JP3770041B2 - 圧縮着火エンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火プラグの火花点火によらず、圧縮行程後期から上死点付近で自己着火させる圧縮着火エンジンに関し、
要求トルクとエンジン回転数から自己着火が可能となる空気量を決定し、高負荷から低負荷で且つ高回転から低回転までの運転領域で自己着火が可能な圧縮着火エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの燃費低減を目的に、エンジンの高圧縮比化,吸気加熱等により燃焼室内での混合気の温度を上昇させ、所定の運転領域において点火プラグの火花点火ではなく、圧縮行程後期または上死点付近で自己着火させる圧縮着火エンジンが特開昭62−157220号に記載されている。
【0003】
また、燃焼室内の混合気が自己着火した時、燃焼ガス中のイオンを介して流れるイオン電流に基づき着火時期を検出し、エンジン運転状態に基づいて決められた目標着火時期と前記着火時期との比較結果に応じ、エンジン排気ガスを吸気系に還流する、もしくはヒータを吸気系に設けることより吸入空気を加熱し、自己着火による着火時期を適切に制御する方法が、特開平11-6436号に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧縮着火エンジンにおいて、エンジン排ガスを吸気系に還流する方法は高温の排気ガスを用いることにより自己着火を容易にするが、当量比を大きく出来ず高負荷運転は困難である。また、吸入空気をヒータ等で加熱すると空気は膨張するため充填効率が低下し、要求出力値を満たすことができない。
【0005】
本発明はこのような問題に着目し、エンジン排気ガスの還流、及び吸気用ヒータを設けることなく、高負荷運転領域で自己着火が可能な圧縮着火エンジンを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1記載の発明は、点火プラグの火花点火によらず、圧縮行程後期または上死点付近で自己着火させる圧縮着火エンジンにおいて、エンジン回転数と要求トルクの関係から燃料噴射量を決定する手段と、エンジン回転数から着火時期を決定する手段と、エンジン回転数と燃料噴射量の関係から着火時期を決定する手段と、吸入空気量が前記目標吸入空気量となるように制御する吸入空気量制御手段を備えたことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、マイクロコンピュータを搭載したコントローラを設け、前記コントローラにエンジン回転数,アクセル踏み込み量を入力することより燃料噴射量,着火時期,着火時期を決定し、且つ吸入空気量制御手段の動作を制御することを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、吸入空気量制御手段として、吸気弁の開閉時期を運転状態に基づき可変できる機構を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、吸入空気量制御手段として、過給機を備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、吸入空気量制御手段として、排気ターボ過給機を備えたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、図を用いて説明する。
【0012】
図1は、本発明の第1の実施例に係る圧縮着火エンジンの構成を示す。この圧縮着火エンジンは、吸入空気量制御手段として後述する電磁式吸気弁9を備え、吸気弁の開閉時期を制御することにより充填効率を調節することが可能である。また、充填効率が100%の場合において圧縮比は20となり、所定の運転領域において点火プラグによる火花点火ではなく、圧縮行程後期または上死点付近で自己着火する。
【0013】
この圧縮着火エンジンのシリンダ1にピストン2が挿入され、ピストン2はコンロッド3を経由してクランク軸4と接続している。このピストン2の上下運動によりクランク軸を回転させる。シリンダ1とピストン2によって形成される燃焼室5に通じるように吸気管6、排気管7を設け、吸気管6には燃料噴射弁8を設ける。吸気管6,排気管7にはそれぞれ電磁式の吸気弁9,排気弁10が設けられる。図示はしていないが、燃焼室5の中心上部に点火プラグが設けられる。
【0014】
アクセル11はアクセル踏み込み量が検出可能なセンサを備え、その信号がコントローラ12に入力される。またクランク軸4に回転数が検出可能なセンサを設け、信号はコントローラ12に入力される。
