JP5351233B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、多気筒内燃機関における複数の気筒のうちの一部を休止させる減筒運転を行うように内燃機関を制御する機関制御装置であって、各気筒はピストン、吸気バルブ及び排気バルブを有しており、前記減筒運転時の休止気筒において、ピストンが下動する際に吸気バルブ及び排気バルブの双方を開く一方、前記ピストンが上動する際に前記吸気バルブを開き且つ前記排気バルブを閉じることをその要旨としている。
同構成によれば、休止気筒内に新気が吸気された後に、該休止気筒内に排気が吸気されるので、休止気筒内に温度の低い新気がある状態で排気が加えられることとなる。このため、休止気筒内に排気がある状態で新気が加えられる場合と比べて、休止気筒内における気体の温度が高くなることを更に抑制することが可能となる。
以下、本発明をディーゼルエンジンの制御装置に具体化した第1の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。なお、本実施形態におけるディーゼルエンジンは、直列4気筒のディーゼルエンジンであって、図1〜図3では、ディーゼルエンジンにおける4つの気筒のうち1つの気筒における駆動の態様を例示する。
図1に示されるように、ピストン6が上死点(TDC:Top Dead Center)付近から下動し始めると、ECU10は、吸気バルブ11を開く。続いて、図2に示されるように、ピストン6が下動している途中で、ECU10は、吸気バルブ11を閉じるとともに排気バルブ12を開く。次いで、ピストン6が下死点(BDC:Bottom Dead Center)付近になると、ECU10は、排気バルブ12を閉じる。そして、図3に示されるように、ピストン6が下死点(BDC)付近から上動し始めると、ECU10は、吸気バルブ11を開き、その後、ピストン6が上死点(TDC)付近まで上動すると、ECU10は、吸気バルブ11を閉じる。
[通常運転]
まず、全筒運転において通常運転下にある気筒に関し、該気筒におけるバルブ制御の態様を、第1気筒を一例として、それの吸気行程、圧縮行程、膨脹行程、排気行程の順に説明する。なお、これら吸気行程、圧縮行程、膨脹行程、及び排気行程とは、通常運転下の気筒がクランクアングルに応じて行う行程であり、以下、説明の便宜上、燃焼停止運転下の気筒に対しても、同クランクアングルに対応付けられた行程として用いる。
次に、減筒運転において燃焼停止運転下にある休止気筒に関し、該休止気筒におけるバルブ制御の態様を、第1気筒を一例として、それの吸気行程、圧縮行程、膨脹行程、排気行程の順に説明する。
(1)減筒運転時に休止気筒のピストン6が下動した際に、吸気バルブ11と排気バルブ12とを開弁するため、休止気筒の燃焼室8内に排気だけでなく新気も取り込まれる。そして、燃焼直後の高温の排気と、新気とが休止気筒の燃焼室8内に導入されるため、燃焼直後の高温の排気のみが休止気筒の燃焼室8内に導入されることがない。よって、燃焼直後の高温の排気のみが休止気筒の燃焼室8内に導入される場合と比べて、休止気筒の燃焼室8内に取り込まれた気体の温度が下げられ、休止気筒の燃焼室8内の潤滑油の蒸発を抑制できるとともに、休止気筒を介して吸気側に排気を再循環させることができる。
以下、本発明をディーゼルエンジンの制御装置に具体化した第2の実施形態について、図7〜図9を参照して説明する。第2の実施形態におけるECU10は、休止気筒の膨張行程においても該休止気筒で吸気を行ない、休止気筒の圧縮行程においても該休止気筒で排気を行う点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第2の実施形態のディーゼルエンジンは、第1の実施形態のディーゼルエンジンと同様の構成を備えている。
(5)減筒運転時の休止気筒では、吸気行程と膨張行程とにおいて気筒内混合吸気が生成され、排気行程と圧縮行程とにおいて気筒内混合吸気が吸気通路4に排出される。このため、1個の休止気筒が吸入する排気の量を第1の実施形態よりも少なくすることができる。よって、休止気筒内に取り込まれた気体の温度を下げられ、シリンダ1内の潤滑油の蒸発を更に抑制できる。
・上記実施形態では、通常運転時における各バルブの駆動をカムによって行い、減筒運転時には各バルブ11,12を吸気バルブ駆動装置13と排気バルブ駆動装置14とによって行うようにしたが、通常運転時においても各バルブ11,12を吸気バルブ駆動装置13と排気バルブ駆動装置14とによって行うようにしてもよい。
Claims (6)
- 多気筒内燃機関における複数の気筒のうちの一部を休止させる減筒運転を行うように内燃機関を制御する機関制御装置であって、各気筒はピストン、吸気バルブ及び排気バルブを有しており、
前記減筒運転時の休止気筒において、ピストンが下動する際に吸気バルブ及び排気バルブの双方を開く一方、前記ピストンが上動する際に前記吸気バルブを開き且つ前記排気バルブを閉じる機関制御装置。 - 前記減筒運転時の休止気筒において、前記ピストンが下動する際に前記吸気バルブ及び前記排気バルブの双方の開放動作及びそれに続く閉鎖動作を行う一方、前記ピストンが上動する際に前記吸気バルブのみの開放動作及びそれに続く閉鎖動作を行う
請求項1に記載の機関制御装置。 - 前記減筒運転時の休止気筒において、前記ピストンが下動する際に、前記吸気バルブの開放動作及びそれに続く閉鎖動作に遅れて前記排気バルブの開放動作及びそれに続く閉鎖動作を行う
請求項2に記載の機関制御装置。 - 前記減筒運転時の休止気筒において、前記ピストンが下動する際の前記吸気バルブの開き量と、前記ピストンが下動する際の前記排気バルブの開き量とを変更可能なように構成される
請求項1〜3の何れか一項に記載の機関制御装置。 - 前記減筒運転時の休止気筒において、
前記ピストンが下動する際に、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの双方を開くことによって、新気と排気とが混合された気筒内混合吸気を生成し、
それに続いて前記ピストンが上動する際に、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの双方を閉じることによって前記気筒内混合吸気を圧縮し、
それに続いて前記ピストンが下動する際に、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの双方を引き続き閉じることによって前記気筒内混合吸気を膨張させ、
それに続いて前記ピストンが上動する際に、前記吸気バルブを開き且つ前記排気バルブを引き続き閉じる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の機関制御装置。 - 多気筒内燃機関における複数の気筒のうちの一部を休止させる減筒運転を行うように内燃機関を制御する機関制御方法であって、各気筒はピストン、吸気バルブ及び排気バルブを有しており、
前記減筒運転時の休止気筒において、ピストンが下動する際に吸気バルブ及び排気バルブの双方を開いて、新気と排気とが混合された気筒内混合吸気を生成する工程と、
前記減筒運転時の休止気筒において、前記ピストンが上動する際に前記吸気バルブを開き且つ前記排気バルブを閉じて、前記気筒内混合吸気を吸気ポートを通じて休止気筒から排出する工程と、
を備える機関制御方法。
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