JP2019105225A - 予混合圧縮着火式エンジン - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の予混合圧縮着火エンジンが適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。本実施形態のエンジンシステムは、4ストロークのエンジン本体1と、エンジン本体1に燃焼用の空気を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1で生成された排気を排出するための排気通路30とを備える。
(2−1)システム構成
図5は、エンジンの制御系統を示すブロック図である。図5に示すように、本実施形態のエンジンシステムは、PCM(パワートレイン・コントロール・モジュール、制御手段)100によって統括的に制御される。PCM100は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
本実施形態では、全運転領域において予混合圧縮着火燃焼(CI燃焼、自着火燃焼)が実施される。
中負荷領域A1では、次のような噴射制御が実施される。
高負荷領域A2では、エンジン負荷が高いことに伴って燃焼室6内に供給せねばならない燃料量が多くなる。そのため、高負荷領域A2では、キャビティ19内に向かって燃料が噴射されるが、燃料はキャビティ19よりも径方向外側にまで拡散し、燃焼室6内のほぼ全体に混合気が形成される。
以上のように、本実施形態では、キャビティ19内に混合気が形成されてキャビティ19内で主として混合気が燃焼する中負荷領域A1において、キャビティ19の径方向の中央部Cと外周部(第2領域R2)との間の中間領域R3に、圧縮行程後期あるいは膨張行程前期で且つ燃焼室6内で混合気の高温酸化反応が開始するよりも前に、水を噴射していることで、キャビティ19内で生じる燃焼において、初期の燃焼を緩慢にして燃焼騒音を抑制することができるとともに、後期の燃焼が緩慢になるのを抑制して熱効率を高めることができる。
前記実施形態では、キャビティ19内に混合気を形成し、且つ、キャビティ19の径方向の中央部Cと外周部(第2領域R2)との間の中間領域R3に水を噴射する制御を、中負荷領域A1でのみ行う場合について説明したが、この制御を実施する領域はこれに限らない。
2 気筒
5 ピストン
5a ピストンの冠面
6 燃焼室
14 燃料インジェクタ(燃料供給手段)
15 水インジェクタ(水噴射手段)
100 PCM(制御手段)
R1 第1領域
R2 第2領域
R3 中間領域
R11 第1領域
R12 第2領域
R13 中間領域
Claims (3)
- 燃焼室を有しピストンが嵌装された気筒を含むエンジン本体を備え、前記燃焼室内でガソリンを含む燃料と空気の混合気を自着火させることが可能な予混合圧縮着火式エンジンであって、
前記ピストンの冠面は、当該ピストンの径方向の中央領域に凹設されたキャビティを含み、
前記燃焼室内に水を噴射する水噴射手段と、
前記燃焼室内に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記水噴射手段および前記燃料供給手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記燃料供給手段に、前記キャビティ内に前記混合気が形成されて当該キャビティ内で当該混合気の自着火が開始するように、前記燃焼室内に燃料を供給させ、且つ、
前記水噴射手段に、圧縮行程後期または膨張行程前期且つ前記キャビティ内で前記混合気が高温酸化反応するよりも前に、前記燃焼室内のうち前記キャビティの径方向の中央部と外周部との間に位置する領域に水を噴射させる、噴射制御を実施する、ことを特徴とする予混合圧縮着火式エンジン。 - 請求項1に記載の予混合圧縮着火式エンジンにおいて、
前記制御手段は、エンジン負荷が予め設定された低負荷を示す第1基準負荷よりも高く且つ高負荷を示す第2基準負荷よりも低い中負荷領域で、前記噴射制御を実施する、ことを特徴とする予混合圧縮着火式エンジン。 - 請求項2に記載の予混合圧縮着火式エンジンにおいて、
前記制御手段は、エンジン負荷が前記第2基準負荷以上の高負荷領域では、前記水噴射手段に、圧縮行程後期または膨張行程前期且つ前記燃焼室内で前記混合気が高温酸化反応するよりも前に、前記キャビティの外周部を含み且つ前記燃焼室のうち前記キャビティの径方向の中央部と前記燃焼室の径方向の外周部との間に位置する領域に水を噴射させる、ことを特徴とする予混合圧縮着火式エンジン。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH03115730A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Isuzu Motors Ltd | 断熱エンジン及びその作動制御装置 |
JP2009138661A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの水噴射制御装置及び水噴射制御方法 |
JP2017089554A (ja) * | 2015-11-12 | 2017-05-25 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
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- 2017-12-13 JP JP2017238502A patent/JP6436220B1/ja active Active
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JP2017089554A (ja) * | 2015-11-12 | 2017-05-25 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
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