＤＣはピストンの下死点位置をそれぞれ示
し、さらに、クランク軸の角度を、上記ＴＤＣに対する
早遅角度で示し、角度値の後に、早角の場合はＢＴＤ
Ｃ、遅角の場合はＡＴＤＣを付して示す。
死点位置、ＢＤＣはピストンの下死点位置をそれぞれ示
し、さらに、クランク軸の角度を、上記ＴＤＣに対する
早遅角度で示し、角度値の後に、早角の場合はＢＴＤ
Ｃ、遅角の場合はＡＴＤＣを付して示す。
【０００９】この手法を採用する予混合圧縮自着火エン
ジンは、点火プラグ等によって、燃焼室に火花発生可能
に構成されるが、一般に予混合圧縮自着火エンジンにあ
たっては、通常の火花点火式エンジンに比べて圧縮比は
高い。尚、ここで言う圧縮比とは、ピストンの下死点位
置での燃焼室容積と、ＴＤＣ（ピストンの上死点位置）
における燃焼室容積との比である。
ジンは、点火プラグ等によって、燃焼室に火花発生可能
に構成されるが、一般に予混合圧縮自着火エンジンにあ
たっては、通常の火花点火式エンジンに比べて圧縮比は
高い。尚、ここで言う圧縮比とは、ピストンの下死点位
置での燃焼室容積と、ＴＤＣ（ピストンの上死点位置）
における燃焼室容積との比である。
【００１０】そして、本発明の手法は、例えば、燃焼室
において予混合気を安定して圧縮自着火させることがで
きない非圧縮自着火状態の場合や、エンジンの起動運転
時で、シリンダが未だ暖機されておらず、燃焼室におい
て予混合気が安定して圧縮自着火させることができない
場合において、ある程度の時間において上記の火花点火
運転を行うことにより暖機を行うことができ、火花点火
運転において予混合気の全体を火炎伝播によって良好に
燃焼させ、さらに、火花点火時期をＴＤＣよりも遅い時
期に設定し、燃焼室内の圧力がＴＤＣよりも低下したと
きに予混合気を火花点火させるので、例えばＴＤＣにお
いて火花を発生すると、高圧縮された予混合気を火花点
火することになるので、急激に圧力が上昇し、未燃部の
予混合気が自然着火する所謂ノッキングが発生するが、
本手法においては、そのノッキングを抑制しながら予混
合気を燃焼させ、安定した火花点火運転を行うことがで
きる。このように火花点火運転を行うことで、エンジン
は徐々に暖機され、燃焼室に供給される予混合気が安定
して圧縮自着火できる状態となり、好ましい状態で予混
合圧縮自着火運転に移行することができる。
において予混合気を安定して圧縮自着火させることがで
きない非圧縮自着火状態の場合や、エンジンの起動運転
時で、シリンダが未だ暖機されておらず、燃焼室におい
て予混合気が安定して圧縮自着火させることができない
場合において、ある程度の時間において上記の火花点火
運転を行うことにより暖機を行うことができ、火花点火
運転において予混合気の全体を火炎伝播によって良好に
燃焼させ、さらに、火花点火時期をＴＤＣよりも遅い時
期に設定し、燃焼室内の圧力がＴＤＣよりも低下したと
きに予混合気を火花点火させるので、例えばＴＤＣにお
いて火花を発生すると、高圧縮された予混合気を火花点
火することになるので、急激に圧力が上昇し、未燃部の
予混合気が自然着火する所謂ノッキングが発生するが、
本手法においては、そのノッキングを抑制しながら予混
合気を燃焼させ、安定した火花点火運転を行うことがで
きる。このように火花点火運転を行うことで、エンジン
は徐々に暖機され、燃焼室に供給される予混合気が安定
して圧縮自着火できる状態となり、好ましい状態で予混
合圧縮自着火運転に移行することができる。
【００１１】また、上記のように火花点火運転時におい
て予混合気の当量比を火炎伝播範囲内に設定するのは、
予混合気を火花点火して火炎伝播させて燃焼させる為で
あるが、このような火炎伝播範囲の当量比は、燃料の種
類によって決まっており、例えば燃料が天然ガスの場
合、当量比の火炎伝播範囲は、０．５〜１．８５であ
り、燃料がガソリンの場合、当量比の火炎伝播範囲は、
０．５８〜３．７であり、燃料が水素の場合、当量比の
火炎伝播範囲は、０．０９９〜７．１４である。
て予混合気の当量比を火炎伝播範囲内に設定するのは、
予混合気を火花点火して火炎伝播させて燃焼させる為で
あるが、このような火炎伝播範囲の当量比は、燃料の種
類によって決まっており、例えば燃料が天然ガスの場
合、当量比の火炎伝播範囲は、０．５〜１．８５であ
り、燃料がガソリンの場合、当量比の火炎伝播範囲は、
０．５８〜３．７であり、燃料が水素の場合、当量比の
火炎伝播範囲は、０．０９９〜７．１４である。
【００１２】また、本発明に係る第３の特徴構成は、請
求項３に記載されているように、上記第１又は第２の特
徴構成に加えて、前記火花点火時期が、１０°ＡＴＤＣ
〜５０°ＡＴＤＣの範囲内の時期である点にある。
求項３に記載されているように、上記第１又は第２の特
徴構成に加えて、前記火花点火時期が、１０°ＡＴＤＣ
〜５０°ＡＴＤＣの範囲内の時期である点にある。
【００１３】本発明の予混合圧縮自着火エンジンの運転
方法の特徴構成である火花点火運転において、火炎伝播
可能範囲内の予混合気を火花点火するに、点火時期をＴ
