(57)【要約】【課題】予混合圧縮自着火式内燃機関において、効率をあまり損なうことなく低負荷側での着火性を向上し、運転範囲を低負荷側へ拡大する構成を提供する。【解決手段】吸気弁１４と排気弁１５とがともに閉じている期間が排気行程から吸気行程にかけて設定され、既燃ガスの一部を次回サイクルの予混合気と混合させる構成とする。そして、燃焼室内でＥＧＲガスと混合された状態の予混合気の一部を、燃料の自着火温度以上に加熱する予熱手段（グロープラグ）２４を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予混合圧縮自着火式内燃機関であって、
吸気弁と排気弁とがともに閉じている期間が排気行程から吸気行程にかけて設定され、既燃ガスの一部を次回サイクルの予混合気と混合させる構成とするとともに、
燃焼室内でＥＧＲガスと混合された状態の予混合気の一部を、燃料の自着火温度以上に加熱する予熱手段を備えることを特徴とする、予混合圧縮自着火式内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関であって、
前記ＥＧＲガスと混合された予混合気は、前記予熱手段で加熱されることによって、圧縮行程で予混合気が圧縮された際にピストン上死点手前で自着火する、予混合圧縮自着火式内燃機関。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関であって、
前記予熱手段を、エンジン負荷の低下に従って加熱温度を上昇させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする、予混合圧縮自着火式内燃機関。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関であって、
エンジンの負荷の低下に従って前記ＥＧＲガスの量が増大するように吸気弁と排気弁の開閉タイミングを制御し、
エンジンの負荷が空気過剰率＝１に相当する所定値を下回ったときには予熱手段を作動させ、当該所定値を上回ったときには予熱手段を停止させるように制御する、制御手段を備えたことを特徴とする、予混合圧縮自着火式内燃機関。
【請求項５】
請求項４に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関であって、
前記制御手段は、エンジンの負荷が前記所定値を下回っているときは、負荷が低くなるに従って、燃料供給量を低下させ且つ前記予熱手段の加熱温度を上昇させるように制御することを特徴とする、予混合圧縮自着火式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予混合圧縮自着火式内燃機関の着火安定性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
予混合圧縮自着火式内燃機関は、シリンダ外で燃料と空気とを予め混ぜておいたものをシリンダ内に流入させ、ピストンの圧縮により圧縮着火（自着火）させる方式の内燃機関である。このエンジンは、スパークプラグを使わず圧縮自着火させる点ではディーゼルエンジンと共通する一方で、着火前に予め燃料を混合しておく（予混合）という点ではガソリンエンジンと共通しており、いわばディーゼルエンジンとガソリンエンジンとの中間の性質を有するエンジンといえる。
【０００３】
このタイプの内燃機関は、熱効率が高く燃費を低減でき、また、ススやＮＯｘ等の有害物質を低減できる等、様々なメリットがあり、近年研究開発が進められている。
【０００４】
この予混合圧縮自着火式内燃機関の実用化の大きな壁となっている問題点の一つに、一般のエンジンに比べて着火・燃焼の制御が困難であるという問題がある。
【０００５】
即ち、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンでは、シリンダ内に燃料を噴射したりスパークプラグに火花を発生させるタイミングを調整することで、ピストン上死点付近の最も適切な時点で点火を行わせることが可能とされている。一方、予混合圧縮自着火式のエンジンの場合は、燃料と空気とを予め混合しておき、それを圧縮して自然に自己着火させる方式であるので、ピストン上死点付近で自己着火が行われるように温度・圧力・燃料濃度を含む様々な制御要因を適切にコントロールしなければならず、その制御が極めて難しいという問題がある。従って、上記のような制御をすることが困難ではない領域のみで運転することとなるため、運転範囲は狭い。
【０００６】
この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示される技術が知られている。この技術は、燃焼室（１１）の中心部（１１ａ）を予熱する予熱プラグ（１２）を備えさせるものであって、この予熱プラグ（１２）は、制御装置（３０）に制御され、燃焼室中心部（１１ａ）にある予混合気（即ち、予混合気の一部）を、圧縮前の予混合気（ｍ）の温度以上であって、且つ燃料の発火点以下となるように予熱するように構成されている。この構成によれば、先ず予熱した予混合気の一部を好ましいタイミングで圧縮自着火させ、その圧縮自着火燃焼によって、他の予混合気の圧縮自着火を促進させることができるから、常に好ましいタイミングで圧縮自着火燃焼させることができるという。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１８２５３６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１を参考に、本出願の発明者は、天然ガスを燃料とするエンジンの燃焼室内にグロープラグを設置して、エンジンの運転実験を行った。
【０００９】
先ず、グロープラグの温度を８００℃程度（天然ガスの発火点温度程度）に加熱して、エンジンの運転試験を行った。しかし、着火安定性が目立って向上する結果が得られなかった。
【００１０】
一方、グロープラグを８００℃を超えて、例えば９００℃〜１２００℃程度に加熱して、運転試験を行った。この場合、着火性が必要以上に向上し、混合気が一度に多点着火を起こして過早着火となってしまい、ノッキングを伴う異常燃焼を起こしてしまった。
【００１１】
即ち、前記特許文献１の構成においては、ノッキングを回避しつつ着火性を向上させるためには、グロープラグの加熱温度を８００℃〜９００℃の間で制御する必要があることになるが、このような狭い温度範囲内でグロープラグの加熱温度を厳密かつ正確にコントロールするのは大変難しく、失火やノッキング等の異常が頻発してしまっていたのである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１３】
即ち、請求項１においては、予混合圧縮自着火式内燃機関であって、吸気弁と排気弁とがともに閉じている期間が排気行程から吸気行程にかけて設定され、既燃ガスの一部を次回サイクルの予混合気と混合させる構成とするとともに、燃焼室内でＥＧＲガスと混合された状態の予混合気の一部を、燃料の自着火温度以上に加熱する予熱手段を備えるものである。
【００１４】
請求項２においては、前記ＥＧＲガスと混合された予混合気は、前記予熱手段で加熱されることによって、圧縮行程で予混合気が圧縮された際にピストン上死点手前で自着火するものである。
【００１５】
請求項３においては、前記予熱手段を、エンジン負荷の低下に従って加熱温度を上昇させるように制御する制御手段を備えたものである。
【００１６】
請求項４においては、エンジンの負荷の低下に従って前記ＥＧＲガスの量が増大するように吸気弁と排気弁の開閉タイミングを制御し、エンジンの負荷が空気過剰率＝１に相当する所定値を下回ったときには予熱手段を作動させ、当該所定値を上回ったときには予熱手段を停止させるように制御する、制御手段を備えたものである。
【００１７】
請求項５においては、前記制御手段は、エンジンの負荷が前記所定値を下回っているときは、負荷が低くなるに従って、燃料供給量を低下させ且つ前記予熱手段の加熱温度を上昇させるように制御するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は内燃機関を備えるガスヒートポンプの系統図の一例を示した図、図２は本発明の一実施形態に係る内燃機関をその制御構成を説明するブロック図とともに示した概略図である。
図３は内燃機関の制御フローを示すフロー図、図４は内燃機関の運転切換制御に用いられるマップの一例を示した図、図５は吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを模式的に示した図である。
【００１９】
図１には、内燃機関を備えるガスヒートポンプの系統図の一例が示される。本発明の一実施形態に係る内燃機関は、例えば、図１に示すようなガスヒートポンプ１００に適用することができる。このガスヒートポンプ１００は、都市ガス（天然ガス）を用いた内燃機関（ガスエンジン）によって、ヒートポンプサイクルを駆動し、冷暖房を行うものであって、図１には、暖房サイクルとして機能している場合の系統を例示している。
【００２０】
ガスヒートポンプ１００は、室外機１０１と室内機１０２とを備えており、室外機１０１は、本実施形態に係る内燃機関（ガスエンジン）１と、内燃機関１によって駆動されるコンプレッサ１０３と、熱交換器１０４・１０５と、膨張弁１０６と、を含む。
【００２１】
冷媒は、室内機１０２側の熱交換器で凝縮され、液化することで熱を放出し、室内を暖房する。その後、矢印ａのように流れて、膨張弁１０６を通過して膨張し、低温低圧の液体になる。更に矢印ｂのように流れて、室外機１０１の熱交換器１０４で蒸発して吸熱し、低温低圧の気体になる。次いで矢印ｃのように流れて、コンプレッサ１０３で圧縮されて高温・高圧の気体になる。その後矢印ｄのように流れ、再び室内機１０２で液化して熱を放出する。ガスヒートポンプ１００では、このような暖房サイクルが反復されている。また、図１では、内燃機関１の排熱を利用して温水を循環し、冷媒と熱交換器１０５で熱交換を行うサイクルを例示している。
【００２２】
以下、本実施形態に係る内燃機関１について説明する。図２は、内燃機関１をその制御構成を説明するブロック図とともに示した概略図である。
【００２３】
図２において、内燃機関１は、シリンダブロック１１と、ピストン１２と、シリンダヘッド１３と、吸気弁１４と、排気弁１５と、を備えている。シリンダブロック１１、ピストン１２、シリンダヘッド１３によって燃焼室１６が形成される。シリンダヘッド１３には、吸気ポート１７及び排気ポート１８が形成されている。
【００２４】
内燃機関１の図示しない吸気側カム軸や排気側カム軸には、吸気弁１４及び排気弁１５の開閉タイミング（開弁時期及び閉弁時期）を独立して変更可能な、可変バルブタイミング機構１９・２０が設けられている。この可変バルブタイミング機構１９・２０は、図示しないクランク軸に対する各カム軸の回転位相を調整して、吸気弁１４及び排気弁１５の開閉タイミングを変更することができる。
【００２５】
可変バルブタイミング機構１９・２０による吸気弁１４及び排気弁１５の開閉タイミングの変更は、それぞれ、吸気側油圧制御弁２１及び排気側油圧制御弁２２で油圧が制御されることにより行われる。この構成は、例えば、特開２００１−３５５４６２号公報に記載されているもの等種々のものを用いることができる。
【００２６】
図２に示すように、内燃機関１は、予め燃料が空気に混合された混合気が吸気される予混合圧縮自着火機関であり、ミキサ２３により燃料ガス（天然ガス）が、吸気された空気と混合され、吸気ポート１７から燃焼室１６内に吸気される。
【００２７】
また、内燃機関１は、燃焼室１６内の混合気を予熱するためのセラミックグロープラグ２４と、火花点火運転のためのスパークプラグ３２と、を備えている。セラミックグロープラグ２４は、本実施形態では、１５００Ｋ程度まで加熱可能とされている。
【００２８】
次に、内燃機関１に備えられる制御装置１０について説明する。図２において、制御装置１０は、吸気弁１４及び排気弁１５の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１９・２０と、各油圧制御弁２１・２２と、セラミックグロープラグ２４と、スパークプラグ３２と、内燃機関１の諸制御を行うエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２５と、を備えている。
【００２９】
ＥＣＵ２５は中央制御部３３を備えるとともに、可変バルブタイミング機構１９・２０を制御する吸排気弁開閉タイミング制御部２６と、セラミックグロープラグ２４のＯＮ／ＯＦＦ及び加熱温度を制御するグロープラグ制御部２７と、スパークプラグ３２の点火を制御するスパークプラグ制御部３４と、図示しない燃料噴射弁を制御する燃料制御部３５と、を備えている。
【００３０】
また、ＥＣＵ２５には、クランク角センサ２８や、吸気側カム角センサ２９や、排気側カム角センサ３０や、負荷センサ３１等が電気的に接続されており、各測定結果をＥＣＵ２５に信号として出力する構成となっている。
【００３１】
クランク角センサ２８は、クランク軸に取り付けられ、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力する。また、吸気側カム角センサ２９は吸気側カム軸に、排気側カム角センサ３０は排気側カム軸に、それぞれ取り付けられるものであって、所定のカム角毎にカム角信号を出力する。
【００３２】
負荷センサ３１は、前述の室内機１０２の設定運転条件を負荷信号として出力する。ただし、コンプレッサ１０３の運転状況を検知して負荷信号として出力するように構成しても構わない。
【００３３】
ＥＣＵ２５は、図示しないハードウェア構成として、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭを内蔵している。ＲＯＭは読出専用の記憶装置であって、内燃機関１の動作を制御するための各種プログラムや、設定値等が格納されている。ＣＰＵは、受信した各種信号やＲＯＭに格納された各種プログラムに基づいて各種演算及び処理を行って、各油圧制御弁２１・２２、各プラグ２４・３２、燃料噴射弁の制御を行う。即ち、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、中央制御部３３、吸排気弁開閉タイミング制御部２６、グロープラグ制御部２７、スパークプラグ制御部３４、燃料制御部３５が、ＥＣＵ２５内に構成されている。
【００３４】
次に、本実施形態の内燃機関１における着火制御フローを、図３を参照して説明する。このプログラムは、所定時間の間隔（例えば、数ミリ秒）をおいて反復して実行されるものである。
【００３５】
着火制御フローは、先ず、クランク角センサ２８や負荷センサ３１の信号を基に、現在のエンジン回転数と、要求されている負荷を演算して取得する（Ｓ１）。
【００３６】
そして、取得されたエンジン回転数と負荷を、前記ＲＯＭに記憶されている着火制御マップと照合して、火花点火を行うか、圧縮自着火を行うかを決定する（Ｓ２）。この着火マップは例えば図４のようなマップであり、エンジン回転数が所定値よりも大きいか、要求負荷が所定値よりも大きい場合には火花点火とし、それ以外の場合は圧縮自着火となるように設定されている。
【００３７】
なお、ＲＯＭにマップを記憶させて照合させる構成に限らず、予め設定された判定式にエンジン回転数と負荷を当てはめて、火花点火を行うか圧縮自着火を行うかを決定しても構わない。
【００３８】
火花点火を行う旨決定した場合は、通常の火花点火式エンジンと同様のバルブタイミングとなるよう吸排気弁開閉タイミング制御部２６に信号を送るとともに、スパークプラグ制御部３４を介して前記スパークプラグ３２を制御して、火花点火による燃焼を行わせる（Ｓ３）。
【００３９】
圧縮自着火を行う旨決定した場合は、次に、ステップＳ１において取得された負荷が、所定値を下回っているか否かが判定される（Ｓ４）。負荷が所定値を上回っている場合は、要求される負荷に応じてバルブタイミングを制御しながら、ＥＧＲ量を調整する（Ｓ５）。なお、このステップＳ５の処理が行われるときは、セラミックグロープラグ２４の通電は行われない。
【００４０】
図５は、圧縮自着火運転における吸気弁１４及び排気弁１５の開閉タイミングについて、模式的に示したものである。ここで図５に示すように、排気行程から吸気行程にかけて、排気弁１５の閉弁時期（ＥＶＣ）は吸入上死点よりも進角側に制御され、吸気弁１４の開弁時期（ＩＶＯ）は吸入上死点よりも遅角側となるように制御されている。即ち、吸気弁１４と排気弁１５とがともに閉じている期間（負のオーバーラップ期間）Ｔが生じるように制御されている。
【００４１】
この制御の効果を説明する。膨張行程が終了して排気行程が開始すると、燃焼後の排気ガス（既燃ガス）は、ピストン１２の上昇によって、その一部は排気ポート１８を介して排出される。しかし、ピストン１２の吸入上死点より進角側で排気弁１５が閉じられるため（ＥＶＣ）、排気弁１５の閉弁後には、既燃ガスは燃焼室１６内にトラップされる。この既燃ガスが残留ガス（ＥＧＲガス）となる。
【００４２】
そして、ピストン１２の吸入上死点より遅角側で吸気弁１４が開かれ（ＩＶＯ）、空気と燃料との予混合気は、燃焼室の前記ＥＧＲガスと混合される。この結果、燃焼後の高温のＥＧＲガスによって混合気が加熱され、着火性が向上されることになる。
【００４３】
また、このステップＳ５で行われるバルブタイミングの制御は、負荷が低くなるに従って、排気弁１５の閉弁時期を進角させ且つ吸気弁１４の開弁時期を遅角させるように行われる。逆に負荷が高くなったときは、排気弁１５の閉弁時期は遅角させ且つ吸気弁１４の開弁時期は進角させる。
【００４４】
こうすることによって、低負荷時には高温の内部ＥＧＲ量が増大するため、よりリーン（希薄）な混合気に対しても十分な圧縮着火燃焼が安定的に得られる。即ち、低負荷運転時において、燃費を向上できるとともに、ＮＯｘ排出量を低減することができる。また一方で、高負荷時には高温の内部ＥＧＲ量を少なくして、ノッキングの発生を抑制することが可能になる。
【００４５】
なお、上記のステップＳ４の判定で用いられる所定値としての負荷とは、空気過剰率が１となる負荷に設定されている。即ち、要求負荷が徐々に減少していく状況での制御を考えると、負荷の減少に伴って前述のステップＳ３の制御により内部ＥＧＲを増加させるに伴い、空気供給量が減少していく。そして、空気量が或る限界量（即ち、空気過剰率が１となる空気量）を下回ると、燃料リッチとなって、失火方向に向かい、未燃燃料や一酸化炭素が多量に排出される原因となる。この、空気の限界量に相当する負荷が、ステップＳ４における所定値として設定されているのである。
【００４６】
要求される負荷が上述の空気の限界量に相当する負荷を下回った場合には、吸排気弁開閉タイミング制御部２６に信号を送って吸気弁１４及び排気弁１５の開閉タイミングを固定し、これ以上の内部ＥＧＲの増大を回避する（Ｓ６）。また、必要となる燃料供給量とグロー電圧を演算して、燃料制御部３５とグロープラグ制御部２７に信号を送って制御する（Ｓ７）。セラミックグロープラグ２４は、本実施形態において、例えば１１００Ｋ〜１５００Ｋに制御される。
【００４７】
なお、ステップＳ７では、燃料供給量とグロー電圧は、負荷が低くなるに従って、燃料噴射量を低下させるとともに、セラミックグロープラグ２４の電圧を増大させるように決定される。こうすることで、空気過剰率を１より再び増大させて（リーン化して）熱効率の上昇及びＮＯｘの低減を図るとともに、燃料減少に伴ってＥＧＲによる吸気加熱効果が低下した分を、セラミックグロープラグ２４の加熱によって補い、着火性を良好に維持し、失火を回避することができる。
【００４８】
ここで、セラミックグロープラグ２４の加熱温度は本実施形態では１１００Ｋ〜１５００Ｋとされるが、この加熱温度は、燃料である天然ガスの着火温度（８００℃程度）よりも高温である。しかしながら、燃料と空気との予混合気は、いったん燃焼した後の酸素の少ない大量のＥＧＲガスと混合されており、その不活性性ゆえに、即座には着火しない。
【００４９】
そして、後の圧縮行程において予混合気と残留ガスとが圧縮されるが、セラミックグロープラグ２４によって予熱された燃焼室１６の中心部の部分は、他の部分の予混合気よりも高い温度であるから、圧縮によって先に発火点に到達して自着火する。そして、この自着火燃焼が進行するにつれて燃焼室の圧力及び温度が上昇し、他の予混合気が自着火燃焼することになる。
【００５０】
なお、加熱された部分は、前記圧縮行程により、ピストンが上死点に至る前の段階で自着火する。逆に言えば、加熱された部分がピストン上死点に至る手前で自着火するように、セラミックグロープラグ２４の加熱タイミング及び加熱温度（電圧の印加タイミング及び電圧値）が設定されている。従って、適切なタイミングで自着火が行われることとなって、燃焼し膨張するガスが効率的にピストン１２を押し下げるから、効率に優れる。
【００５１】
また、このように、予熱された部分が他の部分に先じて着火し、これが他の部分の自着火を促進させることになるが、大量に存在するＥＧＲガスの不活性性ゆえに、その促進も緩慢としたものとなる。即ち、部分的に着火しても、それが他の部分の自着火を誘起するまでに時間が掛かる燃焼形態となって、この結果、ノッキング等の過早着火が回避される。従って、セラミックグロープラグ２４の加熱温度範囲を高温側に拡張してもノッキングが起こらないように構成することができ、グロープラグ２４の制御可能な加熱温度範囲が拡大されて、着火時期の制御のためのきめ細かいコントロールが容易になる。本実施形態では、１１００〜１５００Ｋと、４００℃程度の広い温度範囲での制御が実現されている。
【００５２】
また、セラミックグロープラグ２４は予混合気の一部を加熱するものであって、圧縮前の予混合気の全体を加熱するものではないから、電力消費量を小さくでき、効率の低下を最小限に抑えることができる。
【００５３】
更には、セラミックグロープラグ２４は空気過剰率＝１に相当する負荷を下回ったときに作動し、当該負荷を上回ったときは停止するように制御される。従って図４に示すように、必要なときにのみセラミックグロープラグ２４によって混合気が予熱される構成となって、消費電力を低減でき、効率の良い内燃機関１を提供できる。
【００５４】
以上に本発明の実施形態を示したが、本発明の技術的範囲は以上の実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変容が可能である。
【００５５】
（１）本実施形態は都市ガス（天然ガス）を燃料として用いているが、例えばプロパンガス等の他の気体を燃料とする場合にも、本発明の適用は妨げられない。
【００５６】
（２）本実施形態に係る内燃機関１は、上述したガスヒートポンプ１００に用いることができるが、必ずしもこの例に限定されず、自動車エンジン等の種々の内燃機関において適用可能なものである。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００５８】
即ち、請求項１に示すように、予混合圧縮自着火式内燃機関であって、吸気弁と排気弁とがともに閉じている期間が排気行程から吸気行程にかけて設定され、既燃ガスの一部を次回サイクルの予混合気と混合させる構成とするとともに、燃焼室内でＥＧＲガスと混合された状態の予混合気の一部を、燃料の自着火温度以上に加熱する予熱手段を備えるので、
予混合気の一部が、他の部分より高い温度となるように前記予熱手段によって加熱されるので、加熱された一部は、圧縮行程において、先に発火点に到達して自着火する。そして、この自着火燃焼が進行するにつれて燃焼室の圧力及び温度が上昇し、他の予混合気が自着火燃焼する。このように着火性が向上されるので、内燃機関の運転領域を低負荷側に拡大することができる。
また、予混合気の加熱された一部が圧縮行程において先に自着火しても、それが他の部分の自着火を誘起するまでには、不活性なＥＧＲガスの存在によって、時間が掛かることになる。従って、過早着火が回避され、ノッキング等のトラブルが防止される。
更には、予熱手段は、予混合気の一部を加熱するものであって圧縮前の予混合気の全体を加熱するものではないから、電力消費量を小さくすることができ、効率の低下を最小限に抑えることができる。
【００５９】
請求項２に示すように、前記ＥＧＲガスと混合された予混合気は、前記予熱手段で加熱されることによって、圧縮行程で予混合気が圧縮された際にピストン上死点手前で自着火するので、
適切なタイミングで自着火が行われ、燃焼し膨張するガスが効率的にピストンを押し下げる構成となるから、効率を一層向上させることができる。
【００６０】
請求項３に示すように、前記予熱手段を、エンジン負荷の低下に従って加熱温度を上昇させるように制御する制御手段を備えたので、
エンジンの負荷が低下するときは着火性が問題となるが、予熱手段はエンジン負荷の低下に従って加熱温度が上昇するから、着火性の低下は予熱手段によって適切に回避され、エンジンの安定した運転が確保される。
【００６１】
請求項４に示すように、エンジンの負荷の低下に従って前記ＥＧＲガスの量が増大するように吸気弁と排気弁の開閉タイミングを制御し、エンジンの負荷が空気過剰率＝１に相当する所定値を下回ったときには予熱手段を作動させ、当該所定値を上回ったときには予熱手段を停止させるように制御する、制御手段を備えたので、
予熱手段が必要なときにのみ作動するので、消費エネルギーを節約でき、効率の良いエンジンを提供できる。
【００６２】
請求項５に示すように、前記制御手段は、エンジンの負荷が前記所定値を下回っているときは、負荷が低くなるに従って、燃料供給量を低下させ且つ前記予熱手段の加熱温度を上昇させるように制御するので、
負荷が低くなるにつれて燃料供給量を低下させて燃費を向上させるとともに、着火性の低下は予熱手段の加熱温度の上昇によって補い、安定した運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関を備えるガスヒートポンプの系統図の一例を示した図。
【図２】本発明の一実施形態に係る内燃機関をその制御構成を説明するブロック図とともに示した概略図。
【図３】内燃機関の制御フローを示すフロー図。
【図４】内燃機関の運転切換制御に用いられるマップの一例を示した図。
【図５】吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを模式的に示した図。
【符号の説明】
１  予混合圧縮着火式内燃機関
１４  吸気弁
１５  排気弁
２４  グロープラグ（予熱手段）
Ｔ  負のオーバーラップ期間
【図１】
2004316593.tif 000003
【図２】
2004316593.tif 000004
【図３】
2004316593.tif 000005
【図４】
2004316593.tif 000006
【図５】
2004316593.tif 000007