JPS62168951A - スパ−クアシスト内燃機関 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本梵明は燃料油として軽油をはじめガソリン。

アルコール等の低セタン価・揮発性燃料油を使用でさる
スパークアシスト内燃機関に係り、特に機関始動時を含
むあらゆる使用負値運転領域で失火のない燃焼を図るこ
とのできるスパークアシスト内燃機関に関する。

［従来の技術］ 一般に軽負荷運転に限らず良好な運転性を得るためには
、燃料と空気との混合比、即ち空燃比を機関の負荷と回
転数とに応じて最適に調整することが要求される。

従来、この空燃比を良好にしようとした提案としてはデ
ィーぜルエンジンの空燃比制御装置（実開昭５６−９９
０３２号公報）が知られている。

第５図に示すこの提案は副室式ディーゼルエンジンにお
いて、副室ａ内に臨ませて空燃比センサｂを設ける一方
、吸気通路Ｃに、前記センサｂからの信号により作動さ
れる吸入空気量制御手段ｄを設けて構成されるものであ
る。

［発明が解決しようとする問題点コ ところが、このような副室ａに燃料油を噴射させた場合
、その燃料油が副室ａへの連通路Ｃを介して押し込まれ
ることによって生じるスワールＳによって副室全体に均
一に拡散されるまでにある時間がかかるので、副室ａ全
体としては混合気の空燃比が大きい場合でも局部的には
濃混合気が生成される。このため空燃比センサの信号が
副案内全体を代表する埴でなくなり適正な吸気絞りが実
施されなくなるという問題を残し、これによる火炎伝播
の悪化、失火をＩｎ　＜恐れがある。

［発明の目的］ 本発明は上記問題点を解消すべく創案されたものであり
、本発明の目的は機関始動時を含むあらゆる使用工）荷
運転領域で軽油をはじめガソリン。

アルコール等の低セタン価・揮発性燃料油を失火なく燃
焼させ且つ燃費、出力を低下させることのないスパーク
アシスト内燃機関を提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために吸気系に吸気絞り弁
を、燃焼室に点火手段と着火センサとを配設された内燃
機関に、上記センサが失火を検出したときに、機関の負
荷と回転数とに応じて上記絞り弁を閉方向に開度調節す
ると共に上記点火手段を多重点火させるコントローラを
設けたもので、失火を検出すると同時に、そのときの負
荷及び回転数によって機関の運転状態を知り、その運転
状態に見合わせて上記絞り弁の開度及びスパークプラグ
の点火回数を調節して失火を防止し、あらゆる使用Ｓ’
）荷運転時にあっても確実且つ安定した燃焼を行わせよ
うとするものである。

「実膿例」 以下に本発明のスパークアシスト内燃機関の好適一実施
例を添付図面に幕づいて説明する。

第１図に示す１はピストン、２はシリンダヘッド、３は
吸気マニホールド、３１は内燃機関である。

図示されるように、ピストン１のピストン頂部４には、
軸方向に窪ませてトロイダル形の燃焼室５が形成されて
いる。シリンダヘッド２には、その燃焼室５を臨んで燃
料噴射ノズル６とスパークプラグ等の点火手段７が配設
されると共に、燃焼室５へ燃焼用空気を供給する吸気ボ
ート８が形成されている。９はその吸気ボート８を開閉
する吸気弁である。吸気ボート８にはその吸入側に吸気
マニホールド３が接続されており、吸気マニホールド３
の上流側にはそのマニホールド３内の吸気（燃焼用空気
）吊を絞ることにより、燃焼室５への吸気量を絞る吸気
絞り弁１１が回動自在に設けられると共に、吸気絞り弁
１１には、これに一体向なリンク部材１２を介してアク
チュエータ１３が接続されている。アクチュエータ１３
はケーシング１４内をダイヤフラム１５によって二室に
仕切り、ぞのダイヤフラム１５の下方を空気室１６どじ
、上方を圧縮コイルばね等の弾発手段３２を介設させた
負圧室１７としている。またダイセフラム１５の上記空
気ｖ１６側にｔよこれに一体にロッド部材１８が接続さ
れ、そのロンド部材１８の他端は上記リンク部材１２に
接続されている。