ＤＣよりも遅くして燃焼室の圧力をある程度低下させて
から火花点火するように構成しているが、その火花点火
時期を上記のような範囲内に設定することによって、火
花点火時期の燃焼室の圧力を、ノッキングを充分に回避
して予混合気を火花点火することができるものとし、予
混合圧縮自着火エンジンを予混合圧縮自着火運転が可能
な程度に暖機することができる。また、上記の点火時期
を１０°ＡＴＤＣ以降とするのは、燃焼室の圧力がＴＤ
Ｃよりも充分に低下させて火花点火し、ノッキングを抑
制する為であり、火花点火時期を５０°ＡＴＤＣ以前と
するのは、予混合気の燃焼による燃焼室の圧力上昇を、
充分にピストンに伝え、好ましい運転状態を維持する為
である。
方法の特徴構成である火花点火運転において、火炎伝播
可能範囲内の予混合気を火花点火するに、点火時期をＴ
ＤＣよりも遅くして燃焼室の圧力をある程度低下させて
から火花点火するように構成しているが、その火花点火
時期を上記のような範囲内に設定することによって、火
花点火時期の燃焼室の圧力を、ノッキングを充分に回避
して予混合気を火花点火することができるものとし、予
混合圧縮自着火エンジンを予混合圧縮自着火運転が可能
な程度に暖機することができる。また、上記の点火時期
を１０°ＡＴＤＣ以降とするのは、燃焼室の圧力がＴＤ
Ｃよりも充分に低下させて火花点火し、ノッキングを抑
制する為であり、火花点火時期を５０°ＡＴＤＣ以前と
するのは、予混合気の燃焼による燃焼室の圧力上昇を、
充分にピストンに伝え、好ましい運転状態を維持する為
である。
【００１４】さらに、上記の目的を達成する為の、本発
明に係る第４の特徴構成は、上記第２の特徴構成による
予混合圧縮自着火エンジンの運転方法を実施可能な予混
合圧縮自着火エンジンに関し、請求項４に記載されてい
るように、前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を
設定する当量比設定手段と、前記燃焼室の予混合気を火
花点火する火花点火手段と、前記燃焼室で前記予混合気
が前記圧縮自着火燃焼できない非圧縮自着火状態を検出
する検出手段とを備え、前記検出手段によって前記非圧
縮自着火状態が検出される場合に、前記当量比設定手段
を働かせて前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を
火炎伝播範囲内に設定すると共に、前記火花点火手段を
働かせて前記燃焼室の予混合気をＴＤＣよりも遅い火花
点火時期に火花点火する火花点火運転手段を備えた点に
ある。
明に係る第４の特徴構成は、上記第２の特徴構成による
予混合圧縮自着火エンジンの運転方法を実施可能な予混
合圧縮自着火エンジンに関し、請求項４に記載されてい
るように、前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を
設定する当量比設定手段と、前記燃焼室の予混合気を火
花点火する火花点火手段と、前記燃焼室で前記予混合気
が前記圧縮自着火燃焼できない非圧縮自着火状態を検出
する検出手段とを備え、前記検出手段によって前記非圧
縮自着火状態が検出される場合に、前記当量比設定手段
を働かせて前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を
火炎伝播範囲内に設定すると共に、前記火花点火手段を
働かせて前記燃焼室の予混合気をＴＤＣよりも遅い火花
点火時期に火花点火する火花点火運転手段を備えた点に
ある。
【００１５】本発明の予混合圧縮自着火エンジンは、火
花点火運転手段を備えているので、上記検出手段によっ
て非圧縮自着火状態を検出したときは、点火プラグ及び
当量比設定手段を、上記のように動作させることによっ
て、ノッキングを回避しながら火花点火運転を良好に行
うことができ、非圧縮自着火状態が検出されなくなるま
で、即ち燃焼室において予混合気を安定して圧縮自着火
できるまで暖機して、好ましい状態で予混合圧縮自着火
運転に移行することができる予混合圧縮自着火エンジン
を構成することができる。さらに、この特徴構成によ
り、上記の第２の特徴構成の本発明に係る予混合圧縮自
着火エンジンの運転方法を実施することができるため、
上記第２の特徴構成の作用効果を発揮することができ
る。
花点火運転手段を備えているので、上記検出手段によっ
て非圧縮自着火状態を検出したときは、点火プラグ及び
当量比設定手段を、上記のように動作させることによっ
て、ノッキングを回避しながら火花点火運転を良好に行
うことができ、非圧縮自着火状態が検出されなくなるま
で、即ち燃焼室において予混合気を安定して圧縮自着火
できるまで暖機して、好ましい状態で予混合圧縮自着火
運転に移行することができる予混合圧縮自着火エンジン
を構成することができる。さらに、この特徴構成によ
り、上記の第２の特徴構成の本発明に係る予混合圧縮自
着火エンジンの運転方法を実施することができるため、
上記第２の特徴構成の作用効果を発揮することができ
る。
【００１６】また、本発明に係る第５の特徴構成は、上
