JPH11132135A - 直接噴射式ガソリン内燃機関の運転方法 - Google Patents
直接噴射式ガソリン内燃機関の運転方法Info
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- JPH11132135A JPH11132135A JP10234811A JP23481198A JPH11132135A JP H11132135 A JPH11132135 A JP H11132135A JP 10234811 A JP10234811 A JP 10234811A JP 23481198 A JP23481198 A JP 23481198A JP H11132135 A JPH11132135 A JP H11132135A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/006—Ignition installations combined with other systems, e.g. fuel injection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
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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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
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- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 混合気の確実な点火及び燃焼を保証する直接
噴射式ガソリン内燃機関の運転方法を提供する。 【構成】 広い特性曲線図範囲において圧縮行程中に燃
料噴射により成層装入混合気で運転される直接噴射式ガ
ソリン内燃機関１の運転のために、点火装置１５が交流
電圧を発生し、それにより点火プラグ９の電極１０，１
１間に高電圧が急速に確立されて、動作点に応じて規定
可能な火花持続時間を持つ点火火花を発生する。
噴射式ガソリン内燃機関の運転方法を提供する。 【構成】 広い特性曲線図範囲において圧縮行程中に燃
料噴射により成層装入混合気で運転される直接噴射式ガ
ソリン内燃機関１の運転のために、点火装置１５が交流
電圧を発生し、それにより点火プラグ９の電極１０，１
１間に高電圧が急速に確立されて、動作点に応じて規定
可能な火花持続時間を持つ点火火花を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の直接噴射式ガソリン内燃機関の運転方法特に
成層燃焼運転方法に関する。
念に記載の直接噴射式ガソリン内燃機関の運転方法特に
成層燃焼運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３２
４６４２号明細書は、シリンダ毎にインジエクタを持つ
直接噴射式ガソリン内燃機関を開示しており、噴射供給
燃料及び別個に供給される燃焼用空気により、それぞれ
の燃焼室内に燃焼可能な燃料−空気混合気が形成され
る。燃焼室へ点火プラグの電極が入り込み、閃絡電圧の
印加後に混合気が火花により点火される。公知の内燃機
関では、広い特性曲線図範囲において、それぞれのシリ
ンダの動作サイクルにおける圧縮行程中に、燃料噴射に
より成層燃焼運転が行われる。局部的に異なる燃料−空
気濃度の装入混合気の成層によつて、特に部分負荷範囲
において内燃機関の燃料消費が著しく減少される。全負
荷運転では、公知の内燃機関は均質な混合気形成で動作
する。
４６４２号明細書は、シリンダ毎にインジエクタを持つ
直接噴射式ガソリン内燃機関を開示しており、噴射供給
燃料及び別個に供給される燃焼用空気により、それぞれ
の燃焼室内に燃焼可能な燃料−空気混合気が形成され
る。燃焼室へ点火プラグの電極が入り込み、閃絡電圧の
印加後に混合気が火花により点火される。公知の内燃機
関では、広い特性曲線図範囲において、それぞれのシリ
ンダの動作サイクルにおける圧縮行程中に、燃料噴射に
より成層燃焼運転が行われる。局部的に異なる燃料−空
気濃度の装入混合気の成層によつて、特に部分負荷範囲
において内燃機関の燃料消費が著しく減少される。全負
荷運転では、公知の内燃機関は均質な混合気形成で動作
する。
【０００３】成層燃焼運転では、燃焼室への装入混合気
の大きい体積割合が発火困難である。なぜならば、その
混合気濃度が点火限界外にあり、即ち点火プラグの電極
の間にある混合気が点火のためには薄すぎるか又は濃す
ぎるからである。装入混合気入れ換えの際における燃焼
室の流れは、点火プラグの電極へ異なる濃度の混合気成
分を供給し、これらの混合気成分が一部だけ点火限界内
にあり、点火火花による点火に適しているからである。
さて閃絡電圧が電極間に印加される時点に、点火に適し
ていない混合気が電極の間にあると、飛ぶ点火火花は混
合気を発火させることができない。閃絡電圧を発生する
ために通常使用されるトランジスタ点火装置は、同じ動
作サイクル中に別の点火火花を発生できない。なぜなら
ば、点火コイルの充電時間はこのためには大きすぎるか
らである。発生される火花が点火を行うことができない
と、この動作サイクルにおける失火はもはや避けられな
い。
の大きい体積割合が発火困難である。なぜならば、その
混合気濃度が点火限界外にあり、即ち点火プラグの電極
の間にある混合気が点火のためには薄すぎるか又は濃す
ぎるからである。装入混合気入れ換えの際における燃焼
室の流れは、点火プラグの電極へ異なる濃度の混合気成
分を供給し、これらの混合気成分が一部だけ点火限界内
にあり、点火火花による点火に適しているからである。
さて閃絡電圧が電極間に印加される時点に、点火に適し
ていない混合気が電極の間にあると、飛ぶ点火火花は混
合気を発火させることができない。閃絡電圧を発生する
ために通常使用されるトランジスタ点火装置は、同じ動
作サイクル中に別の点火火花を発生できない。なぜなら
ば、点火コイルの充電時間はこのためには大きすぎるか
らである。発生される火花が点火を行うことができない
と、この動作サイクルにおける失火はもはや避けられな
い。
【０００４】更に公知のガソリン内燃機関では、点火プ
ラグの電極は、濃い混合気成分を捕捉するため、燃焼室
へ大きく入り込み、従つて持続的に燃料でぬらされ、そ
れにより点火プラグ上に沈積物が形成される。煤の橋を
介して閃絡電圧が点火プラグ碍子へ沿面放電することが
あり、それにより点火装置の減少する供給高電圧により
付加的に促進されて、失火が起こることがある。従つて
薄い混合気の点火のために、点火装置により一層大きい
点火エネルギーをしばしば準備せねばならないが、例え
ばコンデンサ点火装置を使用すると、非常にエネルギー
の大きい点火火花を発生できるけれども、しばしば非常
に短い火花持続時間のため、点火火花は混合気を発火さ
せることができない。関係する動作サイクルの未燃焼で
排出される混合気は内燃機関の高い有害排気ガスを生じ
るので、いずれにせよ失火を回避せねばならない。
ラグの電極は、濃い混合気成分を捕捉するため、燃焼室
へ大きく入り込み、従つて持続的に燃料でぬらされ、そ
れにより点火プラグ上に沈積物が形成される。煤の橋を
介して閃絡電圧が点火プラグ碍子へ沿面放電することが
あり、それにより点火装置の減少する供給高電圧により
付加的に促進されて、失火が起こることがある。従つて
薄い混合気の点火のために、点火装置により一層大きい
点火エネルギーをしばしば準備せねばならないが、例え
ばコンデンサ点火装置を使用すると、非常にエネルギー
の大きい点火火花を発生できるけれども、しばしば非常
に短い火花持続時間のため、点火火花は混合気を発火さ
せることができない。関係する動作サイクルの未燃焼で
排出される混合気は内燃機関の高い有害排気ガスを生じ
るので、いずれにせよ失火を回避せねばならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は、特に成層燃焼運転において混合気の確実な
点火及び燃焼を保証する直接噴射式ガソリン内燃機関の
運転方法を提供することである。
いる課題は、特に成層燃焼運転において混合気の確実な
点火及び燃焼を保証する直接噴射式ガソリン内燃機関の
運転方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば請求項１の特徴によつて解決される。
れば請求項１の特徴によつて解決される。
【０００７】点火装置は、交流電圧、従つて点火コイル
によりまとめて与えられるエネルギー量が実際上連続的
な点火火花を発生するような高い変成速度を持つ点火火
花を発生して、点火コイルを充電する。このエネルギー
パツクは任意の量で順次に点火装置により発生でき、そ
れにより任意の火花持続時間の点火火花が電極の間に形
成され、その際火花持続時間は動作点に応じて規定され
