JP3361381B2 - 燃料噴射式エンジンのスワール制御装置 - Google Patents
燃料噴射式エンジンのスワール制御装置Info
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Description
づく燃料噴射弁の制御により燃焼方式を少なくとも成層
燃焼方式と均一燃焼方式とに切り換える燃料噴射式エン
ジンを対象とし、燃焼方式に応じてスワール流の生成を
制御することで燃焼状態を改善するようにした燃焼噴射
式エンジンのスワール制御装置に関する。
濃混合気に着火する成層燃焼方式では全体的な空燃比を
リーン化できるのでエンジンの低中負荷運転領域で燃費
を向上でき、一方、均一混合気に着火する均一燃焼方式
ではエンジンの高負荷運転領域で出力を向上できること
が、従来一般に知られている。また、同じ成層燃焼方式
でも筒内噴射インジェクタを用いて燃料を直接燃焼室内
に噴射する方式では、吸入ポート内に燃料を噴射する方
式に較べて空燃比のリーン限界を大幅に向上することが
でき、この結果、燃費を大幅に向上できることも従来一
般に知られている。
に記載のように、筒内噴射インジェクタからの燃料噴霧
をスワール流の中心を貫通する空気流に乗せることで強
力な成層混合気を形成するようにした燃料噴射式エンジ
ンや、特開昭60−30416号公報に記載のように、
筒内噴射インジェクタと吸入管噴射インジェクタとを併
用し、エンジンの低負荷領域においては筒内噴射インジ
ェクタから燃焼室中央部の点火プラグ付近に燃料噴射し
て成層燃焼を行わせ、エンジンの高負荷領域においては
吸入管噴射インジェクタから吸入管内に燃料を噴射して
均一燃焼を行わせるようにした燃料噴射式エンジンも知
られている。
62−248818号公報に記載の燃料噴射式エンジン
では、筒内噴射インジェクタが燃焼室の側部から中央部
に向けて斜めに燃料噴射する関係で、噴射された燃料噴
霧はスワール流を横切ることとなり、その一部がスワー
ル流に乗って拡散してしまう。このため、成層燃焼が不
安定となり、HCの発生が増加することも予想される。
また、筒内噴射インジェクタが燃焼室の側部に斜めに傾
斜して設置されているため、エンジン負荷の変動に応じ
て燃料噴射量が変化すると、噴射燃料の展開位置が燃焼
室の中央部から外れることが予測され、エンジン負荷の
変動に対応した良好な成層混合気を生成するのが難しい
という問題もある。
に記載の燃料噴射式エンジンは、筒内噴射インジェクタ
が燃焼室の側部から燃焼室中央部の点火プラグ付近に向
けて横向きに燃料噴射するよう設置されている関係で、
低負荷領域の成層燃焼時に点火プラグ付近に濃混合気を
生成するのが難しく、安定した成層燃焼が得にくいこと
が予測される。
焼とに切り換えるようにした燃料噴射式エンジンにおい
ても、安定した良好な成層燃焼を行うのは一般に難し
く、エミッションをより改善し、燃費及び出力をより向
上させることが要望されている。
と均一燃焼とを両立させて総合的にエミッションをより
改善し、燃費及び出力をより向上することができる燃料
噴射式エンジンのスワール制御装置を提供することを目
的とする。
め、請求項1に記載の本発明による燃料噴射式エンジン
のスワール制御装置は、図1に示すように、エンジン1
の吸気通路2に、開閉制御されることでその閉時にシリ
ンダ内にスワール流を生成するスワールバルブ10を備
えると共に、エンジン運転状態に基づき燃料噴射弁を制
御してエンジン低中負荷運転領域では成層燃焼し、エン
ジン高負荷運転領域では均一燃焼する燃料噴射式エンジ
ンにおいて、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づき
上記成層燃焼または均一燃焼の各燃焼方式を択一的に選
択する選択手段と、成層燃焼方式の選択時及びスロット
ル全開付近を除く高負荷運転領域での均一燃焼方式の選
択時には上記スワールバルブ10を閉制御し、スロット
ル全開付近の高負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時
にはスワールバルブ10を開制御するスワールバルブ開
閉制御手段とを備えることを特徴とする。
射式エンジンのスワール制御装置は、図1に示すよう
に、エンジン1の吸気通路2に、開閉制御されることで
