JP4470724B2 - Sub-chamber internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、副室式内燃機関に関する。 The present invention relates to a sub-chamber internal combustion engine.
従来から、主燃焼室及びその主燃焼室に隣接して設けられる副燃焼室を備えた副室式内燃機関が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
従来の技術では、燃料の圧力と副燃焼室の圧力との差を変えることによりチェックバルブを開閉して、チェックバルブを介して副燃焼室に燃料を供給することが行われている。 In the prior art, the check valve is opened and closed by changing the difference between the fuel pressure and the pressure in the auxiliary combustion chamber, and the fuel is supplied to the auxiliary combustion chamber via the check valve.
しかし、従来の技術では、運転状態に関わらず一様にチェックバルブを開閉しているので、運転状態によっては、副燃焼室に供給される燃料が適切な量とならないことがある。 However, in the conventional technology, the check valve is opened and closed uniformly regardless of the operating state, and therefore the fuel supplied to the auxiliary combustion chamber may not be an appropriate amount depending on the operating state.
そこで、本発明の課題は、運転状態に応じて副燃焼室に適切な量の燃料を供給することができる副室式内燃機関を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sub-chamber internal combustion engine that can supply an appropriate amount of fuel to the sub-combustion chamber according to the operating state.
本発明に係る副室式内燃機関は、燃焼室と、燃料供給部と、制御部とを備える。
燃焼室は、主燃焼室と副燃焼室とを有する。
副燃焼室は、主燃焼室に隣接して連通する。
燃料供給部は、チェックバルブを介して、副燃焼室に燃料を供給する。
チェックバルブは、燃料の圧力と燃焼室の圧力との差が境界値以上である場合に開状態となり、燃料の圧力と燃焼室の圧力との差が境界値未満である場合に閉状態となる。
制御部は、運転状態に応じて、燃焼室の圧力が燃料の圧力より境界値以上小さくなる時間の長さを制御する。
The sub-chamber internal combustion engine according to the present invention includes a combustion chamber, a fuel supply unit, and a control unit.
The combustion chamber has a main combustion chamber and a sub-combustion chamber.
The auxiliary combustion chamber communicates adjacent to the main combustion chamber.
The fuel supply unit supplies fuel to the auxiliary combustion chamber via the check valve.
The check valve is opened when the difference between the fuel pressure and the combustion chamber pressure is greater than or equal to the boundary value, and the check valve is closed when the difference between the fuel pressure and the combustion chamber pressure is less than the boundary value. .
The control unit controls the length of time during which the pressure in the combustion chamber is lower than the fuel pressure by a boundary value or more according to the operating state.
この副室式内燃機関では、制御部は、運転状態に応じて、燃焼室の圧力が燃料の圧力より境界値以上小さくなるように制御する。これにより、運転状態に応じて、燃料の圧力と燃焼室の圧力との差を境界値以上にすることができる。 In this sub-chamber internal combustion engine, the control unit controls the pressure of the combustion chamber to be smaller than the fuel pressure by a boundary value or more according to the operating state. Thereby, the difference between the pressure of the fuel and the pressure of the combustion chamber can be made equal to or greater than the boundary value according to the operating state.
本発明に係る副室式内燃機関では、運転状態に応じて、燃料の圧力と燃焼室の圧力との差を境界値以上にすることで、チェックバルブを閉状態から開状態へ変化させることができる。このため、運転状態に応じて副燃焼室に適切な量の燃料を供給することができる。 In the sub-chamber internal combustion engine according to the present invention, the check valve can be changed from the closed state to the open state by setting the difference between the fuel pressure and the combustion chamber pressure to a boundary value or more according to the operating state. it can. For this reason, it is possible to supply an appropriate amount of fuel to the auxiliary combustion chamber according to the operating state.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る副室式内燃機関の断面図を図1に示す。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the sub-chamber internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.
(副室式内燃機関の概略構成)
