JP6024258B2 - Compression self-ignition engine and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、幾何学的圧縮比が14以上に設定された気筒を有するとともに、気筒内に供給される燃料を空気と混合した後に自着火させるHCCI燃焼が可能な圧縮自己着火式エンジン、およびその制御方法に関する。 The present invention includes a compression self-ignition engine having a cylinder having a geometric compression ratio set to 14 or more and capable of HCCI combustion in which fuel supplied into the cylinder is self-ignited after mixing with air, and the engine It relates to a control method.
エンジンの燃焼形式として、一般に、予混合燃焼と拡散燃焼の2種類がよく知られている。予混合燃焼とは、燃料と空気とを予め混合して得た混合気(予混合気)を火花点火により燃焼させる燃焼形式であり、ガソリンを燃料として用いるガソリンエンジンに代表的に採用されている。拡散燃焼とは、圧縮された高温・高圧の空気に燃料を供給することで燃料と空気とを拡散、混合しながら燃焼させる燃焼形式であり、軽油を燃料として用いるディーゼルエンジンに代表的に採用されている。 In general, two types of combustion modes of an engine, premixed combustion and diffusion combustion, are well known. Premixed combustion is a combustion type in which an air-fuel mixture (premixed gas) obtained by previously mixing fuel and air is burned by spark ignition, and is typically employed in gasoline engines that use gasoline as fuel. . Diffusion combustion is a combustion type in which fuel and air are diffused and mixed by supplying fuel to compressed high-temperature and high-pressure air, and is typically used in diesel engines that use light oil as fuel. ing.
これに対し、近年、予混合燃焼でも拡散燃焼でもない新しい燃焼形式として、予混合圧縮着火燃焼を実用化する研究が進められている。予混合圧縮着火燃焼とは、燃料と空気とを予め混合して得た混合気(予混合気)を、火花点火ではなく圧縮によって自着火させる燃焼形式である。以下では、このような予混合圧縮着火燃焼のことを、HCCI燃焼(Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion)と称する。 On the other hand, in recent years, research has been advanced to put premixed compression ignition combustion into practical use as a new combustion type that is neither premixed combustion nor diffusion combustion. Premixed compression ignition combustion is a combustion type in which an air-fuel mixture (premixed gas) obtained by previously mixing fuel and air is self-ignited by compression rather than spark ignition. Hereinafter, such premixed compression ignition combustion is referred to as HCCI combustion (Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion).
HCCI燃焼は、エンジンの気筒内で混合気が同時多発的に燃焼する形態であるため、火花点火を用いた従来の予混合燃焼と比べて、空燃比リーンな条件でも燃焼期間を短くでき、熱効率に優れた安定した燃焼が得られるといった利点がある。その反面、ノッキングも失火も起こさない適正な燃焼を成立させるための条件の範囲が狭く、このことが、HCCI燃焼を車載用エンジンに適用することを困難にしていた。 HCCI combustion is a mode in which the air-fuel mixture burns simultaneously in the cylinder of the engine. Therefore, compared to conventional premixed combustion using spark ignition, the combustion period can be shortened even under lean air-fuel ratio conditions, and thermal efficiency There is an advantage that stable combustion excellent in the above can be obtained. On the other hand, the range of conditions for establishing proper combustion that does not cause knocking or misfire is narrow, which makes it difficult to apply HCCI combustion to an in-vehicle engine.
このような問題に取り組んだ従来技術として、例えば下記特許文献1が知られている。この特許文献1に開示されたエンジンは、気筒内にプラズマを放出可能な放電部を備えており、この放電部への印加電圧および印加時間が制御されることで、プラズマによる投入エネルギーがエンジンの運転状態に応じて制御されるようになっている。
As a prior art that addresses such a problem, for example,
上記特許文献1の技術によれば、プラズマによる投入エネルギーに基づいて、ラジカル(活性種)を含む活性化された混合気の分布が制御されるので、従来よりも幅広い運転領域で適正なHCCI燃焼を行わせることができると考えられる。具体的に、同文献では、エンジン回転速度が高いかまたはエンジン負荷が低い場合に、プラズマによる投入エネルギーを相対的に増やすようにしている。すなわち、エンジン回転速度が高いかまたはエンジン負荷が低いと、混合気の着火性が悪化することから、それを混合気の活性化によって補うことにより、HCCI燃焼が可能な運転領域を拡大しようというものである。
According to the technique of the above-mentioned
しかしながら、上記特許文献1のように、放電部から放出されるプラズマによる投入エネルギーを調節し、それによって混合気の活性度合いを変化させたとしても、基本的には混合気の着火時期が変化するだけである。このため、燃焼の制御性におのずと限界があり、適正なHCCI燃焼が可能なエンジンの運転領域を広げることは、まだ十分とはいえなかった。
However, even if the input energy by the plasma emitted from the discharge part is adjusted as in
例えば、放電部から多量のプラズマを放出すると、混合気が大幅に活性化されて早期に自着火し、その後の燃焼が急激に進行することで、大きな振動や騒音がエンジンで発生するおそれがある。このことは、NVH(noise, vibration, harshness)の悪化につながり、特にエンジンが車載用エンジンである場合、車両の商品性が損なわれてしまう。一方、このような事態を防ごうとすると、HCCI燃焼の運転領域を狭い範囲に絞らざるを得ず、エンジンの熱効率を充分に高めることが不可能となってしまう。 For example, when a large amount of plasma is emitted from the discharge part, the air-fuel mixture is significantly activated and self-ignites at an early stage, and the subsequent combustion proceeds abruptly, which may cause large vibrations and noises in the engine. . This leads to deterioration of NVH (noise, vibration, harshness), and particularly when the engine is an in-vehicle engine, the merchantability of the vehicle is impaired. On the other hand, if it is going to prevent such a situation, the operation area | region of HCCI combustion must be narrowed to a narrow range, and it will become impossible to fully improve the thermal efficiency of an engine.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、燃料を空気と混合した後に自着火させる圧縮自己着火式エンジンにおいて、振動や騒音の少ないHCCI燃焼をより幅広い運転領域で実現することにより、高い熱効率とNVH性能とを両立させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and achieves HCCI combustion with less vibration and noise in a wider operating range in a compression self-ignition engine that self-ignites after mixing fuel with air. Therefore, it aims at making high thermal efficiency and NVH performance compatible.