その閉時にシリンダ内にスワール流を生成するスワール
バルブ10を備えると共に、エンジン運転状態に基づき
燃料噴射弁を制御してエンジン低中負荷運転領域では成
層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では均一燃焼する燃
料噴射式エンジンにおいて、燃焼室1aの中央部からシ
リンダボアの中心に向かって高圧燃料を直接噴射する第
1の燃料噴射弁手段11と、吸入系に低圧燃料を噴射す
る第2の燃料噴射弁手段12と、エンジン回転数及びエ
ンジン負荷に基づきエンジン低中負荷時には成層燃焼方
式を選択し、エンジン中間負荷時には成層燃焼と均一燃
焼との双方による2ゾーン燃焼方式を選択すると共に、
エンジン高負荷時には均一燃焼方式を選択する選択手段
と、成層燃焼方式の選択時には上記第1の燃料噴射弁手
段11からのみ燃料を噴射させ、2ゾーン燃焼方式の選
択時には燃料噴射量を分担して上記第2の燃料噴射弁手
段12から燃料を噴射させると共に上記第1の燃料噴射
弁手段11から燃料を噴射させ、均一燃焼方式の選択時
には上記第2の燃料噴射弁手段12からのみ燃料を噴射
させる燃料噴射制御手段と、成層燃焼方式の選択時、2
ゾーン燃焼方式の選択時、及びスロットル全開付近を除
く高負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時には上記ス
ワールバルブ10を閉制御し、スロットル全開付近の高
負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時にはスワールバ
ルブ10を開制御するスワールバルブ開閉制御手段とを
備えることを特徴とする。
に記載の発明における燃料噴射制御手段が、第1の燃料
噴射弁手段からの燃料噴射時期を圧縮行程の後期とし、
第2の燃料噴射弁手段からの燃料噴射時期を吸入行程の
直前とすることを特徴とする。
ワール制御装置では、エンジン低中負荷運転領域で選択
手段により成層燃焼方式が選択されると、燃料噴射弁の
制御により成層燃焼し、その際、スワールバルブ開閉制
御手段がスワールバルブ10を閉制御する。このため、
吸入行程時にシリンダ内にはスワール流が生成され、こ
のスワール流が燃料噴射弁から噴射された成層燃焼用の
燃料噴霧を包囲して不用意に拡散することが起きにくく
なり、安定した良好な成層燃焼が行われる。
により均一燃焼方式が選択されると、燃料噴射弁の制御
により均一燃焼し、その際、エンジン負荷運転領域がス
ロットル全開付近を除く負荷程度の比較的に軽い領域で
あれば、スワールバルブ開閉制御手段がスワールバルブ
10を閉制御する。このため、吸入行程時にシリンダ内
には均一混合気のスワール流が生成され、このスワール
流が圧縮行程の後期に乱れ成分に変換することで、燃焼
速度の速い乱流燃焼を伴う良好な均一燃焼が行われて燃
焼が促進される。
ジンのスワール制御装置では、エンジン中間負荷時に選
択手段により2ゾーン燃焼方式が選択されて2ゾーン燃
焼する際にも、スワールバルブ開閉制御手段がスワール
バルブ10を閉制御する。このため、吸入行程時にシリ
ンダ内には均一混合気のスワール流が生成され、このス
ワール流が燃料噴射弁から噴射された成層燃焼用の燃料
噴霧を包囲して不用意に拡散するのを防止することで、
良好な成層燃焼を伴う均一燃焼が行われる。また、生成
された均一混合気のスワール流が圧縮行程の後期に乱れ
成分に変換し、燃焼速度の速い乱流燃焼を伴うことで燃
焼が促進される。
する際、エンジン負荷運転領域がスロットル全開付近の
領域であれば、スワールバルブ開閉制御手段がスワール
バルブ10を開制御する。このため、吸気量が充分に確
保されると共にシリンダ内にはスワール流が生成され
ず、その結果、スワール流の乱れ成分への変換により燃
焼速度が上がりすぎてノッキングが発生するという事態
が未然に回避されるのであり、良好な均一燃焼が行われ
る。
して具体的に説明する。図2は一実施例による燃料噴射
式エンジン及びそのスワール制御装置の全体概略構成を
示し、エンジン1の吸入系を構成する吸入管2には、そ
の上流側からエアクリーナ3、エアフローメータ4、ス
ロットルバルブ5が順次設置されると共に、排気系を構
成する排気管6には、触媒コンバータ7、マフラ8が順
次設置されている。
