JPH02267318A - Combustion control device for diesel engine - Google Patents
Combustion control device for diesel engineInfo
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- JPH02267318A JPH02267318A JP1088068A JP8806889A JPH02267318A JP H02267318 A JPH02267318 A JP H02267318A JP 1088068 A JP1088068 A JP 1088068A JP 8806889 A JP8806889 A JP 8806889A JP H02267318 A JPH02267318 A JP H02267318A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は可変スワール機構を有するディーゼルエンジン
の燃焼制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a combustion control device for a diesel engine having a variable swirl mechanism.
（従来技術）
ディーゼルエンジンにおいて、吸気のスワール°を利用
した燃焼改善をエンジン回転数に応して行うため、燃焼
室内で吸気スワールを生じさせるように設定された吸気
ボートに対して、この吸気スワールを弱める方向または
強める方向に上記吸気ポートに吸気または排気ガスを導
入する副通路を設けたものが知られている（実開昭５９
−１７９２４１号公報、特開昭６３−１４０８２号公報
参照）。(Prior art) In a diesel engine, in order to improve combustion using intake air swirl in accordance with the engine speed, this intake swirl is It is known that a sub-passage is provided for introducing intake or exhaust gas into the intake port in the direction of weakening or strengthening the
-179241, JP-A-63-14082).
このような可変スワール機構を備えたディーゼルエンジ
ンにおいては、スモーク排出量、燃費特性および排気ガ
スに含まれるＮｏ、（窒素酸化物）等から総合的に判断
して最良の吸気スワールの強さを決定している。すなわ
ち、燃料噴射量が少ない低負荷領域で吸気スワールを弱
めて着火性を向上させ、燃料噴射量が多いが吸気流速の
遅い低回転・高負荷領域では吸気スワールを強めて燃料
の拡散性を向上させている。また、高回転・高負荷領域
では、吸気充填量を高めるために吸気スワールを弱める
ようにしている。In a diesel engine equipped with such a variable swirl mechanism, the best strength of the intake swirl is determined by comprehensively determining the amount of smoke emissions, fuel efficiency characteristics, NO, (nitrogen oxides) contained in the exhaust gas, etc. are doing. In other words, in low-load areas where the amount of fuel injection is small, the intake swirl is weakened to improve ignition performance, and in low-speed/high-load areas where the amount of fuel injection is large but the intake flow rate is slow, the intake swirl is strengthened to improve fuel dispersion. I'm letting you do it. Additionally, in high-speed, high-load regions, the intake swirl is weakened to increase the intake air filling amount.
しかしながら、エンジンの劣化または経年変化等に伴っ
て有効圧縮比が低下すると、スモーク排出量が増加する
とともに燃費特性が悪化するという問題があった。However, when the effective compression ratio decreases due to engine deterioration or aging, there is a problem in that smoke emissions increase and fuel efficiency deteriorates.
（発明の目的）
そこで本発明は、可変スワール機構を備えたディーゼル
エンジンにおいて、エンジンの圧縮比が低下したときの
燃費特性の悪化を防止しうる燃焼制御装置を提供するこ
とを目的とする。(Object of the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide a combustion control device that can prevent deterioration of fuel efficiency characteristics when the compression ratio of the engine decreases in a diesel engine equipped with a variable swirl mechanism.
（発明の構成）
本発明では、エンジンの筒内圧力の低下を検知する手段
を設け、筒内圧力の低下が検出された場合、これに応答
してスワール弱領域がエンジン回転数に比例して拡大さ
れるように可変スワール機構を制御することを特徴とす
る。(Structure of the Invention) In the present invention, a means for detecting a drop in the cylinder pressure of the engine is provided, and when a drop in the cylinder pressure is detected, the weak swirl region is changed in proportion to the engine speed in response. It is characterized by controlling a variable swirl mechanism so as to be expanded.
（発明の効果）
本発明によれば、エンジンの劣化に伴う圧縮比の低下に
よるスモーク排出量の増加および燃費特性の悪化を防止
することができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to prevent an increase in smoke emissions and a deterioration in fuel efficiency characteristics due to a decrease in compression ratio due to engine deterioration.
