JPH02286880A - 内燃機関の燃焼制御装置 - 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］ この発明は内燃機関の燃焼制御装置に係り、特に内燃機
関のシリンダヘッドの中央部位に１個のメイン点火用の
センタ点火プラグを設けるとともに、燃焼室の排気ポー
ト側に１個のサブ点火用のサイド点火プラグを設け、こ
れらの点火プラグを点火させ−で内燃機関の燃焼制御を
行う内燃機関の燃焼制御装置に関する。

［従来の技術］ 内燃機関には、メイン点火用とサブ点火用との２個の点
火プラグを燃焼室に配設したものがあり、所望に応じて
メイン点火用センタ点火プラグおよび／またはサブ点火
用サイド点火プラグを使用して混合気に着火させ、着火
性の向上や機関出力の向上を果たしている。

また、内燃機関の燃焼制御装置には、特開昭６０−２７
７８７号公報に開示されるものがある。

この公報に開示される内燃エンジンの点火制御方法は、
同一シリンダ内に２個の点火プラグを装備し、エンジン
負荷が所定値よりも大きいときに２個の点火プラグのう
ちいずれか一方の点火プラグのみを点火してシリンダ内
の圧縮混合気に着火し、エンジン負荷が所定値よりも小
なるときには２個の点火プラグを同時に点火してシリン
ダ内の圧縮混合気を２ｗ所で着火し、点火時期制御用の
点火進角装置を不要とし、コストの低減を果たしている
。

更に、特開昭８０−２３０５８６号公報に開示されるも
のがある。この公報に開示される内燃機関の制御装置は
、１気筒内に設けた２個の点火プラグを２点点火と１点
点火とに切り換える点火時期切換手段を設け、機関が部
分負荷域で運転される際に２点点火に制御するとともに
、全開域近傍の高負荷域で運転される際に１点点火に制
御し、燃焼遅れによる運転性及び燃焼の悪化を防止し、
しかも過早燃焼によるノッキングの発生や失火の発生を
防止している。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、従来の内燃機関の燃焼制御装置においては、
内燃機関のシリンダヘッドの中央部位に１個のメイン点
火用のセンタ点火プラグを設けるとともに、燃焼室の排
気側に１個のサブ点火用のサイド点火プラグを設けたも
のや、シリンダヘッドの吸気側と排気側との回転対称位
置にメイン点火用のセンタ点火プラグとサブ点火用のサ
イド点火プラグとを配設したものがあり、各点火プラグ
の燃焼制御を行っている。すなわち、後者のものは、特
開昭６０−２３０５６８号公報に開示される如く、内燃
機関の運転領域を部分負荷域と全開域近傍の高負荷域と
に分割し、夫々の負荷域に応じて２点点火と１点点火と
を切換制御している。

しかし、前者のものにおいては、常時２点点火方式を採
用していることにより、従来の１点点火方式に比し、質
量燃焼速度が早く、等容度は上昇するが、内燃機関の運
転領域に応じて点火位置を制御することができず、実用
上不利であるという不都合がある。そして、上記等容底
は点火時期のみでは充分に制御できず、理想的な燃焼割
合のカーブを得ることができないものである。

また、例えば全開近傍の高負荷域において高出力を期待
することはできるが、急速燃焼が行われることにより、
ＮＯｘの排出量の増加や燃焼時の騒音が心配されるとい
う不都合がある。

更に、上述の後者のものにおいては、前記内燃機関の運
転領域を２分割しており、内燃機関の運転領域が細かく
分割されていないとともに、２個の点火プラグ位置がセ
ンタ点火プラグやサイド点火プラグの配設位置と異なり
、低負荷・中負荷・高負荷等の運転領域に適する点火位
置を選択することができず、燃焼制御効率が低いという
不都合がある。

［発明の目的コ そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、センタ点火プラグとサイド点火プラグとを有する内燃
機関の運転領域が低負荷時の場合に２点点火に制御し中
負荷時の場合にサイド点火プラグのみの１点点火に制御
するとともに高負荷時の場合にはセンタ点火プラグのみ
の１点点火に制御する制御手段を設けたことにより、内
燃機関の運転領域を低負荷域と中負荷域と高負荷域とに
分割し、各運転領域においてセンタ点火プラグとサイド
点火プラグとの点火状態を異ならしめ、各運転領域にお
ける燃焼の安定化やＮＯｘの排出量の低減、あるいは燃
焼騒音の低減を果たし得る内燃機関の燃焼制御装置を実
現するにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、１個のメイン点
火用のセンタ点火プラグと１個のサブ点火用のサイド点
火プラグとを有しこれらの点火プラグを点火させて内燃
機関の燃焼制御を行う内燃機関の燃焼制御装置において
、前記内燃機関の運転領域が低負荷時の場合に２点点火
に制御し中負荷時の場合に前記サイド点火プラグのみの
１点点火に制御するとともに高負荷時の場合には前記セ
ンタ点火プラグのみの１点点火に制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。

［作用］ 上述の如く構成したことにより、内燃機関の運転領域が
低負荷時の場合には、制御手段によってセンタ点火プラ
グとサイド点火プラグとの２点点火に制御し、燃焼状態
を安定化させ、中負荷時の場合には、サイド点火プラグ
のみの１点点火に制御してＮＯｘの排出量を低減させる
とともに、高負荷時の場合には、センタ点火プラグのみ
の１点点火に制御し、燃焼騒音の低減を果たしている。

［実施例コ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜５図はこの発明の実施例を示すものである。第１
．２図において、２は内燃機関、４はシリンダヘッド、
６は吸気ボート、８は吸気弁、１０は吸気通路、１２は
シリンダブロック、１４は燃焼室、１６はピストン、１
８は排気弁、２０は排気ポートである。

前記内燃機関２のシリンダヘッド４に１個のメイン点火
用のセンタ点火プラグ２２と１個のサブ点火用のサイド
点火プラグ２４とを設ける。即ち、センタ点火プラグ２
２をシリンダヘッド４中央部位に設けるとともに、サイ
ド点火プラグ２４を前記燃焼室１４の排気ボート２０側
の外周縁近傍に設ける。

また、前記吸気通路１０途中には気化器２６が設けられ
ており、この気化器２６のスロットルバルブ２８がアイ
ドリング時に直下流に位置する第１負圧ボート３０を設
けるとともに、この第１負圧ポート３０よりも下流側の
吸気通路１０に第２負圧ボート３２を開口させて設ける
。

前記第１負圧ボート３０を第１アクチユエータ３４に第
１負圧通路３６により接続するとともに、前記第２負圧
ポート３２を第２アクチユエータ３８に第２負圧通路４
０により接続して設け、これら第１、第２アクチユエー
タ３４．３８の第１、第２０ツド４２．４４には第１、
第２スイツチ４Ｂ、４８を夫々設ける。

そして、第１スイツチ４６の一端を接地するとともに、
他端を第１コイル５０を介して第１デイストリビユータ
５２に接続し、この第１デイストリビユータ５２を前記
センタ点火プラグ２２に接続して設ける。

また、前記第１スイツチ４６と同様に、前記第２スイツ
チ４８の一端を接地するとともに、他端を第２コイル５
４を介して第２デイストリビユータ５６に接続し、この
第２デイストリビユータ５８を前記サイド点火プラグ２
４に接続して設ける。

前記内燃機関２の燃焼制御において、内燃機関２の運転
領域が低負荷時の場合に前記センタ点火プラグ２２とサ
イド点火プラグ２４との２点点火に制御し、中負荷時の
場合にサイド点火プラグ２４のみの１点点火に制御する
とともに、高負荷時の場合にはセンタ点火プラグ２２の
みの１点点火に制御する制御手段５８を設ける。

詳述すれば、この制御手段５８は、前記第１、第２負圧
ポー１−３０．３２からのボート負圧を第１、第２アク
チユエータ３４．３８に夫々作用させ、第１、第２スイ
ツチ４Ｂ、４８をＯＮ・ＯＦＦ動作させて前記センタ点
火プラグ２２とサイド点火プラグ２４との点火位置状態
を前記内燃機関２の各運転領域に応じて異ならしめるべ
く機械的に構成されるものである。

また、第５図は、エンジン回転数が３００Ｏｒり　ｒｒ
ｈ　　スロットル全開時における点火プラグ位置の違い
による比較を開示している。

次に作用を説明する。

前記内燃機関２の運転領域が低負荷時の場合には、前記
スロットルバルブ２８がアイドル開度状態にあり、前記
第１負圧ボート３０からのボート負圧が第１アクチユエ
ータ３４に作用しないとともに、第２負圧ボート３２か
らのボート負圧を第２アクチユエータ３８に第２負圧通
路４０によって作用させ、第４図（ａ）に示す如く、第
１スイツチ４６のＯＮ状態を維持するとともに、第４図
（ｂ）に示す如く、第２アクチユエータ３８によって第
２スイツチ４８をＯＮ動作させ、前記センタ点火プラグ
２２とサイド点火プラグ２４との２点点火の燃焼制御を
行う。

また、前記内燃機関２の運転領域が中負荷時の場合には
、前記第１負圧ボート３０からのボート負圧を第１アク
チユエータ３４に第１負圧通路３６によって作用させる
とともに、第２負圧ボート３２からのボート負圧を第２
アクチユエータ３８に第２負圧通路４０によって作用さ
せ、第４図（ａ）に示す如く、第１アクチユエータ３４
によって第１スイツチ４６をＯＦＦ動作させるとともに
、第４図（ｂ）に示す如く、第２アクチュエータ３８に
よって第２スイツチ４８をＯＮ動作させ、前記サイド点
火プラグ２４のみの１点点火に燃焼制御を行う。

更に、前記内燃機関２の運転領域が高負荷時の場合には
、前記スロットルバルブ２８が全開出力時近傍の開・度
状態にあり、前記第１負圧ポート３０からのボート負圧
が第１アクチユエータ３４に作用しないとともに、第２
負圧ボート３２からのボート負圧が第２アクチユエータ
３８に作用せず、第４図（ａ）に示す如く、第１スイツ
チ４６をＯＮ状態に復帰させるとともに、第４図（ｂ）
に示す如く、第２スイツチ４８をＯＦＦ状態に復帰させ
、前記センタ点火プラグ２２のみの１点点火に燃焼制御
を行う。

これにより、前記内燃機関２の各運転領域に適した点火
位置を選択でき、現状の点火系やデバイスでは制御しき
れない性能向上が期待できるものである。

すなわち、前記内燃機関２の運転領域が低負荷時の場合
には、制御手段５８によってセンタ点火プラグ２２とサ
イド点火プラグ２４との２点点火に制御し、燃焼状態を
安定させることができる。

また、中負荷時の場合には、サイド点火プラグ２４のみ
の１点点火に制御しＮ　　Ｎ　Ｏｘの排出量を低減させ
、排気浄化に寄与するものである。更に、高負荷時の場
合には、センタ点火プラグ２２のみの１点点火に制御し
、燃焼騒音の低減を果たし、乗心地を向上させ、実用上
を利である。

また、前記制御手段５８を前記第１、第２アクチユエー
タ３４．３８や第１、第２スイツチ４６．４８、第１、
第２デイストリビユータ５２．５６等によって機械的に
構成したが、構成が比較的簡略であることにより、コス
トが徒に増加せず、経済的に有利である。

なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく
、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例においては、前記制御手段を
前記第１、第２アクチユエータや第１、第２スイツチ、
第１、第２デイストリビユータ等によって機械的に構成
したが、制御手段を電子制御方式とし、第６図に示す如
（、スロットル開度に応じてセンタ点火プラグとサイド
点火プラグの点火位置を異ならしめる制御用マツプをプ
ログラム内に設け、内燃機関の各運転状態に応じた燃焼
制御を行うべく構成することも可能である。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した如くこの発明によれば、センタ点火
プラグとサイド点火プラグとを有する内燃機関の運転領
域が低負荷時の場合に２点点火に制御し中負荷時の場合
にサイド点火プラグのみの１点点火に制御するとともに
高負荷時の場合にはセンタ点火プラグのみの１点点火に
制御する制御手段を設けたので、内燃機関の運転領域が
低負荷時の場合には、制御手段によってセンタ点火プラ
グとサイド点火プラグとの２点点火に制御し、燃焼状態
を安定させ得るとともに、中負荷時の場合には、サイド
点火プラグのみの１点点火に制御し、ＮＯｘの排出量を
低減させ得て、排気浄化に寄与し、しかも高負荷時の場
合には、センタ点火プラグのみの１点点火に制御し、燃
焼騒音の低減を果たし、乗心地を向上させ得て、実用上
有利である。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の実施例を示し、第１図は内燃機
関の燃焼制御装置の概略図、第２図は内燃機関の概略断
面図、第３図はシリンダヘッドの底面図、第４図（ａ）
はセンタ点火プラグにおけるスロットル開度とボート負
圧との関係を示す図、第４図（ｂ）はサイド点火プラグ
におけるスロットル開度とボート負圧との関係を示す図
、第５図はエンジン回転数が３００Ｏｒｐｍ１　スロッ
トル全開時における点火プラグ位置の違いによる比較を
開示する図である。 第６図はこの発明の他の実施例を示す内燃機関の燃焼制
御装置の電子制御用マツプである。 図において、２は内燃機関、４はシリンダヘッド、６は
吸気ボート、８は吸気弁、１０は吸気通路、１２はシリ
ンダブロック、１４は燃焼室、１６はピストン、１８は
排気弁、２０は排気ボート、２２はセンタ点火プラグ、
２４はサイド点火プラグ、２６は気化器、２８はスロッ
トルバルブ、３０は第１負圧ボート、３２は第２負圧ポ
ート、３４は第１アクチユエータ、３６は第１負圧通路
、３８は第２アクチユエータ、４０は第２負圧通路、４
２は第１０ツド、４４は第２０ツド、４６は第１スイツ
チ、４８は第２スイツチ、５０は第１コイル、５２は第
１デイストリビユータ、５４は第２コイル、５６は第２
デイストリビユータ、５８は制御手段である。 理 許　出願人　　鈴木自動車工業株式会社人　弁理士　　
西　　郷　　義　　美 第５図 クランクアングル、ｄｅｇ 第６図 スロットル震度 ＯＴ 手続補正書 平成元年　８月　４日 １、事件の表示 特願平１−１１０７０２ ２、発明の名称 内燃機関の燃焼制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　静岡県浜名郡可美村高塚３００番地名称　（２０
８）鉛末自動車工業　株式会社代表者　鈴　木　　修 ４、代理人　〒１０１　７ＥＬ　０３−２９２−４４１
１　（代表）住所　東京都千代田区神田小川町２丁目８
番地西郷特許ビル 氏名　　（８００５）弁理士　西郷義美５、補正命令の
日付　　自　発 ６、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）図面 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁第１８行の次に以下の文章を加入す
る。 「実線はセンタプラグとサイドプラグの２点点火の場合
、破線はセンタプラグのみの１点点火の場合、−点鎖線
はサイドプラグのみの１点点火の場合を示す。」 （２）図面第１図及び第５図を添付図面の如く夫々補正
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１個のメイン点火用のセンタ点火プラグと１個のサ
   ブ点火用のサイド点火プラグとを有しこれらの点火プラ
   グを点火させて内燃機関の燃焼制御を行う内燃機関の燃
   焼制御装置において、前記内燃機関の運転領域が低負荷
   時の場合に２点点火に制御し中負荷時の場合に前記サイ
   ド点火プラグのみの１点点火に制御するとともに高負荷
   時の場合には前記センタ点火プラグのみの１点点火に制
   御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の燃
   焼制御装置。