副室式内燃機関1は、主として、主燃焼室63、吸排気機構、燃料噴射弁27、改質燃料供給機構(燃料供給部)30、副燃焼室61、点火プラグ70、可変バルブタイミング機構81,82及びECU(制御部)40を備える。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
The sub-chamber internal combustion engine 1 mainly includes a
主燃焼室63は、シリンダヘッド20,シリンダブロック10およびピストン3に囲まれた室である。シリンダヘッド20には、主燃焼室63に新気混合気を供給するための吸気ポート23と、主燃焼室63から既燃ガスを排気ガスとして排出するための排気ポート24とが形成されている。
The
また、吸排気機構として、吸気コレクタ92及び吸気マニホルド91は、吸気ポート23の上流に位置している。吸気コレクタ92には、スロットルバルブ93a及びスロットル駆動装置93bが上流側に配備されている。吸気ポート23の下流には吸気バルブ21が、排気ポート24の上流には排気バルブ22が配備されている。クランクシャフトの回転に連動して回転する吸気用カム軸21b/排気用カム軸22bに固定された吸気用カム21a/排気用カム22aは、吸気バルブ21/排気バルブ22の上方に配置されており、吸気バルブ21/排気バルブ22を開閉させる。
As an intake / exhaust mechanism, the
燃料噴射弁27は、吸気ポート23に主室燃料を噴射する弁である。ここで、主室燃料は、副燃焼室61を介さずに主燃焼室63に供給されるための燃料であり、ガソリン燃料(液体燃料)である。燃料配管29を介して燃料噴射弁27に燃料を送り出す燃料ポンプ25は、吸気用カム軸21bの端部近傍に配備されており、ガソリン燃料を加圧する。
The fuel injection valve 27 is a valve that injects main chamber fuel into the
副燃焼室61は、主燃焼室63に隣接して設けられる室であり、副燃焼室壁61aに囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁61aが配置され、副燃焼室61が形成される。また、副燃焼室壁61aの膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室61とを連通する複数の連通路61bが形成されている。これにより、主燃焼室63の圧力と副燃焼室61の圧力とは、概ね同じ値(以下、Pとする)になる。点火プラグ70は、その先端が副燃焼室61に突出するように設けられている。
The
改質燃料供給機構30の燃料改質装置31は、副室燃料を生成する装置である。ここで、副室燃料は、主燃焼室63を介さずに副燃焼室61に供給されるための燃料であり、ガソリン燃料(液体燃料)の燃焼性が改質された気体燃料である。燃料改質装置31は、改質燃料第1配管32を介してチェックバルブ33に接続されている。また、チェックバルブ33は、改質燃料第2配管34を介して改質燃料噴射口35に接続されている。改質燃料噴射口35は、副燃焼室壁61aに形成されている。
The
可変バルブタイミング機構81,82は、油圧駆動式であり、クランクシャフトに対するカム軸21b,22bの位相及びリフト量を変化させることで、吸気バルブ21,排気バルブ22の開閉時期を進角化あるいは遅角化させる。ここで、可変バルブタイミング機構81,82は、吸気バルブ21が開くタイミングと吸気バルブ21が閉まるタイミングとを独立して変化させる。可変バルブタイミング機構81,82の具体的構成については、周知であるため、ここでは説明を省略する。
The variable
ECU40は、燃料噴射弁27、燃料ポンプ25、燃料改質装置31、点火プラグ70、可変バルブタイミング機構81,82、スロットル駆動装置93bなどに電気的に接続されている。
The ECU 40 is electrically connected to the fuel injection valve 27, the
(副室式内燃機関の概略動作)
副室式内燃機関1では、吸気行程において、燃料ポンプ25で加圧された燃料が、燃料配管29を介して燃料噴射弁27に供給される。燃料噴射弁27は、吸気コレクタ92と吸気マニホルド91とを経由して吸気ポート23に導入された新気空気に、燃料を噴射する。これにより、新気混合気が生成される。そして、吸気行程において、吸気用カム21aにより吸気バルブ21は開状態とされ、新気混合気は吸気ポート23から主燃焼室63へ導入される。ここで、主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc(図4参照)以下になった場合、改質燃料供給機構30は、副室燃料を副燃焼室61へ供給する。境界圧力Pcは、副室燃料の圧力Peとの差が境界値Bとなる圧力である。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
In the sub-chamber internal combustion engine 1, the fuel pressurized by the
圧縮行程においては、主燃焼室63で新気混合気が圧縮されるとともに、主燃焼室63の新気混合気の一部が、連通路61bを介して主燃焼室63から副燃焼室61へ導入される。
In the compression stroke, the fresh air mixture is compressed in the
点火プラグ70により、副燃焼室61の燃料は所定のタイミングで着火され燃焼する。ここで、副燃焼室61の燃料は、副室燃料が供給された場合、新気混合気に含まれる燃料と副室燃料とであり、副室燃料が供給されない場合、新気混合気に含まれる燃料である。副燃焼室61の燃焼ガス(火炎)は、連通路61bを介して主燃焼室63へトーチ状に放射され、主燃焼室63の均質な新気混合気を燃焼させる。
By the
膨張行程では、新気混合気が燃焼して発生した燃焼圧力によって、ピストン3が押し下げられる。
In the expansion stroke, the
排気行程では、排気用カム22aにより排気バルブ22は開状態とされ、主燃焼室63で燃焼された既燃ガスが、排気ガスとして排気ポート24へ排出される。
In the exhaust stroke, the
ECU40は、燃料噴射弁27、燃料ポンプ25、燃料改質装置31、点火プラグ70、可変バルブタイミング機構81,82、スロットル駆動装置93bなどに対して、制御の信号を供給し各種の制御を行う。ECU40は、各種の制御を行うためのロジックを実行する。例えば、ECU40は、所定のロジックを、電気回路的に、ソフト的に又はその両方により実行する。
The ECU 40 performs various controls by supplying control signals to the fuel injection valve 27, the
(改質燃料供給機構の詳細構成)
改質燃料供給機構30は、主として、燃料改質装置31、改質燃料第1配管32、チェックバルブ33、改質燃料第2配管34及び改質燃料噴射口35を備える。
(Detailed configuration of reformed fuel supply mechanism)
The reformed
燃料改質装置31は、副室燃料を生成する。具体的には、燃料改質装置31は、ガソリン燃料を触媒反応により酸化して、水素及び一酸化炭素を中心とした改質ガス(副室燃料)にする。副室燃料のうち、一酸化炭素は燃焼性に特に影響を与えないが、水素はガソリン燃料よりも燃焼性が高い。すなわち、燃料改質装置31は、ガソリン燃料の燃焼性を改質して、副室燃料を生成する。
The
燃料改質装置31は、改質燃料第1配管32を介してチェックバルブ33に接続されている。改質燃料第1配管32には、燃料改質装置31で生成された副室燃料が満たされている。チェックバルブ33は、ボールがスプリングによって所定の力で保持されて構成されている。チェックバルブ33は、差圧が境界値B以上である場合(図4に示す「主燃焼室の圧力」参照)に開状態となり、差圧が境界値B未満である場合(図3に示す主燃焼室の圧力参照)に閉状態となる。ここで、差圧は、改質燃料第1配管32における副室燃料の圧力Peと、改質燃料第2配管34における気体の圧力との差、すなわち、副室燃料の圧力Peと副燃焼室61の圧力Pとの差である。
