JP4529764B2 - 4 cycle spark ignition engine control device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle.
エンジンの出力を向上するためには、圧縮比を高めることが有効である。 In order to improve the output of the engine, it is effective to increase the compression ratio.
しかし、単にエンジンの幾何学的圧縮比を高めただけでは、ノッキングが生じやすくなるという問題が発生する。 However, simply increasing the geometric compression ratio of the engine causes a problem that knocking is likely to occur.
このような問題を解決するため、例えば特許文献1に記載されている技術では、燃料を分割噴射し、前段の燃料の点火後に後段の燃料噴射を実行する技術が開示されている。
特許文献1の技術では、分割噴射された燃料が燃焼されることにより、空燃比がリーン状態となるため、比較的ノッキングを抑制することが可能ではある。
In the technique of
しかしながら、特許文献1の技術では、燃料噴射タイミングを分割し、前段の燃料の燃焼後に後段の燃料を点火する方法を講じているに過ぎないため、後段の燃料点火が遅れるとトルクが著しく低減する一方、後段の燃料点火を早めようとすると、ノッキング対策が困難になる。このようにノッキングとトルクの両立が困難になるので、ノッキングを回避可能な圧縮比にも限界があり、高負荷時の低回転運転領域での出力を向上することが困難になっていた。
However, in the technique of
本発明は前記不具合に鑑みてなされたものであり、可及的に高い幾何学的圧縮比を採用しつつノッキングを抑制し、しかも燃費の向上をも図ることのできる車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a four-cycle spark ignition type for a vehicle that can suppress knocking while adopting as high a geometric compression ratio as possible and can also improve fuel efficiency. It is an object to provide an engine control device.
前記課題を解決するために、本発明は、トルクを出力するクランクシャフトと、このクランクシャフトに連結されるピストンと、このピストンを往復移動可能に嵌装することにより、当該ピストンと協働して混合気の燃焼室を区画する気筒とを備えた4サイクル火花点火式車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置において、前記エンジンの幾何学的圧縮比を14以上に設定し、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、一気筒当たり複数の点火プラグと、運転状態検出手段の検出に基づいて点火プラグの作動を制御する制御手段とを設け、アイドル回転数よりも所定回転数高いエンジン低回転領域における高負荷運転領域では、圧縮上死点以降に多点点火するように制御手段が点火プラグを制御することを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置である。この態様では、エンジンの幾何学的圧縮比を14以上に設定することにより、高い出力性能を得ることが可能になる。しかも、アイドル回転数よりも所定回転数高いエンジン低回転領域における高負荷運転領域での点火タイミングが圧縮上死点以降に設定されることにより、ノッキング限界がシフトする結果、ノッキングを防止することが可能になる。ところで、点火タイミングが圧縮上死点以降に設定された場合、通常は、ピストンが下降する膨張行程での燃焼となるため、燃焼速度が遅くなり過ぎて燃料のエネルギーを有効に膨張仕事に変換することができなくなり、出力性能の大幅低下を招く。これに対し、本発明では、多点点火を用いることで燃焼速度を高めることが可能になり、高負荷では通常圧縮比の従来エンジン並みの出力性能を確保しつつ、部分負荷では高圧縮比による燃費改善が可能になる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention cooperates with the piston by fitting a crankshaft that outputs torque, a piston coupled to the crankshaft, and a reciprocating movement of the piston. In a control apparatus for a four-cycle spark-ignition engine for a four-cycle spark-ignition vehicle having a cylinder that defines a combustion chamber for an air-fuel mixture, the geometric compression ratio of the engine is set to 14 or more, and the engine is operated. An operating state detecting means for detecting the state, a plurality of spark plugs per cylinder, and a control means for controlling the operation of the spark plug based on the detection of the operating state detecting means are provided, and the engine speed is higher than the idle speed by a predetermined number of revolutions. In the high load operation region in the engine low rotation region, the control means controls the spark plug so that multipoint ignition is performed after the compression top dead center. Dual as the control device for the four-cycle spark ignition engine. In this aspect, it is possible to obtain high output performance by setting the geometric compression ratio of the engine to 14 or more. In addition, by setting the ignition timing in the high load operation region in the low engine speed region, which is higher than the idling engine speed by a predetermined number of revolutions, after the compression top dead center, the knocking limit is shifted, thereby preventing knocking. It becomes possible. By the way, when the ignition timing is set after the compression top dead center, the combustion usually occurs in the expansion stroke in which the piston descends, so the combustion speed becomes too slow and the fuel energy is effectively converted into expansion work. The output performance is greatly reduced. On the other hand, in the present invention, it becomes possible to increase the combustion speed by using multipoint ignition, and at the high load, while maintaining the output performance equivalent to the conventional engine of the normal compression ratio, the partial compression depends on the high compression ratio. Fuel economy can be improved.
好ましい態様において、吸気を加熱する吸気加熱手段を設け、部分負荷運転領域では、筒内吸気を加熱して圧縮自己着火運転を行うように前記制御手段が前記吸気加熱手段を制御する。この態様では、比較的ノッキングが生じにくい運転領域では、圧縮自己着火を実行し、さらなる燃費の向上を図ることが可能になる。 In a preferred embodiment, intake air heating means for heating the intake air is provided, and in the partial load operation region, the control means controls the intake air heating means so as to heat the in-cylinder intake air and perform the compression self-ignition operation. In this aspect, in the operation region where knocking is relatively difficult to occur, compression self-ignition can be executed to further improve fuel efficiency.
好ましい態様において、前記部分負荷運転領域の高負荷側では、圧縮自己着火後に多点点火するように制御手段が点火プラグを制御する。圧縮自己着火を低負荷で実行する場合、高負荷側で通常の火花点火に円滑に切換えるのが課題となる。負荷を上げるには、吸気加熱や内部EGRによる温度上昇を抑制しつつ、新気を増やす制御が必要になるが、これは同時に圧縮自己着火も起こしにくくすることにもなり、失火の混じった不安定な領域を招くことになる。そこで、この態様では、本来なら圧縮自己着火を起こすタイミングよりも遅いタイミング(上死点以降)で多点点火を実行し、圧縮自己着火が不成立に終わったサイクルでも点火で燃焼を成立させ、圧縮自己着火運転を火花点火運転に切換える比較的高負荷側の運転領域近辺での失火とエミッション悪化を防止するようにしている。 In a preferred embodiment, on the high load side of the partial load operation region, the control means controls the spark plug so that multipoint ignition is performed after compression self-ignition. When compression self-ignition is executed at a low load, it is a problem to smoothly switch to normal spark ignition on the high load side. In order to increase the load, it is necessary to control the increase of fresh air while suppressing the temperature rise due to intake air heating and internal EGR, but this also makes it difficult for compression self-ignition to occur, and misfire is mixed. This leads to a stable area. Therefore, in this mode, multipoint ignition is executed at a timing later than the timing at which compression self-ignition occurs (after top dead center), and combustion is established by ignition even in a cycle where compression self-ignition has not been established. Misfire and deterioration of emission are prevented in the vicinity of the relatively high load operation region where the self-ignition operation is switched to the spark ignition operation.