【0015】
コントローラ12は、アクセル踏み込み量、即ち要求トルクに対する燃料噴射量、及びクランク軸4の回転数に対する目標点火時期のデータベースを予め用意しており、コントローラ12により燃料噴射量が決定すると、燃料噴射量の信号が燃料噴射弁8へ出力される。
【0016】
自己着火時期は空燃比と温度によって制御され、コントローラ12では回転数と燃料噴射量に対する目標空気量のデータベースを予め用意し、データベースを参照することにより、目標着火時期において自己着火を生じさせるために必要な目標吸入空気量を決定する。
【0017】
前記目標吸入空気量の要求を満たすために、コントローラ12では吸気弁9の開閉時期を決定し、開閉時期の信号が吸気弁9へ出力される。
【0018】
排気弁10も電磁式が用いられ、コントローラ12によって制御されているが、カム式の排気弁を用いても良い。
【0019】
高速走行で高トルクが要求される運転領域で圧縮着火運転する場合、まず、アクセル11の踏み込み量と、クランク軸4の回転数が検出され、コントローラ
12に信号が送られる。コントローラ12ではアクセルの踏み込み量を要求トルクに変換し、要求トルクと回転数に応じた燃料噴射量をコントローラ12に用意したデータベースから決定する。要求トルクと回転数から燃料噴射量を決定するマップを図2に示す。要求トルクが同じでも高速走行時のように回転数が高くなれば燃料噴射量は少なくなる。
【0020】
次に、コントローラ12は回転数から目標着火時期をデータベースにより決定する。マップを図3に示す。回転数によって最適な着火時期は変わることはなく、また、トルクや空燃比の影響を殆ど受けることはない。
【0021】
上述した燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。マップを図4に示す。
【0022】
自己着火では、図5に示すように冷炎,青炎,熱炎の3つの燃焼が生じる。約700Kで冷炎が生じ、900Kまで青炎燃焼が続く。900Kを越えると熱炎の領域となる。熱発生の殆どは熱炎の領域で生じ、冷炎,青炎の燃焼時間だけ燃焼が遅れることとなる。ここで冷炎,青炎の発生している時間を着火遅れ時間と定義するが、着火遅れ時間は、空燃比,温度,圧力によって決まる。
【0023】
高回転運転領域の場合は一サイクルあたりの時間は短く、自己着火させるためには燃焼室5内の温度を高くし冷炎の発生が早くなるように制御する。燃焼室5内の空気を圧縮した場合、空燃比が高いほど比熱比は大きく、時間に対する温度上昇率は高くなるため、本実施例のように高トルクで回転数が高い領域では目標吸入空気量が高くなるよう設定する。
【0024】
次にコントローラ12において、前記目標吸入空気量となるように電磁式吸気弁9の動作を決定する。クランク角度に対する弁リフト量を図6に示す。破線は高回転での火花点火運転領域での吸気弁9の動作を表し、本実施例のように高回転の場合、空気はピストン下死点後も慣性によって流入し、燃焼室5の圧力が入り口より高くなると逆流を生じる。そこで、早く吸気弁9を閉じるように制御することにより、吸入空気量を増して充填効率、即ち圧縮比を高めることができる。
【0025】
吸気行程が始まるとコントローラ12から信号が電磁式吸気弁9へ送信され、所定のタイミングで開く。エンジン回転数によって異なるが燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。燃料を吸気行程前期に噴射することにより、燃料と空気の混合を促す。
【0026】
燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達する時期で吸気弁9は閉じ、充填効率は105から110%、圧縮比で
22となり目標吸入空気量を達成する。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。圧縮後期に到達すると、燃焼室5内で自己着火が生じ、出力を得ることができる。以上のように、吸気の加熱,排気ガスの還流を用いず、電磁式吸気弁を用いて吸入空気量を制御するにより、高回転で高トルクの領域で圧縮着火運転を可能とする。
【0027】
低速走行で低トルクの運転領域で圧縮着火運転する場合、まず、アクセル11の踏み込み量と、クランク軸4の回転数が検出され、コントローラ12に信号が送られる。コントローラ12ではアクセルの踏み込み量を要求トルクに変換し、要求トルクと回転数に応じた燃料噴射量をコントローラ12に用意したデータベースから決定する。
【0028】
次に、コントローラ12は回転数から目標着火時期をデータベースにより決定する。
【0029】
低回転の場合、高回転と同じ時期で自己着火させると圧縮行程で燃焼が生じて負の仕事が増えるため、目標着火時期は遅くする。
【0030】
燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。
【0031】
低回転運転領域の場合は一サイクルあたりの時間は長く、自己着火を遅らせるために燃焼室5内の温度を低くし冷炎の発生が遅くなるよう目標吸入空気量を低く設定する。
【0032】
次にコントローラ12において、前記目標吸入空気量となるように電磁式吸気弁9の動作を決定する。クランク角度に対する弁リフト量を図7に示す。破線は低回転での火花点火運転領域での吸気弁9の動作を表し、低回転の場合は空気の流入に慣性効果はなく、ピストン2の動きと吸入空気量は一致する。そこで、早く吸気弁9を閉じるように制御することにより、吸入空気量を減らし、充填効率、即ち圧縮比を減少することができる。
【0033】
吸気行程が始まるとコントローラ12から信号が電磁式吸気弁9へ送信され、所定のタイミングで開く。燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。
【0034】
燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達すより早く吸気弁9は閉じ、充填効率を減少させ目標吸入空気量を達成する。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。圧縮後期に到達すると、燃焼室5内で自己着火が生じ、出力を得ることができる。
【0035】
以上のように、吸入空気量を減らし圧縮着火することにより燃焼温度を低くでき、NOの発生を抑えることができる。
【0036】
エンジン始動時は触媒の早期活性化を目的として、上死点または上死点以後に燃焼させ、排気ガスの温度を高くする。このような条件で圧縮着火運転する場合、エンジン回転数はアイドル相当で、トルクはエンジンの回転を維持できる値が要求値となる。
【0037】
燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。
【0038】
始動時は低回転運転領域より更に目標吸入空気量を低く設定するため、コントローラ12において、低トルク低回転の運転領域よりも早く吸気弁9を閉じるように制御することにより、吸入空気量を減らし圧縮比を減少することができる。
【0039】
エンジンが始動すると、コントローラ12から信号が電磁式吸気弁9へ送信され、所定のタイミングで開く。燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。
【0040】
燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達するより早く吸気弁9は閉じ目標吸入空気量を達成する。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。吸入空気量を少なくしているため、上死点または上死点以後燃焼室5内で自己着火が生じる。
【0041】
以上のように、吸入空気量を減らし圧縮着火することにより上死点または上死点以後に自己着火を生じさせ触媒を早期活性化できる。
【0042】
図8は、本発明の第2の実施例に係る圧縮着火エンジンの構成を示す。この圧縮着火エンジンは、空気量制御手段として吸気管6上流に送風機13とモータ
14で構成された過給機を設け、充填効率を制御可能である。
【0043】
また、充填効率が100%の場合において圧縮比は12となり、所定の運転領域において点火プラグによる火花点火ではなく、圧縮行程後期または上死点付近で自己着火する。
【0044】
この圧縮着火エンジンのシリンダ1にピストン2が挿入され、ピストン2はコンロッド3を経由してクランク軸4と接続している。シリンダ1とピストン2によって形成される燃焼室5に通じるように吸気管6,排気管7を設け、吸気管6には燃料噴射弁8を設けられる。吸気管6,排気管7にはカムで動作する吸気弁9,排気弁10が設けられる。図示はしていないが、燃焼室5の中心上部に点火プラグが設けられる。
【0045】
アクセル11はアクセル踏み込み量が検出可能なセンサを備え、その信号がコントローラ12に入力される。またクランク軸4に回転数が検出可能なセンサを設け、信号はコントローラ12に入力される。
【0046】
