JPH0573242U - 内燃機関の圧縮圧力制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関において圧縮工程時に圧縮圧力を任
意に制御可能とする。 【構成】 燃焼室８に導通孔１０を介して導通する圧縮
圧力調整室１１を設け、導通孔１０を開閉する電磁弁１
２を圧縮工程における運転状態により任意に制御できる
判定部１４を有し、圧縮工程において導通孔１０を開閉
させることにより任意に圧縮圧力を調整し、また、圧縮
圧力調整室１１に蓄えられた混合気は、爆発・排気工程
が終了し次の吸入工程に入り排気弁が閉じてから吸気下
死点に至る間で開放して圧縮圧力調整室内の圧力をシリ
ンダ内圧力と同圧に制御可能に、かつ密閉された混合気
を未燃焼のまま排出しないように制御可能にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、内燃機関における圧縮工程時のノッキング現象を防止するための 圧縮圧力の制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のノッキング現象防止手段としては図７および図８に示すように 、エンジン本体１に取付けられたノッキング感知センサー２と冷却水温検出セン サー３および機関運転状態を検出する吸入空気量センサー４、絞り弁開度検出セ ンサー５およびこれらの情報から点火時期制御装置６により点火プラグ７の点火 遅角制御を行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来のノッキング現象防止機構では、圧縮工程時に点火遅 角制御を行うことにより排気温度が上昇し、それに伴い排気系部品が劣化する問 題点があり、また、その防止のため空燃比を通常より濃くすることにより排気温 度を制御することとなっていたため、燃費の低下および排気ガス中の大気汚染成 分の増大という問題点があった。

【０００４】 本考案は上記従来の問題点を解決すべくなされたもので、圧縮工程時に圧縮圧 力を任意に制御することにより上記の問題点を解消することのできる内燃機関の 圧縮圧力制御機構を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記技術課題を解決するため、内燃機関の燃焼室において、燃焼室 に導通孔を介して導通する圧縮圧力調整室を設け、燃焼室と圧縮圧力調整室の導 通孔を開閉する電磁弁を圧縮工程における運転状態により任意に制御できる判定 部とからなり、圧縮工程において圧縮圧力調整室の導通孔を開閉させることによ り任意に圧縮圧力を調整し、また、圧縮圧力調整のために圧縮圧力調整室に蓄え られた混合気は爆発・排気工程が終了し、次の吸入工程に入り排気弁が閉じてか ら、吸気下死点に至る間で圧縮圧力調整室を任意に開閉させ、圧縮された圧縮圧 力調整室内の混合気を開放して圧縮圧力調整室内の圧力をシリンダ内圧力と同圧 に制御可能に、かつ圧縮圧力調整のため密閉された混合気を未燃焼のまま排出し ないように制御可能に構成した内燃機関の圧縮圧力制御機構に存する。

【０００６】

【作用】

燃焼室に導通する導通孔を介して圧縮圧力調整室を設けて、運転状態による判 定部により圧縮工程で導通孔を開閉することで任意に圧縮圧力を調整可能とする 。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案の第一実施例を図１および図２にしたがって説明すると、図１は シリンダ本体１の略体断面図を示し、図２は下面図を示すもので、燃焼室８を構 成するシリンダヘッド９側の所定の位置には導通孔１０が形成され、この導通孔 １０を介して燃焼室８と連通状に所定の容積を有する圧縮圧力調整室１１が設け られ、この導通孔１０の上部側には同導通孔１０を開閉可能に電磁弁１２が設け られている。また、この電磁弁１２は、機関の運転状態、すなわち外気温、冷却 水温、ノッキングの有無、負荷等により圧縮工程中のどの段階において電磁弁１ ２を作動して圧縮圧力調整室１１と燃焼室８とを導通するかを判定する導通時期 判定部１４に接続されている。

【０００８】 上記のように構成された機関において、圧縮工程（吸・排気弁１５，１６全閉 状態）時に、導通時期判定部１４の判定により電磁弁１２が作動して導通孔１０ が開放されて燃焼室８と圧縮圧力調整室１１とが導通され、これにより混合気が 圧縮圧力調整室１１に導入される。この圧縮工程の下死点付近と上死点では圧縮 された圧力に差があるため、圧縮圧力調整室１１に入る混合気の質量に差ができ ることにより、最終的な圧縮圧力に差を付けることができ、そのときの導通時期 判定部１４の信号により適正な（ノッキングを防止できる）圧縮圧力を得ること ができる。

【０００９】 この圧縮工程中に１度導通された圧縮圧力調整室１１は点火される前に再び閉 鎖され、爆発・排気工程に移行される。

【００１０】 この爆発・排気工程終了後、再び吸入工程に移行した時点、すなわち、排気弁 １６が全閉以後において、この排気弁１６の閉止検知センサー（図示せず）によ り電磁弁１２は作動されて導通孔１０が開放され、圧縮圧力調整室１１と燃焼室 ８とが導通され、圧縮圧力調整室１１内に密閉された圧縮混合気が開放され、同 調整室１１とシリンダ内圧力とは同圧になる。なお、この排気弁閉止検知センサ ーにより圧縮圧力調整室１１内に密閉された未燃焼混合気が排気弁１６より排出 されてＨＣ成分による触媒等の劣化を防止する。

【００１１】 そして、吸入工程中に圧縮圧力調整室１１内の混合気はシリンダ側へ放出され 、シリンダ内と同圧となった圧縮圧力調整室１１は開放後、一定の時間が経過す ると、すなわち、吸入工程が終了するまでに電磁弁１２が作動して導通孔１０が 閉止されて、再び圧縮工程に移行し、以下、上記の工程が繰返し行なわれる。

