JPH084641A - 多点点火エンジン - Google Patents
多点点火エンジンInfo
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- JPH084641A JPH084641A JP6138524A JP13852494A JPH084641A JP H084641 A JPH084641 A JP H084641A JP 6138524 A JP6138524 A JP 6138524A JP 13852494 A JP13852494 A JP 13852494A JP H084641 A JPH084641 A JP H084641A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- spark plug
- ignition engine
- swirl
- ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】リーンバーンにおいても、安定した燃焼性能を
得ることが出来る多点点火エンジンを提供する。 【構成】シリンダ１２の直径方向に３個以上の点火プラ
グ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを直列配置し、且つスワール
生成手段を備える多点点火エンジンにおいて、点火プラ
グの内シリンダの中心部に配置した点火プラグ１７ａを
シングルギャップ点火プラグとし、周縁部に配置した点
火プラグ１７ｂ，１７ｃを縁面放電点火プラグあるいは
マルチギャップ点火プラグとした。
得ることが出来る多点点火エンジンを提供する。 【構成】シリンダ１２の直径方向に３個以上の点火プラ
グ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを直列配置し、且つスワール
生成手段を備える多点点火エンジンにおいて、点火プラ
グの内シリンダの中心部に配置した点火プラグ１７ａを
シングルギャップ点火プラグとし、周縁部に配置した点
火プラグ１７ｂ，１７ｃを縁面放電点火プラグあるいは
マルチギャップ点火プラグとした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダの中心部と周
辺部に点火プラグを有し、スワールによって燃焼促進を
図る多点点火エンジンに関し、特にその燃焼室の構造及
び点火時期の制御に関するものである。
辺部に点火プラグを有し、スワールによって燃焼促進を
図る多点点火エンジンに関し、特にその燃焼室の構造及
び点火時期の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両用のエンジンにおいて
は、シリンダ内に導入される混合気を希薄化させて燃費
を向上させる方法（所謂リーンバーン）が研究されてい
る。リーンバーンの様に難燃条件下でも安定した燃焼を
得る方法としては、シリンダ内のガスの流動を利用して
急速燃焼を行なう代表的な方法としてスワールが知られ
ている。このスワールを用いる方法は、比較的簡素なシ
ステムで燃焼の安定化が図れるので、リーンバーンエン
ジンではよく用いられるものである。このようなスワー
ルを用いる方法においては、スワールを強める方が燃焼
安定性は増すが、過度な流動強化は冷却損失の増大を招
く。
は、シリンダ内に導入される混合気を希薄化させて燃費
を向上させる方法（所謂リーンバーン）が研究されてい
る。リーンバーンの様に難燃条件下でも安定した燃焼を
得る方法としては、シリンダ内のガスの流動を利用して
急速燃焼を行なう代表的な方法としてスワールが知られ
ている。このスワールを用いる方法は、比較的簡素なシ
ステムで燃焼の安定化が図れるので、リーンバーンエン
ジンではよく用いられるものである。このようなスワー
ルを用いる方法においては、スワールを強める方が燃焼
安定性は増すが、過度な流動強化は冷却損失の増大を招
く。
【０００３】一方、リーンバーンにおいて燃焼を安定化
させる方法としては、上記の様にスワールを用いる方法
の他に、例えば、実開昭６０−４３１２８号、実開昭６
０−４３１７８号、特開平５−８６８６６号に開示され
ている様に、シリンダ内にその直径方向に沿って３〜４
本の点火プラグを配置し、混合気に多数の点で着火する
多点点火法も知られている。しかしながら、燃焼室内に
複数の点火プラグを設けるには、吸排気弁及び吸排気ポ
ートとの干渉を避けるために点火プラグのレイアウトが
大幅に制約され、燃焼の安定化（急速燃焼化）を最優先
にした配置は困難である。
させる方法としては、上記の様にスワールを用いる方法
の他に、例えば、実開昭６０−４３１２８号、実開昭６
０−４３１７８号、特開平５−８６８６６号に開示され
ている様に、シリンダ内にその直径方向に沿って３〜４
本の点火プラグを配置し、混合気に多数の点で着火する
多点点火法も知られている。しかしながら、燃焼室内に
複数の点火プラグを設けるには、吸排気弁及び吸排気ポ
ートとの干渉を避けるために点火プラグのレイアウトが
大幅に制約され、燃焼の安定化（急速燃焼化）を最優先
にした配置は困難である。
【０００４】ところが、最近の厳しい環境基準に適合出
来る様にＮＯx を低減しつつ、燃費を改善（ＣＯ2 排出
量を削減）するには、更に難燃条件下（より希薄な混合
比、あるいは希薄混合比＋ＥＧＲでの運転）で安定した
燃焼を実現する必要がある。これに応える方法としては
混合気の流動と多点点火を組み合わせた更なる急速燃焼
方法が考えられる。
来る様にＮＯx を低減しつつ、燃費を改善（ＣＯ2 排出
量を削減）するには、更に難燃条件下（より希薄な混合
比、あるいは希薄混合比＋ＥＧＲでの運転）で安定した
燃焼を実現する必要がある。これに応える方法としては
混合気の流動と多点点火を組み合わせた更なる急速燃焼
方法が考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ここで
問題となるのは、燃焼室周辺部に位置する点火プラグの
点火能力（混合気側から言えば着火性能）である。スワ
ールを形成した場合、シリンダ周辺部では流速が大きく
なるため、シリンダの周辺部に配置された点火プラグで
放電された火花は吹き飛ばされ易い。更に回転数が増加
した場合、以下の様な着火に不利な条件が発生する。 （１）エンジンの要求スワール比は回転数が上昇しても
略一定であるが、流速の絶対値は、スワール比一定でも
回転数の上昇にともない増加する。 （２）エンジンの要求進角値は回転数の上昇にともない
進角するため、あまり圧縮が進まないうちに点火を行な
う必要があり、ａ．着火時のガス温度が低い、ｂ．着火
時のガス圧力が低いため放電破壊電圧が小さい、ｃ．圧
縮に伴って低下するスワールの減衰量が少ない等の条件
となる。
問題となるのは、燃焼室周辺部に位置する点火プラグの
点火能力（混合気側から言えば着火性能）である。スワ
ールを形成した場合、シリンダ周辺部では流速が大きく
なるため、シリンダの周辺部に配置された点火プラグで
放電された火花は吹き飛ばされ易い。更に回転数が増加
した場合、以下の様な着火に不利な条件が発生する。 （１）エンジンの要求スワール比は回転数が上昇しても
略一定であるが、流速の絶対値は、スワール比一定でも
回転数の上昇にともない増加する。 （２）エンジンの要求進角値は回転数の上昇にともない
進角するため、あまり圧縮が進まないうちに点火を行な
う必要があり、ａ．着火時のガス温度が低い、ｂ．着火
時のガス圧力が低いため放電破壊電圧が小さい、ｃ．圧
縮に伴って低下するスワールの減衰量が少ない等の条件
となる。
【０００６】これらの着火に不利な条件が相乗され、中
速度以上で安定した着火が得られなくなるという問題が
発生する。
速度以上で安定した着火が得られなくなるという問題が
発生する。
【０００７】点火プラグが１本のみの場合にこのように
着火が不安定となればエンジンの運転性に問題が生じ
る。しかし、上記の従来例の様に安定な着火性を有する
プラグ（例えば燃焼室中心に位置するプラグ）を含む複
