JPH11229879A - 圧縮自着火機関及びその制御方法 - Google Patents
圧縮自着火機関及びその制御方法Info
- Publication number
- JPH11229879A JPH11229879A JP10030826A JP3082698A JPH11229879A JP H11229879 A JPH11229879 A JP H11229879A JP 10030826 A JP10030826 A JP 10030826A JP 3082698 A JP3082698 A JP 3082698A JP H11229879 A JPH11229879 A JP H11229879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- self
- ignition
- timing
- chamber
- engine
- 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
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
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼し、且つ、
自着火を好適に制御可能な圧縮自着火機関と制御方法の
提供。 【解決手段】 自着火を促進する窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）、或いは空気と反応して窒素酸化物を生成するオゾ
ン（Ｏ3 ）を燃焼室（ＢＳ）内に供給する様に構成し
た。
自着火を好適に制御可能な圧縮自着火機関と制御方法の
提供。 【解決手段】 自着火を促進する窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）、或いは空気と反応して窒素酸化物を生成するオゾ
ン（Ｏ3 ）を燃焼室（ＢＳ）内に供給する様に構成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に関するも
のであり、より詳細には、燃焼室内で自着火して瞬時に
燃焼する圧縮自着火機関に関する。
のであり、より詳細には、燃焼室内で自着火して瞬時に
燃焼する圧縮自着火機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼する圧
縮自着火機関について、図１０−図１２を参照して説明
する。なお、当然のことではあるが、図１０−図１２か
ら明らかな様に、この機関には点火手段は設けられてい
ない。全体を符号１で示す自着火機関の作動に際して、
先ず図１０で示す圧縮行程において、シリンダＳに対し
てピストンＰが矢印Ｕで示す様に上昇して、シリンダＳ
及びピストンＰにより画定される燃焼空間ＢＳを圧縮す
る。
縮自着火機関について、図１０−図１２を参照して説明
する。なお、当然のことではあるが、図１０−図１２か
ら明らかな様に、この機関には点火手段は設けられてい
ない。全体を符号１で示す自着火機関の作動に際して、
先ず図１０で示す圧縮行程において、シリンダＳに対し
てピストンＰが矢印Ｕで示す様に上昇して、シリンダＳ
及びピストンＰにより画定される燃焼空間ＢＳを圧縮す
る。
【０００３】圧縮の結果、燃焼空間ＢＳが所定の高温・
高圧下にさらされると、燃焼空間ＢＳ内の未燃ガスの自
着火が発生する（図１１）。図１１では明確には表現さ
れていないが、自着火条件に至った燃焼空間ＢＳ内の未
燃混合気は瞬時に燃焼する。その結果、燃焼空間ＢＳは
膨張し、ピストンＰは矢印Ｄで示される様に下方へ押し
下げられるのである（図１２）。
高圧下にさらされると、燃焼空間ＢＳ内の未燃ガスの自
着火が発生する（図１１）。図１１では明確には表現さ
れていないが、自着火条件に至った燃焼空間ＢＳ内の未
燃混合気は瞬時に燃焼する。その結果、燃焼空間ＢＳは
膨張し、ピストンＰは矢印Ｄで示される様に下方へ押し
下げられるのである（図１２）。
【０００４】この様に自着火による圧縮自着火機関は、
点火手段が不必要であると共に、圧縮空気中に燃料を噴
霧する必要も無い。そのため、構成を簡素化することが
出来るので、非常に有用な技術であると考えられてい
る。
点火手段が不必要であると共に、圧縮空気中に燃料を噴
霧する必要も無い。そのため、構成を簡素化することが
出来るので、非常に有用な技術であると考えられてい
る。
【０００５】しかし、自着火の制御は非常に困難であ
り、そのため、実用化には至っていないのが実情であ
る。
り、そのため、実用化には至っていないのが実情であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した様な
従来技術に鑑みて提案されたものであり、燃焼室内で自
着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関であって、自着
火を好適に制御可能な圧縮自着火機関と、その制御方法
の提供を目的としている。
従来技術に鑑みて提案されたものであり、燃焼室内で自
着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関であって、自着
火を好適に制御可能な圧縮自着火機関と、その制御方法
の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、米国自動車技
術会（ＳＡＥ）が１９９３年１０月１８日から２１日に
開催した「燃料及び潤滑の会議と展示」（Ｆｕｅｌｓ
ａｎｄ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ Ｍｅｅｔｉｎｇ ａｎ
ｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ）で発表された「エンジンに
おいて窒素酸化物が燃料の自着火に及ぼす影響」（Ｔｈ
ｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｎｉｔｒｉｃ Ｏｘｉｄｅ
ｏｎ Ａｕｔｏｉｇｎｉｔｉｏｎ ｏｆａ Ｐｒｉｍａ
ｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｆｕｅｌ Ｂｌｅｎｄ ｉ
ｎ ａＭｏｔｏｒｅｄ Ｅｎｇｉｎｅ）なる論文におい
て、窒素酸化物（ＮＯｘ）が自着火に影響を及ぼす旨、
より具体的にはＮＯｘが存在する雰囲気下では自着火が
生じ易い旨が記載されていることに着目した。
術会（ＳＡＥ）が１９９３年１０月１８日から２１日に
開催した「燃料及び潤滑の会議と展示」（Ｆｕｅｌｓ
ａｎｄ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ Ｍｅｅｔｉｎｇ ａｎ
ｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ）で発表された「エンジンに
おいて窒素酸化物が燃料の自着火に及ぼす影響」（Ｔｈ
ｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｎｉｔｒｉｃ Ｏｘｉｄｅ
ｏｎ Ａｕｔｏｉｇｎｉｔｉｏｎ ｏｆａ Ｐｒｉｍａ
ｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｆｕｅｌ Ｂｌｅｎｄ ｉ
ｎ ａＭｏｔｏｒｅｄ Ｅｎｇｉｎｅ）なる論文におい
て、窒素酸化物（ＮＯｘ）が自着火に影響を及ぼす旨、
より具体的にはＮＯｘが存在する雰囲気下では自着火が
生じ易い旨が記載されていることに着目した。
【０００８】本発明の圧縮自着火機関は、燃焼室内で自
着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関において、自着