コントローラ12は、アクセル踏み込み量、即ち要求トルクに対する燃料噴射量、及びクランク軸4の回転数に対する目標点火時期のデータベースを予め用意しており、コントローラ12により燃料噴射量が決定すると、燃料噴射量の信号が燃料噴射弁8へ出力される。
【0047】
自己着火時期は空燃比と温度によって制御され、コントローラ12では回転数と燃料噴射量に対する目標空気量のデータベースを予め用意し、データベースを参照することにより、目標着火時期において自己着火を生じさせるために必要な目標吸入空気量を決定する。
【0048】
前記目標吸入空気量の要求を満たすために、コントローラ12では送風機13の回転をモータ14により制御する信号を送信し制御する。
【0049】
高速走行で高トルクが要求される運転領域で圧縮着火運転する場合、まず、アクセル11の踏み込み量と、クランク軸4の回転数が検出され、コントローラ
12に信号が送られる。コントローラ12ではアクセルの踏み込み量を要求トルクに変換し、要求トルクと回転数に応じた燃料噴射量をコントローラ12に用意したデータベースから決定する。
【0050】
次に、コントローラ12は回転数から目標着火時期をデータベースにより決定する。
【0051】
上述した燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。
【0052】
高回転運転領域の場合、自己着火させるために燃焼室5内の温度を高くし冷炎の発生が早くなるように制御する。燃焼室5内の空気を圧縮した場合、空燃比が高いほど比熱比は大きく、時間に対する温度上昇率は高くなるため、本実施例のように高トルクで回転数が高い領域では目標吸入空気量が高くなるよう設定する。
【0053】
コントローラ12は、前記目標吸入空気量となるように送風機13をモータ
14により回転させるよう信号を送る。送風機13は圧縮した空気を吸気管6に送り込み、最大200%に近い充填効率を達成できる。
【0054】
吸気行程が始まると、カムによって吸気弁9が開き、送風機13によって圧縮された空気が燃焼室5へ流入する。高トルク高回転ではモータは高出力で動作する。
【0055】
エンジン回転数によって異なるが燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達した後に吸気弁9は閉じるが、過給により充填効率を約200%となり、目標吸入空気量を達成することができる。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。圧縮後期に到達すると、燃焼室5内で自己着火が生じ、出力を得ることができる。以上のように、吸気の加熱,排気ガスの還流を用いず、過給機を用いて吸入空気量を制御するにより、高回転で高トルクの領域で圧縮着火運転を可能とする。
【0056】
低速走行で低トルクの運転領域で圧縮着火運転する場合、まず、アクセル11の踏み込み量と、クランク軸4の回転数が検出され、コントローラ12に信号が送られる。コントローラ12ではアクセルの踏み込み量を要求トルクに変換し、要求トルクと回転数に応じた燃料噴射量をコントローラ12に用意したデータベースから決定する。
【0057】
次に、コントローラ12は回転数から目標着火時期をデータベースにより決定する。
【0058】
低回転の場合、高回転と同じ時期で自己着火させると圧縮行程で燃焼が生じて負の仕事が増えるため、目標着火時期は遅くする。
【0059】
燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。
【0060】
低回転運転領域の場合は一サイクルあたりの時間は長く、自己着火を遅らせるために燃焼室5内の温度を低くし冷炎の発生が遅くなるよう目標吸入空気量を低く設定する。
【0061】
次にコントローラ12において、前記目標吸入空気量となるように送風機13をモータ14により回転させる信号を送る。低トルク運転時は吸入空気量を減らし、充填効率は1150%となるよう制御する。
【0062】
吸気行程が始まると、カムによって吸気弁9が開き、送風機13によって圧縮された空気が燃焼室5へ流入する。低トルク低回転ではモータは低出力で動作する。
【0063】
吸気行程が始まるとカムによって吸気弁9が開き、送風機13によって圧縮された空気が燃焼室5へ流入する。燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。
【0064】
燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達した後に吸気弁9は閉じるが、過給により充填効率は150%となり、目標吸入空気量を達成することができる。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。圧縮後期に到達すると、燃焼室5内で自己着火が生じ、出力を得ることができる。