はサイヤミーズ形の吸気ポート及び排気ポートを有する
4バルブ構成のものであり、吸気ポートの片側の分岐通
路がメインポート1bをなし、反対側の分岐通路が隔壁
9によって燃焼室1aの周辺部に連通するスワールポー
ト1cと燃焼室1aの中央部付近に連通するサブポート
1dとに区画されている。そして上記スワールポート1
cを常時開いた状態でサブポート1d及びメインポート
1bを同時に開閉するスワールバルブ10が隔壁9の前
端部に位置して吸入管2に設置されている。
に設置されてシリンダボアの中心に向け高圧燃料を直接
噴射する筒内噴射インジェクタ11と、吸気ポートのメ
インポート1b内に低圧燃料を噴射するポート噴射イン
ジェクタ12とを第1,第2の燃料噴射弁手段として備
えると共に、この筒内噴射インジェクタ11及びポート
噴射インジェクタ12の燃料噴射量及び燃料噴射時期を
それぞれ制御し、かつ前記スワールバルブ10の開閉を
制御する電子制御装置13を備えている。そしてこのエ
ンジン1には、クランクシャフトの回転角を検出してそ
の検出信号を電子制御装置13に出力するクランク角セ
ンサ14が付設されている。なお、図示省略したが、点
火プラグはその先端のプラグギャップを筒内噴射インジ
ェクタ11の燃料噴射方向前方にあたる燃焼室1aに臨
ませて設置されている。
M,RAM,入力ポート,出力ポート,タイマがバスラ
インを介して相互に接続されたマイクロコンピュータか
らなるもので、入力ポートに接続するA/Dコンバータ
13a及び波形整形回路13b、出力ポートに接続する
駆動回路13c,13d,13eなどが組み込まれてい
る。
ーメータ4からの吸入空気量信号Qが入力し、波形整形
回路13bにはクランク角センサ14からのクランク角
信号θが入力するようになっている。また、駆動回路1
3cを介して前記筒内噴射インジェクタ11に所定の燃
料噴射制御信号Ti1 が出力され、駆動回路13dを介
して前記ポート噴射インジェクタ12に所定の燃料噴射
制御信号Ti2 が出力されると共に、駆動回路13eを
介して前記スワールバルブ10に開閉制御信号ON,O
FFが出力されるようになっている。
の一部を示すブロック図であり、選択手段としての燃焼
方式選択手段13fと、燃料噴射制御手段としての成層
燃焼用燃料噴射制御手段13g,2ゾーン燃焼用燃料噴
射制御手段13h,均一燃焼用燃料噴射制御手段13i
と、スワールバルブ開閉制御手段13jとが構成されて
いる。
ーメータ4からA/Dコンバータ13aを介して入力し
た吸入空気量信号Q、及びクランク角センサ14から波
形整形回路13bを介して入力したクランク角信号θと
に基づきエンジン回転数N及びエンジン負荷を算出し、
このエンジン回転数Nとエンジン負荷とをパラメータと
して図5に示す燃焼方式マップから4つの燃焼方式、即
ちエンジン1の低中負荷運転領域では成層燃焼方式を、
高負荷運転領域のうちスロットル全開付近を除く負荷程
度が比較的に軽い領域では第1均一燃焼方式を、高負荷
運転領域のうちスロットル全開付近の領域では第2均一
燃焼方式を、低中負荷運転領域と高負荷運転領域との間
のエンジン中間負荷運転領域では2ゾーン燃焼方式をそ
れぞれ選択し、その選択信号Mを後述のスワールバルブ
開閉制御手段13jに出力する。
燃焼方式を選択すると成層燃焼用燃料噴射制御手段13
gに、2ゾーン燃焼方式を選択すると2ゾーン燃焼用燃
料噴射制御手段13hに、第1均一燃焼方式または第2
均一燃焼方式を選択すると均一燃焼用燃料噴射制御手段
13iに、それぞれ吸入空気量信号Q,エンジン回転数
信号Nを出力するように構成されている。
は、入力した吸入空気量信号Qとエンジン回転数信号N
とをパラメータとして筒内噴射インジェクタ11の基本
燃料噴射量をマップ検索すると共に、図6の燃料噴射時
期タイミングチャートに示すパターンAに基づき、点火
直前である圧縮行程の後期に燃料噴射制御信号Ti1を
筒内噴射インジェクタ11の駆動回路13cに出力す
る。
は、入力した吸入空気量信号Qとエンジン回転数信号N
とをパラメータとしてポート噴射インジェクタ12の基
本燃料噴射量をマップ検索すると共に、図6の燃料噴射
時期タイミングチャートに示すパターンCに基づき、吸
入行程の直前に燃料噴射制御信号Ti2 をポート噴射イ
ンジェクタ12の駆動回路13dに出力する。