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、幾何学的圧縮比が14以上に設定された気筒を有するとともに、気筒内に供給される燃料を空気と混合した後に自着火させるHCCI燃焼が可能な圧縮自己着火式エンジンであって、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路と、EGR通路に開閉可能に設けられ、当該EGR通路を通じて気筒内に還流される排気ガスであるEGRガスの量を調節するEGR弁と、EGR通路を通過するEGRガスを冷却するEGRクーラと、気筒内にオゾンを供給するオゾン供給手段と、上記EGR弁およびオゾン供給手段を駆動して上記EGRガスおよびオゾンの供給量を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早くなり、且つ混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くなるように、エンジン回転速度が高いほど上記オゾン供給手段からのオゾンの供給量を増やすとともに、エンジン負荷が高いほど上記EGR弁の開度を大きくすることを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a cylinder having a geometric compression ratio set to 14 or more, and HCCI combustion that self-ignites after mixing fuel supplied into the cylinder with air. EGR that is a compression self-ignition type engine that can be opened and closed in an EGR passage that communicates an exhaust passage and an intake passage of the engine, and that can be opened and closed in the EGR passage. an EGR valve for adjusting the amount of gas, and an EGR cooler for cooling EGR gas passing through the EGR passage, and ozone supply means for supplying ozone into the cylinder, the EGR gas to drive the EGR valve and the ozone supplying means And a control means for controlling the supply amount of ozone. The control means is such that the ignition timing of the air-fuel mixture becomes faster as the engine speed is higher, and The amount of ozone supplied from the ozone supply means is increased as the engine speed is increased, and the opening degree of the EGR valve is increased as the engine load is increased so that the combustion period of the gas becomes longer as the engine load is higher. (Claim 1).
本発明では、EGRガスおよびオゾンの供給量を調節することにより、混合気の着火時期と燃焼期間との両方を変化させることができるので、より高い自由度でHCCI燃焼を制御することができる。例えば、混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早くなるように、低温酸化反応を促進する作用のあるオゾンの供給量が高回転側ほど増やされるので、膨張行程時のピストンの下降速度が速くなる高回転域で、失火が起きるのを確実に防止することができる。また、混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くなるように、燃焼を緩慢化させる作用のあるEGRガスの供給量が高負荷側ほど増やされるので、大きな燃焼エネルギーが短期間で発生することを回避でき、燃焼に伴う振動や騒音のレベルを効果的に低減することができる。これにより、大きな振動や騒音を伴わない適正なHCCI燃焼が可能な運転領域を大幅に拡大することができ、エンジンの熱効率を効果的に向上させることができる。 In the present invention, both the ignition timing and the combustion period of the air-fuel mixture can be changed by adjusting the supply amounts of the EGR gas and ozone, so that HCCI combustion can be controlled with a higher degree of freedom. For example, the air-fuel mixture ignition timing is early Kunar so the higher the engine rotational speed, the supply amount of the ozone having a function of promoting low temperature oxidation reaction is increased as the high speed side and lowering speed of the piston during the expansion stroke It is possible to reliably prevent misfires in the high rotation speed range where the speed increases. In addition, since the amount of EGR gas that has the effect of slowing the combustion is increased as the engine load increases so that the combustion period of the air-fuel mixture becomes longer as the engine load becomes higher, large combustion energy is generated in a short period of time. Can be avoided, and the level of vibration and noise accompanying combustion can be effectively reduced. As a result, the operating range in which proper HCCI combustion without significant vibration and noise can be performed can be greatly expanded, and the thermal efficiency of the engine can be effectively improved.
本発明において、好ましくは、上記制御手段は、エンジンの運転状態に基づいて、設定すべき上記EGR弁の開度と、混合気の着火時期および燃焼期間を規定する目標熱発生パターンとを決定し、その結果を用いた演算処理により、上記オゾン供給手段から供給すべきオゾンの量を決定する(請求項2)。 In the present invention, preferably, the upper Symbol control means, determined on the basis of the operating state of the engine, and opening degree of the EGR valve to be set, and a target heat generation pattern defining the ignition timing and the combustion period of the air-fuel mixture Then, the amount of ozone to be supplied from the ozone supply means is determined by arithmetic processing using the result ( claim 2 ).
このように、目標とする熱発生パターン(着火時期、燃焼期間)を予め定めておき、そのパターンに沿った燃焼が起きるようにオゾンの供給量を演算により決定した場合には、運転状態に応じて常に適正な量なオゾンを供給することができるので、失火を伴わず大きな振動や騒音も伴わない適正なHCCI燃焼を広範な運転領域で確実に実行させることができる。 As described above, when a target heat generation pattern (ignition timing, combustion period) is determined in advance, and the amount of ozone supplied is determined by calculation so that combustion according to the pattern occurs, it depends on the operating state. Therefore, an appropriate amount of ozone can always be supplied, so that proper HCCI combustion without misfire and without significant vibrations and noise can be reliably performed in a wide range of operation.
また、本発明は、幾何学的圧縮比が14以上に設定された気筒と、気筒内に還流される排気ガスであるEGRガスの量を調節する開閉可能なEGR弁と、気筒内にオゾンを供給するオゾン供給手段とを有するとともに、気筒内に供給される燃料を空気と混合した後に自着火させるHCCI燃焼が可能な圧縮自己着火式エンジンを制御する方法であって、設定すべき上記EGR弁の開度をエンジンの運転状態に基づいて決定する第1のステップと、混合気の着火時期および燃焼期間を規定する目標熱発生パターンをエンジンの運転状態に基づいて決定する第2のステップと、上記第1のステップで求められたEGR弁の開度と、上記第2のステップで求められた目標熱発生パターンとを用いた演算処理により、上記オゾン供給手段から供給すべきオゾンの量を決定する第3のステップとを含み、混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早くなり、且つ混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くなるように、上記第1のステップでは、エンジン負荷が高いほどEGR弁の開度を大きく設定し、上記第3のステップでは、エンジン回転速度が高いほどオゾンの供給量を大きく設定することを特徴とするものである(請求項3)。 Further, the present invention provides a cylinder having a geometric compression ratio set to 14 or more, an EGR valve that can be opened and closed to adjust the amount of EGR gas that is recirculated into the cylinder, and ozone in the cylinder. And a method for controlling a compression self-ignition engine capable of HCCI combustion that self-ignites after mixing fuel supplied into a cylinder with air and having an ozone supply means for supplying the same. A first step of determining the opening degree of the engine based on the operating state of the engine, a second step of determining a target heat generation pattern that defines the ignition timing and combustion period of the air-fuel mixture based on the operating state of the engine, A supply process from the ozone supply means is performed by an arithmetic process using the opening degree of the EGR valve obtained in the first step and the target heat generation pattern obtained in the second step. A third step of determining the amount of ozone, wherein the ignition timing of the mixture becomes faster as the engine speed increases and the combustion period of the mixture becomes longer as the engine load becomes higher. in step, set a larger opening degree of the EGR valve as the engine load is high, in the third step, is characterized in that to set a large supply amount of ozone higher engine rotational speed (claim 3 ).