記第３の特徴構成による予混合圧縮自着火エンジンの運
転方法を実施可能な予混合圧縮自着火エンジンに関し、
請求項５に記載されているように、上記第４の特徴構成
に加えて、前記火花点火時期が、１０°ＡＴＤＣ〜５０
°ＡＴＤＣの範囲内の時期である点にある。
記第３の特徴構成による予混合圧縮自着火エンジンの運
転方法を実施可能な予混合圧縮自着火エンジンに関し、
請求項５に記載されているように、上記第４の特徴構成
に加えて、前記火花点火時期が、１０°ＡＴＤＣ〜５０
°ＡＴＤＣの範囲内の時期である点にある。
【００１７】このように、本発明の予混合圧縮自着火エ
ンジンに設けられた火花点火手段を、上記の１０°ＡＴ
ＤＣ〜５０°ＡＴＤＣの範囲内の点火時期に燃焼室で火
花発生するように構成することができ、このような点火
時期において火花点火手段を働かせて火花点火運転を行
う時に、火花点火時期の燃焼室の圧力を、ノッキングを
充分に回避して予混合気を火花点火することができるも
のとし、予混合圧縮自着火運転が可能な程度に暖機する
ことができる予混合圧縮自着火エンジンを構成すること
ができる。さらに、この特徴構成により、上記の第３の
特徴構成の本発明に係る予混合圧縮自着火エンジンの運
転方法を実施することができるため、上記第３の特徴構
成の作用効果を発揮することができる。
ンジンに設けられた火花点火手段を、上記の１０°ＡＴ
ＤＣ〜５０°ＡＴＤＣの範囲内の点火時期に燃焼室で火
花発生するように構成することができ、このような点火
時期において火花点火手段を働かせて火花点火運転を行
う時に、火花点火時期の燃焼室の圧力を、ノッキングを
充分に回避して予混合気を火花点火することができるも
のとし、予混合圧縮自着火運転が可能な程度に暖機する
ことができる予混合圧縮自着火エンジンを構成すること
ができる。さらに、この特徴構成により、上記の第３の
特徴構成の本発明に係る予混合圧縮自着火エンジンの運
転方法を実施することができるため、上記第３の特徴構
成の作用効果を発揮することができる。
【００１８】また、本発明に係る第６の特徴構成は、請
求項６に記載されているように、上記第４又は第５の特
徴構成に加えて、前記検出手段が、前記シリンダの温度
を検出する測温体を有し、前記測温体によって検出され
る前記シリンダの温度が、前記燃焼室において前記予混
合気が前記圧縮自着火できない温度である場合に、前記
非圧縮自着火状態を検出する手段である点にある。
求項６に記載されているように、上記第４又は第５の特
徴構成に加えて、前記検出手段が、前記シリンダの温度
を検出する測温体を有し、前記測温体によって検出され
る前記シリンダの温度が、前記燃焼室において前記予混
合気が前記圧縮自着火できない温度である場合に、前記
非圧縮自着火状態を検出する手段である点にある。
【００１９】また、本発明の予混合圧縮自着火エンジン
において、燃焼室で予混合気が安定した圧縮自着火を行
うことができない非圧縮自着火状態を検出する場合は、
直接ＴＤＣ付近での燃焼室の圧力を検出して、圧縮自着
火の発生が無いことを検出することで非圧縮自着火状態
を検出することができるが、上記のようにシリンダの温
度を検出する測温体を備え、燃焼室に供給される予混合
気が予混合圧縮自着火運転を維持するために燃焼室にお
いて圧縮自着火する程度のシリンダ温度となっているか
を判断し、燃焼室で安定した圧縮自着火を望めない場合
は、非圧縮自着火状態として検出するように検出手段を
構成することができる。このように構成することで、火
花点火運転を良好に行い、良好な状態で予混合圧縮自着
火運転に移行することができる予混合圧縮自着火エンジ
ンを構成することができる。また、このように非圧縮自
着火状態におけるシリンダの温度は、予め実験等で求め
ておくことができる。
において、燃焼室で予混合気が安定した圧縮自着火を行
うことができない非圧縮自着火状態を検出する場合は、
直接ＴＤＣ付近での燃焼室の圧力を検出して、圧縮自着
火の発生が無いことを検出することで非圧縮自着火状態
を検出することができるが、上記のようにシリンダの温
度を検出する測温体を備え、燃焼室に供給される予混合
気が予混合圧縮自着火運転を維持するために燃焼室にお
いて圧縮自着火する程度のシリンダ温度となっているか
を判断し、燃焼室で安定した圧縮自着火を望めない場合
は、非圧縮自着火状態として検出するように検出手段を
構成することができる。このように構成することで、火
花点火運転を良好に行い、良好な状態で予混合圧縮自着
火運転に移行することができる予混合圧縮自着火エンジ
ンを構成することができる。また、このように非圧縮自
着火状態におけるシリンダの温度は、予め実験等で求め
ておくことができる。
【００２０】また、本発明に係る第７の特徴構成は、請
求項７に記載されているように、上記第４から第６の何
れかの特徴構成に加えて、前記検出手段が、運転開始時
点からの経過時間を検出するタイマを有し、前記タイマ
によって検出される前記経過時間が、前記燃焼室におい
て前記予混合気が前記圧縮自着火できない時間である場
合に、前記非圧縮自着火状態を検出する手段である点に
ある。
求項７に記載されているように、上記第４から第６の何
れかの特徴構成に加えて、前記検出手段が、運転開始時
点からの経過時間を検出するタイマを有し、前記タイマ
によって検出される前記経過時間が、前記燃焼室におい
て前記予混合気が前記圧縮自着火できない時間である場
合に、前記非圧縮自着火状態を検出する手段である点に
ある。
【００２１】予混合圧縮自着火エンジンにおいて、起動
時には、エンジンが暖機されておらず、燃焼室において
予混合気を安定して圧縮自着火させることができない。
また、起動運転時に火花点火運転を行ったときに、充分
に暖機して予混合圧縮自着火運転に移行できる経過時間
はあらかじめ実験等によって求めておくことができる。
よって、本発明の予混合圧縮自着火エンジンにおいて
は、上記のように構成することで、暖機時間において火
花点火運転を行って暖機し、所定の時間が経過後に圧縮
自着火運転に切り換えることができ、詳しくは、タイマ
によって運転開始時点からの経過時間を検出して、その
検出結果が上記のあらかじめ求めておいた暖機時間以下
の場合は、非圧縮自着火状態と検出して火花点火運転を
続行し、後に所定の暖機時間が経過したときに予混合圧
縮自着火運転に切り換えることができる。このように簡
単構成で、安定した火花点火運転を行って暖機し、良好
な状態で予混合圧縮自着火運転に移行できる予混合圧縮
自着火エンジンを構成することができる。
時には、エンジンが暖機されておらず、燃焼室において
予混合気を安定して圧縮自着火させることができない。
また、起動運転時に火花点火運転を行ったときに、充分
に暖機して予混合圧縮自着火運転に移行できる経過時間
はあらかじめ実験等によって求めておくことができる。
よって、本発明の予混合圧縮自着火エンジンにおいて
は、上記のように構成することで、暖機時間において火
花点火運転を行って暖機し、所定の時間が経過後に圧縮
自着火運転に切り換えることができ、詳しくは、タイマ
によって運転開始時点からの経過時間を検出して、その
検出結果が上記のあらかじめ求めておいた暖機時間以下
の場合は、非圧縮自着火状態と検出して火花点火運転を
続行し、後に所定の暖機時間が経過したときに予混合圧
縮自着火運転に切り換えることができる。このように簡
単構成で、安定した火花点火運転を行って暖機し、良好
な状態で予混合圧縮自着火運転に移行できる予混合圧縮
自着火エンジンを構成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本願の予混合圧縮自着火エンジン
１００の構造を図１に基づいて説明する。エンジン１０
０は、吸気ポート７に吸気弁５と、排気ポート８に排気
弁６とを備えたシリンダ１と、このシリンダ１内に収納
されるピストン２を備えて構成されている。ピストン２
は連結棒３に回転自由に接続されており、ピストン２の
往復動は連結棒３によってクランク軸４の回転運動とし
て得られ、このような構成は通常のエンジンと変わると
ころが無い。
１００の構造を図１に基づいて説明する。エンジン１０
０は、吸気ポート７に吸気弁５と、排気ポート８に排気
弁６とを備えたシリンダ１と、このシリンダ１内に収納
されるピストン２を備えて構成されている。ピストン２
は連結棒３に回転自由に接続されており、ピストン２の
往復動は連結棒３によってクランク軸４の回転運動とし
て得られ、このような構成は通常のエンジンと変わると
ころが無い。
【００２３】また、後に説明するが、本発明の予混合圧
縮自着火エンジン１００は、吸気ポート７に、流路１５
内の空気Ａを過給機して供給する状態と、流路１４内の
空気Ａを過給すること無く供給する状態とに切り換える
３方切換弁１７を備え、吸気ポート７に供給される空気
Ａに、制御装置２０によって制御される流量調整弁１２
によって流量調整された燃料Ｇを供給することができ
る。さらに、燃焼室１０に火花発生する点火プラグ１３
を備えており、制御装置２０はクランク角センサ１６に
よってクランク角を検出しながら、所定のタイミングで
点火プラグ１３を働かせるように構成されている。ま
た、シリンダ１の温度を検出する温度センサ１１を備え
ており、この検出結果は制御装置２０に送られる。
縮自着火エンジン１００は、吸気ポート７に、流路１５
内の空気Ａを過給機して供給する状態と、流路１４内の
空気Ａを過給すること無く供給する状態とに切り換える
３方切換弁１７を備え、吸気ポート７に供給される空気
Ａに、制御装置２０によって制御される流量調整弁１２
によって流量調整された燃料Ｇを供給することができ
る。さらに、燃焼室１０に火花発生する点火プラグ１３
を備えており、制御装置２０はクランク角センサ１６に
よってクランク角を検出しながら、所定のタイミングで
点火プラグ１３を働かせるように構成されている。ま
た、シリンダ１の温度を検出する温度センサ１１を備え
ており、この検出結果は制御装置２０に送られる。
【００２４】本発明の予混合圧縮自着火エンジン１００
は、過給機１８によって加圧され吸気ポート７に供給さ
れた空気Ａに燃料Ｇを供給して当量比が０．４程度の予
混合気Ｍを形成し、形成された予混合気Ｍを燃焼室１０
へ供給し、ピストン２によって圧縮して発火点まで昇温
させ自着火燃焼させて運転する予混合圧縮自着火運転を
行うものである。このような予混合圧縮自着火エンジン
は、ピストン２の圧縮によって予混合気Ｍを自着火させ
るものであるため、例えば圧縮比を２１程度と高く設定
することができるため高効率であり、さらに予混合気Ｍ
の当量比を例えば火炎伝播下限以下と希薄状態で燃焼さ
せることができるため低ＮＯｘを実現することができ
る。しかし、このような予混合圧縮自着火エンジンは、
例えばシリンダ１の温度が低下すると、予混合気Ｍを燃
焼室１０において圧縮しても充分に昇温させることがで
きないので、圧縮自着火のタイミングが変化したり、予
混合気を圧縮自着火させることができず、安定した予混
合圧縮自着火運転を行うことができない。特に、起動時
において、シリンダ１が暖機されておらず、燃焼室１０
において圧縮される予混合気Ｍが低温である場合におい
ては、その低温の予混合気Ｍを燃焼室において安定して
圧縮自着火させることができず、エンジン１００を充分
に暖機した後に上記の予混合圧縮自着火運転を行う必要
があり、このように予混合気Ｍが燃焼室において安定し
て圧縮自着火できない状態を非圧縮自着火状態と呼ぶ。
は、過給機１８によって加圧され吸気ポート７に供給さ
れた空気Ａに燃料Ｇを供給して当量比が０．４程度の予
混合気Ｍを形成し、形成された予混合気Ｍを燃焼室１０
へ供給し、ピストン２によって圧縮して発火点まで昇温
させ自着火燃焼させて運転する予混合圧縮自着火運転を
行うものである。このような予混合圧縮自着火エンジン
は、ピストン２の圧縮によって予混合気Ｍを自着火させ
るものであるため、例えば圧縮比を２１程度と高く設定
することができるため高効率であり、さらに予混合気Ｍ
の当量比を例えば火炎伝播下限以下と希薄状態で燃焼さ
せることができるため低ＮＯｘを実現することができ
る。しかし、このような予混合圧縮自着火エンジンは、
例えばシリンダ１の温度が低下すると、予混合気Ｍを燃
焼室１０において圧縮しても充分に昇温させることがで
きないので、圧縮自着火のタイミングが変化したり、予
混合気を圧縮自着火させることができず、安定した予混
合圧縮自着火運転を行うことができない。特に、起動時
において、シリンダ１が暖機されておらず、燃焼室１０
において圧縮される予混合気Ｍが低温である場合におい
ては、その低温の予混合気Ｍを燃焼室において安定して
圧縮自着火させることができず、エンジン１００を充分
に暖機した後に上記の予混合圧縮自着火運転を行う必要
があり、このように予混合気Ｍが燃焼室において安定し
て圧縮自着火できない状態を非圧縮自着火状態と呼ぶ。
【００２５】そこで、本発明の予混合圧縮自着火エンジ
ン１００は、この非圧縮自着火状態において、点火プラ
グ１３を働かせて予混合気Ｍを燃焼させる火花点火運転
を行って暖機し、良好に予混合圧縮自着火運転に移行す
ることができ、詳細について以下に説明する。
ン１００は、この非圧縮自着火状態において、点火プラ
グ１３を働かせて予混合気Ｍを燃焼させる火花点火運転
を行って暖機し、良好に予混合圧縮自着火運転に移行す
ることができ、詳細について以下に説明する。
【００２６】即ち、本発明の制御装置２０は、シリンダ
１の温度を検出する温度センサ１１と接続されており、
温度センサ１１の検出結果は制御装置２０に送られる。
制御装置２０は、前記温度センサ１１の検出結果に基づ
いて、シリンダ１の温度が、もし、３方切換弁を切り換
えて過給機１８を働かせ、加圧された予混合気Ｍを燃焼
室１に供給した場合に、その加圧された予混合気Ｍを燃
焼室１０において圧縮自着火させることができる状態で
あるかを判断し、その圧縮自着火することができる温度
以下の場合においては、非圧縮自着火状態とみなして検
出する。温度センサ１１のように、燃焼室に供給される
予混合気Ｍが安定した圧縮自着火を行うことができない
非圧縮自着火状態を検出する手段を非圧縮自着火状態検
出手段ａと呼ぶ。
１の温度を検出する温度センサ１１と接続されており、
温度センサ１１の検出結果は制御装置２０に送られる。
制御装置２０は、前記温度センサ１１の検出結果に基づ
いて、シリンダ１の温度が、もし、３方切換弁を切り換
えて過給機１８を働かせ、加圧された予混合気Ｍを燃焼
室１に供給した場合に、その加圧された予混合気Ｍを燃
焼室１０において圧縮自着火させることができる状態で
あるかを判断し、その圧縮自着火することができる温度
以下の場合においては、非圧縮自着火状態とみなして検
出する。温度センサ１１のように、燃焼室に供給される
予混合気Ｍが安定した圧縮自着火を行うことができない
非圧縮自着火状態を検出する手段を非圧縮自着火状態検
出手段ａと呼ぶ。
【００２７】さらに、制御装置２０には、火花点火運転
手段２１が備えられ、火花点火運転手段２１は、例えば
運転開始指示が入力され、エンジン１００が暖機されて
いないときに、非圧縮自着火状態検出手段ａによって非
圧縮自着火状態を検出しているときは、３方切換弁１７
を切り換えて、流路１４の過給されていない空気Ａを吸
気ポート７に供給すると共に、形成される予混合気の当
量比が０．６程度と火炎伝播範囲内になるように流量調
整弁１２を調整して、燃料Ｇを供給する。さらに、この
ようにして形成された火炎伝播範囲内の当量比の予混合
気Ｍは燃焼室１０に供給され圧縮されるが、上記の非圧
縮自着火状態であるので、圧縮されても自着火すること
はない。そこで、火花点火運転手段２１は、点火プラグ
１３を働かせて、この予混合気Ｍを点火し燃焼させるの
であるが、本発明の予混合圧縮自着火エンジン１００に
おいて、この点火プラグ１３を働かせる点火時期が、例
えば３５°ＡＴＤＣと、ＴＤＣよりの遅い時期に設定さ
れ、燃焼室１０の圧力がＴＤＣのときよりも低くなった
ときに点火するように構成されているので、図２に示す
燃焼室１０内の圧力変化の状態を示すグラフ図のよう
に、点火後の圧力上昇によって、予混合気Ｍの未燃成分
が火炎伝播の前に自着火して、燃焼室１０の圧力が急激
に振動するようなノッキングを発生させること無く、火
花点火運転を行うことができる。
手段２１が備えられ、火花点火運転手段２１は、例えば
運転開始指示が入力され、エンジン１００が暖機されて
いないときに、非圧縮自着火状態検出手段ａによって非
圧縮自着火状態を検出しているときは、３方切換弁１７
を切り換えて、流路１４の過給されていない空気Ａを吸
気ポート７に供給すると共に、形成される予混合気の当
量比が０．６程度と火炎伝播範囲内になるように流量調
整弁１２を調整して、燃料Ｇを供給する。さらに、この
ようにして形成された火炎伝播範囲内の当量比の予混合
気Ｍは燃焼室１０に供給され圧縮されるが、上記の非圧
縮自着火状態であるので、圧縮されても自着火すること
はない。そこで、火花点火運転手段２１は、点火プラグ
１３を働かせて、この予混合気Ｍを点火し燃焼させるの
であるが、本発明の予混合圧縮自着火エンジン１００に
おいて、この点火プラグ１３を働かせる点火時期が、例
えば３５°ＡＴＤＣと、ＴＤＣよりの遅い時期に設定さ
れ、燃焼室１０の圧力がＴＤＣのときよりも低くなった
ときに点火するように構成されているので、図２に示す
燃焼室１０内の圧力変化の状態を示すグラフ図のよう
に、点火後の圧力上昇によって、予混合気Ｍの未燃成分
が火炎伝播の前に自着火して、燃焼室１０の圧力が急激
に振動するようなノッキングを発生させること無く、火
花点火運転を行うことができる。
【００２８】このように非圧縮自着火状態ａによって非
圧縮自着火状態を検出しているときに火花点火運転手段
２１を働かせて安定した火花点火運転を行うことができ
るのであるが、この火花点火運転の進行に連れて、エン
ジンは徐々に暖機され、温度センサ１１によって検出さ
れるシリンダ１の温度が、３方切換弁１７を働かせて過
給機１８から空気Ａを供給したときに、予混合気Ｍが燃
焼室１０において圧縮自着火可能な温度となり、非圧縮
自着火状態を検出しなくなったときに、制御装置２０
は、火花点火運転手段２１を停止させ、３方切換弁１７
を働かせて、空気Ａをを過給機１８によって加圧し、さ
らに、流量調整弁１２を働かせて、例えば予混合気Ｍの
当量比が火炎伝播下限界以下となる量の燃料Ｇを供給
し、このようにして形成された予混合気Ｍを燃焼室１０
内に供給して、燃焼室１０において圧縮自着火させて燃
焼させる予混合圧縮自着火運転に移行することができ、
後の予混合圧縮自着火運転においては、エンジン１００
が充分に暖機されているので安定した定格運転状態とな
る。
圧縮自着火状態を検出しているときに火花点火運転手段
２１を働かせて安定した火花点火運転を行うことができ
るのであるが、この火花点火運転の進行に連れて、エン
ジンは徐々に暖機され、温度センサ１１によって検出さ
れるシリンダ１の温度が、３方切換弁１７を働かせて過
給機１８から空気Ａを供給したときに、予混合気Ｍが燃
焼室１０において圧縮自着火可能な温度となり、非圧縮
自着火状態を検出しなくなったときに、制御装置２０
は、火花点火運転手段２１を停止させ、３方切換弁１７
を働かせて、空気Ａをを過給機１８によって加圧し、さ
らに、流量調整弁１２を働かせて、例えば予混合気Ｍの
当量比が火炎伝播下限界以下となる量の燃料Ｇを供給
し、このようにして形成された予混合気Ｍを燃焼室１０
内に供給して、燃焼室１０において圧縮自着火させて燃
焼させる予混合圧縮自着火運転に移行することができ、
後の予混合圧縮自着火運転においては、エンジン１００
が充分に暖機されているので安定した定格運転状態とな
る。
【００２９】〔別実施の形態〕 〈１〉 上記の実施の形態において、非圧縮自着火状態
を検出する非圧縮自着火状態検出手段として、シリンダ
１の温度を検出する温度センサ１１を用いる構成を示し
たが、起動運転時において火花点火運転を行い暖機する
場合において、温度センサ１１の代わりに、非圧縮自着
火状態検出手段ａとして、制御装置２０内のタイマ２２
を利用することもでき、運転開始指令が入力されてから
