JP2005171867A - Cylinder direct injection continuous combustion engine - Google Patents

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JP2005171867A JP2003412486A JP2003412486A JP2005171867A JP 2005171867 A JP2005171867 A JP 2005171867A JP 2003412486 A JP2003412486 A JP 2003412486A JP 2003412486 A JP2003412486 A JP 2003412486A JP 2005171867 A JP2005171867 A JP 2005171867A
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Yoshiro Kato
吉郎 加藤
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder direct injection continuous combustion engine capable of solving a problem of fouling, suppressing degradation of emission and providing sufficient output. <P>SOLUTION: In the cylinder direct injection combustion engine continuously injecting fuel from a fuel injection valve 22 toward an ignition plug 30 in a combustion chamber during a compression stroke and making spray continuously ignited and burnt, a water temperature sensor 34 detecting temperature of the engine is provided and an injection style control means making fuel injection from the fuel injection valve 22 in a style of multiplex fuel injection or pilot injection and main injection when engine temperature is a predetermined value or less. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃焼室内に燃料を噴射供給する筒内燃料噴射式内燃機関、より詳しくは、着火源を有する燃焼室内に燃料噴射弁から燃料を噴射供給して連続火炎燃焼を行わせるようにした筒内直噴連続燃焼エンジンに関する。   The present invention relates to an in-cylinder fuel injection internal combustion engine that injects and supplies fuel into a combustion chamber, and more particularly, to inject and supply fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber having an ignition source so as to perform continuous flame combustion. The present invention relates to a direct injecting continuous combustion engine.

従来、かかる筒内直噴連続燃焼エンジンとしては、例えば、非特許文献1に記載のものが知られている。この非特許文献1に記載のものは、2弁エンジンの燃焼室内で一定の円周方向に空気スワールを生じさせておき、点火直前にヘッド側面に取付けた燃料噴射弁から噴射した燃料をスワールに乗せて気化及び混合させ、噴射弁の近傍に偏倚して配置された点火プラグにより連続的に点火することにより連続火炎燃焼を行わせ、ノックフリー燃焼を実現させている。   Conventionally, as the in-cylinder direct injection continuous combustion engine, for example, the one described in Non-Patent Document 1 is known. In this non-patent document 1, an air swirl is generated in a constant circumferential direction in the combustion chamber of a two-valve engine, and the fuel injected from a fuel injection valve attached to the side of the head immediately before ignition is swirled. It is vaporized and mixed by being put on, and is continuously ignited by a spark plug arranged in the vicinity of the injection valve so as to perform continuous flame combustion, thereby realizing knock-free combustion.

論文「ELIMINATION OF COMBUSTION KNOCK −TEXACO COMBUSTION PROCESS」SAE Quarterly Transaction (1950年)Paper "ELIMINATION OF COMBUSTION KNOCK -TEXACO COMBUSTION PROCESS" SAE Quarterly Transaction (1950)

ところで、上記非特許文献1に記載のエンジンにおいては、ヘッド側面に取付けた燃料噴射弁から点火プラグに向けて連続的に燃料を噴射し、その噴霧に対し連続的に点火することにより、連続的に燃焼を行わせるようにしている。従って、点火プラグに燃料噴霧が連続的に当たるので、エンジンの低温時などの点火プラグが十分に昇温されていないときや、燃料噴射量が多く点火プラグが冷却されるような場合には、点火プラグに燃料がかぶり、その蒸発が完全には行われないことから、結果として、くすぶり等が生ずる恐れがある。その結果、エンジンのエミッションの悪化や、十分な出力が得られないという問題があった。   By the way, in the engine described in Non-Patent Document 1, the fuel is continuously injected from the fuel injection valve attached to the side surface of the head toward the ignition plug, and the spray is continuously ignited. To make it burn. Therefore, the fuel spray is continuously applied to the spark plug. Therefore, when the spark plug is not sufficiently heated, such as when the engine is cold, or when the spark plug is cooled by a large amount of fuel injection, Since the fuel covers the plug and its evaporation is not completely performed, smoldering or the like may occur as a result. As a result, there has been a problem that the engine emission deteriorates and sufficient output cannot be obtained.

本発明の目的は、かかる従来のくすぶりの問題を解消し、エミッションの悪化を抑制し、十分な出力を得ることのできる筒内直噴連続燃焼エンジンを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an in-cylinder direct injection continuous combustion engine that can solve the conventional smoldering problem, suppress the deterioration of emission, and obtain a sufficient output.

上記目的を達成する本発明の一形態に係る筒内直噴連続燃焼エンジンは、圧縮行程で燃焼室内の着火源に向けて燃料噴射弁から連続的に燃料を噴射し、噴霧を連続的に着火燃焼させるようにした筒内直噴連続燃焼エンジンにおいて、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段を設け、該エンジン温度検出手段による検出結果に基づき、エンジン温度が所定値以下のとき、前記燃料噴射弁からの燃料の噴射を、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射との形態にする噴射形態制御手段を設けたことを特徴とする。   A direct injection continuous combustion engine according to an embodiment of the present invention that achieves the above object continuously injects fuel from a fuel injection valve toward an ignition source in a combustion chamber in a compression stroke, and continuously sprays the fuel. An in-cylinder direct injection continuous combustion engine that is ignited and combusted is provided with engine temperature detection means for detecting the temperature of the engine, and when the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value based on the detection result by the engine temperature detection means, The present invention is characterized in that there is provided an injection form control means for making fuel injection from the injection valve into a form of multiple fuel injection or pilot injection and main injection.

上記目的を達成する本発明の他の形態に係る筒内直噴連続燃焼エンジンは、圧縮行程で燃焼室内の着火源に向けて燃料噴射弁から連続的に燃料を噴射し、噴霧を連続的に着火燃焼させるようにした筒内直噴連続燃焼エンジンにおいて、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段とエンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段とを設け、該エンジン温度検出手段およびエンジン負荷検出手段による検出結果に基づき、エンジン温度が所定値以下でエンジン負荷が所定値より大きいとき、前記燃料噴射弁からの燃料の噴射を、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射との形態にする噴射形態制御手段を設けたことを特徴とする。
なお、前記主噴射は、多重燃料噴射であってもよい。
A direct injection continuous combustion engine according to another embodiment of the present invention that achieves the above object continuously injects fuel from a fuel injection valve toward an ignition source in a combustion chamber in a compression stroke, and continuously sprays the fuel. An in-cylinder direct injection continuous combustion engine that is ignited and combusted is provided with an engine temperature detecting means for detecting the engine temperature and an engine load detecting means for detecting the engine load, the engine temperature detecting means and the engine load detecting When the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value and the engine load is higher than the predetermined value based on the detection result by the means, the fuel injection from the fuel injection valve is in the form of multiple fuel injection or pilot injection and main injection. Control means is provided.
The main injection may be multiple fuel injection.

本発明の一形態に係る筒内直噴連続燃焼エンジンによれば、通常は、圧縮行程において、燃料噴射弁から着火源に向けて燃料が噴射され、空気と混合された噴霧が連続的に着火燃焼される。そこで、エンジン温度検出手段による検出の結果、エンジン温度が所定値以下のときは、噴射形態制御手段により、燃料噴射弁からの燃料の噴射が、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射との形態に変更される。従って、着火源の温度が適切に保持され、良好な点火ないしは着火および連続燃焼が実現される。   According to the in-cylinder direct injection continuous combustion engine according to one aspect of the present invention, normally, in the compression stroke, fuel is injected from the fuel injection valve toward the ignition source, and the spray mixed with air is continuously produced. It is ignited and burned. Therefore, when the engine temperature is not more than a predetermined value as a result of detection by the engine temperature detecting means, the fuel injection from the fuel injection valve is changed to the form of multiple fuel injection or pilot injection and main injection by the injection form control means. Be changed. Therefore, the temperature of the ignition source is appropriately maintained, and good ignition or ignition and continuous combustion are realized.

また、本発明の他の形態に係る筒内直噴連続燃焼エンジンによれば、エンジン温度が所定値以下でエンジン負荷が所定値より大きいとき、噴射形態制御手段により、燃料噴射弁からの燃料の噴射が、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射との形態に変更される。従って、着火源が過剰に冷却されることなく温度が適切に保持され、良好な点火ないしは着火および連続燃焼が実現される。
その結果、本発明のいずれの形態においてもエミッションの悪化が抑制され、十分な出力を得ることができる。
Further, according to the in-cylinder direct injection continuous combustion engine according to another aspect of the present invention, when the engine temperature is equal to or lower than the predetermined value and the engine load is higher than the predetermined value, the injection form control means causes the fuel from the fuel injection valve to The injection is changed to a form of multiple fuel injection or pilot injection and main injection. Accordingly, the temperature is appropriately maintained without excessively cooling the ignition source, and good ignition or ignition and continuous combustion are realized.
As a result, in any embodiment of the present invention, the deterioration of emissions is suppressed, and a sufficient output can be obtained.

以下、本発明に係る筒内直噴連続燃焼エンジンの実施形態について添付図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a direct injection continuous combustion engine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明を適用する筒内直噴連続燃焼エンジン(以下、エンジンと称す)10の概略構成を示す要部断面図である。図1に示すエンジン10は、4サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。エンジン10は、複数の気筒および冷却水路が形成されたシリンダブロック12と、このシリンダブロック12の上部に固定されたシリンダヘッド14とを備えている。シリンダブロック12には、エンジン出力軸たるクランクシャフト16が回転自在に支持され、このクランクシャフトは、各気筒内に摺動自在に装填されたピストン18とコネクティングロッドを介して連結されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic configuration of an in-cylinder direct injection continuous combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 10 to which the present invention is applied. The engine 10 shown in FIG. 1 is a four-cycle water-cooled gasoline engine. The engine 10 includes a cylinder block 12 in which a plurality of cylinders and cooling water passages are formed, and a cylinder head 14 fixed to the upper portion of the cylinder block 12. A crankshaft 16 serving as an engine output shaft is rotatably supported on the cylinder block 12, and this crankshaft is connected via a connecting rod to a piston 18 slidably loaded in each cylinder.

クランクシャフト16の端部には、その周縁に複数の歯が形成されたタイミングロータが取付けられ、タイミングロータ近傍のシリンダブロック12には、電磁ピックアップが取付けられている。これらタイミングロータと電磁ピックアップは、機関回転数センサ20を構成する。   A timing rotor having a plurality of teeth formed on the periphery thereof is attached to the end of the crankshaft 16, and an electromagnetic pickup is attached to the cylinder block 12 near the timing rotor. The timing rotor and the electromagnetic pickup constitute an engine speed sensor 20.

また、各気筒のピストン18上方には、ピストン18の頂面とシリンダヘッド14の内壁面とに囲まれた燃焼室が形成されている。シリンダヘッド14には、各気筒の燃焼室の中央に向けて噴射するように燃料噴射弁22が取付けられ、この燃料噴射弁22は、不図示のデリバリパイプに連通して接続されており、不図示の燃料タンクから供給される燃料が燃料ポンプにより加圧されて供給される。   A combustion chamber surrounded by the top surface of the piston 18 and the inner wall surface of the cylinder head 14 is formed above the piston 18 of each cylinder. A fuel injection valve 22 is attached to the cylinder head 14 so as to inject toward the center of the combustion chamber of each cylinder. The fuel injection valve 22 is connected to a delivery pipe (not shown) and is connected. Fuel supplied from the illustrated fuel tank is pressurized and supplied by a fuel pump.

さらに、シリンダヘッド14において各気筒の燃焼室に臨む部位には、吸気ポート24の開口端が2個並列して形成されると共に、排気ポート26の開口端も同じく2個並列して形成されている。そして、シリンダヘッド14には、吸気ポート24の各開口端を開閉する吸気弁25と、排気ポート26の各開口端を開閉する排気弁27とが進退自在に設けられている。さらに、シリンダヘッド14において各気筒の燃焼室の上部に臨む部位に点火ギャップが位置された着火源としての点火プラグ30がほぼシリンダ軸線上に配置されている。   Further, in the portion of the cylinder head 14 facing the combustion chamber of each cylinder, two open ends of the intake port 24 are formed in parallel, and two open ends of the exhaust port 26 are also formed in parallel. Yes. The cylinder head 14 is provided with an intake valve 25 that opens and closes each open end of the intake port 24 and an exhaust valve 27 that opens and closes each open end of the exhaust port 26 so as to freely advance and retract. Further, an ignition plug 30 as an ignition source in which an ignition gap is located at a portion of the cylinder head 14 facing the upper part of the combustion chamber of each cylinder is disposed substantially on the cylinder axis.

上述の燃料噴射弁22は、図2に示すように、シリンダ軸線方向から視てその噴霧が並列する吸気弁25の間方向に噴射されるように配置され、高圧の燃料の噴霧がほぼシリンダ軸線上に配置された点火プラグ30に到達するようにされている。一方、点火プラグ30に関して、燃料噴射弁22と逆側の燃焼室を形成するシリンダヘッド燃焼室面には、シリンダ軸線方向から視て並列する排気弁27の間に要40Tを有するほぼ扇形状の分流土手40が設けられている。   As shown in FIG. 2, the fuel injection valve 22 is arranged so that the spray is injected in the direction between the intake valves 25 arranged in parallel when viewed from the cylinder axial direction, and the spray of high-pressure fuel is almost the cylinder shaft. A spark plug 30 arranged on the line is reached. On the other hand, with respect to the spark plug 30, the cylinder head combustion chamber surface that forms the combustion chamber on the opposite side of the fuel injection valve 22 has a substantially fan-like shape having a required 40 T between the exhaust valves 27 that are parallel to each other when viewed from the cylinder axial direction. A diversion bank 40 is provided.

この分流土手40は、上記要40Tからシリンダ側壁に向かうにつれ、断面が三角形から細目の台形、および太目の台形に徐々に変化し、排気弁27を一部取囲むように形成されている。この結果、排気弁27がリフトされたときには、排気ポート26の各開口端がこの分流土手40によって一部が若干マスクされる形態となる。そして、分流土手40の高さは、シリンダヘッド14の下面とほぼ等しい。
また、前記燃焼室を形成するピストン18の頂面には、ほぼ円錐または部分球形状のキャビティ45が設けられている。
The diversion bank 40 is formed so that its cross section gradually changes from a triangle to a fine trapezoid and a thick trapezoid as it goes from the main 40T toward the cylinder side wall, and partially surrounds the exhaust valve 27. As a result, when the exhaust valve 27 is lifted, each opening end of the exhaust port 26 is partially masked by the diversion bank 40. The height of the diversion bank 40 is substantially equal to the lower surface of the cylinder head 14.
A substantially conical or partially spherical cavity 45 is provided on the top surface of the piston 18 forming the combustion chamber.

なお、吸気ポート24の上流の吸気通路には不図示の吸気絞り弁が設けられており、エンジン10の出力を制御する。吸気絞り弁の下流の吸気通路には、エンジン負荷を検出するための吸気負圧センサ32、シリンダブロック12にはエンジン冷却水温を検出する水温センサ34が設けられている。   An intake throttle valve (not shown) is provided in the intake passage upstream of the intake port 24 to control the output of the engine 10. An intake negative pressure sensor 32 for detecting the engine load is provided in the intake passage downstream of the intake throttle valve, and a water temperature sensor 34 for detecting the engine cooling water temperature is provided in the cylinder block 12.

上述のように構成されたエンジン10には、該エンジン10の運転を制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:ECU)100が併設されている。ECU100には、周知の如く運転状態の把握に必要なパラメータ用の各種センサと共に、機関回転数センサ20、吸気負圧センサ32、水温センサ34が電気配線を介して接続され、各センサの出力信号がECU100に入力されるようになっている。   The engine 10 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 100 for controlling the operation of the engine 10. The ECU 100 is connected to the engine speed sensor 20, the intake negative pressure sensor 32, and the water temperature sensor 34 together with various sensors for parameters necessary for grasping the operating state as is well known, and the output signal of each sensor. Is input to the ECU 100.

ここで、ECU100は、双方向性バスによって相互に接続されたCPU、ROM、RAM、バックアップRAM、入力ポート、出力ポート等を備えると共に、入力ポートに接続されたA/Dコンバータ(A/D)を備えたマイクロコンピュータで構成されている。A/Dコンバータは、吸気負圧センサ32、水温センサ34等のようにアナログ信号形式の信号を出力するセンサと電気配線を介して接続されており、上記各センサの出力信号をアナログ信号形式からデジタル信号形式に変換した後に入力ポートへ送信する。また、出力ポートは、燃料噴射弁22、点火プラグ30等と電気配線を介して接続され、その制御信号をそれぞれへ送信する。   Here, the ECU 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, an input port, an output port, and the like connected to each other by a bidirectional bus, and an A / D converter (A / D) connected to the input port. It is comprised with the microcomputer provided with. The A / D converter is connected to a sensor that outputs a signal in an analog signal format, such as an intake negative pressure sensor 32, a water temperature sensor 34, and the like via electric wiring, and the output signal of each sensor is converted from the analog signal format. After converting to digital signal format, send to input port. The output port is connected to the fuel injection valve 22, the spark plug 30 and the like via electric wiring, and transmits the control signal to each.

なお、ROMには、燃料噴射量を決定するための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定するための燃料噴射時期制御ルーチン、点火プラグ30への通電を制御するための通電制御ルーチン等、エンジン10を制御するに必要な制御ルーチンが記憶されている。RAMには、各センサの出力信号やCPUの演算結果等が記憶される。該演算結果は、例えば、機関回転数センサ20の出力信号に基づいて算出されるエンジン回転数等である。RAMに記憶される各種のデータは、機関回転数センサ20が信号を出力する度に最新のデータに書き換えられる。なお、バックアップRAMは、エンジン10の運転停止後もデータを保持する不揮発性のメモリであり、各種制御に係る学習値や、異常を発生した箇所を特定する情報等を記憶する。CPUは、ROMに記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、燃料噴射量等の周知の制御に加え、本発明の要旨となる燃料噴射形態の制御を実行する。   The ROM includes a fuel injection amount control routine for determining the fuel injection amount, a fuel injection timing control routine for determining the fuel injection timing, an energization control routine for controlling energization to the spark plug 30, and the like. A control routine necessary for controlling the engine 10 is stored. The RAM stores output signals from each sensor, CPU calculation results, and the like. The calculation result is, for example, an engine speed calculated based on an output signal of the engine speed sensor 20. Various data stored in the RAM are rewritten to the latest data every time the engine speed sensor 20 outputs a signal. Note that the backup RAM is a non-volatile memory that retains data even after the operation of the engine 10 is stopped, and stores learning values related to various controls, information for specifying a location where an abnormality has occurred, and the like. The CPU operates in accordance with an application program stored in the ROM, and executes control of the fuel injection mode that is the gist of the present invention in addition to well-known control of the fuel injection amount and the like.

そこで、本実施の形態のエンジン10における制御の一形態を、図3を参照して説明する。図3に示す制御形態では、制御がスタートするとステップS31において、水温センサ34により検出されたエンジン冷却水温、延いては、エンジン温度が所定値T1以下か否かが判断される。その判断の結果、NO、すなわち所定値T1より高いときにはステップS32に進み、通常の連続燃料噴射が行なわれる。この連続燃料噴射では、燃料噴射弁22から点火プラグ30に向けてエンジンの運転状態に応じた量の燃料が連続して噴射され、空気と混合された噴霧が、図4に示すように噴射開始とほぼ同時期に点火開始された点火プラグ30によって連続的に着火燃焼される。   Therefore, one form of control in the engine 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the control mode shown in FIG. 3, when control is started, it is determined in step S31 whether or not the engine cooling water temperature detected by the water temperature sensor 34, that is, the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value T1. As a result of the determination, if NO, that is, higher than the predetermined value T1, the process proceeds to step S32, and normal continuous fuel injection is performed. In this continuous fuel injection, an amount of fuel corresponding to the operating state of the engine is continuously injected from the fuel injection valve 22 toward the spark plug 30, and the spray mixed with air starts injection as shown in FIG. Are ignited and burned continuously by the spark plug 30 started to ignite at substantially the same time.

一方、ステップS31における判断の結果、YES,すなわちエンジン温度が所定値T1以下のときは、ステップS33に進み、噴射形態制御手段により、多重燃料噴射が行われる。この多重燃料噴射では、燃料噴射弁22からの燃料の噴射が、図5に示すように、一定の間隔を置いて間歇的に行われる。この多重燃料噴射の場合も、最初の噴射開始とほぼ同時期に点火プラグ30も点火開始され、連続的に点火される。従って、点火プラグ30の温度が適切に保持され、良好な点火ないしは着火および連続燃焼が実現する。   On the other hand, if the result of determination in step S31 is YES, that is, if the engine temperature is equal to or lower than the predetermined value T1, the routine proceeds to step S33, where multiple fuel injection is performed by the injection mode control means. In this multiple fuel injection, fuel injection from the fuel injection valve 22 is intermittently performed at regular intervals as shown in FIG. In the case of this multiple fuel injection, the ignition plug 30 is also ignited almost continuously with the start of the first injection, and is continuously ignited. Accordingly, the temperature of the spark plug 30 is appropriately maintained, and good ignition or ignition and continuous combustion are realized.

また、本実施の形態のエンジン10における制御の他の形態を、図6を参照して説明する。図6に示す制御形態では、上述の形態と同様に、制御がスタートするとステップS61において、水温センサ34により検出されたエンジン冷却水温、延いては、エンジン温度が所定値T1以下か否かが判断される。その判断の結果、NO、すなわち所定値T1より高いときにはステップS62に進み、通常の連続燃料噴射が行なわれる。この連続燃料噴射では、燃料噴射弁22から点火プラグ30に向けてエンジンの運転状態に応じた量の燃料が連続して噴射され、空気と混合された噴霧が、図4に示したように噴射開始とほぼ同時期に点火開始された点火プラグ30によって連続的に着火燃焼される。   Another form of control in the engine 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the control mode shown in FIG. 6, as in the above mode, when the control is started, it is determined in step S61 whether or not the engine cooling water temperature detected by the water temperature sensor 34 and the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value T1. Is done. If the result of this determination is NO, that is, it is higher than the predetermined value T1, the routine proceeds to step S62, where normal continuous fuel injection is performed. In this continuous fuel injection, an amount of fuel corresponding to the operating state of the engine is continuously injected from the fuel injection valve 22 toward the spark plug 30, and the spray mixed with air is injected as shown in FIG. It is ignited and burned continuously by the spark plug 30 started to ignite at about the same time as the start.

一方、ステップS61における判断の結果、YES,すなわちエンジン温度が所定値T1以下のときは、ステップS63に進み、噴射形態制御手段により、パイロット噴射と主噴射とが行われる。このパイロット噴射と主噴射とは、図7に示すように、最初、少量のパイロット噴射開始とほぼ同時期に点火プラグ30も点火開始され、連続的に点火される。その後、この連続的に点火されている点火プラグ30に向かって、パイロット噴射から所定期間置いて主燃料噴射が行われる。従って、点火プラグ30の温度が適切に保持され、良好な点火ないしは着火および連続燃焼が実現する。なお、ここに説明した主燃料噴射は連続的な噴射であるが、所要の燃料量が確保される限り、上述のような多重燃料噴射であってもよい。   On the other hand, if the result of determination in step S61 is YES, that is, if the engine temperature is equal to or lower than the predetermined value T1, the routine proceeds to step S63, where pilot injection and main injection are performed by the injection mode control means. In the pilot injection and the main injection, as shown in FIG. 7, the ignition plug 30 is also started to be ignited at about the same time as the start of a small amount of pilot injection and continuously ignited. Thereafter, main fuel injection is performed for a predetermined period from the pilot injection toward the spark plug 30 that is continuously ignited. Accordingly, the temperature of the spark plug 30 is appropriately maintained, and good ignition or ignition and continuous combustion are realized. The main fuel injection described here is continuous injection, but may be multiple fuel injection as described above as long as a required amount of fuel is secured.

さらに、本実施の形態のエンジン10における制御のさらに他の形態を、図8を参照して説明する。図8に示す制御形態では、上述の形態に対し、エンジン負荷の高低に応じても燃料の噴射形態を変更するようにした例である。そこで、制御がスタートするとステップS81において、水温センサ34により検出されたエンジン冷却水温、延いては、エンジン温度が所定値T1以下か否かが判断される。その判断の結果、NO、すなわち所定値T1より高いときにはステップS82に進み、通常の連続燃料噴射が行なわれる。この連続燃料噴射では、燃料噴射弁22から点火プラグ30に向けてエンジンの運転状態に応じた量の燃料が連続して噴射され、空気と混合された噴霧が、図4に示したように噴射開始とほぼ同時期に点火開始された点火プラグ30によって連続的に着火燃焼される。   Furthermore, still another form of control in the engine 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The control mode shown in FIG. 8 is an example in which the fuel injection mode is changed in accordance with the engine load level with respect to the above mode. Therefore, when the control is started, it is determined in step S81 whether or not the engine cooling water temperature detected by the water temperature sensor 34, that is, the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value T1. As a result of the determination, if NO, that is, if it is higher than the predetermined value T1, the routine proceeds to step S82, and normal continuous fuel injection is performed. In this continuous fuel injection, an amount of fuel corresponding to the operating state of the engine is continuously injected from the fuel injection valve 22 toward the spark plug 30, and the spray mixed with air is injected as shown in FIG. It is ignited and burned continuously by the spark plug 30 started to ignite at about the same time as the start.

一方、ステップS81における判断の結果、YES,すなわちエンジン温度が所定値T1以下のときは、ステップS83に進み、吸気負圧センサ32により検出された吸気管内圧が所定値P1以上か否か、すなわち、エンジン負荷が所定値以上か否かが判断される。その判断の結果、NO、すなわち所定値P1より小さい、すなわち、低負荷のときにはステップS82に進み、既に説明した通常の連続燃料噴射が行なわれる。ところで、ステップS83における判断の結果、YES,すなわち、吸気管内圧が所定値P1以上の高負荷のときには、ステップS84に進み、噴射形態制御手段により、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射とが行われる。このように、エンジンが高負荷のときに、連続噴射から多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射とに変更すれば、負荷に対応して燃料量は増大されるが、この増大された燃料により点火プラグ30が過剰に冷却されることなく温度が適切に保持され、良好な点火ないしは着火および連続燃焼が実現される。   On the other hand, if the result of determination in step S81 is YES, that is, if the engine temperature is less than or equal to a predetermined value T1, the process proceeds to step S83, whether or not the intake pipe internal pressure detected by the intake negative pressure sensor 32 is greater than or equal to a predetermined value P1 It is then determined whether the engine load is equal to or greater than a predetermined value. As a result of the determination, when NO, that is, smaller than the predetermined value P1, that is, when the load is low, the routine proceeds to step S82, and the normal continuous fuel injection already described is performed. By the way, if the result of determination in step S83 is YES, that is, if the intake pipe internal pressure is a high load equal to or greater than the predetermined value P1, the routine proceeds to step S84, where multiple fuel injection or pilot injection and main injection are performed by the injection mode control means. Is called. In this way, when the engine is under heavy load, if the fuel injection is changed from continuous injection to multiple fuel injection or pilot injection and main injection, the amount of fuel increases corresponding to the load, but ignition is caused by the increased fuel. The temperature is appropriately maintained without excessive cooling of the plug 30, and good ignition or ignition and continuous combustion are realized.

なお、上述の実施の形態においては、着火源として連続的に点火される点火プラグを用いる例を説明したが、この点火プラグの代わりにグロープラグを用いることも可能である。さらに、上述の実施形態においては、ガソリンを燃料とするエンジンにつき説明したが、燃料の形態はこれに限定されず、軽油、メタノール等の他の燃料を用いることができ、それらのオクタン価やセタン価にかかわらず、ノックフリーの燃焼が可能である。   In the above-described embodiment, the example in which the spark plug that is continuously ignited is used as the ignition source has been described. However, a glow plug may be used instead of the spark plug. Furthermore, in the above-described embodiment, an engine using gasoline as fuel has been described. However, the form of fuel is not limited to this, and other fuels such as light oil and methanol can be used, and their octane number and cetane number can be used. Regardless, knock-free combustion is possible.

本発明を適用する筒内直噴連続燃焼エンジンの一実施の形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows one Embodiment of the cylinder direct injection continuous combustion engine to which this invention is applied. 図1のエンジンのシリンダヘッド燃焼室面側から視た底面図である。FIG. 2 is a bottom view seen from the cylinder head combustion chamber surface side of the engine of FIG. 本発明の実施形態の制御の一形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one form of control of embodiment of this invention. 本発明の実施形態における連続燃料噴射と連続点火との関係を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the relationship between the continuous fuel injection and continuous ignition in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における多重燃料噴射と連続点火との関係を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the relationship between the multiple fuel injection and continuous ignition in embodiment of this invention. 本発明の実施形態の制御の他の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other form of control of embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるパイロットと主燃料噴射と連続点火との関係を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the relationship between the pilot, main fuel injection, and continuous ignition in embodiment of this invention. 本発明の実施形態の制御のさらに他の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the further another form of control of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
22 燃料噴射弁
30 点火プラグ
32 吸気負圧センサ
34 水温センサ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 22 Fuel injection valve 30 Spark plug 32 Intake negative pressure sensor 34 Water temperature sensor

Claims (3)

圧縮行程で燃焼室内の着火源に向けて燃料噴射弁から連続的に燃料を噴射し、噴霧を連続的に着火燃焼させるようにした筒内直噴連続燃焼エンジンにおいて、
エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段を設け、
該エンジン温度検出手段による検出結果に基づき、エンジン温度が所定値以下のとき、前記燃料噴射弁からの燃料の噴射を、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射との形態にする噴射形態制御手段を設けたことを特徴とする筒内直噴連続燃焼エンジン。
In the in-cylinder direct injection continuous combustion engine in which the fuel is continuously injected from the fuel injection valve toward the ignition source in the combustion chamber in the compression stroke, and the spray is continuously ignited and burned,
An engine temperature detecting means for detecting the engine temperature is provided,
An injection mode control means for causing the fuel injection from the fuel injection valve to be in the form of multiple fuel injection or pilot injection and main injection when the engine temperature is below a predetermined value based on the detection result by the engine temperature detection means; An in-cylinder direct injection continuous combustion engine characterized by being provided.
圧縮行程で燃焼室内の着火源に向けて燃料噴射弁から連続的に燃料を噴射し、噴霧を連続的に着火燃焼させるようにした筒内直噴連続燃焼エンジンにおいて、
エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段とエンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段とを設け、
該エンジン温度検出手段およびエンジン負荷検出手段による検出結果に基づき、エンジン温度が所定値以下でエンジン負荷が所定値より大きいとき、前記燃料噴射弁からの燃料の噴射を、多重燃料噴射またはパイロット噴射と主噴射との形態にする噴射形態制御手段を設けたことを特徴とする筒内直噴連続燃焼エンジン。
In the in-cylinder direct injection continuous combustion engine in which the fuel is continuously injected from the fuel injection valve toward the ignition source in the combustion chamber in the compression stroke, and the spray is continuously ignited and burned,
An engine temperature detecting means for detecting the engine temperature and an engine load detecting means for detecting the engine load;
Based on the detection results by the engine temperature detection means and the engine load detection means, when the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value and the engine load is higher than a predetermined value, fuel injection from the fuel injection valve is performed as multiple fuel injection or pilot injection. An in-cylinder direct injection continuous combustion engine, characterized in that it is provided with injection form control means configured to form main injection.
前記主噴射が、多重燃料噴射であることを特徴とする請求項2に記載の筒内直噴連続燃焼エンジン。
The in-cylinder direct injection continuous combustion engine according to claim 2, wherein the main injection is multiple fuel injection.
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