JP2010019219A - Engine compression ignition operation control device and method - Google Patents

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智晴 竹澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine compression ignition operation control device and method enabling to enlarge a compression ignition operation region without requiring an external EGR. <P>SOLUTION: The engine compression ignition operation control device can perform compression ignition operation at a valve closing timing for an exhaust valve and a valve opening timing for an intake valve which are set so that a valve opening period for the exhaust valve and an valve opening period for the intake valve are not overlapped with each other. It comprises an operating condition detecting means S15 for detecting whether an operating condition during compression ignition operation is such an operating condition as to actualize stably continuous compression ignition operation, or not, and valve train control means S16, S17 for changing the valve opening timing for the intake valve to blow burnt gas from a cylinder back to the intake side depending on the operating condition. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、圧縮着火運転可能なエンジンの圧縮着火運転制御装置及び圧縮着火運転制御方法に関する。   The present invention relates to a compression ignition operation control device and a compression ignition operation control method for an engine capable of compression ignition operation.

所定の運転領域では予混合ガスを圧縮して自己着火させる圧縮着火(Homogeneous Charge Compression Ignition；以下「ＨＣＣＩ」と略す)の運転モードにし、それ以外の運転領域では点火プラグを使用する火花着火(Spark Ignition；以下「ＳＩ」と略す)の運転モードにするエンジンが研究されている。   Spark ignition (Spark) using a spark plug (Spark) is used in the operation mode of compression ignition (Homogeneous Charge Compression Ignition; hereinafter abbreviated as “HCCI”) in which the premixed gas is compressed and self-ignited in a predetermined operation region. Ignition (hereinafter abbreviated as “SI”) has been studied as an engine.

ＨＣＣＩモードで運転すれば、燃費が向上するとともに、大気汚染物質(特に窒素酸化物ＮＯｘ)の排出量も大幅に低減できるので、ＨＣＣＩモードの運転領域を拡大することが望ましい。   Driving in the HCCI mode can improve fuel efficiency and greatly reduce the amount of air pollutants (particularly nitrogen oxides NOx), so it is desirable to expand the operating range of the HCCI mode.

たとえば特許文献１では圧縮着火運転領域のうちの高回転高負荷側の運転領域において冷却された外部ＥＧＲを導入することで、圧縮着火運転領域を拡大している。
特開２００５−１６４０７号公報 For example, in Patent Document 1, the compression ignition operation region is expanded by introducing the external EGR cooled in the operation region on the high rotation high load side in the compression ignition operation region.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-16407

しかしながら外部ＥＧＲを導入するには、ＥＧＲバルブやＥＧＲ配管などが必要であり、製造コストが高価になる。またＥＧＲガスは長いＥＧＲ配管を通るので応答性が悪い。さらにＷＯＴ(Wide Open Throttle)では吸気管負圧が小さいので、外部ＥＧＲを導入することが難しく、大形のＥＧＲバルブ又は過給装置などが必要になる。   However, in order to introduce an external EGR, an EGR valve, an EGR pipe, and the like are necessary, and the manufacturing cost becomes expensive. In addition, since the EGR gas passes through a long EGR pipe, the response is poor. Further, in WOT (Wide Open Throttle), since the negative pressure of the intake pipe is small, it is difficult to introduce an external EGR, and a large EGR valve or a supercharging device is required.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、外部ＥＧＲを必要とすることなく、圧縮着火運転領域を拡大可能なエンジンの圧縮着火運転制御装置及び圧縮着火運転制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an engine compression ignition operation control device and a compression ignition operation control capable of expanding a compression ignition operation region without requiring an external EGR. It aims to provide a method.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、排気弁(１２)の開弁期間と吸気弁(１１)の開弁期間とがオーバーラップしないように設定された排気弁の閉弁タイミング(ＥＶＣ)及び吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)で圧縮着火運転可能なエンジンの圧縮着火運転制御装置であって、圧縮着火運転中の運転状態が圧縮着火運転を安定的に継続可能な運転状態であるか否かを検出する運転状態検出手段(ステップＳ１５)と、前記運転状態に応じて筒内の既燃ガスが吸気側へ吹き戻るように吸気弁の開弁タイミングを変更する動弁制御手段(ステップＳ１６，Ｓ１７)と、を有することを特徴とする。   The present invention relates to an exhaust valve closing timing (EVC) and an intake valve opening timing (EVC) set so that the valve opening period of the exhaust valve (12) and the valve opening period of the intake valve (11) do not overlap. IVO) is a compression ignition operation control device for an engine capable of compression ignition operation, and detects whether or not the operation state during the compression ignition operation is an operation state in which the compression ignition operation can be stably continued. Means (step S15) and valve operating control means (steps S16 and S17) for changing the opening timing of the intake valve so that the burned gas in the cylinder blows back to the intake side according to the operating state. It is characterized by that.

たとえばエンジン負荷が大きくなるほど、筒内への投入熱量が増加し筒内温度が上昇しノックが発生しやすくなり圧縮着火運転を安定的に継続することが困難になる。本発明によれば、圧縮着火運転中の運転状態が圧縮着火運転を安定的に継続可能な運転状態であるか否かに応じて筒内の既燃ガスが吸気側へ吹き戻るように吸気弁の開弁タイミングを変更するようにしたので、混合気の燃焼が緩慢になりノックを生じにくくなるので、高負荷での運転限界を拡大できるのである。   For example, as the engine load increases, the amount of heat input into the cylinder increases, the temperature in the cylinder rises, knocking is likely to occur, and it becomes difficult to continue the compression ignition operation stably. According to the present invention, the intake valve is configured so that the burned gas in the cylinder blows back to the intake side depending on whether the operation state during the compression ignition operation is an operation state in which the compression ignition operation can be stably continued. Since the valve opening timing is changed, the combustion of the air-fuel mixture becomes slow and knocking is less likely to occur, so that the operating limit at high loads can be expanded.

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（基本構成）
図１は、本発明によるエンジンの圧縮着火運転制御装置の基本構成図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(Basic configuration)
FIG. 1 is a basic configuration diagram of an engine compression ignition operation control apparatus according to the present invention.

エンジン１０は、吸気弁１１と、排気弁１２と、燃料噴射弁１３と、点火プラグ１４と、筒内圧センサ１５と、を備える。エンジン１０の吸気通路２１には、吸気スロットル３１が設けられる。エンジン１０の排気通路２２には、排ガス浄化触媒４０が設けられる。   The engine 10 includes an intake valve 11, an exhaust valve 12, a fuel injection valve 13, a spark plug 14, and an in-cylinder pressure sensor 15. An intake throttle 31 is provided in the intake passage 21 of the engine 10. An exhaust gas purification catalyst 40 is provided in the exhaust passage 22 of the engine 10.

吸気弁１１は、吸気通路２１を開閉しエンジン筒内への吸気の流れを調整する。   The intake valve 11 opens and closes the intake passage 21 to adjust the flow of intake air into the engine cylinder.

排気弁１２は、排気通路２２を開閉しエンジン筒内からの排気の流れを調整する。排気弁１２は、可変動弁機構によって作動角及び作動中心を連続して調整可能である。なお可変動弁機構としては、たとえば特開２００４−３４６８２５号公報や特開２００７−３１５２２９号公報に開示されたＶＶＥＬ(Variable Valve Event and Lift control)及びＶＴＣ(Valve Timing Control)を使用すればよい。   The exhaust valve 12 opens and closes the exhaust passage 22 to adjust the flow of exhaust from the engine cylinder. The exhaust valve 12 can continuously adjust the operating angle and the operating center by a variable valve mechanism. As the variable valve mechanism, for example, VVEL (Variable Valve Event and Lift control) and VTC (Valve Timing Control) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-346825 and 2007-315229 may be used.

燃料噴射弁１３は、エンジン筒内に燃料を噴射する。   The fuel injection valve 13 injects fuel into the engine cylinder.

点火プラグ１４は、ＳＩモードで運転中に混合気に火花着火する。   The spark plug 14 ignites the air-fuel mixture during operation in the SI mode.

筒内圧センサ１５は、エンジン筒内の圧力を検出する。この検出圧の圧力波形に基づいて図示平均有効圧が算出される。   The cylinder pressure sensor 15 detects the pressure in the engine cylinder. The indicated mean effective pressure is calculated based on the pressure waveform of the detected pressure.

吸気スロットル３１は、コントローラの信号に応じて開度を調整して吸気量を制御する。   The intake throttle 31 controls the intake amount by adjusting the opening according to a signal from the controller.

図２は、ＨＣＣＩモードとＳＩモードとを切り替えるエンジンの運転領域を説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an engine operation region for switching between the HCCI mode and the SI mode.