（実 施 例）
以下、本発明の実施例について図面にもとづいて説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.
第１図において、１はエンジン本体で、４つの気筒（燃
焼室）２を有する直列４気筒型に構成されている。各気
筒２には、それぞれ吸気ボート３および排気ボート４が
開口している。吸気ボート３には、吸気マニホルド５の
分岐通ｉ５ａが接続され、排気ボート４には排気マニホ
ルド６の分岐通路６ａが接続されている。吸気ボート３
はへりカルポートとされて、この吸気ボート３を通った
吸気は、スワールを発生しながら燃焼室２内に供給され
る。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine main body, which is configured as an in-line four-cylinder type having four cylinders (combustion chambers) 2. An intake boat 3 and an exhaust boat 4 are open to each cylinder 2, respectively. The intake boat 3 is connected to a branch passage i5a of the intake manifold 5, and the exhaust boat 4 is connected to a branch passage 6a of the exhaust manifold 6. intake boat 3
The intake air that has passed through this intake boat 3 is supplied into the combustion chamber 2 while generating a swirl.
吸気榛路マニホルド５からは副吸気通路８が導出されて
いる。この副吸気通ｌ￥８８は、１本の共通通路８ａと
、この共通通路８ａから分岐された気筒数に応した数の
分岐通路８ｂとからなり、各分岐通路８ｂの下流端が吸
気ボート３に開口している０分岐通路８ｂの開口位置お
よびその指向方向は、吸気ボート３を流れる吸気スワー
ルが分岐通路８ｂから供給される吸気によって弱められ
るような位置および方向となっている。すなわち、本実
施例の場合、分岐通路８ｂの開口位置が吸気ボート３の
下流端近傍とされるとともに、分岐通路８ｂからの吸気
が分岐通路５ａからのスワールを生じている吸気とほぼ
正面から衝突して吸気スワールを弱めるように指向され
ている。そして各分＠通路８ｂの上流端には吸気の逆流
を阻止するための一方向弁９がそれぞれ配設され、さら
に共通通路８ａの途中には、副吸気通路８を開閉するた
めの制御弁１０が配設されている。A sub-intake passage 8 is led out from the intake manifold 5. This sub-intake vent ¥88 consists of one common passage 8a and a number of branch passages 8b branched from this common passage 8a according to the number of cylinders, and the downstream end of each branch passage 8b is connected to the intake boat 3. The opening position and orientation direction of the 0-branch passage 8b that is open to the 0-branch passage 8b are such that the intake swirl flowing through the intake boat 3 is weakened by the intake air supplied from the branch passage 8b. That is, in the case of this embodiment, the opening position of the branch passage 8b is set near the downstream end of the intake boat 3, and the intake air from the branch passage 8b collides almost head-on with the swirled intake air from the branch passage 5a. and is oriented to weaken the intake swirl. A one-way valve 9 for preventing backflow of intake air is provided at the upstream end of each passageway 8b, and a control valve 10 for opening and closing the sub-intake passageway 8 is provided in the middle of the common passageway 8a. is installed.
１１は制御ユニットで、エンジン回転数信号、アクセル
開度信号（負荷をあられす）、エンジン水温信号、筒内
圧力センサの出力信号および吸入空気温度等が入力され
る。制御ユニット１１はこれら入力信号にもとづいて、
筒内圧力が正常な場合は、第２図ｆａｌに実線によりス
ワール弱領域とスワール強領域との境界線を示すような
可変スワール制御マツプから各運転領域に適した吸気ス
ワールの強さを読み出し、制御弁１０に対し制御信号を
出力して吸気スワールの強さを変更する。Reference numeral 11 denotes a control unit to which an engine rotational speed signal, an accelerator opening signal (indicating load), an engine water temperature signal, an output signal of a cylinder pressure sensor, an intake air temperature, etc. are input. Based on these input signals, the control unit 11
When the cylinder pressure is normal, read out the intake swirl strength suitable for each operating region from the variable swirl control map, which shows the boundary line between the weak swirl region and the strong swirl region by the solid line in Fig. 2 fal. A control signal is output to the control valve 10 to change the strength of the intake swirl.
すなわち、低負荷領域は吸気スワールを弱めてスワール
弱領域とし、低中回転・高負荷領域は吸気スワールを強
めてスワール強領域とし、また高回転・中負荷領域では
スワール弱領域としている。That is, in the low-load region, the intake swirl is weakened to form a weak swirl region, in the low-medium rotation/high-load region, the intake swirl is strengthened to form a strong-swirl region, and in the high-speed/medium-load region, the swirl is weak.
あるいは第２図中）に示すように、スワール弱領域がエ
ンジン回転数に比例して拡大され、スワール弱領域とス
ワール強領域との境界線が直線となる可変スワール制御
マツプを用いてもよい。Alternatively, as shown in FIG. 2), a variable swirl control map may be used in which the weak swirl region is expanded in proportion to the engine speed, and the boundary line between the weak swirl region and the strong swirl region is a straight line.
第３図はエンジンの筒内圧力の変化特性を示し、実線が
基準となる筒内圧カマノブである。圧力曲線上のピーク
Ｘは圧縮上死点における筒内圧力、ピークＹは燃焼によ
る筒内圧力の上昇を示す。本実施例においては、筒内圧
力センサによってピークＸにおけるモータリング圧力を
基準マツプと比較して筒内圧力の低下を検知しており、
筒内圧力が破線で示すように低下したことが検知された
場合、制御ユニット１１は、第２図（ａｌまたは第２図
（ｂｌの可変スワール制御マツプに破線で示すように、
スワール弱領域が拡大されるように可変スワール機構を
制御している。さらにこの場合のスワール弱領域の補正
幅または補正率は一律でなく、エンジン回転数に比例し
て増大され、これにより、スワール弱領域はエンジン回
転数に比例して拡大されるようになる。FIG. 3 shows the change characteristics of the cylinder pressure of the engine, and the solid line is the cylinder pressure kamanobu that is the reference. The peak X on the pressure curve indicates the in-cylinder pressure at compression top dead center, and the peak Y indicates the increase in the in-cylinder pressure due to combustion. In this embodiment, the cylinder pressure sensor compares the motoring pressure at peak X with a reference map to detect a decrease in cylinder pressure.
When it is detected that the in-cylinder pressure has decreased as shown by the broken line, the control unit 11 causes
The variable swirl mechanism is controlled so that the weak swirl region is expanded. Further, in this case, the correction width or correction rate of the weak swirl region is not uniform, but is increased in proportion to the engine speed, so that the weak swirl region is expanded in proportion to the engine speed.
なお、筒内圧力低下の検知にもとづく可変スワール機構
の制御をより確実なものにするためには、吸入空気温度
に応じた補正も必要となる。また筒内圧力の低下を検知
する他の方法として、特にシールから圧縮洩れの影響が
大きいクランキング時（低回転）の筒内圧力を測定して
もよい、この場合も、エンジン回転数および吸気温度に
応じてスワール弱領域の拡大補正が行なわれる。第４図
ｆａｔ、山）は、吸気スワールの強弱をパラメータとし
たエンジン負荷に対するスモーク排出量の関係を示すグ
ラフである。第４図＋ａ＋は正常時、第４図ｆｂｌは筒
内圧力が低下した異状時をそれぞれ示す、第４図Ｆａｔ
のグラフから、正常時には比較的低負荷の点２１以上の
負荷域で吸気スワールを強にすることがスモーク排出量
を低減するのに有利であることが判別され、また第４図
（ｂ）のグラフから、異状時には、吸気スワールを強に
することが有利なのは高負荷の点Ｐ２以上の負荷域とな
り、スワール弱領域の拡大がスモーク排出量の低減に効
果があることがわかる。Note that in order to more reliably control the variable swirl mechanism based on the detection of the decrease in cylinder pressure, correction according to the intake air temperature is also required. Another method for detecting a drop in cylinder pressure is to measure the cylinder pressure during cranking (low rotation), where the influence of compression leakage from seals is particularly large. Expansion correction of the weak swirl region is performed according to the temperature. FIG. 4 (fat, mountain) is a graph showing the relationship between the smoke emission amount and the engine load, with the strength of the intake swirl as a parameter. Fig. 4 +a+ shows the normal state, Fig. 4 fbl shows the abnormal state when the cylinder pressure has decreased, Fig. 4 Fat
From the graph in Figure 4(b), it was determined that increasing the intake swirl in the load range above point 21, which is relatively low under normal conditions, is advantageous in reducing smoke emissions. From the graph, it can be seen that in the event of an abnormality, it is advantageous to strengthen the intake swirl in the load region above the high load point P2, and that expanding the weak swirl region is effective in reducing the amount of smoke discharged.
なお、前述した第１図の構成では、副吸気通路８の分岐
通路８ｂを吸気スワールを弱める方向に設けているが、
これとは逆に吸気スワールを強める方向に設けてもよい
。また制御弁ｌＯを単なる開閉弁とした場合は、吸気ス
ワールの強さが強、弱の２段階に変化するのみであるが
、この制御弁１０を制御ユニットによってデユーティ制
御される電磁弁とすることによって吸気スワールの強さ
を負荷およびエンジン回転数に応じて微細に変化させる
ことが可能になる。Note that in the configuration shown in FIG. 1 described above, the branch passage 8b of the sub-intake passage 8 is provided in a direction that weakens the intake swirl.
On the contrary, it may be provided in a direction that strengthens the intake swirl. Furthermore, if the control valve 10 is simply an on-off valve, the strength of the intake swirl will only change to two levels, strong and weak. However, the control valve 10 may be a solenoid valve that is duty-controlled by the control unit. This makes it possible to minutely change the strength of the intake swirl depending on the load and engine speed.
第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図、第２図ｆ
ａｔ、ｆｂｌは可変スワール制御マツプ、第３図は筒内
圧カマノブ、第４図ｆｂｌ、ｃｂ）は吸気スワールの強
弱をパラメータとしたエンジン負荷に対するスモーク排
出量の関係を示すグラフである。
１−エンジン本体 ２−気筒（燃焼室）３−吸気ポ
ート ５−吸気マニホルド５ａ−分岐通路
８ａ−共通通路
１０−−制御弁
８−副吸気通路
８ｂ−分岐通路
１１−制御ユニット
第
図
土
／
特許Figure 1 is an overall system diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 f
at and fbl are variable swirl control maps, FIG. 3 is a cylinder pressure kamanobu, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between smoke exhaust amount and engine load with the intensity of intake swirl as a parameter. 1 - Engine body 2 - Cylinder (combustion chamber) 3 - Intake port 5 - Intake manifold 5a - Branch passage 8a - Common passage 10 - Control valve 8 - Sub-intake passage 8b - Branch passage 11 - Control unit No. 1 / Patent
Claims (1)
運転領域に応じて変更する可変スワール機構を備えたデ
ィーゼルエンジンにおいて、エンジンの筒内圧力の低下
を検知する手段を設け、上記筒内圧力の低下が検出され
た場合、これに応答して、スワール弱領域がエンジン回
転数に比例して拡大されるように上記可変スワール機構
を制御することを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼
制御装置。In a diesel engine equipped with a variable swirl mechanism that changes the strength of the intake swirl generated in the combustion chamber according to the operating range of the engine, a means for detecting a drop in the cylinder pressure of the engine is provided, and the reduction in the cylinder pressure is A combustion control device for a diesel engine, characterized in that when the variable swirl mechanism is detected, in response to this, the variable swirl mechanism is controlled so that the weak swirl region is expanded in proportion to the engine speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1088068A JPH02267318A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Combustion control device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1088068A JPH02267318A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Combustion control device for diesel engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267318A true JPH02267318A (en) | 1990-11-01 |
Family
ID=13932538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1088068A Pending JPH02267318A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Combustion control device for diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267318A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031231A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-13 | 현대자동차주식회사 | Variable swirl system controlling device of vehicle and method thereof |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1088068A patent/JPH02267318A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031231A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-13 | 현대자동차주식회사 | Variable swirl system controlling device of vehicle and method thereof |
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