る。印加される点火電圧が、例えば点火プラグ碍子を介
する火花の沿面放電のため混合気を発火させないと、同
じ動作サイクルにおいて別の点火火花を発生して、混合
気を確実に点火することができる。点火装置には、必要
な火花持続時間についての情報を持つ制御信号が有利に
供給され、内燃機関の少なくとも１つの動作パラメータ
例えば機関回転数、負荷、成層燃焼運転、排気ガス再循
環等に基いて、制御装置がこの制御信号を発生する。内
燃機関の求められる動作点に対するそれぞれの火花持続
時間の対応関係情報は、特性曲線図メモリに記憶するこ
とができ、そこから必要に応じて制御装置により取出さ
れる。
によりまとめて与えられるエネルギー量が実際上連続的
な点火火花を発生するような高い変成速度を持つ点火火
花を発生して、点火コイルを充電する。このエネルギー
パツクは任意の量で順次に点火装置により発生でき、そ
れにより任意の火花持続時間の点火火花が電極の間に形
成され、その際火花持続時間は動作点に応じて規定され
る。印加される点火電圧が、例えば点火プラグ碍子を介
する火花の沿面放電のため混合気を発火させないと、同
じ動作サイクルにおいて別の点火火花を発生して、混合
気を確実に点火することができる。点火装置には、必要
な火花持続時間についての情報を持つ制御信号が有利に
供給され、内燃機関の少なくとも１つの動作パラメータ
例えば機関回転数、負荷、成層燃焼運転、排気ガス再循
環等に基いて、制御装置がこの制御信号を発生する。内
燃機関の求められる動作点に対するそれぞれの火花持続
時間の対応関係情報は、特性曲線図メモリに記憶するこ
とができ、そこから必要に応じて制御装置により取出さ
れる。
【０００８】各動作サイクル中に時間間隔においても複
数の点火火花が前後して特に有利に発生されることがで
きるので、これらの点火火花の１つが電極の間の発火可
能な混合気濃度を捕捉する確率が、点火装置の僅かなエ
ネルギー使用で高められる。
数の点火火花が前後して特に有利に発生されることがで
きるので、これらの点火火花の１つが電極の間の発火可
能な混合気濃度を捕捉する確率が、点火装置の僅かなエ
ネルギー使用で高められる。
【０００９】
【実施例】図面に基いて本発明の実施例を以下に説明す
る。
る。
【００１０】図１には、直接噴射式ガソリン内燃機関１
の縦断面にシリンダ３が示され、このシリンダ３内にピ
ストン２が縦運動可能に設けられて、燃焼室４を区画し
ている。シリンダヘツド５はシリンダ３を覆い、燃焼室
４を閉鎖している。シリンダヘツド５においてシリンダ
軸線１４上の中心位置に、燃焼室４への入口を持つイン
ジエクタ６が設けられて、図示しない吸入通路を経て別
個に供給される燃焼用空気と共に混合気を形成するた
め、燃料を燃焼室４へ噴射する。その際燃料は、インジ
エクタ６の円錐噴流ノズルにより、ピストン２の方へ広
がる円錐噴流で、燃焼室４の中心へ噴射される。内燃機
関１の広い特性曲線図範囲において、それぞれのシリン
ダ３の動作サイクルにおける圧縮行程中に、燃料噴射に
よる成層燃焼運転が行われる。ピストン２の圧縮行程中
に円錐噴流７が噴射され、それにより燃焼室４の中心位
置に成層された混合気雲１３が形成される。その際燃料
濃度は、混合気雲１３の芯から円錐噴流７の噴流縁へ向
かつて減少する。装入混合気の成層により、特に部分負
荷範囲において、燃焼室４の大部分における混合気の希
薄化及び燃焼すべき燃料量の主として中心における準備
によつて、消費の利点が得られる。
の縦断面にシリンダ３が示され、このシリンダ３内にピ
ストン２が縦運動可能に設けられて、燃焼室４を区画し
ている。シリンダヘツド５はシリンダ３を覆い、燃焼室
４を閉鎖している。シリンダヘツド５においてシリンダ
軸線１４上の中心位置に、燃焼室４への入口を持つイン
ジエクタ６が設けられて、図示しない吸入通路を経て別
個に供給される燃焼用空気と共に混合気を形成するた
め、燃料を燃焼室４へ噴射する。その際燃料は、インジ
エクタ６の円錐噴流ノズルにより、ピストン２の方へ広
がる円錐噴流で、燃焼室４の中心へ噴射される。内燃機
関１の広い特性曲線図範囲において、それぞれのシリン
ダ３の動作サイクルにおける圧縮行程中に、燃料噴射に
よる成層燃焼運転が行われる。ピストン２の圧縮行程中
に円錐噴流７が噴射され、それにより燃焼室４の中心位
置に成層された混合気雲１３が形成される。その際燃料
濃度は、混合気雲１３の芯から円錐噴流７の噴流縁へ向
かつて減少する。装入混合気の成層により、特に部分負
荷範囲において、燃焼室４の大部分における混合気の希
薄化及び燃焼すべき燃料量の主として中心における準備
によつて、消費の利点が得られる。
【００１１】点火プラグ９は、その電極１０，１１が燃
焼室天井８を通つて燃焼室４へ入り込み、かつ円錐噴流
７又は混合気雲１３の縁範囲にあるように、シリンダヘ
ツド５に設けられている。噴流縁範囲に設けることによ
つて、電極１０，１１の燃料によるぬれ及びそれに伴う
沈積物の形成が大幅に防止される。これらの沈積物は、
点火プラグ９の碍子基部１２を介する有害な沿面放電を
生じることになる。混合気雲１３を点火するため、中心
電極１０とシリンダヘツド５に接続されている接地電極
１１との間に、点火装置１５から閃絡電圧が印加され
て、点火火花を発生する。点火装置１５は交流電圧を発
生し、約１２ミリ秒の短い時間に必要な閃絡電圧を変成
し、点火装置の点火コイルを充電する。この迅速な高電
圧確立により、任意の量の適当なエネルギーパックを順
次に発生することができ、それにより任意の長さの点火
火花が生じる。急速な高電圧確立は、更に電極１０，１
１及び碍子基部１２の煤形成による抵抗分路による損失
を減少し、大きい高電圧の発生を可能にする。急速な高
電圧確立は更に電極１０，１１間の火花閃絡を助長し、
碍子基部１２にわたる沿面放電を防止する。
焼室天井８を通つて燃焼室４へ入り込み、かつ円錐噴流
７又は混合気雲１３の縁範囲にあるように、シリンダヘ
ツド５に設けられている。噴流縁範囲に設けることによ
つて、電極１０，１１の燃料によるぬれ及びそれに伴う
沈積物の形成が大幅に防止される。これらの沈積物は、
点火プラグ９の碍子基部１２を介する有害な沿面放電を
生じることになる。混合気雲１３を点火するため、中心
電極１０とシリンダヘツド５に接続されている接地電極
１１との間に、点火装置１５から閃絡電圧が印加され
て、点火火花を発生する。点火装置１５は交流電圧を発
生し、約１２ミリ秒の短い時間に必要な閃絡電圧を変成
し、点火装置の点火コイルを充電する。この迅速な高電
圧確立により、任意の量の適当なエネルギーパックを順
次に発生することができ、それにより任意の長さの点火
火花が生じる。急速な高電圧確立は、更に電極１０，１
１及び碍子基部１２の煤形成による抵抗分路による損失
を減少し、大きい高電圧の発生を可能にする。急速な高
電圧確立は更に電極１０，１１間の火花閃絡を助長し、
碍子基部１２にわたる沿面放電を防止する。
【００１２】内燃機関１のそれぞれの動作点に応じて、
制御装置１６が、点火プラグ９による混合気点火を行う
ため点火装置１５へ供給される必要な火花持続時間につ
いての情報を持つ制御信号１８を発生する。動作点を求
めるため制御装置１６へ、例えば回転数、運転負荷等の
ような内燃機関１の種々の動作パラメータ１９の持続的
に求められる測定データが供給されて、必要な火花持続
時間の算定の基礎にされる。制御装置１６は、特性曲線
図メモリ１７から、点火確実性及び内燃機関の最適な運
転のために前もつて求められる火花持続時間と動作点と
の間の記憶されている対応関係情報２０を取出す。従つ
て最小のエネルギー費用で、混合気雲１３の縁範囲にあ
る電極１０，１１による確実な混合気発火が保証され
る。長い火花持続時間により、装入混合気の入れ換えの
際における燃焼室流れのため一時的に電極１０，１１の
所に存在する点火可能な混合気体積が点火火花により捕
捉されるようにすることができる。
制御装置１６が、点火プラグ９による混合気点火を行う
ため点火装置１５へ供給される必要な火花持続時間につ
いての情報を持つ制御信号１８を発生する。動作点を求
めるため制御装置１６へ、例えば回転数、運転負荷等の
ような内燃機関１の種々の動作パラメータ１９の持続的
に求められる測定データが供給されて、必要な火花持続
時間の算定の基礎にされる。制御装置１６は、特性曲線
図メモリ１７から、点火確実性及び内燃機関の最適な運
転のために前もつて求められる火花持続時間と動作点と
の間の記憶されている対応関係情報２０を取出す。従つ
て最小のエネルギー費用で、混合気雲１３の縁範囲にあ
る電極１０，１１による確実な混合気発火が保証され
る。長い火花持続時間により、装入混合気の入れ換えの
際における燃焼室流れのため一時的に電極１０，１１の
所に存在する点火可能な混合気体積が点火火花により捕
捉されるようにすることができる。
【００１３】内燃機関１の無負荷運転において、少量の
燃料が燃焼室４へ噴射され、それにより成層燃焼運転に
おいて５ミリ秒までの長い火花持続時間が混合気点火の
ために必要である。点火プラグ９の電極１０，１１の所
にある混合気は、混合気雲１３の縁における僅かな燃料
取入れのため、点火のためには薄すぎるが、装入混合気
入れ換えの際にける燃焼室流れが、点火可能な混合気成
分を一時的に電極１０，１１の間へ移動させ、この混合
気成分が、長い火花持続時間にわたつて持続する点火火
花により確実に発火せしめられる。内燃機関の負荷の増
大と共に噴射量も高められ、適当に短い火花持続時間が
混合気発火のために充分である。内燃機関の全負荷運転
では均質な混合気形成が行われ、良好な混合気準備のた
め、発火可能な混合気のみが電極間に存在し、約０．３
ミリ秒の最小火花持続時間が点火のために充分である。
燃料が燃焼室４へ噴射され、それにより成層燃焼運転に
おいて５ミリ秒までの長い火花持続時間が混合気点火の
ために必要である。点火プラグ９の電極１０，１１の所
にある混合気は、混合気雲１３の縁における僅かな燃料
取入れのため、点火のためには薄すぎるが、装入混合気
入れ換えの際にける燃焼室流れが、点火可能な混合気成
分を一時的に電極１０，１１の間へ移動させ、この混合
気成分が、長い火花持続時間にわたつて持続する点火火
花により確実に発火せしめられる。内燃機関の負荷の増
大と共に噴射量も高められ、適当に短い火花持続時間が
混合気発火のために充分である。内燃機関の全負荷運転
では均質な混合気形成が行われ、良好な混合気準備のた
め、発火可能な混合気のみが電極間に存在し、約０．３
ミリ秒の最小火花持続時間が点火のために充分である。
【００１４】交流電圧から電極間における急速な高電圧
確立による長い火花持続時間は、図３の線図に示すよう
に、点火のために利用可能な時間窓を広げるのを可能に
する。ここには動作サイクル中に点火プラグの電極間に
おける混合気濃度の時間的経過が示され、横軸には時間
ｔが示され、縦軸には混合気濃度の空気割合λが示され
ている。この線図の経過からわかるように、噴射直後に
電極間の空気割合は急速に点火限界外の過濃範囲へ低下
し、特定の処理時間後再び急速に薄い組成へ上昇する。
点火火花による混合気点火は、混合気組成が理論空気割
合λ＝１の周りの点火限界Δλ以内にある時にのみ、行
うことができる。
確立による長い火花持続時間は、図３の線図に示すよう
に、点火のために利用可能な時間窓を広げるのを可能に
する。ここには動作サイクル中に点火プラグの電極間に
おける混合気濃度の時間的経過が示され、横軸には時間
ｔが示され、縦軸には混合気濃度の空気割合λが示され
ている。この線図の経過からわかるように、噴射直後に
電極間の空気割合は急速に点火限界外の過濃範囲へ低下
し、特定の処理時間後再び急速に薄い組成へ上昇する。
点火火花による混合気点火は、混合気組成が理論空気割
合λ＝１の周りの点火限界Δλ以内にある時にのみ、行
うことができる。
【００１５】従つて成功を期待させる混合気点火のた
め、２つの時間間隔ｔ１及びｔ２が利用可能で、これら
の時間間隔中では電極間における混合気組成が点火可能
である。第１の時間間隔ｔ１へ達する前制御信号第２の
時間間隔ｔ２を離れた後、薄い混合気が存在し、両方の
時間間隔の間では、存在する混合気は点火には濃すぎ
る。しかし交流電圧を使用するため長い時間窓により、
時間間隔ｔ２を延長することができる。なぜならば、上
の薄い点火限界を超過した後も、燃焼室の流れが短時間
点火可能な混合気成を電極間へ押しやり、この混合気成
分が長く続く火花により捕捉されるからである。従つて
確実な点火のために利用可能な時間間隔は、値ｔ２Ｚだ
け延長することができる。燃焼室内の混合気雲が安定化
され、点火可能な混合気が電極間に保たれる時、第２の
時間間隔ｔ２の間有利に点火が行われる。混合気雲は圧
縮行程の終りごろ均質化され、それにより不完全燃焼従
つて内燃機関の排気ガス中の高まる煤濃度が回避され
る。
め、２つの時間間隔ｔ１及びｔ２が利用可能で、これら
の時間間隔中では電極間における混合気組成が点火可能
である。第１の時間間隔ｔ１へ達する前制御信号第２の
時間間隔ｔ２を離れた後、薄い混合気が存在し、両方の
時間間隔の間では、存在する混合気は点火には濃すぎ
る。しかし交流電圧を使用するため長い時間窓により、
時間間隔ｔ２を延長することができる。なぜならば、上
の薄い点火限界を超過した後も、燃焼室の流れが短時間
点火可能な混合気成を電極間へ押しやり、この混合気成
分が長く続く火花により捕捉されるからである。従つて
確実な点火のために利用可能な時間間隔は、値ｔ２Ｚだ
け延長することができる。燃焼室内の混合気雲が安定化
され、点火可能な混合気が電極間に保たれる時、第２の