数のプラグで点火を行なう場合でも、排気ガスの浄化
性、燃費の悪化等を引き起こす。これは、着火が不安定
な条件下でのエンジンの要求進角が、正常着火時の進角
値と失火時の進角値の中間値となるためで、その結果正
常な着火サイクルでは過早進角となってＮＯx が増加
し、失火サイクルでは遅角となって燃費が悪化してしま
う。
着火が不安定となればエンジンの運転性に問題が生じ
る。しかし、上記の従来例の様に安定な着火性を有する
プラグ（例えば燃焼室中心に位置するプラグ）を含む複
数のプラグで点火を行なう場合でも、排気ガスの浄化
性、燃費の悪化等を引き起こす。これは、着火が不安定
な条件下でのエンジンの要求進角が、正常着火時の進角
値と失火時の進角値の中間値となるためで、その結果正
常な着火サイクルでは過早進角となってＮＯx が増加
し、失火サイクルでは遅角となって燃費が悪化してしま
う。
【０００８】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、リーンバ
ーンにおいても、安定した燃焼性能を得ることが出来る
多点点火エンジンを提供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、リーンバ
ーンにおいても、安定した燃焼性能を得ることが出来る
多点点火エンジンを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明の多点点火エンジンはシ
リンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置
し、且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンに
おいて、前記点火プラグの内シリンダの中心部に配置し
た点火プラグをシングルギャップ点火プラグとし、周縁
部に配置した点火プラグを沿面放電点火プラグあるいは
マルチギャップ点火プラグとしたことを特徴としてい
る。
目的を達成するために、本発明の多点点火エンジンはシ
リンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置
し、且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンに
おいて、前記点火プラグの内シリンダの中心部に配置し
た点火プラグをシングルギャップ点火プラグとし、周縁
部に配置した点火プラグを沿面放電点火プラグあるいは
マルチギャップ点火プラグとしたことを特徴としてい
る。
【００１０】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置される
点火プラグを、シリンダ中心から見てスワール流の最大
流速域より外側の減速領域に配置したことを特徴として
いる。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置される
点火プラグを、シリンダ中心から見てスワール流の最大
流速域より外側の減速領域に配置したことを特徴として
いる。
【００１１】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置された
点火プラグの点火エネルギーをシリンダの中心部に配置
された点火プラグより大きく、及び／または周縁部に配
置された点火プラグの方の放電期間を長く設定したこと
を特徴としている。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置された
点火プラグの点火エネルギーをシリンダの中心部に配置
された点火プラグより大きく、及び／または周縁部に配
置された点火プラグの方の放電期間を長く設定したこと
を特徴としている。
【００１２】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、シリンダの中心部に配置された点火プラグとシリン
ダの周縁部に配置された点火プラグの点火時期に位相差
を設け、低回転数領域では、前記中心部の点火プラグの
遅角量を大きくし、高回転数領域では、前記周縁部の点
火プラグの遅角量を大きくすることを特徴とする多点点
火エンジン。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、シリンダの中心部に配置された点火プラグとシリン
ダの周縁部に配置された点火プラグの点火時期に位相差
を設け、低回転数領域では、前記中心部の点火プラグの
遅角量を大きくし、高回転数領域では、前記周縁部の点
火プラグの遅角量を大きくすることを特徴とする多点点
火エンジン。
【００１３】また、この発明に係わる多点点火エンジン
において、前記中心部の点火プラグの遅角領域を負荷、
空燃比、点火時期の内の少なくとも１つのファクターに
基づいて変化させることを特徴としている。
において、前記中心部の点火プラグの遅角領域を負荷、
空燃比、点火時期の内の少なくとも１つのファクターに
基づいて変化させることを特徴としている。
【００１４】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、スワール流の速度が所定値以上の領域では、前記点
火プラグの内シリンダの中心部に配置された点火プラグ
のみを動作させることを特徴としている。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、スワール流の速度が所定値以上の領域では、前記点
火プラグの内シリンダの中心部に配置された点火プラグ
のみを動作させることを特徴としている。
【００１５】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置された
点火プラグのスワール流直下流側にシリンダヘッドとピ
ストンとで形成される狭小部を形成したことを特徴とし
ている。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置された
点火プラグのスワール流直下流側にシリンダヘッドとピ
ストンとで形成される狭小部を形成したことを特徴とし
ている。
【００１６】また、この発明に係わる多点点火エンジン
において、前記点火プラグは、ペントルーフ型燃焼室の
ペントルーフ稜線に沿って直列配置されており、ピスト
ンの頂面には、前記稜線に対してスワール流の流れの方
向に微小角度回転した位置に、前記ピストンの直径方向
に伸びる細長い突起が形成され、前記ペントルーフと前
記突起とにより前記狭小部が形成されていることを特徴
としている。
において、前記点火プラグは、ペントルーフ型燃焼室の
ペントルーフ稜線に沿って直列配置されており、ピスト
ンの頂面には、前記稜線に対してスワール流の流れの方
向に微小角度回転した位置に、前記ピストンの直径方向
に伸びる細長い突起が形成され、前記ペントルーフと前
記突起とにより前記狭小部が形成されていることを特徴
としている。
【００１７】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、タンブル流生成手段を備え、回転数の増加にともな
いスワール流を弱め、タンブル流を強めることを特徴と
している。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、タンブル流生成手段を備え、回転数の増加にともな
いスワール流を弱め、タンブル流を強めることを特徴と
している。
【００１８】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、低回転数領域では回転数の増加に伴ってスワール流
速度を増大させ、所定回転数以上ではスワール流速度を
減少させることを特徴としている。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、低回転数領域では回転数の増加に伴ってスワール流
速度を増大させ、所定回転数以上ではスワール流速度を
減少させることを特徴としている。
