JP2011208499A - エンジン及びそれに備えられた点火プラグ - Google Patents
エンジン及びそれに備えられた点火プラグ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011208499A JP2011208499A JP2010073807A JP2010073807A JP2011208499A JP 2011208499 A JP2011208499 A JP 2011208499A JP 2010073807 A JP2010073807 A JP 2010073807A JP 2010073807 A JP2010073807 A JP 2010073807A JP 2011208499 A JP2011208499 A JP 2011208499A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plug
- plug cover
- engine
- ignition
- head
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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)
Abstract
【解決手段】先端に点火室を有する点火プラグを備えたエンジンを構成するに、プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、この加熱手段による加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する制御手段を備える。
【選択図】図4
Description
即ち、圧縮行程において、ピストンの上昇により、点火室に燃料と燃焼用空気との混合気が流入し、膨張行程において、点火室の混合気が火花点火され、点火室で形成された燃焼火炎が連通孔を通して、点火室から燃焼室へ噴出し、燃焼室内の混合気が着火される(特許文献1、2を参照)。
このように、点火室を備えたエンジンでは、点火室に進入した混合気を火花点火し、点火室内混合気を一旦燃焼させ、その燃焼火炎を連通孔から燃焼室に噴き出すことにより燃焼室の混合気を、良好に燃焼させることが可能となる。このとき、連通孔から噴出する燃焼火炎は、燃焼室内に急速に広がるため、燃焼性の低い例えば都市ガスを燃料として希薄燃焼を行う場合も、安定した燃焼が実現できる。
従って、冷態起動時においては、失火するサイクルの割合が高く、エンジン起動に失敗する可能性があり、安定した起動を確保し難い。また、このような冷態起動時には、燃焼が不安定となりやすく、燃焼効率の点で改善の余地があるとともに、未燃炭化水素排出量の点でも、改善の余地があった。
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段による加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する制御手段を備えたことにある。
結果、冷態起動時においても失火するサイクルの割合を低減することができ、冷態起動時にもエンジン起動に失敗することなく安定した起動が可能となる。また、燃焼が安定するため燃焼効率が向上し、未燃炭化水素排出量も低下する。
この構成のエンジンでは、クランキングの開始を、プラグカバー頭部の温度に従って行うとした場合、その始動方法としては、シリンダヘッドに装着した装着状態で、燃焼室に面するプラグカバー頭部と、プラグカバー頭部の基端側に設けられ、点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備えた点火プラグに関して、
加熱手段により前記プラグカバー頭部を加熱する加熱行程を実行し、
加熱行程での加熱に伴って昇温されるプラグカバー頭部の温度がクランキング開始温度に到達した後、クランキングを行うクランキング行程を実行し、その後、点火プラグの電極間における火花放電により点火する火花点火行程に移行することとなる。
この構成を採用する場合、点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンに、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段によって一定時間加熱した後、エンジン起動時におけるクランキング開始を行う制御手段を備えておけばよい。
さらに、具体的には、加熱手段を、プラグカバー頭部に設けられる抵抗発熱体を備えた加熱機構とすることができる。一方、プラグカバー基端部に抵抗発熱体を設け、この部位からの伝熱によりプラグカバー頭部を加熱することとしても、加熱の目的を達成できる。
前記点火プラグを前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部に設けられる加熱機構及び、前記プラグカバー頭部に熱的に接続されるプラグカバー基端部に設けられる加熱機構のいずれか一方又はそれらの両方として構成される点火プラグとできる。
本発明のエンジン1は、図1に示す如く、ピストン2と、ピストン2を収容してピストン2の天面2aと共に燃焼室3を形成するシリンダ4と、シリンダヘッド6に装着された点火プラグ11とを備えて構成されている。ピストン2をシリンダ4内で往復運動させるとともに、吸気バルブ5及び排気バルブ(図示を省略)を開閉動作させることにより、燃焼室3において、吸気行程、圧縮行程、燃焼膨張行程、排気行程の各行程を順次行う。これにより、ピストン2の往復運動を連結棒によってクランク軸Cの回転運動として出力するように構成されている。このような構成は、通常の4ストロークエンジンと同様の構成である。このクランク軸Cには、起動初期に燃焼室3における燃焼を伴うことなくクランク軸の回転を確保するためのセルモータMが備えられている。
プラグ本体12は、その中心軸が燃焼室3の中心軸(図1の直線Wに沿う軸)と一致するように設けられている。点火プラグ11は、シリンダヘッド6に形成されたシリンダヘッド6の上部と燃焼室3とを連通させる開口部20を貫通する状態で、プラグカバー頭部13aが燃焼室3に突出するように設けられている。
エンジン1は、例えば、定格運転等の定常運転において、吸気バルブ5を開動作させた状態でピストン2が上死点から下降することにより、燃焼室3に混合気を吸気する吸気行程が行われる。次に、吸気バルブ5と排気バルブとを閉動作させた状態でピストン2が上昇することにより、燃焼室3の混合気を圧縮する圧縮行程が行われる。この圧縮行程では、ピストン2が下死点から上昇することにより燃焼室3の容積が減少されるので、燃焼室3に吸気された混合気が連通孔15を通して点火室14に流入する。
エンジン1の運転を制御する制御装置40は、点火タイミング(例えば、上死点直前)に、プラグ本体12を作動させて、点火点にて火花点火して点火室14の混合気に点火する。すると、点火室14での燃焼が進み、燃焼火炎が連通孔15を通して燃焼室3に噴出する。これにより、燃焼室3の混合気が燃焼されて燃焼膨張行程が行われる。次に、排気バルブを開動作させた状態でピストン2が上昇することにより、燃焼室3の燃焼排ガスを排気ポートに導いて排出する排出行程が行われる。
このようにして、エンジン1は、吸気行程、圧縮行程、燃焼膨張行程、排気行程の順に各行程を行う一連の動作を繰り返し行う4ストロークエンジンとして構成されている。
先にも説明したように、本発明のエンジン1は、その起動を安定・迅速に行うように構成されている。以下、起動制御に関して説明する。
〔起動制御〕
構成
図1に示すように、本願発明に係るエンジン1は、点火プラグ11をシリンダヘッド6に装着した装着状態で、燃焼室3に面するプラグカバー頭部13aと、プラグカバー頭部13aの基端側に設けられ、点火プラグ11のシリンダヘッド6への装着を担うプラグカバー基端部13bとを備えて構成されている。
さらに、このプラグカバー頭部13aには、その部位を加熱可能な加熱手段が備えられている。この加熱手段は、具体的にはプラグカバー頭部13aに設けられる抵抗発熱体30(具体的にはニクロム線)で構成されている。図3に示す例では、抵抗発熱体30がプラグカバー頭部13aに十字に掛け渡されている形態を示している。抵抗発熱体30はプラグカバー頭部13a内に設けられても、表面に設けられてもよい。本例では、抵抗発熱体30をプラグカバー頭部13aを横断するように備える構成を示したが、本発明にあっては、起動時にプラグカバー頭部13aの温度を制御できればよいため、プラグカバー頭部13aに熱的に接続されるプラグカバー基端部13bに加熱機構(例えば、円筒状を成すプラグカバー基端部13bの内部にコイル状に巻かれた抵抗発熱体)を備えてもよい。
起動制御にあたっては、まず、加熱制御手段40aが加熱手段を働かせて、プラグカバー頭部13aを加熱する(ステップ#1)。
この加熱に伴って、プラグカバー頭部13aの温度が、所定のクランキング開始温度に到達した場合に、クランキング開始制御手段40bがセルモータMを働かせてクランキングを開始する(ステップ#2、ステップ#3)。
図示する例では、クランキング開始温度が200℃の場合を示している。
図示する例では、定格回転速度が1200rpmの場合を示している。
以上の動作により、起動制御を完了する。
(A)上記実施形態において、点火室14に形成される連通孔は、複数の連通孔15として構成したが、別に複数のスリット等から構成してもよい。尚、上記実施形態では、図1に示す如く、複数の連通孔15が、ピストン2の摺動方向(図1の直線Wに沿う方向)において1つの位置に設ける場合を示したが、別に複数の位置に分散して設けてもよい。
加熱制御手段40aが加熱手段を働かせて、プラグカバー頭部13aを加熱する(ステップ♯1)。
クランキング開始制御手段40bは、加熱手段によりプラグカバー頭部13aを一定時間(プラグカバー頭部13aが所定のクランキング開始温度に到達する時間)加熱した後、セルモータMを働かせてクランキングを開始する(ステップ♯2、ステップ♯3)。
このような構成を採用しても、本願が問題とする冷態起動の問題を解消できる。
2 :ピストン
3 :燃焼室
11 :点火プラグ
13 :プラグカバー
14 :点火室
15 :連通孔(連通孔の一例)
40 :制御装置
40a :加熱制御手段
40b :クランキング開始制御手段
40c :点火開始制御手段
40d :移行制御手段
Claims (9)
- 点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンであって、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段による加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する制御手段を備えたエンジン。 - 点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、
前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンであって、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段によって一定時間加熱した後、エンジン起動時におけるクランキング開始を行う制御手段を備えたエンジン。 - 前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部に設けられる加熱機構、及び前記プラグカバー頭部に熱的に接続される前記点火プラグカバー基端部に設けられる加熱機構のいずれか一方又はそれらの両方である請求項1又は2記載のエンジン。
- 前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部に設けられる抵抗発熱体を備えた加熱機構である請求項1〜3の何れか一項記載のエンジン。
- 前記プラグカバー頭部の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段が、前記温度検出手段により検出される前記プラグカバー頭部の温度に基づいて、エンジン起動時におけるクランキング開始タイミング及び点火開始タイミングのいずれか一方又はそれらの両方を制御する請求項1記載のエンジン。 - 点火点を有するプラグ本体と、前記点火点を覆うように前記プラグ本体に付属するプラグカバーとを備え、装着対象のエンジンのシリンダヘッドに前記プラグ本体及び前記プラグカバーを装着した状態で、ピストンに面する燃焼室と前記プラグカバー内に形成された点火室とを連通する複数の連通孔が前記プラグカバーに形成された点火プラグであって、
前記点火プラグが、前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備え、
前記プラグカバー頭部を加熱可能な加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部に設けられる加熱機構及び、前記プラグカバー頭部に熱的に接続されるプラグカバー基端部に設けられる加熱機構のいずれか一方又はそれらの両方である点火プラグ。 - 前記加熱手段が、前記プラグカバー頭部に設けられる抵抗発熱体を備えた加熱機構である請求項6記載の点火プラグ。
- 点火点を覆うプラグカバー内を点火室とした点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する連通孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンの始動方法であって、
前記シリンダヘッドに装着した装着状態で、前記燃焼室に面するプラグカバー頭部と、前記プラグカバー頭部の基端側に設けられ、前記点火プラグの前記シリンダヘッドへの装着を担うプラグカバー基端部とを備えた点火プラグに関して、加熱手段により前記プラグカバー頭部を加熱する加熱行程を実行し、
前記加熱行程での加熱に伴って昇温される前記プラグカバー頭部の温度がクランキング開始温度に到達した後、クランキングを行うクランキング行程を実行し、その後、前記点火プラグの電極間における火花放電により点火する火花点火行程に移行するエンジンの始動方法。 - 前記クランキング行程から前記火花点火行程への移行に際して、クランキング行程の開始後、予め設定された所定時間の経過後に前記火花点火行程へ移行する請求項8記載のエンジンの始動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010073807A JP5555030B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | エンジン及びそれに備えられた点火プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010073807A JP5555030B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | エンジン及びそれに備えられた点火プラグ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011208499A true JP2011208499A (ja) | 2011-10-20 |