本発明によれば、上述した圧縮自己着火式エンジンの発明と同様の作用効果を奏することができる。 According to the present invention, the same operational effects as those of the above-described invention of the compression self-ignition engine can be achieved.
以上説明したように、本発明によれば、燃料を空気と混合した後に自着火させる圧縮自己着火式エンジンにおいて、振動や騒音の少ないHCCI燃焼をより幅広い運転領域で実現することができ、高い熱効率とNVH性能とを両立させることができる。 As described above, according to the present invention, in a compression self-ignition engine that self-ignites after mixing fuel with air, HCCI combustion with less vibration and noise can be realized in a wider operating range, and high thermal efficiency. And NVH performance can both be achieved.
(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの全体構成を示す図である。本図に示されるエンジンは、燃料を空気と混合した後に自着火させるHCCI燃焼が可能な圧縮自己着火式エンジンであり、走行用の動力源として車両に搭載されている。このエンジンは、内部に気筒1が形成されたシリンダブロック2と、シリンダブロック2の上面に設けられたシリンダヘッド3と、シリンダブロック2の気筒1に往復摺動可能に挿入されたピストン4とを有している。
(1) Overall Configuration of Engine FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. The engine shown in the figure is a compression self-ignition engine capable of HCCI combustion in which fuel is self-ignited after being mixed with air, and is mounted on a vehicle as a power source for traveling. This engine includes a
上記ピストン4は、エンジンの出力軸であるクランク軸7とコネクティングロッド6を介して連結されている。ピストン4の上方には燃焼室が区画形成されており、この燃焼室で行われる燃焼(後述するインジェクタ10から噴射される燃料のHCCI燃焼)のエネルギーにより、上記ピストン4が気筒1内で往復運動(上下運動)するとともに、これに伴い上記クランク軸7が中心軸回りに回転するようになっている。
The piston 4 is connected to a crankshaft 7 that is an output shaft of the engine via a connecting rod 6. A combustion chamber is defined above the piston 4, and the piston 4 is reciprocated in the
上記シリンダブロック2には、上記クランク軸7の回転速度をエンジンの回転速度として検出するエンジン速度センサSW1と、シリンダブロック2内に設けられた図略のウォータージャケット内を流通する冷却水の温度(エンジン水温)を検出するエンジン水温センサSW3とが設けられている。
The
上記シリンダヘッド3には、気筒1内に燃料を噴射するためのインジェクタ10が設けられている。インジェクタ10は、その先端部がピストン4の上面を臨むように設けられており、図外の燃料供給管から供給される燃料を先端部から噴射することにより、気筒1内に燃料を供給する。なお、インジェクタ10から噴射される燃料は、HCCI燃焼が可能な燃料であればその種類を問わないが、当実施形態では、ガソリンもしくはガソリンを主成分とする燃料(例えばガソリンにエタノールを添加したもの)が用いられる。
The cylinder head 3 is provided with an
上記エンジンの出力トルクは、車両に設けられたアクセルペダル25によって制御される。すなわち、このアクセルペダル25の開度(踏み込み量)に応じて、上記インジェクタ10からの燃料の噴射量が調節され、それによってエンジンの出力トルクが制御される。また、アクセルペダル25には、その開度(アクセル開度)を検出するためのアクセル開度センサSW2が設けられている。
The engine output torque is controlled by an
上記シリンダヘッド3には、吸気ポート12および排気ポート13と、各ポート12,13を開閉する吸気弁14および排気弁15とが設けられている。吸気弁14および排気弁15は、シリンダヘッド3に配設された一対のカムシャフト等を含む動弁機構(図示省略)により、クランク軸7の回転に連動して開閉駆動される。
The cylinder head 3 is provided with an
上記吸気ポート12には、気筒1内に吸入空気(新気)を導入するための吸気通路18が接続されており、上記排気ポート13には、気筒1で生成された排気ガス(燃焼ガス)を外部に排出するための排気通路19が接続されている。
An
上記吸気通路18には、吸気通路18を通過する空気の流量、つまり吸入空気量を検出するためのエアフローセンサSW4が設けられている。また、吸気通路18の入口部付近のエンジンルーム内には、外気温を検出するための外気温センサSW5が設けられている。
The
ここで、当実施形態のエンジンでは、HCCI燃焼を実現するために、気筒1の幾何学的圧縮比が14以上30以下という高い値に設定されている。なお、幾何学的圧縮比とは、ピストン4が下死点にあるときの燃焼室容積と、ピストン4が上死点にあるときの燃焼室容積との比である。
Here, in the engine of this embodiment, in order to realize HCCI combustion, the geometric compression ratio of the
また、HCCI燃焼が行われる当実施形態のエンジンは、次のような燃焼サイクルによって運転される。まず、吸気行程において、吸気弁14が開かれて、上記吸気通路18からの吸入空気が吸気ポート12を通じて気筒1の内部(燃焼室)に導入される。次いで、圧縮行程において、インジェクタ10から燃料が噴射されて、噴射された燃料が気筒1内の空気と混合されて混合気が形成されるとともに、この混合気がピストン4の上昇によって圧縮され、高温・高圧化する。すると、高温・高圧化した混合気が自着火により燃焼し始め(HCCI燃焼)、続く膨張行程において、その燃焼による膨張エネルギーがピストン4に作用してピストン4が押し下げられる。次いで、排気行程において、ピストン4が上昇に転じるとともに、排気弁15が開かれて、上記燃焼により生成された排気ガスが排気ポート13および排気通路19を通じて外部に排出される。排気行程の後は、再び吸気行程に戻ることにより、吸気、圧縮、膨張、排気の各行程が繰り返される。
Moreover, the engine of this embodiment in which HCCI combustion is performed is operated by the following combustion cycle. First, in the intake stroke, the
上記シリンダヘッド3には、気筒1内にプラズマを放出するプラズマリアクタ11が設けられている。具体的に、このプラズマリアクタ11は、気筒1内にプラズマを放出することにより、気筒1内の分子やイオンを化学的に反応し易いラジカル(活性種)に変化させるとともに、オゾン(O3)を発生させる。すなわち、プラズマリアクタ11は、本発明にかかるオゾン供給手段として機能するものである。なお、プラズマリアクタ11は、オゾン生成のためのプラズマを放出できるものであればその種類を問わないが、例えば、針状の中心電極と、これを包囲する周囲電極とを有し、両電極の間に極短パルス状または高周波の高電界を印加することが可能なものがプラズマリアクタ11として用いられる。