ケーシング１４には、その負圧″ｆ１１７にバキューム
スイッチバルブ（以下ｖＳ■と略す）１つを介してバキ
ュームポンプ２０に接続される負圧通路２１が接続され
ている。ＶＳＶ１９はこれが通電されたときに上記負圧
室１７とバキュームポンプ２０間の負圧通路２１を開に
するため、上記ダイ１７フラム１５及びロッド部材１８
を介して吸気絞り弁１１を開方向に作動するようになっ
ている。

さて本発明のスパークアシスト内燃Ｉａ閏の特長とする
ところは、使用燃料油が低セタン価・揮発性燃料油であ
ってもあらゆる使用負荷運転領域にあって失火なく安定
燃焼させることにある。

そこで、上記点火１段７及び吸気絞り弁１１を作動制御
するコントローラ２２が以下のよ−うに構成されている
。

コントローラ２２は入力インタフェース２３゜ＣＰＵ２
４．出力インタフニー２２５２点火回数コントローラ２
６から構成される。

具体的に、入力インタフェース２３には、内燃機関の回
転数センサ２７．負荷センサとしてのアクセルセンサ２
８．吸気系内圧力センサ２９そして燃焼室のイオン電流
値または火炎像を検出して着火状態を検出する着火セン
サ３０が接続されており、出力インタフェース２５には
上記■５ｖ１９及び点火回数コントローラ２６が毘続さ
れている。点火回数コントローラ２６は点火手段７に接
続されており、その点火手段７の点火回数を決定し多重
（複数回）点火させるものであり、ＣＰ（Ｊ２４は、上
記各センサからの入力値、即ち検出値と図示しないＲＯ
ＭまたはＲＡＭに記憶されてそれら検出値に対応する設
定記憶値とを比較演のして、出力インタフェース２５を
介して吸気絞り弁１１の開度、即ちＶＳＶ１９への通電
をデユーアイ制御し、また同時に点火回数コントローラ
２６へ制御信号を送るようになっている。

以下に本発明のスパークアシスト内燃機関の作用を第２
図乃至第４図のフローチャートも用いて説明する。

第２図は本発明のスパークアシスト内燃機関の基本フロ
ーヂャー１−である。

図示されるように、機関の始動と共にＣＩ）　Ｕ２４に
回転数センサ２７．アクセルセンサ２８゜着火ピン１ノ
３０から入力インタフェース２３を介して検出値が入力
されると、ＣＰＵ２４ｔよぞれらセンサからの入力値が
、それら検出値に対応する設定記憶値との比較を行う。

即ち、機関（エンジン）回転数はチェック領域以内かの
ステップ３５を７１ない、これがＹＥＳであればアクセ
ル開度はチェック領域以内かのステップ３６を？Ｔない
、これらＹＥＳであれば石火センサ−３０の信号はある
ｈ）３７をｔ＋なう。これによって着火センサ３０の信
号が機関の失火を検出した即１５０　Ｆ　Ｉ−信号であ
れば、その失火時の機関回転数とアクセル開度、即ら負
荷とをｆ’！、　ＯＭ上の設定記憶値とに対応させ比較
演ｎがなされる。即ち機関回転とアクヒル間度から目標
絞り量計算のステップ３８を行い、さらにその時の吸気
系内圧力をＲＯＭ上の設定記憶値と比較して吸気絞り弁
１１のデユーティ比削算を行なうステップ３９が行われ
る。これらの演算値により、出力インタフェース２５か
らＶＳｖ１９への通電がパルス制御されてバキュームポ
ンプ２０と負圧室１７との負圧通路２１が開にされるＶ
ＳＶ１９出力のステップ４０がなされる。これと同時に
ＣＰＵ２４ｔ 数と負荷とに応じて点火手段７の点火回数を計算するス
テップ４１を行なって点火回数コントローラ２６に点火
回数を出力するステップ４２を行なって点火手段７を多
重点火させて失火を抑えるように制御し、着火センサ３
０が失火を検出しない正常運転叩もＯＮ信号であれば吸
気絞り弁１１を０［二ＦとＪるステップ４３及び点火手
段７の点火回数を１回とするステップ４４が実行される
。

第３図、第４図は第２図の）［１−チ１！−トを更に進
めたものである。

第３図に示すように、エンジン回転数入力のステップ４
５．アクセル開度入力のステップ４６がなされた後、そ
れら人力ｌ１７１ｉから吸気絞り弁１１の目標絞りｆｉ
ｌと点火回数が計算されるステップ４７が行なわれる。

このとぎ着火センサ３０の信号はあるかのステップ４Ｂ
がなされ、ＹＥＳであれば現在のマニホールド内圧力と
比較演粋して吸気絞り弁１１のデユーティ計算のステッ
プ４９及び吸気絞り弁１１出力のステップ５０がなされ
て点火回数コン１−口〜う２６に点火回数を出力づるス
テップ５１がなされる。ステップ４８がＮＯであれば［
１標絞り吊に所定の補正量を加えるステップ５２及び点
火回数に所定の補正間を加えるステップ５３が行なわれ
、これにより更に失火を抑えることができる。

第４図のフローチャートでは、回転数、アク１２ル開度
の入力のステップ５５がなされた後、それらから目標絞
り量と点火口数計０のステップ５（５が行なわれ、コン
トローラ２６のＲＡＭのデータからそれら目標絞り慣１
点火回数に対す゛る補正１５を計算し読み込み、それら
に補正ＩＡを加算するステップ５７がなされた後、着火
センサ３０の信号がでているかのステップ５８でＹＥＳ
の場合には、通常であるとして目標絞り吊及び点火回数
から所定の補正量を減口するステップ５つ、ステップ６
０がなされ、Ｎｏである」Ｍ合は目標絞り量及び点火回
数に所定の補正はを加算するステップ６１゜ステップ６
２が行なわれる。その１股それら補正されたＲＡＭの補
正間データを最新情報として更新させるステップ６３が
行なわれて現在のマニホールド内圧力と比較するＶＳＶ
デユーティＪ１→のステップ６４．ＶＳＶ出力のステラ
１６５２点火回数コンｌ〜ローラ２６に点火回数を出力
のステップ６６が行なわれる。

したがって、各センサの入力により、機関Ｊｌｌｊ火時
の負荷と回転数とに応じた吸気絞り弁１１の開度及び、
その開度に応じた点火手段７の点火回数を決定すること
によってあらゆる使用負荷時にあってｂ失火を抑えるこ
とができ安定した燃焼を（９ることができる。

また、制御のアルゴニズムとしては、あらかじめ１（Ｏ
Ｍに書き込まれたデータに応じて目標絞り量まで絞ると
同時に点火を複数回行なわせ、それでも失火する場合は
絞り吊及び点火回数を増加させ、それによって失火が抑
えられたときのデータをＲＡＭに最新情報として記憶さ
せ、また、失火が抑えられた場合には、絞り間１点火回
数を減らして失火を始める直航のデータを最新情報とし
て［くΔＭに記憶さけることが考えられる。

［発明の効果コ 以上説明したことから明らかなように本発明のスパーク
アシスト内燃機関によれば、アルコール。

ガソリン等の低セタン価・揮発性燃料油を機関のｆｌ　
前と回転数とに応じて空燃比を小さくすることによって
、また点火回数を増加させることによって失火を抑え安
定した円滑燃焼を１憚ることができるいう効果を発揮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパークアシスト内燃機関の好適一実
施例を示す概略図、第２図乃至第４図は本発明のスパー
クアシスト内燃機関のフローチャート、第５図は従来例
を示す概略図である。 図中、５は燃焼室、７は点火手段、１１は吸気絞り弁、
２２４まコントローラ、３０はむ火亡ンサ、３１は内燃
機関である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気系に吸気絞り弁を、燃焼室に点火手段と着火センサ
   とを配設された内燃機関に、上記センサが失火を検出し
   たときに、機関の負荷と回転数とに応じて上記絞り弁を
   閉方向に開度調節すると共にその開度に応じて上記点火
   手段を多重点火させるコントローラを設けたことを特徴
   とするスパークアシスト内燃機関。