JP5555030B2 JP5555030B2 (ja) | 2014-07-23 |
Family
ID=44939820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010073807A Expired - Fee Related JP5555030B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | エンジン及びそれに備えられた点火プラグ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5555030B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015190337A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 大阪瓦斯株式会社 | エンジン |
JP2019132213A (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関 |
WO2023079799A1 (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 日立Astemo株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5517689A (en) * | 1978-07-18 | 1980-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Internal combustion engine |
JPS6245926A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-27 | Isuzu Motors Ltd | 副室式内燃機関の燃焼室 |
JPS63162921A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Mazda Motor Corp | エンジンの副燃焼室 |
JPS63162920A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Mazda Motor Corp | エンジンの副燃焼室 |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010073807A patent/JP5555030B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5517689A (en) * | 1978-07-18 | 1980-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Internal combustion engine |
JPS6245926A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-27 | Isuzu Motors Ltd | 副室式内燃機関の燃焼室 |
JPS63162921A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Mazda Motor Corp | エンジンの副燃焼室 |
JPS63162920A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Mazda Motor Corp | エンジンの副燃焼室 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015190337A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 大阪瓦斯株式会社 | エンジン |
JP2019132213A (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関 |
WO2023079799A1 (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 日立Astemo株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5555030B2 (ja) | 2014-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5451490B2 (ja) | 点火プラグ及びエンジン | |
CN206221056U (zh) | 内燃机 | |
KR101158998B1 (ko) | 내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법 | |
JP2007532822A (ja) | 低温での始動直後における内燃機関の運転方法 | |
JP5765819B2 (ja) | 2サイクルガスエンジン | |
JP2010096089A (ja) | エンジン及びエンジン用点火プラグ | |
JP6320111B2 (ja) | エンジン | |
JP5555030B2 (ja) | エンジン及びそれに備えられた点火プラグ | |
JP2011144803A (ja) | グローエンジン | |
JP5551918B2 (ja) | エンジン及びそれに備えられた点火プラグ | |
JP5122367B2 (ja) | エンジン及びエンジン用点火プラグ | |
JP5319824B2 (ja) | エンジン及びエンジン用点火プラグ | |
JP2002266645A (ja) | エンジン及びその運転方法及び副室機構 | |
JP4719797B2 (ja) | 内燃機関運転方法 | |
JP2012211594A (ja) | エンジン | |
JP2002266644A (ja) | エンジン及び副室機構 | |
JP2002266643A (ja) | エンジン及びその運転方法及び副室機構 | |
JP6278779B2 (ja) | エンジン | |
JP3653819B2 (ja) | 着火装置を持つ副燃焼室式ガスエンジン | |
JP4089437B2 (ja) | 自着火燃焼を行うエンジンに供給される燃料の判定方法 | |
JP3647355B2 (ja) | 副室燃焼式エンジンの運転方法 | |
JP2011099402A (ja) | 点火プラグ及びその点火プラグを備えたエンジン | |
JP2019178620A (ja) | 内燃機関 | |
JP5319823B2 (ja) | エンジン及びエンジン用点火プラグ | |
JP2009270542A (ja) | エンジン及びエンジン用点火プラグ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130919 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131114 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140501 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5555030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |