JP2001336433A

JP2001336433A - 圧縮着火機関

Info

Publication number: JP2001336433A
Application number: JP2000155291A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Aoki; 敦青木; Tetsuya Uehara; 哲也上原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮着火機関において、良好な燃焼を行える筒
内温度を維持しつつ、低回転低負荷時の振動・騒音を低
減する。【解決手段】圧縮着火機関の低回転低負荷領域で、吸気
絞り弁の開度を回転及び負荷に応じて絞ることで筒内圧
を低下させ（ＳＴＥＰ８，９）、振動・騒音の低減を図
ると同時に、排気絞り弁の開度を回転及び負荷に応じて
絞ることで（ＳＴＥＰ６，７）、残留ガス量を増加さ
せ、以って、圧縮開始時の筒内温度を上昇させ、良好な
燃焼を行える筒内温度を維持できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧縮着火機関に関
し、詳しくは、圧縮着火機関における振動・騒音を低減
するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮着火機関（ディーゼルエンジン）
は、火花点火機関（ガソリンエンジン）に比べて熱効率
が高い反面、特にアイドリング等の低回転低負荷時にお
ける振動・騒音が大きいという特性がある。

【０００３】燃焼混合気の空燃比を略一定に保って運転
する火花点火機関では、出力の調整は混合気量すなわち
吸気量の調整によって行われる。従って、低負荷時には
吸気管を絞って吸気量を減らすため、筒内圧が低下す
る。

【０００４】これに対し、圧縮着火機関では、吸気量を
調整せずに、燃料噴射量で出力を調整する構成であるた
め、低負荷時の筒内圧が火花点火機関よりも大きくな
り、これが、アイドリング等の低回転低負荷時において
振動・騒音が火花点火機関よりも大きくなる原因となっ
ていた。

【０００５】このような圧縮着火機関における低回転低
負荷時の振動・騒音を低減する方法として、火花点火機
関と同様に吸気管に絞り弁を設けて、低負荷時に吸気絞
りを行うことで筒内圧を低下させる方法があった（特開
平８−０６１０９７号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、化学反応で
ある燃料の着火には、温度及び圧力が影響を及ぼすが、
化学反応の反応速度は温度に対して指数関数的に変化す
ることから、燃料の着火においては温度の影響が支配的
となる。

【０００７】一方、上記のように、低負荷時に吸気絞り
を行って筒内圧を低下させると、同時に筒内温度が低下
することから、ある程度以上に吸気絞りを行うと、圧縮
上死点付近の筒内温度が低下し、着火しなくなったり、
完全に失火しない場合でもエミッションの悪化（ＨＣ、
スモークの排出）を招く。

【０００８】そのため、着火性能を確保するために吸気
絞り量を制限する必要が生じ、振動や騒音を火花点火機
関と同程度にまで低減させることが困難であるという問
題があった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、圧縮着火機関において、低回転低負荷時の振動・
騒音を充分に低下させ得る程度に筒内圧を低下させつ
つ、着火性能を確保できるようにすることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明では、圧縮開始時の筒内圧を低下させる筒内圧低下
手段と、圧縮開始時の筒内温度を上昇させる筒内温度上
昇手段とを備え、所定運転領域で前記筒内圧低下手段及
び筒内温度上昇手段を同時に動作させる構成とした。

【００１１】かかる構成によると、筒内圧低下手段によ
り圧縮開始時（吸気行程終了時）の筒内圧を低下させる
ときに、同時に、圧縮開始時（吸気行程終了時）の筒内
温度を上昇させる筒内温度上昇手段を動作させ、筒内圧
の低下に伴う筒内温度低下が、筒内温度上昇手段の動作
で補われ、圧縮着火に必要な筒内温度が確保されるよう
にする。

【００１２】請求項２記載の発明では、前記所定運転領
域を低回転低負荷領域とする構成とした。かかる構成に
よると、アイドリング等の低回転低負荷領域において、
筒内圧を低下させつつ、筒内温度の上昇を図る。

【００１３】請求項３記載の発明では、前記筒内圧低下
手段及び筒内温度上昇手段が、機関負荷及び機関回転速
度に応じて、筒内圧を低下させる操作量及び筒内温度を
上昇させる操作量をそれぞれ決定する構成とした。

【００１４】かかる構成によると、圧縮開始時の筒内圧
を低下させると同時に、圧縮開始時の筒内温度を上昇さ
せるように制御される所定の運転領域内（低回転低負荷
領域）において、機関負荷及び機関回転速度に応じた操
作量に基づき筒内圧の低下及び筒内温度の上昇が制御さ
れる。

【００１５】請求項４記載の発明では、前記筒内温度上
昇手段が、排気行程終了時における筒内の残留ガス量を
増大させることで、圧縮開始時の筒内温度を上昇させる
構成とした。

【００１６】かかる構成によると、排気行程で排出され
ずに筒内に残る残留ガス量（内部ＥＧＲ量）を増大させ
ることで、排気行程終了時における筒内温度を高くし、
以って、圧縮開始時の筒内温度を上昇させる。

【００１７】請求項５記載の発明では、前記筒内温度上
昇手段が、排気管に介装された絞り弁を絞ることで、排
気行程終了時における筒内の残留ガス量を増大させる構
成とした。

【００１８】かかる構成によると、排気管に介装された
絞り弁を絞ることで、排気抵抗が増して残留ガス量が増
大し、圧縮開始時の筒内温度が上昇する。請求項６記載
の発明では、前記筒内温度上昇手段が、排気弁の閉時期
を早めることで、排気行程終了時における筒内の残留ガ
ス量を増大させる構成とした。

【００１９】かかる構成によると、排気弁の閉時期が早
められることで筒内から排出されるガス量が減り、相対
的に残留ガス量が増え、圧縮開始時の筒内温度が上昇す
る。請求項７記載の発明では、前記筒内温度上昇手段
が、排気弁の閉時期を遅延させ、かつ、吸気弁の開時期
を遅延させることで、排気行程終了時における筒内の残
留ガス量を増大させる構成とした。

【００２０】かかる構成によると、排気弁の閉時期を遅
延させてＴＤＣ以降での排気弁の開期間を長くし、か
つ、吸気弁の開時期を遅延させてオーバーラップをなく
せば、一旦排出された排気が筒内に戻るようにでき、こ
れにより残留ガス量が増え、圧縮開始時の筒内温度が上
昇する。

【００２１】請求項８記載の発明では、前記筒内温度上
昇手段が、排気管に備えられた排気タービンへ排気を導
くノズルの流路面積を絞ることで、排気行程終了時にお
ける筒内の残留ガス量を増大させる構成とした。

【００２２】かかる構成によると、排気ターボチャージ
ャの排気タービンが排気管に備えられ、かつ、該排気タ
ービンへ排気を導くノズルの流路面積が可変に構成され
るときに、前記ノズルの流路面積を絞ることで排気抵抗
を増加させ、これにより、残留ガス量を増加させ、圧縮
開始時の筒内温度を上昇させる。

【００２３】請求項９記載の発明では、前記筒内圧低下
手段が、吸気管に介装された絞り弁を絞ることで、圧縮
開始時の筒内圧を低下させる構成とした。かかる構成に
よると、吸気管に介装された絞り弁を絞ることで、吸気
行程において絞り弁下流側の吸気管内が負圧となり、圧
縮開始時（吸気終了時）の筒内圧が低下する。

【００２４】請求項１０記載の発明では、前記筒内圧低
下手段が、吸気弁の閉時期を変化させることで、圧縮開
始時の筒内圧を低下させる構成とした。かかる構成によ
ると、吸気弁の閉時期を早めて下死点前に閉じれば、吸
気量が減少して圧縮開始時（吸気行程終了時）の筒内圧
が低下し、また、吸気弁の閉時期を下死点以降に遅くす
れば、一旦筒内に吸引された空気がピストンの上昇に伴
って排出されて吸気量が減少して圧縮開始時（吸気行程
終了時）の筒内圧が低下する。

【００２５】請求項１１記載の発明では、排気温度が限
界最高温度以下でかつ限界最低温度以上になるように、
前記筒内温度上昇手段又は前記筒内圧低下手段の操作量
を補正する補正制御手段を設ける構成とした。

【００２６】かかる構成によると、排気温度が限界最高
温度よりも高い場合には、圧縮開始時の筒内温度を低下
させるべく、筒内温度上昇手段又は前記筒内圧低下手段
の操作量が補正される一方、排気温度が限界最低温度よ
りも低い場合には、着火安定性の確保のために、圧縮開
始時の筒内温度を増加させるべく、筒内温度上昇手段又
は前記筒内圧低下手段の操作量が補正される。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、筒内圧の
低下による温度低下を補うように筒内温度を上昇させて
着火安定性を維持するので、ＨＣ，スモークの排出を抑
制しつつ、所定運転領域での振動・騒音を低減させるこ
とができるという効果がある。

【００２８】請求項２記載の発明によると、圧縮着火機
関で特に振動・騒音が問題となるアイドリング等の低回
転低負荷時において、ＨＣ，スモークの排出を抑制しつ
つ、振動・騒音を低減させることができるという効果が
ある。

【００２９】請求項３記載の発明によると、運転条件に
応じた適正な操作量に基づき、運転性に影響を与えるこ
となく、振動・騒音を低減させることができるという効
果がある。

【００３０】請求項４記載の発明によると、残留ガス量
を増やすことで、圧縮開始時の筒内温度を積極的に高く
することができ、筒内圧を低下させることによる筒内温
度の低下を補って、着火安定性を維持できる温度に維持
できるという効果がある。

【００３１】請求項５記載の発明によると、簡易な構造
の排気絞り弁を用いることで、コストの増大を抑えなが
ら残留ガス量を増やして、圧縮開始時の筒内温度を上昇
させることができるという効果がある。

【００３２】請求項６，７記載の発明によると、排気弁
の閉時期の制御により、残留ガス量を応答良く制御する
ことができ、圧縮開始時の筒内温度を応答良く上昇させ
て、着火安定性を維持できる温度に安定的に制御でき、
かつ、排気行程におけるポンピングロスの増加を回避で
きるという効果がある。

【００３３】請求項８記載の発明によると、可変ノズル
式の排気ターボチャージャを備えた圧縮着火機関であれ
ば、部品コストを増加させることなく、筒内圧を低下さ
せるときに、残留ガス量を増やして圧縮開始時の筒内温
度を上昇させることができるという効果がある。

【００３４】請求項９記載の発明によると、簡易な構造
の吸気絞り弁を用いることで、コストの増大を抑えなが
ら圧縮開始時の筒内圧を低下させ、所定運転領域での振
動・騒音を低減させることができるという効果がある。

【００３５】請求項１０記載の発明によると、吸気弁の
閉時期を変化させることで、筒内圧を応答良く制御する
ことができ、また、吸気行程でのポンピングロスの増加
を回避できるという効果がある。

【００３６】請求項１１記載の発明によると、排気弁等
の耐熱限度を超える温度にまで排気温度が上昇すること
を確実に回避でき、かつ、良好な燃焼が得られる温度を
確実に維持できるという効果がある。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、第１の実施形態を示す圧縮
着火機関（ディーゼルエンジン）のシステム構成図であ
る。

【００３８】この図１に示す圧縮着火機関１の筒内に
は、吸気管２及び吸気弁（図示省略）を介して空気が吸
引され、圧縮着火機関１からの燃焼排気は、排気弁（図
示省略）及び排気管３を介して排出される。

【００３９】前記吸気管２の途中には、図示省略したア
クチュエータ（モータ等）で開閉駆動される吸気絞り弁
４が介装され、また、前記排気管３の途中には、図示省
略したアクチュエータ（モータ等）で開閉駆動される排
気絞り弁５が介装される。

【００４０】マイクロコンピュータを内蔵したコントロ
ールユニット６は、各種センサからの検出信号に基づ
き、前記吸気絞り弁４及び排気絞り弁５の開度を制御す
る。前記各種センサとしては、エンジン回転数Ｎｅ（rp
m）を検出する回転数センサ７、前記排気絞り弁５上流
の排気管３内の排気温度Ｔexを検出する排気温度センサ
８、車両の運転者によって操作されるアクセルペダルの
開度（アクセル開度）Ｖａを検出するアクセル開度セン
サ９等が設けられている。

【００４１】ここで、図２のフローチャートに従って、
前記コントロールユニット６による吸気絞り弁４及び排
気絞り弁５の開度制御を詳細に説明する。図２のフロー
チャートにおいて、ＳＴＥＰ１では、回転数センサ７で
検出されたエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を読み込み、Ｓ
ＴＥＰ２では、アクセル開度センサ９で検出されたアク
セル開度Ｖａを読み込む。尚、前記アクセル開度Ｖａ
は、本実施形態において、機関負荷を代表するパラメー
タである。

【００４２】ＳＴＥＰ３では、図３に示すように、予め
エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｖａとで運転領域を
区分する運転領域マップ上に設定されたアイドリングを
含む低回転低負荷領域に、前記ＳＴＥＰ１，２で読み込
んだエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びアクセル開度Ｖａ
が含まれるか否かを判別することで、前記低回転低負荷
領域に該当するか否かを判別する。