別の態様において、既燃ガスの一部を吸気通路に還流する外部EGR装置を備え、部分負荷運転領域では、外部EGRを導入するとともにEGR導入領域の比較的高負荷運転領域では圧縮上死点後に多点点火するように制御手段が外部EGR装置および点火プラグを制御する。換言すれば、低負荷側では、圧縮上死点前で多点点火を実行してもよい。この態様では、幾何学的圧縮比が高いため、部分負荷運転領域からノッキングが発生しやすくなるが、外部EGRの導入により比熱が増し、混合気の温度上昇が抑制されるためノッキングが抑制される。さらに多点点火の急速燃焼効果が加わってノッキング抑制効果が増し、部分負荷時にノッキング抑制領域を拡大でき、しかも燃費の向上とも両立することが可能になる。 In another aspect, an external EGR device that recirculates a part of burned gas to the intake passage is provided, and external EGR is introduced in the partial load operation region and compression top dead center in a relatively high load operation region of the EGR introduction region. The control means controls the external EGR device and the spark plug so that multipoint ignition is performed later. In other words, on the low load side, multipoint ignition may be executed before the compression top dead center. In this aspect, since the geometric compression ratio is high, knocking is likely to occur from the partial load operation region. However, the introduction of external EGR increases the specific heat and suppresses the temperature rise of the air-fuel mixture, thereby suppressing knocking. . Furthermore, the rapid combustion effect of multi-point ignition is added, the knocking suppression effect is increased, the knocking suppression region can be expanded at the time of partial load, and the fuel efficiency can be improved at the same time.
好ましい態様において、前記点火プラグは、気筒の中心部にレイアウトされるものを含む少なくとも3本以上に設定されている。この態様では、多点点火を行う場合には、一の点火プラグが気筒の中央部分から混合気に点火し、残余の点火プラグが他の部位から混合気に点火するので、燃焼の伝播がより迅速になるとともに、多点点火を実行しない場合においても、中央部分に配置された点火プラグを採用することにより、比較的速やかに混合気を燃焼させることが可能になる。 In a preferred embodiment, the spark plug is set to at least three or more including those laid out in the center of the cylinder. In this aspect, when performing multi-point ignition, one spark plug ignites the air-fuel mixture from the center portion of the cylinder, and the remaining spark plug ignites the air-fuel mixture from other parts. In addition to being quick, even when multipoint ignition is not performed, the air-fuel mixture can be combusted relatively quickly by adopting the spark plug disposed in the center portion.
好ましい態様において、前記エンジンは、当該クランクシャフトの回転方向が右回りになる側から見て気筒のシリンダボア中心がクランクシャフトの回転中心から右側にオフセットしている。この態様では、気筒のシリンダボア中心がクランクシャフトの回転中心からオフセットすることにより、ピストンの昇降速度が上死点に対して非対称になり、膨張行程初期でのピストンの下降速度が相対的に遅くなる。このため、ピストンの下降速度に比べて燃焼速度が相対的に速くなるので、良好な燃焼環境を維持することができ、ピストンに作用するエネルギーが高くなって燃費の向上を図ることが可能になる。 In a preferred aspect, in the engine, the cylinder bore center of the cylinder is offset to the right side from the rotation center of the crankshaft when viewed from the side in which the rotation direction of the crankshaft is clockwise. In this aspect, when the cylinder bore center of the cylinder is offset from the rotation center of the crankshaft, the piston lifting speed is asymmetric with respect to the top dead center, and the piston lowering speed at the initial stage of the expansion stroke is relatively slow. . For this reason, since the combustion speed becomes relatively faster than the descending speed of the piston, it is possible to maintain a good combustion environment, and it becomes possible to increase the energy acting on the piston and improve the fuel consumption. .
好ましい態様において、筒内にスワールを生成するスワール生成手段を設けている。この態様では、スワールの生成によって、乱流エネルギーを上死点まで有効に維持することができ、多点点火に加え膨張行程時の燃焼速度向上に寄与することができる。このため、上死点後に多点点火を実行する場合においても、効率悪化を抑制することができる。また、部分負荷時における圧縮自己着火運転領域では、燃料と空気のミキシングに有効となり、火花点火運転領域では、急速燃焼によるノッキングの抑制に有効となる。 In a preferred embodiment, swirl generating means for generating a swirl is provided in the cylinder. In this aspect, the generation of swirl can effectively maintain the turbulent energy up to the top dead center, and contribute to the improvement of the combustion speed during the expansion stroke in addition to the multipoint ignition. For this reason, even when performing multipoint ignition after top dead center, efficiency deterioration can be suppressed. Also, in the compression self-ignition operation region at the time of partial load, it is effective for mixing fuel and air, and in the spark ignition operation region, it is effective for suppressing knocking due to rapid combustion.
好ましい態様において、吸気弁の閉弁時期を下死点以前の所定時期であって有効圧縮比が膨張比とほぼ等しくなる第1のタイミングと有効圧縮比が膨張比と比べて小さくなる第2のタイミングとに変更可能な可変バルブタイミング機構を設け、エンジン始動時の少なくとも温間時には吸気弁の閉弁時期が第2のタイミングとなるように前記制御手段が前記可変バルブタイミング機構を制御する。この態様では、エンジンの高出力が要請される運転領域では、有効圧縮比が膨張比とほぼ等しくなるように吸気弁を駆動して高圧縮比による出力の向上を図ることができる一方、始動トルクが低くて済む温間始動時には、有効圧縮比が低くなるように吸気弁を駆動して、圧縮抵抗を低減することにより始動性の向上を図ることが可能になる。 In a preferred embodiment, the first timing when the intake valve closing timing is a predetermined timing before bottom dead center and the effective compression ratio is substantially equal to the expansion ratio, and the second timing when the effective compression ratio is smaller than the expansion ratio. A variable valve timing mechanism that can be changed to the timing is provided, and the control means controls the variable valve timing mechanism so that the closing timing of the intake valve becomes the second timing at least when the engine is warm. In this mode, in the operation region where high engine output is required, the intake valve can be driven so that the effective compression ratio is substantially equal to the expansion ratio, and the output can be improved by the high compression ratio. At the time of warm start that requires only a low value, it is possible to improve the startability by driving the intake valve so that the effective compression ratio is low and reducing the compression resistance.