The
また、チェックバルブ33は、改質燃料第2配管34を介して改質燃料噴射口35に接続されている。改質燃料噴射口35は、副燃焼室壁61aに形成されており、改質燃料第2配管34と副燃焼室61とを連通している。これにより、チェックバルブ33が閉状態の場合、副燃焼室61の圧力Pと改質燃料第2配管34における気体の圧力とは概ね同じ圧力になる。
The
(改質燃料供給機構の詳細動作)
燃料改質装置31は、ECU40から制御の信号を受けて、ガソリン燃料の燃焼性を改質して、副室燃料を生成する。副室燃料は、改質燃料第1配管32を介してチェックバルブ33まで供給されている。
(Detailed operation of reformed fuel supply mechanism)
The
主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pcを超えている場合(図3参照)、副燃焼室61の圧力Pも境界圧力Pcを超えており、副室燃料の圧力Peと副燃焼室61の圧力Pとの差は境界値B未満となっている。すなわち、差圧が境界値B未満となっているので、チェックバルブ33が閉状態となっている。チェックバルブ33が閉状態の場合、副室燃料は、チェックバルブ33より先へ供給されず、副燃焼室61へ供給されない。
When the pressure P of the
主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下である場合(図4参照)、副燃焼室61の圧力Pも境界圧力Pc以下であり、副室燃料の圧力Peと副燃焼室61の圧力Pとの差は境界値B以上となっている。すなわち、差圧が境界値B以上となっているので、チェックバルブ33が開状態となっている。チェックバルブ33が開状態の場合、副室燃料は、チェックバルブ33と改質燃料第2配管34と改質燃料噴射口35とを経由して、副燃焼室61へ供給される。
When the pressure P of the
(チェックバルブ33の詳細構成及び詳細動作)
チェックバルブ33の詳細構成及び詳細動作を、図13に示す。チェックバルブ33は、主として、弁体33c,ボール33a及びバネ33bを備える。弁体33cには、改質燃料第1配管32を介して上流側から副室燃料の圧力Peがかかっている。ボールには、副燃焼室61の圧力Pと、バネ33bから受ける力Fを接触面積Aで割った圧力B(=F/A)がかかっている。ここで、チェックバルブ33が開状態となる条件は、
P+B≦Pe (1)
である。式(1)の条件を差圧(Pe−P)で表すと、
B≦Pe−P (2)
となる。すなわち、バネ33bから受ける力Fを接触面積Aで割った圧力B(=F/A)が、前述の境界値に相当する。そして、境界圧力Pcは、副室燃料の圧力Peとの差が境界値Bとなる圧力であることから、
Pc=Pe−B (3)
と表される。式(2)と式(3)とから、チェックバルブ33が開状態となる条件は、
P≦Pc
と書き換えられる。すなわち、主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下である場合に、チェックバルブ33が開状態となることが導かれる。
(Detailed configuration and detailed operation of the check valve 33)
The detailed configuration and detailed operation of the
P + B ≦ Pe (1)
It is. When the condition of Formula (1) is expressed by differential pressure (Pe-P),
B ≦ Pe−P (2)
It becomes. That is, the pressure B (= F / A) obtained by dividing the force F received from the
Pc = Pe-B (3)
It is expressed. From the equations (2) and (3), the condition for the
P ≦ Pc
It can be rewritten as That is, when the pressure P of the
(ECUの詳細構成)
ECU40は、主として、負荷演算部41,燃料噴射制御部42,スロットル制御部43、バルブタイミング制御部44、点火時期制御部45,記憶部(図示せず)及び入出力インターフェース(図示せず)を備える。負荷演算部41,燃料噴射制御部42,スロットル制御部43及びバルブタイミング制御部44は、CPUなどである。記憶部は、ROM,RAMなどであり、プログラムや吸気バルブ開時期情報(図2参照)などを記憶している。入出力インターフェースは、外部から信号を受ける場合や外部へ信号を供給する場合にインターフェースとなる部分である。
(Detailed configuration of ECU)
The
ECU40は、各種の制御を行うためのロジックを実行するだけでなく、吸気バルブ21の開閉タイミングを制御するためのロジックを実行する。
The
(ECUの詳細動作)
ECU40には、クランク角センサ51で検出されたクランク角信号、水温センサ52で検出された冷却水温信号、アクセル開度センサ53で検出されたアクセル開度信号などが、入出力インターフェースを介して入力される。負荷演算部41は、これらの信号を入出力インターフェースから受け取る。負荷演算部41は、これらの信号に基づいて、エンジン負荷を演算する。
(Detailed operation of ECU)
A crank angle signal detected by the
燃料噴射制御部42は、エンジン負荷の情報を負荷演算部41から受け取り、エンジン負荷の情報などに基づいて、噴射量制御信号を生成する。これにより、燃料噴射弁27は、噴射量制御信号に基づいて所定の噴射量で燃料を噴射する。
The fuel
スロットル制御部43は、エンジン負荷の情報を負荷演算部41から受け取り、エンジン負荷の情報などに基づいて、スロットル制御信号を生成する。これにより、スロットル駆動装置93bは、スロットル制御信号に基づいて所定の開度でスロットルバルブ93aを開閉させる。
The
バルブタイミング制御部44は、エンジン負荷の情報を負荷演算部41から受け取る。また、バルブタイミング制御部44は、記憶部を参照し、吸気バルブ開時期情報(図2参照)を記憶部から受け取る。バルブタイミング制御部44は、エンジン負荷の情報と吸気バルブ開時期情報(図2参照)となどに基づいて、バルブタイミング制御信号を生成する。これにより、可変バルブタイミング機構81,82は、バルブタイミング制御信号に基づいて所定のタイミングで吸気バルブ21や排気バルブ22を開閉させる。すなわち、ECU40は、吸気バルブ21が開くタイミングを制御することにより、主燃焼室63の圧力Pを制御する。
The valve
点火時期制御部45は、エンジン負荷の情報を負荷演算部41から受け取り、エンジン負荷の情報などに基づいて、点火時期制御信号を生成する。これにより、点火プラグ70は、点火時期制御信号に基づいて所定のタイミングでスパークを発生させる。
The ignition
(副室式内燃機関の制御)
副室式内燃機関1の制御を、図2〜図5を参照して説明する。なお、図3,図4において、「主燃焼室の圧力P」と「副室燃料の流量」とは、吸気行程のみ図示されている。
(Control of sub-chamber internal combustion engine)
Control of the sub-chamber internal combustion engine 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, “the pressure P of the main combustion chamber” and “the flow rate of the sub chamber fuel” are shown only in the intake stroke.
