JP2015175283A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン10は、可変バルブリフト機構36と、吸気ポート18の周縁部から燃焼室16内に突出した気流制御突起60と、ピストン12の頂面に形成された2つの曲面部62,64とを備える。ECU50は、燃焼室16内の気流速度を推定し、推定した気流速度が予め設定された判定値よりも小さい場合に、吸気バルブ32のリフト量を大リフト量に設定する。また、気流速度が判定値よりも大きい場合には、吸気バルブ32のリフト量を大リフト量よりも小さな小リフト量に設定する。これにより、燃焼室16内の気流速度に応じてタンブル流A,Bを使い分けることができ、点火プラグ30の近傍を流れる気流を適切に制御することができる。
【選択図】図6
Description
前記ピストンにより前記筒内に形成され、前記ピストンの頂面と対向する位置に吸気ポート及び排気ポートが開口した燃焼室と、
前記吸気ポートの周縁部のうち前記排気ポートとの間に位置する部位から前記燃焼室内に突出し、前記燃焼室の壁面の一部を構成する気流制御壁部と、
前記ピストンの頂面に設けられた凹湾曲面であって、曲率中心が前記燃焼室の中心軸線よりも前記吸気ポート側に配置された気流制御曲面部と、
前記吸気ポートを開閉する吸気バルブのリフト量を変更する可変バルブリフト機構と、
前記燃焼室内の気流速度を推定する気流速度推定手段と、
前記可変バルブリフト機構により前記吸気バルブのリフト量を制御する手段であって、前記気流速度が予め設定された判定値よりも大きい場合に、前記気流速度が前記判定値よりも小さい場合と比較して前記吸気バルブのリフト量を減少させるリフト量制御手段と、
を備えている。
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図9を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関であるエンジン10を備えている。なお、図1では、エンジン10の1気筒のみを例示している。エンジン10の筒内には、ピストン12が軸方向に変位可能に設けられており、ピストン12はクランク軸14に連結されている。また、ピストン12は、筒内に燃焼室16を形成しており、燃焼室16には、後述の図2及び図3に示すように、吸気ポート18及び排気ポート20が開口している。
次に、図2及び図3を参照して、燃焼室の構成について説明する。まず、図2は、吸気ポートの周囲を拡大して示す図1中の要部拡大図であり、図3は、燃焼室の上面部をピストン側からみた下面図である。これらの図に示すように、燃焼室16の壁面のうちピストン12の頂面と対向する上面部には、例えば吸気ポート18及び排気ポート20が2個ずつ配置されている。吸気ポート18と排気ポート20とは、ピストン12側からみて、燃焼室16の中心を通る特定の直径方向(図3中のX−X方向)で互いに対向する位置に形成されている。また、燃焼室16の上面部には、燃焼室16内の気流を制御する気流制御壁部としての気流制御突起60が設けられている。気流制御突起60は、例えば吸気ポート18の周縁部に沿って延びる略円弧状の凸部として形成され、燃焼室16の壁面の一部を構成している。また、気流制御突起60は、吸気ポート18の周縁部のうち排気ポート20との間に位置する部位から燃焼室16内に突出している。
次に、ECU50により実行されるタンブル流可変制御について説明する。タンブル流可変制御は、燃焼室16内の気流速度に基いて吸気バルブ32のリフト量を制御するものである。まず、点火プラグ30の近傍(プラグ近傍)の気流速度と、当該気流速度に適合するタンブル流について説明する。図4は、プラグ近傍の気流速度と着火位置との関係を示す説明図である。また、図5は、プラグ近傍の気流方向とタンブル流との関係を示す説明図である。図6は、タンブル流可変制御により形成される2種類のタンブル流を示す燃焼室の断面図である。なお、本明細書において、「プラグ近傍」とは、点火プラグ30が設けられた位置を意味し、「プラグ近傍の気流」とは、点火プラグ30の位置を通過する気流を意味している。
次に、図9を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図9は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジン10の運転中に繰り返し実行されるものとする。図9に示すルーチンでは、まず、ステップ100において、プラグ近傍の気流速度を推定し、推定された気流速度が前述の判定値よりも大きいか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ102に移行する。
次に、図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、前記実施の形態1と同様の構成において、理論空燃比の近傍で燃焼を行う通常のストイキ燃焼制御と、リーン燃焼制御との間で燃焼制御を切換える。そして、リーン燃焼制御が行われる場合にのみ、タンブル流可変制御を実行することを特徴としている。
12 ピストン
16 燃焼室
18 吸気ポート
20 排気ポート
22 吸気通路
26 排気通路
28 燃料噴射弁
30 点火プラグ
32 吸気バルブ
34 排気バルブ
36 可変バルブリフト機構
40 クランク角センサ
50 ECU
60 気流制御突起(気流制御壁部)
62,64 第1,第2の曲面部(気流制御曲面部)
A,B タンブル流
Claims (1)
- 内燃機関の筒内に軸方向に変位可能に設けられたピストンと、
前記ピストンにより前記筒内に形成され、前記ピストンの頂面と対向する位置に吸気ポート及び排気ポートが開口した燃焼室と、
前記吸気ポートの周縁部のうち前記排気ポートとの間に位置する部位から前記燃焼室内に突出し、前記燃焼室の壁面の一部を構成する気流制御壁部と、
前記ピストンの頂面に設けられた凹湾曲面であって、曲率中心が前記燃焼室の中心軸線よりも前記吸気ポート側に配置された気流制御曲面部と、
前記吸気ポートを開閉する吸気バルブのリフト量を変更する可変バルブリフト機構と、
前記燃焼室内の気流速度を推定する気流速度推定手段と、
前記可変バルブリフト機構により前記吸気バルブのリフト量を制御する手段であって、前記気流速度が予め設定された判定値よりも大きい場合に、前記気流速度が前記判定値よりも小さい場合と比較して前記吸気バルブのリフト量を減少させるリフト量制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
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2014
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