【００４３】低回転低負荷領域に該当しない場合には、
ＳＴＥＰ４へ進んで、吸気絞り弁４を全開に制御し、ま
た、次のＳＴＥＰ５では、排気絞り弁５を全開に制御す
る。一方、低回転低負荷領域に該当する場合には、ＳＴ
ＥＰ６へ進み、図４に示すマップから排気絞り弁５の目
標開度（操作量）を検索する。

【００４４】前記４に示す排気絞り弁５の目標開度マッ
プは、エンジン回転数Ｎｅ（rpm）とアクセル開度Ｖａ
とに応じて排気絞り弁５の目標開度が予め設定されたマ
ップであり、前記低回転低負荷領域内で、エンジン回転
数Ｎｅ（rpm）が低いほど、また、アクセル開度Ｖａが
小さいほど（機関負荷が低いほど）、排気絞り弁５の目
標開度としてより小さい開度が設定される特性になって
いる。

【００４５】ＳＴＥＰ７では、前記ＳＴＥＰ６で設定さ
れた目標開度に、排気絞り弁５の開度を制御する。ま
た、ＳＴＥＰ８では、図５に示すマップから吸気絞り弁
４の目標開度（操作量）を検索する。

【００４６】前記図５に示す吸気絞り弁４の目標開度マ
ップは、排気絞り弁５の目標開度マップと同様に、エン
ジン回転数Ｎｅ（rpm）とアクセル開度Ｖａとに応じて
吸気絞り弁４の目標開度が予め設定されたマップであ
り、前記低回転低負荷領域内で、エンジン回転数Ｎｅ
（rpm）が低いほど、また、アクセル開度Ｖａが小さい
ほど（機関負荷が低いほど）、吸気絞り弁４の目標開度
としてより小さい開度が設定される特性になっている。

【００４７】ＳＴＥＰ９では、前記ＳＴＥＰ８で設定さ
れた目標開度に、吸気絞り弁４の開度を制御する。ＳＴ
ＥＰ１０では、排気温度センサ８で検出された排気温度
Ｔexを読み込む。

【００４８】ＳＴＥＰ１１では、エンジン回転数Ｎｅ
（rpm）とアクセル開度Ｖａとに応じて排気温度Ｔexの
限界最高温度Ｔmaxを記憶したマップを参照し、そのと
きのエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びアクセル開度Ｖａ
に対応する限界最高温度Ｔmaxを検索する。

【００４９】但し、本実施形態では、排気弁等の排気系
部品の耐熱性等を考慮して、運転領域に関わらずに略一
定の値がマップ値として記憶されている。従って、前記
限界最高温度Ｔmaxを固定値として与える構成としても
良い。

【００５０】ＳＴＥＰ１２では、現在の排気温度Ｔexが
前記限界最高温度Ｔmaxを超えているか否かを判別す
る。現在の排気温度Ｔexが前記限界最高温度Ｔmaxを超
えている場合には、ＳＴＥＰ１３へ進み、吸気絞り弁４
の開度をＳＴＥＰ９における制御開度よりも更に絞る制
御を行う。

【００５１】ＳＴＥＰ１２で、現在の排気温度Ｔexが前
記限界最高温度Ｔmax以下であると判別されたときに
は、ステップＳ１４へ進む。ＳＴＥＰ１４では、エンジ
ン回転数Ｎｅ（rpm）とアクセル開度Ｖａとに応じて排
気温度Ｔexの限界最低温度Ｔminを記憶したマップを参
照し、そのときのエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びアク
セル開度Ｖａに対応する限界最低温度Ｔminを検索す
る。前記限界最低温度Ｔminは、燃料の着火に必要な最
低温度を示すものであり、図６に示すように、低回転低
負荷側ほどより高い温度が要求される。

【００５２】ＳＴＥＰ１５では、現在の排気温度Ｔexが
前記限界最低温度Ｔminを下回っているか否かを判別す
る。現在の排気温度Ｔexが前記限界最低温度Ｔmin以上
であれば、図２のフローチャートに示されるルーチンを
終了させることで、前記ＳＴＥＰ９で制御された吸気絞
り弁４の開度をそのままとする。

【００５３】一方、現在の排気温度Ｔexが前記限界最低
温度Ｔminを下回っている場合には、ＳＴＥＰ１６へ進
み、ＳＴＥＰ９における制御開度に対して吸気絞り弁４
をより開ける制御を行う。

【００５４】前記ＳＴＥＰ１３，１６の制御において
は、ＳＴＥＰ９での制御開度から一定値だけ開度を変化
させるか、限界温度とそのときの排気温度Ｔexとの偏差
に応じて補正開度を決定し、ＳＴＥＰ９での制御開度を
前記補正開度で補正するか、又は、予め定めされた固定
開度に吸気絞り弁４の開度を制御するか、そのときの限
界温度に応じて予め設定される開度に吸気絞り弁４の開
度を制御する。

【００５５】以上のようにして、吸気絞り弁４及び排気
絞り弁５の開度を制御することで、前記ＳＴＥＰ３で判
別される低回転低負荷領域での振動・騒音を低減するこ
とができる。

【００５６】即ち、吸気絞り弁４を低回転低負荷領域で
絞ると、吸気絞り弁４下流側の吸気管２内の圧力は、大
気圧よりも低くなり、吸気行程終了時と同じ筒内圧にな
る圧縮開始時の筒内圧は、吸気絞りを行わない場合より
も低くなり、結果、圧縮上死点付近での筒内圧が低下し
て、低回転低負荷領域での振動・騒音が低減される。従
って、本実施形態において、前記吸気絞り弁４及びコン
トロールユニット６による吸気絞り制御機能によって、
筒内圧低下手段が構成される。

【００５７】但し、上記の吸気絞りによって、筒内圧が
低下すると共に、圧縮上死点付近での筒内温度が低下し
てしまい、そのままでは着火安定性が損なわれて、失火
の発生やエミッションの悪化を招く可能性がある。そこ
で、本実施形態では、吸気絞りと同時に、排気絞り弁５
による排気絞りを行わせ、この排気絞りによって、圧縮
開始時の筒内温度を高めて、着火安定性を維持できるよ
うにしてある。

【００５８】排気絞り弁５を絞ると、排気の抵抗が大き
くなって、排気行程で筒内から排出されるガス量が少な
くなり、相対的に筒内の残留ガス量が増えて、排気弁が
閉じる時点での筒内の状態は排気絞りを行わない場合に
比べて高温高圧になり、吸気弁が開く時点においても、
排気絞りを行わない場合に比べて筒内は高温高圧になっ
ている。吸気弁が開くと、吸気管２内の圧力よりも筒内
の圧力が高いため、筒内の残留ガスが吸気管２に逆流
し、吸気管２内では残留ガスと吸気との混合が進むが、
物質の拡散や温度の伝播よりも圧力の伝播の方が非常に
速いため、続く吸気行程での筒内の状態は、温度と組成
が略残留ガスに等しく、圧力は、略吸気管２内の圧力に
略等しい状態になる。