一定の時間においては非圧縮自着火状態であるとして火
花点火運転手段２１を働かせ、火花点火運転を行うこと
もできる。
を検出する非圧縮自着火状態検出手段として、シリンダ
１の温度を検出する温度センサ１１を用いる構成を示し
たが、起動運転時において火花点火運転を行い暖機する
場合において、温度センサ１１の代わりに、非圧縮自着
火状態検出手段ａとして、制御装置２０内のタイマ２２
を利用することもでき、運転開始指令が入力されてから
一定の時間においては非圧縮自着火状態であるとして火
花点火運転手段２１を働かせ、火花点火運転を行うこと
もできる。
【００３０】〈２〉 本願の予混合圧縮自着火エンジン
に使用できる燃料としては、天然ガス、ガソリン、プロ
パン、メタノール、水素、軽油等、任意の炭化水素系燃
料を使用することができる。
に使用できる燃料としては、天然ガス、ガソリン、プロ
パン、メタノール、水素、軽油等、任意の炭化水素系燃
料を使用することができる。
【００３１】〈３〉 予混合気を生成するにあたって
は、燃料とこの燃料の燃焼のための酸素を含有するガス
とを混合すればよいが、例えば、燃焼用酸素含有ガスと
して空気を使用することが一般的である。しかしなが
ら、このようなガスとしては、例えば、酸素成分含有量
が空気に対して高い酸素富化ガス等を使用することが可
能である。
は、燃料とこの燃料の燃焼のための酸素を含有するガス
とを混合すればよいが、例えば、燃焼用酸素含有ガスと
して空気を使用することが一般的である。しかしなが
ら、このようなガスとしては、例えば、酸素成分含有量
が空気に対して高い酸素富化ガス等を使用することが可
能である。
【００３２】〈４〉 上記の実施の形態例においては、
所謂、４サイクルエンジンに関連して、説明したが、本
願は、２サイクルエンジンにおいても適応可能である。
所謂、４サイクルエンジンに関連して、説明したが、本
願は、２サイクルエンジンにおいても適応可能である。
【００３３】〈５〉 上記の実施の形態例においては、
燃料と空気との混合気である吸気をシリンダ内に吸気す
る構造のものを示したが、燃料及び空気を別々に、例え
ば、吸気路から空気のみを吸気し、燃焼室に燃料を直接
噴射して予混合気を形成し、その予混合気を圧縮自着火
させるように構成するエンジンにおいても、本願の発明
は適応できる。
燃料と空気との混合気である吸気をシリンダ内に吸気す
る構造のものを示したが、燃料及び空気を別々に、例え
ば、吸気路から空気のみを吸気し、燃焼室に燃料を直接
噴射して予混合気を形成し、その予混合気を圧縮自着火
させるように構成するエンジンにおいても、本願の発明
は適応できる。
【００３４】〈６〉 上記の実施の形態において、好ま
しい例として、予熱プラグ１２を、燃焼室中心部１１ａ
の予混合気を予熱するように設ける構成を説明したが、
複数の予熱プラグを備えることもでき、さらに、上記の
燃焼室中心部以外の予混合気を予熱するように構成して
も本発明の予混合圧縮自着火エンジンを構成することが
できる。
しい例として、予熱プラグ１２を、燃焼室中心部１１ａ
の予混合気を予熱するように設ける構成を説明したが、
複数の予熱プラグを備えることもでき、さらに、上記の
燃焼室中心部以外の予混合気を予熱するように構成して
も本発明の予混合圧縮自着火エンジンを構成することが
できる。
【００３５】〈７〉 上記の実施の形態において、シリ
ンダ温度を検出して非圧縮自着火状態を検出し、その検
出結果によって火花点火運転手段２１を働かせるように
構成した予混合圧縮自着火エンジンについて説明した
が、別に、起動運転時に、手動で火花点火運転手段を働
かせ、後に、火花点火運転手段を停止させて予混合圧縮
自着火運転を行っても構わない。
ンダ温度を検出して非圧縮自着火状態を検出し、その検
出結果によって火花点火運転手段２１を働かせるように
構成した予混合圧縮自着火エンジンについて説明した
が、別に、起動運転時に、手動で火花点火運転手段を働
かせ、後に、火花点火運転手段を停止させて予混合圧縮
自着火運転を行っても構わない。
【００３６】
【図１】本願の予混合圧縮自着火エンジンの構成を示す
図
図
【図２】火花点火運転時の燃焼室１０内の圧力変化の状
態を示すグラフ図
態を示すグラフ図
１ シリンダ ２ ピストン ３ 連結棒 ４ クランク軸 ５ 吸気弁 ６ 排気弁 ７ 吸気ポート ８ 排気ポート １０ 燃焼室 １１ 温度センサ １２ 流量調整弁（当量比設定手段） １３ 点火プラグ １６ クランク角センサ １７ ３方切換弁 １８ 過給機 ２０ 制御装置 ２１ 火花点火運転手段 ２２ タイマ １００ エンジン ａ 非圧縮自着火状態検出手段 Ａ 空気 Ｇ 燃料 Ｍ 予混合気
