ブックタイトルマツダ技報　2013 No.31

概要

マツダ技報　2013 No.31

No.31(2013)マツダ技報高さと傾斜をより緻密にコントロールし,燃焼加振力の悪化を抑制しながら相反する燃費やエミッション性能との両立を図っている。熱発生率をコントロールするには,メイン燃焼の着火をアシストするプリ燃焼の熱量を一定量確保することが重要であり,Fig. 5に示すようにエンジン回転数,負荷,環境条件に合わせ最適な熱量となるように2~4回の近接マルチ噴射を行っている(3)。15J/degControl2000rpmAcceleration modeROHR(J/deg)ImprovedBase15degCrank angle(deg.ATDC)Fig. 7 ROHR Improved by Pre-Combustion Control過渡制御の採用により,熱発生率をコントロールすることで,Fig. 8に示すように過渡運転においてもCPLの悪化を抑制することができた。Fig. 5 Multi-Injection Pattern of SKYACTIV-D一方で,追い越し加速などの急峻な過渡状態においては,定常走行状態と異なり過給やEGRなどの空気系の遅れ,更に筒内の温度上昇の遅れから,着火環境が悪化しCPLが悪化する現象が発生する。SKYACTIV-Dでは,時々刻々の過給圧やEGR量の変化,及び筒内のシリンダ壁温を予測するモデルベース制御を用い,定常走行時の安定状態に対する着火環境の変化を推定し,Fig. 6のようにパイロット噴射及びプリ噴射の噴射量及び時期を緻密に補正する噴射制御を採用している。basePilot&Pre Injection increasedImprovedFig. 6 Acceleration Control by Multi-Injectionこれにより過渡中に弱まるプリ燃焼を強化し熱発生率の最大高さや傾斜の悪化を抑制した(Fig. 7)。Cylinder pressure level(dB)3dBBaseImprovedtime(sec)2000rpmAcceleration mode2secFig. 8 CPL Performance of Acceleration4.2ノック音の伝達経路ノック音はその原因となる燃焼からドライバの耳位置に至るまでには,エンジン本体内,エンジン本体から車体,そして車内のドライバ位置まで,非常に多くの伝達経路が考えられる。効率よくノック音を抑制するためには,主要な伝達経路を解明することが重要である。そのために,加振力となる燃焼圧力からエンジン音源に至る,エンジン本体内の主要な伝達経路の把握及び,エンジン音源部から車室内へ伝播する主要な伝達経路の把握を行った。Fig. 9に,エンジン本体から放射されるノック音成分の伝達経路の寄与率を示す。CAE及び試作エンジンでの計測結果から,約80%がピストンからコンロッドを介し,クランクシャフトへノック音成分の振動が伝わり,更にクランクシャフト軸受部,シリンダブロック側壁面へと振動伝達していることがわかった。―87―