【0065】
以上のように、吸入空気量を減らし圧縮着火することにより燃焼温度を低くでき、NOの発生を抑えることができる。
【0066】
図9は、本発明の第3の実施例に係る圧縮着火エンジンの構成を示す。この圧縮着火エンジンは空気量制御手段として、吸気管6上流の送風機13,排気管7下流の排気タービン15で構成される排気ターボ過給機を設け、高温,高圧の排気ガスを排気タービン15に作用させることにより送風機13から圧縮空気を送ることができる。
【0067】
また、充填効率が100%の場合において圧縮比は12となり、所定の運転領域において点火プラグによる火花点火ではなく、圧縮行程後期または上死点付近で自己着火する。
【0068】
この圧縮着火エンジンのシリンダ1にピストン2が挿入され、ピストン2はコンロッド3を経由してクランク軸4と接続している。シリンダ1とピストン2によって形成される燃焼室5に通じるように吸気管6,排気管7を設け、吸気管6には燃料噴射弁8を設けられる。吸気管6,排気管7にはカムで動作する吸気弁9,排気弁10が設けられる。図示はしていないが、燃焼室5の中心上部に点火プラグが設けられる。
【0069】
アクセル11はアクセル踏み込み量が検出可能なセンサを備え、その信号がコントローラ12に入力される。またクランク軸4に回転数が検出可能なセンサを設け、信号はコントローラ12に入力される。
【0070】
コントローラ12は、アクセル踏み込み量、即ち要求トルクに対する燃料噴射量、及びクランク軸4の回転数に対する目標点火時期のデータベースを予め用意しており、コントローラ12により燃料噴射量が決定すると、燃料噴射量の信号が燃料噴射弁8へ出力される。
【0071】
自己着火時期は空燃比と温度によって制御され、コントローラ12では回転数と燃料噴射量に対する目標空気量のデータベースを予め用意し、データベースを参照することにより、目標着火時期において自己着火を生じさせるために必要な目標吸入空気量を決定する。
【0072】
前記目標吸入空気量の要求を満たすために、コントローラ12では送風機13の回転をモータ14により制御する信号を送信し制御する。
【0073】
高速走行で高トルクが要求される運転領域で圧縮着火運転する場合、まず、アクセル11の踏み込み量と、クランク軸4の回転数が検出され、コントローラ
12に信号が送られる。コントローラ12ではアクセルの踏み込み量を要求トルクに変換し、要求トルクと回転数に応じた燃料噴射量をコントローラ12に用意したデータベースから決定する。
【0074】
次に、コントローラ12は回転数から目標着火時期をデータベースにより決定する。
【0075】
上述した燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。
【0076】
高回転運転領域の場合、自己着火させるために燃焼室5内の温度を高くし冷炎の発生が早くなるように制御する。燃焼室5内の空気を圧縮した場合、空燃比が高いほど比熱比は大きく、時間に対する温度上昇率は高くなるため、本実施例のように高トルクで回転数が高い領域では目標吸入空気量が高くなるよう設定する。
【0077】
コントローラ12は、前記目標吸入空気量となるように送風機13を排気タービン15により回転させるよう信号を送る。送風機13は圧縮した空気を吸気管6に送り込み、最大200%に近い充填効率を達成できる。
【0078】
吸気行程が始まると、カムによって吸気弁9が開き、送風機13によって圧縮された空気が燃焼室5へ流入する。
【0079】
エンジン回転数によって異なるが燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達した後に吸気弁9は閉じるが、過給により充填効率を約200%となり、目標吸入空気量を達成することができる。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。圧縮後期に到達すると、燃焼室5内で自己着火が生じ、出力を得ることができる。以上のように、吸気の加熱,排気ガスの還流を用いず、排気ターボ過給機を用いて吸入空気量を制御するにより、高回転で高トルクの領域で圧縮着火運転を可能とする。
【0080】
低速走行で低トルクの運転領域で圧縮着火運転する場合、まず、アクセル11の踏み込み量と、クランク軸4の回転数が検出され、コントローラ12に信号が送られる。コントローラ12ではアクセルの踏み込み量を要求トルクに変換し、要求トルクと回転数に応じた燃料噴射量をコントローラ12に用意したデータベースから決定する。