ECU40のバルブタイミング制御部44が参照する吸気バルブ開時期情報を、図2に示す。吸気バルブ開時期情報には、吸気バルブ21が開くタイミングとエンジン負荷との関係が示されている。すなわち、バルブタイミング制御部44は、エンジン負荷が小さいほど吸気バルブ21が開くタイミングが遅角するように、バルブタイミング制御信号を生成する。可変バルブタイミング機構81は、バルブタイミング制御信号をバルブタイミング制御部44から受け取る。可変バルブタイミング機構81は、バルブタイミング制御信号に基づいて、エンジン負荷が小さいほど吸気バルブ21が開くタイミングを遅角させる。
Intake valve opening timing information referred to by the valve
図3は、高負荷運転時におけるバルブリフト・主燃焼室の圧力・副室燃料の流量と、クランク角度(CA)との関係を示す。ここで、「バルブリフト」は、吸気バルブ21又は排気バルブ22がリフトする量であり、吸気バルブ21について1点鎖線で、排気バルブ22について実線で示されている。「主燃焼室の圧力」は、主燃焼室63における新気混合気の圧力である。「副室燃料の流量」は、副燃焼室61に供給される副室燃料が改質燃料噴射口35を単位時間に通過する流量である。高負荷運転時には、吸気バルブ21が開くタイミングがほとんど遅角せず通常に近いものとなる。すなわち、吸気バルブ21は、上死点(TDC)より少し前のタイミングから開き始め、下死点(BDC)より後のタイミングで閉まる。これにより、吸気行程における主燃焼室63の圧力Pは、標準状態の圧力Poよりも一時的に低くなる(負圧が発生する)が、境界圧力Pcを超えている。主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pcを超えている場合、前述のように、チェックバルブ33が閉状態となっており、副室燃料は、チェックバルブ33より先へ供給されず、副燃焼室61へ供給されない(副室燃料の流量参照)。
FIG. 3 shows the relationship between the valve lift, the pressure in the main combustion chamber, the flow rate of the sub chamber fuel, and the crank angle (CA) during high load operation. Here, “valve lift” is the amount by which the
図4は、低負荷運転時におけるバルブリフト・主燃焼室の圧力・副室燃料の流量と、クランク角度(CA)との関係を示す。低負荷運転時には、吸気バルブ21が開くタイミング(IVO)は、上死点(TDC)より遅いタイミングまで遅角して、排気バルブ22が閉まるタイミング(EVC)よりも遅いタイミングとなる。すなわち、吸気バルブ21は、排気バルブ22が閉まるタイミング(EVC)より少し後のタイミングから開き始め、下死点(BDC)より後のタイミングで閉まる。これにより、吸気行程における主燃焼室63の圧力Pは、標準状態の圧力Poよりも一時的に低くなり(負圧が発生し)、境界圧力Pc以下となる。主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下である場合、前述のように、チェックバルブ33が開状態となっており、副室燃料は、チェックバルブ33と改質燃料第2配管34と改質燃料噴射口35とを経由して、副燃焼室61へ供給される(副室燃料の流量参照)。なお、比較のために、高負荷運転時における吸気バルブ21のバルブリフトを2点鎖線で示してある。
FIG. 4 shows the relationship between the valve lift, the pressure in the main combustion chamber, the flow rate of the sub chamber fuel, and the crank angle (CA) during low load operation. During low-load operation, the timing (IVO) at which the
図5は、副室式内燃機関1における制御の流れを示すフローチャートである。このような制御は、副室式内燃機関1における他の制御とともに行われる。 FIG. 5 is a flowchart showing a control flow in the sub-chamber internal combustion engine 1. Such control is performed together with other controls in the sub-chamber internal combustion engine 1.
ステップS1では、センサによる検出が行われる。すなわち、クランク角センサ51、水温センサ52、アクセル開度センサ53などにより検出が行われる。ECU40には、クランク角センサ51で検出されたクランク角信号、水温センサ52で検出された冷却水温信号、アクセル開度センサ53で検出されたアクセル開度信号などが、入出力インターフェースを介して入力される。
In step S1, detection by a sensor is performed. That is, detection is performed by the
ステップS2では、運転状態が演算される。すなわち、負荷演算部41は、ステップS1で入力された信号を入出力インターフェースから受け取る。負荷演算部41は、これらの信号に基づいて、エンジン負荷を演算する。 In step S2, the operating state is calculated. That is, the load calculation unit 41 receives the signal input in step S1 from the input / output interface. The load calculation unit 41 calculates the engine load based on these signals.
ステップS3では、吸気バルブ開時期情報が参照される。すなわち、バルブタイミング制御部44は、エンジン負荷の情報を負荷演算部41から受け取る。また、バルブタイミング制御部44は、記憶部を参照し、吸気バルブ開時期情報(図2参照)を記憶部から受け取る。
In step S3, the intake valve opening timing information is referred to. That is, the valve
ステップS4では、吸気バルブ21が開く時期が制御される。すなわち、バルブタイミング制御部44は、エンジン負荷の情報や吸気バルブ開時期情報などに基づいて、バルブタイミング制御信号を生成する。これにより、可変バルブタイミング機構81,82は、バルブタイミング制御信号に基づいて所定のタイミングで吸気バルブ21や排気バルブ22を開閉させる。例えば、高負荷運転時には、通常に近いタイミングで吸気バルブ21が開くように、可変バルブタイミング機構81が制御される。低負荷運転時には、主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下になるような遅角したタイミングで吸気バルブ21が開くように、可変バルブタイミング機構81が制御される。すなわち、ECU40は、運転状態に応じて、主燃焼室63の圧力Pが副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように、吸気バルブ21が開くタイミングを遅角する。これにより、高負荷運転時には、副室燃料が副燃焼室61に供給されないが、低負荷運転時には、副室燃料が副燃焼室61に供給される。ここで、図2に示すように、運転状態が低負荷になるほど吸気バルブ21が開くタイミングが遅角されるので、ECU40は、低負荷運転時において、主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下になる時間が高負荷運転時に比べて長くなるように制御することになる。
In step S4, the timing for opening the
ステップS5では、所定期間を経過したか否かがECU40により判断される。所定期間を経過したと判断された場合、ステップS1へ進められ、所定期間を経過していないと判断された場合、ステップS5へ進められる。これにより、ステップS1〜S4の処理は、所定期間ごとに繰り返される。
In step S5, the
(副室式内燃機関の特徴)
(1)