13hは、入力した吸入空気量信号Qとエンジン回転数
信号Nとをパラメータとして筒内噴射インジェクタ11
及びポート噴射インジェクタ12が分担する基本燃料噴
射量をそれぞれマップ検索すると共に、図6の燃料噴射
時期タイミングチャートに示すパターンBに基づき、吸
入行程の直前に燃料噴射制御信号Ti2 をポート噴射イ
ンジェクタ12の駆動回路13dに出力し、続いて点火
直前である圧縮行程の後期に燃料噴射制御信号Ti1 を
筒内噴射インジェクタ11の駆動回路13cに出力す
る。
13jは、燃焼方式選択手段13fから入力した燃焼方
式の選択信号Mに応じ、それが成層燃焼方式,2ゾーン
燃焼方式,第1均一燃焼方式のいずれかの選択信号であ
るときにはスワールバルブ10を閉制御してメインポー
ト1b及びサブポート1dを閉じるON信号をスワール
バルブ10の駆動回路13eに出力し、それが第2均一
燃焼方式の選択信号であるときのみスワールバルブ10
を開制御してメインポート1b及びサブポート1dを開
くOFF信号を上記駆動回路13eに出力するよう構成
されている。
エンジンのスワール制御装置の一実施例につき、その作
用を図7,図8のフローチャートに沿って説明する。エ
ンジン1の運転中、電子制御装置13の燃焼方式選択手
段13fは前述のように吸入空気量信号Q及びクランク
角信号θを入力し(ステップ1)、これらの入力信号
Q,θに基づきエンジン回転数N及びエンジン負荷を算
出する(ステップ2)。そして算出したエンジン回転数
Nとエンジン負荷とをパラメータとして図5に示す燃焼
方式マップによりエンジン1の低中負荷運転領域では成
層燃焼方式を、高負荷運転領域のうちスロットル全開付
近を除く負荷程度が比較的に軽い領域では第1均一燃焼
方式を、高負荷運転領域のうちスロットル全開付近の領
域では第2均一燃焼方式を、低中負荷運転領域と高負荷
運転領域との間のエンジン中間負荷運転領域では2ゾー
ン燃焼方式を選択し(ステップ3)、その選択信号Mを
スワールバルブ開閉制御手段13jに出力する。
3fにより選択された燃焼方式が成層燃焼方式、2ゾー
ン燃焼方式、均一燃焼方式(第1均一燃焼方式または第
2均一燃焼方式)の何れであるかが判定される。この判
定結果が成層燃焼方式である場合には、燃焼方式選択手
段13fが成層燃焼用燃料噴射制御手段13gに吸入空
気量信号Q及びエンジン回転数信号Nを出力すること
で、成層燃焼用燃料噴射制御手段13gが筒内噴射イン
ジェクタ11の基本燃料噴射量をマップ検索すると共に
図6の燃料噴射時期タイミングチャートに示すパターン
Aを選択する(ステップ5)。そしてこの成層燃焼用燃
料噴射制御手段13gが点火直前である圧縮行程の後期
に燃料噴射制御信号Ti1 を筒内噴射インジェクタ11
の駆動回路13cに出力し、続いてフラグFが1にセッ
トされる(ステップ6)。
燃焼方式である場合には、燃焼方式選択手段13fが2
ゾーン燃焼用燃料噴射制御手段13hに吸入空気量信号
Q及びエンジン回転数信号Nを出力することで、2ゾー
ン燃焼用燃料噴射制御手段13hが筒内噴射インジェク
タ11及びポート噴射インジェクタ12が分担する基本
燃料噴射量をそれぞれマップ検索すると共に図6の燃料
噴射時期タイミングチャートに示すパターンBを選択す
る(ステップ7)。そしてこの2ゾーン燃焼用燃料噴射
制御手段13hが吸入行程の直前に燃料噴射制御信号T
i2 をポート噴射インジェクタ12の駆動回路13dに
出力すると共に点火直前である圧縮行程の後期に燃料噴
射制御信号Ti1 を筒内噴射インジェクタ11の駆動回
路13cに出力するのであり、続いてフラグFが2にセ
ットされる(ステップ8)。
焼方式(第1均一燃焼方式または第2均一燃焼方式)で
ある場合には、燃焼方式選択手段13fが均一燃焼用燃
料噴射制御手段13iに吸入空気量信号Q及びエンジン
回転数信号Nを出力することで、均一燃焼用燃料噴射制
御手段13iがポート噴射インジェクタ12の基本燃料
噴射量をマップ検索すると共に図6の燃料噴射時期タイ
ミングチャートに示すパターンCを選択する(ステップ
9)。そしてこの均一燃焼用燃料噴射制御手段13iが
吸入行程の直前に燃料噴射制御信号Ti2 をポート噴射
インジェクタ12の駆動回路13dに出力し、続いてフ
ラグFが3にセットされる(ステップ10)。
択された燃焼方式が均一燃焼方式(第1均一燃焼方式ま