以上説明したように、本発明によれば、可及的に高い幾何学的圧縮比を採用しつつノッキングを抑制し、しかも燃費の向上をも図ることができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, there is a remarkable effect that knocking can be suppressed and fuel consumption can be improved while adopting as high a geometric compression ratio as possible.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の一形態に係る制御装置10の概略構成を示す構成図であり、図2は図1に係る4サイクルガソリンエンジン20の一つの気筒の構造を示す断面略図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a
図1および図2を参照して、図示の制御装置10は、4サイクルガソリンエンジン20と、このエンジン20を制御する制御手段としてのコントロールユニット100とを備えている。
With reference to FIGS. 1 and 2, the illustrated
エンジン20は、クランクシャフト21を回転自在に支持するシリンダブロック22と、シリンダブロック22の上部に配置されたシリンダヘッド23とを一体的に有しており、これらシリンダブロック22およびシリンダヘッド23には、複数の気筒24が設けられている。
The
各気筒24には、コンロッド25を介してクランクシャフト21に連結されたピストン26と、ピストン26が気筒24内に形成する燃焼室27とが設けられている。本実施形態において、各気筒24の幾何学的圧縮比は14に設定されている。
Each
図2を参照して、本実施形態に係るエンジン20は、当該クランクシャフト21の回転方向が右回りになる側(すなわち図2の状態)から見て気筒24のシリンダボア中心Zがクランクシャフト21の回転中心Oから右側にオフセットしている。このオフセット量Sは、気筒24のボア径が70mmの場合、例えば1mm〜2mmに設定されている。
Referring to FIG. 2, in the
図3は本実施形態におけるピストンのモデル図である。 FIG. 3 is a model diagram of the piston in the present embodiment.
同図を参照して、コンロッド25とピストン26とを連結する連結ピン25aの回転中心とコンロッド25とクランクシャフト21とを連結する連結ピン25bの回転中心の距離をA1、連結ピン25bの回転中心とクランクシャフト21の回転中心Oの距離をA2、オフセット量をS、連結ピン25bを通る鉛直線LN1とコンロッド25のなす角度をα、クランクシャフト21の角速度をωとする。
With reference to the figure, the connecting
図3に基づくと、連結ピン25aの回転中心の座標(Xp,Yp)、連結ピン25bの回転中心の座標(Xc,Yc)は、クランクシャフト21の中心Oを通る水平線とシリンダボア中心Zとの交点座標を(0,0)とすると、それぞれ
(Xp,Yp)=(0, A2cosωt+A1cosα) ・・・(式1)
(Xc,Yc)=(A2sinωt−S, A2cosωt) ・・・(式2)
となる。また、ピストン26の拘束条件は
A2sinωt−S=A1sinα ・・・(式3)
となる。ここで(式3)の両辺を微分すると
According to FIG. 3, the coordinates (Xp, Yp) of the rotation center of the connecting
(Xc, Yc) = (A 2 sin ωt−S, A 2 cos ωt) (Expression 2)
It becomes. The constraint condition of the
A 2 sin ωt−S = A 1 sin α (Expression 3)
It becomes. Here, if both sides of (Equation 3) are differentiated,
が得られる。
Is obtained.
次に(式1)のYp成分をtで微分し、(式4)を代入して、ピストン26の速度vを求めると
Next, the Yp component of (Equation 1) is differentiated by t, and (Equation 4) is substituted to obtain the velocity v of the
が得られる。また、(式3)より
Is obtained. From (Equation 3)
であるから、(式6)を(式5)に代入すると、
Therefore, if (Equation 6) is substituted into (Equation 5),
が得られる。
Is obtained.
図4は、クランク角度に対するピストンの速度を表わすグラフである。また、図5はクランク角度とピストン移動量の関係を示すモデル図である。 FIG. 4 is a graph showing the piston speed with respect to the crank angle. FIG. 5 is a model diagram showing the relationship between the crank angle and the piston movement amount.