───────────────────────────────────────────────────── 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 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｅ ３０１Ｗ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｑ ３４５ ３４５Ｂ ３６８ ３６８Ｅ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｌ (72)発明者 守家 浩二 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中井 俊作 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 BA01 CA01 CA02 DA02 DA07 EA02 EA09 GA01 GA02 GA09 3G023 AA05 AA06 AA18 AB06 AC01 AC06 AC07 AF02 AF03 3G084 AA01 AA02 BA09 BA17 CA01 CA02 DA10 DA26 DA27 DA38 EA04 EA07 EA11 EC02 FA20 FA22 FA38 3G301 HA01 HA02 HA03 HA04 HA11 HA21 HA22 HA23 JA22 JA25 JB07 JB09 KA01 KA05 LA00 LB04 MA01 NA08 NE23 PC05Z PE04Z PE08Z PF16Z
Claims (7)
- 【請求項１】 シリンダ内の燃焼室に供給された予混合
気を圧縮自着火燃焼させてクランク軸の回転を維持する
予混合圧縮自着火運転を行う予混合圧縮自着火エンジン
の運転方法であって、 前記予混合圧縮自着火エンジンを、前記燃焼室に供給さ
れる予混合気の当量比を設定可能、且つ前記燃焼室の予
混合気を火花点火可能な構造とし、 前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を火炎伝播範
囲内に設定し、前記燃焼室の予混合気をＴＤＣよりも遅
い火花点火時期に火花点火して燃焼させてクランク軸の
回転を維持する火花点火運転を実行する予混合圧縮自着
火エンジンの運転方法。 - 【請求項２】 前記予混合圧縮自着火エンジンを、前記
燃焼室で前記予混合気が前記圧縮自着火燃焼できない非
圧縮自着火状態を検出可能な構造とし、 前記非圧縮自着火状態が検出される場合において、前記
火花点火運転を実行する請求項１に記載の予混合圧縮自
着火エンジンの運転方法。 - 【請求項３】 前記火花点火時期が、１０°ＡＴＤＣ〜
５０°ＡＴＤＣの範囲内の時期である請求項１又は２に
記載の予混合圧縮自着火エンジンの運転方法。 - 【請求項４】 シリンダ内の燃焼室に供給された予混合
気を圧縮自着火燃焼させてクランク軸の回転を維持する
予混合圧縮自着火運転を行う予混合圧縮自着火エンジン
であって、 前記燃焼室に供給される予混合気の当量比を設定する当
量比設定手段と、前記燃焼室の予混合気を火花点火する
火花点火手段と、前記燃焼室で前記予混合気が前記圧縮
自着火燃焼できない非圧縮自着火状態を検出する検出手
段とを備え、 前記検出手段によって前記非圧縮自着火状態が検出され
る場合に、前記当量比設定手段を働かせて前記燃焼室に
供給される予混合気の当量比を火炎伝播範囲内に設定す
ると共に、前記火花点火手段を働かせて前記燃焼室の予
混合気をＴＤＣよりも遅い火花点火時期に火花点火する
火花点火運転手段を備えた予混合圧縮自着火エンジン。 - 【請求項５】 前記火花点火時期が、１０°ＡＴＤＣ〜
５０°ＡＴＤＣの範囲内の時期である請求項４に記載の
予混合圧縮自着火エンジン。 - 【請求項６】 前記検出手段が、前記シリンダの温度を
検出する測温体を有し、前記測温体によって検出される
前記シリンダの温度が、前記燃焼室において前記予混合
気が前記圧縮自着火できない温度である場合に、前記非
圧縮自着火状態を検出する手段である請求項４又は５に
記載の予混合圧縮自着火エンジン。 - 【請求項７】 前記検出手段が、運転開始時点からの経
過時間を検出するタイマを有し、前記タイマによって検
出される前記経過時間が、前記燃焼室において前記予混
合気が前記圧縮自着火できない時間である場合に、前記
非圧縮自着火状態を検出する手段である請求項４又は５
に記載の予混合圧縮自着火エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32795599A JP2001140681A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 予混合圧縮自着火エンジン及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32795599A JP2001140681A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 予混合圧縮自着火エンジン及びその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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