【００５９】これにより、吸気行程終了時の筒内温度は
排気絞りを行わない場合に比べて高くなり、圧縮開始時
の筒内温度は、吸気行程終了時の筒内温度に等しいの
で、排気絞りを行うことで圧縮開始時の筒内温度が高く
なり、たとえ吸気絞りが行われていても圧縮開始時の筒
内温度を良好な燃焼が行える筒内温度に維持することが
できる。

【００６０】従って、低回転低負荷領域で、筒圧の低下
によって振動・騒音を低減しつつ、着火安定性を確保し
て、失火やエミッションの悪化を回避できることにな
り、また、低回転低負荷領域以外では、吸気絞り弁４及
び排気絞り弁５が全開に保持されるので、運転性能を低
下させることがない。

【００６１】尚、排気絞りによって圧縮開始時の筒内温
度を高くするので、前記排気絞り弁５及びコントロール
ユニット６による排気絞り制御機能によって、筒内温度
上昇手段が構成される。

【００６２】ところで、上記の制御では、筒内温度が所
期温度に制御されるものとして、吸気絞り弁４及び排気
絞り弁５が制御されるが、運転状態の変化に対して筒内
温度の制御が遅れるなどして、良好な燃焼が行える筒内
温度を下回ったり、逆に、排気弁などの排気系部品の耐
熱温度を超えて温度上昇してしまう可能性がある。そこ
で、本実施形態では、ＳＴＥＰ１２〜１６において、排
気温度Ｔexの判別結果から振動・騒音の低減制御に優先
して吸気絞り弁４の開度を制御するようにしてある。

【００６３】即ち、限界最高温度Ｔmaxを超える状態で
は、より吸気絞り弁４を閉じて筒内圧を低下させること
で、排気温度の早期低下を図り、限界最低温度Ｔminを
下回る状態では、より吸気絞り弁４を開いて筒内圧を上
昇させることで、排気温度の早期上昇を図るようにして
ある。

【００６４】このようにして、排気温度Ｔexが限界最低
温度Ｔminを下回ることがないように、振動・騒音の低
減に優先して吸気絞り弁４を制御すれば、圧縮開始時の
筒内温度を良好な燃焼が得られる温度に確実に維持で
き、また、排気温度Ｔexが限界最高温度Ｔmaxを上回る
ことがないように吸気絞り弁４を制御すれば、排気弁な
どの排気系部品の耐熱温度を超えて温度上昇することを
確実に回避できる。

【００６５】尚、ＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥＰ１６に示され
る排気温度Ｔexと限界最低温度Ｔmin，限界最高温度Ｔm
axとの比較に基づく吸気絞り弁４の制御が、補正制御手
段に相当する。

【００６６】更に、上記実施形態では、筒内温度を上昇
させるために残留ガス量を増大させるが、残留ガス量が
増大することで燃焼温度が低下し、ＮＯｘを低減できる
という効果も生じる。

【００６７】図７は、第２の実施形態を示す圧縮着火機
関のシステム構成図であり、前記図１に示した圧縮着火
機関１に対して、吸気絞り弁４を備えずに、吸気弁（図
示省略）の閉時期を変更できる可変動弁機構１０を備え
る点のみが異なる。

【００６８】前記可変動弁機構１０としては、複数のカ
ムを切り換える機構、カムシャフトの位相を変化させる
機構などの公知の機構を適用できるが、特に、閉弁用電
磁石と開弁用電磁石とで吸気弁を開閉駆動する構成の電
磁駆動弁装置が、吸気弁の開閉時期を連続的に広い範囲
で任意に変更できることから最も好ましく、本実施形態
では、前記電磁駆動弁装置を可変動弁機構１０として用
いるものとする。

【００６９】第２の実施形態は、前記第１の実施形態に
おける吸気絞り弁４の絞り制御に代えて、前記可変動弁
機構１０により吸気弁の閉時期を変更することで、低回
転低負荷領域で圧縮開始時の筒内圧を低下させる構成で
あり、係る制御の詳細を図８のフローチャートに従って
説明する。

【００７０】尚、図２のフローチャートにおいて吸気絞
り弁４に関する処理を行うステップ（ＳＴＥＰ４，８，
９，１３，１６）が、図８のフローチャートでは吸気弁
の閉時期の制御に変更されるが、その他のステップでの
処理内容は、図２のフローチャートと同様である。

【００７１】図８のフローチャートにおいて、ＳＴＥＰ
１，２で読み込んだエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びア
クセル開度Ｖａに基づき、ＳＴＥＰ３で低回転低負荷領
域（図３参照）でないと判別されると、ＳＴＥＰ４で、
吸気弁の閉時期を制御範囲内の最も遅い時期である通常
時期に設定し、ＳＴＥＰ５では排気絞り弁５を全開に制
御する。

【００７２】一方、低回転低負荷領域である場合には、
ＳＴＥＰ６，７で、排気絞り弁５を、エンジン回転数Ｎ
ｅ（rpm）及びアクセル開度Ｖａに応じた開度（図４参
照）に制御した後、ＳＴＥＰ８へ進む。

【００７３】ＳＴＥＰ８では、エンジン回転数Ｎｅ（rp
m）及びアクセル開度Ｖａに応じて予め吸気弁の閉時期
を記憶したマップを参照し、吸気弁の閉時期を求める。
そして、ＳＴＥＰ９では、ＳＴＥＰ８で設定された閉時
期で吸気弁を閉じる設定を行う。

【００７４】前記吸気弁の閉時期を記憶したマップは、
図９に示すように、ＳＴＥＰ３で判別される低回転低負
荷領域内で、回転が低いほど、負荷が小さいほど、吸気
弁の閉時期としてより早い時期が設定され、吸気弁の閉
時期が、図１０に示すように下死点（ＢＤＣ）を超えて
早められるようになっている。

【００７５】上記のように、吸気弁の閉時期を下死点
（ＢＤＣ）前に早めると、ピストンの下降（吸気行程）
途中で吸気弁が閉じて筒内が密閉されるため、その後は
断熱膨張して温度を下げながら下死点に至り、圧縮行程
に転じると、吸気弁が閉じられたピストン位置付近から
圧縮が始まるので、実質的な圧縮比が小さくなり筒内圧
が低下する。従って、第２の実施形態において、筒内圧
低下手段は、可変動弁機構１０とコントロールユニット
６による吸気弁の閉時期の制御機能とで構成される。

【００７６】このように、第２の実施形態では、吸気弁
の閉時期を早めることで、圧縮開始時の筒内圧を低下さ
せ、低回転低負荷領域での振動・騒音を低減させるもの
であり、筒内圧の低下による筒内温度の低下は、第１の
実施形態と同様に、排気絞りを行うことで補われ、良好
な燃焼が行える筒内温度に維持される。

【００７７】また、第２の実施形態では、吸気絞りを行
わないので、吸気行程の圧力が略大気圧となり、第１の
実施形態に比べて吸気行程のポンピングロスが少なくな
る。第２の実施形態においても、排気温度Ｔexと限界最
高温度Ｔmax，限界最低温度Ｔminとの比較に基づく制御
を行うが、吸気弁の閉時期を早めることで圧縮開始時の
筒内圧を低下させるので、前記限界温度Ｔmax，Ｔminに
基づく制御も、吸気弁の閉時期について行われる。

【００７８】即ち、排気温度Ｔexが限界最高温度Ｔmax
を超えているか否かをＳＴＥＰ１２で判別し、排気温度
Ｔexが限界最高温度Ｔmaxを超えている場合には、排気
温度Ｔexを低下させるべく、ＳＴＥＰ１３で吸気弁の閉
時期をより早めて筒内圧を更に低下させる処理を行う。

【００７９】また、排気温度Ｔexが限界最高温度Ｔmax
以下であれば、排気温度Ｔexが限界最低温度Ｔminを下
回っているか否かをＳＴＥＰ１５で判別し、排気温度Ｔ
exが限界最低温度Ｔminを下回る場合には、ＳＴＥＰ１
６で吸気弁の閉時期を遅くすることで筒内圧を高めて、
良好な燃焼が行える筒内温度を確保できるようにする。

【００８０】前記ＳＴＥＰ１３，１６における吸気弁の
閉時期の制御は、第１の実施形態における吸気絞り弁４
の制御と同様に、閉時期を一定値だけ補正するか、限界
温度Ｔmax，Ｔminとそのときの排気温度Ｔexとの偏差に
応じた補正値で閉時期を補正するか、又は、予め定めさ
れた固定時期に吸気弁の閉時期を変更するか、そのとき
の限界温度Ｔmax，Ｔminに応じた閉時期に吸気弁の閉時
期を変更することで行われる。

【００８１】第２の実施形態では、ＳＴＥＰ１２〜ＳＴ
ＥＰ１６に示される排気温度Ｔexと限界最低温度Ｔmi
n，限界最高温度Ｔmaxとの比較に基づく吸気弁の閉時期
の制御が、補正制御手段に相当する。

【００８２】尚、上記第２の実施形態では、吸気弁の閉
時期を早めることで圧縮比を小さくして筒内圧を低下さ
せる構成としたが、逆に、吸気弁の閉時期を下死点（Ｂ
ＤＣ）以降に遅くすることで、圧縮比を小さくして筒内
圧を低下させることが可能である。吸気弁の閉時期を下
死点（ＢＤＣ）以降に遅くすると、一旦筒内に吸引され
た空気がピストンの上昇による筒内圧の上昇に伴って吸
気管２側に吐き戻され、吸気弁が閉じられてから圧縮が
始まるので、実質的な圧縮比が小さくなり筒内圧が低下
することになる。

【００８３】図１１は、第３の実施形態を示す圧縮着火
機関のシステム構成図であり、前記図１に示した圧縮着
火機関１に対して、排気絞り弁５を備えずに、排気弁
（図示省略）の閉時期を変更できる可変動弁機構１１を
備える点のみが異なる。

【００８４】前記可変動弁機構１１としては、吸気弁の
開閉時期を変更する可変動弁機構１０と同様に、閉弁用
電磁石と開弁用電磁石とで排気弁を開閉駆動する構成の
電磁駆動弁装置を用いるものとする。

【００８５】第３の実施形態では、第１の実施形態にお
ける排気絞り弁５の絞り制御に代えて、前記可変動弁機
構１１により排気弁の閉時期を変更することで、圧縮開
始時の筒内温度を低回転低負荷領域で上昇させる構成で
あり、係る制御の詳細を図１２のフローチャートに従っ
て説明する。

【００８６】尚、図１２のフローチャートは、図２のフ
ローチャートの排気絞り弁５に関する処理を行うステッ
プ（ＳＴＥＰ５，６，７）が、排気弁の閉時期の制御に
変更される点のみが異なる。

【００８７】図１２のフローチャートにおいて、ＳＴＥ
Ｐ１，２で読み込んだエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及び
アクセル開度Ｖａに基づき、ＳＴＥＰ３で低回転低負荷
領域でないと判別されると、ＳＴＥＰ４で、吸気絞り弁
を全開に制御し、ＳＴＥＰ５では、排気弁の閉時期を、
制御範囲内で最も遅い通常時期に設定する。

【００８８】一方、低回転低負荷領域（図３参照）であ
る場合には、ＳＴＥＰ６で、エンジン回転数Ｎｅ（rp
m）及びアクセル開度Ｖａに応じて予め排気弁の閉時期
を記憶したマップを参照し、排気弁の閉時期を求める。
前記排気弁の閉時期を記憶したマップは、図１３に示す
ように、低回転低負荷領域内で回転が低いほどまた負荷
が小さいほど、排気弁の閉時期としてより早い時期が設
定され、閉時期が早められることで、図１４に示すよう
に閉時期がＴＤＣ前に設定されるようにしてある。

【００８９】そして、ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で設
定された閉時期で排気弁を閉じる設定を行う。上記のよ
うに、排気弁の閉時期を早めると、排気行程で筒内から
排出されるガス量が少なくなって相対的に残留ガス量が
増し、排気絞りを行うときと同様にして圧縮開始時の筒
内温度が上昇する。

【００９０】尚、第３の実施形態において、前記可変動
弁機構１１及びコントロールユニット６による排気弁の
閉時期の制御機能が、筒内温度上昇手段に相当すること
になる。

【００９１】従って、第３の実施形態では、吸気絞り弁
を絞ることで圧縮開始時の筒内圧を低下させ、これによ
って低回転低負荷領域での振動・騒音を低減させつつ、
筒内圧の低下による筒内温度の低下は、排気弁の閉時期
を早めて残留ガス量を増大させることで補い、良好な燃
焼が行える筒内温度に維持する。

【００９２】第１，第２の実施形態のように、排気絞り
を行って残留ガス量を増大させる構成の場合、排気絞り
弁上流側の排気容積によって残留ガス量の調整に遅れが
生じるが、上記のように、排気弁の閉時期で残留ガス量
を調整する構成であれば、応答良く残留ガス量を調整す
ることができ、運転条件の変化に対して過渡的な遅れを
生じることなく燃焼に必要な筒内温度を維持できる。

【００９３】図１５は、第４の実施形態を示す圧縮着火
機関のシステム構成図であり、前記図１に示した圧縮着
火機関１に対して、吸気絞り弁４及び排気絞り弁５を備
えずに、吸気弁（図示省略）の閉時期を変更できる可変
動弁機構１０、及び、排気弁（図示省略）の閉時期を変
更できる可変動弁機構１１を備える点が異なる。

【００９４】即ち、第４の実施形態では、前記吸気絞り
弁４の絞り制御に代えて、前記可変動弁機構１０により
吸気弁の閉時期を変更することで、圧縮開始時の筒内圧
を低回転低負荷領域で低下させ（第２の実施形態と同
様）、かつ、前記排気絞り弁５の絞り制御に代えて、前
記可変動弁機構１１により排気弁の閉時期を変更するこ
とで、圧縮開始時の筒内温度を低回転低負荷領域で上昇
させる構成である（第３の実施形態と同様）。

【００９５】この第４の実施形態における制御の詳細
は、図１６のフローチャートに示されるが、吸気弁の閉
時期の制御に関わるステップ（ＳＴＥＰ４，８，９，１
３，１６）は、第２の実施形態で説明したものと同様で
あり、また、排気弁の閉時期の制御に関わるステップ
（ＳＴＥＰ５，６，７）は、第３の実施形態で説明した
ものと同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。

【００９６】上記第４の実施形態では、低回転低負荷領
域で、図１７に示すように、吸気弁の閉時期を早める
（又は遅らせる）ことで筒内圧を低下させ、同時に、排
気弁の閉時期を早めることで残留ガス量を増加させて筒
内温度の上昇を図り、低回転低負荷領域での振動・騒音
を低減させつつ、良好な燃焼が行える筒内温度に維持す
る。

【００９７】上記構成では、吸気行程でのポンピングロ
スを増加させることなく筒内圧を低下させることがで
き、また、筒内温度を上昇させるための残留ガス量の増
大制御を遅れなく行え、良好な燃焼が行える筒内温度に
安定的に維持できる。

【００９８】図１８は、第５の実施形態を示す圧縮着火
機関のシステム構成図であり、吸気弁（図示省略）の開
時期を変更できる可変動弁機構１２、及び、排気弁（図
示省略）の閉時期を変更できる可変動弁機構１１を備え
ると共に、吸気絞り弁４を備える構成である。

【００９９】尚、吸気弁（図示省略）の開時期を変更で
きる可変動弁機構１２としても、電磁駆動弁装置を用い
るものとする。そして、第５の実施形態では、吸気絞り
弁４による吸気絞りによって筒内圧を低下させる一方、
排気弁の閉時期及び吸気弁の開時期の遅延制御によって
筒内温度を上昇させる構成となっている。

【０１００】図１９のフローチャートは、上記第５の実
施形態における制御の詳細を示すものであり、ＳＴＥＰ
１，２で読み込んだエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びア
クセル開度Ｖａに基づき、ＳＴＥＰ３で低回転低負荷領
域でないと判別されると、ＳＴＥＰ４で、吸気絞り弁４
を全開に制御し、次のＳＴＥＰ５では、吸気弁の開時期
及び排気弁の閉時期を最も早い時期（通常時期）に設定
する。

【０１０１】一方、低回転低負荷領域である場合には、
ＳＴＥＰ６へ進み、エンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びア
クセル開度Ｖａに応じて予め排気弁の閉時期及び吸気弁
の開時期を記憶したマップを参照し、排気弁の閉時期及
び吸気弁の開時期を求める。

【０１０２】そして、ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で設
定された閉時期で排気弁を閉じ、ＳＴＥＰ６で設定され
た開時期で吸気弁を開く設定を行う。前記排気弁の閉時
期及び吸気弁の開時期を記憶したマップは、図２０に示
すように、低回転低負荷領域で回転が低いほどまた負荷
が小さいほど、排気弁の閉時期及び吸気弁の開時期を遅
らせるようになっており、詳しくは、排気弁の閉時期を
上死点（ＴＤＣ）以降に遅らせ、かつ、吸気弁の開期間
が排気弁の開期間とオーバーラップすることがないよう
に、排気弁の閉時期以降に吸気弁の開時期を遅らせるよ
うにしてある（図２１参照）。

【０１０３】排気弁の閉時期を上死点（ＴＤＣ）以降に
遅らせると、筒内から一旦排出されたガスが筒内に戻さ
れて、残留ガス量が増大することになり、この残留ガス
量の増大により圧縮開始時の筒内温度を上昇させるが、
オーバーラップ期間があると、掃気されて残留ガス量を
増大させることができなくなるので、排気弁の閉時期を
遅らせるのに合わせて吸気弁の開時期を遅らせ、オーバ
ーラップ期間を無くすようにする。

【０１０４】この第５の実施形態では、排気絞りによっ
て残留ガス量を増大させる場合に比べて、排気行程での
ポンピングロスを小さくできる。尚、第５の実施形態に
おいて、可変動弁機構１１，１２及びコントロールユニ
ット６による排気弁の閉時期及び吸気弁の開時期を遅ら
せる制御機能が、筒内温度上昇手段に相当する。

【０１０５】図２２は、第６の実施形態を示す圧縮着火
機関のシステム構成図であり、吸気絞り弁４及び排気絞
り弁５を備えずに、吸気弁（図示省略）の開時期及び閉
時期を変更できる可変動弁機構１３、及び、排気弁（図
示省略）の閉時期を変更できる可変動弁機構１１を備え
る構成である。

【０１０６】尚、吸気弁の開時期及び閉時期を変更でき
る可変動弁機構１３としても、電磁駆動弁装置を用いる
ものとする。そして、第６の実施形態では、前記第５の
実施形態と同様にして、排気弁の閉時期及び吸気弁の開
時期を遅らせることで、残留ガス量を増大させるよう構
成されると共に、第２の実施形態と同様に、吸気弁の閉
時期を早める（又は遅くする）ことで圧縮開始時の筒内
圧を低下させる構成である（図２３参照）。

【０１０７】図２４のフローチャートは、上記第６の実
施形態における制御を詳細に示すものであり、ＳＴＥＰ
１，２で読み込んだエンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びア
クセル開度Ｖａに基づき、ＳＴＥＰ３で低回転低負荷領
域でないと判別されると、ＳＴＥＰ４で、吸気弁の閉時
期を最も遅くし、次のＳＴＥＰ５では、吸気弁の開時期
及び排気弁の閉時期を最も早い時期に設定する。

【０１０８】一方、低回転低負荷領域である場合には、
ＳＴＥＰ６へ進み、エンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びア
クセル開度Ｖａに応じて予め排気弁の閉時期及び吸気弁
の開時期を記憶したマップ（図２０）を参照し、排気弁
の閉時期及び吸気弁の開時期として低回転低負荷領域で
ないときよりも遅い時期を設定する。

【０１０９】そして、ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で設
定された閉時期で排気弁を閉じ、ＳＴＥＰ６で設定され
た開時期で吸気弁を開く設定を行う。ここでの排気弁の
閉時期及び吸気弁の開時期を共に遅らせる処理により、
残留ガス量が増え、筒内温度が上昇する。

【０１１０】ＳＴＥＰ８では、低回転低負荷時ほど吸気
弁の閉時期を早める設定を行い（図９参照）、ＳＴＥＰ
９では前記設定に基づいて吸気弁の閉時期を制御し、吸
気弁の閉時期を早めることで筒内圧を低下させる。

【０１１１】また、ＳＴＥＰ１２〜１６では、限界最高
温度Ｔmaxを排気温度Ｔexが超えるときに、吸気弁の閉
時期をより早めて筒内圧を更に低下させ、排気温度Ｔex
が限界最小温度Ｔminを下回るときに、吸気弁の閉時期
を遅くして筒内圧を上昇させて良好な燃焼を行わせるこ
とができる筒内温度にまで上昇させる。

【０１１２】図２５は、第７の実施形態を示す圧縮着火
機関のシステム構成図であり、吸気絞り弁４は備える
が、排気絞り弁５は備えず、また、可変ノズル式の排気
ターボチャージャ１５を備えている。

【０１１３】前記可変ノズル式の排気ターボチャージャ
１５は、例えば図２６に示すように、排気タービンの回
転翼２０の回りに、開度を変化させることができるノズ
ルベーン（可変翼）２１を備えたもので、前記ノズルベ
ーン（可変翼）２２を閉じると、回転翼２０に排気を導
く流路の面積が絞られる構成である。

【０１１４】上記第７の実施形態では、筒内圧の低下
は、第１の実施形態と同様に、吸気絞りによって行う
が、残留ガス量の増大による筒内温度の上昇を、前記ズ
ルベーン（可変翼）２１の制御による排気抵抗の調整に
よって行う構成となっている。

【０１１５】具体的には、図２７のフローチャートに示
すように、低回転低負荷領域でないときには、ＳＴＥＰ
４で吸気絞り弁４を全開に制御し、また、ＳＴＥＰ５で
は、前記ノズルベーン２１（ＶＮ）を全開に制御する。

【０１１６】一方、低回転低負荷領域では、ＳＴＥＰ６
で、エンジン回転数Ｎｅ（rpm）及びアクセル開度Ｖａ
に応じて予めノズルベーン２１（ＶＮ）を開度を記憶し
たマップを参照して、ノズルベーン２１（ＶＮ）の目標
開度を求め、ＳＴＥＰ７で、ノズルベーン２１（ＶＮ）
の開度を前記目標開度に制御する。

【０１１７】前記ノズルベーン２１（ＶＮ）の開度マッ
プは、図２８に示すように、低回転低負荷側ほど、ノズ
ルベーン２１（ＶＮ）の開度を絞る構成になっており、
ノズルベーン２１（ＶＮ）の開度を絞ることで排圧が上
昇し、残留ガス量が増加することで、圧縮開始時の筒内
温度が上昇する。従って、第７の実施形態では、前記可
変ノズル式の排気ターボチャージャ１２とコントロール
ユニット６によるノズルベーン２１（ＶＮ）の開度制御
機能とで、筒内温度上昇手段が構成される。

【０１１８】一方、吸気絞り弁４は、低回転低負荷側ほ
ど開度を絞るように制御され、低回転低負荷側ほど筒内
圧を低下させる。上記第７の実施形態では、可変ノズル
式の排気ターボチャージャ１２を備えた機関であれば、
部品を追加することなく、筒内温度の上昇を図ることが
できるという利点がある。

【０１１９】尚、排気ターボチャージャ１２による過給
が吸気絞りの妨げになるが、アイドリング等の低回転低
負荷領域では、排気ターボチャージャ１５の効率が悪
く、実際には過給が行われないので、吸気絞りに影響を
与えることはない。

【０１２０】図２９は、第８の実施形態を示す圧縮着火
機関のシステム構成図であり、吸気弁の閉時期を変更で
きる可変動弁機構１０と、可変ノズル式の排気ターボチ
ャージャ１５とを備えている。

【０１２１】この第８の実施形態では、図３０のフロー
チャートに示されるように、第７の実施形態と同様に、
可変ノズル式排気ターボチャージャ１５のノズルベーン
２１（ＶＮ）の開度を制御することで、低回転低負荷領
域での筒内温度の上昇を図る一方、第２の実施形態と同
様に、吸気弁の閉時期を早める（又は遅らせる）制御
（図９参照）によって低回転低負荷領域での筒内圧の低
下を図るものである。

【０１２２】この第８の実施形態では、第７の実施形態
に対して、吸気絞りを行わないことから吸気行程におけ
るポンピングロスを小さくできる。尚、以上の第１〜８
の実施形態において、補正制御手段は、筒内圧低下手段
側で構成されているが、補正制御手段を筒内温度上昇手
段側で構成しても良い。

【０１２３】即ち、排気絞り弁により補正制御手段を構
成する場合、図２，図８のＳＴＥＰ１３で排気絞り弁→
開、ＳＴＥＰ１６で排気絞り弁→閉とし、排気弁閉時期
により補正制御手段を構成する場合、図１２，図１５の
ＳＴＥＰ１３で排気弁閉→遅、ＳＴＥＰ１６で排気弁閉
→早とし、排気弁閉時期と吸気弁開時期により補正制御
手段を構成する場合、図１９，図２４のＳＴＥＰ１３で
排気弁閉→早，吸気弁開→早、ＳＴＥＰ１６で排気弁閉
→遅，吸気弁開→遅とし、ＶＮ開度により補正制御手段
を構成する場合、図２７，図３０のＳＴＥＰ１３でＶＮ
→開、ＳＴＥＰ１６でＶＮ→閉とすれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における圧縮着火機関を示すシ
ステム構成図。

【図２】第１の実施形態における制御内容を示すフロー
チャート。

【図３】第１の実施形態における低回転低負荷領域マッ
プを示す図。

【図４】第１の実施形態における排気絞り弁の開度マッ
プを示す図。

【図５】第１の実施形態における吸気絞り弁の開度マッ
プを示す図。

【図６】第１の実施形態における限界最低温度マップを
示す図。

【図７】第２の実施形態における圧縮着火機関を示すシ
ステム構成図。

【図８】第２の実施形態における制御内容を示すフロー
チャート。

【図９】第２の実施形態における吸気弁の閉時期マップ
を示す図。

【図１０】第２の実施形態における吸気弁の閉時期の制
御特性を示す図。

【図１１】第３の実施形態における圧縮着火機関を示す
システム構成図。

【図１２】第３の実施形態における制御内容を示すフロ
ーチャート。

【図１３】第３の実施形態における排気弁の閉時期マッ
プを示す図。

【図１４】第３の実施形態における排気弁の閉時期の制
御特性を示す図。

【図１５】第４の実施形態における圧縮着火機関を示す
システム構成図。

【図１６】第４の実施形態における制御内容を示すフロ
ーチャート。

【図１７】第４の実施形態における排気弁の閉時期及び
吸気弁の閉時期の制御特性を示す図。

【図１８】第５の実施形態における圧縮着火機関を示す
システム構成図。

【図１９】第５の実施形態における制御内容を示すフロ
ーチャート。

【図２０】第５の実施形態における排気弁の閉時期及び
吸気弁の開時期マップを示す図。

【図２１】第５の実施形態における排気弁の閉時期及び
吸気弁の開時期の制御特性を示す図。

【図２２】第６の実施形態における圧縮着火機関を示す
システム構成図。

【図２３】第６の実施形態における排気弁の閉時期及び
吸気弁の開閉時期の制御特性を示す図。

【図２４】第６の実施形態における制御内容を示すフロ
ーチャート。

【図２５】第７の実施形態における圧縮着火機関を示す
システム構成図。

【図２６】第７の実施形態における排気タービン及びノ
ズルベーンを詳細に示す図。

【図２７】第７の実施形態における制御内容を示すフロ
ーチャート。

【図２８】第７の実施形態におけるノズルベーンの開度
マップを示す図。

【図２９】第８の実施形態における圧縮着火機関を示す
システム構成図。

【図３０】第８の実施形態における制御内容を示すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１…圧縮着火機関２…吸気管３…排気管４…吸気絞り弁５…排気絞り弁６…コントロールユニット７…回転数センサ８…排気温度センサ９…アクセル開度センサ１０〜１３…可変動弁機構１５…排気ターボチャージャ２１…ノズルベーン

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）Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２Ｆ３Ｇ０９２３０２Ａ３Ｇ３０１ 37/24 37/12 ３０２Ｚ 37/12 ３０２Ｆ０２Ｄ 9/04 ＤＦ０２Ｄ 9/04 Ｃ 41/04 ３６０Ｅ 41/04 ３６０３６０Ｆ３７０３７０ 43/00 ３０１Ｋ 43/00 ３０１３０１Ｒ３０１ＺＦ０２Ｍ 25/07 ５１０ＢＦ０２Ｍ 25/07 ５１０５７０Ｄ５７０５７０Ｊ５７０ＰＦ０２Ｂ 37/12 ３０１ＱＦターム(参考） 3G005 DA02 EA15 EA16 GA04 GB24 HA09 HA12 JA03 JA06 JA16 JA28 JA39 JB02 3G018 AA11 AB09 BA01 BA38 CA11 DA34 EA02 EA03 EA11 EA13 EA31 EA32 EA35 FA01 FA07 GA08 GA09 GA18 3G062 AA01 AA05 AA10 BA06 BA09 GA04 GA05 GA06 GA09 3G065 AA01 AA09 AA10 CA12 CA14 DA04 EA09 EA12 FA07 GA08 GA10 GA46 3G084 AA01 BA05 BA07 BA19 BA23 CA03 CA09 DA10 DA39 EA11 EB08 FA10 FA27 FA33 3G092 AA02 AA11 AA18 DA08 DA09 DA10 DB03 DC03 DC12 DG08 EA09 FA14 FA17 GA05 GA17 HD01Z HE01Z HF08Z 3G301 HA02 HA11 HA19 JA25 JA37 KA08 KA24 LA00 LA03 LA07 LC03 NC02 NE17 NE19 PD11Z PE01Z PF03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮開始時の筒内圧を低下させる筒内圧低
下手段と、圧縮開始時の筒内温度を上昇させる筒内温度
上昇手段とを備え、所定運転領域で前記筒内圧低下手段
及び筒内温度上昇手段を同時に動作させることを特徴と
する圧縮着火機関。
【請求項２】前記所定運転領域が低回転低負荷領域であ
ることを特徴とする請求項１記載の圧縮着火機関。
【請求項３】前記筒内圧低下手段及び筒内温度上昇手段
が、機関負荷及び機関回転速度に応じて、筒内圧を低下
させる操作量及び筒内温度を上昇させる操作量をそれぞ
れ決定することを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮
着火機関。
【請求項４】前記筒内温度上昇手段が、排気行程終了時
における筒内の残留ガス量を増大させることで、圧縮開
始時の筒内温度を上昇させることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１つに記載の圧縮着火機関。
【請求項５】前記筒内温度上昇手段が、排気管に介装さ
れた絞り弁を絞ることで、排気行程終了時における筒内
の残留ガス量を増大させることを特徴とする請求項４記
載の圧縮着火機関。
【請求項６】前記筒内温度上昇手段が、排気弁の閉時期
を早めることで、排気行程終了時における筒内の残留ガ
ス量を増大させることを特徴とする請求項４記載の圧縮
着火機関。
【請求項７】前記筒内温度上昇手段が、排気弁の閉時期
を遅延させ、かつ、吸気弁の開時期を遅延させること
で、排気行程終了時における筒内の残留ガス量を増大さ
せることを特徴とする請求項４記載の圧縮着火機関。
【請求項８】前記筒内温度上昇手段が、排気管に備えら
れた排気タービンへ排気を導くノズルの流路面積を絞る
ことで、排気行程終了時における筒内の残留ガス量を増
大させることを特徴とする請求項４記載の圧縮着火機
関。
【請求項９】前記筒内圧低下手段が、吸気管に介装され
た絞り弁を絞ることで、圧縮開始時の筒内圧を低下させ
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載
の圧縮着火機関。
【請求項１０】前記筒内圧低下手段が、吸気弁の閉時期
を変化させることで、圧縮開始時の筒内圧を低下させる
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の
圧縮着火機関。
【請求項１１】排気温度が限界最高温度以下でかつ限界
最低温度以上になるように、前記筒内温度上昇手段又は
前記筒内圧低下手段の操作量を補正する補正制御手段を
設けたことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１つ
に記載の圧縮着火機関。