The cylinder head 3 is provided with a
上記吸気通路18と排気通路19とは、EGR通路20を介して互いに連結されている。EGR通路20は、気筒1から排出された排気ガスの一部を気筒1に還流する操作、つまりEGR(Exhaust Gas Recirculation)を行うための通路である。すなわち、このEGRの実行時、排気通路19を通過する排気ガスの一部は、EGR通路20を通じて吸気通路18に戻され、吸気通路18を通る空気とともに気筒1内へと導入される。なお、以下では、EGR通路20を通じて気筒1内に還流される排気ガスのことを、EGRガスという。
The
上記EGR通路20には、エンジンの冷却水等を利用した熱交換によってEGRガスを冷却するEGRクーラ21と、EGR通路20の通路面積を変更するための開閉可能なEGR弁22とが設けられている。EGR弁22は、その設定開度に応じてEGRガスの量を調節することが可能である。
The
以上のように構成されたエンジンは、その各部がECU(エンジン制御ユニット)30により統括的に制御される。ECU30は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明にかかる制御手段として機能するものである。
Each part of the engine configured as described above is centrally controlled by an ECU (engine control unit) 30. As is well known, the
上記ECU30は、上記エンジン速度センサSW1、アクセル開度センサSW2、エンジン水温センサSW3、エアフローセンサSW4、および外気温センサSW5と電気的に接続されており、これら各センサからの入力信号に基づいて、エンジンの回転速度、エンジン水温、吸入空気量、アクセル開度、および外気温といった種々の情報を取得する。
The
また、上記ECU30は、上記インジェクタ10、プラズマリアクタ11、およびEGR弁22と電気的に接続されており、上記各センサから取得した種々の情報に基づく演算等を実行しながら、上記各機器10,11,22にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。具体的に、ECU30は、インジェクタ10からの燃料の噴射時期および噴射量、プラズマリアクタ11からのオゾンの供給量、およびEGR弁22の開度等を、各時点でのエンジンの運転状態に応じた適切な値になるようにそれぞれ制御する。
The
(2)オゾン供給の意義
次に、上記プラズマリアクタ11を用いてオゾンを供給する意義について説明する。プラズマリアクタ11によるオゾンの供給は、主に、HCCI燃焼の開始時期、つまり、ピストン4により圧縮された混合気が自着火するタイミング(着火時期)を調節するために行われる。オゾンの供給によって混合気の着火時期を調節できる理由は、次のとおりである。
(2) Significance of ozone supply Next, the significance of supplying ozone using the
HCCI燃焼は、冷炎反応、青炎反応、熱炎反応、COの酸化反応という4段階の燃焼を経て完結することが知られている。ただし、青炎反応からCOの酸化反応へと至る3段階は、一連のまとまった燃焼として観察されるのが一般的である。このため、当明細書では、青炎反応からCOの酸化反応へと至る主燃焼の部分を「高温酸化反応」といい、その前の冷炎反応の部分を「低温酸化反応」という。なお、混合気の着火時期とは、「高温酸化反応」の開始時期を指している。 It is known that HCCI combustion is completed through four stages of combustion: a cold flame reaction, a blue flame reaction, a hot flame reaction, and a CO oxidation reaction. However, the three stages from the blue flame reaction to the CO oxidation reaction are generally observed as a series of combustion. Therefore, in this specification, the main combustion part from the blue flame reaction to the oxidation reaction of CO is referred to as “high temperature oxidation reaction”, and the previous cold flame reaction part is referred to as “low temperature oxidation reaction”. The ignition timing of the air-fuel mixture refers to the start timing of the “high temperature oxidation reaction”.
圧縮行程の途中までにオゾン(O3)を気筒1内に供給すると、供給されたオゾンは、圧縮行程が進行して気筒1内が所定温度(例えば500〜600K程度)まで上昇した時点で分解され、Oラジカルを生成する。Oラジカルは強力な酸化力を有するので、このOラジカルが存在することにより、通常であれば低温酸化反応が起きないような温度条件でも、燃料成分が酸化されて、低温酸化反応が生じる。低温酸化反応が一旦起きると、それによって気筒1内が高温化するので、その後の高温酸化反応も促進される。
If ozone (O 3 ) is supplied into the
このように、オゾンの供給は、低温酸化反応を活発にするので、結果として、高温酸化反応を早める作用をもたらす。したがって、オゾンの供給量を調節することで、混合気の着火時期(高温酸化反応の開始時期)を制御することが可能になる。 In this way, the supply of ozone activates the low-temperature oxidation reaction, and as a result, brings about the effect of accelerating the high-temperature oxidation reaction. Therefore, it is possible to control the ignition timing of the air-fuel mixture (starting time of the high temperature oxidation reaction) by adjusting the supply amount of ozone.
図2は、オゾンを供給した場合のHCCI燃焼の態様とオゾンを供給しなかった場合のHCCI燃焼の態様とを比較して示す図である。この図2において、横軸は圧縮上死点後のクランク角(degATDC)であり、縦軸は熱発生率(J/deg)である。本図によれば、オゾンを22ppm供給した場合(O3=22ppm)には、オゾンを供給しなかった場合(O3=0ppm)に比べて、混合気の着火時期が早まっていることが分かる。 FIG. 2 is a diagram showing a comparison between an aspect of HCCI combustion when ozone is supplied and an aspect of HCCI combustion when ozone is not supplied. In FIG. 2, the horizontal axis represents the crank angle after compression top dead center (degATDC), and the vertical axis represents the heat generation rate (J / deg). According to this figure, when ozone is supplied at 22 ppm (O 3 = 22 ppm), it can be seen that the ignition timing of the air-fuel mixture is earlier than when ozone is not supplied (O 3 = 0 ppm). .