火を促進する窒素酸化物（ＮＯｘ）、或いは空気と反応
して窒素酸化物（ＮＯｘ）を生成するオゾンを燃焼室内
に供給する様に構成されていることを特徴としている。
着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関において、自着
火を促進する窒素酸化物（ＮＯｘ）、或いは空気と反応
して窒素酸化物（ＮＯｘ）を生成するオゾンを燃焼室内
に供給する様に構成されていることを特徴としている。
【０００９】係る構成を有する本発明によれば、ＮＯｘ
或いはオゾンを燃焼室内に供給する様に構成しているの
で、自着火が生じ難い状態となった際にはＮＯｘを燃焼
室内に供給して、自着火を生じ易い雰囲気とすることが
出来る。そのため、従来は不可能であった安定した運転
が可能となるのである。
或いはオゾンを燃焼室内に供給する様に構成しているの
で、自着火が生じ難い状態となった際にはＮＯｘを燃焼
室内に供給して、自着火を生じ易い雰囲気とすることが
出来る。そのため、従来は不可能であった安定した運転
が可能となるのである。
【００１０】ここで、オゾンＯ3 を燃焼室に供給するの
は、空気中の窒素Ｎ2 と Ｎ2 ＋２Ｏ3 → ２ＮＯ＋２Ｏ2 Ｎ2 ＋２Ｏ3 → ２ＮＯ2 ＋Ｏ2 なる式で示される化学反応を行って、ＮＯｘを形成する
からである。
は、空気中の窒素Ｎ2 と Ｎ2 ＋２Ｏ3 → ２ＮＯ＋２Ｏ2 Ｎ2 ＋２Ｏ3 → ２ＮＯ2 ＋Ｏ2 なる式で示される化学反応を行って、ＮＯｘを形成する
からである。
【００１１】ここで、ＮＯｘ或いはオゾンを燃焼室内に
供給する構造として、例えば、ＮＯｘ或いはオゾンの貯
蔵手段やオゾン発生装置を設け、その貯蔵手段やオゾン
発生装置の出力管（ＮＯｘ或いはオゾンの供給管）を本
発明の圧縮自着火機関の吸気管に合流せしめることが好
ましい。または、ＮＯｘ或いはオゾンの貯蔵手段やオゾ
ン発生装置の出力管（ＮＯｘ或いはオゾンの供給管）
を、本発明の圧縮自着火機関の燃焼室に直接連通しても
良い。
供給する構造として、例えば、ＮＯｘ或いはオゾンの貯
蔵手段やオゾン発生装置を設け、その貯蔵手段やオゾン
発生装置の出力管（ＮＯｘ或いはオゾンの供給管）を本
発明の圧縮自着火機関の吸気管に合流せしめることが好
ましい。または、ＮＯｘ或いはオゾンの貯蔵手段やオゾ
ン発生装置の出力管（ＮＯｘ或いはオゾンの供給管）
を、本発明の圧縮自着火機関の燃焼室に直接連通しても
良い。
【００１２】本発明の実施に際して、前記機関の自着火
タイミングに関する情報を検出する検出手段と、前記機
関の燃焼室内へ供給されるＮＯｘ或いはオゾンの供給量
を調節する供給量調節手段と、検出手段からの情報に基
づいて供給量調節手段を制御する制御手段とを有してお
り、該制御手段は、検出手段によって得られた情報から
自着火のタイミングを求め、求められた自着火タイミン
グが適正なタイミングに対して早い場合はＮＯｘ或いは
オゾンの供給量を減少し、タイミングが適正な場合はＮ
Ｏｘ或いはオゾンの供給量を維持し、自着火タイミング
が適正なタイミングに対して遅い場合はＮＯｘ或いはオ
ゾンの供給量を増加する制御を行う様に構成されている
のが好ましい。
タイミングに関する情報を検出する検出手段と、前記機
関の燃焼室内へ供給されるＮＯｘ或いはオゾンの供給量
を調節する供給量調節手段と、検出手段からの情報に基
づいて供給量調節手段を制御する制御手段とを有してお
り、該制御手段は、検出手段によって得られた情報から
自着火のタイミングを求め、求められた自着火タイミン
グが適正なタイミングに対して早い場合はＮＯｘ或いは
オゾンの供給量を減少し、タイミングが適正な場合はＮ
Ｏｘ或いはオゾンの供給量を維持し、自着火タイミング
が適正なタイミングに対して遅い場合はＮＯｘ或いはオ
ゾンの供給量を増加する制御を行う様に構成されている
のが好ましい。
【００１３】ここで、自着火タイミングが適正なタイミ
ングに対して早いということは、前記機関の燃焼室が自
着火し易い状態、或いは、ＮＯｘが必要以上に含有され
ている状態にあることを意味している。この様な場合に
は燃焼室の雰囲気を自着火し難い方向へ移行するべく、
ＮＯｘ或いはオゾンの供給量を減少する。一方、自着火
タイミングが適正なタイミングに対して遅いということ
は、前記機関の燃焼室が自着火し難い状態、或いは、Ｎ
Ｏｘが十分に含有されていない状態にあることを意味し
ている。そのため、この様な場合には燃焼室の雰囲気を
自着火し易い方向へ移行するべく、ＮＯｘ或いはオゾン
の供給量を増加する。
ングに対して早いということは、前記機関の燃焼室が自
着火し易い状態、或いは、ＮＯｘが必要以上に含有され
ている状態にあることを意味している。この様な場合に
は燃焼室の雰囲気を自着火し難い方向へ移行するべく、
ＮＯｘ或いはオゾンの供給量を減少する。一方、自着火
タイミングが適正なタイミングに対して遅いということ
は、前記機関の燃焼室が自着火し難い状態、或いは、Ｎ
Ｏｘが十分に含有されていない状態にあることを意味し
ている。そのため、この様な場合には燃焼室の雰囲気を
自着火し易い方向へ移行するべく、ＮＯｘ或いはオゾン
の供給量を増加する。
【００１４】この様な本発明の圧縮自着火機関を制御す
る本発明の制御方法は、燃焼室内で自着火して瞬時に燃
焼する圧縮自着火機関を制御する制御方法において、前
記機関の自着火タイミングに関する情報を検出する検出
工程と、検出工程によって得られた情報から自着火のタ
イミングを求める工程と、求められた自着火タイミング
が適正なタイミングに対して早い場合はＮＯｘ或いはオ
ゾンの供給量を減少し、タイミングが適正な場合はＮＯ
ｘ或いはオゾンの供給量を維持し、自着火タイミングが
適正なタイミングに対して遅い場合はＮＯｘ或いはオゾ
ンの供給量を増加する様に制御する工程、とを有してい
る。
る本発明の制御方法は、燃焼室内で自着火して瞬時に燃
焼する圧縮自着火機関を制御する制御方法において、前
記機関の自着火タイミングに関する情報を検出する検出
工程と、検出工程によって得られた情報から自着火のタ
イミングを求める工程と、求められた自着火タイミング
が適正なタイミングに対して早い場合はＮＯｘ或いはオ
ゾンの供給量を減少し、タイミングが適正な場合はＮＯ
ｘ或いはオゾンの供給量を維持し、自着火タイミングが
適正なタイミングに対して遅い場合はＮＯｘ或いはオゾ
ンの供給量を増加する様に制御する工程、とを有してい
る。
【００１５】ここで、本発明の制御方法の実施に際し
て、自動制御にのみ限定されるのではない。より具体的
には、前記「制御する工程」はコントロールユニットに
限定されるのではなく、人力による制御も含む文言であ
る。
て、自動制御にのみ限定されるのではない。より具体的
には、前記「制御する工程」はコントロールユニットに
限定されるのではなく、人力による制御も含む文言であ
る。
【００１６】また、本発明の圧縮自着火機関は、燃焼室
内で自着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関におい
て、燃焼室内にスワール流、逆スワール流、或いは逆タ
ンブル流を発生せしめ、以て燃焼室内に残留する残留ガ
スと未燃ガスとを均一に混合して、ＮＯｘを燃焼室内で
均一に分布させる様に構成している。
内で自着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関におい
て、燃焼室内にスワール流、逆スワール流、或いは逆タ
ンブル流を発生せしめ、以て燃焼室内に残留する残留ガ
スと未燃ガスとを均一に混合して、ＮＯｘを燃焼室内で
均一に分布させる様に構成している。
【００１７】係る構成を具備する本発明の圧縮自着火機
関によれば、ＮＯｘを燃焼室内で均一に分布するため、