ここでは、ECU40は、運転状態に応じて、主燃焼室63の圧力Pが副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように制御する。具体的には、ECU40は、低負荷運転時において、吸気バルブ21が開くタイミングを、高負荷運転時に比べて遅角する。主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下にされた場合、主燃焼室63の圧力Pが副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなり、副燃焼室61の圧力Pも副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなる。これにより、チェックバルブ33の差圧は境界値B以上になる。
(Characteristics of sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the
このように、運転状態に応じてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になるので、チェックバルブ33は、運転状態に応じて閉状態から開状態へ変化する。このため、副燃焼室61には、運転状態に応じて適切な量の副室燃料が供給される。
Thus, since the differential pressure of the
(2)
ここでは、ECU40は、主燃焼室63の排気バルブ22が閉まるタイミング(図4に示すEVC)よりも遅いタイミングまで、吸気バルブ21が開くタイミングを遅角する。排気バルブ22が閉まるタイミングから吸気バルブ21が開くタイミングまでにおいて、排気バルブ22と吸気バルブ21とがともに閉じているので、主燃焼室63の圧力Pは標準状態の圧力Poよりも大幅に低くなる(大きな負圧が発生する)。
(2)
Here, the
このように、主燃焼室63の圧力Pは標準状態の圧力Poよりも大幅に低くなるので、主燃焼室63の圧力Pは、副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように確実に制御される。
Thus, since the pressure P in the
(3)
ここでは、可変バルブタイミング機構81,82は、吸気バルブ21が開くタイミングと吸気バルブ22が閉まるタイミングとを独立して変化させる。すなわち、図4に示すように、可変バルブタイミング機構81は、低負荷運転時において、吸気バルブ21が開くタイミングを高負荷運転時に比べて遅角させるが、吸気バルブ21が閉まるタイミングを高負荷運転時に比べて不変とする。
(3)
Here, the variable
このように、低負荷運転時において、吸気バルブ21が開くタイミングが高負荷運転時に比べて遅角するが、吸気バルブ21が閉まるタイミングが高負荷運転時に比べて不変であるので、主燃焼室63の圧力Pは、副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように、容易に制御される。また、機関の有効圧縮比の低下は、吸気バルブ21が閉まるタイミングが不変であることにより抑えられている。さらに、運転状態が変化した場合に、吸気バルブ21の開閉タイミングは、迅速に切り替えられる。
As described above, the timing at which the
(4)
ここでは、ECU40は、運転状態が低負荷になるほど、吸気バルブ21が開くタイミングを遅角する。すなわち、ECU40は、低負荷運転時において、主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下になる時間が高負荷運転時に比べて長くなるように制御する。これにより、低負荷運転時においてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になる時間は、高負荷運転時に比べて長くなる。
(4)
Here, the
このように、低負荷運転時においてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になる時間が高負荷運転時に比べて長くなるので、低負荷運転時における副室燃料は、高負荷運転時よりも多く副燃焼室61に供給される。このため、低負荷運転時において、副燃焼室61に供給される副室燃料の量が多くなるので、副燃焼室61の着火性は改善されている。また、高負荷運転時において、副燃焼室61に供給される副室燃料の量が抑えられるので、副燃焼室61から主燃焼室63へトーチ状に放射される火炎の強さが抑制され、熱効率の低下は抑えられている。
As described above, since the time during which the differential pressure of the
(5)
ここでは、副室燃料は、ガソリン燃料(液体燃料)の燃焼性が改質された気体燃料である。これにより、副燃焼室61において着火が行われた後の燃料の燃焼速度(層流火炎伝播速度)は向上する。
(5)
Here, the sub-chamber fuel is a gaseous fuel in which the combustibility of gasoline fuel (liquid fuel) is reformed. Thereby, the combustion speed (laminar flame propagation speed) of the fuel after ignition in the
このように、副燃焼室61における燃焼速度が向上するので、副燃焼室61から連通路61bを介して主燃焼室63に放射される燃焼ガス(火炎)は強力なものとなる。このため、主燃焼室63における燃焼速度も向上する。これにより、EGR(Exhaust Gas Recirculation)を大量に行った場合や主燃焼室63の新気混合気の空燃比がリーンである場合でも、主燃焼室63における燃焼は良好に維持される。
Thus, since the combustion speed in the
(第1実施形態の変形例)
(A)ECU40は、吸気バルブ21が開くタイミングを遅角する代わりに、吸気バルブ21が閉まるタイミングを進角してもよい。すなわち、ECU40は、可変バルブタイミング機構81,82を制御し、運転状態に応じて、主燃焼室63の圧力Pが副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように、吸気バルブ21が閉まるタイミングを進角する。例えば、ECU40は、高負荷運転時において、図3に示すように、通常に近いタイミングで吸気バルブ21が閉まるように、可変バルブタイミング機構81を制御する。ECU40は、低負荷運転時において、図6に示すように、主燃焼室63の圧力Pを境界圧力Pc以下になるような進角したタイミングで吸気バルブ21が閉まるように、可変バルブタイミング機構81を制御する。すなわち、ECU40は、運転状態に応じて、主燃焼室63の圧力Pが副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように、吸気バルブ21が閉まるタイミングを、下死点(BDC)より早いタイミングまで進角する。具体的には、ECU40は、低負荷運転時において、吸気バルブ21が閉まるタイミングを、高負荷運転時に比べて進角する。これにより、運転状態に応じて、主燃焼室63の圧力Pは境界圧力Pc以下にされて、チェックバルブ33の差圧が境界値B以上になる。
(Modification of the first embodiment)
(A) The
このように、運転状態に応じてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になるので、チェックバルブ33は、運転状態に応じて閉状態から開状態へ変化する。
Thus, since the differential pressure of the
ここで、図6に示すように、ECU40は、運転状態に関わらず、吸気バルブ21が開くタイミングを不変としている。このため、運転状態に関わらずバルブオーバーラップがほとんど不変であり、残留ガス率の増大が防止されており、主燃焼室63の燃焼性が悪化することは避けられている。
Here, as shown in FIG. 6, the
なお、図6において、「主燃焼室の圧力P」と「副室燃料の流量」とは、吸気行程のみ図示されている。 In FIG. 6, “the pressure P of the main combustion chamber” and “the flow rate of the sub chamber fuel” are shown only in the intake stroke.
(B)可変バルブタイミング機構81において、吸気バルブ21の作動角が小さくなる場合には、吸気バルブ21のリフトを小さくするようになっていてもよい。このとき、吸気バルブ21の作動角が小さくなる場合において、吸気バルブ21の駆動損失は低減される。また、吸気バルブ21の作動角が小さくなる場合において、吸気ポート23から主燃焼室63への新気混合気の吸気流速が速くなるので、新気混合気における空気と燃料との混合が促進され、主燃焼室63における燃焼は良好なものとなる。
(B) In the variable
また、副室式内燃機関1には、油圧駆動式の可変バルブタイミング機構81,82ではなく、クランクシャフトに対するカム軸の角速度を変化させる可変バルブタイミング機構が採用されてもよい。例えば、特開2001−073819号公報に開示されている可変バルブタイミング装置を採用することができる。この場合、ECU40は、可変バルブタイミング装置を制御して、低負荷運転時(図7の1点鎖線)において、吸気バルブ21が開くタイミングを、高負荷運転時(図7の2点鎖線)に比べて遅角させるが、吸気バルブ21が閉まるタイミングを高負荷運転時に比べて不変とする。このため、運転状態に応じて主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下にされて、チェックバルブ33の差圧が境界値B以上になるので、チェックバルブ33は、運転状態に応じて閉状態から開状態へ変化する。なお、図7において、「主燃焼室の圧力P」と「副室燃料の流量」とは、吸気行程のみ図示されている。
The sub-chamber internal combustion engine 1 may employ a variable valve timing mechanism that changes the angular velocity of the camshaft relative to the crankshaft instead of the hydraulically driven variable
あるいは、電磁ブレーキによる摩擦制動を利用してクランクシャフトに対するカム軸の位相を変化させる可変バルブタイミング機構が採用されてもよい。例えば、特開2002−97908号公報に開示されている可変バルブタイミング装置を採用することができる。この場合、ECU40は、可変バルブタイミング装置を制御して、低負荷運転時(図8の1点鎖線)において、吸気バルブ21が開くタイミングを、高負荷運転時(図8の2点鎖線)に比べて遅角させ、吸気バルブ21が閉まるタイミングも高負荷運転時に比べて遅角させる。このため、運転状態に応じて主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下にされて、チェックバルブ33の差圧が境界値B以上になるので、チェックバルブ33は、運転状態に応じて閉状態から開状態へ変化する。なお、図8において、「主燃焼室の圧力P」と「副室燃料の流量」とは、吸気行程のみ図示されている。
Alternatively, a variable valve timing mechanism that changes the phase of the cam shaft with respect to the crankshaft using friction braking by an electromagnetic brake may be employed. For example, a variable valve timing device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-97908 can be employed. In this case, the
あるいは、他の方式の可変バルブタイミング機構が採用されてもよい。 Alternatively, other types of variable valve timing mechanisms may be employed.
(C)チェックバルブ33へ供給される副室燃料は、ガソリン燃料(液体燃料)を改質したものである代わりに、ガソリン燃料(液体燃料)を気化したものであってもよい。この場合、副室式内燃機関1の廃熱等を利用して気化する機構へ燃料ポンプ25からガソリン燃料(液体燃料)が供給され、その機構において気化されたガソリン燃料は、副室燃料としてチェックバルブ33へ供給されるようになっていてもよい。
(C) The sub-chamber fuel supplied to the
あるいは、チェックバルブ33へ供給される副室燃料は、ガス燃料であってもよい。この場合、副室燃料は、ガス燃料タンクなどからチェックバルブ33へ供給されるようになっていてもよい。
Alternatively, the sub chamber fuel supplied to the
あるいは、チェックバルブ33へ供給される副室燃料は、新気混合気であってもよい。この場合、副燃焼室61に燃料のみが供給される場合に比べて、副燃焼室61の空燃比は、過濃になることが避けられる。
Alternatively, the sub chamber fuel supplied to the
(D)燃料噴射弁27は、吸気ポート23へ燃料を噴射する代わりに、主燃焼室63へ直接燃料を噴射してもよい。
(D) The fuel injection valve 27 may inject fuel directly into the
図5に示すステップS2では、エンジン負荷が演算されることが好ましいが、他の運転状態(例えば、エンジン回転数など)が、エンジン負荷に代わって又はエンジン負荷に加えて演算されてもよい。 In step S2 shown in FIG. 5, it is preferable that the engine load is calculated. However, other operating states (for example, the engine speed) may be calculated instead of or in addition to the engine load.
(E)チェックバルブ33の差圧を制御するためには、本発明のように主燃焼室63の圧力Pを制御する代わりに、改質燃料第1配管32における副室燃料の圧力Peを制御することも考えられる。しかし、改質燃料第1配管32における副室燃料は、加圧されていない。そうすると、改質燃料第1配管32における副室燃料の圧力Peを制御することにより、チェックバルブ33の差圧を制御することは困難になる傾向がある。また、燃料改質装置31又は改質燃料第1配管32に、副室燃料の圧力Peを変化させるための装置を配備することも考えられるが、構造が必要以上に複雑化するおそれもある。
(E) In order to control the differential pressure of the
それらの構成に対して、本発明に係る副室式内燃機関1は、改質燃料第1配管32における副室燃料の圧力Peを制御する必要がないため、副室燃料を加圧しなくてもチェックバルブ33の差圧を制御することができており、構造も必要以上に複雑化していない。
In contrast to these configurations, the sub-chamber internal combustion engine 1 according to the present invention does not need to control the pressure Pe of the sub-chamber fuel in the reformed fuel
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る副室式内燃機関の断面図を図9に示す。
Second Embodiment
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the sub-chamber internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.
