JP5555030B2 - Engine and spark plug provided therein - Google Patents
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Description
本発明は、点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられたエンジン、及び、そのエンジンを実現する点火プラグに関する。 The present invention provides an engine in which a spark plug having an ignition chamber inside a plug cover that covers an ignition point is mounted on a cylinder head, and a communication hole that communicates the ignition chamber and a combustion chamber facing a piston is provided in the plug cover. And a spark plug for realizing the engine.
点火室(プレチャンバー或は副室と呼ばれる)と燃焼室との間に連通孔を有する点火プラグを備えたエンジンでは、その燃焼(特に燃焼室での燃焼)は、以下の形態で進行する。
即ち、圧縮行程において、ピストンの上昇により、点火室に燃料と燃焼用空気との混合気が流入し、膨張行程において、点火室の混合気が火花点火され、点火室で形成された燃焼火炎が連通孔を通して、点火室から燃焼室へ噴出し、燃焼室内の混合気が着火される(特許文献1、2を参照)。
このように、点火室を備えたエンジンでは、点火室に進入した混合気を火花点火し、点火室内混合気を一旦燃焼させ、その燃焼火炎を連通孔から燃焼室に噴き出すことにより燃焼室の混合気を、良好に燃焼させることが可能となる。このとき、連通孔から噴出する燃焼火炎は、燃焼室内に急速に広がるため、燃焼性の低い例えば都市ガスを燃料として希薄燃焼を行う場合も、安定した燃焼が実現できる。
In an engine including an ignition plug having a communication hole between an ignition chamber (referred to as a pre-chamber or a sub chamber) and a combustion chamber, combustion (particularly combustion in the combustion chamber) proceeds in the following manner.
That is, in the compression stroke, the mixture of fuel and combustion air flows into the ignition chamber due to the rise of the piston. In the expansion stroke, the mixture in the ignition chamber is spark-ignited, and the combustion flame formed in the ignition chamber is Through the communication hole, the fuel is ejected from the ignition chamber to the combustion chamber, and the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited (see
Thus, in an engine equipped with an ignition chamber, the air-fuel mixture that has entered the ignition chamber is spark-ignited, the air-fuel mixture in the ignition chamber is once burned, and the combustion flame is ejected from the communication hole into the combustion chamber. Qi can be burned well. At this time, the combustion flame ejected from the communication hole spreads rapidly in the combustion chamber, so that stable combustion can be realized even when lean combustion is performed using, for example, city gas having low combustibility.
上記のようなプレチャンバー型点火プラグを用いたエンジンでは、エンジンが冷態状態のときはプラグカバー頭部(カップと呼ばれることがある)の温度も低いため、点火点近傍に燃焼を阻害する温度の低い壁面が存在することになり、通常の点火プラグよりも着火しにくい場合がある。
従って、冷態起動時においては、失火するサイクルの割合が高く、エンジン起動に失敗する可能性があり、安定した起動を確保し難い。また、このような冷態起動時には、燃焼が不安定となりやすく、燃焼効率の点で改善の余地があるとともに、未燃炭化水素排出量の点でも、改善の余地があった。
In an engine using a pre-chamber type spark plug as described above, the temperature of the plug cover head (sometimes called a cup) is low when the engine is in a cold state, so that the temperature that inhibits combustion near the ignition point. Therefore, there are cases where it is harder to ignite than a normal spark plug.
Therefore, at the time of cold start, there is a high ratio of misfire cycles, and engine start may fail, making it difficult to ensure stable start. Further, during such cold start, combustion is likely to be unstable, and there is room for improvement in terms of combustion efficiency, and there is also room for improvement in terms of unburned hydrocarbon emissions.
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、プレチャンバー型点火プラグを備えたエンジンにおいて、その起動時においても、安定した起動が可能なエンジンを得るとともに、それに備える点火プラグを提供する点にある。 The present invention has been made paying attention to such a point, and an object of the present invention is to obtain an engine that can be stably started even when the engine is provided with a pre-chamber spark plug, and to prepare for it. The point is to provide a spark plug.
上記目的を達成するための、点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンの特徴構成は、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段による加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する制御手段を備えたことにある。
In order to achieve the above object, an ignition plug having an ignition chamber inside the plug cover covering the ignition point is mounted on the cylinder head, and a communication hole that connects the ignition chamber and the combustion chamber facing the piston is formed in the plug cover. The characteristic configuration of the engine is
When the spark plug is mounted on the cylinder head, the spark cover is provided on the plug cover head facing the combustion chamber and on the base end side of the plug cover head, and the spark plug is mounted on the cylinder head. With a plug cover base end that bears
A heating means capable of heating the plug cover head;
Control means for controlling one or both of the cranking start timing and the ignition start timing at the time of starting the engine based on the temperature of the plug cover head that is heated with heating by the heating means. That is.
このエンジンでは、エンジン起動時で、クランキング開始タイミング、点火開始タイミング前に、加熱手段によりプラグカバー頭部を加熱する。そして、クランキング開始タイミング、点火開始タイミングのいずれか一方、又は両方のタイミングをプラグカバー頭部の温度に従って調整する。結果、プラグカバー頭部がある程度加熱された状態で、点火を開始できる。従って、冷態起動時においても点火室内に入ってくる混合気が加熱され、またプラグカバー頭部での冷却損失が減少し、圧縮後の点火タイミングにおける点火室内の混合気温度を従来よりも高くすることができる。結果、点火プラグでの点火が容易となる。また、点火直後に点火位置近傍に火炎核が形成された状態で、周囲の壁面の温度が高いため消炎し難くなる。
結果、冷態起動時においても失火するサイクルの割合を低減することができ、冷態起動時にもエンジン起動に失敗することなく安定した起動が可能となる。また、燃焼が安定するため燃焼効率が向上し、未燃炭化水素排出量も低下する。
この構成のエンジンでは、クランキングの開始を、プラグカバー頭部の温度に従って行うとした場合、その始動方法としては、シリンダヘッドに装着した装着状態で、燃焼室に面するプラグカバー頭部と、プラグカバー頭部の基端側に設けられ、点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備えた点火プラグに関して、
加熱手段により前記プラグカバー頭部を加熱する加熱行程を実行し、
加熱行程での加熱に伴って昇温されるプラグカバー頭部の温度がクランキング開始温度に到達した後、クランキングを行うクランキング行程を実行し、その後、点火プラグの電極間における火花放電により点火する火花点火行程に移行することとなる。
In this engine, the plug cover head is heated by the heating means when the engine is started and before the cranking start timing and ignition start timing. Then, one or both of the cranking start timing and the ignition start timing is adjusted according to the temperature of the plug cover head. As a result, ignition can be started with the plug cover head heated to some extent. Therefore, the air-fuel mixture entering the ignition chamber is heated even during cold start, the cooling loss in the plug cover head is reduced, and the temperature of the air-fuel mixture in the ignition chamber at the ignition timing after compression is higher than before. can do. As a result, ignition with the spark plug is facilitated. Further, in a state where a flame kernel is formed in the vicinity of the ignition position immediately after ignition, it is difficult to extinguish the flame because the temperature of the surrounding wall surface is high.
As a result, it is possible to reduce the ratio of the cycle that misfires even during the cold start, and it is possible to perform a stable start without failing the engine start even during the cold start. Moreover, since combustion is stabilized, combustion efficiency is improved, and unburned hydrocarbon emissions are also reduced.
In the engine of this configuration, when the cranking is started according to the temperature of the plug cover head, as a starting method, the plug cover head facing the combustion chamber in the mounted state mounted on the cylinder head, With respect to the spark plug provided on the base end side of the plug cover head, and provided with a plug cover base end portion for mounting the spark plug to the cylinder head,
Performing a heating step of heating the plug cover head by a heating means;
After the temperature of the plug cover head, which is raised with the heating in the heating process, reaches the cranking start temperature, a cranking process for performing cranking is performed, and then by spark discharge between the electrodes of the spark plug. It will shift to the spark ignition stroke to ignite.
上記構成では、プラグカバー頭部の温度が、クランキング開始温度に到達することを要件として、クランキングを開始したが、所定時間加熱手段による加熱を実行し、ある程度プラグカバー頭部が加熱された状態で、クランキングを開始しても、先に説明したと同様な作用・効果を得ることができる。
この構成を採用する場合、点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンに、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段によって一定時間加熱した後、エンジン起動時におけるクランキング開始を行う制御手段を備えておけばよい。
In the above configuration, cranking was started on the condition that the temperature of the plug cover head reached the cranking start temperature, but heating by the heating means was performed for a predetermined time, and the plug cover head was heated to some extent. Even if cranking is started in the state, the same operation and effect as described above can be obtained.
When this configuration is adopted, an ignition plug having an ignition chamber inside the plug cover that covers the ignition point is attached to the cylinder head, and a communication hole that connects the ignition chamber and the combustion chamber facing the piston is provided in the plug cover. To the engine
When the spark plug is mounted on the cylinder head, the spark cover is provided on the plug cover head facing the combustion chamber and on the base end side of the plug cover head, and the spark plug is mounted on the cylinder head. With a plug cover base end that bears
A heating means capable of heating the plug cover head;
Control means for starting cranking when the engine is started after heating by the heating means for a certain period of time may be provided.
これまで説明してきた構成において、その加熱手段としては、これを、プラグカバー頭部に設けられる加熱機構、及びプラグカバー頭部に熱的に接続されるプラグカバー基端部に設けられる加熱機構のいずれか一方又はそれらの両方とすることができる。
さらに、具体的には、加熱手段を、プラグカバー頭部に設けられる抵抗発熱体を備えた加熱機構とすることができる。一方、プラグカバー基端部に抵抗発熱体を設け、この部位からの伝熱によりプラグカバー頭部を加熱することとしても、加熱の目的を達成できる。
In the configurations described so far, the heating means includes a heating mechanism provided at the plug cover head and a heating mechanism provided at the base end of the plug cover that is thermally connected to the plug cover head. Either one or both can be used.
More specifically, the heating means can be a heating mechanism including a resistance heating element provided on the plug cover head. On the other hand, the purpose of heating can also be achieved by providing a resistance heating element at the base end portion of the plug cover and heating the plug cover head by heat transfer from this portion.
上記のような作用・効果を奏することができる点火プラグは、点火点を有するプラグ本体と、前記点火点を覆うように前記プラグ本体に付属するプラグカバーとを備え、装着対象のエンジンのシリンダヘッドに前記プラグ本体及び前記プラグカバーを装着した状態で、ピストンに面する燃焼室と前記プラグカバー内に形成された点火室とを連通する複数の連通孔が前記プラグカバーに形成されている点火プラグとして、
前記点火プラグを前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部を横断して設けられる発熱体として構成される点火プラグとできる。
An ignition plug capable of exhibiting the above-described operations and effects includes a plug body having an ignition point, and a plug cover attached to the plug body so as to cover the ignition point, and a cylinder head of an engine to be mounted A spark plug in which a plurality of communication holes are formed in the plug cover for connecting the combustion chamber facing the piston and the ignition chamber formed in the plug cover in a state where the plug body and the plug cover are mounted on the plug cover. As
With the spark plug mounted on the cylinder head, the plug cover head facing the combustion chamber is provided on the base end side of the plug cover head, and the spark plug is mounted on the cylinder head. With a plug cover base end to carry,
A heating means capable of heating the plug cover head;
The heating means may be a spark plug configured as a heating element provided across the plug cover head.
さらに、先に説明したエンジンを構成するに、前記プラグカバー頭部の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段が、前記温度検出手段により検出される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する構成としておくと、直接、プラグカバー頭部の温度を検出して、適切にエンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御することができる。 Further, the engine described above is provided with temperature detecting means for detecting the temperature of the plug cover head, and the control means is based on the temperature of the plug cover head detected by the temperature detecting means. Thus, if one or both of the cranking start timing and the ignition start timing at the time of starting the engine are controlled, the temperature of the plug cover head is directly detected and the cranking at the time of starting the engine is appropriately performed. Either or both of the ranking start timing and the ignition start timing can be controlled.
〔エンジンの全体構成〕
本発明のエンジン1は、図1に示す如く、ピストン2と、ピストン2を収容してピストン2の天面2aと共に燃焼室3を形成するシリンダ4と、シリンダヘッド6に装着された点火プラグ11とを備えて構成されている。ピストン2をシリンダ4内で往復運動させるとともに、吸気バルブ5及び排気バルブ(図示を省略)を開閉動作させることにより、燃焼室3において、吸気行程、圧縮行程、燃焼膨張行程、排気行程の各行程を順次行う。これにより、ピストン2の往復運動を連結棒によってクランク軸Cの回転運動として出力するように構成されている。このような構成は、通常の4ストロークエンジンと同様の構成である。このクランク軸Cには、起動初期に燃焼室3における燃焼を伴うことなくクランク軸の回転を確保するためのセルモータMが備えられている。
[Overall engine configuration]
As shown in FIG. 1, the
エンジン1は、例えば、気体燃料である都市ガス(13A)を燃料Gとするものであり、吸気行程では、吸気バルブ5を開状態として、吸気ポート8から、燃焼室3へ空気と燃料Gの混合気(例えば、希薄混合気)を吸気するように構成されている。圧縮行程及び燃焼膨張行程では、燃焼室3に吸気した混合気を圧縮して燃焼膨張させるように構成されている。排気行程では、排気バルブを開状態として、燃焼室3から排気ポート(図示を省略)に燃焼排ガスを排出するように構成されている。
The
ピストン2のシリンダヘッド6と対向する天面2aには、凹部7が形成されている。これにより、燃焼室3は、ピストン2の天面2aとシリンダ4の内面との間の空間に加え、凹部7にて形成される空間から構成されることとなる。このように燃焼室3を形成することにより、圧縮行程においてピストン2が上昇するときに、凹部7の周囲から凹部7の中心に向う渦流、いわゆるスキッシュを発生させることができる。
A
シリンダヘッド6に設けられた吸気ポート8には、吸気される空気に対して燃料Gを噴射する燃料供給部9が設けられ、空気と燃料Gとの混合気(例えば、希薄混合気)を生成するように構成されている。吸気バルブ5を開動作することにより、空気と燃料Gとの混合気(例えば、希薄混合気)を燃焼室3に吸気するように構成されている。ここで、燃料供給部9からの燃料噴出量は変更自在であり、エンジン1の運転状態に応じて空気と燃料Gとの混合割合が変更自在である。
The
点火プラグ11は、プラグ本体12と、プラグ本体12の先端部(図1の下方側の端部)に設けられた点火点(図示せず)を覆い点火室14を形成するプラグカバー13とを有して構成されており、プラグカバー13とプラグ本体12とが一体とされる。図1に示すように、点火プラグ11をシリンダヘッド6に装着した装着状態で、燃焼室3に面するプラグカバー頭部13aと、プラグカバー頭部13aの基端側に設けられ、点火プラグ11のシリンダヘッド6への装着を担うプラグカバー基端部13bとを備えている。プラグカバー頭部13aは、有底筒状に形成され、燃焼室3の中心軸(図1の直線Wに沿う軸)を通る平面による断面視において、プラグ本体12の先端側(図1の下方側)に頂点を有するドーム形状となっている。
プラグ本体12は、その中心軸が燃焼室3の中心軸(図1の直線Wに沿う軸)と一致するように設けられている。点火プラグ11は、シリンダヘッド6に形成されたシリンダヘッド6の上部と燃焼室3とを連通させる開口部20を貫通する状態で、プラグカバー頭部13aが燃焼室3に突出するように設けられている。
The
The
プラグカバー13(具体的にはプラグカバー頭部13a)には、燃焼室3と点火室14とを連通する複数の連通孔15が形成されている。点火プラグ11は、燃焼室3から連通孔15を通して点火室14へ流入する混合気に火花点火して燃焼させ、その燃焼により形成された燃焼火炎を、連通孔15を通して燃焼室3へ噴出させるように構成されている。このようにして、燃焼室3から点火室14への混合気の流入、及び、点火室14から燃焼室3への燃焼火炎の噴出を、複数の連通孔15により行うことにより、燃焼室3に吸気された混合気を燃焼させるようにしている。ここで、点火室14に流入する混合気は、燃焼室3から連通孔15を通して流入される混合気がすべてであり、点火室14に対して燃焼室3以外から燃料Gや混合気が供給されることはない。
In the plug cover 13 (specifically, the plug
制御装置40は、エンジン1を制御するプログラムを実行可能なマイクロプロセッサ等から構成されている。当該制御装置40は、点火プラグ11の中心電極16aと接地電極16bとの間での火花放電の時期を制御するように構成されている。
The
〔エンジンの基本動作〕
エンジン1は、例えば、定格運転等の定常運転において、吸気バルブ5を開動作させた状態でピストン2が上死点から下降することにより、燃焼室3に混合気を吸気する吸気行程が行われる。次に、吸気バルブ5と排気バルブとを閉動作させた状態でピストン2が上昇することにより、燃焼室3の混合気を圧縮する圧縮行程が行われる。この圧縮行程では、ピストン2が下死点から上昇することにより燃焼室3の容積が減少されるので、燃焼室3に吸気された混合気が連通孔15を通して点火室14に流入する。
エンジン1の運転を制御する制御装置40は、点火タイミング(例えば、上死点直前)に、プラグ本体12を作動させて、点火点にて火花点火して点火室14の混合気に点火する。すると、点火室14での燃焼が進み、燃焼火炎が連通孔15を通して燃焼室3に噴出する。これにより、燃焼室3の混合気が燃焼されて燃焼膨張行程が行われる。次に、排気バルブを開動作させた状態でピストン2が上昇することにより、燃焼室3の燃焼排ガスを排気ポートに導いて排出する排気行程が行われる。
このようにして、エンジン1は、吸気行程、圧縮行程、燃焼膨張行程、排気行程の順に各行程を行う一連の動作を繰り返し行う4ストロークエンジンとして構成されている。
[Basic engine operation]
In the
The
Thus, the
以上が、本発明のエンジン1及び点火プラグ11の基本構成である。
先にも説明したように、本発明のエンジン1は、その起動を安定・迅速に行うように構成されている。以下、起動制御に関して説明する。
〔起動制御〕
構成
図1に示すように、本願発明に係るエンジン1は、点火プラグ11をシリンダヘッド6に装着した装着状態で、燃焼室3に面するプラグカバー頭部13aと、プラグカバー頭部13aの基端側に設けられ、点火プラグ11のシリンダヘッド6への装着を担うプラグカバー基端部13bとを備えて構成されている。
さらに、このプラグカバー頭部13aには、その部位を加熱可能な加熱手段が備えられている。この加熱手段は、具体的にはプラグカバー頭部13aに設けられる抵抗発熱体30(具体的にはニクロム線)で構成されている。図3に示す例では、抵抗発熱体30がプラグカバー頭部13aに十字に掛け渡されている形態を示している。抵抗発熱体30はプラグカバー頭部13a内に設けられても、表面に設けられてもよい。本例では、抵抗発熱体30をプラグカバー頭部13aを横断するように備える構成を示したが、本発明にあっては、起動時にプラグカバー頭部13aの温度を制御できればよいため、プラグカバー頭部13aに熱的に接続されるプラグカバー基端部13bに加熱機構(例えば、円筒状を成すプラグカバー基端部13bの内部にコイル状に巻かれた抵抗発熱体)を備えてもよい。
The above is the basic configuration of the
As described above, the
(Startup control)
Configuration As shown in FIG. 1, the
Further, the
さらに、プラグカバー頭部13aには、この部位の温度を検出するための熱電対等からなる温度センサ(図示省略)が備えられ、この温度センサからの温度検出出力が、先に説明した制御装置40に送られる構成が採用されている。
Further, the
制御装置40には、上記加熱手段を働かせて、少なくともプラグカバー頭部13aを加熱制御する加熱制御手段40aと、前記温度センサの検出出力に基づいて、プラグカバー頭部13aの温度が所定のクランキング開始温度に到達した場合に、セルモータMを働かせてクランキングを開始させるクランキング開始制御手段40bと、前記クランキング開始制御を開始した後、エンジンの回転速度が一定速度に到達し、当該回転速度での回転が所定時間維持されたことを検出された場合に、点火プラグ11を働かせて点火を開始する点火開始制御手段40cが備えられている。
The
以上が、起動制御に関する構成であるが、図4、図5に基づいて、起動制御の状態を説明する。ここで、図4は、起動制御時の各動作のタイミングと、プラグカバー頭部13aの温度及びエンジン回転速度の関係を示す図であり、図5は、制御装置40に備えられる各機能手段が実行する処理フローである。
The above is the configuration related to the startup control. The startup control state will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Here, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the timing of each operation at the start control, the temperature of the
起動制御
起動制御にあたっては、まず、加熱制御手段40aが加熱手段を働かせて、プラグカバー頭部13aを加熱する(ステップ#1)。
この加熱に伴って、プラグカバー頭部13aの温度が、所定のクランキング開始温度に到達した場合に、クランキング開始制御手段40bがセルモータMを働かせてクランキングを開始する(ステップ#2、ステップ#3)。
図示する例では、クランキング開始温度が200℃の場合を示している。
Activation Control In the activation control, first, the heating control means 40a operates the heating means to heat the
With this heating, when the temperature of the
In the illustrated example, the case where the cranking start temperature is 200 ° C. is shown.
前記クランキング開始制御を開始した後、エンジンの回転速度が一定速度に到達し、当該回転速度での回転が所定時間維持されたことを検出された場合(換言するとセルモータMが正常に所定時間働いて、点火タイミングに到達したことが確認された場合)に、点火開始制御手段40cが点火プラグ11を働かせて点火を開始する(ステップ#4、ステップ#5)。
After the cranking start control is started, when it is detected that the engine speed has reached a constant speed and the rotation at that speed has been maintained for a predetermined time (in other words, the cell motor M is normally operated for a predetermined time) When it is confirmed that the ignition timing has been reached), the ignition start control means 40c activates the
以後、エンジンの回転速度が定格回転速度に到達した状態で、その速度でエンジンの運転が継続される(ステップ#6、ステップ#7)。
図示する例では、定格回転速度が1200rpmの場合を示している。
以上の動作により、起動制御を完了する。
Thereafter, with the engine speed reaching the rated speed, the engine operation is continued at that speed (
In the illustrated example, the case where the rated rotation speed is 1200 rpm is shown.
The activation control is completed by the above operation.
〔その他の別実施形態〕
(A)上記実施形態において、点火室14に形成される連通孔は、複数の連通孔15として構成したが、別に複数のスリット等から構成してもよい。尚、上記実施形態では、図1に示す如く、複数の連通孔15が、ピストン2の摺動方向(図1の直線Wに沿う方向)において1つの位置に設ける場合を示したが、別に複数の位置に分散して設けてもよい。
[Other alternative embodiments]
(A) In the above embodiment, the communication holes formed in the
(B)上記実施形態において、本発明のエンジン1は、4ストロークエンジンとして構成されているものを例として示したが、吸気行程、圧縮行程、燃焼膨張行程、排気行程の4つの行程を2ストロークで行う2ストロークエンジンや、上記4行程に2回の掃気行程を加えた6ストロークエンジンとしても、本発明の機能を良好に発揮するものである。
(B) In the above embodiment, the
(C)上記実施形態の起動制御では、クランキング開始制御手段40bは、プラグカバー頭部13aの温度に基づいて、クランキングを開始したが、例えば、加熱手段によるプラグカバー頭部13aの加熱時間に基づいて、クランキングを開始してもよい。この場合、上記実施形態の起動制御のステップ♯1〜♯3は、以下のようになる。
加熱制御手段40aが加熱手段を働かせて、プラグカバー頭部13aを加熱する(ステップ♯1)。
クランキング開始制御手段40bは、加熱手段によりプラグカバー頭部13aを一定時間(プラグカバー頭部13aが所定のクランキング開始温度に到達する時間)加熱した後、セルモータMを働かせてクランキングを開始する(ステップ♯2、ステップ♯3)。
このような構成を採用しても、本願が問題とする冷態起動の問題を解消できる。
(C) In the activation control of the above embodiment, the cranking start control means 40b starts cranking based on the temperature of the
The heating control means 40a activates the heating means to heat the
The cranking start control means 40b uses the heating means to heat the
Even if such a configuration is adopted, the cold start problem which is a problem of the present application can be solved.
本発明のエンジン及び点火プラグは、プレチャンバー型点火プラグを備えたエンジンにおいて、その起動時においても安定した起動が可能なエンジン及び点火プラグとして、有効に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The engine and spark plug of the present invention can be effectively used as an engine and spark plug that can be stably started even when the engine is provided with a pre-chamber spark plug.
1 :エンジン
2 :ピストン
3 :燃焼室
11 :点火プラグ
13 :プラグカバー
14 :点火室
15 :連通孔(連通孔の一例)
40 :制御装置
40a :加熱制御手段
40b :クランキング開始制御手段
40c :点火開始制御手段
40d :移行制御手段
1: Engine 2: Piston 3: Combustion chamber 11: Spark plug 13: Plug cover 14: Ignition chamber 15: Communication hole (an example of a communication hole)
40: control device 40a: heating control means 40b: cranking start control means 40c: ignition start control means 40d: transition control means
Claims (9)
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段による加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する制御手段を備えたエンジン。 An engine in which a spark plug having an ignition chamber inside a plug cover that covers an ignition point is mounted on a cylinder head, and a communication hole that connects the ignition chamber and a combustion chamber facing a piston is provided in the plug cover. ,
When the spark plug is mounted on the cylinder head, the spark cover is provided on the plug cover head facing the combustion chamber and on the base end side of the plug cover head, and the spark plug is mounted on the cylinder head. With a plug cover base end that bears
A heating means capable of heating the plug cover head;
Control means for controlling one or both of the cranking start timing and the ignition start timing at the time of starting the engine based on the temperature of the plug cover head that is heated with heating by the heating means. Engine.
前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンであって、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段によって一定時間加熱した後、エンジン起動時におけるクランキング開始を行う制御手段を備えたエンジン。 A spark plug with an ignition chamber inside the plug cover covering the ignition point is attached to the cylinder head,
An engine in which a communication hole communicating the ignition chamber and a combustion chamber facing the piston is provided in the plug cover,
When the spark plug is mounted on the cylinder head, the spark cover is provided on the plug cover head facing the combustion chamber and on the base end side of the plug cover head, and the spark plug is mounted on the cylinder head. With a plug cover base end that bears
A heating means capable of heating the plug cover head;
An engine comprising control means for starting cranking when the engine is started after being heated by the heating means for a certain period of time.
前記制御手段が、前記温度検出手段により検出される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する請求項1記載のエンジン。 Comprising a temperature detecting means for detecting the temperature of the plug cover head;
The control means controls one or both of a cranking start timing and an ignition start timing at the time of engine start based on the temperature of the plug cover head detected by the temperature detecting means. The listed engine.
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部を横断して設けられる発熱体である点火プラグ。 A plug body having an ignition point; and a plug cover attached to the plug body so as to cover the ignition point. A plurality of communication holes communicating with the facing combustion chamber and the ignition chamber formed in the plug cover, the spark plug formed in the plug cover;
When the spark plug is mounted on the cylinder head, the spark cover is provided on the plug cover head facing the combustion chamber and on the base end side of the plug cover head, and the spark plug is mounted on the cylinder head. With a plug cover base end that bears
A heating means capable of heating the plug cover head;
An ignition plug, wherein the heating means is a heating element provided across the plug cover head.
前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備えた点火プラグに関して、加熱手段により前記プラグカバー頭部を加熱する加熱行程を実行し、
前記加熱行程での加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度がクランキング開始温度に到達した後、クランキングを行うクランキング行程を実行し、その後、前記点火プラグの電極間における火花放電により点火する火花点火行程に移行するエンジンの始動方法。 An engine starting method in which an ignition plug having an ignition chamber inside a plug cover that covers an ignition point is mounted on a cylinder head, and a communication hole that connects the ignition chamber and a combustion chamber facing a piston is provided in the plug cover Because
A plug cover head facing the combustion chamber in a mounted state attached to the cylinder head, and a plug cover base provided on the proximal end side of the plug cover head and responsible for mounting the spark plug to the cylinder head With respect to the spark plug provided with an end portion, a heating step of heating the plug cover head by heating means is performed,
After the temperature of the plug cover head, which is raised with the heating in the heating process, reaches the cranking start temperature, a cranking process for performing cranking is performed, and then between the electrodes of the spark plug A method for starting an engine that shifts to a spark ignition stroke that is ignited by spark discharge.
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