燃焼室の一部のみにＮＯｘが偏在している場合に比較し
て、自着火を均一に発生させ易くなると共に、安定した
運転を維持し易くなる。
関によれば、ＮＯｘを燃焼室内で均一に分布するため、
燃焼室の一部のみにＮＯｘが偏在している場合に比較し
て、自着火を均一に発生させ易くなると共に、安定した
運転を維持し易くなる。
【００１８】本発明の実施に際して、機関の吸気ポート
と排気ポートとを、燃焼室の中心軸に対して対称に配置
すれば、ＮＯｘのより一層均一な分布を図ることが出来
るので、好ましい。
と排気ポートとを、燃焼室の中心軸に対して対称に配置
すれば、ＮＯｘのより一層均一な分布を図ることが出来
るので、好ましい。
【００１９】さらに本発明の圧縮自着火機関は、燃焼室
内で自着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関であっ
て、且つ、副室を有する圧縮自着火機関において、副室
から前記機関の燃焼室（主室）に対して火炎ジェットを
噴射することにより、副室における燃焼によって発生し
たＮＯｘを前記機関の燃焼室（主室）内に均一に分布せ
しめる様に構成されたことを特徴としている。
内で自着火して瞬時に燃焼する圧縮自着火機関であっ
て、且つ、副室を有する圧縮自着火機関において、副室
から前記機関の燃焼室（主室）に対して火炎ジェットを
噴射することにより、副室における燃焼によって発生し
たＮＯｘを前記機関の燃焼室（主室）内に均一に分布せ
しめる様に構成されたことを特徴としている。
【００２０】副室における燃焼を、燃焼室（主室）に比
較してＮＯｘ過剰にせしめ、副室燃焼により過剰に生成
されたＮＯｘを主室へ均一に分布すれば、主室を、圧縮
による自着火を生じ易い雰囲気にすることが出来るので
ある。
較してＮＯｘ過剰にせしめ、副室燃焼により過剰に生成
されたＮＯｘを主室へ均一に分布すれば、主室を、圧縮
による自着火を生じ易い雰囲気にすることが出来るので
ある。
【００２１】ここで、前記機関の自着火タイミングに関
する情報を検出する検出手段と、前記副室へ供給される
燃料供給量を調節する調節手段と、検出手段からの情報
に基づいて調節手段を制御する制御手段とを有してお
り、該制御手段は、検出手段によって得られた情報から
自着火のタイミングを求め、求められた自着火タイミン
グが適正なタイミングに対して早い場合は、副室の混合
気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大とな
る理論最適値から遠ざけ、自着火タイミングが適正な場
合は副室の混合気の空気過剰率を維持し、自着火タイミ
ングが適正なタイミングに対して遅い場合は、副室の混
合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大と
なる理論最適値に近付けるよう制御を行うのが好まし
い。自着火タイミングが適正なタイミングに対して早い
ということは、前記機関の燃焼室が自着火し易い状態、
或いは、ＮＯｘが必要以上に含有されている状態にある
ことを意味している。この様な場合には、副室の混合気
の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大となる
理論最適値から遠ざけて、副室におけるＮＯｘ生成量を
減少し、以て、主室の雰囲気を自着火し難い方向へ移行
する。ここで、空気過剰率の理論最適値（燃焼によるＮ
Ｏｘ生成量が最大となる理論最適値）は、１．１近傍で
ある。副室におけるＮＯｘ生成量は、副室の混合気の空
気過剰率が１．１の時が最も多く、空気過剰率の数値が
１．１から離隔するほどＮＯｘ生成量は減少するからで
ある。そして、空気過剰率の数値が１．１よりも離隔す
る様にせしめれば、ＮＯｘ生成量は減少し、主室の雰囲
気は自着火し難い方向へ移行するのである。
する情報を検出する検出手段と、前記副室へ供給される
燃料供給量を調節する調節手段と、検出手段からの情報
に基づいて調節手段を制御する制御手段とを有してお
り、該制御手段は、検出手段によって得られた情報から
自着火のタイミングを求め、求められた自着火タイミン
グが適正なタイミングに対して早い場合は、副室の混合
気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大とな
る理論最適値から遠ざけ、自着火タイミングが適正な場
合は副室の混合気の空気過剰率を維持し、自着火タイミ
ングが適正なタイミングに対して遅い場合は、副室の混
合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大と
なる理論最適値に近付けるよう制御を行うのが好まし
い。自着火タイミングが適正なタイミングに対して早い
ということは、前記機関の燃焼室が自着火し易い状態、
或いは、ＮＯｘが必要以上に含有されている状態にある
ことを意味している。この様な場合には、副室の混合気
の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大となる
理論最適値から遠ざけて、副室におけるＮＯｘ生成量を
減少し、以て、主室の雰囲気を自着火し難い方向へ移行
する。ここで、空気過剰率の理論最適値（燃焼によるＮ
Ｏｘ生成量が最大となる理論最適値）は、１．１近傍で
ある。副室におけるＮＯｘ生成量は、副室の混合気の空
気過剰率が１．１の時が最も多く、空気過剰率の数値が
１．１から離隔するほどＮＯｘ生成量は減少するからで
ある。そして、空気過剰率の数値が１．１よりも離隔す
る様にせしめれば、ＮＯｘ生成量は減少し、主室の雰囲
気は自着火し難い方向へ移行するのである。
【００２２】一方、自着火タイミングが適正なタイミン
グに対して遅いということは、前記機関の燃焼室が自着
火し難い状態、或いは、ＮＯｘが十分に含有されていな
い状態にあることを意味している。そのため、副室の混
合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大と
なる理論最適値に近付けて、副室におけるＮＯｘ生成量
を増加し、主室の雰囲気を自着火し易い方向へ移行する
のである。
グに対して遅いということは、前記機関の燃焼室が自着
火し難い状態、或いは、ＮＯｘが十分に含有されていな
い状態にあることを意味している。そのため、副室の混
合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大と
なる理論最適値に近付けて、副室におけるＮＯｘ生成量
を増加し、主室の雰囲気を自着火し易い方向へ移行する
のである。
【００２３】この様な本発明の圧縮自着火機関を制御す
るための本発明の制御方法は、燃焼室内で自着火して瞬
時に燃焼する圧縮自着火機関であって、且つ、副室を有
する圧縮自着火機関を制御する制御方法において、前記
圧縮自着火機関の自着火タイミングに関する情報を検出
する検出工程と、前記副室へ供給される燃料供給量を調
節する燃料供給量調節工程と、検出工程で得られた情報
から自着火のタイミングを求める工程と、求められた自
着火タイミングが適正なタイミングに対して早い場合
は、副室の混合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生
成量が最大となる理論最適値から遠ざけ、タイミングが
適正な場合は副室の混合気の空気過剰率を維持し、自着
火タイミングが適正なタイミングに対して遅い場合は、
副室の混合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量
が最大となる理論最適値に近付ける様に制御する工程、
とを有している。
るための本発明の制御方法は、燃焼室内で自着火して瞬
時に燃焼する圧縮自着火機関であって、且つ、副室を有