【0081】
次に、コントローラ12は回転数から目標着火時期をデータベースにより決定する。
【0082】
低回転の場合、高回転と同じ時期で自己着火させると圧縮行程で燃焼が生じて負の仕事が増えるため、目標着火時期は遅くする。
【0083】
燃料噴射量,回転数を用い、コントローラ12に用意したデータベースから圧縮着火するために必要な吸入空気量を決定する。
【0084】
低回転運転領域の場合は一サイクルあたりの時間は長く、自己着火を遅らせるために燃焼室5内の温度を低くし冷炎の発生が遅くなるよう目標吸入空気量を低く設定する。
【0085】
次にコントローラ12において、前記目標吸入空気量となるように送風機13を排気タービン15により回転させる信号を送る。低トルク運転時は吸入空気量を減らし、充填効率は150%となるよう制御する。
【0086】
吸気行程が始まると、カムによって吸気弁9が開き、送風機13によって圧縮された空気が燃焼室5へ流入する。
【0087】
吸気行程が始まるとカムによって吸気弁9が開き、送風機13によって圧縮された空気が燃焼室5へ流入する。燃料噴射時期は吸気開始からクランク角60°までの間とし、コントローラ12から燃料噴射弁8に信号が送信され、所定の量で燃料を噴射する。
【0088】
燃料噴霧は吸入空気の流れに乗って燃焼室5に吸入される。ピストン2が下死点に達した後に吸気弁9は閉じるが、過給により充填効率は150%となり、目標吸入空気量を達成することができる。圧縮行程が始まると、燃焼室5内の温度は上昇し、燃料は気化して混合気を形成する。圧縮後期に到達すると、燃焼室5内で自己着火が生じ、出力を得ることができる。
【0089】
以上のように、吸入空気量を減らし圧縮着火することにより燃焼温度を低くでき、NOの発生を抑えることができる。
【0090】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁式吸気弁、または過給機のように吸入空気量を制御する手段を備えることにより、エンジン排気ガスの還流、及び吸気用ヒータを設けることなく、高負荷運転領域で自己着火が可能な圧縮着火エンジンを提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の構成図。
【図2】自己着火運転時の燃料量を決定するマップ。
【図3】自己着火運転時の着火時期を決定するマップ。
【図4】自己着火運転時の目標空気量を決定するマップ。
【図5】自己着火燃焼時の温度変化のグラフ。
【図6】高トルク高回転運転時の電磁式吸気弁のリフト量。
【図7】低トルク低回転運転時の電磁式吸気弁のリフト量。
【図8】実施例2の構成図。
【図9】実施例3の構成図。
【符号の説明】
1…シリンダ、2…ピストン、3…コンロッド、4…クランク軸、5…燃焼室、6…吸気管、7…排気管、8…燃料噴射弁、9…吸気弁、10…排気弁、11…アクセル、12…コントローラ、13…送風機、14…モータ、15…排気タービン。
Claims (5)
- 点火プラグの火花点火によらず、圧縮行程後期または上死点付近で自己着火させる圧縮着火エンジンにおいて、
エンジン回転数と要求トルクの関係から燃料噴射量を決定する手段と、
エンジン回転数から着火時期を決定する手段と、
エンジン回転数と燃料噴射量の関係から目標吸入空気量を決定する手段と、
吸入空気量が前記目標吸入空気量となるように制御する吸入空気量制御手段を備え、
高トルクで回転数が高い領域では目標吸入空気量が高くなるよう設定し、
低速走行で低トルクの運転領域では、前記高トルクで回転数が高い領域よりも目標吸入空気量を低く設定し、
エンジン始動時は上死点または上死点以後に燃焼させ、且つ始動時は低回転運転領域より更に目標吸入空気量を低く設定した
ことを特徴とする圧縮着火エンジン。 - 請求項1において、
前記要求トルクは、アクセル踏み込み量の関係として求めることを特徴とする圧縮着火エンジン。 - 請求項1において、前記吸入空気量制御手段は、吸気弁の開閉時期を機関の運転状態に基づき可変できる電磁駆動機構を備えたことを特徴とする圧縮着火エンジン。
- 請求項1において、前記吸入空気量制御手段は、過給機を含んで構成されることを特徴とする圧縮着火エンジン。
- 請求項1において、前記吸入空気量制御手段は、排気ターボ過給機を含んで構成されることを特徴とする圧縮着火エンジン。
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