【００１２】 上記のように圧縮工程の機関の運転状態に応じた判定時期に導通時期判定部１ ４の信号により電磁弁１２を作動して圧縮圧力調整室１１と燃焼室８とを導通し てその一部を圧縮圧力調整室１１に導入して圧縮圧力を下げる、すなわち、最終 的な圧縮圧力を機関の運転状態で任意に調整することで、点火遅角制御等を行う ことなくノッキング現象を防止することができ、また、点火遅角制御による排気 温度上昇にともなう排気系部品の劣化およびその防止のための空燃費リッチ制御 による燃費の低下、さらには排気ガス中の大気汚染成分の増大を防止することが できる。

【００１３】 次に、本考案の第２実施例を図３および図４にしたがって説明すると、図３は シリンダ本体１の略体断面図を示し、図４は下面図を示すもので、燃焼室８を構 成するシリンダヘッド９側の所定の位置には第１実施例と同様に導通孔１０が形 成され、この導通孔１０を介して燃焼室８と連通状に所定の容積を有する圧縮圧 力調整室１１が設けられ、この導通孔１０の上部側には同導通孔１０を開閉可能 に電磁弁２２が設けられている。また、圧縮圧力調整室１１には容積調整装置１ ７が取付けられ、この容積調整装置１７は、アクチュエータ１８とロッド１９と 隔壁２０とばね２１とにより構成され、アクチュエータ１８により隔壁２０が圧 力調整室１１に沿って摺動されて容積を変更可能に設けられている。また、第１ 実施例の電磁弁１２は機関の運転状態、すなわち、外気温、冷却水温、ノッキン グの有無、負荷等により圧縮工程中のどの段階において電磁弁１２を作動して圧 縮圧力調整室１１と燃焼室８とを導通するかを判定する導通時期判定部１４に接 続されていたが、この第２実施例の電磁弁２２の作動による圧縮圧力調整室１１ と燃焼室８との導通の開閉時期は圧縮工程中の一定の時期に行うように設定され 、また、容積調整装置１７は機関の運転状態、すなわち外気温、冷却水温、ノッ キングの有無、負荷等により容積を判定する容積判定部２３に接続されて、容積 の変化で最終的な圧縮圧力を機関の運転状況に適合した圧力に調整するように設 けられている。基本作用は第１実施例と同様である。したがって、第１実施例と 同等の作用効果を奏するものである。

【００１４】 次に、本考案の第３実施例を図５および図６にしたがって説明すると、燃焼室 ８を構成するシリンダヘッド９側の所定の位置には第１実施例と同様に導通孔１ ０が形成され、この導通孔１０を介して燃焼室８と連通状に所定の容積を有する 圧縮圧力調整室１１が設けられ、この導通孔１０の上部側には同導通孔１０を開 閉可能に電磁弁２５が設けられている。また、この電磁弁２５に設けたバルブ２ ６の先端は導通孔１０に臨むように設けられて、導通孔１０の開閉および導通孔 １０の通路面積を開縮可能に設けられ、この電磁弁２５の作動は機関の運転状態 、すなわち外気温、冷却水温、ノッキングの有無、負荷等により圧縮工程中の一 定の時期に作動して圧縮圧力調整室１１と燃焼室８とを導通し、かつ運転状態に 応じた通路径に保持する導通判定部２７に接続されて、最終的な圧縮圧力を機関 の運転状況に適合した圧力に調整するように設けられている。基本作用は第１実 施例と同様である。したがって、第１実施例と同等の作用効果を奏するものであ る。

【００１５】

【考案の効果】

上記したように燃焼室に導通する導通孔を介して圧縮圧力調整室を設けて、運 転状態による判定部により圧縮工程で導通部を開閉することで任意に圧縮圧力を 調整する構成としたので、機関の運転状態に適合した圧縮圧力を任意に制御し、 ノッキング現象を防止することができ、また、点火遅角制御による排気温度上昇 にともなう排気系部品の劣化およびその防止のための空燃費リッチ制御による燃 費の低下、さらには排気ガス中の大気汚染成分の増大を防止することができる。 また、ノッキング現象の発生しにくい状態にあっては圧縮圧力の任意な制御によ り、圧縮圧力を通常より高めることができるので、高圧縮圧力による燃焼効率の 増大に伴う出力の増大および燃費の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例のシリンダ本体の略体断面
図である。

【図２】図１の下面図である。

【図３】本考案の第２実施例のシリンダ本体の略体断面
図である。

【図４】図３の下面図である。

【図５】本考案の第３実施例のシリンダ本体の略体断面
図である。

【図６】図５の下面図である。

【図７】従来のシリンダ本体の略体断面図である。

【図８】図７の下面図である。

【符号の説明】

８ 燃焼室 １０ 導通孔 １１ 圧縮圧力調整室 １２，２２，２５ 電磁弁 １４ 導通時期判定部 １７ 容積調整装置 ２３ 容積判定部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室において、燃焼室に導
   通孔を介して導通する圧縮圧力調整室を設け、該圧縮圧
   力調整室の導通孔を開閉する電磁弁を圧縮工程における
   運転状態により任意に制御できる判定部とからなり、圧
   縮工程において圧縮圧力調整室の導通孔を開閉させるこ
   とにより任意に圧縮圧力を調整し、また、圧縮圧力調整
   のために圧縮圧力調整室に蓄えられた混合気は爆発・排
   気工程が終了し、次の吸入工程に入り排気弁が閉じてか
   ら、吸気下死点に至る間で圧縮圧力調整室を任意に開閉
   させ、圧縮された圧縮圧力調整室内の混合気を開放して
   圧縮圧力調整室内の圧力をシリンダ内圧力と同圧に制御
   可能に、かつ圧縮圧力調整のため密閉された混合気を未
   燃焼のまま排出しないように制御可能に構成した内燃機
   関の圧縮圧力制御機構。