する圧縮自着火機関を制御する制御方法において、前記
圧縮自着火機関の自着火タイミングに関する情報を検出
する検出工程と、前記副室へ供給される燃料供給量を調
節する燃料供給量調節工程と、検出工程で得られた情報
から自着火のタイミングを求める工程と、求められた自
着火タイミングが適正なタイミングに対して早い場合
は、副室の混合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生
成量が最大となる理論最適値から遠ざけ、タイミングが
適正な場合は副室の混合気の空気過剰率を維持し、自着
火タイミングが適正なタイミングに対して遅い場合は、
副室の混合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量
が最大となる理論最適値に近付ける様に制御する工程、
とを有している。
【００２４】ここで、この制御方法は自動制御にのみ適
用されるのではなく、人手を用いた制御にも適用可能で
ある。そして、前記「制御する工程」を実行する手段
は、電子的な制御手段（ＣＰＵ等）に限定されるのでは
なく、作業員すなわち人手でも良いのである。
用されるのではなく、人手を用いた制御にも適用可能で
ある。そして、前記「制御する工程」を実行する手段
は、電子的な制御手段（ＣＰＵ等）に限定されるのでは
なく、作業員すなわち人手でも良いのである。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図１−図９を参照して、本
発明の実施形態を説明する。なお、添附図面において、
同一の部材には同一の符号を付しておく。
発明の実施形態を説明する。なお、添附図面において、
同一の部材には同一の符号を付しておく。
【００２６】図１は本発明の第１実施形態を示してい
る。全体を符号１０で示す圧縮自着火機関は、吸気管１
２、排気管１４、吸気弁１６、排気弁１８、及び、自着
火のタイミングを知るための圧力センサＰ１（機関の自
着火タイミングに関する情報を検出する検出手段）を有
している。そして吸気管１２には、ＮＯｘ或いはオゾン
の貯蔵手段２０と、ＮＯｘ或いはオゾンを吸気管１２内
に噴射するためのノズル２２と、貯蔵手段２０の出力管
（ＮＯｘ或いはオゾンの供給管）２４と、該出力管２４
に介装された開閉弁Ｖ１（機関の燃焼室内へ供給される
ＮＯｘ或いはオゾンの供給量を調節する供給量調節手
段）とを有している。なお、開閉弁Ｖ１は開度調整自在
に構成されている。また、貯蔵手段２０に代えて、オゾ
ン発生装置（オゾナイザー）を設けても良い。
る。全体を符号１０で示す圧縮自着火機関は、吸気管１
２、排気管１４、吸気弁１６、排気弁１８、及び、自着
火のタイミングを知るための圧力センサＰ１（機関の自
着火タイミングに関する情報を検出する検出手段）を有
している。そして吸気管１２には、ＮＯｘ或いはオゾン
の貯蔵手段２０と、ＮＯｘ或いはオゾンを吸気管１２内
に噴射するためのノズル２２と、貯蔵手段２０の出力管
（ＮＯｘ或いはオゾンの供給管）２４と、該出力管２４
に介装された開閉弁Ｖ１（機関の燃焼室内へ供給される
ＮＯｘ或いはオゾンの供給量を調節する供給量調節手
段）とを有している。なお、開閉弁Ｖ１は開度調整自在
に構成されている。また、貯蔵手段２０に代えて、オゾ
ン発生装置（オゾナイザー）を設けても良い。
【００２７】圧力センサＰ１で検出された筒内圧力は伝
達ラインＳＬ１を介してコントロールユニット（制御手
段）２６に伝達され、コントロールユニット２６は、セ
ンサＰ１よって計測された圧力から自着火のタイミング
を求め、求められた圧力タイミングに対応する弁開度制
御信号を、伝達ラインＳＬ２を介して開閉弁Ｖ１に伝達
する。そして、開閉弁Ｖ１は制御信号に応答した弁開度
となり、その弁開度に対応する量のＮＯｘ或いはオゾン
が、出力管２４及びノズル２２を介して吸気管１２内に
供給される。
達ラインＳＬ１を介してコントロールユニット（制御手
段）２６に伝達され、コントロールユニット２６は、セ
ンサＰ１よって計測された圧力から自着火のタイミング
を求め、求められた圧力タイミングに対応する弁開度制
御信号を、伝達ラインＳＬ２を介して開閉弁Ｖ１に伝達
する。そして、開閉弁Ｖ１は制御信号に応答した弁開度
となり、その弁開度に対応する量のＮＯｘ或いはオゾン
が、出力管２４及びノズル２２を介して吸気管１２内に
供給される。
【００２８】係る構成を有する第１実施形態によれば、
センサＰ１の計測結果から燃焼室ＢＳ内が自着火が生じ
難い雰囲気であることが判明した際には、ＮＯｘ或いは
オゾンの供給量を増加することにより、自着火を生じ易
い雰囲気とすることが出来る。そのため、自着火により
燃焼行程を実行する圧縮自着火機関であっても、安定し
た運転が実現出来る。
センサＰ１の計測結果から燃焼室ＢＳ内が自着火が生じ
難い雰囲気であることが判明した際には、ＮＯｘ或いは
オゾンの供給量を増加することにより、自着火を生じ易
い雰囲気とすることが出来る。そのため、自着火により
燃焼行程を実行する圧縮自着火機関であっても、安定し
た運転が実現出来る。
【００２９】次に、図２を参照して、図１の実施形態の
制御を説明する。先ず、自着火のタイミングに関する情
報である機関１０内の筒内圧力を圧力センサＰ１によっ
て検出する（ステップＳ１）。そして、検出された圧力
に基づいてコントロールユニット２６では自着火のタイ
ミングが求められ、求められた自着火タイミングが適正
か否かが判断される（ステップＳ２）ここで、自着火タ
イミングが適正であれば（ステップＳ２が「適正」）、
機関１０の燃焼室ＢＳは自着火に好適な雰囲気下にあ
り、或いは、燃焼室ＢＳはＮＯｘの含有量は適正であ
る。従って、開閉弁Ｖ１の開度はそのままの状態に保持
され、ＮＯｘ或いはオゾンの発生量（図示しないオゾナ
イザを用いた場合）もそのままに維持される（ステップ
Ｓ３）。
制御を説明する。先ず、自着火のタイミングに関する情
報である機関１０内の筒内圧力を圧力センサＰ１によっ
て検出する（ステップＳ１）。そして、検出された圧力
に基づいてコントロールユニット２６では自着火のタイ
ミングが求められ、求められた自着火タイミングが適正
か否かが判断される（ステップＳ２）ここで、自着火タ
イミングが適正であれば（ステップＳ２が「適正」）、
機関１０の燃焼室ＢＳは自着火に好適な雰囲気下にあ
り、或いは、燃焼室ＢＳはＮＯｘの含有量は適正であ
る。従って、開閉弁Ｖ１の開度はそのままの状態に保持
され、ＮＯｘ或いはオゾンの発生量（図示しないオゾナ
イザを用いた場合）もそのままに維持される（ステップ
Ｓ３）。
【００３０】しかし、自着火タイミングが適正なタイミ
ングに対して早ければ（ステップＳ２が「早い」）、機
関１０の燃焼室ＢＳは自着火し易い雰囲気下、或いは、
ＮＯｘが必要以上に含有されている雰囲気下にあること
を意味している。従って、燃焼室ＢＳの雰囲気を自着火
し難い方向へ移行するべく、ＮＯｘ或いはオゾンの供給
量を減少するため、開閉弁Ｖ１の開度を絞り（開度が
小）、ＮＯｘ或いはオゾンの供給量（図示しないオゾナ
イザを用いた場合）を減少するのである（ステップＳ
４）。
ングに対して早ければ（ステップＳ２が「早い」）、機
関１０の燃焼室ＢＳは自着火し易い雰囲気下、或いは、
ＮＯｘが必要以上に含有されている雰囲気下にあること
を意味している。従って、燃焼室ＢＳの雰囲気を自着火
し難い方向へ移行するべく、ＮＯｘ或いはオゾンの供給
量を減少するため、開閉弁Ｖ１の開度を絞り（開度が
小）、ＮＯｘ或いはオゾンの供給量（図示しないオゾナ
イザを用いた場合）を減少するのである（ステップＳ
４）。
【００３１】一方、自着火タイミングが適正なタイミン
グに対して遅ければ（ステップＳ２が「遅い」）、機関
１０の燃焼室ＢＳが自着火し難い雰囲気下、或いは、Ｎ
Ｏｘが十分に含有されていない雰囲気下にあることを意
味している。従って、燃焼室ＢＳの雰囲気を自着火し易
い方向へ移行するべく、ＮＯｘ或いはオゾンの供給量を
増加するため、開閉弁Ｖ１の開度を拡げ（開度が大）、
ＮＯｘ或いはオゾンの発生量（図示しないオゾナイザを
用いた場合）を増加するのである（ステップＳ５）。
グに対して遅ければ（ステップＳ２が「遅い」）、機関
１０の燃焼室ＢＳが自着火し難い雰囲気下、或いは、Ｎ
Ｏｘが十分に含有されていない雰囲気下にあることを意
味している。従って、燃焼室ＢＳの雰囲気を自着火し易
い方向へ移行するべく、ＮＯｘ或いはオゾンの供給量を
増加するため、開閉弁Ｖ１の開度を拡げ（開度が大）、
ＮＯｘ或いはオゾンの発生量（図示しないオゾナイザを
用いた場合）を増加するのである（ステップＳ５）。
【００３２】ステップＳ３−Ｓ５のいずれかの処理が完
了したならば、再びステップＳ１に戻り、以下、機関１
０の運転が完了するまでこの処理を繰り返す。
了したならば、再びステップＳ１に戻り、以下、機関１
０の運転が完了するまでこの処理を繰り返す。
【００３３】図３は本発明の第２実施形態に係る圧縮自
着火機関を示している。図３において全体を符号３０で
示す圧縮自着火機関は、図１で示す機関１０と概略同様
な構成を有している。但し、図３の機関３０は、ＮＯｘ
或いはオゾンの貯蔵手段２０−２の出力管（ＮＯｘ或い
はオゾンの供給管）２４−２（或いはその先端のノズル
２２−２）が、圧縮自着火機関３０の燃焼室ＢＳに直接
連通している点が、第１実施形態とは相違している。
着火機関を示している。図３において全体を符号３０で
示す圧縮自着火機関は、図１で示す機関１０と概略同様
な構成を有している。但し、図３の機関３０は、ＮＯｘ
或いはオゾンの貯蔵手段２０−２の出力管（ＮＯｘ或い
はオゾンの供給管）２４−２（或いはその先端のノズル
２２−２）が、圧縮自着火機関３０の燃焼室ＢＳに直接
連通している点が、第１実施形態とは相違している。
【００３４】その他の構成及び作用効果は、第１実施形
態と同様であるので、重複説明は省略する。また、図３
における図示は省略されているが、圧縮自着火機関３０
における自着火のタイミングを求めるための圧力センサ
（図１の部材Ｐ１）と、出力管２４−２に介装される開
閉弁（図１の部材Ｖ１）と、コントロールユニット（図
１の部材２６）と、伝達ライン（図１の部材ＳＬ１、Ｓ
Ｌ２）とを設けて、第１実施形態と同様の制御（図２参
照）を行う事も出来る。
態と同様であるので、重複説明は省略する。また、図３
における図示は省略されているが、圧縮自着火機関３０
における自着火のタイミングを求めるための圧力センサ
（図１の部材Ｐ１）と、出力管２４−２に介装される開
閉弁（図１の部材Ｖ１）と、コントロールユニット（図
１の部材２６）と、伝達ライン（図１の部材ＳＬ１、Ｓ
Ｌ２）とを設けて、第１実施形態と同様の制御（図２参
照）を行う事も出来る。
【００３５】図４−図６は本発明の第３実施形態を示し
ている。図４において、全体を符号４０で示す圧縮自着
火機関では、吸気ポートＩＰ、ＩＰを介して流入する未
燃混合気は、それぞれ符号ＲＴ−１、ＲＴ−２で示す様
な流れを形成する。そして、この２本の未燃混合気の流
れＲＴ−１、ＲＴ−２は、所謂「逆タンブル流」を構成
している。
ている。図４において、全体を符号４０で示す圧縮自着
火機関では、吸気ポートＩＰ、ＩＰを介して流入する未
燃混合気は、それぞれ符号ＲＴ−１、ＲＴ−２で示す様
な流れを形成する。そして、この２本の未燃混合気の流
れＲＴ−１、ＲＴ−２は、所謂「逆タンブル流」を構成
している。
【００３６】図５において、未燃混合気の流れＲＳ−
１、ＲＳ−２は所謂「スワール流」を構成する。また図
６において、未燃混合気の流れＲＳＲ−１、ＲＳＲ−２
は所謂「逆スワール流」を構成している。
１、ＲＳ−２は所謂「スワール流」を構成する。また図
６において、未燃混合気の流れＲＳＲ−１、ＲＳＲ−２
は所謂「逆スワール流」を構成している。
【００３７】図４−図６の実施形態によれば、燃焼室Ｂ
Ｓ内に未燃混合気による逆タンブル流（図４）や、スワ
ール流（図５）や、逆スワール流（図６）が発生するの
で、燃焼室ＢＳ内に新たに流入する未燃混合気（未燃ガ
ス）は、燃焼室ＢＳに残留し且つＮＯｘを大量に含有す
る残留ガスと良好に且つ均一に混合する。そのため、燃
焼室ＢＳ内ではＮＯｘの分布が均一となる。
Ｓ内に未燃混合気による逆タンブル流（図４）や、スワ
ール流（図５）や、逆スワール流（図６）が発生するの
で、燃焼室ＢＳ内に新たに流入する未燃混合気（未燃ガ
ス）は、燃焼室ＢＳに残留し且つＮＯｘを大量に含有す
る残留ガスと良好に且つ均一に混合する。そのため、燃
焼室ＢＳ内ではＮＯｘの分布が均一となる。
【００３８】ここで、上述した様にＮＯｘは自着火を生
じ易くする性質を有しているので、燃焼室ＢＳの一部の
みにＮＯｘが偏在していると、ＮＯｘ全体の量が同一で
あっても均一に分布している場合に比較すると、当該偏
在箇所におけるＮＯｘ濃度が高くなり、自着火のタイミ
ングの発生に偏りが生じてしまう。すなわち、ＮＯｘ濃
度が同一であっても自着火のタイミングは同一とならな
いので、均一且つ安定な自着火の維持が困難である。こ
れに対して、図４−図６の実施形態の様に燃焼室ＢＳ内
のＮＯｘ分布が均一になっていると、ＮＯｘ濃度が同一
であれば自着火の発生も均一となり、安定した運転が可
能となる。
じ易くする性質を有しているので、燃焼室ＢＳの一部の
みにＮＯｘが偏在していると、ＮＯｘ全体の量が同一で
あっても均一に分布している場合に比較すると、当該偏
在箇所におけるＮＯｘ濃度が高くなり、自着火のタイミ
ングの発生に偏りが生じてしまう。すなわち、ＮＯｘ濃
度が同一であっても自着火のタイミングは同一とならな
いので、均一且つ安定な自着火の維持が困難である。こ
れに対して、図４−図６の実施形態の様に燃焼室ＢＳ内
のＮＯｘ分布が均一になっていると、ＮＯｘ濃度が同一
であれば自着火の発生も均一となり、安定した運転が可
能となる。
【００３９】図６において明確に示されている様に、吸
気ポートＩＰと排気ポートＯＰとは、燃焼室ＢＳの中心
軸Ｃ−ＢＳに対して対称に配置されている。ＮＯｘが、
より一層均一な分布となる様にするためである。
気ポートＩＰと排気ポートＯＰとは、燃焼室ＢＳの中心
軸Ｃ−ＢＳに対して対称に配置されている。ＮＯｘが、
より一層均一な分布となる様にするためである。
【００４０】図７−図９は本発明の第４実施形態を示し
ている。図７及び図８において全体を符号５０で示す圧
縮自着火機関は、燃焼室（主室）ＢＳと副室ＳＲとを有
している。図８で示す様に、副室ＳＲには、点火手段５
２と、燃料噴射ノズル５４とが設けられている。
ている。図７及び図８において全体を符号５０で示す圧
縮自着火機関は、燃焼室（主室）ＢＳと副室ＳＲとを有
している。図８で示す様に、副室ＳＲには、点火手段５
２と、燃料噴射ノズル５４とが設けられている。
【００４１】（図８で示す様に）燃料噴射ノズル５４
は、燃料供給管５８を介して図示しない燃料供給源に連
通している。そして、燃料供給管５８には開閉弁ＶＦ
（副室へ供給される混合気の空気過剰率を調節する調節
手段）が介装されている。
は、燃料供給管５８を介して図示しない燃料供給源に連
通している。そして、燃料供給管５８には開閉弁ＶＦ
（副室へ供給される混合気の空気過剰率を調節する調節
手段）が介装されている。
【００４２】また、機関５０には、自着火タイミングに
関する情報を検出する検出手段である圧力センサＰ−１
が取り付けられている。センサＰ−１で計測された機関
５０の筒内圧力は、伝達ラインＳＬ３を介してコントロ
ールユニット６４（制御手段）に伝達される。そして、
ユニット６４において自着火タイミングが求められ、そ