具体的に、図2に示す2種類の燃焼波形には、いずれも、圧縮上死点(クランク角=0deg)よりも少し手前の時期に、熱発生率がわずかに立ち上がる部分が存在している。これは、低温酸化反応が生じていることを表している。図2には、合わせて、この部分を拡大した図を示しており、この拡大図からも明らかなように、オゾンを供給した場合には、オゾンを供給しなかった場合に比べて、より早い時期で低温酸化反応が起きている。このことが、その後の高温酸化反応を促進し、高温酸化反応の開始時期、つまり混合気の着火時期を早める役割を果たしているといえる。 Specifically, each of the two types of combustion waveforms shown in FIG. 2 has a portion where the heat generation rate slightly rises at a time slightly before the compression top dead center (crank angle = 0 deg). . This indicates that a low-temperature oxidation reaction has occurred. FIG. 2 also shows an enlarged view of this portion. As is clear from this enlarged view, when ozone is supplied, it is faster than when ozone is not supplied. A low-temperature oxidation reaction is occurring at certain times. This promotes the subsequent high-temperature oxidation reaction, and can be said to play a role in accelerating the start time of the high-temperature oxidation reaction, that is, the ignition timing of the air-fuel mixture.
上記のように、オゾンの供給が混合気の着火時期に影響することが分かったが、同じく図2から理解されるように、混合気の燃焼期間、つまり高温酸化反応の開始から終了までの期間については、オゾンを供給する場合と供給しない場合とで、それほど大きく変化していない。その理由を図3を用いて説明する。オゾンは、低温酸化反応を促進してその開始タイミングを早めるが、低温酸化反応の開始後は短期間で消失してしまうので、高温酸化反応が始まる時点では、オゾンはほとんど存在していない。このため、高温酸化反応の進行速度にオゾンが影響することはなく、高温酸化反応の期間はさほど変化しないと考えられる。すなわち、オゾンは、低温酸化反応を促進し、そのことが高温酸化反応の開始時期(着火時期)を早めるものの、高温酸化反応の期間(燃焼期間)には直接影響しない。なお、図2の燃焼波形のグラフでは、オゾンを供給した場合の燃焼期間が若干短くなっているが、これは、着火時期が早まって圧縮上死点に近づいたことで、より高温・高圧な環境で燃焼が開始されたからであって、オゾンの供給とは直接関係しない。 As described above, it has been found that the supply of ozone affects the ignition timing of the air-fuel mixture. As is also understood from FIG. 2, the combustion period of the air-fuel mixture, that is, the period from the start to the end of the high-temperature oxidation reaction As for, there is not much change between the case of supplying ozone and the case of not supplying ozone. The reason will be described with reference to FIG. Although ozone accelerates the low-temperature oxidation reaction and accelerates its start timing, it disappears in a short period of time after the start of the low-temperature oxidation reaction, so there is almost no ozone at the time when the high-temperature oxidation reaction starts. For this reason, ozone does not affect the progress rate of the high-temperature oxidation reaction, and the period of the high-temperature oxidation reaction is considered not to change so much. That is, ozone promotes the low temperature oxidation reaction, which accelerates the start time (ignition time) of the high temperature oxidation reaction, but does not directly affect the period of the high temperature oxidation reaction (combustion period). In the graph of the combustion waveform in FIG. 2, the combustion period when ozone is supplied is slightly shortened. This is because the ignition timing is advanced and the compression top dead center is approached. This is because combustion has started in the environment and is not directly related to the supply of ozone.
ここで、上記のようなオゾンの供給と対比する形で、EGRガスの気筒1への還流がHCCI燃焼に及ぼす影響について説明する。図4は、EGRガスの供給量によってHCCI燃焼の態様がどのように変化するかを示す図である。本図によれば、排気ガスの一部をEGRガスとして気筒1内に還流する操作(EGR)を行った場合、EGRガスの供給量が多くなるほど、混合気の着火時期が遅くなるとともに、混合気の燃焼期間(高温酸化反応の開始から終了までの期間)が長くなっていることが分かる。これは、EGRガスが増えると、その分だけ酸素濃度が減少することから、酸化反応が起きづらくなり、且つ酸化反応の進行速度が遅くなるためである。このように、EGRガスの供給は、混合気の着火時期を遅くさせ、しかも燃焼を緩慢化させる作用をもたらす。
Here, the effect of the recirculation of EGR gas to the
上記の結果から理解できることは、EGRガスの供給量を調節した場合と、オゾンの供給量を調節した場合とでは、HCCI燃焼への影響の仕方が異なるということである。すなわち、オゾンの供給量を調節した場合には、主に混合気の着火時期だけを変化させることができるが、EGRガスの供給量を調節した場合には、混合気の着火時期だけでなく混合気の燃焼期間をも変化させてしまう。 What can be understood from the above results is that the manner of influence on HCCI combustion differs between the case where the supply amount of EGR gas is adjusted and the case where the supply amount of ozone is adjusted. That is, when the supply amount of ozone is adjusted, only the ignition timing of the mixture can be changed. However, when the supply amount of EGR gas is adjusted, not only the ignition timing of the mixture but also the mixture is mixed. It will also change the burning period.
このことは、見方を変えれば、オゾンの供給量とEGRガスの供給量との両方を調節することで、混合気の着火時期と燃焼時期とをより高い自由度で制御できることを意味する。図5に、オゾンおよびEGRガスの供給量が混合気の着火時期および燃焼期間にどのように影響するかを模式的に示している。この図5において、横軸は着火時期、縦軸は燃焼期間を表しており、太線で示すベースのラインLは、オゾンの供給量をゼロとし、EGRガス量の増減だけで着火時期と燃焼期間を変化させた場合を示している。 From a different point of view, this means that the ignition timing and combustion timing of the air-fuel mixture can be controlled with a higher degree of freedom by adjusting both the ozone supply amount and the EGR gas supply amount. FIG. 5 schematically shows how the supply amounts of ozone and EGR gas affect the ignition timing and the combustion period of the air-fuel mixture. In FIG. 5, the horizontal axis represents the ignition timing, and the vertical axis represents the combustion period. The base line L indicated by a bold line indicates that the ozone supply amount is zero, and the ignition timing and the combustion period are simply increased or decreased. The case where is changed is shown.
上記ラインLに示すように、EGRガスの供給だけを行った場合は、EGRガスの供給量を増加させるほど、着火時期が遅くなるとともに燃焼期間が長くなり、逆に、EGRガスの供給量を減少させるほど、着火時期が早くなるとともに燃焼期間が短くなっている。一方、EGRガスに加えてオゾンも供給した場合には、オゾンの追加に伴って着火時期だけが単独で変化するため、着火時期および燃焼期間は、上記ベースのラインLを基本として、ラインLを左に平行移動した図示の領域Sに亘って変化することになる。すなわち、EGRガスの供給量だけを調節した場合には、着火時期および燃焼期間を1次元的にしか変化させられないのに対し、EGRガスに加えてオゾンの供給量も調節した場合には、着火時期および燃焼期間を2次元的に変化させることができ、より高い自由度でHCCI燃焼を制御することが可能になる。 As shown in the above line L, when only the EGR gas is supplied, the ignition timing is delayed and the combustion period becomes longer as the EGR gas supply amount is increased, and conversely, the EGR gas supply amount is increased. The smaller the decrease, the earlier the ignition timing and the shorter the combustion period. On the other hand, when ozone is supplied in addition to EGR gas, only the ignition timing changes independently with the addition of ozone. Therefore, the ignition timing and the combustion period are based on the above-mentioned base line L. It changes over the area S shown in the figure translated to the left. That is, when only the supply amount of EGR gas is adjusted, the ignition timing and the combustion period can be changed only one-dimensionally, whereas when the supply amount of ozone in addition to EGR gas is adjusted, The ignition timing and the combustion period can be changed two-dimensionally, and HCCI combustion can be controlled with a higher degree of freedom.
(3)オゾンとEGRガスを用いた具体的制御
次に、オゾンおよびEGRガスの気筒1への供給量をエンジンの運転状態に応じてどのように制御するかを具体的に説明する。以下に説明する制御は、上述したECU30の処理に基づき行われる。ECU30は、図6に示すような目標熱発生パターンのデータを記憶しており、HCCI燃焼がこの図6の目標熱発生パターンに沿った燃焼となるように、オゾンおよびEGRガスの供給量を制御する。
(3) Specific Control Using Ozone and EGR Gas Next, how to control the supply amount of ozone and EGR gas to the
図6に示すように、目標熱発生パターンは、混合気の着火時期と燃焼期間とを規定するものであり、エンジンの回転速度および負荷に応じて設定されている。着火時期は、エンジン回転速度が高いほど早く(進角側に)、エンジン回転速度が低いほど遅く(遅角側に)設定されており、燃焼期間は、エンジン負荷が高いほど長く、エンジン負荷が低いほど短く設定されている。着火時期が高回転側ほど早くされる理由は、回転速度が速いと、膨張行程時にピストン4が素早く下降することから、早めに燃焼を始めないと途中で失火するおそれがあるためである。また、燃焼期間が高負荷側ほど長くされる理由は、負荷が高いと、燃焼により生じるトータルのエネルギーが大きいことから、燃焼を緩慢化しないと大きな振動や騒音が発生するおそれがあるためである。なお、図6では、代表例として4つの目標熱発生パターンが示されているが、実際には、回転速度および負荷の各値に応じて細かく定められた多数の目標熱発生パターンのデータが用意されている。 As shown in FIG. 6, the target heat generation pattern defines the ignition timing and the combustion period of the air-fuel mixture, and is set according to the engine speed and load. The ignition timing is set to be faster (advanced side) as the engine speed is higher, and slower (retarded side) as the engine speed is lower, and the combustion period is longer as the engine load is higher. The lower it is, the shorter it is set. The reason why the ignition timing is made earlier as the rotation speed is higher is that if the rotation speed is faster, the piston 4 quickly descends during the expansion stroke, and there is a risk of misfire if the combustion is not started earlier. Also, the reason why the combustion period is increased as the load is increased is that if the load is high, the total energy generated by the combustion is large, and therefore, if the combustion is not slowed down, large vibrations and noise may occur. . In FIG. 6, four target heat generation patterns are shown as representative examples. Actually, however, data on a large number of target heat generation patterns that are finely determined according to the values of the rotational speed and the load are prepared. Has been.
図7は、エンジンの運転中に上記ECU30が行う処理の手順を示したフローチャートである。このフローチャートの処理がスタートすると、ECU30は、各種センサ値を読み込む処理を実行する(ステップS1)。具体的には、エンジン速度センサSW1、アクセル開度センサSW2、エンジン水温センサSW3、エアフローセンサSW4、および外気温センサSW5からそれぞれの検出信号を読み込み、これらの信号に基づいて、エンジンの回転速度、要求トルク(負荷)、エンジン水温、吸入空気量、および外気温といった各種情報を取得する。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the
次いで、ECU30は、上記ステップS1で取得した情報に基づいて、設定すべきEGR弁22の開度を決定し、その開度を目標にEGR弁22を駆動する処理を実行する(ステップS2)。具体的に、このステップS2では、エンジンの負荷(アクセル開度に基づく要求トルク)が高いほど、EGR弁22の開度が大きく設定される。これは、図6の目標熱発生パターンに合わせて、負荷が高いほど燃焼を緩慢化させる必要があるためである。
Next, the
次いで、ECU30は、上記ステップS1で取得した情報に基づいて、インジェクタ10から噴射すべき燃料の量、および燃料噴射を開始すべき時期を決定する処理を実行する(ステップS3)。具体的に、このステップS3では、エンジンの負荷が高いほど、インジェクタ10からの噴射目標値が大きく設定され、エンジンの回転速度が高いほど、インジェクタ10からの目標噴射時期(燃料噴射を開始すべき時期)が早く設定される。なお、目標噴射時期は、圧縮行程中の所定のクランク角範囲内において設定される。
Next, the
次いで、ECU30は、図6に示した目標熱発生パターンのデータを参照することにより、現在のエンジンの運転状態(回転速度、負荷)に合った目標熱発生パターンを決定する処理を実行する(ステップS4)。具体的には、上記ステップS1で取得したエンジンの回転速度および負荷を、図6の目標熱発生パターンのデータに当てはめて、上記回転速度および負荷に応じた適切な一つのパターンを、目標とすべき目標熱発生パターンとして決定する。
Next, the
次いで、ECU30は、気筒1内に還流される実際のEGRガスの量(以下、真のEGR量という)と、圧縮上死点付近における気筒1内の温度・圧力とを推定する処理を実行する(ステップS5)。具体的に、このステップS5では、EGR弁22の開度が増大過程にあるか減少過程にあるか、その開度の増大/減少率はどの程度か、エンジンの回転速度はどの程度かなど、本来期待されるEGR量(EGR弁22の開度を一定値に保持した場合に得られるEGR量)と真のEGR量との差を左右する種々の要素に基づいて、過渡性を考慮した真のEGR量を推定する演算が行われる。また、その真のEGR量と、上記ステップS1で取得された吸入空気量、エンジン水温、および外気温とに基づいて、圧縮上死点付近の筒内温度・圧力、つまり、ピストン4を圧縮上死点付近の特定時点までモータリングによって上昇させた場合の気筒1内の温度・圧力を推定する演算が行われる。
Next, the
次いで、ECU30は、プラズマリアクタ11からのプラズマ放出によってどの程度の量のオゾンを供給すべきかを決定する処理を実行する(ステップS6)。具体的に、このステップS6では、まず、上記ステップS3で決定した燃料の噴射量および噴射時期と、上記ステップS5で推定した真のEGR量および筒内温度・圧力とに基づいて、仮にオゾンを全く供給しなかった場合に生じる熱発生パターンが推定される。そして、この熱発生パターン(オゾン供給量がゼロの場合の熱発生パターン)と、上記ステップS4で決定した目標熱発生パターンとを比較して、どの程度の量のオゾンを供給すれば上記目標熱発生パターンに最も近い燃焼が得られるかが演算により求められ、その量が目標のオゾン供給量として決定される。なお、このような演算処理を行うために、ECU30には、オゾン供給によるHCCI燃焼への影響(主にオゾン供給量と着火時期の変化との関係)がデータ化されて記憶されている。
Next, the
上記ステップS6では、図6に示した目標熱発生パターンを目指してオゾンの目標供給量が決定される結果、エンジン回転速度が高いほど供給量が多く設定され、逆に回転速度が低いほど供給量が少なく設定される。つまり、高回転側ほど着火時期が早く設定される図6の目標熱発生パターンに従って、オゾンの供給量が高回転側ほど増やされて、低温酸化反応の促進が図られる。 In step S6, as a result of determining the target supply amount of ozone aiming at the target heat generation pattern shown in FIG. 6, the supply amount increases as the engine speed increases, and conversely, the supply amount decreases as the rotation speed decreases. Is set less. That is, according to the target heat generation pattern of FIG. 6 in which the ignition timing is set earlier as the rotation speed is higher, the supply amount of ozone is increased as the rotation speed is higher, and the low temperature oxidation reaction is promoted.
次いで、ECU30は、上記ステップS6で決定した供給量に従ってオゾンが供給されるようにプラズマリアクタ11を駆動するとともに、上記ステップS3で決定した噴射量および噴射時期に従って燃料が噴射されるようにインジェクタ10を駆動する処理を実行する(ステップS7)。オゾンの供給量は、プラズマリアクタ11からのプラズマ放出量によって決まるから、ECU30は、プラズマリアクタ11への印加電圧および印加時間の少なくとも一方を変化させることで、オゾンの供給量を調節する。また、オゾンの供給時期については、低温酸化反応が始まる圧縮行程の後期までに所要量のオゾンが供給されるような時期であればよく、例えば圧縮行程中期等の適宜の時期に設定される。
Next, the
(4)作用等
以上説明したように、当実施形態では、燃料を空気と混合した後に自着火させるHCCI燃焼が可能な圧縮自己着火式エンジンにおいて、次のような特徴的な構成を採用した。
(4) Operation, etc. As described above, in this embodiment, the following characteristic configuration is adopted in the compression self-ignition engine capable of HCCI combustion in which fuel is self-ignited after being mixed with air.
エンジンは、気筒1内に還流される排気ガスであるEGRガスの量を調節するEGR弁22と、気筒1内にオゾンを供給するプラズマリアクタ11(オゾン供給手段)と、EGR弁22およびプラズマリアクタ11を駆動して上記EGRガスおよびオゾンの供給量を制御するECU30(制御手段)とを備える。ECU30は、混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早くなり、且つ混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くなるように(図6参照)、上記EGRガスおよびオゾンの供給量を制御する。このような構成によれば、振動や騒音の少ないHCCI燃焼をより幅広い運転領域で実現することができ、高い熱効率とNVH性能とを両立できるという利点がある。
Engine, the
すなわち、上記実施形態では、EGRガスおよびオゾンの供給量の調節によって混合気の着火時期と燃焼期間との両方を変化させることができるので、より高い自由度でHCCI燃焼を制御することができる。例えば、混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早められるので、膨張行程時のピストン4の下降速度が速くなる高回転域で、失火が起きるのを確実に防止することができる。また、混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くされるので、大きな燃焼エネルギーが短期間で発生することを回避でき、燃焼に伴う振動や騒音のレベルを効果的に低減することができる。これにより、大きな振動や騒音を伴わない適正なHCCI燃焼が可能な運転領域を大幅に拡大することができ、エンジンの熱効率を効果的に向上させることができる。 That is, in the above embodiment, since both the ignition timing and the combustion period of the air-fuel mixture can be changed by adjusting the supply amounts of EGR gas and ozone, HCCI combustion can be controlled with a higher degree of freedom. For example, since the ignition timing of the air-fuel mixture is advanced as the engine rotational speed increases, it is possible to reliably prevent misfire from occurring in a high rotational speed range where the descending speed of the piston 4 during the expansion stroke increases. Further, since the combustion period of the air-fuel mixture is increased as the engine load is higher, generation of large combustion energy in a short period can be avoided, and the level of vibration and noise associated with combustion can be effectively reduced. As a result, the operating range in which proper HCCI combustion without significant vibration and noise can be performed can be greatly expanded, and the thermal efficiency of the engine can be effectively improved.
具体的に、上記実施形態では、エンジン回転速度が高いほどオゾンの供給量が増加するように上記プラズマリアクタ11が駆動される。このように、低温酸化反応を促進する作用のあるオゾンの供給量を高回転側ほど増やすようにした場合には、高回転域での着火時期を早めて失火を確実に防止することができる。
Specifically, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、エンジン負荷が高いほどEGRガスの供給量が増加するようにEGR弁22が駆動される。このように、燃焼を緩慢化させる作用のあるEGRガスの供給量を高負荷側ほど増やすようにした場合には、高負荷域での燃焼期間を長期化させて振動や騒音を確実に低減することができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、エンジンの運転状態に基づいて、設定すべきEGR弁22の開度と、混合気の着火時期および燃焼期間を規定する目標熱発生パターン(図6)とが決定され、その結果を用いた演算処理により、プラズマリアクタ11から供給すべきオゾンの量が決定される(図7のS7)。このように、目標とする熱発生パターン(着火時期、燃焼期間)を予め定めておき、そのパターンに沿った燃焼が起きるようにオゾンの供給量を演算により決定した場合には、運転状態に応じて常に適正な量なオゾンを供給することができるので、失火を伴わず大きな振動や騒音も伴わない適正なHCCI燃焼を広範な運転領域で確実に実行させることができる。
Moreover, in the said embodiment, the opening degree of the
なお、上記実施形態では、エンジンの気筒1内に直接プラズマを放出し得る位置にプラズマリアクタ11を設けたが、プラズマリアクタ11は、プラズマの放出に伴い生じるオゾンを気筒1内に供給できるものであればよく、例えば、吸気ポート12に向けてプラズマを放出するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、プラズマの放出によってオゾンを供給するプラズマリアクタ11をオゾン供給手段として設けたが、オゾン供給手段は、オゾンを供給できるものであればよく、必ずしもプラズマを用いたものに限られない。
In the above embodiment, the
1 気筒
11 プラズマリアクタ(オゾン供給手段)
18 吸気通路
19 排気通路
20 EGR通路
22 EGR弁
30 ECU(制御手段)
1
18
30 ECU (control means)
Claims (3)
エンジンの排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路と、
EGR通路に開閉可能に設けられ、当該EGR通路を通じて気筒内に還流される排気ガスであるEGRガスの量を調節するEGR弁と、
EGR通路を通過するEGRガスを冷却するEGRクーラと、
気筒内にオゾンを供給するオゾン供給手段と、
上記EGR弁およびオゾン供給手段を駆動して上記EGRガスおよびオゾンの供給量を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早くなり、且つ混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くなるように、エンジン回転速度が高いほど上記オゾン供給手段からのオゾンの供給量を増やすとともに、エンジン負荷が高いほど上記EGR弁の開度を大きくする、
ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジン。 A compression self-ignition engine having a cylinder with a geometric compression ratio set to 14 or more and capable of HCCI combustion that self-ignites after mixing fuel supplied into the cylinder with air,
An EGR passage communicating the engine exhaust passage and the intake passage;
Openably provided in the EGR passage, an EGR valve for adjusting the amount of EGR gas is an exhaust gas recirculated into the cylinder through the EGR passage,
An EGR cooler for cooling EGR gas passing through the EGR passage;
Ozone supply means for supplying ozone into the cylinder;
A control means for driving the EGR valve and the ozone supply means to control the supply amount of the EGR gas and ozone,
The control means increases the ozone from the ozone supply means as the engine speed increases so that the ignition timing of the air-fuel mixture increases as the engine speed increases and the combustion period of the air-fuel mixture increases as the engine load increases. And increasing the opening of the EGR valve as the engine load increases .
A compression self-ignition engine characterized by that.
上記制御手段は、エンジンの運転状態に基づいて、設定すべき上記EGR弁の開度と、混合気の着火時期および燃焼期間を規定する目標熱発生パターンとを決定し、その結果を用いた演算処理により、上記オゾン供給手段から供給すべきオゾンの量を決定する、
ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジン。 The compression self-ignition engine according to claim 1 ,
Upper Symbol control means, based on operating conditions of the engine, and opening degree of the EGR valve to be set, the ignition timing and the combustion period of the mixture was determined and the target heat generation pattern defining, with the result The amount of ozone to be supplied from the ozone supply means is determined by arithmetic processing.
A compression self-ignition engine characterized by that.
設定すべき上記EGR弁の開度をエンジンの運転状態に基づいて決定する第1のステップと、
混合気の着火時期および燃焼期間を規定する目標熱発生パターンをエンジンの運転状態に基づいて決定する第2のステップと、
上記第1のステップで求められたEGR弁の開度と、上記第2のステップで求められた目標熱発生パターンとを用いた演算処理により、上記オゾン供給手段から供給すべきオゾンの量を決定する第3のステップとを含み、
混合気の着火時期がエンジン回転速度が高いほど早くなり、且つ混合気の燃焼期間がエンジン負荷が高いほど長くなるように、上記第1のステップでは、エンジン負荷が高いほどEGR弁の開度を大きく設定し、上記第3のステップでは、エンジン回転速度が高いほどオゾンの供給量を大きく設定する、
ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
A cylinder whose geometric compression ratio is set to 14 or more, an EGR valve which can be opened and closed to adjust the amount of EGR gas which is exhaust gas recirculated into the cylinder, and an ozone supply means for supplying ozone into the cylinder And a method for controlling a compression self-ignition engine capable of HCCI combustion that self-ignites after mixing fuel supplied into a cylinder with air,
A first step of determining an opening of the EGR valve to be set based on an operating state of the engine;
A second step of determining a target heat generation pattern that defines the ignition timing and combustion period of the mixture based on the operating state of the engine;
The amount of ozone to be supplied from the ozone supply means is determined by a calculation process using the opening degree of the EGR valve obtained in the first step and the target heat generation pattern obtained in the second step. And a third step to
In the first step, the opening degree of the EGR valve is increased as the engine load increases so that the ignition timing of the mixture becomes faster as the engine speed increases and the combustion period of the mixture becomes longer as the engine load increases. In the third step, the ozone supply amount is set larger as the engine speed is higher.
A control method of a compression self-ignition engine characterized by the above.
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