副室式内燃機関100は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるが、吸気制御バルブ128a及び吸気制御駆動装置(吸気制御バルブ開閉機構)128bをさらに備える点と、ECU140が吸気制御バルブ制御部146をさらに備える点とで、第1実施形態と異なる。吸気制御バルブ128a及び吸気制御駆動装置128bは、吸気コレクタ92と吸気ポート23との間であって吸気マニホルド91に配備される。ECU140の記憶部は、吸気バルブ開時期情報(図2参照)の代わりに、吸気制御バルブ開時期情報(図10参照)を記憶する。
The sub-chamber
ECU140の吸気制御バルブ制御部146は、エンジン負荷の情報を負荷演算部41から受け取る。吸気制御バルブ制御部146は、記憶部を参照し、吸気制御バルブ開時期情報(図10参照)を記憶部から取得する。吸気制御バルブ制御部146は、エンジン負荷の情報と吸気制御バルブ開時期情報となどに基づいて、吸気制御バルブ制御信号を生成する。吸気制御駆動装置128bは、吸気制御バルブ制御信号を吸気制御バルブ制御部146から受け取り、吸気制御バルブ制御信号に基づいて、吸気制御バルブ128aの開閉状態を制御する。
The intake control valve control unit 146 of the
(副室式内燃機関の制御)
副室式内燃機関100の制御を、図10〜図12を参照して説明する。
(Control of sub-chamber internal combustion engine)
Control of the sub-chamber
ECU140の吸気制御バルブ制御部146が参照する吸気制御バルブ開時期情報を図10に示す。吸気制御バルブ開時期情報には、吸気制御バルブ128aが開くタイミングとエンジン負荷との関係が示されている。すなわち、吸気制御バルブ制御部146は、エンジン負荷が小さいほど吸気制御バルブ128aが開くタイミングが遅角するように、吸気制御バルブ制御信号を生成する。吸気制御駆動装置128bは、吸気制御バルブ制御信号を吸気制御バルブ制御部146から受け取る。吸気制御駆動装置128bは、吸気制御バルブ制御信号に基づいて、エンジン負荷が小さいほど吸気制御バルブ128aが開くタイミングを遅角させる。
FIG. 10 shows intake control valve opening timing information referred to by the intake control valve control unit 146 of the
図11は、高負荷運転時におけるバルブリフト・吸気制御バルブの状態・吸気ポート圧・主燃焼室の圧力・副室燃料の流量と、クランク角度(CA)との関係を示す。ここで、「バルブリフト」は、吸気バルブ21又は排気バルブ22がリフトする量であり、吸気バルブ21について1点鎖線で、排気バルブ22について実線で示されている。「吸気制御バルブの状態」は、吸気制御バルブ128aの開閉状態である。「吸気ポート圧」は、吸気ポート23における吸気制御バルブ128aの下流側の圧力である。「主燃焼室の圧力」は、主燃焼室63における新気混合気の圧力である。「副室燃料の流量」は、副燃焼室61に供給される副室燃料が改質燃料噴射口35を単位時間に通過する流量である。高負荷運転時には、吸気制御バルブ128aが開くタイミングがほとんど遅角せず通常に近いものとなる。すなわち、吸気制御バルブ128aは、CA1のタイミングで閉まり、CA2のタイミングで開く。これにより、吸気行程における吸気制御バルブ128aの下流側の圧力(吸気ポート圧)は、標準状態の圧力Poよりも一時的に低くなる。そして、主燃焼室63の圧力Pは、標準状態の圧力Poよりも一時的に低くなる(負圧が発生する)が、境界圧力Pcを超えている。主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pcを超えている場合、前述のように、チェックバルブ33が閉状態となっており、副室燃料は、チェックバルブ33より先へ供給されず、副燃焼室61へ供給されない(副室燃料の流量参照)。なお、図11において、「主燃焼室の圧力P」と「副室燃料の流量」とは、吸気行程のみ図示されている。
FIG. 11 shows the relationship between the valve lift, intake control valve state, intake port pressure, main combustion chamber pressure, sub-chamber fuel flow rate, and crank angle (CA) during high load operation. Here, “valve lift” is the amount by which the
図12は、低負荷運転時におけるバルブリフト・吸気制御バルブの状態・吸気ポート圧・主燃焼室の圧力・副室燃料の流量と、クランク角度(CA)との関係を示す。低負荷運転時には、吸気制御バルブ128aが開くタイミングが遅角する。すなわち、吸気制御バルブ128aは、CA1のタイミングで閉まり、CA2より遅角したCA3のタイミングで開く。これにより、吸気行程における吸気ポート23の圧力は、標準状態の圧力Poよりも一時的に低くなる。そして、吸気行程における主燃焼室63の圧力Pは、標準状態の圧力Poよりも一時的に低くなり(負圧が発生し)、境界圧力Pc以下となる。主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下である場合、前述のように、チェックバルブ33が開状態となっており、副室燃料は、チェックバルブ33と改質燃料第2配管34と改質燃料噴射口35とを経由して、副燃焼室61へ供給される(副室燃料の流量参照)。なお、比較のために、高負荷運転時における吸気制御バルブ128aの状態を2点鎖線で示してある。図12において、「主燃焼室の圧力P」と「副室燃料の流量」とは、吸気行程のみ図示されている。
FIG. 12 shows the relationship between the valve lift, the state of the intake control valve, the intake port pressure, the pressure in the main combustion chamber, the flow rate of the sub chamber fuel, and the crank angle (CA) during low load operation. During low-load operation, the timing for opening the
高負荷運転時と低負荷運転時とを比較すると、ECU140は、低負荷運転時において、吸気制御バルブ128aが開くタイミングを、高負荷運転時に比べて遅角する。これにより、吸気行程において吸気制御バルブ128aが閉まっている期間である第1期間は、低負荷運転時の方が高負荷運転時よりも長くなっている。すなわち、ECU140は、低負荷運転時において、第1期間が高負荷運転時に比べて長くなるように制御している。これにより、低負荷運転時において主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下になる時間は、高負荷運転時に比べて長くなる。
When the high load operation and the low load operation are compared, the
(副室式内燃機関の特徴)
(1)
ここでは、ECU140は、吸気制御駆動装置128bを制御して、運転状態に応じて、主燃焼室63の圧力Pが副室燃料の圧力Peより境界値B以上小さくなるように、吸気行程において吸気制御バルブ128aを第1期間閉める。具体的には、ECU140は、低負荷運転時において、吸気バルブ21が開くタイミングを、高負荷運転時に比べて遅角する。主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下にされた場合、副燃焼室61の圧力Pも境界圧力Pc以下になる。これにより、運転状態に応じてチェックバルブ33の差圧は境界値B以上になる。
(Characteristics of sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the
このように、運転状態に応じてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になるので、チェックバルブ33は、運転状態に応じて閉状態から開状態へ変化する。このため、副燃焼室61には、運転状態に応じて適切な量の副室燃料が供給される。
Thus, since the differential pressure of the
(2)
ここでは、ECU140は、運転状態が低負荷になるほど、吸気制御バルブ128aが開くタイミングを遅角する。すなわち、ECU140は、低負荷運転時において、第1期間が高負荷運転時に比べて長くなるように制御している。これにより、低負荷運転時において主燃焼室63の圧力Pが境界圧力Pc以下になる時間は、高負荷運転時に比べて長くなる。このため、低負荷運転時においてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になる時間は、高負荷運転時に比べて長くなる。
(2)
Here, the
このように、低負荷運転時においてチェックバルブ33の差圧が境界値B以上になる時間が高負荷運転時に比べて長くなるので、低負荷運転時における副室燃料は、高負荷運転時よりも多く副燃焼室61に供給される。このため、低負荷運転時において、副燃焼室61に供給される副室燃料の量が多くなるので、副燃焼室61の着火性は改善されている。また、高負荷運転時において、副燃焼室61に供給される副室燃料の量が抑えられるので、副燃焼室61から主燃焼室63へトーチ状に放射される火炎の強さが抑制され、熱効率の低下は抑えられている。
As described above, since the time during which the differential pressure of the
(3)
ここでは、副室燃料は、ガソリン燃料(液体燃料)の燃焼性が改質された気体燃料である。これにより、副燃焼室61において着火が行われた後の燃料の燃焼速度(層流火炎伝播速度)は向上する。
(3)
Here, the sub-chamber fuel is a gaseous fuel in which the combustibility of gasoline fuel (liquid fuel) is reformed. Thereby, the combustion speed (laminar flame propagation speed) of the fuel after ignition in the
このように、副燃焼室61における燃焼速度が向上するので、副燃焼室61から連通路61bを介して主燃焼室63に放射される燃焼ガス(火炎)は強力なものとなる。このため、主燃焼室63における燃焼速度も向上する。これにより、EGR(Exhaust Gas Recirculation)を大量に行った場合や主燃焼室63の新気混合気の空燃比がリーンである場合でも、主燃焼室63における燃焼は良好に維持される。
Thus, since the combustion speed in the
本発明に係る副室式内燃機関は、運転状態に応じて副燃焼室に適切な量の副室燃料を供給することができるという効果を有し、副室式内燃機関等として有用である。 The sub-chamber internal combustion engine according to the present invention has an effect that an appropriate amount of sub-chamber fuel can be supplied to the sub-combustion chamber according to the operating state, and is useful as a sub-chamber internal combustion engine or the like.
1,100 副室式内燃機関
21 吸気バルブ
30 改質燃料供給機構(燃料供給部)
31 燃料改質装置
32 第1改質燃料配管
33 チェックバルブ
34 第2改質燃料配管
35 改質燃料噴射口
40,140 ECU(制御部)
61 副燃焼室
63 主燃焼室
70 点火プラグ
81,82 可変バルブタイミング機構
128a 吸気制御バルブ
128b 吸気制御駆動装置
1,100 Sub-chamber
31
61
Claims (13)
燃料の圧力と前記燃焼室の圧力との差が境界値以上である場合に開状態となり前記燃料の圧力と前記燃焼室の圧力との差が前記境界値未満である場合に閉状態となるチェックバルブを介して、前記副燃焼室に前記燃料を供給する燃料供給部と、
運転状態に応じて、前記燃焼室の圧力が前記燃料の圧力より前記境界値以上小さくなる時間の長さを制御する制御部と、
を備えた、
副室式内燃機関。 A combustion chamber having a main combustion chamber and a sub-combustion chamber communicating adjacent to the main combustion chamber;
A check that is open when the difference between the fuel pressure and the combustion chamber pressure is greater than or equal to a boundary value, and that is closed when the difference between the fuel pressure and the combustion chamber pressure is less than the boundary value. A fuel supply unit for supplying the fuel to the auxiliary combustion chamber via a valve;
A control unit for controlling a length of time during which the pressure in the combustion chamber is smaller than the fuel pressure by the boundary value or more according to an operating state;
With
Sub-chamber internal combustion engine.
前記制御部は、運転状態に応じて、前記燃焼室の圧力が前記燃料の圧力より前記境界値以上小さくなるように、前記可変バルブタイミング機構を制御し、前記吸気バルブが開くタイミングを遅角する、
請求項1に記載の副室式内燃機関。 A variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing of the intake valve with respect to the main combustion chamber;
The control unit controls the variable valve timing mechanism so as to retard the opening timing of the intake valve so that the pressure in the combustion chamber is smaller than the fuel pressure by the boundary value according to the operating state. ,
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 1.
請求項2に記載の副室式内燃機関。 The control unit retards the opening timing of the intake valve during low load operation compared to during high load operation.
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 2.
請求項3に記載の副室式内燃機関。 The control unit retards the opening timing of the intake valve to a timing later than the closing timing of the exhaust valve for the main combustion chamber during low load operation.
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 3.
前記制御部は、運転状態に応じて、前記燃焼室の圧力が前記燃料の圧力より前記境界値以上小さくなるように、前記可変バルブタイミング機構を制御し、前記吸気バルブが閉まるタイミングを進角する、
請求項1に記載の副室式内燃機関。 A variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing of the intake valve with respect to the main combustion chamber;
The control unit controls the variable valve timing mechanism to advance the timing at which the intake valve closes so that the pressure in the combustion chamber is smaller than the fuel pressure by the boundary value or more according to the operating state. ,
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 1.
請求項5に記載の副室式内燃機関。 The control unit advances the timing at which the intake valve closes during low load operation compared to during high load operation.
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 5.
請求項2から6のいずれか1項に記載の副室式内燃機関。 The variable valve timing mechanism is capable of independently changing the timing at which the intake valve opens and the timing at which the intake valve closes.
The sub-chamber internal combustion engine according to any one of claims 2 to 6.
前記制御部は、運転状態に応じて、前記燃焼室の圧力が前記燃料の圧力より前記境界値以上小さくなるように、前記吸気制御バルブ開閉機構を制御し、吸気行程において前記吸気制御バルブを第1期間閉める、
請求項1に記載の副室式内燃機関。 An intake control valve opening / closing mechanism for opening / closing an intake control valve provided upstream of the intake valve;
The control unit controls the intake control valve opening / closing mechanism so that the pressure in the combustion chamber is smaller than the boundary value by the operating state, and the intake control valve is controlled in the intake stroke. Close for one period,
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 1.
請求項8に記載の副室式内燃機関。 The control unit retards the opening timing of the intake control valve so that the pressure in the combustion chamber is smaller than the fuel pressure by the boundary value or more according to the operating state.
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 8.
請求項9に記載の副室式内燃機関。 The control unit retards the opening timing of the intake control valve during low load operation compared to during high load operation.
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 9.
請求項8から10のいずれか1項に記載の副室式内燃機関。 The control unit controls the first period according to an operating state.
The sub-chamber internal combustion engine according to any one of claims 8 to 10.
請求項11に記載の副室式内燃機関。 The control unit controls the first period to be longer in the low load operation than in the high load operation.
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 11.
請求項1から12のいずれか1項に記載の副室式内燃機関。
The fuel is a fuel with improved combustibility,
The sub-chamber internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12.
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JP2006170142A (en) | 2006-06-29 |
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