たは第2均一燃焼方式)であるか否かを判定すべくフラ
グF=3であるか否かが判定され(ステップ11)、判
定結果がYESであれば続いてその燃焼方式が第2均一
燃焼方式であるか否かが判定される(ステップ12)。
そしてこの判定結果がYESであれば、スワールバルブ
開閉制御手段13jが駆動回路13eにOFF信号を出
力してスワールバルブ10を開制御する(ステップ1
3)。
であれば選択された燃焼方式が成層燃焼方式または2ゾ
ーン燃焼方式であるとみなし、前記ステップ12の判定
結果がNOであれば選択された燃焼方式が第1均一燃焼
方式であるとみなし、これらの場合にはスワールバルブ
開閉制御手段13jが駆動回路13eにON信号を出力
してスワールバルブ10を閉制御する(ステップ1
4)。
負荷運転領域では成層燃焼方式が選択されることで筒内
噴射インジェクタ11が圧縮行程の後期に燃焼室1aの
中央部からシリンダボアの中心に向け高圧燃料を直接噴
射するのであり、その燃料噴霧により生成された濃混合
気に図示省略した点火プラグが着火することで成層燃焼
する。
jがスワールバルブ10を閉制御してメインポート1b
及びサブポート1dを共に閉じると共にスワールポート
1cのみを開くのであり、吸入行程時にシリンダ内には
スワール流が生成される。従って、筒内噴射インジェク
タ11により燃焼室1aの中央部からシリンダボアの中
心に向かって噴射された燃料噴霧は、スワール流に包囲
されて不用意に拡散することが起きにくくなり、安定し
た良好な成層燃焼が行われるのであり、空燃比を大幅に
リーン化することで燃費が大幅に向上する。
ーン燃焼方式が選択されることで、吸入行程の直前にポ
ート噴射インジェクタ12から吸気ポートのメインポー
ト1b内に燃料が噴射され、この燃料がシリンダ内で均
一混合気となった圧縮行程の後期に筒内噴射インジェク
タ11によって燃焼室1a中央部から着火用の微量の燃
料が直接噴射されるのであり、その燃料噴霧により着火
用の濃混合気が均一混合気中に生成され、この濃混合気
に着火することで成層燃焼を伴う均一燃焼、即ち2ゾー
ン燃焼する。
jがスワールバルブ10を閉制御して前述の成層燃焼時
と同様に吸入ポートのスワールポート1cのみを開くの
であり、吸入行程時にシリンダ内には均一混合気のスワ
ール流が生成される。そしてこの均一混合気のスワール
流がポート噴射インジェクタ12から噴射された着火用
の濃混合気を包囲することで良好な成層燃焼を伴う均一
燃焼が行われる。また均一混合気のスワール流が圧縮行
程の後期に乱れ成分に変換して乱流を発生することか
ら、燃焼速度の速い乱流燃焼を伴うようになって燃焼が
促進される。こうしてエミッションがより改善され、燃
費もより向上する。
一燃焼方式または第2均一燃焼方式が選択されること
で、吸入行程直前にポート噴射インジェクタ12から吸
入ポートのメインポート1b内に燃料が噴射され、この
燃料噴霧によりシリンダ内に生成された均一混合気に着
火することで均一燃焼する。
エンジン高負荷運転領域であって第1均一燃焼方式が選
択される場合にも、スワールバルブ開閉制御手段13j
がスワールバルブ10を閉制御して前述の成層燃焼時及
び2ゾーン燃焼時と同様に吸入ポートのスワールポート
1cのみを開くのであり、吸入行程時にシリンダ内には
均一混合気のスワール流が生成される。そしてこの均一
混合気のスワール流が圧縮行程の後期に乱れ成分に変換
して乱流を発生することから、燃焼室1a内の均一混合
気が乱流燃焼を伴う良好な均一燃焼を行うのであり、こ
の高負荷領域においても燃焼が促進され、エミッション
がより改善され、燃費もより向上する。
ン高負荷運転領域であって第2均一燃焼方式が選択され
る場合には、スワールバルブ開閉制御手段13jがスワ
ールバルブ10を開制御して吸入ポートのスワールポー
ト1cと共にメインポート1b及びサブポート1dも開
くのであり、吸気がメインポート1b,サブポート1
d,スワールポート1cの全てから行われて充分な吸気
量が確保されることにより高出力が得られる。また、シ
リンダ内にはスワール流が生成されなくなるので、その
結果、スワール流が圧縮行程の後半で乱れ成分に変換す
ることにより燃焼速度が上がりすぎてノッキングが発生
するような事態が未然に回避されるのであり、ノッキン
グのない良好な均一燃焼が行われる。
成層燃焼と均一燃焼とが両立して総合的にエミッション
がより改善され、燃費及び出力がより向上する。
に限定されるものではなく、燃料噴射弁手段として燃焼
室1a内に高圧燃料を直接噴射する筒内噴射インジェク
タ11のみを備え、この筒内噴射インジェクタ11によ
りエンジン低中負荷運転領域では圧縮行程の後期に燃料
噴射して成層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では吸入
行程の初期から燃料噴射して均一燃焼する燃料噴射式エ
ンジンにも適用できる。
の発明では、エンジン低中負荷運転領域で選択手段によ
り成層燃焼方式が選択されると、燃料噴射弁の制御によ
り成層燃焼し、その際、スワールバルブ開閉制御手段が
スワールバルブを閉制御する。このため、吸入行程時に
シリンダ内にはスワール流が生成され、このスワール流
が燃料噴射弁から噴射された成層燃焼用の燃料噴霧を包
囲して不用意に拡散するのを防止するのであり、こうし
て安定した良好な成層燃焼が行われ、エミッションの改
善、燃費の向上が図られる。
により均一燃焼方式が選択されると、燃料噴射弁の制御
により均一燃焼し、その際、エンジン負荷運転領域がス
ロットル全開付近を除く負荷程度の比較的に軽い領域で
あれば、スワールバルブ開閉制御手段がスワールバルブ
10を閉制御する。このため、吸入行程時にシリンダ内
には均一混合気のスワール流が生成され、このスワール
流が圧縮行程の後期に乱れ成分に変換することで、燃焼
速度の速い乱流燃焼を伴う良好な均一燃焼が行われて燃
焼が促進される。
する際、エンジン負荷運転領域がスロットル全開付近の
領域であれば、スワールバルブ開閉制御手段がスワール
バルブ10を開制御する。このため、吸気量が充分に確
保されると共にシリンダ内にはスワール流が生成され
ず、その結果、スワール流の乱れ成分への変換により燃
焼速度が上がりすぎてノッキングが発生するという事態
が未然に回避されるのであり、良好な均一燃焼が行われ
る。
ン中間負荷時に選択手段により2ゾーン燃焼方式が選択
されて2ゾーン燃焼する際にも、スワールバルブ開閉制
御手段がスワールバルブ10を閉制御する。このため、
吸入行程時にシリンダ内には均一混合気のスワール流が
生成され、このスワール流が燃料噴射弁から噴射された
成層燃焼用の燃料噴霧を包囲して不用意に拡散するのを
防止することで、良好な成層燃焼を伴う均一燃焼が行わ
れる。また、生成された均一混合気のスワール流が圧縮
行程の後期に乱れ成分に変換し、燃焼速度の速い乱流燃
焼を伴うことで燃焼が促進される。
ば、安定した良好な成層燃焼と均一燃焼とを両立させて
総合的にエミッションをより改善し、燃費及び出力をよ
り向上することができる。
ム対応図である。
断面図である。
ック図である。
チャートである。
段) 13 電子制御装置 13a A/Dコンバータ 13b 波形整形回路 13c,13d,13e 駆動回路 13f 燃焼方式選択手段 13g 成層燃焼用燃料噴射制御手段 13h 2ゾーン燃焼用燃料噴射制御手段 13i 均一燃焼用燃料噴射制御手段 13j スワールバルブ開閉制御手段13j 14 クランク角センサ
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジンの吸気通路に、開閉制御される
ことでその閉時にシリンダ内にスワール流を生成するス
ワールバルブを備えると共に、エンジン運転状態に基づ
き燃料噴射弁を制御してエンジン低中負荷運転領域では
成層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では均一燃焼する
燃料噴射式エンジンにおいて、 エンジン回転数及びエンジン負荷に基づき上記成層燃焼
または均一燃焼の各燃焼方式を択一的に選択する選択手
段と、 成層燃焼方式の選択時及びスロットル全開付近を除く高
負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時には上記スワー
ルバルブを閉制御し、スロットル全開付近の高負荷運転
領域での均一燃焼方式の選択時にはスワールバルブを開
制御するスワールバルブ開閉制御手段とを備えることを
特徴とする燃料噴射式エンジンのスワール制御装置。 - 【請求項2】 エンジンの吸気通路に、開閉制御される
ことでその閉時にシリンダ内にスワール流を生成するス
ワールバルブを備えると共に、エンジン運転状態に基づ
き燃料噴射弁を制御してエンジン低中負荷運転領域では
成層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では均一燃焼する
燃料噴射式エンジンにおいて、 燃焼室の中央部からシリンダボアの中心に向かって高圧
燃料を直接噴射する第1の燃料噴射弁手段と、 吸入系に低圧燃料を噴射する第2の燃料噴射弁手段と、 エンジン回転数及びエンジン負荷に基づきエンジン低中
負荷時には成層燃焼方式を選択し、エンジン中間負荷時
には成層燃焼と均一燃焼との双方による2ゾーン燃焼方
式を選択すると共に、エンジン高負荷時には均一燃焼方
式を選択する選択手段と、 成層燃焼方式の選択時には上記第1の燃料噴射弁手段か
らのみ燃料を噴射させ、2ゾーン燃焼方式の選択時には
燃料噴射量を分担して上記第2の燃料噴射弁手段から燃
料を噴射させると共に上記第1の燃料噴射弁手段から燃
料を噴射させ、均一燃焼方式の選択時には上記第2の燃
料噴射弁手段からのみ燃料を噴射させる燃料噴射制御手
段と、 成層燃焼方式の選択時、2ゾーン燃焼方式の選択時、及
びスロットル全開付近を除く高負荷運転領域での均一燃
焼方式の選択時には上記スワールバルブを閉制御し、ス
ロットル全開付近の高負荷運転領域での均一燃焼方式の
選択時にはスワールバルブを開制御するスワールバルブ
開閉制御手段とを備えることを特徴とする燃料噴射式エ
ンジンのスワール制御装置。 - 【請求項3】 上記燃料噴射制御手段は、上記第1の燃
料噴射弁手段からの燃料噴射時期を圧縮行程の後期と
し、上記第2の燃料噴射弁手段からの燃料噴射時期を吸
入行程の直前とすることを特徴とする請求項2記載の燃
料噴射式エンジンのスワール制御装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08171294A JP3361381B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 燃料噴射式エンジンのスワール制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08171294A JP3361381B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 燃料噴射式エンジンのスワール制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07293260A JPH07293260A (ja) | 1995-11-07 |
JP3361381B2 true JP3361381B2 (ja) | 2003-01-07 |
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JP08171294A Expired - Fee Related JP3361381B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 燃料噴射式エンジンのスワール制御装置 |
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JP3554167B2 (ja) * | 1997-12-02 | 2004-08-18 | 株式会社日立製作所 | 筒内噴射エンジンの制御装置 |
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JP4070377B2 (ja) * | 1999-07-21 | 2008-04-02 | 大阪瓦斯株式会社 | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
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-
1994
- 1994-04-20 JP JP08171294A patent/JP3361381B2/ja not_active Expired - Fee Related
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