【００１９】また、この発明に係わる多点点火エンジン
において、前記所定回転数を、負荷、空燃比、点火時期
に応じて変化させることを特徴としている。
において、前記所定回転数を、負荷、空燃比、点火時期
に応じて変化させることを特徴としている。
【００２０】また、本発明の多点点火エンジンは、シリ
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、排気還流時、シリンダ中心部に還流排気を偏在供給
することを特徴としている。
ンダの直径方向に３個以上の点火プラグを直列配置し、
且つスワール生成手段を備える多点点火エンジンにおい
て、排気還流時、シリンダ中心部に還流排気を偏在供給
することを特徴としている。
【００２１】
【作用】以上の様に本発明に係わる多点点火エンジンは
構成されているので、シリンダの周辺部に配置される点
火プラグの構造を火花が吹き飛ばされにくい構造とす
る、あるいは周辺部の点火プラグをスワール流の流速が
低い位置に配置する、あるいは周辺部の点火プラグの点
火時期を失火しにくい時期に調節する等の方法をとるこ
とにより、リーンバーンにおいても安定した燃焼性を得
ることが出来る多点点火エンジンが提供される。
構成されているので、シリンダの周辺部に配置される点
火プラグの構造を火花が吹き飛ばされにくい構造とす
る、あるいは周辺部の点火プラグをスワール流の流速が
低い位置に配置する、あるいは周辺部の点火プラグの点
火時期を失火しにくい時期に調節する等の方法をとるこ
とにより、リーンバーンにおいても安定した燃焼性を得
ることが出来る多点点火エンジンが提供される。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明に係わる多点点火エン
ジンの、主にシリンダ部分の構成を示した平面図であ
る。また、図２は、図１を側方から見た側断面図であ
る。
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明に係わる多点点火エン
ジンの、主にシリンダ部分の構成を示した平面図であ
る。また、図２は、図１を側方から見た側断面図であ
る。
【００２３】図１及び図２において、４サイクルエンジ
ンのシリンダ１２の上部、すなわちシリンダヘッド１４
にはペントルーフ型の燃焼室１６が形成されている。こ
の燃焼室１６には、そのペントルーフの尾根に沿って、
燃焼室中心に１本、これを挟んで周辺部に２本の合計３
本の点火プラグ１７ａ，１７ｂ，１７ｃが配設されてい
る。燃焼室１６のペントルーフの尾根を挟んだ両側に
は、第１吸気ポート１８, 第２吸気ポート２０及び第１
排気ポート２２, 第２排気ポート２４が形成されてい
る。第１吸気ポート１８と第２吸気ポート２０には、夫
々略同径の第１及び第２吸気管２６, ２８が接続されて
いる。これら第１及び第２吸気管２６, ２８のうち第１
吸気管２６には単噴孔の燃料噴射弁３０が設けられてお
り、第２吸気管２８にはスワール制御弁３２が設けられ
ている。第１吸気管２６からは常時（ただし、不図示の
スロットル弁と吸気弁の開度に応じて）空気がシリンダ
１２内に取り入れられるように構成されており、第２吸
気管２８からは、シリンダ１２内に必要とされるスワー
ル流の大きさに応じて空気が導入されるようになされて
いる。すなわち、最大スワールが必要な場合は、スワー
ル制御弁３２を全閉状態とし、第２吸気管２８からは空
気を取り入れず、第１吸気管２６のみから空気をシリン
ダ１２内に導入する。また、スワールが必要とされない
場合あるいは全負荷運転状態においては、スワール制御
弁を全開状態とし、スワール比≒０とする。
ンのシリンダ１２の上部、すなわちシリンダヘッド１４
にはペントルーフ型の燃焼室１６が形成されている。こ
の燃焼室１６には、そのペントルーフの尾根に沿って、
燃焼室中心に１本、これを挟んで周辺部に２本の合計３
本の点火プラグ１７ａ，１７ｂ，１７ｃが配設されてい
る。燃焼室１６のペントルーフの尾根を挟んだ両側に
は、第１吸気ポート１８, 第２吸気ポート２０及び第１
排気ポート２２, 第２排気ポート２４が形成されてい
る。第１吸気ポート１８と第２吸気ポート２０には、夫
々略同径の第１及び第２吸気管２６, ２８が接続されて
いる。これら第１及び第２吸気管２６, ２８のうち第１
吸気管２６には単噴孔の燃料噴射弁３０が設けられてお
り、第２吸気管２８にはスワール制御弁３２が設けられ
ている。第１吸気管２６からは常時（ただし、不図示の
スロットル弁と吸気弁の開度に応じて）空気がシリンダ
１２内に取り入れられるように構成されており、第２吸
気管２８からは、シリンダ１２内に必要とされるスワー
ル流の大きさに応じて空気が導入されるようになされて
いる。すなわち、最大スワールが必要な場合は、スワー
ル制御弁３２を全閉状態とし、第２吸気管２８からは空
気を取り入れず、第１吸気管２６のみから空気をシリン
ダ１２内に導入する。また、スワールが必要とされない
場合あるいは全負荷運転状態においては、スワール制御
弁を全開状態とし、スワール比≒０とする。
【００２４】また、第１及び第２吸気ポート１８, ２０
には、夫々これらのポートを開閉するための吸気弁３４
が設けられており、また第１及び第２排気ポート２２,
２４には夫々これらのポートを開閉するための排気弁３
６が設けられている。吸気弁３４及び排気弁３６は、夫
々不図示の吸気弁駆動用カムシャフトと排気弁駆動用カ
ムシャフトにより開閉駆動される。これら吸気弁駆動用
カムシャフトと排気弁駆動用カムシャフトは、チェー
ン、タイミングベルト、ギヤ等を介してクランクシャフ
トにより回転駆動される。
には、夫々これらのポートを開閉するための吸気弁３４
が設けられており、また第１及び第２排気ポート２２,
２４には夫々これらのポートを開閉するための排気弁３
６が設けられている。吸気弁３４及び排気弁３６は、夫
々不図示の吸気弁駆動用カムシャフトと排気弁駆動用カ
ムシャフトにより開閉駆動される。これら吸気弁駆動用
カムシャフトと排気弁駆動用カムシャフトは、チェー
ン、タイミングベルト、ギヤ等を介してクランクシャフ
トにより回転駆動される。
【００２５】上記の様に構成されるエンジンは、３つの
点火プラグ１７ａ，１７ｂ，１７ｃによる３点点火とス
ワールにより高い燃焼安定性を確保でき、希薄域におい
てもＥＧＲを行なうことが可能である。このＥＧＲの効
果により希薄域でのＮＯx を大幅に低減出来るので、リ
ーンバーンの課題であるＮＯx の問題を解決し、高い燃
費改善効果を得ることが可能である。
点火プラグ１７ａ，１７ｂ，１７ｃによる３点点火とス
ワールにより高い燃焼安定性を確保でき、希薄域におい
てもＥＧＲを行なうことが可能である。このＥＧＲの効
果により希薄域でのＮＯx を大幅に低減出来るので、リ
ーンバーンの課題であるＮＯx の問題を解決し、高い燃
費改善効果を得ることが可能である。
【００２６】次に上記の様に構成されるエンジンにおい
て、燃焼安定性を更に向上させるための、本発明の特徴
的な部分について説明する。
て、燃焼安定性を更に向上させるための、本発明の特徴
的な部分について説明する。
【００２７】図３は、上記の３つの点火プラグ１７ａ，
１７ｂ，１７ｃの構造を示す図である。
１７ｂ，１７ｃの構造を示す図である。
【００２８】図１においてシリンダ１２の中心部に配置
されている点火プラグ１７ａは、図３（ａ）に示す様に
通常の電極構造のものであり、２本の周辺プラグ１７
ｂ，１７ｃは図３（ｂ）に示す様なマルチギャッププラ
グ、あるいは図３（ｃ）に示す様な沿面プラグとしてい
る。これらのマルチギャッププラグあるいは沿面プラグ
は、複数あるいは全周にわたって側方電極を有するの
で、プラグ取り付け方向の如何にかかわらず、側方電極
によって発火部に対してスワール流の流れを遮り、火炎
核の吹き飛びを防止して安定した着火を得ることが出来
る。これにより、リーンバーンにおいても安定した燃焼
性を得ることが出来るエンジンが提供される。
されている点火プラグ１７ａは、図３（ａ）に示す様に
通常の電極構造のものであり、２本の周辺プラグ１７
ｂ，１７ｃは図３（ｂ）に示す様なマルチギャッププラ
グ、あるいは図３（ｃ）に示す様な沿面プラグとしてい
る。これらのマルチギャッププラグあるいは沿面プラグ
は、複数あるいは全周にわたって側方電極を有するの
で、プラグ取り付け方向の如何にかかわらず、側方電極
によって発火部に対してスワール流の流れを遮り、火炎
核の吹き飛びを防止して安定した着火を得ることが出来
る。これにより、リーンバーンにおいても安定した燃焼
性を得ることが出来るエンジンが提供される。
【００２９】次に、他の実施例について説明するが、こ
れらの他の実施例においても、エンジンのシリンダの構
造は、図１及び図２に示した第１の実施例とほとんど同
様である。
れらの他の実施例においても、エンジンのシリンダの構
造は、図１及び図２に示した第１の実施例とほとんど同
様である。
【００３０】（第２の実施例）上記の第１の実施例で
は、点火プラグの構造を中心部と周辺部で変更すること
により、着火性の向上を図っているが、この第２の実施
例では、周辺部の点火プラグ１７ｂ，１７ｃの配置位置
を変更することにより着火性の向上を図ろうとするもの
である。
は、点火プラグの構造を中心部と周辺部で変更すること
により、着火性の向上を図っているが、この第２の実施
例では、周辺部の点火プラグ１７ｂ，１７ｃの配置位置
を変更することにより着火性の向上を図ろうとするもの
である。
【００３１】図４（ａ）は図１に示したエンジンにおけ
るシリンダ周方向のスワール流速の半径方向分布を示し
たものである。スワールの周方向流速は、シリンダ中心
から離れるに従って増加していくが、シリンダ壁近傍で
は壁面の影響を受けて低下する（壁面では略ゼロ）。こ
の減速領域に周辺プラグを配置することにより、強スワ
ール下でも、火炎核の吹き飛びを抑制することが出来
る。具体的には、図４（ｂ）に示す様に３０００ｒｐｍ
までスワール制御弁３２を全閉状態とする制御を行なっ
た場合、スワール速度が最大となる回転数３０００ｒｐ
ｍで、点火時期が最も進角側となる負荷条件（無負荷）
において、流速が６ｍ／ｓを越えない領域に周辺点火プ
ラグ１７ｂ，１７ｃを配設する。このようにすることに
よっても、リーンバーン時の燃焼安定性を向上させるこ
とが出来る。
るシリンダ周方向のスワール流速の半径方向分布を示し
たものである。スワールの周方向流速は、シリンダ中心
から離れるに従って増加していくが、シリンダ壁近傍で
は壁面の影響を受けて低下する（壁面では略ゼロ）。こ
の減速領域に周辺プラグを配置することにより、強スワ
ール下でも、火炎核の吹き飛びを抑制することが出来
る。具体的には、図４（ｂ）に示す様に３０００ｒｐｍ
までスワール制御弁３２を全閉状態とする制御を行なっ
た場合、スワール速度が最大となる回転数３０００ｒｐ
ｍで、点火時期が最も進角側となる負荷条件（無負荷）
において、流速が６ｍ／ｓを越えない領域に周辺点火プ
ラグ１７ｂ，１７ｃを配設する。このようにすることに
よっても、リーンバーン時の燃焼安定性を向上させるこ
とが出来る。
【００３２】（第３の実施例）この第３の実施例は、周
辺点火プラグ１７ｂ，１７ｃの点火エネルギーと放電期
間を制御することにより、周辺点火プラグによる着火性
を向上させようとするものである。
辺点火プラグ１７ｂ，１７ｃの点火エネルギーと放電期
間を制御することにより、周辺点火プラグによる着火性
を向上させようとするものである。
【００３３】図５は上記のシリンダ構造を２気筒のエン
ジンに適用した場合の、点火コイルの構成を示したもの
である。図５において、２つの気筒にある同位置の点火
プラグは１つのコイルによって駆動される同時点火方式
であるが、中心プラグ１７ａに接続されるコイルのエネ
ルギー（ここでは４０ｍＪ）に対し、周辺プラグ１７
ｂ，１７ｃに接続されるコイルのエネルギー（ここでは
６０ｍＪ）を大きく設定し、周辺部プラグ１７ｂ，１７
ｃの着火性を向上させている。なお、図示していない
が、点火を調整することにより、２種類のコイルの放電
電流は同一とし、エネルギーの差異は放電期間の差異と
なる様に設定されている。従って、同時に点火を行なっ
た場合も周辺プラグがより遅い時期まで放電を行なって
おり、ピストンによる圧縮が進んで、より有利な条件下
で点火を行なうことが出来る。
ジンに適用した場合の、点火コイルの構成を示したもの
である。図５において、２つの気筒にある同位置の点火
プラグは１つのコイルによって駆動される同時点火方式
であるが、中心プラグ１７ａに接続されるコイルのエネ
ルギー（ここでは４０ｍＪ）に対し、周辺プラグ１７
ｂ，１７ｃに接続されるコイルのエネルギー（ここでは
６０ｍＪ）を大きく設定し、周辺部プラグ１７ｂ，１７
ｃの着火性を向上させている。なお、図示していない
が、点火を調整することにより、２種類のコイルの放電
電流は同一とし、エネルギーの差異は放電期間の差異と
なる様に設定されている。従って、同時に点火を行なっ
た場合も周辺プラグがより遅い時期まで放電を行なって
おり、ピストンによる圧縮が進んで、より有利な条件下
で点火を行なうことが出来る。
【００３４】（第４の実施例）この第４の実施例は、中
心プラグ１７ａと周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの点火時期
をずらすと共に、そのずれの量を低回転数側と高回転数
側とで変更することにより、ＮＯx の生成の抑制と、着
火性の向上を両立させようとするものである。まず、中
心プラグ１７ａの点火時期を周辺プラグ１７ｂ，１７ｃ
の点火時期よりもリタードすると、３本の点火プラグを
同時に点火する場合に比較して、ＮＯx を低減出来るこ
とが分かった。これは燃焼速度が低下すると共に、周辺
部プラグからの火炎がある程度進行した後に、中心プラ
グからの火炎を合体させた方が、火炎面面積の低減効果
が大きく、熱発生のピーク値を低く抑えることが出来る
ためと考えられる。この位相差は、図６に左側に示す様
に、回転数の増加に伴って要求点火進角値が進むのと同
様に、回転数の増加にともない大きく設定する必要があ
る。一方、周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの着火性を増すに
は、上記の第３の実施例で説明した様に、周辺プラグは
出来るだけ遅い時期に点火を行なうことが望ましい。そ
こで、本実施例では、図６に示す様に、スワール流の流
速の絶対値が小さく周辺プラグの着火性に問題がない低
回転数側では、ＮＯx の低減効果を重視して中心プラグ
の点火時期を遅角し、周辺プラグの着火性が問題となる
中回転数以上では、次第に中心プラグの遅角量を少なく
し、高回転数側では、逆に周辺プラグの点火時期を遅角
して、排気、燃費の悪化を防止するようにしている。こ
の様な手法により、ＮＯx の発生の抑制と着火性の向上
を両立させたエンジンを提供することが出来る。
心プラグ１７ａと周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの点火時期
をずらすと共に、そのずれの量を低回転数側と高回転数
側とで変更することにより、ＮＯx の生成の抑制と、着
火性の向上を両立させようとするものである。まず、中
心プラグ１７ａの点火時期を周辺プラグ１７ｂ，１７ｃ
の点火時期よりもリタードすると、３本の点火プラグを
同時に点火する場合に比較して、ＮＯx を低減出来るこ
とが分かった。これは燃焼速度が低下すると共に、周辺
部プラグからの火炎がある程度進行した後に、中心プラ
グからの火炎を合体させた方が、火炎面面積の低減効果
が大きく、熱発生のピーク値を低く抑えることが出来る
ためと考えられる。この位相差は、図６に左側に示す様
に、回転数の増加に伴って要求点火進角値が進むのと同
様に、回転数の増加にともない大きく設定する必要があ
る。一方、周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの着火性を増すに
は、上記の第３の実施例で説明した様に、周辺プラグは
出来るだけ遅い時期に点火を行なうことが望ましい。そ
こで、本実施例では、図６に示す様に、スワール流の流
速の絶対値が小さく周辺プラグの着火性に問題がない低
回転数側では、ＮＯx の低減効果を重視して中心プラグ
の点火時期を遅角し、周辺プラグの着火性が問題となる
中回転数以上では、次第に中心プラグの遅角量を少なく
し、高回転数側では、逆に周辺プラグの点火時期を遅角
して、排気、燃費の悪化を防止するようにしている。こ
の様な手法により、ＮＯx の発生の抑制と着火性の向上
を両立させたエンジンを提供することが出来る。
【００３５】次に、上記の様に低回転数側で中心プラグ
を遅角させる場合に、具体的にどの程度の低回転数領域
において遅角させるかについて説明する。図６におい
て、ＮＯx 低減優先領域、すなわち中心プラグ点火時期
を周辺プラグより遅角出来る領域Ｎｎの幅は、周辺プラ
グの着火性に依存することとなる。流動条件（スワール
比、回転数）が決まっている場合の着火性は混合気の状
態（温度、圧力、混合比）の影響を受ける。そこで、こ
れらを決定付ける負荷（空気量、吸気圧力等）、Ａ／
Ｆ、点火時期によってＮｎを変更すれば、常に着火安定
性を確保した上で、ＮＯx の低減範囲を最大限確保する
ことが出来る。
を遅角させる場合に、具体的にどの程度の低回転数領域
において遅角させるかについて説明する。図６におい
て、ＮＯx 低減優先領域、すなわち中心プラグ点火時期
を周辺プラグより遅角出来る領域Ｎｎの幅は、周辺プラ
グの着火性に依存することとなる。流動条件（スワール
比、回転数）が決まっている場合の着火性は混合気の状
態（温度、圧力、混合比）の影響を受ける。そこで、こ
れらを決定付ける負荷（空気量、吸気圧力等）、Ａ／
Ｆ、点火時期によってＮｎを変更すれば、常に着火安定
性を確保した上で、ＮＯx の低減範囲を最大限確保する
ことが出来る。
【００３６】図７は、負荷（体積効率）、Ａ／Ｆ、点火
時期に対するＮｎの特性を示している。負荷の増加にと
もない、点火時の温度、圧力は高くなるので着火安定性
は高まるため、Ｎｎを大きく設定する。一方、Ａ／Ｆが
大きくなる、すなわちガスが希薄になる、あるいは点火
時期が進むと、着火性は悪化するため、Ｎｎを小さく設
定する。この様にして、Ｎｎの範囲が設定される。
時期に対するＮｎの特性を示している。負荷の増加にと
もない、点火時の温度、圧力は高くなるので着火安定性
は高まるため、Ｎｎを大きく設定する。一方、Ａ／Ｆが
大きくなる、すなわちガスが希薄になる、あるいは点火
時期が進むと、着火性は悪化するため、Ｎｎを小さく設
定する。この様にして、Ｎｎの範囲が設定される。
【００３７】（第５の実施例）この第５の実施例は、周
辺プラグ１７ｂ，１７ｃの着火性が不安定になる領域で
は、周辺プラグの点火を停止し、燃費の悪化と排気ガス
の浄化性の悪化を防止しようとするものである。
辺プラグ１７ｂ，１７ｃの着火性が不安定になる領域で
は、周辺プラグの点火を停止し、燃費の悪化と排気ガス
の浄化性の悪化を防止しようとするものである。
【００３８】図８は、流速に対する要求点火エネルギー
（１次遮断電流）を示したものである。スワール流の流
速が小さすぎると初期火炎核が電極位置で発達するた
め、電極からの冷却作用を受けて着火性が低下する。一
方、流速が大きすぎると乱れによって初期火炎核が冷却
され、やはり着火性が低下する。従って、着火性に対し
て流速の最適値（１次遮断電流が最小となる領域）が存
在する。
（１次遮断電流）を示したものである。スワール流の流
速が小さすぎると初期火炎核が電極位置で発達するた
め、電極からの冷却作用を受けて着火性が低下する。一
方、流速が大きすぎると乱れによって初期火炎核が冷却
され、やはり着火性が低下する。従って、着火性に対し
て流速の最適値（１次遮断電流が最小となる領域）が存
在する。
【００３９】ここで、電極からの冷却作用によって決定
される低速側の着火性悪化流速は電極のギャップ長によ
って変化するが、これに対し、高速側の着火性悪化流速
は、点火系の諸元に関わらず略５〜６ｍ／ｓとなる。そ
こで、点火時の流速がこの値を越える領域では周辺プラ
グの点火を停止し、周辺プラグの着火変動による燃費及
び排気の悪化を防止する。勿論、運転条件によって点火
時期が異なるので、これを考慮して周辺プラグ点火停止
領域を設定する必要がある。具体的には、１５００ｒｐ
ｍ、３０°ＢＴＤＣでの限界スワール比が２である場
合、３０００ｒｐｍではスワール比１が限界となるが、
その際の要求点火時期が５０°ＢＴＤＣであれば更に低
いスワール比（５０°から３０°までのスワール減衰分
だけ）で周辺プラグの点火を停止する必要がある。
される低速側の着火性悪化流速は電極のギャップ長によ
って変化するが、これに対し、高速側の着火性悪化流速
は、点火系の諸元に関わらず略５〜６ｍ／ｓとなる。そ
こで、点火時の流速がこの値を越える領域では周辺プラ
グの点火を停止し、周辺プラグの着火変動による燃費及
び排気の悪化を防止する。勿論、運転条件によって点火
時期が異なるので、これを考慮して周辺プラグ点火停止
領域を設定する必要がある。具体的には、１５００ｒｐ
ｍ、３０°ＢＴＤＣでの限界スワール比が２である場
合、３０００ｒｐｍではスワール比１が限界となるが、
その際の要求点火時期が５０°ＢＴＤＣであれば更に低
いスワール比（５０°から３０°までのスワール減衰分
だけ）で周辺プラグの点火を停止する必要がある。
【００４０】（第６の実施例）この第６の実施例は燃焼
室の形状を工夫することにより周辺点火プラグの近傍に
おいてスワール速度を減速させ、着火性を向上させる様
にしたものである。
室の形状を工夫することにより周辺点火プラグの近傍に
おいてスワール速度を減速させ、着火性を向上させる様
にしたものである。
【００４１】具体的には、シリンダ内の主流（本実施例
では、スワールの水平渦）に垂直な断面の流路面積を周
辺プラグ１７ｂ，１７ｃの電極部の直下流で絞るため、
図９（ａ）に示す様に、ピストン４０の頂部に突起４０
ａを設ける。この突起４０ａは、ピストンピンと平行な
方向よりスワール下流側に微小角度回転して設定されて
おり、２つの周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの直下流同士を
結ぶ直線上に隆起している。この隆起を上方から見た図
が図９（ｂ）である。図９（ｃ）に示す様に、点火時期
近くまで圧縮が進み、ピストンが上死点に近づくと、こ
の突起４０ａにより周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの電極位
置での主流は、図中矢印で示す様に淀み、電極部での火
炎核の吹き飛びを抑制することが出来る。なお、この様
な突起は図２に示す様な凹状の頂部形状を有するピスト
ンに設けても良い。
では、スワールの水平渦）に垂直な断面の流路面積を周
辺プラグ１７ｂ，１７ｃの電極部の直下流で絞るため、
図９（ａ）に示す様に、ピストン４０の頂部に突起４０
ａを設ける。この突起４０ａは、ピストンピンと平行な
方向よりスワール下流側に微小角度回転して設定されて
おり、２つの周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの直下流同士を
結ぶ直線上に隆起している。この隆起を上方から見た図
が図９（ｂ）である。図９（ｃ）に示す様に、点火時期
近くまで圧縮が進み、ピストンが上死点に近づくと、こ
の突起４０ａにより周辺プラグ１７ｂ，１７ｃの電極位
置での主流は、図中矢印で示す様に淀み、電極部での火
炎核の吹き飛びを抑制することが出来る。なお、この様
な突起は図２に示す様な凹状の頂部形状を有するピスト
ンに設けても良い。
【００４２】（第７の実施例）この第７の実施例は、ス
ワール流とタンブル流を組み合わせることにより、着火
の安定性を保ちつつ、燃焼速度の低下を防止する様にし
たものである。
ワール流とタンブル流を組み合わせることにより、着火
の安定性を保ちつつ、燃焼速度の低下を防止する様にし
たものである。
【００４３】通常、回転数の上昇にともない、要求スワ
ール速度は増す。しかしながら、周辺プラグの着火性を
確保するには、中回転数以上でスワール速度を減じてい
く必要がある。その際、着火の安定性は確保出来ても、
スワール速度の低下に伴って燃焼速度が低下し、希薄限
界の悪化を引き起こす。これによりＥＧＲ許容量が低下
するため、ＮＯx の低減効果が減少する。そこで、図１
０（ａ），（ｂ）に示す様に、吸気２弁エンジンにおい
て、片側の吸気ポート２６′でタンブルを生成させ、他
方の吸気ポート２８′でスワールを生成させる構成とす
ると共に、両ポート２６′，２８′に流量制御弁４２，
４４を設けて、任意のスワールとタンブルの組み合わせ
が得られる様にする。これにより、高回転数時はスワー
ルによる角運動量の不足分をタンブルで補うことが出来
る。勿論、タンブルでは、第４の実施例で説明した様な
火炎合体を促進する効果はないものの、上述した燃焼速
度低下は補うことができ、高い燃焼安定性を確保するこ
とが出来る。
ール速度は増す。しかしながら、周辺プラグの着火性を
確保するには、中回転数以上でスワール速度を減じてい
く必要がある。その際、着火の安定性は確保出来ても、
スワール速度の低下に伴って燃焼速度が低下し、希薄限
界の悪化を引き起こす。これによりＥＧＲ許容量が低下
するため、ＮＯx の低減効果が減少する。そこで、図１
０（ａ），（ｂ）に示す様に、吸気２弁エンジンにおい
て、片側の吸気ポート２６′でタンブルを生成させ、他
方の吸気ポート２８′でスワールを生成させる構成とす
ると共に、両ポート２６′，２８′に流量制御弁４２，
４４を設けて、任意のスワールとタンブルの組み合わせ
が得られる様にする。これにより、高回転数時はスワー
ルによる角運動量の不足分をタンブルで補うことが出来
る。勿論、タンブルでは、第４の実施例で説明した様な
火炎合体を促進する効果はないものの、上述した燃焼速
度低下は補うことができ、高い燃焼安定性を確保するこ
とが出来る。
【００４４】（第８の実施例）この第８の実施例は、ス
ワール速度を低回転数側と高回転数側で制御することに
より、着火の安定化を図ろうとするものである。
ワール速度を低回転数側と高回転数側で制御することに
より、着火の安定化を図ろうとするものである。
【００４５】エンジン回転数が上昇すると、１サイクル
の実時間の減少分だけ、燃焼は早く終了する必要があ
る。従って、図１１に破線で示す様に要求スワール
（周）速度は、回転数の増加にともない、単調増加して
いく。この速度を角速度に換算し、エンジン回転数で割
ったものがスワール比であり、結果的に要求スワール量
は略一定となる。しかしながら、上述した様に、このス
ワール速度の増大に伴って、周辺プラグ１７ｂ，１７ｃ
の火炎核は吹き飛び易くなり、着火安定性が損なわれ
る。従って、回転数が増してもスワール速度が所定値を
越えない様にスワール比を減じていけば良い。しかしな
がら、回転数が上昇すると要求点火時期も進角するた
め、単にスワール速度を一定に保っても、点火時の混合
気条件（圧力、温度）は悪化するため、着火性が損なわ
れる。また、第４の実施例で述べた様にこの様なスワー
ル速度の低下は希薄限界の悪化、ＮＯx 低減効果の低下
も引き起こす。
の実時間の減少分だけ、燃焼は早く終了する必要があ
る。従って、図１１に破線で示す様に要求スワール
（周）速度は、回転数の増加にともない、単調増加して
いく。この速度を角速度に換算し、エンジン回転数で割
ったものがスワール比であり、結果的に要求スワール量
は略一定となる。しかしながら、上述した様に、このス
ワール速度の増大に伴って、周辺プラグ１７ｂ，１７ｃ
の火炎核は吹き飛び易くなり、着火安定性が損なわれ
る。従って、回転数が増してもスワール速度が所定値を
越えない様にスワール比を減じていけば良い。しかしな
がら、回転数が上昇すると要求点火時期も進角するた
め、単にスワール速度を一定に保っても、点火時の混合
気条件（圧力、温度）は悪化するため、着火性が損なわ
れる。また、第４の実施例で述べた様にこの様なスワー
ル速度の低下は希薄限界の悪化、ＮＯx 低減効果の低下
も引き起こす。
【００４６】そこで、図１１に示す様に、混合気条件が
良く周辺プラグの着火性に問題がない低回転数側では、
ＮＯx 低減効果を重視してスワール速度を増し（スワー
ル比≒一定）、周辺プラグの着火性が問題となる中回転
数以上では、逆にスワール速度を減じていき、排気、燃
費の悪化を防止する。
良く周辺プラグの着火性に問題がない低回転数側では、
ＮＯx 低減効果を重視してスワール速度を増し（スワー
ル比≒一定）、周辺プラグの着火性が問題となる中回転
数以上では、逆にスワール速度を減じていき、排気、燃
費の悪化を防止する。
【００４７】なお、図１１において、ＮＯx の低減を優
先する領域、すなわちスワール速度を増加させる領域Ｎ
ｎの幅は、周辺プラグの着火性に依存する。流動条件
（スワール比、回転数）が決まっている場合のプラグの
着火性は混合気の状態（温度、圧力、混合比）の影響を
受ける。そこで、これらを決定付ける負荷（空気量、吸
気圧力等）、Ａ／Ｆ、点火時期によってＮｎを変更すれ
ば、常に着火安定性を確保した上で、ＮＯx 低減範囲を
最大限に確保出来る。
先する領域、すなわちスワール速度を増加させる領域Ｎ
ｎの幅は、周辺プラグの着火性に依存する。流動条件
（スワール比、回転数）が決まっている場合のプラグの
着火性は混合気の状態（温度、圧力、混合比）の影響を
受ける。そこで、これらを決定付ける負荷（空気量、吸
気圧力等）、Ａ／Ｆ、点火時期によってＮｎを変更すれ
ば、常に着火安定性を確保した上で、ＮＯx 低減範囲を
最大限に確保出来る。
【００４８】図１２は、負荷（体積効率）、Ａ／Ｆ、点
火時期に対するＮｎの特性を示している。負荷の増加に
ともない、点火時の温度、圧力は高くなるので着火安定
性は高まるため、Ｎｎを大きく設定する。一方、Ａ／Ｆ
が大きくなる、すなわちガスが希薄になる、あるいは点
火時期が進むと、着火性は悪化するため、Ｎｎを小さく
設定する。この様にして、Ｎｎの範囲が設定される。
火時期に対するＮｎの特性を示している。負荷の増加に
ともない、点火時の温度、圧力は高くなるので着火安定
性は高まるため、Ｎｎを大きく設定する。一方、Ａ／Ｆ
が大きくなる、すなわちガスが希薄になる、あるいは点
火時期が進むと、着火性は悪化するため、Ｎｎを小さく
設定する。この様にして、Ｎｎの範囲が設定される。
【００４９】（第９の実施例）この第９の実施例は、Ｅ
ＧＲガスをシリンダの中心部に集中させることにより、
周辺プラグの着火が不安定になることを防止しようとす
るものである。
ＧＲガスをシリンダの中心部に集中させることにより、
周辺プラグの着火が不安定になることを防止しようとす
るものである。
【００５０】排気２弁エンジンの一方の排気ポートを図
１３（ａ）に示す様にシリンダ中心に指向させ、図１３
（ｂ）に示す様に、この排気ポートに取り付けられた排
気弁のバルブタイミングの位相を他方より遅らせ、更に
吸気弁の位相も遅らせることによって、吸気行程初期に
還流する排気をシリンダ中心に向かわせる。このＥＧＲ
ガスを吸気スワールで包み込むことで、中心プラグ回り
にＥＧＲガスを層状化し、ＥＧＲを行なった状態でも周
辺プラグの着火性の悪化を防止する。
１３（ａ）に示す様にシリンダ中心に指向させ、図１３
（ｂ）に示す様に、この排気ポートに取り付けられた排
気弁のバルブタイミングの位相を他方より遅らせ、更に
吸気弁の位相も遅らせることによって、吸気行程初期に
還流する排気をシリンダ中心に向かわせる。このＥＧＲ
ガスを吸気スワールで包み込むことで、中心プラグ回り
にＥＧＲガスを層状化し、ＥＧＲを行なった状態でも周
辺プラグの着火性の悪化を防止する。
【００５１】以上説明した様に、上記の実施例によれ
ば、リーンバーンにおいても、着火と燃焼の安定性を確
保出来るエンジンを提供することが出来る。
ば、リーンバーンにおいても、着火と燃焼の安定性を確
保出来るエンジンを提供することが出来る。
【００５２】なお、上記の各実施例は夫々独立に説明さ
れているが、上記の実施例の内複数を組み合わせても良
いことは言うまでもない。
れているが、上記の実施例の内複数を組み合わせても良
いことは言うまでもない。
【００５３】また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で、上記実施例を修正又は変形したものに適用可能で
ある。
囲で、上記実施例を修正又は変形したものに適用可能で
ある。
【００５４】例えば、上記実施例では、燃焼室に３つの
点火プラグを配置するように説明したが、３つに限らず
その他の複数の点火プラグを有するエンジンにも適用可
能である。
点火プラグを配置するように説明したが、３つに限らず
その他の複数の点火プラグを有するエンジンにも適用可
能である。
【００５５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の多点点火エ
ンジンによれば、シリンダの周辺部に配置される点火プ
ラグの構造を火花が吹き飛ばされにくい構造とする、あ
るいは周辺部の点火プラグをスワール流の流速が低い位
置に配置する、あるいは周辺部の点火プラグの点火時期
を失火しにくい時期に調節する等の方法をとることによ
り、リーンバーンにおいても安定した燃焼性を得ること
が出来る多点点火エンジンが提供される。
ンジンによれば、シリンダの周辺部に配置される点火プ
ラグの構造を火花が吹き飛ばされにくい構造とする、あ
るいは周辺部の点火プラグをスワール流の流速が低い位
置に配置する、あるいは周辺部の点火プラグの点火時期
を失火しにくい時期に調節する等の方法をとることによ
り、リーンバーンにおいても安定した燃焼性を得ること
が出来る多点点火エンジンが提供される。
【図１】本発明に係わる燃焼制御装置が適用されるエン
ジンの、主にシリンダ部分の構成を示した平面図であ
る。
ジンの、主にシリンダ部分の構成を示した平面図であ
る。
【図２】図１を側方から見た側断面図である
【図３】中心点火プラグと周辺点火プラグの構造を示し
た図である。
た図である。
【図４】スワール流のシリンダ内での流速分布を示した
図である。
図である。
【図５】２気筒機関における点火コイルの構成を示した
図である。
図である。
【図６】エンジンの回転数と、中心プラグ及び周辺プラ
グの点火タイミングの遅角量の関係を示した図である。
グの点火タイミングの遅角量の関係を示した図である。
【図７】負荷、Ａ／Ｆ、及び点火時期とＮｎの幅の関係
を示した図である。
を示した図である。
【図８】スワールの流速に対する要求点火エネルギーを
示した図である。
示した図である。
【図９】ピストンの頂部に設けられた突起の形状を示し
た図である。
た図である。
【図１０】スワール流とタンブル流を組み合わせるエン
ジンの構成を示した図である。
ジンの構成を示した図である。
【図１１】エンジンの回転数とスワール周速度の関係を
示した図である。
示した図である。
【図１２】負荷、Ａ／Ｆ、及び点火時期とＮｎの幅の関
係を示した図である。
係を示した図である。
【図１３】ＥＧＲガスをシリンダ中心に集中させる構成
を示した図である。
を示した図である。
１２ シリンダ １４ シリンダヘッド １６ 燃焼室 １７ 点火プラグ １８ 第１吸気ポート ２０ 第２吸気ポート ２２ 第１排気ポート ２４ 第２排気ポート ２６ 第１吸気管 ２８ 第２吸気管 ３０ 燃料噴射弁 ３２ スワール制御弁 ３４ 吸気弁 ３６ 排気弁 ４０ ピストン ４２，４４ 流量制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 31/02 Ｊ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ Ｇ Ｆ０２Ｐ 13/00 ３０１ Ａ
Claims (12)
- 【請求項１】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 前記点火プラグの内シリンダの中心部に配置した点火プ
ラグをシングルギャップ点火プラグとし、周縁部に配置
した点火プラグを沿面放電点火プラグあるいはマルチギ
ャップ点火プラグとしたことを特徴とする多点点火エン
ジン。 - 【請求項２】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置される点火
プラグを、シリンダ中心から見てスワール流の最大流速
域より外側の減速領域に配置したことを特徴とする多点
点火エンジン。 - 【請求項３】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置された点火
プラグの点火エネルギーをシリンダの中心部に配置され
た点火プラグより大きく、及び／または周縁部に配置さ
れた点火プラグの方の放電期間を長く設定したことを特
徴とする多点点火エンジン。 - 【請求項４】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 シリンダの中心部に配置された点火プラグとシリンダの
周縁部に配置された点火プラグの点火時期に位相差を設
け、低回転数領域では、前記中心部の点火プラグの遅角
量を大きくし、高回転数領域では、前記周縁部の点火プ
ラグの遅角量を大きくすることを特徴とする多点点火エ
ンジン。 - 【請求項５】 前記中心部の点火プラグの遅角領域を負
荷、空燃比、点火時期の内の少なくとも１つのファクタ
ーに基づいて変化させることを特徴とする請求項４に記
載の多点点火エンジン。 - 【請求項６】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 スワール流の速度が所定値以上の領域では、前記点火プ
ラグの内シリンダの中心部に配置された点火プラグのみ
を動作させることを特徴とする多点点火エンジン。 - 【請求項７】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 前記点火プラグの内シリンダの周縁部に配置された点火
プラグのスワール流直下流側にシリンダヘッドとピスト
ンとで形成される狭小部を形成したことを特徴とする多
点点火エンジン。 - 【請求項８】 前記点火プラグは、ペントルーフ型燃焼
室のペントルーフ稜線に沿って直列配置されており、ピ
ストンの頂面には、前記稜線に対してスワール流の流れ
の方向に微小角度回転した位置に、前記ピストンの直径
方向に伸びる細長い突起が形成され、前記ペントルーフ
と前記突起とにより前記狭小部が形成されていることを
特徴とする請求項７に記載の多点点火エンジン。 - 【請求項９】 シリンダの直径方向に３個以上の点火プ
ラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多点
点火エンジンにおいて、 タンブル流生成手段を備え、回転数の増加にともないス
ワール流を弱め、タンブル流を強めることを特徴とする
多点点火エンジン。 - 【請求項１０】 シリンダの直径方向に３個以上の点火
プラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多
点点火エンジンにおいて、 低回転数領域では回転数の増加に伴ってスワール流速度
を増大させ、所定回転数以上ではスワール流速度を減少
させることを特徴とする多点点火エンジン。 - 【請求項１１】 前記所定回転数を、負荷、空燃比、点
火時期に応じて変化させることを特徴とする請求項１０
に記載の多点点火エンジン。 - 【請求項１２】 シリンダの直径方向に３個以上の点火
プラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備える多
点点火エンジンにおいて、 排気還流時、シリンダ中心部に還流排気を偏在供給する
ことを特徴とする多点点火エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6138524A JPH084641A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 多点点火エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6138524A JPH084641A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 多点点火エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084641A true JPH084641A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15224171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6138524A Withdrawn JPH084641A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 多点点火エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084641A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6536406B2 (en) | 2000-02-24 | 2003-03-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition system for internal combustion engine |
| DE10344215A1 (de) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Thomas Wank | Fremdgezündete Brennkraftmaschine |
| EP1707804A1 (en) | 2005-03-14 | 2006-10-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Ignition system for an internal combustion engine |
| WO2006111908A2 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal-combustion engine and method of disposing ignition plug thereof |
| JP2006299847A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関およびその点火栓配置方法 |
| JP2009013850A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010001831A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Mazda Motor Corp | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 |
| JP2015090133A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関の制御システム |
| JP6395905B1 (ja) * | 2017-06-27 | 2018-09-26 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置及び制御方法 |
| KR102664487B1 (ko) * | 2022-12-01 | 2024-05-14 | 주식회사 현대케피코 | 린번 엔진의 연소 지연에 따른 보상 제어 방법 및 시스템 |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP6138524A patent/JPH084641A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6536406B2 (en) | 2000-02-24 | 2003-03-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition system for internal combustion engine |
| DE10344215A1 (de) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Thomas Wank | Fremdgezündete Brennkraftmaschine |
| US7234441B2 (en) | 2005-03-14 | 2007-06-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Spark plug system in an internal combustion engine |
| EP1707804A1 (en) | 2005-03-14 | 2006-10-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Ignition system for an internal combustion engine |
| WO2006111908A2 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal-combustion engine and method of disposing ignition plug thereof |
| WO2006111908A3 (en) * | 2005-04-18 | 2007-03-08 | Nissan Motor | Internal-combustion engine and method of disposing ignition plug thereof |
| JP2006299847A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関およびその点火栓配置方法 |
| US7444981B2 (en) | 2005-04-18 | 2008-11-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal-combustion engine and method of disposing ignition plug thereof |
| JP2009013850A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010001831A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Mazda Motor Corp | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 |
| JP2015090133A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関の制御システム |
| JP6395905B1 (ja) * | 2017-06-27 | 2018-09-26 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置及び制御方法 |
| JP2019007436A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置及び制御方法 |
| KR102664487B1 (ko) * | 2022-12-01 | 2024-05-14 | 주식회사 현대케피코 | 린번 엔진의 연소 지연에 따른 보상 제어 방법 및 시스템 |
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