運転条件によってＨＣＣＩモードとＳＩモードとを切り替えるエンジンが研究されている。本件発明者らが研究中のエンジンは、図２に示すように低回転低負荷の所定領域でＨＣＣＩモードで運転し、それ以外ではＳＩモードで運転する。ＨＣＣＩモードでは、極めてリーンな空燃比(たとえば２５〜４０程度)で運転するので、燃費が向上するとともに、大気汚染物質(特に窒素酸化物ＮＯｘ)の排出量も大幅に低減できる。そのためＨＣＣＩモードの運転領域を拡大することが望ましい。   An engine that switches between the HCCI mode and the SI mode according to operating conditions has been studied. The engine under study by the present inventors operates in the HCCI mode in a predetermined region of low rotation and low load as shown in FIG. 2, and operates in the SI mode otherwise. In the HCCI mode, since the operation is performed with a very lean air-fuel ratio (for example, about 25 to 40), the fuel consumption is improved and the emission amount of air pollutants (particularly nitrogen oxides NOx) can be greatly reduced. Therefore, it is desirable to expand the operating range of the HCCI mode.

そこで本実施形態では、以下のように圧縮着火運転を制御することでＨＣＣＩモードの運転領域を拡大するようにした。   Therefore, in the present embodiment, the operation range of the HCCI mode is expanded by controlling the compression ignition operation as follows.

具体的な制御内容を図３及び図４を参照して説明する。なお図３はエンジンの圧縮着火運転制御装置の制御ロジックのメインルーチンを示すフローチャートである。図４は本実施形態の動弁のバルブタイミングダイヤグラムであり、図４(Ａ)は通常運転におけるバルブタイミングを示し、図４(Ｂ)は圧縮着火領域拡大運転におけるバルブタイミングを示す。   Specific control contents will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the main routine of the control logic of the engine compression ignition operation control apparatus. FIG. 4 is a valve timing diagram of the valve operation of the present embodiment, FIG. 4 (A) shows the valve timing in the normal operation, and FIG. 4 (B) shows the valve timing in the compression ignition region expansion operation.

ステップＳ１１においてコントローラは、エンジンの運転状態を検出する。   In step S11, the controller detects the operating state of the engine.

ステップＳ１２においてコントローラは、エンジンの運転状態がＨＣＣＩモード運転領域内の運転であるか否かを判定する。具体的には図２に示したマップに基づき判定する。ＨＣＣＩモード運転領域内の運転でなければステップＳ１３へ処理を移行し、そうであればステップＳ１４へ処理を移行する。   In step S12, the controller determines whether or not the engine operating state is an operation in the HCCI mode operation region. Specifically, the determination is made based on the map shown in FIG. If the operation is not within the HCCI mode operation region, the process proceeds to step S13, and if so, the process proceeds to step S14.

ステップＳ１３においてコントローラは、ＳＩモードでエンジンを運転する。   In step S13, the controller operates the engine in the SI mode.

ステップＳ１４においてコントローラは、ＨＣＣＩモードでエンジンを運転する。   In step S14, the controller operates the engine in the HCCI mode.

ステップＳ１５においてコントローラは、エンジン負荷が基準負荷を越えたか否かを判定する。この基準負荷は、ノックを生じやすく圧縮着火運転を安定的に継続可能な運転状態でないことを判定するための負荷であり、あらかじめ実験を通じて設定される。この基準負荷を越えなければステップＳ１６へ処理を移行し、越えればステップＳ１７へ処理を移行する。   In step S15, the controller determines whether or not the engine load exceeds the reference load. This reference load is a load for determining that it is not an operation state in which the compression ignition operation is likely to be stably continued, and is set in advance through experiments. If this reference load is not exceeded, the process proceeds to step S16, and if it exceeds, the process proceeds to step S17.

ステップＳ１６においてコントローラは、排気弁の閉弁タイミング(ＥＶＣ)から上死点(ＴＤＣ)までのクランクアングルαから、上死点(ＴＤＣ)から吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)までのクランクアングルβを引いたクランクアングル差α−βを一定に保持する(図４(Ａ)参照)。   In step S16, the controller determines the crank angle β from the top dead center (TDC) to the intake valve opening timing (IVO) from the crank angle α from the exhaust valve closing timing (EVC) to the top dead center (TDC). Is maintained constant (see FIG. 4A).

ステップＳ１７においてコントローラは、エンジン負荷が大きいほど、クランクアングル差α−βが大きくなり、筒内圧力が吸気圧力よりも高いタイミングで吸気弁が開弁するように、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を進角する(図４(Ｂ)参照)。   In step S17, the controller increases the crank angle difference α−β as the engine load increases, and opens the intake valve (IVO) so that the intake valve opens at a timing when the in-cylinder pressure is higher than the intake pressure. ) Is advanced (see FIG. 4B).

図５は、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)と既燃ガスの吸気側への吹き戻し量との相関を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the valve opening timing (IVO) of the intake valve and the amount of burned gas blown back to the intake side.

図５に示されているように、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)が進角して、上死点(ＴＤＣ)から吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)までのクランクアングルβが小さくなるほど、吸気圧力よりも筒内圧力が高くなり、既燃ガスの吸気側への吹き戻し量が増える。   As shown in FIG. 5, as the intake valve opening timing (IVO) advances and the crank angle β from the top dead center (TDC) to the intake valve opening timing (IVO) becomes smaller, The in-cylinder pressure becomes higher than the intake pressure, and the amount of blown gas back to the intake side increases.

したがって図３のフローチャートに沿って制御すれば図６に示されているようになる。   Therefore, if the control is performed according to the flow chart of FIG. 3, it is as shown in FIG.

図６は、本実施形態の作用を示す図である。図６の横軸には図示平均有効圧Ｐｉをとったが、図示平均有効圧Ｐｉはエンジン負荷に比例するので、エンジン負荷が示されていると考えてもよい。また以下の説明ではフローチャートとの対応が分かりやすくなるように、フローチャートのステップ番号をＳ付けで併記した。   FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the present embodiment. Although the indicated mean effective pressure Pi is taken on the horizontal axis in FIG. 6, the indicated mean effective pressure Pi is proportional to the engine load, so it may be considered that the engine load is indicated. In the following description, the step numbers of the flowcharts are shown with S to make it easy to understand the correspondence with the flowcharts.

コントローラは、ＨＣＣＩモード運転領域であってエンジン負荷が基準負荷よりも小さいか否かを判定し(ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ１５)、図６(Ａ)に示すように基準負荷を越えなければクランクアングル差α−βを一定に保持する(ステップＳ１６)。このとき図６(Ｂ)に示すように、既燃ガスの吸気側への吹き戻し量も一定である。   The controller determines whether or not the engine load is smaller than the reference load in the HCCI mode operation region (steps S11 → S12 → S14 → S15), and if the reference load is not exceeded as shown in FIG. 6 (A). The crank angle difference α−β is kept constant (step S16). At this time, as shown in FIG. 6B, the amount of blowback of burnt gas to the intake side is also constant.

そしてコントローラは、ＨＣＣＩモード運転領域であって図６(Ａ)に示すように、エンジン負荷が基準負荷を越えたら、エンジン負荷が大きいほど(図示平均有効圧Ｐｉが大きいほど)クランクアングル差α−βが大きくなるように、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を進角する。このとき図６(Ｂ)に示すように、クランクアングル差α−βが大きくなるにつれて、既燃ガスの吸気側への吹き戻し量も多くなる。   Then, the controller is in the HCCI mode operation region, and as shown in FIG. 6A, when the engine load exceeds the reference load, as the engine load increases (the indicated mean effective pressure Pi increases), the crank angle difference α− The valve opening timing (IVO) of the intake valve is advanced so that β increases. At this time, as shown in FIG. 6B, as the crank angle difference α−β increases, the amount of burned gas blown back to the intake side also increases.

図７は、ＨＣＣＩモードで運転したときの既燃ガスの吸気側への吹き戻し量と熱発生率変化との相関を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing the correlation between the amount of burned gas blown back to the intake side and the change in heat generation rate when operating in the HCCI mode.

既燃ガスは、一旦吸気側に吹き戻されて、新気とともに再度エンジン筒内に吸入される。このとき既燃ガスは新気によって冷却される。また既燃ガスの吹き戻し量が多いほど新気が減る。そのため既燃ガスの吹き戻し量が多いほど、熱発生率が緩やかに立ち上がるようになり、また熱発生率のピーク値も小さくなる。したがってＨＣＣＩモードで運転したときに混合気の燃焼が緩慢になる。   The burnt gas is once blown back to the intake side, and is again sucked into the engine cylinder together with fresh air. At this time, the burnt gas is cooled by fresh air. Moreover, fresh air decreases as the amount of burned-back gas increases. Therefore, the greater the amount of burned gas blowback, the more slowly the heat generation rate rises, and the smaller the peak value of the heat generation rate. Therefore, the combustion of the air-fuel mixture becomes slow when operating in the HCCI mode.

図８及び図９は、本実施形態の効果を説明する図である。   8 and 9 are diagrams for explaining the effect of the present embodiment.

エンジン負荷が大きくなるほど、筒内への投入熱量が増加し筒内温度が上昇するので、ノックが発生しやすくなる。   As the engine load increases, the amount of heat input into the cylinder increases and the in-cylinder temperature rises, so that knocking is likely to occur.

そこで本実施形態では、上述のようにエンジン負荷が大きいほど(図示平均有効圧Ｐｉが大きいほど)、クランクアングル差α−βが大きくなるように、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を進角した。このようにすれば既燃ガスの吸気側への吹き戻し量も多くなり、混合気の燃焼が緩慢になる。燃焼が緩慢になれば、ノックを生じにくくなるので、図８に示したように高負荷での運転限界を拡大できる。   Therefore, in the present embodiment, the valve opening timing (IVO) of the intake valve is advanced so that the crank angle difference α-β increases as the engine load increases (the indicated average effective pressure Pi increases) as described above. did. In this way, the amount of burned gas blown back to the intake side also increases, and the combustion of the air-fuel mixture becomes slow. If the combustion becomes slow, knocking is less likely to occur, so that the operating limit at a high load can be expanded as shown in FIG.

したがってＨＣＣＩモードの運転領域を拡大することができる。   Therefore, the operating range of the HCCI mode can be expanded.

そしてＨＣＣＩモードの運転領域を拡大することができれば、図９に示したように、ＳＩモードで運転するのに比較して、図示熱効率が向上し燃費率が向上するのである。   If the operating range of the HCCI mode can be expanded, as shown in FIG. 9, the illustrated thermal efficiency is improved and the fuel efficiency is improved as compared to the operation in the SI mode.

（第２実施形態）
図１０は、本発明によるエンジンの圧縮着火運転制御装置の第２実施形態を示す図である。 (Second Embodiment)
FIG. 10 is a diagram showing a second embodiment of the engine compression ignition operation control apparatus according to the present invention.

なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。   In the following description, parts having the same functions as those described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate.

ステップＳ１１からステップＳ１４は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。   Steps S11 to S14 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

ステップＳ２１においてコントローラは、エンジン回転速度が低いほど、クランクアングル差α−βが大きくなり、筒内圧力が吸気圧力よりも高いタイミングで吸気弁が開弁するように、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を進角する。   In step S <b> 21, the controller increases the crank angle difference α−β as the engine speed decreases, and opens the intake valve so that the intake valve opens at a timing when the in-cylinder pressure is higher than the intake pressure. Advance IVO).

図１１は、第２実施形態の作用効果を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating the operational effects of the second embodiment.

コントローラは、ＨＣＣＩモード運転領域であって図１１(Ａ)に示すようにエンジン回転速度が低いほどクランクアングル差α−βが大きくなるように、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を進角する(ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ２１)。このとき図１１(Ｂ)に示すように、クランクアングル差α−βが大きくなるにつれて、既燃ガスの吸気側への吹き戻し量も多くなる。すると図１１(Ｃ)に示すように、吹き戻しによって筒内ガス温度が大きく低下する。   The controller advances the intake valve opening timing (IVO) so that the crank angle difference α-β becomes larger as the engine speed is lower in the HCCI mode operation region as shown in FIG. (Steps S11 → S12 → S14 → S21). At this time, as shown in FIG. 11 (B), as the crank angle difference α−β increases, the amount of burned gas blown back to the intake side also increases. Then, as shown in FIG. 11 (C), the in-cylinder gas temperature is greatly lowered by blowing back.

圧縮自己着火エンジンは、エンジン回転速度によって、圧縮着火運転を安定的に継続可能な運転状態にするための要求着火温度が変化する。要求着火温度は低回転では低下する。そこで本実施形態のように、エンジン回転速度が低いほど吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を進角して既燃ガスの吸気側への吹き戻し量を多くすることで、筒内ガス温度が低下しても要求着火温度は上回り着火可能である。一方、エンジン回転速度が上がれば、吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)を遅角して既燃ガスの吸気側への吹き戻し量が少なくなるので、筒内ガス温度が上昇するので要求着火温度を上回り、高回転での着火温度を確保できるのである。   In the compression self-ignition engine, the required ignition temperature for changing to the operation state in which the compression ignition operation can be stably continued changes depending on the engine rotation speed. The required ignition temperature decreases at low revolutions. Therefore, as in this embodiment, the lower the engine rotation speed, the more the amount of burned gas blown back to the intake side by advancing the valve opening timing (IVO) of the intake valve, so that the in-cylinder gas temperature is reduced. Even if it falls, the required ignition temperature exceeds the required ignition temperature. On the other hand, if the engine speed increases, the valve opening timing (IVO) of the intake valve is retarded and the amount of burned gas blown back to the intake side decreases, so the in-cylinder gas temperature rises, so the required ignition temperature The ignition temperature at high rotation can be secured.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。   Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.

たとえば吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを調整する機構としては、上述の機構に限らない。特開２００４−２５７３３１号公報のように電動アクチュエータを使用するもの、特開２０００−４５７３３号公報のように電磁コイルを使用するもの、カムシャフトにハイカム／ローカムの２種類のカム駒を設けたＶＶＬ(Variable Valve Lift and timing)、その他いずれの公知のものを用いてもよい。   For example, the mechanism for adjusting the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve is not limited to the above-described mechanism. A VVL using an electric actuator as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-257331, a device using an electromagnetic coil as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-45733, and a camshaft provided with two types of cam pieces, a high cam and a low cam. (Variable Valve Lift and timing) and any other known ones may be used.

また上記説明においては、圧縮着火運転可能なエンジンとして、運転状態に応じてＨＣＣＩモードとＳＩモードとを切り替えて運転するエンジンを例示したが、これに限らず通常のディーゼルエンジンにおいて同様の制御をしてもよい。   In the above description, an example of an engine that can perform compression ignition operation is an engine that is operated by switching between the HCCI mode and the SI mode according to the operating state. However, the present invention is not limited to this, and the same control is performed in a normal diesel engine. May be.

本発明によるエンジンの圧縮着火運転制御装置の基本構成図である。1 is a basic configuration diagram of an engine compression ignition operation control apparatus according to the present invention. FIG. ＨＣＣＩモードとＳＩモードとを切り替えるエンジンの運転領域を説明する図である。It is a figure explaining the driving | running | working area | region of the engine which switches HCCI mode and SI mode. エンジンの圧縮着火運転制御装置の制御ロジックのメインルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main routine of the control logic of the compression ignition operation control apparatus of an engine. 本実施形態の動弁のバルブタイミングダイヤグラムである。It is a valve timing diagram of the valve operating of this embodiment. 吸気弁の開弁タイミング(ＩＶＯ)と既燃ガスの吸気側への吹き戻し量との相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation with the valve opening timing (IVO) of an intake valve, and the amount of blowback of the burnt gas to the intake side. 本実施形態の作用を示す図である。It is a figure which shows the effect | action of this embodiment. ＨＣＣＩモードで運転したときの既燃ガスの吸気側への吹き戻し量と熱発生率変化との相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation with the amount of blow-backs of the burned gas to the intake side at the time of driving | running in HCCI mode, and a heat release rate change. 本実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of this embodiment. 本実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of this embodiment. 本発明によるエンジンの圧縮着火運転制御装置の第２実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the compression ignition operation control apparatus of the engine by this invention. 第２実施形態の作用効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ エンジン
１１ 吸気弁
１２ 排気弁
１３ 燃料噴射弁
１４ 点火プラグ
ステップＳ１５ 運転状態検出手段／運転状態検出工程
ステップＳ１６，Ｓ１７ 動弁制御手段／動弁制御工程
ステップＳ２１ 運転状態検出手段及び動弁制御手段／運転状態検出工程及び動弁制御工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Intake valve 12 Exhaust valve 13 Fuel injection valve 14 Spark plug Step S15 Operation state detection means / operation state detection step Steps S16, S17 Valve control means / valve control step Step S21 Operation state detection means and valve control means / Operation state detection process and valve control process

Claims (7)

排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とがオーバーラップしないように設定された排気弁の閉弁タイミング及び吸気弁の開弁タイミングで圧縮着火運転可能なエンジンの圧縮着火運転制御装置であって、
圧縮着火運転中の運転状態が圧縮着火運転を安定的に継続可能な運転状態であるか否かを検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態に応じて筒内の既燃ガスが吸気側へ吹き戻るように吸気弁の開弁タイミングを変更する動弁制御手段と、
を有することを特徴とするエンジンの圧縮着火運転制御装置。 A compression ignition operation control device for an engine that can perform compression ignition operation at the closing timing of the exhaust valve and the opening timing of the intake valve set so that the valve opening period of the exhaust valve and the valve opening period of the intake valve do not overlap. There,
An operation state detecting means for detecting whether or not the operation state during the compression ignition operation is an operation state capable of stably continuing the compression ignition operation;
Valve operating control means for changing the valve opening timing of the intake valve so that the burned gas in the cylinder blows back to the intake side according to the operating state;
A compression ignition operation control device for an engine characterized by comprising: 前記動弁制御手段は、筒内圧力が吸気圧力よりも高いタイミングで吸気弁が開弁するように吸気開弁タイミングを変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの圧縮着火運転制御装置。 The valve control means changes the intake valve opening timing so that the intake valve opens at a timing when the in-cylinder pressure is higher than the intake pressure.
The compression ignition operation control apparatus for an engine according to claim 1. 前記動弁制御手段は、エンジン負荷が大きいほど吸気弁の開弁タイミングを進角する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの圧縮着火運転制御装置。 The valve control means advances the valve opening timing of the intake valve as the engine load increases.
The compression ignition operation control device for an engine according to claim 1 or 2, characterized by the above. 前記動弁制御手段は、エンジン負荷が大きいほど、排気弁の閉弁タイミングから上死点までのクランクアングルから、上死点から吸気弁の開弁タイミングまでのクランクアングルを引いたクランクアングル差が拡大するように、吸気弁の開弁タイミングを進角する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジンの圧縮着火運転制御装置。 As the engine load increases, the valve control means has a crank angle difference obtained by subtracting the crank angle from the top dead center to the intake valve opening timing from the crank angle from the exhaust valve closing timing to the top dead center. Advancing the opening timing of the intake valve so as to expand,
The engine compression ignition operation control apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine compression ignition operation control apparatus is provided. 前記動弁制御手段は、エンジン回転速度が小さいほど吸気弁の開弁タイミングを進角する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエンジンの圧縮着火運転制御装置。 The valve control means advances the valve opening timing of the intake valve as the engine speed decreases.
The engine compression ignition operation control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the engine is operated in a compression ignition operation. 前記動弁制御手段は、エンジン回転速度が小さいほど、排気弁の閉弁タイミングから上死点までのクランクアングルから、上死点から吸気弁の開弁タイミングまでのクランクアングルを引いたクランクアングル差が拡大するように、吸気弁の開弁タイミングを進角する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエンジンの圧縮着火運転制御装置。 The valve control means is configured such that the smaller the engine speed, the crank angle difference obtained by subtracting the crank angle from the top dead center to the intake valve opening timing from the crank angle from the exhaust valve closing timing to the top dead center. Advance the intake valve opening timing so that the
The engine compression ignition operation control device according to any one of claims 1 to 5, wherein 排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とがオーバーラップしないように設定された排気弁の閉弁タイミング及び吸気弁の開弁タイミングで圧縮着火運転可能なエンジンの圧縮着火運転制御方法であって、
圧縮着火運転中の運転状態が圧縮着火運転を安定的に継続可能な運転状態であるか否かを検出する運転状態検出工程と、
前記運転状態に応じて筒内の既燃ガスが吸気側へ吹き戻るように吸気弁の開弁タイミングを変更する動弁制御工程と、
を有することを特徴とするエンジンの圧縮着火運転制御方法。 A compression ignition operation control method for an engine capable of performing a compression ignition operation at an exhaust valve closing timing and an intake valve opening timing set so that an exhaust valve opening period and an intake valve opening period do not overlap. There,
An operation state detection step for detecting whether or not the operation state during the compression ignition operation is an operation state capable of stably continuing the compression ignition operation;
A valve operating control step of changing the valve opening timing of the intake valve so that the burned gas in the cylinder blows back to the intake side according to the operation state;
A compression ignition operation control method for an engine characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105715386A (en) * 2016-01-22 2016-06-29 天津市苏同兴盛环保科技有限公司 Method for realizing cold start of electric engine assisted by exhaust butterfly valve

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