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公開番号2024051687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157978
出願日2022-09-30
発明の名称内燃機関
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20240404BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】アルコール燃料を含む混合燃料のアルコール濃度に応じて圧縮比と出力特性を変更し、できるだけ燃費と出力を高めた内燃機関を提供する。
【解決手段】
アルコール燃料を含む混合燃料を使用し、アルコール濃度センサ125、可変圧縮比機構30、内燃機関制御装置70、および吸気通路可変機構40を備え、内燃機関制御装置70は、混合燃料のアルコール濃度に応じて、圧縮比を可変圧縮比機構30により変更して吸気通路可変機構40は吸気通路15の長さを変更して、混合燃料のアルコール濃度に応じてノッキングを抑制するとともに、できるだけ燃費と出力を高めた内燃機関を提供する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
アルコール燃料を含む混合燃料を燃料として使用し、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ(125)と、
前記混合燃料を燃焼する燃焼室(9)と、
前記燃焼室(9)に吸気を導入する吸気通路(15)と、
前記燃焼室(9)から排気ガスを排出する排気通路(16)と、
圧縮比を変更する可変圧縮比機構(30)と、
内燃機関制御装置(70)を備えた内燃機関において、
前記吸気通路(15)の長さを変更する吸気長可変機構(40)を備え、
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料に含まれるアルコール濃度に応じて、前記圧縮比を前記可変圧縮比機構(30)により変更するとともに、
前記吸気長可変機構(40)は前記可変圧縮比機構(30)と連動して、前記吸気通路(15)の長さを変更することを特徴とする内燃機関。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料のアルコール濃度が高い場合に、前記可変圧縮比機構(30)により前記圧縮比を高くするとともに、
前記吸気通路の長さは、前記吸気長可変機構(40)により長くされることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
アルコール燃料を含む混合燃料を燃料として使用し、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ(125)と、
前記混合燃料を燃焼する燃焼室(9)と、
前記燃焼室(9)に吸気を導入する吸気通路(15)と、
前記燃焼室(9)から排気ガスを排出する排気通路(16)と、
圧縮比を変更する可変圧縮比機構(30)と、
内燃機関制御装置(70)を備えた内燃機関において、
前記排気通路(16)の長さを変更する排気長可変機構(50)を備え、
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料に含まれるアルコール濃度に応じて、前記圧縮比を前記可変圧縮比機構(30)により変更するとともに、
前記排気長可変機構(50)は前記可変圧縮比機構(30)と連動して、前記排気通路(16)の長さを変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料のアルコール濃度が高い場合に、前記可変圧縮比機構(30)により前記圧縮比を高くするとともに、
前記排気通路(16)の長さは、前記排気長可変機構(50)により長くされることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】
アルコール燃料を含む混合燃料を燃料として使用し、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ(125)と、
前記混合燃料を燃焼する燃焼室(9)と、
前記燃焼室(9)に吸気を導入する吸気通路(15)と、
前記燃焼室(9)から排気ガスを排出する排気通路(16)と、
圧縮比を変更する可変圧縮比機構(30)と、
内燃機関制御装置(70)を備えた内燃機関において、
前記吸気通路(15)の流路面積を変更する吸気通路可変機構(140)を備え、
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料に含まれるアルコール濃度に応じて、前記圧縮比を前記可変圧縮比機構(30)により変更するとともに、
前記吸気通路可変機構(140)は、前記可変圧縮比機構(30)と連動して、前記吸気通路(15)の流路面積を変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料のアルコール濃度が高い場合に、前記可変圧縮比機構(30)により前記圧縮比を高くするとともに、
前記吸気通路(15)の流路面積は、前記吸気通路可変機構(140)により小さくされることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。
【請求項７】
アルコール燃料を含む混合燃料を燃料として使用し、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ(125)と、
前記混合燃料を燃焼する燃焼室(9)と、
前記燃焼室(9)に吸気を導入する吸気通路(15)と、
前記燃焼室(9)から排気ガスを排出する排気通路(16)と、
圧縮比を変更する可変圧縮比機構(30)と、
内燃機関制御装置(70)を備えた内燃機関において、
前記排気通路(16)の流路面積を変更する排気通路可変機構(150)を備え、
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料に含まれるアルコール濃度に応じて、前記圧縮比を前記可変圧縮比機構(30)により変更するとともに、
前記排気通路可変機構(150)は、前記可変圧縮比機構(30)と連動して、前記排気通路(16)の流路面積を変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
前記内燃機関制御装置(70)は、前記混合燃料のアルコール濃度が高い場合に、前記可変圧縮比機構(30)により前記圧縮比を高くするとともに、
前記排気通路(16)の流路面積は、前記排気通路可変機構(150)により小さくされることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関。
【請求項９】
前記燃焼室(9)に臨んで配設される点火プラグ(19)を有し、
前記混合燃料のアルコール濃度が所定値よりも高い場合に、前記点火プラグ(19)の点火時期を進角させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１０】
前記混合燃料を噴射する燃料噴射装置(22)を備え、
前記混合燃料のアルコール濃度が高い場合、かつ高圧縮比化や点火進角により熱効率が上がり出力が必要充分に確保できている場合に、
前記燃料噴射装置(22)は、混合燃料の噴射量を少なくすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコール燃料を含む混合燃料を燃料として用い、燃料のアルコール濃度に応じて、圧縮比を変更するとともに、吸気通路または排気通路の長さもしくは流路面積の大きさを変更する内燃機関に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より気候変動の緩和または影響軽減を目的とした取り組みが継続され、この実現に向けて二酸化炭素の排出量低減に関する研究開発が行われている。従来、内燃機関の燃料のオクタン価を検出して、オクタン価に応じて、可変吸気機構の各独立吸気通路に配置された開閉弁を開閉して、吸気管長を変更する内燃機関が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年、地球温暖化の観点から、内燃機関の燃料の代替燃料として、ガソリンとアルコールとが混合されたアルコール混合燃料が用いられている。このようなアルコール混合燃料において、アルコール濃度が高い燃料は、アルコール濃度が低い燃料に比べてノッキングの発生が起こりにくく、内燃機関の運転を高圧縮で運転することが可能となるので、燃料のアルコール濃度を検出し、検出したアルコール濃度に応じた最適な圧縮比を設定する圧縮比可変装置を備えた内燃機関が開示されている（特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、二酸化炭素の排出量低減においては、検出したアルコール濃度に応じた最適な圧縮比を設定する圧縮比可変装置を備えた内燃機関を高圧縮化すると、アルコール濃度の高い混合燃料は気化潜熱が大きくなるため、出力が向上して、特に高負荷高回転時には内燃機関の耐久限界を超えてしまう可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第２５１８６３号公報
特開昭６３－２８９２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、アルコール燃料を含む混合燃料のアルコール濃度に応じて圧縮比可変装置と連動して吸気通路可変または排気通路可変することで、出力特性を変更して、できるだけ燃費向上や出力を高めた内燃機関を提供することを目的とする。そして、延いては気候変動の緩和または影響軽減に寄与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、アルコール燃料を含む混合燃料を燃料として使用し、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサと、
前記混合燃料を燃焼する燃焼室と、
前記燃焼室に吸気を導入する吸気通路と、
前記燃焼室から排気ガスを排出する排気通路と、
圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
内燃機関制御装置を備えた内燃機関において、
前記吸気通路の長さを変更する吸気長可変機構を備え、
前記内燃機関制御装置は、前記混合燃料に含まれるアルコール濃度に応じて、前記圧縮比を前記可変圧縮比機構により変更するとともに、
前記吸気長可変機構は前記可変圧縮比機構と連動して、前記吸気通路の長さを変更することを特徴とする内燃機関である。
【０００８】
前記構成によれば、高アルコール濃度燃料を使用する場合に高圧縮比にして燃費と出力を向上させることができる。また低アルコール濃度燃料を使用する場合には、低圧縮比にしてとしてノッキングの影響を考慮しながら、点火時期の遅角量を最小限にして燃費と出力の低下を抑えることもでき、アルコール燃料を含む混合燃料のアルコール濃度に応じて圧縮比可変装置と連動して吸気通路可変または排気通路可変することで、出力特性を変更して、できるだけ熱効率や出力を高めることができる。
【０００９】
前記構成において、前記内燃機関制御装置は、前記混合燃料のアルコール濃度が高い場合に、前記可変圧縮比機構により前記圧縮比を高くするとともに、
前記吸気通路の長さを、前記吸気長可変機構により長くするようにしてもよい。
【００１０】
前記構成によれば、混合燃料のアルコール濃度が高いときに、内燃機関の圧縮比を高めるとともに、吸気通路の長さを長くすることで、低回転寄りの出力特性に変更ができ、内燃機関の高負荷高回転側の耐久限界を守りつつ、低負荷回転側の燃費と出力をより高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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