れに対応して、伝達ラインＳＬ４を介し、開閉弁ＶＦに
対して弁開度制御信号が送出される。
関する情報を検出する検出手段である圧力センサＰ−１
が取り付けられている。センサＰ−１で計測された機関
５０の筒内圧力は、伝達ラインＳＬ３を介してコントロ
ールユニット６４（制御手段）に伝達される。そして、
ユニット６４において自着火タイミングが求められ、そ
れに対応して、伝達ラインＳＬ４を介し、開閉弁ＶＦに
対して弁開度制御信号が送出される。
【００４３】図８で示す機関５０においては、副室ＳＲ
において点火手段５２で点火すると、ＮＯｘを過剰に含
有した火炎ジェット（図７の符号ＦＪ：図８では図示せ
ず）が発生する。この火炎ジェットが主室（燃焼室）Ｂ
Ｓ内に噴射されることにより、火炎ジェットに含有され
る過剰のＮＯｘが主室ＢＳ内に均一に分布する。その結
果、主室ＢＳは圧縮による自着火を生じ易い雰囲気とな
るのである。
において点火手段５２で点火すると、ＮＯｘを過剰に含
有した火炎ジェット（図７の符号ＦＪ：図８では図示せ
ず）が発生する。この火炎ジェットが主室（燃焼室）Ｂ
Ｓ内に噴射されることにより、火炎ジェットに含有され
る過剰のＮＯｘが主室ＢＳ内に均一に分布する。その結
果、主室ＢＳは圧縮による自着火を生じ易い雰囲気とな
るのである。
【００４４】次に、図９をも参照して、コントロールユ
ニット６４による制御について説明する。
ニット６４による制御について説明する。
【００４５】先ず、圧力センサＰ１により機関５０の筒
内圧力を計測し、それに基づいて、コントロールユニッ
ト６４において、機関５０の自着火タイミングを求める
（ステップＳ１１）。そして、求められた自着火タイミ
ングが適正であるか否かを判断する（ステップＳ１
２）。
内圧力を計測し、それに基づいて、コントロールユニッ
ト６４において、機関５０の自着火タイミングを求める
（ステップＳ１１）。そして、求められた自着火タイミ
ングが適正であるか否かを判断する（ステップＳ１
２）。
【００４６】ここで、自着火タイミングが適正であれば
（ステップＳ１２が「適正」）、機関５０の主室ＢＳは
自着火するにあたって適正な雰囲気下にあり、或いは、
主室ＢＳのＮＯｘ含有量は適正である。副室ＳＲから火
炎ジェットにより主室ＢＳに供給されるＮＯｘ量も適正
であると考えられるので、副室ＳＲへの燃料供給量或い
は開閉弁ＶＦの開度も、そのままの状態に保持される
（ステップＳ１３）。
（ステップＳ１２が「適正」）、機関５０の主室ＢＳは
自着火するにあたって適正な雰囲気下にあり、或いは、
主室ＢＳのＮＯｘ含有量は適正である。副室ＳＲから火
炎ジェットにより主室ＢＳに供給されるＮＯｘ量も適正
であると考えられるので、副室ＳＲへの燃料供給量或い
は開閉弁ＶＦの開度も、そのままの状態に保持される
（ステップＳ１３）。
【００４７】これに対して、自着火タイミングが適正な
タイミングに対して早い場合には（ステップＳ１２が
「早い」）、機関５０の主室ＢＳが自着火し易い状態、
或いは、ＮＯｘが必要以上に含有されている状態にある
ので、ＮＯｘ量を減少しなければならない。ここで、副
室ＳＲにおけるＮＯｘ生成量は、副室ＳＲの混合気の空
気過剰率が１．１の時が最も多く、空気過剰率の数値が
１．１から離隔するほどＮＯｘ生成量は減少する。従っ
て、開閉弁ＶＦの開度を調節して、空気過剰率の数値が
１．１よりも離隔する様にせしめればＮＯｘ生成量は減
少し（ステップＳ１４）、主室ＢＳの雰囲気は自着火し
難い方向へ移行する。
タイミングに対して早い場合には（ステップＳ１２が
「早い」）、機関５０の主室ＢＳが自着火し易い状態、
或いは、ＮＯｘが必要以上に含有されている状態にある
ので、ＮＯｘ量を減少しなければならない。ここで、副
室ＳＲにおけるＮＯｘ生成量は、副室ＳＲの混合気の空
気過剰率が１．１の時が最も多く、空気過剰率の数値が
１．１から離隔するほどＮＯｘ生成量は減少する。従っ
て、開閉弁ＶＦの開度を調節して、空気過剰率の数値が
１．１よりも離隔する様にせしめればＮＯｘ生成量は減
少し（ステップＳ１４）、主室ＢＳの雰囲気は自着火し
難い方向へ移行する。
【００４８】一方、自着火タイミングが適正なタイミン
グに対して遅い場合には（ステップＳ１２が「遅
い」）、機関５０の主室ＢＳが自着火し難い状態、或い
は、ＮＯｘが十分に含有されていない状態にある。そし
て上述した通り、副室ＳＲにおけるＮＯｘ生成量は、副
室ＳＲの混合気の空気過剰率が１．１の時が最も多くな
る。従って、開閉弁ＶＦの開度を制御して副室ＳＲへの
燃料供給量を調節して、副室ＳＲの混合気の空気過剰率
を１．１に近接せしめて、副室ＳＲにおけるＮＯｘ発生
量を増大させる（ステップＳ１５）。これにより、主室
ＢＳに含有されるＮＯｘ量を増加し、主室ＢＳの雰囲気
を自着火し易い方向へ移行する。
グに対して遅い場合には（ステップＳ１２が「遅
い」）、機関５０の主室ＢＳが自着火し難い状態、或い
は、ＮＯｘが十分に含有されていない状態にある。そし
て上述した通り、副室ＳＲにおけるＮＯｘ生成量は、副
室ＳＲの混合気の空気過剰率が１．１の時が最も多くな
る。従って、開閉弁ＶＦの開度を制御して副室ＳＲへの
燃料供給量を調節して、副室ＳＲの混合気の空気過剰率
を１．１に近接せしめて、副室ＳＲにおけるＮＯｘ発生
量を増大させる（ステップＳ１５）。これにより、主室
ＢＳに含有されるＮＯｘ量を増加し、主室ＢＳの雰囲気
を自着火し易い方向へ移行する。
【００４９】ステップＳ３−Ｓ５のいずれかの処理が完
了したならば、再びステップＳ１に戻り、以下、機関１
０の運転が完了するまでこの処理を繰り返す。
了したならば、再びステップＳ１に戻り、以下、機関１
０の運転が完了するまでこの処理を繰り返す。
【００５０】図示はされていないが、図１−図９の半発
明の実施形態において、制御は自動制御にのみ限定され
るのではなく、作業員によるマニュアル制御も可能であ
る旨を付記する。
明の実施形態において、制御は自動制御にのみ限定され
るのではなく、作業員によるマニュアル制御も可能であ
る旨を付記する。
【００５１】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、圧縮自着
火機関の燃焼室を適正なＮＯｘ濃度に維持することが可
能であり、自着火が均一なタイミングで行われる様な雰
囲気下に保持される。そのため、従来技術においては運
転制御が困難だった燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼す
るタイプの圧縮自着火機関でも、安定した運転が実現出
来る。
火機関の燃焼室を適正なＮＯｘ濃度に維持することが可
能であり、自着火が均一なタイミングで行われる様な雰
囲気下に保持される。そのため、従来技術においては運
転制御が困難だった燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼す
るタイプの圧縮自着火機関でも、安定した運転が実現出
来る。
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態における制御フローチャ
ートを示す図。
ートを示す図。
【図３】本発明の第２実施形態を示すブロック図。
【図４】本発明の第３実施形態の一例を模式的に示す
図。
図。
【図５】図４とも別の例を模式的に示す図。
【図６】図４、図５とは別の例を模式的に示す図。
【図７】本発明の第４実施形態を示す部分断面図。
【図８】本発明の第４実施形態を示すブロック図。
【図９】本発明の第４実施形態における制御フローチャ
ートを示す図。
ートを示す図。
【図１０】燃焼室内で自着火する機関の圧縮行程を模式
的に示す図。
的に示す図。
【図１１】燃焼室内で自着火する機関の燃焼行程を模式
的に示す図。
的に示す図。