図4および図5を参照して、(式5)から明らかなように、オフセット量S=0の場合、tanα=0であるから、ピストン26の速度vは、正弦波と等しくなる。
4 and 5, as is clear from (Equation 5), when offset amount S = 0, since tan α = 0, the speed v of the
これに対して、オフセット量S>0とした場合、(式5)(式7)の第2項の値によって、ピストン26の波形は非対称となり、ピストン26が最も高速で移動する点P1、P2(ピストン26の上死点を通る直線が連結ピン25bの軌跡25L上になす接点)は、左右非対称となる。この結果、仮に、ピストン26が上死点にある時の点P0を中心に前後同量のクランク角度ωt(=30°)の移動量Y1、Y2を考えると、図5から明らかなように、上死点近傍から上死点に至るまでの移動量Y1は比較的大きくなり、ピストン26は、速い速度で移動するのに対し、上死点を越えた後の移動量Y2は比較的小さくなり、ピストン26は、比較的遅い速度で移動することになる。
On the other hand, when the offset amount S> 0, the waveform of the
図6は気筒24を拡大して示す平面略図である。また図7は本実施形態に係る燃焼室の気流を示す説明図であり、(A)は圧縮行程初期、(B)は膨張行程初期をそれぞれ示している。
FIG. 6 is a schematic plan view showing the
図6および図7を参照して、各気筒24には、シリンダヘッド23の下面には、燃焼室27の天井部が構成され、この天井部は中央部分からシリンダヘッド23の下端まで延びる2つの傾斜面27a、27bを有するいわゆるペントルーフ型となっている。
Referring to FIGS. 6 and 7, each
前記燃焼室27の天井部を構成する一方の傾斜面(図7(A)(B)において右側の傾斜面)27aには各々独立した2つの吸気ポート28が開口し、また、他方の傾斜面(図7(A)(B)において左側の傾斜面)27bには2つの排気ポート29が開口しており、各ポート28、29の開口端に吸気弁30および排気弁31が設けられている。前記吸気ポート28は、それぞれ燃焼室27から図7の右斜め上方に直線的に延びるストレートポートであり、図7に示す断面で吸気上流側ほどシリンダボア中心Zから離れるような形状とされている。
Two
燃焼室27の側部には、下記コントロールユニットからの燃料噴射パルスを受けて、このパルス幅に対応する燃料を燃焼室27に噴射する燃料噴射弁32が設けられている。
A
前記ピストン26の冠面には、吸気側の周縁部の所定範囲および排気側の周縁部の所定範囲に、シリンダヘッド23の傾斜面に沿うように傾斜するスキッシュエリア構成面26a、26bが設けられている。さらにこのスキッシュエリア構成面26a、26bの内側には、凹陥部33が設けられている。
On the crown surface of the
凹陥部33は、吸気弁30および排気弁31の投影面を含む所定範囲に設けられている。この凹陥部33の底面は、燃焼室天井部の両傾斜面27a、27bとほぼ平行な一対の傾斜状底面33a,33bを有して、凹陥部33の略中央部に前記両傾斜状底面33a,33bの間の稜線部分33cが位置する山形状に形成されている。前記稜線部分33cは、シリンダボア中心Zよりも多少排気側にオフセットした位置で、燃焼室天井部の傾斜面27a、27b間の稜線と同方向に直線状に延びている。
The recessed
前記凹陥部33の吸気ポート側周縁(吸気側スキッシュエリア構成面26aとの境界)33dおよび排気ポート側周縁(排気側スキッシュエリア構成面26bとの境界)33eは、ともに、稜線部分33cと平行な直線状に形成されている。そして、この吸気ポート側周縁33dおよび排気ポート側周縁33eにおいてそれぞれスキッシュエリア構成面26a、26bから凹陥部33の底面に至る縦壁33fは、吸気弁30、排気弁31のリフト方向に傾斜して形成されている。
Both the intake port side periphery (boundary with the intake side squish
このため本実施形態では、部分負荷運転領域D(図8参照)において以下のような作用を奏する。 For this reason, in this embodiment, there exist the following effects in the partial load operation area | region D (refer FIG. 8).
すなわち、吸気行程でのピストン26の下降によって燃焼室27に吸い込まれる吸気は、主に吸気ポート28開口の点火プラグ34に近い側から燃焼室27へ流れ込み、排気側の燃焼室周壁面に向かって流れ、続いて排気側周壁面に沿って下方へ向かった後、ピストン冠面に沿って吸気側へ流れ、そこから上方へ向う。こうして、図7で反時計回り方向に旋回する正タンブル流T1が生成されるようになっている。
That is, the intake air sucked into the
次に圧縮行程に移行すると、ピストンの上昇に伴い、正タンブル流T1が上下方向に押し縮められつつ燃焼室27内を旋回し、その下部側の流れは凹陥部33に入り込み、凹陥部33の底面に沿って移動する。この場合に、凹陥部33の底面が略中央部に稜線部分33cを有する山形状に形成されているため、排気側の傾斜状底面33bに沿って流れた気流が稜線部分33cで底面から剥離される。そして、図7(A)に示すように、稜線部分33cで剥離されることにより、正タンブル流T1のうちの一部が分流して正タンブル流T1とは逆方向に旋回する逆タンブル流T2を生じる。
Next, when moving to the compression stroke, as the piston rises, the normal tumble flow T1 is swung in the
圧縮行程初期乃至中期の段階では正タンブル流T1の方が分流した逆タンブル流T2よりも大きく、かつ強いが、圧縮行程が進行してピストン26が燃焼室天上部分に近づくにつれ、正タンブル流T1は中心が次第に排気側に移動するとともに小さくなる。そして、ピストン26が上死点付近にある圧縮行程終期ないし膨張行程初期には、図7(b)に示すように、タンブル流T1、T2が同程度の大きさおよび強さで、燃焼室27内の排気側と吸気側とに分かれて互いに逆方向に旋回する状態となる。
In the initial to middle stage of the compression stroke, the normal tumble flow T1 is larger and stronger than the divided reverse tumble flow T2, but as the compression stroke progresses and the
また、ピストン26の冠面における吸気ポート側周縁部の所定範囲および排気ポート側周縁部の所定範囲にスキッシュエリア構成面26a、26bが設けられていることにより、ピストン26が上死点に近づく圧縮行程終期には、燃焼室天井部の傾斜面27a、27bとスキッシュエリア構成面26a、26bとの間のスキッシュエリアから燃焼室27中央部側へ向う方向(図7(b)中の白抜矢印Ra,Rbとは反対の方向)に正スキッシュ流が生じ、ピストン26が上死点に達した後に下降し始める膨張行程初期には、図7(b)中の白抜矢印Ra,Rbで示すような燃焼室27中央部側から前記スキッシュエリアに向う逆スキッシュ流が生じる。
Further, since the squish
この場合に、2つに分離したタンブル流T1、T2は、正スキッシュ流とは逆方向、逆スキッシュ流Ra,Rbとは同方向の流れとなるため、圧縮行程終期の正スキッシュ流を弱めて逆スキッシュ流の生成を早めるとともに、逆スキッシュ流Ra,Rbを強化する作用を発揮する。 In this case, since the tumble flows T1 and T2 separated into two are in the reverse direction to the normal squish flow and the same direction as the reverse squish flow Ra and Rb, the normal squish flow at the end of the compression stroke is weakened. The effect of accelerating the generation of the reverse squish flow and strengthening the reverse squish flow Ra, Rb is exhibited.
このように逆スキッシュ流Ra,Rbが強化されることにより、部分負荷運転領域D(図8参照)においては、スキッシュエリア内の燃焼速度が充分に高められ、火炎の主燃焼速度が高くなって急速燃焼が実現される。しかも、正タンブル流T1が適度に弱められることにより、初期燃焼速度はあまり高くならず、エンドガスゾーンにおける混合気の自己着火が誘発されることもない。つまり、初期燃焼期間はあまり短くならずに、主燃焼期間が大幅に短縮されることにより、ノッキングの発生が抑制されるとともに急速燃焼により熱効率が向上する。 By strengthening the reverse squish flows Ra and Rb in this way, in the partial load operation region D (see FIG. 8), the combustion speed in the squish area is sufficiently increased, and the main combustion speed of the flame is increased. Rapid combustion is realized. In addition, since the normal tumble flow T1 is moderately weakened, the initial combustion speed is not so high, and self-ignition of the air-fuel mixture in the end gas zone is not induced. That is, the initial combustion period is not so short, and the main combustion period is significantly shortened, so that the occurrence of knocking is suppressed and thermal efficiency is improved by rapid combustion.
さらに、前記一対の傾斜状底面33a,33bが燃焼室天井部の傾斜面27a、27bと平行であるため、その間の空間では火炎伝播が均一に行われ、デトネーション防止にも効果的である。
Further, since the pair of inclined bottom surfaces 33a and 33b are parallel to the
次に図2および図6を参照して、各気筒24には、シリンダヘッド23に固定され、燃焼室27内にスパークを発する3個の点火プラグ34が配設されている。各点火プラグ34は、ピストン26の稜線部分33cと平行なシリンダ直径沿いに並んでおり、中央のものがシリンダボア中心Z上に配置され、両側のものが燃焼室27の側縁に配置されている。各点火プラグ34には、電子制御による点火タイミングのコントロールが可能な点火回路35が接続されており、この点火回路35がコントロールユニット100に制御されることにより、点火プラグ34は、選択的に点火制御されるようになっている。
2 and 6, each
次に、図2を参照して、各気筒24の吸気弁30および排気弁31には、それぞれ公知のタペットユニット36が設けられている。タペットユニット36は、シリンダヘッド23に設けられた動弁機構のカム軸37、38のカム37a、38aによって、周期的に駆動されるものである。また、吸気弁30に対する動弁機構には、吸気弁30の開閉タイミングを変更可能とする可変バルブタイミング機構40が設けられている。この可変バルブタイミング機構40は、吸気弁開時期を吸気上死点付近とする第1のタイミングとこれよりも吸気弁開時期を進角させた第2のタイミングとにわたり、運転状態に応じてバルブタイミングを変更するものである。
Next, referring to FIG. 2, each of the
次に、図1および図2を参照して、エンジン20の吸気ポート28には、インテークマニホールド42の分岐吸気管43が接続している。分岐吸気管43は、気筒24毎に設けられており、それぞれがインテークマニホールド42に等長の吸気経路を形成した状態で接続されている。図示の実施形態において、各気筒24には、2つ一組の吸気ポート28が形成されており、前記分岐吸気管43の下流端は、各気筒24の吸気ポート28に対応して二股に形成されている。分岐吸気管43の上流側合流部分には、開閉弁44が設けられている。開閉弁44は、アクチュエータ45によって、個別に分岐吸気管43の集合部分を開閉できるように構成されている。他方、二股に分岐した分岐吸気管43の一方の分岐部分には、図2に示すように周知のスワール生成用開閉弁43aが設けられている。このスワール生成用開閉弁43aはアクチュエータ43bにより駆動されて開閉作動するもので、このスワール生成用開閉弁43aにより当該分岐吸気管43の一方の分岐部分が閉じられたときは他方の分岐部分を通る吸気によって燃焼室27内にスワールが生成され、スワール生成用開閉弁43aが開かれるにつれてスワールが弱められるようになっている。
Next, referring to FIGS. 1 and 2, a
インテークマニホールド42の上流側には、新気をインテークマニホールド42内部に導入するための吸気通路46が接続されている。この吸気通路46には、スロットルバルブ47が設けられている。このスロットルバルブ47の上流側には、三方電磁弁48が設けられており、この三方電磁弁48に接続されたバイパス通路49には、吸気加熱手段としてのヒータ50が設けられている。従って、三方電磁弁48を切換えることにより、外気の新気をそのままインテークマニホールド42に導入したり、ヒータ50で加温された空気をインテークマニホールド42に導入したりすることができるようになっている。
An
次に、図1に示すように、排気ポート29には、各気筒24に2つ一組で形成された二股状の分岐排気管51が接続されている。各分岐排気管51の下流端は、エキゾーストマニホールド52に接続されている。このエキゾーストマニホールド52には、既燃ガスを排出する排気通路53が接続されている。
Next, as shown in FIG. 1, the
次に、図1、図2を参照して、前記インテークマニホールド42、エキゾーストマニホールド52の間には、排気された既燃ガスをインテークマニホールド42に還流させる外部EGRシステム60が設けられている。
Next, referring to FIGS. 1 and 2, an
外部EGRシステム60は、インテークマニホールド42とエキゾーストマニホールド52との間に形成された還流通路61に接続され、EGRクーラ62と、EGR弁63と、EGR弁63を駆動するアクチュエータ64とを備えた公知のバルブシステムである。
The
図1を参照して、エンジン20の運転状態を検出するために、吸気通路46には、エアフローセンサSW1が設けられ、開閉弁44の下流には筒内温度を予測するための吸気温度センサSW2(図2参照)が設けられている。また、シリンダブロック22には、クランクシャフト21の回転数を検出するクランク角センサSW3および冷却水の温度を検出するエンジン水温センサSW4が設けられている(図2参照)。さらに、排気通路53には、空燃比を制御するための酸素濃度センサSW5が設けられている。
Referring to FIG. 1, in order to detect the operating state of
エンジン20のコントロールユニット100には、エアフローセンサSW1、吸気温度センサSW2、クランク角センサSW3、エンジン水温センサSW4、酸素濃度センサSW5、並びにエンジン負荷を検出するためのアクセル開度センサSW6が入力要素として接続されている。これら各センサSW1〜SW6は、何れも本実施形態における運転状態検出センサの具体例である。他方、コントロールユニット100には、スロットルバルブ47のアクチュエータ、可変バルブタイミング機構40、スワール生成用開閉弁43aのアクチュエータ43b、吸気通路46の三方電磁弁48、ヒータ50、外部EGRシステム60のアクチュエータ64が制御要素として接続されている。
The
図1を参照して、コントロールユニット100は、CPU101、メモリ102、インターフェース103並びにこれらのユニット101〜103を接続するバス104を有するものであり、メモリ102に記憶されるプログラム並びにデータによって、運転状態を判定する運転状態判定手段を機能的に構成している。
Referring to FIG. 1, a
図8は、図1の実施形態に係る運転状態に応じた制御を行うための運転領域設定の一例を示す特性図である。図9は、特性毎の吸気開弁タイミングと点火タイミングとを示すタイミングチャートである。 FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating an example of operation region setting for performing control according to the operation state according to the embodiment of FIG. 1. FIG. 9 is a timing chart showing intake valve opening timing and ignition timing for each characteristic.
図8を参照して、コントロールユニット100は、例えば同図に示すような特性図に基づく制御用マップを有している。
Referring to FIG. 8, the
図8に示す特性図において、所定の回転数(図示の例では1200rpm)N1以上の低回転領域(エンジン回転数N2以下の領域)内における高負荷運転領域D0では、図9(A)のSPで示すように、圧縮上死点後に多点点火するように設定されている。これにより、点火タイミングが圧縮上死点以降になることにより、詳しくは後述するようにノッキング限界を高速側に拡張するとともに、多点点火を用いることによって燃焼速度を促進し、燃料のエネルギーを有効に膨張仕事に変換して、出力性能を確保することができる。この結果、圧縮自己着火運転が困難な比較的低回転運転領域での高負荷側で、高い幾何学的圧縮比を維持しつつ、点火タイミングを遅らせてノッキング防止を図る一方、多点点火によって、燃費を改善することが可能になる。 In the characteristic diagram shown in FIG. 8, in the high load operation region D 0 in a low rotation region (region of engine rotation speed N2 or less) N1 or higher at a predetermined rotation speed (1200 rpm in the illustrated example), FIG. As indicated by SP, the multipoint ignition is set after the compression top dead center. As a result, when the ignition timing is after compression top dead center, the knocking limit is extended to the high speed side, as will be described in detail later, and the combustion speed is accelerated by using multipoint ignition to make the fuel energy effective. It is possible to secure the output performance by converting into expansion work. As a result, while maintaining a high geometric compression ratio on the high load side in the relatively low rotation operation region where compression self-ignition operation is difficult, while preventing ignition by delaying the ignition timing, It becomes possible to improve fuel consumption.
次に、図8に示す特性図において、部分負荷運転領域D(斜線で示す領域D1とこれより低負荷側の白抜きで示す領域D2の部分の双方)では、図9(B)で示すように、ヒータ50が作動され、圧縮自己着火運転が実行される。
Then, in the characteristic diagram shown in FIG. 8, the partial load operation region D (both parts of the region D 2 indicated by the outline and the area D 1 indicated by hatching than this low load side), in FIG. 9 (B) As shown, the
次に、図8に示す特性図において、前記部分負荷運転領域Dのうち、高負荷側の領域D1では、図9(A)と同様なタイミングで着火アシストを行い、圧縮自己着火後の着火アシストを行うように設定されている。また、この高負荷側の運転領域D1では、スワール生成用開閉弁43aがコントロールユニット100によって制御される。このため、この結果、吸気時にスワールが生じ、上死点まで乱流エネルギーが維持され、吸気ポート28から導入された新気と排気弁31から導入された既燃ガスとの混合が促進される。このため、着火タイミングを膨張行程前半に遅らせても、混合気を速やかに燃焼させ、効率悪化を抑制することが可能になる。また、特に高負荷側の運転領域D1においてスワールが生成されることにより、燃料との混合も促進されるので、筒内温度の低減にも寄与することができ、ノッキングを一層回避することができるとともに、燃費が改善し、リーン燃焼限界の向上にも寄与することになる。
Then, in the characteristic diagram shown in FIG. 8, one of the partial load operation region D, the region D 1 of the high-load side performs ignition assistance in the same timing as FIG. 9 (A), the ignition of the compressed self-ignition It is set to assist. Further, in the operation region D 1 on the high load side, the swirl generating on-off
次に、図9(A)〜(C)を参照して、上述した各運転領域では、図9(A)(B)に示すように、吸気弁30は、概ね吸気行程の上死点で開始され、下死点で終了する第1のタイミングで開弁するのに対し、エンジン20が温間時に再始動した場合には可変バルブタイミング機構40によって相当遅角し、図9(C)に示すように有効圧縮比が膨張比と比べて小さくなる第2のタイミングで開くようになっている。この結果、圧縮行程に移行したピストン26によって、内部の空気が吸気ポート28側に吹き戻されるいわゆるミラーサイクル機能を奏することになる。
Next, referring to FIGS. 9A to 9C, in each operation region described above, as shown in FIGS. 9A and 9B, the
以上説明したように本実施形態では、エンジン20の幾何学的圧縮比を14以上に設定することにより、高い出力性能を得ることが可能になる。
As described above, in the present embodiment, high output performance can be obtained by setting the geometric compression ratio of the
図10はエンジン負荷とエンジン回転数の関係を示す特性図である。 FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between engine load and engine speed.
同図に示すように、幾何学的圧縮比εが比較的大きいエンジンでは、曲線ε1で示すように、トルクが大きくなる反面、幾何学的圧縮比εが比較的小さいエンジン(曲線ε2)よりもノッキング限界(NK1)に至る領域が高回転側に拡がることになる。 As shown in the figure, an engine having a relatively large geometric compression ratio ε has a larger torque as shown by a curve ε1, while an engine having a relatively small geometric compression ratio ε (curve ε2). The region that reaches the knocking limit (NK1) extends to the high rotation side.
これに対して本実施形態では、アイドル回転数よりも所定回転数N1高いエンジン低回転領域における高負荷運転領域D0での点火タイミングが図9(A)で示すように圧縮上死点以降に設定しているので、図10の仮想線NK1から実線NK2で示すように、ノッキング限界が低速側にシフトする。この結果、低回転運転領域においても、ノッキングを確実に防止することが可能になる。ところで、点火タイミングが圧縮上死点以降に設定された場合、通常は、ピストン26が下降する膨張行程での燃焼となるため、燃焼速度が遅くなり過ぎて燃料のエネルギーを有効に膨張仕事に変換することができなくなり、出力性能の大幅低下を招く。これに対し、本実施形態では、図9(A)で示すように、点火時には多点点火を行うことにより、燃焼速度が高くなる。従って、ノッキングを回避しつつ、高圧縮比エンジン20による高膨張効果を奏することができ、燃費を改善することが可能になる。
On the other hand, in the present embodiment, the ignition timing in the high load operation region D 0 in the engine low rotation region that is higher by the predetermined rotation speed N1 than the idle rotation speed is after the compression top dead center as shown in FIG. Since it is set, the knocking limit shifts to the low speed side as indicated by the phantom line NK1 to the solid line NK2 in FIG. As a result, knocking can be reliably prevented even in the low rotation operation region. By the way, when the ignition timing is set after the compression top dead center, the combustion is normally performed in the expansion stroke in which the
また、本実施形態では、吸気を加熱する吸気加熱手段としてのヒータ50を設け、図8に示す部分負荷運転領域Dでは、筒内吸気を加熱して圧縮自己着火運転を行うようにコントロールユニット100がヒータ50を制御する。このため本実施形態では、比較的ノッキングが生じにくい運転領域では、圧縮自己着火を実行し、さらなる燃費の向上を図ることが可能になる。
In the present embodiment, a
また、本実施形態では、部分負荷運転領域Dの高負荷側の運転領域D1では、圧縮自己着火後に多点点火するようにコントロールユニット100が点火プラグ34を制御する。このため本実施形態では、本来なら圧縮自己着火を起こすタイミングよりも遅いタイミング(上死点以降)で多点点火を実行し、圧縮自己着火が不成立に終わったサイクルでも点火で燃焼を成立させ、圧縮自己着火運転を火花点火運転に切換える比較的高負荷側の運転領域近辺での失火とエミッション悪化を防止することが可能になる。
Further, in this embodiment, in the operating region D 1 of the high-load side of the partial load operation region D, the
また、本実施形態では、点火プラグ34は、気筒24の中心部にレイアウトされるものを含む少なくとも3本以上に設定されている。このため本実施形態では、多点点火を行う場合には、一の点火プラグ34が気筒24の中央部分から混合気に点火し、残余の点火プラグ34が他の部位から混合気に点火するので、燃焼の伝播がより迅速になるとともに、多点点火を実行しない場合においても、中央部分に配置された点火プラグ34を採用することにより、比較的速やかに混合気を燃焼させることが可能になる。
In the present embodiment, the number of
また、本実施形態では、エンジン20は、当該クランクシャフト21の回転方向が右回りになる側から見て気筒24のシリンダボア中心Zがクランクシャフト21の回転中心Oから右側にオフセットしている。このため本実施形態では、ピストン26の昇降速度が上死点に対して非対称になり、膨張行程初期でのピストン26の下降速度が相対的に遅くなる。このため、ピストン26の下降速度に比べて燃焼速度が相対的に速くなるので、良好な燃焼環境を維持することができ、ピストン26に作用するエネルギーが高くなって燃費の向上を図ることが可能になる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、筒内にスワールを生成するスワール生成手段としてのスワール生成用開閉弁43aを設けている。このため本実施形態では、スワールの生成によって、乱流エネルギーを上死点まで有効に維持することができ、多点点火に加え膨張行程時の燃焼速度向上に寄与することができる。このため、上死点後に多点点火を実行する場合においても、効率悪化を抑制することができる。また、部分負荷時における圧縮自己着火運転領域では、燃料と空気のミキシングに有効となり、火花点火運転領域では、急速燃焼によるノッキングの抑制に有効となる。
Moreover, in this embodiment, the swirl production | generation on-off
また、本実施形態では、吸気弁30の閉弁時期を下死点以前の所定時期であって有効圧縮比が膨張比とほぼ等しくなる第1のタイミングと有効圧縮比が膨張比と比べて小さくなる第2のタイミングとに変更可能な可変バルブタイミング機構40を設け、エンジン始動時の少なくとも温間時には吸気弁の閉弁時期が第2のタイミングとなるようにコントロールユニット100が可変バルブタイミング機構40を制御する。このため本実施形態では、エンジン20の高出力が要請される運転領域では、有効圧縮比が膨張比とほぼ等しくなるように吸気弁30を駆動して高圧縮比による出力の向上を図ることができる一方、始動トルクが低くて済む温間始動時には、有効圧縮比が低くなるように吸気弁30を駆動して、圧縮抵抗を低減することにより始動性の向上を図ることが可能になる。
Further, in the present embodiment, the closing timing of the
このように本実施形態によれば、可及的に高い幾何学的圧縮比を採用しつつノッキングを抑制し、しかも燃費の向上をも図ることができるという顕著な効果を奏する。 Thus, according to the present embodiment, there is a remarkable effect that knocking can be suppressed and fuel consumption can be improved while adopting as high a geometric compression ratio as possible.
上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。 The above-described embodiments are merely preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、図11に示す特性に基づいて、図1〜図7で示したエンジン20を制御してもよい。
For example, you may control the
図11は本発明の別の実施形態に係る特性図である。 FIG. 11 is a characteristic diagram according to another embodiment of the present invention.
同図に示すように、部分負荷運転領域D3では、外部EGRシステム60を作動して外部EGRを筒内に導入するとともに、EGR導入領域の比較的高負荷運転領域では圧縮上死点後に多点点火するようにコントロールユニット100が外部EGRシステム60および点火プラグ34を制御するようにしてもよい。
As shown in the figure, in the partial load operation region D3, the
この実施形態では、エンジン20の幾何学的圧縮比が高いため、部分負荷運転領域からノッキングが発生しやすくなるが、外部EGRの導入により比熱が増し、混合気の温度上昇が抑制されるためノッキングが抑制される。さらに多点点火の急速燃焼効果が加わってノッキング抑制効果が増し、部分負荷時にノッキング抑制領域を拡大でき、しかも燃費の向上とも両立することが可能になる。
In this embodiment, since the geometric compression ratio of the
また、上述した各実施形態において、燃料噴射弁32や点火プラグ34としては、図12、図13の構成を採用してもよい。
Moreover, in each embodiment mentioned above, as the
図12は本発明のさらに別の実施形態に係るエンジン20の断面図であり、図13は図12の実施形態に係る気筒部分の拡大略図である。
12 is a cross-sectional view of an
図12、図13を参照して、燃料噴射弁32の配置としては、気筒24の中央部分に配置されたセンター噴射方式を採用してもよい。さらに、点火プラグ34としては、3本に限らず、例えば、吸気ポート28、28間にも配置された4本構成にしてもよい。
Referring to FIGS. 12 and 13, as the
図12および図13の実施形態では、気筒24の中央部分から燃料が噴射されるとともに、4本の点火プラグ34によって多点点火されるので、より燃焼速度を迅速にすることが可能になる。
In the embodiment of FIGS. 12 and 13, fuel is injected from the central portion of the
また上述した各実施形態において、スワールを生成する手段としては、上述した開閉弁43aに限らず、例えば、吸気弁30および排気弁31を1気筒当たり2弁ずつ設け、一方の吸気弁30の開閉動作を停止させるとともに、開弁動作を行う吸気弁に対して対角線上に位置する排気弁を再開弁動作させるように構成してもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the means for generating the swirl is not limited to the above-described on-off
また既燃ガスを吸気ポート28に吹き返すミラーサイクル効果を得る方法としては、吸気弁30を遅閉じにする場合のみならず、排気行程後半で吸気弁30を開く早開きを採用してもよい。
Further, as a method for obtaining the Miller cycle effect of blowing the burned gas back to the
さらに多点点火を具体化するに当たり、高負荷時の多点点火では、中央部分に配置された点火プラグと周辺部分に配置された点火プラグの点火タイミングをずらしてもよい。 Further, in realizing multipoint ignition, in multipoint ignition at high load, the ignition timings of the spark plugs arranged in the central portion and the spark plugs arranged in the peripheral portion may be shifted.
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
10 制御装置
20 4サイクルガソリンエンジン
21 クランクシャフト
24 気筒
26a、26b スキッシュエリア構成面
26 ピストン
27 燃焼室
28 吸気ポート
29 排気ポート
30 吸気弁
31 排気弁
32 燃料噴射弁
34 点火プラグ
35 点火回路
40 可変バルブタイミング機構
43a スワール生成用開閉弁
46 吸気通路
50 ヒータ
60 外部EGRシステム
100 コントロールユニット
O 回転中心
S オフセット量
SW1 エアフローセンサ(運転状態検出手段の一例)
SW2 吸気温度センサ(運転状態検出手段の一例)
SW3 クランク角センサ(運転状態検出手段の一例)
SW4 エンジン水温センサ(運転状態検出手段の一例)
SW5 酸素濃度センサ(運転状態検出手段の一例)
SW6 アクセル開度センサ(運転状態検出手段の一例)
Z シリンダボア中心
DESCRIPTION OF
SW2 intake air temperature sensor (an example of operation state detection means)
SW3 Crank angle sensor (an example of operation state detection means)
SW4 engine water temperature sensor (an example of operation state detection means)
SW5 Oxygen concentration sensor (an example of operation state detection means)
SW6 Accelerator opening sensor (an example of operation state detection means)
Z Cylinder bore center
Claims (8)
前記エンジンの幾何学的圧縮比を14以上に設定し、
前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
一気筒当たり複数の点火プラグと、
運転状態検出手段の検出に基づいて点火プラグの作動を制御する制御手段と
を設け、アイドル回転数よりも所定回転数高いエンジン低回転領域における高負荷運転領域では、圧縮上死点以降に多点点火するように制御手段が点火プラグを制御することを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 A crankshaft that outputs torque, a piston that is coupled to the crankshaft, and a cylinder that partitions the combustion chamber of the air-fuel mixture in cooperation with the piston by fitting the piston in a reciprocating manner. In a control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle,
Setting the engine's geometric compression ratio to 14 or more,
An operating state detecting means for detecting an operating state of the engine;
Multiple spark plugs per cylinder,
Control means for controlling the operation of the spark plug based on the detection of the operating state detection means, and in a high load operation area in the engine low speed area that is higher than the idle speed by a predetermined speed, multiple points after the compression top dead center A control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle, wherein the control means controls the spark plug so as to fire.
吸気を加熱する吸気加熱手段を設け、
部分負荷運転領域では、筒内吸気を加熱して圧縮自己着火運転を行うように前記制御手段が前記吸気加熱手段を制御するものであることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to claim 1,
An intake air heating means for heating the intake air is provided,
In the partial load operation region, the control means controls the intake air heating means so as to heat the in-cylinder intake air and perform the compression self-ignition operation. apparatus.
前記部分負荷運転領域の高負荷側では、圧縮自己着火後に多点点火するように制御手段が点火プラグを制御するものであることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to claim 2,
4. A control apparatus for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle, wherein on the high load side of the partial load operation region, the control means controls the spark plug so that multipoint ignition is performed after compression self-ignition.
既燃ガスの一部を吸気通路に還流する外部EGR装置を備え、
部分負荷運転領域では、外部EGRを導入するとともにEGR導入領域の比較的高負荷運転領域では圧縮上死点後に多点点火するように制御手段が外部EGR装置および点火プラグを制御するものであることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to claim 1,
An external EGR device that recirculates a portion of the burned gas to the intake passage;
In the partial load operation region, the external EGR is introduced, and in the relatively high load operation region of the EGR introduction region, the control means controls the external EGR device and the spark plug so that multipoint ignition is performed after compression top dead center. A control device for a four-cycle spark ignition engine for vehicles.
前記点火プラグは、気筒の中心部にレイアウトされるものを含む少なくとも3本以上に設定されていることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The control device for a four-cycle spark ignition engine for vehicles, wherein the number of the spark plugs is set to at least three including those laid out in the center of the cylinder.
前記エンジンは、当該クランクシャフトの回転方向が右回りになる側から見て気筒のシリンダボア中心がクランクシャフトの回転中心から右側にオフセットしていることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 5,
In the four-cycle spark ignition engine for a vehicle, the center of the cylinder bore of the cylinder is offset from the center of rotation of the crankshaft to the right side when viewed from the side in which the rotation direction of the crankshaft is clockwise. Control device.
筒内にスワールを生成するスワール生成手段を設けていることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 6,
A control apparatus for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle, comprising swirl generating means for generating swirl in a cylinder.
吸気弁の閉弁時期を下死点以前の所定時期であって有効圧縮比が膨張比とほぼ等しくなる第1のタイミングと有効圧縮比が膨張比と比べて小さくなる第2のタイミングとに変更可能な可変バルブタイミング機構を設け、
エンジン始動時の少なくとも温間時には吸気弁の閉弁時期が第2のタイミングとなるように前記制御手段が前記可変バルブタイミング機構を制御するものであることを特徴とする車両用4サイクル火花点火式エンジンの制御装置。 The control device for a four-cycle spark ignition engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 7,
The closing timing of the intake valve is changed to a first timing at which the effective compression ratio is substantially equal to the expansion ratio and a second timing at which the effective compression ratio is smaller than the expansion ratio. Possible variable valve timing mechanism,
The four-cycle spark ignition type for a vehicle, wherein the control means controls the variable valve timing mechanism so that the closing timing of the intake valve becomes the second timing at least when the engine is warm. Engine control device.
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