時間間隔ｔ２の間有利に点火が行われる。混合気雲は圧
縮行程の終りごろ均質化され、それにより不完全燃焼従
つて内燃機関の排気ガス中の高まる煤濃度が回避され
る。
【００１６】内燃機関の各動作サイクル中の時間間隔に
おいて、複数の点火火花を前後して有利に発生すること
もできる。長い成層燃焼運転後も、場合によつては点火
プラグに煤沈積物が既に形成された後も、混合気を突き
抜ける多数の点火火花により、僅かな所要エネルギーで
混合気発火の確率を高めることができる。更にこのよう
な点火火花連鎖の若干の点火火花の沿面放電は、点火プ
ラグの碍子基部にある煤残渣を燃焼させて除去する。
おいて、複数の点火火花を前後して有利に発生すること
もできる。長い成層燃焼運転後も、場合によつては点火
プラグに煤沈積物が既に形成された後も、混合気を突き
抜ける多数の点火火花により、僅かな所要エネルギーで
混合気発火の確率を高めることができる。更にこのよう
な点火火花連鎖の若干の点火火花の沿面放電は、点火プ
ラグの碍子基部にある煤残渣を燃焼させて除去する。
【図１】直接噴射式ガソリン内燃機関のシリンダを含む
範囲の縦断面図である。
範囲の縦断面図である。
【図２】点火プラグの電極間における混合気濃度の経過
を動作サイクル中の時間について示す線図である。
を動作サイクル中の時間について示す線図である。
１ 内燃機関 ３ シリンダ ４ 燃焼室 ６ インジエクタ ９ 点火プラグ １０，１１ 電極 １５ 点火装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーテル・ホーネル ドイツ連邦共和国ラインフエルデン−エヒ テルデインゲン・カルコーフエンシユトラ ーセ３ (72)発明者 ギユンテル・カルル ドイツ連邦共和国エスリンゲン・ローテナ ツケルシユトラーセ77 (72)発明者 ローランド・ケムレル ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト・カ ツヒエレヴエーク７
Claims (7)
- 【請求項１】 シリンダ（３）毎にインジエクタ（６）
が燃料を燃焼室（４）へ噴射し、別個に供給される燃焼
用空気により燃焼可能な燃料−空気混合気が形成され、
燃焼室（４）へ入り込む点火プラグ（９）の電極（１
０，１１）の間への閃絡電圧の印加後、火花により点火
され、内燃機関（１）の広い特性曲線図範囲において、
それぞれのシリンダ（３）の動作サイクルにおける圧縮
行程中に、燃料噴射により成層燃焼運転が行われてい
る、ガソリン内燃機関の運転方法において、点火装置
（１５）が交流電圧を発生し、それにより電極（１０，
１１）の間に高電圧が速やかに確立され、動作点に応じ
て規定可能な火花持続時間を持つ点火火花を発生するこ
とを特徴とする、直接噴射式ガソリン内燃機関の運転方
法。 - 【請求項２】 制御装置（１６）が、内燃機関（１）の
少なくとも１つの動作パラメータ（１９）に基いて、火
花持続時間についての情報を持つ制御信号（１８）を発
生して、点火装置（１５）へ供給することを特徴とす
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 制御装置（１６）が、 特性曲線図メモ
リから、必要な場合そこに記憶されている動作点と火花
持続時間との対応関係情報を受入れることを特徴とす
る、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 電極（１０，１１）の間に点火可能な混
合気成分が存在する各動作サイクル中の時間間隔
（ｔ２）において、複数の点火火花が発生されることを
特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の方法。 - 【請求項５】 動作サイクル中においてそれぞれ次の時
間間隔（ｔ２）中に点火が行われることを特徴とする、
請求項１ないし４の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 燃料が、ピストン（２）の方へ広がる円
錐噴流（７）で燃焼室（４）の中心へ噴射されることを
特徴とする、請求項１ないし５の１つに記載の方法。 - 【請求項７】 点火が円錐噴流（７）の噴流縁の範囲で
行われることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
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