【図１２】燃焼室内で自着火する機関の膨張行程を模式
的に示す図。
的に示す図。
１、１０、３０、５０・・・圧縮自着火機関 Ｓ・・・シリンダ Ｐ・・・ピストン Ｐ１・・・圧力センサ ＢＳ・・・燃焼室（主室） ＳＲ・・・副室 Ｖ１、ＶＦ・・・開閉弁 ＩＰ・・・吸気ポート ＯＰ・・・排気ポート Ｃ−ＢＳ・・・燃焼室の中心軸 １２・・・吸気管 １４・・・排気管 ２０、２０−２・・・ＮＯｘ或いはオゾンの発生或いは
貯蔵手段 ２２、２２−２、５４、５６・・・ノズル ２４、２４−２・・・出力管（ＮＯｘ或いはオゾンの供
給管） ２６、６４・・・コントロールユニット ５８・・・燃料供給管 ６０・・・空気配管
貯蔵手段 ２２、２２−２、５４、５６・・・ノズル ２４、２４−２・・・出力管（ＮＯｘ或いはオゾンの供
給管） ２６、６４・・・コントロールユニット ５８・・・燃料供給管 ６０・・・空気配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 左近司 樹 生 東京都墨田区緑２−13−７−1006 (72)発明者 岡 本 和 久 東京都目黒区中目黒４−13−21−Ａ210 (72)発明者 中 川 健 司 神奈川県平塚市宮松町15−10−715 (72)発明者 森 本 智 史 東京都練馬区春日町２−１−14−102 (72)発明者 川 端 康 晴 神奈川県横浜市磯子区汐見台３−３−3308 −304
Claims (7)
- 【請求項１】 燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼する圧
縮自着火機関において、自着火を促進する窒素酸化物、
或いは空気と反応して窒素酸化物を生成するオゾンを燃
焼室内に供給する様に構成されたことを特徴とする圧縮
自着火機関。 - 【請求項２】 前記機関の自着火タイミングに関する情
報を検出する検出手段と、前記機関の燃焼室内へ供給さ
れる窒素酸化物或いはオゾンの供給量を調節する供給量
調節手段と、検出手段からの情報に基づいて供給量調節
手段を制御する制御手段とを有しており、該制御手段
は、検出手段によって得られた情報から自着火のタイミ
ングを求め、求められた自着火タイミングが適正なタイ
ミングに対して早い場合は窒素酸化物或いはオゾンの供
給量を減少し、タイミングが適正な場合は窒素酸化物或
いはオゾンの供給量を維持し、自着火タイミングが適正
なタイミングに対して遅い場合は窒素酸化物或いはオゾ
ンの供給量を増加する制御を行う様に構成されている請
求項１の圧縮自着火機関。 - 【請求項３】 燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼する圧
縮自着火機関を制御する制御方法において、前記機関の
自着火タイミングに関する情報を検出する検出工程と、
検出工程によって得られた情報から自着火のタイミング
を求める工程と、求められた自着火タイミングが適正な
タイミングに対して早い場合は窒素酸化物或いはオゾン
の供給量を減少し、タイミングが適正な場合は窒素酸化
物或いはオゾンの供給量を維持し、自着火タイミングが
適正なタイミングに対して遅い場合は窒素酸化物或いは
オゾンの供給量を増加する様に制御する工程、とを有し
ていることを特徴とする制御方法。 - 【請求項４】 燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼する圧
縮自着火機関において、燃焼室内にスワール流、逆スワ
ール流、或いは逆タンブル流を発生せしめ、以て燃焼室
内に残留する残留ガスと未燃ガスとを均一に混合して、
窒素酸化物を燃焼室内で均一に分布させる様に構成した
ことを特徴とする圧縮自着火機関。 - 【請求項５】 燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼する圧
縮自着火機関であって、且つ、副室を有する圧縮自着火
機関において、副室から前記機関の燃焼室に対して火炎
ジェットを噴射することにより、副室における燃焼によ
って発生した窒素酸化物を前記機関の燃焼室内に均一に
分布せしめる様に構成されたことを特徴とする圧縮自着
火機関。 - 【請求項６】 前記機関の自着火タイミングに関する情
報を検出する検出手段と、前記副室へ供給される燃料供
給量を調節する調節手段と、検出手段からの情報に基づ
いて調節手段を制御する制御手段とを有しており、該制
御手段は、検出手段によって得られた情報から自着火の
タイミングを求め、求められた自着火タイミングが適正
なタイミングに対して早い場合は、副室の混合気の空気
過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大となる理論最
適値から遠ざけ、自着火タイミングが適正な場合は副室
の混合気の空気過剰率を維持し、自着火タイミングが適
正なタイミングに対して遅い場合は、副室の混合気の空
気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大となる理論
最適値に近くなるよう制御を行う様に構成されている請
求項５の圧縮自着火機関。 - 【請求項７】 燃焼室内で自着火して瞬時に燃焼する圧
縮自着火機関であって、且つ、副室を有する圧縮自着火
機関を制御する制御方法において、前記圧縮自着火機関
の自着火タイミングに関する情報を検出する検出工程
と、前記副室へ供給される燃料供給量を調節する燃料供
給量調節工程と、検出工程で得られた情報から自着火の
タイミングを求める工程と、求められた自着火タイミン
グが適正なタイミングに対して早い場合は、副室の混合
気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大とな
る理論最適値から遠ざけ、自着火タイミングが適正な場
合は副室の混合気の空気過剰率を維持し、自着火タイミ
ングが適正なタイミングに対して遅い場合は、副室の混
合気の空気過剰率を、燃焼によるＮＯｘ生成量が最大と
なる理論最適値に近くなるよう燃料供給量を調整する様
に制御する工程、とを有することを特徴とする制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03082698A JP3865494B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 圧縮自着火機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03082698A JP3865494B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 圧縮自着火機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229879A true JPH11229879A (ja) | 1999-08-24 |
| JP3865494B2 JP3865494B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=12314518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03082698A Expired - Fee Related JP3865494B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 圧縮自着火機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3865494B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276404A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | 圧縮着火式内燃機関 |
