JP2011058376A - Method for controlling glow plug of internal combustion engine, and internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のブロープラグ制御方法および内燃機関に関し、更に詳しくは、内燃機関の排ガス性能を向上させることが可能な内燃機関のグロープラグ制御方法および内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine blow plug control method and an internal combustion engine, and more particularly to an internal combustion engine glow plug control method and an internal combustion engine capable of improving exhaust gas performance of the internal combustion engine.
一般的にディーゼルエンジンでは、始動性を向上させるため、点火栓に内蔵されたコイルや棒に電流を流し赤熱させることで燃焼領域を予熱し着火を補助するグロープラグを備えている。通常、ディーゼルエンジンのイグニッションスイッチをオンにするとグロープラグに電流(以下、グロー電流という)が流れ、一定期間通電後、通電が停止されるが、特に炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)の排出対策等のため、ディーゼルエンジンの始動後に燃料が安定して燃焼していると予想される時期においてもグロー電流を一定期間流し続ける例(アフターグロー)もある。 In general, a diesel engine is provided with a glow plug that preheats a combustion region and assists ignition by causing a current to flow through a coil or a rod built in the spark plug to cause red heat to improve startability. Normally, when the ignition switch of a diesel engine is turned on, a current (hereinafter referred to as a glow current) flows through the glow plug, and the current supply is stopped after a certain period of time. In particular, hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) For example, there is an example (afterglow) in which the glow current continues to flow for a certain period even when the fuel is expected to be stably combusted after starting the diesel engine.
このとき、実際には各気筒において燃料噴射ノズルの個体差やピストンの実圧縮比の差等により、燃焼に対して微妙なコンディションの違い(燃料噴射によるものや吸入空気によるもの等)が生じる場合があり、ある気筒においては燃焼が緩慢に、ある気筒においては燃焼が活発になっている。図8は各気筒に筒内圧センサを取り付けて極低温運転時に測定した筒内圧(熱発生率)を示すグラフである。この結果に示すように、気筒C1では着火時期が早く、気筒C2では着火時期が遅い等、各気筒の燃焼状態が明らかに異なっていることが分かる。 At this time, when there is a slight difference in condition (combustion caused by fuel injection, intake air, etc.) due to differences in individual fuel injection nozzles or actual piston compression ratios in each cylinder. In some cylinders, combustion is slow, and in some cylinders, combustion is active. FIG. 8 is a graph showing in-cylinder pressure (heat generation rate) measured during cryogenic operation with an in-cylinder pressure sensor attached to each cylinder. As shown in this result, it can be seen that the combustion state of each cylinder is clearly different, such that the ignition timing is early in the cylinder C1 and the ignition timing is late in the cylinder C2.
しかし、このように気筒毎に燃焼状態が異なると、エンジン始動時の排ガス性能に、ばらつきが生じるという問題がある。また、グロープラグの本来の目的は緩慢な燃焼を補助するものであり、活発に燃焼している気筒のグロープラグにはグロー電流を流す必要が無いにもかかわらず、従来のグロープラグの制御では、全気筒に対して同様にグロー電流を流し続ける。そのため、燃焼状態が活発な気筒のグロープラグにもグロー電流が流れるので、その分、無駄な電力を消費し、燃料消費率が増大するという問題がある。 However, when the combustion state is different for each cylinder in this way, there is a problem that the exhaust gas performance at the time of starting the engine varies. The original purpose of the glow plug is to assist slow combustion, and it is not necessary to control the conventional glow plug in spite of the fact that no glow current needs to flow through the glow plug of the cylinder that is actively burning. The glow current continues to flow in the same manner for all cylinders. For this reason, a glow current also flows through a glow plug of a cylinder in which the combustion state is active, so that there is a problem that wasteful power is consumed and the fuel consumption rate increases accordingly.
なお、グロープラグの制御方法としては、車両停止時のピストンの位置に応じてグロープラグの通電量を制御する方法(例えば特許文献1参照)、エンジン温度および回転数に応じて、グロープラグの通電量を制御する方法(例えば特許文献2参照)、グロープラグを目標温度とするグロープラグ供給電力の第1制御値と、運転状態に対応するグロープラグ供給電力の第2制御値とを求め、これらを比較した結果に応じて、グロープラグへの電力供給を制御する方法(例えば特許文献3参照)、燃料噴射量に応じて、グロープラグへの通電を制御する方法(例えば特許文献4参照)等がある。 As a method for controlling the glow plug, a method for controlling the energization amount of the glow plug according to the position of the piston when the vehicle is stopped (see, for example, Patent Document 1), and energization of the glow plug according to the engine temperature and the rotational speed. A method for controlling the amount (see, for example, Patent Document 2), a first control value of the glow plug supply power with the glow plug as a target temperature, and a second control value of the glow plug supply power corresponding to the operating state, and these A method for controlling the power supply to the glow plug according to the comparison result (for example, see Patent Document 3), a method for controlling the energization to the glow plug according to the fuel injection amount (for example, see Patent Document 4), etc. There is.
本発明の目的は、内燃機関の排ガス性能を向上させることが可能な内燃機関のグロープラグ制御方法および内燃機関を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a glow plug control method for an internal combustion engine and an internal combustion engine that can improve the exhaust gas performance of the internal combustion engine.
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関のグロープラグ制御方法は、内燃機関の始動時に複数の気筒の各々に設けられたグロープラグへの通電により前記各気筒の燃焼領域に熱を与えて着火を補助する内燃機関のグロープラグ制御方法において、前記気筒毎に排ガス性能上最適となるように予め設定される目標着火時期に実際の着火が行われるように、前記グロープラグへの通電量を前記気筒毎に制御する。 In order to achieve the above object, a glow plug control method for an internal combustion engine according to the present invention applies heat to a glow plug provided in each of a plurality of cylinders when the internal combustion engine is started to apply heat to a combustion region of each cylinder. In the glow plug control method for an internal combustion engine that assists ignition, the energization amount to the glow plug is set so that actual ignition is performed at a target ignition timing that is preset so as to be optimal in terms of exhaust gas performance for each cylinder. Is controlled for each cylinder.
また、上記の内燃機関のグロープラグ制御方法において、前記気筒毎に検出した実測着火時期と、前記気筒毎の前記目標着火時期との差に応じて、前記グロープラグへの通電量を前記気筒毎に制御する。 In the glow plug control method for an internal combustion engine, the energization amount to the glow plug is set for each cylinder according to a difference between the actually measured ignition timing detected for each cylinder and the target ignition timing for each cylinder. To control.
また、上記の内燃機関のグロープラグ制御方法において、前記目標着火時期に対する前記実測着火時期の遅延に応じて前記グロープラグへのグロー電流のデューティ比を増大させてグロープラグの温度を上昇させ、前記目標着火時期に対して前記実装着火時期が遅延していない場合は前記グロープラグに流す電流のデューティ比を零にして、そのグロープラグに電流を流さない制御を行う。 Further, in the glow plug control method for an internal combustion engine, the temperature of the glow plug is increased by increasing a duty ratio of a glow current to the glow plug according to a delay of the measured ignition timing with respect to the target ignition timing, When the mounting ignition timing is not delayed with respect to the target ignition timing, the duty ratio of the current flowing through the glow plug is set to zero, and control is performed so that no current flows through the glow plug.
これにより、燃焼が緩慢な気筒では燃焼が生じ易くなるようにグロープラグへの通電量を上げることで目標着火時期に燃焼が生じるようにでき、燃焼が活発な気筒ではグロープラグへの通電量を下げることで消費電力を下げることができる。 This makes it possible to cause combustion at the target ignition timing by increasing the energization amount to the glow plug so that combustion is likely to occur in a slow-combustion cylinder, and to reduce the energization amount to the glow plug in a cylinder where combustion is active. Lowering power consumption can be reduced.
また、上記の内燃機関のグロープラグ制御方法において、前記目標着火時期を、エンジン回転数、燃料噴射量および環境補正項を変数としたマップデータを用いて作成する。 In the above-described glow plug control method for an internal combustion engine, the target ignition timing is created using map data in which the engine speed, the fuel injection amount, and the environmental correction term are variables.
これにより、目標着火位置が、例えば運転条件や環境条件(冷却水温度、大気圧および気温等)に応じて目標着火時期を設定することができるので、目標着火時期の設定精度を向上させることができ、各グロープラグの通電制御をより適切に行うことができる。したがって、気筒毎の排ガス性能上をさらにより良い状態にすることができるので、内燃機関の排ガス性能をさらに向上させることができる。 As a result, the target ignition position can be set according to, for example, operating conditions and environmental conditions (cooling water temperature, atmospheric pressure, temperature, etc.), so that the setting accuracy of the target ignition timing can be improved. Therefore, the energization control of each glow plug can be performed more appropriately. Therefore, the exhaust gas performance of each cylinder can be further improved, and the exhaust gas performance of the internal combustion engine can be further improved.
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、内燃機関の始動時に複数の気筒の各々に設けられたグロープラグへの通電により前記各気筒の燃焼領域に熱を与えて着火を補助するグロープラグ制御装置を備える内燃機関において、前記気筒毎に実際の着火時期を検出する検出手段を備えるとともに、前記検出手段により前記気筒毎に検出された実測着火時期と、前記気筒毎に排ガス性能上最適となるように予め設定される目標着火時期との差に応じて、前記グロープラグへの通電量を前記気筒毎に制御する制御部を備えて構成される。 Further, the internal combustion engine of the present invention for achieving the above-mentioned object is ignited by applying heat to the glow plugs provided in each of the plurality of cylinders when the internal combustion engine is started to apply heat to the combustion regions of the respective cylinders. An internal combustion engine having an auxiliary glow plug control device includes detection means for detecting an actual ignition timing for each cylinder, an actual ignition timing detected for each cylinder by the detection means, and exhaust gas for each cylinder. The control unit is configured to control the energization amount to the glow plug for each cylinder according to a difference from a target ignition timing set in advance so as to be optimal in terms of performance.
本発明の内燃機関のグロープラグ制御方法および内燃機関によれば、内燃機関の始動時に、内燃機関の複数の気筒の各々の目標着火時期に実際の着火が行われるようにグロープラグへの通電量を気筒毎に制御することにより、気筒毎の燃焼状態を排ガス性能上より良い状態にすることができるので、内燃機関の排ガス性能を向上させることができる。 According to the glow plug control method and internal combustion engine of an internal combustion engine of the present invention, when the internal combustion engine is started, the energization amount to the glow plug is such that actual ignition is performed at each target ignition timing of each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine. By controlling for each cylinder, the combustion state of each cylinder can be made better in terms of exhaust gas performance, so that the exhaust gas performance of the internal combustion engine can be improved.
以下、本発明の実施の形態の内燃機関について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施の形態の内燃機関の要部構成図を示している。本実施の形態の内燃機関は、例えばトラックのような自動車に搭載される直列4気筒のコモンレール式のディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)1として構成され、エンジンブロック(エンジン本体)2と、グロープラグ制御装置3とを有している。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a main part of the internal combustion engine of the present embodiment. The internal combustion engine of the present embodiment is configured as an in-line four-cylinder common rail type diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 mounted on an automobile such as a truck, for example, and includes an engine block (engine body) 2 and a glow And a
エンジンブロック2には、例えば4つの気筒4a〜4dが設置されている。各気筒4a〜4dには、図示しないピストンと燃料噴射装置のノズルとが設置されている。このピストンは気筒4a〜4dの長手方向に沿って往復運動が可能な状態で設置されている。また、燃料噴射装置のノズルは、その一部が各気筒4a〜4dの各燃焼室(燃焼領域)に臨む状態でピストン頂面に対向する位置に設置されている。
In the engine block 2, for example, four
各気筒4a〜4dの各燃焼室では、圧縮され高温になった空気に、燃料噴射装置のノズルから燃料を供給して自己着火させ、この時の自己着火による燃焼で生じる膨張ガスによって各気筒4a〜4d内の各ピストンを駆動するようになっている。
In each combustion chamber of each
各気筒4a〜4dの吸気口には吸気マニホールド5が接続されている。この吸気マニホールド5は、図示はしないが、吸気管を通じて過給機のコンプレッサの出口に接続されている。一方、各気筒4a〜4dの排気口には排気マニホールド6が接続されている。この排気マニホールド6は、図示はしないが、排気管を通じて過給機のタービンの入口に接続されている。
An
エンジン1のグロープラグ制御装置3は、エンジン1の始動時(特に冷間時)に複数の気筒4a〜4dの各々に設けられたグロープラグ7a〜7dへの通電により各気筒4a〜4dの燃焼室に熱を与えて着火を補助する装置であり、例えば4つのグロープラグ7a〜7dと、リレー回路8と、例えば4つのセンサ(検出手段)9a〜9dと、グローコントローラ(制御部)10とを有している。
The glow
グロープラグ7a〜7dは、エンジン1の始動時に、各気筒4a〜4dの各燃焼室内の空気を直接加熱して着火を補助する部品であり、各グロープラグ7a〜7dの発熱部が各気筒4a〜4dの燃焼室内に臨む状態でエンジンブロック2に取り付けられている。
The
各グロープラグ7a〜7dは、例えばセラミック型のグロープラグが使用されている。セラミック型のグロープラグは、ヒータエレメントをセラミックス(例えば窒化ケイ素)の中に埋設した構造となっており、耐熱性や耐久性に優れている。セラミック型のグロープラグを用いることにより、メタル型のグロープラグを用いた場合よりも素早く昇温することができるので、予熱時間を短縮できる。ただし、メタル型のグロープラグを用いることもできる。メタル型のグロープラグの場合は、発熱コイルが耐熱合金製のチューブの中に収められているので信頼性の面で優れている。
As the
リレー回路8は、グロープラグ7a〜7dに電源電圧を供給するか否かを制御する回路であり、例えば4つのnチャネル型のパワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:以下、単にパワーMOSと略す)Q1〜Q4を有している。各グロープラグ7a〜7dは、各パワーMOSQ1〜Q4を介して電源14に電気的に接続されている。電源14は、例えばバッテリまたはオルタネータである。
The relay circuit 8 is a circuit that controls whether or not the power supply voltage is supplied to the glow plugs 7a to 7d. For example, four n-channel power MOSFETs (hereinafter referred to simply as power MOSs) are used. ) Q1 to Q4. The glow plugs 7a to 7d are electrically connected to the
各パワーMOSQ1〜Q4の入力端子(ゲート電極)は、グローコントローラ10に電気的に接続されており、グローコントローラ10がパワーMOSQ1〜Q4をオンオフすることでリレー回路8が制御されている。
The input terminals (gate electrodes) of the power MOSs Q1 to Q4 are electrically connected to the
各センサ9a〜9dは、各気筒4a〜4d内での実際の燃焼状態、特に実際の着火時期(着火位置)を検出するための部品であり、各気筒4a〜4dに直接取り付けられている。
Each of the
センサ9a〜9dとしては、例えばノックセンサのような圧力センサが使用されており、各気筒4a〜4dの燃焼状態を検出可能なように設定されている。ただし、各気筒4a〜4dの何処か代表点にひとつのセンサを取り付けることで各気筒4a〜4dの燃焼状態を予測できるのであれば、ノックセンサに限定されるものではない。
As the
各センサ9a〜9dは、グローコントローラ10に電気的に接続されており、エンジン1の始動時に生じた振動は各センサ9a〜9d内の圧電素子により電気信号に変換されグローコントローラ10に送信されるようになっている。
The
グローコントローラ10は、グロープラグ7a〜7dによる燃焼室内の加熱を制御する制御部であり、エンジン回転数の情報S1、燃料噴射量の情報S2、環境補正項(冷却水温度、大気圧および気温等)の情報S3の他、気筒判別の情報、カム角信号、クランク信号等のような情報S4が入力される。
The
グローコントローラ10は、気筒4a〜4d毎にセンサ9a〜9dにより検出された実測着火時期(燃焼状態)と、気筒4a〜4d毎に排ガス性能上最適となるように予め設定される目標着火時期との差に応じて、各グロープラグ7a〜7dへの通電量(零を含む)を気筒4a〜4d毎に制御する。
The
また、グローコントローラ10は、PWM(Pulse Width Modulation)回路を有しており、各グロープラグ7a〜7dに対してPWM制御信号を出力することが可能となっている。PWM制御方法は、周期は一定で、入力信号の大きさに応じて、パルス幅のデューティ・サイクル(パルス幅のハイ(H)とロー(L)との比)を変えて、通過する時間の平均出力を可変制御する方法である。デューティ比は、周期的なパルス波を出力したときの周期とパルス幅との比のことであり、デューティ比をD、パルス幅をτ、周期をTとすると、D=τ/Tとなる。
The
すなわち、グローコントローラ10は、各気筒4a〜4dにおいて排ガス性能上最適なときに実際の着火が生じるように、各気筒4a〜4dの実測着火時期と、各気筒4a〜4dの目標着火時期との差に応じて、各グロープラグ7a〜7dに通電される制御パルス信号のデューティ比を変えることにより、各グロープラグ7a〜7dへの通電量を制御する。これにより、各気筒4a〜4dの燃焼状態を排ガス性能上より良い状態にすることができるので、エンジン1の排ガス性能を向上させることができる。
That is, the
上記の目標着火時期は、エンジン回転数、燃料噴射量および環境補正項の情報S1〜S3を変数としたマップデータを用いてグローコントローラ10により自動的に作成することが可能になっている。これにより、運転条件や環境条件等による目標着火位置の変動に対応できる。すなわち、目標着火時期の設定精度を向上させることができるので、各グロープラグ7a〜7dの通電制御をより適切に行うことができる。その結果、各気筒4a〜4dの燃焼状態を排ガス性能上さらにより良い状態にすることができるので、エンジン1の排ガス性能をさらに向上させることができる。なお、マップデータはコントローラ10のROM(Read Only Memory)に記憶されている。
The target ignition timing can be automatically created by the
次に、本実施の形態のエンジン1のグロープラグ制御方法について図1〜図4を参照しながら説明する。
Next, a glow plug control method for the
本実施の形態のエンジン1のグロープラグ制御方法では、エンジン1の始動時(特に冷間時)に、排ガス性能上最適となるように気筒4a〜4d毎に予め設定される目標着火時期に各気筒4a〜4dでの実際の着火が行われるように、各グロープラグ7a〜7dへの通電量(零を含む)を気筒4a〜4d毎に制御する。すなわち、気筒4a〜4d毎に検出した実測着火時期(実測着火位置)と、気筒4a〜4d毎の目標着火時期(目標着火位置)との差に応じて、各グロープラグ7a〜7dへの通電量を気筒4a〜4d毎に制御する。これにより、各気筒4a〜4dの燃焼状態を排ガス性能上より良い状態にすることができるので、エンジン1の排ガス性能を向上させることができる。具体的には、例えば以下のようにする。
In the glow plug control method for the
まず、図2のステップ100では、気筒4a〜4d毎に目標着火時期を決定する。この目標着火時期は、予め実験により決定しても良いが、車両の運転条件(速度や負荷等)や環境条件(冷却水温度、大気圧および気温等)に応じて設定することが好ましい。これは、図3に示すように、目標着火時期PAが、目標着火時期PA1,PA2で示すように、運転条件や環境条件等によって変動してしまう場合があるからであり、目標着火時期PAが、運転条件や環境条件等に応じて変わってしまうと、目標着火時期PAと実際の着火時期との関係も変わってしまうからである。
First, in
そこで、本実施の形態のグロープラグ制御方法においては、グローコントローラ10に入力される、エンジン回転数、燃料噴射量および環境補正項の情報S1〜S3を変数としたマップデータを用いて各気筒4a〜4dの目標着火時期PAのデータを自動作成する。
Therefore, in the glow plug control method according to the present embodiment, each
これにより、運転条件や環境条件等に応じて各気筒4a〜4dの目標着火時期を設定することができるので、目標着火時期の設定精度を向上できる。このため、各グロープラグ7a〜7dの通電制御をより適切に行うことができ、各気筒4a〜4dの燃焼状態を排ガス性能上さらにより良い状態にすることができるので、エンジン1の排ガス性能をさらに向上できる。
Thereby, since the target ignition timing of each
続いて、図2のステップ101では、各気筒4a〜4dの目標着火時期と、各センサ9a〜9dにより検出された各気筒4a〜4dの実際の着火時期(実測着火時期)との差を求める。
Subsequently, in
図4は、各センサ9a〜9dにより検出された信号波形の一例を示している。気筒4aでは、実測着火時期PRと目標着火時期PA(破線)との差E1が大きい。気筒4bでは、実測着火時期PRと目標着火時期PAとが同じである。気筒4cでは、実測着火時期PRと目標着火時期PAとの差E2が気筒4aの差E1よりも小さく、実測着火時期PRが目標着火時期PAに近い。気筒4dでは、実測着火時期PRと目標着火時期PAとの差E3が最も大きく、実測着火時期PRが目標着火時期PAよりも大きく遅れている。
FIG. 4 shows an example of signal waveforms detected by the
続いて、図2のステップ102では、上記のステップ101で求められた各気筒4a〜4dの目標着火時期PAと実測着火時期PRとの差(目標着火時期PAに対する実測着火時期PRの遅延量)に応じて、各気筒4a〜4dのグロープラグ7a〜7d毎に、グローコントローラ10のPWM回路の制御値であるデューティ比を決定する。
Subsequently, in
続いて、各気筒4a〜4dのグロープラグ7a〜7d毎に所望のデューティ比に設定された制御信号を送信する。図1の符号CS1〜CS4は、その制御信号の一例を示している。
Subsequently, a control signal set to a desired duty ratio is transmitted for each of the glow plugs 7a to 7d of the
ここでは、目標着火時期PAに対する実測着火時期PRの遅延に応じて、すなわち、目標着火時期PAに対する実測着火時期PRの差が大きい(実際の着火が目標着火時よりも遅延している状態)ほど各グロープラグ7a,7c,7dへの制御信号CS1,CS3,CS4(グロー電流)のデューティ比を増大させて、各気筒4a,4c,4dのグロー温度を上昇させる。
Here, according to the delay of the measured ignition timing PR with respect to the target ignition timing PA, that is, the difference between the measured ignition timing PR with respect to the target ignition timing PA is larger (the actual ignition is delayed than the target ignition timing). The duty ratio of the control signals CS1, CS3, CS4 (glow current) to the
例えば気筒4dでは、図4に示したように目標着火時期PAと実測着火時期PRとの差が最も大きいので、図1に示すように気筒4dのグロープラグ7dへの制御信号CS4のデューティ比が最も大きい。また、例えば気筒4cでは、図4に示したように目標着火時期PAと実測着火時期PRとの差が気筒4a,4dのそれよりも小さいので、図1に示すように気筒4cのグロープラグ7cへの制御信号CS3のデューティ比は、気筒4a,4cのグロープラグ7a,7dへの制御信号CS1,CS4のデューティ比よりも小さい。
For example, in the
一方、目標着火時期PAに対して実装着火時期PRが遅延していない場合、すなわち、目標着火時期PAと実装着火時期PRとの差がない場合(実際の着火が目標着火時期から遅延しておらず、適切な着火時期で燃焼している状態)または負(着火時期が進角している状態)の場合は、グロープラグ7bへの制御信号CS2のデューティ比を零にして、そのグロープラグ7bにグロー電流を流さない。
On the other hand, when the mounting ignition timing PR is not delayed with respect to the target ignition timing PA, that is, when there is no difference between the target ignition timing PA and the mounting ignition timing PR (the actual ignition is delayed from the target ignition timing. In the case of combustion at an appropriate ignition timing) or negative (the ignition timing is advanced), the duty ratio of the control signal CS2 to the
このように本実施の形態のグロープラグ制御方法においては、燃焼が緩慢な気筒4a,4c,4dでは燃焼が生じ易くなるようにグロープラグ7a,7c,7dへの通電量を上げることで目標着火時期に燃焼が生じるようにできる。図5は本実施の形態のグロープラグ制御方法を行った場合の各気筒4a〜4dのセンサ9a〜9dにより検出された信号波形を示している。各気筒4a〜4dにおいて目標着火時期PAの近傍で実際の着火燃焼が生じることが分かる。したがって、気筒4a〜4d毎の燃焼状態を排ガス性能上より良い状態にすることができるので、エンジン1の排ガス性能を向上できる。図6は本実施の形態のグロープラグ制御方法を行った場合の排ガス性能を示している。符号Aは、ある運転条件における排出ガス量の目的値を示している。窒素酸化物(NOx)、炭化水素(HC)および一酸化炭素(CO)のいずれも目標を達成していることが分かる。比較のため図9および図10にグロー電流を流さない場合を示し、図11および図12に従来のグロー制御の場合を示す。
As described above, in the glow plug control method of the present embodiment, the target ignition is performed by increasing the energization amount to the
図9はグロー制御自体を行わない場合の各気筒4a〜4dのセンサ9a〜9dにより検出された信号波形を示し、図10は図9の場合の排ガス性能を示している。この場合、図9に示すように、気筒4a,4dで失火が生じているため、図10に示すように、HCおよびCOの排出ガス量が目標値Aを超えている。
FIG. 9 shows signal waveforms detected by the
また、図11は従来のグロー制御の場合の各気筒4a〜4dのセンサ9a〜9dにより検出された信号波形を示し、図12は図11の場合の排ガス性能を示している。この場合、図11に示すように、気筒4b,4cで過早着火が生じているため、図12に示すように、NOxの排出ガス量が目標値Aを超えている。
FIG. 11 shows signal waveforms detected by the
また、本実施の形態のグロープラグ制御方法では、燃焼が活発な気筒4bのグロープラグ7bへの通電量(零を含む)を下げることで消費電力を下げることができる。図7は、本実施の形態のグロープラグ制御方法を用いた場合(右:制御あり)と、用いなかった場合(左:制御なし)における使用電力を比較して示したグラフである。本実施の形態のグロープラグ制御方法を用いた場合は、制御なしに比べ、気筒4bの休止分Pbおよび気筒4a,4cの省エネ分Pacだけ使用電力を低減できる。
Further, in the glow plug control method of the present embodiment, the power consumption can be reduced by reducing the energization amount (including zero) to the
本発明の内燃機関のグロープラグ制御方法および内燃機関は、内燃機関の始動時(特に冷間時)に、内燃機関の複数の気筒の各々の目標着火時期に実際の着火が行われるようにグロープラグへの通電量を気筒毎に制御することにより、各気筒の燃焼状態を排ガス性能上より良い状態にすることができ、内燃機関の排ガス性能を向上させることができるので、自動車等の内燃機関のグロープラグ制御方法および内燃機関に利用できる。 The glow plug control method for an internal combustion engine and the internal combustion engine according to the present invention allow the glow ignition so that actual ignition is performed at the target ignition timing of each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine when the internal combustion engine is started (particularly during cold). By controlling the energization amount to the plug for each cylinder, the combustion state of each cylinder can be made better in terms of exhaust gas performance, and the exhaust gas performance of the internal combustion engine can be improved. The present invention can be used for a glow plug control method and an internal combustion engine.
1 ディーゼルエンジン(内燃機関)
2 エンジンブロック(エンジン本体)
3 グロープラグ制御装置
4a〜4d 気筒
5 吸気マニホールド
6 排気マニホールド
7a〜7d グロープラグ
8 リレー回路
9a〜9d センサ(検出手段)
10 グローコントローラ(制御部)
14 電源
PA,PA1、PA2 目標着火時期
PR 実測着火時期
CS1〜CS4 制御信号
1 Diesel engine (internal combustion engine)
2 Engine block (engine body)
3 Glow
10 Glow controller (control unit)
14 Power supply PA, PA1, PA2 Target ignition timing PR Actual ignition timing CS1-CS4 Control signal
Claims (5)
前記気筒毎に排ガス性能上最適となるように予め設定される目標着火時期に実際の着火が行われるように、前記グロープラグへの通電量を前記気筒毎に制御する内燃機関のグロープラグ制御方法。 In a glow plug control method for an internal combustion engine that assists ignition by applying heat to a glow plug provided in each of a plurality of cylinders when starting the internal combustion engine to apply heat to the combustion region of each cylinder,
Glow plug control method for an internal combustion engine for controlling the energization amount to the glow plug for each cylinder so that actual ignition is performed at a target ignition timing set in advance so as to be optimal in terms of exhaust gas performance for each cylinder .
前記目標着火時期に対して前記実装着火時期が遅延していない場合は前記グロープラグに流す電流のデューティ比を零にして、そのグロープラグに電流を流さない制御を行う請求項2記載の内燃機関のグロープラグ制御方法。 Increase the glow plug temperature by increasing the duty ratio of the glow current to the glow plug according to the delay of the measured ignition timing relative to the target ignition timing,
The internal combustion engine according to claim 2, wherein when the mounting ignition timing is not delayed with respect to the target ignition timing, the duty ratio of the current flowing through the glow plug is set to zero, and control is performed so that no current flows through the glow plug. Glow plug control method.
前記気筒毎に実際の着火時期を検出する検出手段を備えるとともに、前記検出手段により前記気筒毎に検出された実測着火時期と、前記気筒毎に排ガス性能上最適となるように予め設定される目標着火時期との差に応じて、前記グロープラグへの通電量を前記気筒毎に制御する制御部を備えた内燃機関。 In an internal combustion engine comprising a glow plug control device that assists ignition by applying heat to a glow plug provided in each of a plurality of cylinders when starting the internal combustion engine to apply heat to the combustion region of each cylinder.
A detection means for detecting an actual ignition timing for each cylinder is provided, and an actual ignition timing detected for each cylinder by the detection means and a target set in advance so as to be optimal in terms of exhaust gas performance for each cylinder. An internal combustion engine comprising a control unit that controls the amount of current supplied to the glow plug for each of the cylinders according to a difference from an ignition timing.
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JP2009205956A JP2011058376A (en) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Method for controlling glow plug of internal combustion engine, and internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012017733A (en) * | 2010-06-10 | 2012-01-26 | Denso Corp | Glow plug energization control system and method of controlling the same |
GB2520109A (en) * | 2013-08-24 | 2015-05-13 | Peter John Bayram | 4-stroke, glow plug & compression ignited, semi-diesel engines with active glow plug technology |
-
2009
- 2009-09-07 JP JP2009205956A patent/JP2011058376A/en active Pending
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GB2520109A (en) * | 2013-08-24 | 2015-05-13 | Peter John Bayram | 4-stroke, glow plug & compression ignited, semi-diesel engines with active glow plug technology |
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