JPH04241753A - 筒内噴射式内燃機関 - Google Patents
筒内噴射式内燃機関Info
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- JPH04241753A JPH04241753A JP273691A JP273691A JPH04241753A JP H04241753 A JPH04241753 A JP H04241753A JP 273691 A JP273691 A JP 273691A JP 273691 A JP273691 A JP 273691A JP H04241753 A JPH04241753 A JP H04241753A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- injection timing
- internal combustion
- combustion engine
- combustion chamber
- Prior art date
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- Pending
Links
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- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は筒内噴射式内燃機関に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６０−３０４２０号公報には、負
荷の増大に伴って燃料噴射時期を早めるようにした筒内
直接噴射式火花点火機関が開示されている。この機関で
は、低負荷運転時には圧縮行程後半に燃料を点火栓付近
に噴射し、点火栓付近に燃焼可能な混合気を形成して良
好な着火と燃焼とを得られるようにし、一方、高負荷運
転時には吸気行程前半に燃料を噴射し、燃料を筒内に十
分拡散させることによって空気利用率を高め、出力の向
上を図るようにしている。
荷の増大に伴って燃料噴射時期を早めるようにした筒内
直接噴射式火花点火機関が開示されている。この機関で
は、低負荷運転時には圧縮行程後半に燃料を点火栓付近
に噴射し、点火栓付近に燃焼可能な混合気を形成して良
好な着火と燃焼とを得られるようにし、一方、高負荷運
転時には吸気行程前半に燃料を噴射し、燃料を筒内に十
分拡散させることによって空気利用率を高め、出力の向
上を図るようにしている。
【０００３】この機関では、中負荷運転時においては吸
気行程後半から圧縮行程前半付近で燃料を噴射し、この
噴射燃料は筒内全体に拡散する。しかし、中負荷運転時
における燃料噴射量は高負荷運転時における程十分に多
くないため、筒内全体に拡散した燃料によって形成され
る混合気は過薄となり、着火及び燃焼が困難になるとい
う問題がある。
気行程後半から圧縮行程前半付近で燃料を噴射し、この
噴射燃料は筒内全体に拡散する。しかし、中負荷運転時
における燃料噴射量は高負荷運転時における程十分に多
くないため、筒内全体に拡散した燃料によって形成され
る混合気は過薄となり、着火及び燃焼が困難になるとい
う問題がある。
【０００４】これを解決するものとして特開平２−１６
９８３４号公報には、軽負荷時にピストンの頂面に設け
たキャビティに向けて燃料を噴射し、キャビティ内の空
気の流れによって、リッチな混合気層から空気層まで変
化する燃料分布が不均一な混合気を生成して成層燃焼を
実現する内燃機関が開示されている。
９８３４号公報には、軽負荷時にピストンの頂面に設け
たキャビティに向けて燃料を噴射し、キャビティ内の空
気の流れによって、リッチな混合気層から空気層まで変
化する燃料分布が不均一な混合気を生成して成層燃焼を
実現する内燃機関が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、低温時にはピ
ストンや燃焼室壁の温度が低く、そのために混合気の生
成が遅く、成層混合気が充分に形成されないため、エミ
ッションが悪化し、スモークが発生するという問題があ
った。
ストンや燃焼室壁の温度が低く、そのために混合気の生
成が遅く、成層混合気が充分に形成されないため、エミ
ッションが悪化し、スモークが発生するという問題があ
った。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
燃焼室温度が低いとき燃料噴射タイミングを早めること
により、混合気の形成を向上させ、エミッションの向上
、及びスモークの発生を防止する筒内噴射式内燃機関を
提供することを目的とする。
燃焼室温度が低いとき燃料噴射タイミングを早めること
により、混合気の形成を向上させ、エミッションの向上
、及びスモークの発生を防止する筒内噴射式内燃機関を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明装置の原理
図を示す。
図を示す。
【０００８】同図中、内燃機関Ｍ１の運転状態は運転状
態検出手段Ｍ２によって検出され、演算手段Ｍ３は運転
状態検出手段Ｍ２の検出結果に応じて内燃機関Ｍ１の燃
料量及び噴射タイミングを算出する。
態検出手段Ｍ２によって検出され、演算手段Ｍ３は運転
状態検出手段Ｍ２の検出結果に応じて内燃機関Ｍ１の燃
料量及び噴射タイミングを算出する。
【０００９】燃料噴射手段Ｍ４は、燃料を直接燃焼室に
噴射する。噴射タイミング補正手段Ｍ５は、燃焼室の温
度が低いとき温度が低いほど燃料の噴射タイミングを早
める。
噴射する。噴射タイミング補正手段Ｍ５は、燃焼室の温
度が低いとき温度が低いほど燃料の噴射タイミングを早
める。
【００１０】
【作用】本発明においては、燃焼室の温度が低いとき、
噴射タイミング補正手段Ｍ５によって、燃料の霧化が低
温のために遅れる分だけ燃料の噴射タイミングが早めら
れる。
噴射タイミング補正手段Ｍ５によって、燃料の霧化が低
温のために遅れる分だけ燃料の噴射タイミングが早めら
れる。
【００１１】
【実施例】図２は本発明の内燃機関の一実施例の断面構
造図を示す。
造図を示す。
【００１２】同図中、１はシリンダブロック、２はピス
トン、３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダ
ヘッド、４は燃焼室、５は給気弁、６は排気弁、７は給
気ポート、８は排気ポート、９は点火栓、１０は燃料噴
射弁夫々を示す。
トン、３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダ
ヘッド、４は燃焼室、５は給気弁、６は排気弁、７は給
気ポート、８は排気ポート、９は点火栓、１０は燃料噴
射弁夫々を示す。
【００１３】ピストン２の頂面上には点火栓９の下方か
ら燃料噴射弁１０の先端部の下方まで延在するキャビテ
ィ１５が形成されている。
ら燃料噴射弁１０の先端部の下方まで延在するキャビテ
ィ１５が形成されている。
【００１４】上記の内燃機関は図３に示す電子制御ユニ
ット２０によって燃料噴射制御を行なわれる。
ット２０によって燃料噴射制御を行なわれる。
【００１５】電子制御ユニット２０は、双方向性バス２
１によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）２２，ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３，Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）２４，バックアップＲＡＭ
２５，入力ポート２６及び出力ポート２７を具備する。 スロットル弁に設けられたスロットルセンサ３０はスロ
ットル弁開度に比例した出力電圧を発生し、水温センサ
３１は冷却水の水温に比例した出力電圧を発生する。上
記スロットルセンサ３０，水温センサ３１夫々の出力電
圧はＡ／Ｄ変換器３４，３５夫々を介して入力ポート２
６に供給される。
１によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）２２，ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３，Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）２４，バックアップＲＡＭ
２５，入力ポート２６及び出力ポート２７を具備する。 スロットル弁に設けられたスロットルセンサ３０はスロ
ットル弁開度に比例した出力電圧を発生し、水温センサ
３１は冷却水の水温に比例した出力電圧を発生する。上
記スロットルセンサ３０，水温センサ３１夫々の出力電
圧はＡ／Ｄ変換器３４，３５夫々を介して入力ポート２
６に供給される。
【００１６】更に入力ポート２６は機関回転数ＮＥを表
わす出力信号を発生する回転数センサ４０と、クランク
シャフト（図示しない）が一定角度だけ回転する毎に出
力パルスを発生するクランク角センサ４１とが接続され
る。一方出力ポート２７は駆動回路４５を介し燃料噴射
弁１０に接続される。
わす出力信号を発生する回転数センサ４０と、クランク
シャフト（図示しない）が一定角度だけ回転する毎に出
力パルスを発生するクランク角センサ４１とが接続され
る。一方出力ポート２７は駆動回路４５を介し燃料噴射
弁１０に接続される。
【００１７】図４は燃料噴射タイミング制御処理の一実
施例のフローチャートを示す。この処理はメインルーチ
ンの一部であり、数ｍｓｅｃ毎に実行される。
施例のフローチャートを示す。この処理はメインルーチ
ンの一部であり、数ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００１８】同図中、ステップ５０では回転数ＮＥ及び
スロットル開度ＴＡを読込み、ステップ５１でこの回転
数ＮＥとスロットル開度ＴＡを用いて図５に示す噴射タ
イミングマップを参照し、ステップ５２で噴射タイミン
グマップから噴射タイミングＩＦＴＨＯＴを求める。図
５のマップにおいて、回転数ＮＥが高いほど噴射タイミ
ングＩＦＴＨＯＴ（単位は上死点前角度ＢＴＤＣ）が大
きく、またスロットル開度ＴＡが小さく成層燃焼を行な
うときとスロットル開度ＴＡが大きく通常の均一燃焼を
行なうときとでは、同一回転数であっても噴射タイミン
グＩＦＴＨＯＴの値が不連続とされている。また、噴射
タイミングＩＦＴＨＯＴは全て暖気が済んだ状態での値
を用いている。ステップ５３ではエンジン冷却水の水温
ＴＨＷを読込み、ステップ５４で図６に示す噴射タイミ
ング水温補正マップを参照し、ステップ５５でこのマッ
プから噴射タイミング水温補正値ＣＩＦＴＴＨＷ（単位
は上死点前角度）を求める。噴射タイミング水温補正値
ＣＩＦＴＴＨＷは冷却水温が低くピストン２や燃焼室４
の温度が低いとき値が大きくなる。
スロットル開度ＴＡを読込み、ステップ５１でこの回転
数ＮＥとスロットル開度ＴＡを用いて図５に示す噴射タ
イミングマップを参照し、ステップ５２で噴射タイミン
グマップから噴射タイミングＩＦＴＨＯＴを求める。図
５のマップにおいて、回転数ＮＥが高いほど噴射タイミ
ングＩＦＴＨＯＴ（単位は上死点前角度ＢＴＤＣ）が大
きく、またスロットル開度ＴＡが小さく成層燃焼を行な
うときとスロットル開度ＴＡが大きく通常の均一燃焼を
行なうときとでは、同一回転数であっても噴射タイミン
グＩＦＴＨＯＴの値が不連続とされている。また、噴射
タイミングＩＦＴＨＯＴは全て暖気が済んだ状態での値
を用いている。ステップ５３ではエンジン冷却水の水温
ＴＨＷを読込み、ステップ５４で図６に示す噴射タイミ
ング水温補正マップを参照し、ステップ５５でこのマッ
プから噴射タイミング水温補正値ＣＩＦＴＴＨＷ（単位
は上死点前角度）を求める。噴射タイミング水温補正値
ＣＩＦＴＴＨＷは冷却水温が低くピストン２や燃焼室４
の温度が低いとき値が大きくなる。
【００１９】この後、ステップ５６で噴射実行タイミン
グＩＦＴＥＸＥＣを次式にて求める。
グＩＦＴＥＸＥＣを次式にて求める。
【００２０】
ＩＦＴＥＸＥＣ＝ＩＦＴＨＯＴ＋ＣＩＦＴＴＨＷ図７に
は２サイクルエンジンにおける噴射実行タイミングＩＦ
ＴＥＸＥＣを示す。
は２サイクルエンジンにおける噴射実行タイミングＩＦ
ＴＥＸＥＣを示す。
【００２１】ステップ５７では計算された噴射実行タイ
ミングＩＦＴＥＸＥＣを用いて実際の噴射を開始させ、
処理を終了する。
ミングＩＦＴＥＸＥＣを用いて実際の噴射を開始させ、
処理を終了する。
【００２２】このように、燃焼室の温度が低いときは水
温ＴＨＷに応じて噴射タイミング水温補正値ＣＩＦＴＴ
ＨＷが噴射タイミングＩＦＴＨＯＴに加算されて噴射実
行タイミングが求められるために、燃焼室の温度が低い
ほど噴射実行タイミングが早められる。このため低温時
にも成層燃焼の混合気が充分に形成され、エミッション
が向上し、かつスモークの発生が防止される。
温ＴＨＷに応じて噴射タイミング水温補正値ＣＩＦＴＴ
ＨＷが噴射タイミングＩＦＴＨＯＴに加算されて噴射実
行タイミングが求められるために、燃焼室の温度が低い
ほど噴射実行タイミングが早められる。このため低温時
にも成層燃焼の混合気が充分に形成され、エミッション
が向上し、かつスモークの発生が防止される。
【００２３】なお、上記実施例では水温ＴＨＷを用いて
噴射タイミング水温補正値ＣＩＦＴＴＨＷを求めている
が、この代りに吸気温を用いて同様の噴射タイミング補
正値を求めても良く、上記実施例に限定されない。
噴射タイミング水温補正値ＣＩＦＴＴＨＷを求めている
が、この代りに吸気温を用いて同様の噴射タイミング補
正値を求めても良く、上記実施例に限定されない。
【００２４】
【発明の効果】上述の如く、本発明の筒内噴射式内燃機
関によれば、混合気の形成を向上させ、エミッションの
向上、及びスモークの発生を防止することができ、実用
上きわめて有用である。
関によれば、混合気の形成を向上させ、エミッションの
向上、及びスモークの発生を防止することができ、実用
上きわめて有用である。
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の内燃機関の断面構造図である。
【図３】電子制御ユニットのブロック図である。
【図４】燃料噴射タイミング制御処理のフローチャート
である。
である。
【図５】噴射タイミングマップを示す図である。
【図６】噴射タイミング水温補正マップを示す図である
。
。
【図７】ＩＦＴＥＸＥＣを示す図である。
【符号の説明】
２ ピストン
４ 燃焼室
１０ 燃料噴射弁
１５ キャビティ
Ｍ１ 内燃機関
Ｍ２ 運転状態検出手段
Ｍ３ 演算手段
Ｍ４ 燃料噴射手段
Ｍ５ 噴射タイミング補正手段
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼室内に直接燃料噴射を行ない、小
燃料噴射時にピストンに設けたキャビティ内で空燃比が
リッチな混合気層から空気層まで変化する燃料分布が不
均一な混合気を生成して成層燃焼を行なう筒内噴射式内
燃機関において、該燃焼室の温度が低いとき該温度が低
いほど燃料の噴射タイミングを早める噴射タイミング補
正手段を有することを特徴とする筒内噴射式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP273691A JPH04241753A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 筒内噴射式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP273691A JPH04241753A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 筒内噴射式内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04241753A true JPH04241753A (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=11537619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP273691A Pending JPH04241753A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 筒内噴射式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04241753A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012423A1 (fr) | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Hitachi, Ltd. | Dispositif de commande de moteur |
| US6401454B2 (en) | 1999-03-19 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Engine control device |
| WO2016166818A1 (ja) * | 2015-04-14 | 2016-10-20 | 日産自動車株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP273691A patent/JPH04241753A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012423A1 (fr) | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Hitachi, Ltd. | Dispositif de commande de moteur |
| US6212880B1 (en) | 1996-09-20 | 2001-04-10 | Hitachi, Ltd. | Engine control device |
| US6401454B2 (en) | 1999-03-19 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Engine control device |
| WO2016166818A1 (ja) * | 2015-04-14 | 2016-10-20 | 日産自動車株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
| CN107532531A (zh) * | 2015-04-14 | 2018-01-02 | 日产自动车株式会社 | 发动机控制装置以及发动机控制方法 |
| JPWO2016166818A1 (ja) * | 2015-04-14 | 2018-02-01 | 日産自動車株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
| CN107532531B (zh) * | 2015-04-14 | 2018-10-02 | 日产自动车株式会社 | 发动机控制装置以及发动机控制方法 |
| US10119486B2 (en) | 2015-04-14 | 2018-11-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine control device and engine control method |
| EP3284935B1 (en) * | 2015-04-14 | 2020-06-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine control device and engine control method |
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