| JP2014025368A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Mazda Motor Corp | 圧縮自己着火式エンジンおよびその制御方法 |
| JP2015031256A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2015086752A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
| JP2017186984A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| WO2019211980A1 (ja) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 株式会社デンソー | 内燃機関制御装置 |
-
1998
- 1998-02-13 JP JP03082698A patent/JP3865494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276404A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | 圧縮着火式内燃機関 |
| JP2014025368A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Mazda Motor Corp | 圧縮自己着火式エンジンおよびその制御方法 |
| JP2015031256A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2015086752A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
| JP2017186984A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| WO2019211980A1 (ja) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 株式会社デンソー | 内燃機関制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3865494B2 (ja) | 2007-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5178119A (en) | Combustion process and fuel supply system for engines | |
| EP1255923B1 (en) | Method and apparatus for dual fuel injection into an internal combustion engine | |
| EP1408331A2 (en) | Real-time nitrogen oxides (NOx) estimation process | |
| JP2009144627A (ja) | マイクロパイロット噴射式ガスエンジン | |
| JPH03271544A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| Jiang et al. | Visualization and performance analysis of gasoline homogeneous charge induced ignition by diesel | |
| KR890017448A (ko) | 내연기관용 적응제어 씨스템 및 내연기관 조작방법 | |
| JP2710269B2 (ja) | 燃料供給装置および空気ブロアを必要としない火花点火機関用触媒加熱バーナ | |
| JP2001132503A (ja) | 燃料揮発性補償機能を有するエンジン制御 | |
| US6345610B1 (en) | Partial oxidation device for an HCCI engine intake system | |
| JPH11229879A (ja) | 圧縮自着火機関及びその制御方法 | |
| JP2002526711A (ja) | 火花点火機関の制御方法 | |
| JP2003161187A (ja) | 内燃機関の燃焼制御方法 | |
| US5970948A (en) | Intake control system for engine | |
| Saito et al. | Study on lean burn gas engine using pilot oil as the ignition source | |
| Gomez et al. | Lean burn: A review of incentives, methods, and tradeoffs | |
| JP2005220916A (ja) | 内燃機関の制御方法、これを実施するための制御装置、及びこれらを用いた内燃機関 | |
| D'Andrea et al. | Investigating combustion enhancement and emissions reduction with the addition of 2H2+ O2 to a SI engine | |
| Catania et al. | A Diagnostic Tool for the Analysis of Heat Release, Flame Propagation Parameters and NO Formation in SI Engines (SI Engines, Combustion Diagnostics) | |
| JP3361381B2 (ja) | 燃料噴射式エンジンのスワール制御装置 | |
| JP2006052686A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3422589B2 (ja) | トーチ点火式ガスエンジンの燃焼装置 | |
| JPH07293304A (ja) | 燃料噴射式エンジンのタンブル制御装置 | |
| JP2008002271A (ja) | ガスエンジン及び制御方法 | |
| Gowthaman | Effect of port injection pressure on mixture quality in Homogeneous charges compression ignition (HCCI) engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060324 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060403 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060529 |
|
| 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: 20061003 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061003 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101013 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |