JP2554902B2

JP2554902B2 - ロータリピストンエンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP2554902B2
Application number: JP62284888A
Authority: JP
Inventors: 年道赤木; 晴男沖本; 正人岩城; 誠司田島; 律治清水
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JPH01125522A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、吸気作動室への排気ガスの持ち込みを、吸
気ポートと排気ポートの間に開口する掃気ポートからの
エアの供給によって阻止するようにしたロータリピスト
ンエンジンの吸気装置に関する。

（従来の技術）トロコイド内周面を有するハウジング内をロータが遊
星回転することにより各作動室で順次吸入，圧縮，膨
張，排気が行われるロータリピストンエンジンにおいて
は、吸気行程の初期に吸気作動室が排気作動室と連通し
て吸気作動室に残留排気ガスが持ち込まれることによる
いわゆるダイリューションが問題となる。とくに、吸入
量の少ない軽負荷時にはダイリューションの影響が大き
く、そのため燃費が悪化し、また、アイドル安定性が確
保しにくくなる。そこで、軽負荷時のダイリューション
（排気ガス）の持ち込みを阻止してロータリエンジンの
燃費やアイドル安定性を確保しようということで、従来
から、例えば特開昭59-10738号公報に記載されているよ
うに、吸気ポートと排気ポートの間に開口する掃気ポー
トを設け、軽負荷時にこの掃気ポートからエアを供給し
てダイリューションガスを置換するようにした掃気手段
が用いられている。このようなダイリューションガスの
置換は、また、軽負荷時のポンピングロスを低減する有
効な手段ともなっている。

ところで、このような吸気ポートと排気ポートの間に
開口する掃気ポートには、排気ガス中のカーボンとか、
ロータのシールによって掻き上げられたオイルが侵入し
やすく、侵入したカーボンはオイルによって固着されや
すいので、掃気ポートからエアを供給しない領域での運
転が長い場合には、カーボン等によって掃気ポートが詰
まってしまうという不都合が生じる。しかし、ダイリュ
ーションガス置換のためのエア供給は、軽負荷時に必要
なものであって、それ以外の運転域では効果が小さく、
むしろ、正確な空燃比の制御を困難にして燃費およびエ
ミッションの悪化の要因となる。そのため、従来は、軽
負荷時に限って掃気ポートからエアを供給しており、そ
のため、エアを供給しない状態での運転が長くなるの
で、どうしてもカーボン等による目詰まりが生じやすい
という問題があった。

（発明の目的）本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
ロータリピストンエンジンの吸気ポートと排気ポートの
間に開口する掃気ポートがカーボン等によって目詰まり
を起こすのを防止して、軽負荷域とくにアイドル時の掃
気用エアを確保することを目的としている。

（発明の構成）本発明は、減速時等の燃料カット領域では、元々燃料
が供給されないのであるから、いくら置換エアを流して
も悪影響が起きないことに着目し、置換エアの必要な軽
負荷時に加え、このような燃料カット領域においても掃
気ポートへエアを供給することにより、掃気ポートの使
用頻度を増大して目詰まりを防止するようにしたもので
あって、その構成はつぎのとおりである。すなわち、本
発明に係るロータリピストンエンジンの吸気装置は、ト
ロコイド内周面を有するハウジングと遊星回転運動をす
るロータとの組み合わせからなるロータリピストンエン
ジンの吸気装置であって、排気ポートのリーディング側
で、かつ吸気ポートのトレーリング側に開口する掃気ポ
ートと、少なくともアイドル時を含む軽負荷域で前記掃
気ポートへエアを供給して吸気作動室への排気ガスの持
ち込みを阻止するとともに、燃料カット運転領域におい
ても掃気ポートへエアを供給するエア供給手段を備えた
ことを特徴としている。

（作用）アイドル時等軽負荷域においては、吸入空気量が少な
く、しかも吸気圧力が低くて排気側から吸気作動室内へ
持ち込まれるガスの量が多い。しかし、このような運転
領域では、吸気ポートと排気ポートの間に開口する掃気
ポートからエアが供給され、吸気作動室側に流れようと
する残留排気ガスがエアによって置換されるため、排気
ガスによる吸気の希釈が防がれる。また、エアが吸気側
に流入することによって吸気圧力が高められポンピング
ロスが低減される。

掃気ポートからは、また、減速時等の燃料カット運転
領域においてもエアが供給される。したがって、掃気ポ
ートの使用頻度が大幅に増大し清掃効果が大きくなるの
で、カーボン等による目詰まりが起きにくい。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の構造を概略的に示してい
る。この実施例において、ロータリピストンエンジン１
は、２節ペリトロコイド状の内周面を持つロータハウジ
ング２がその両側面をサイドハウジングで覆われてなる
ケーシングと、３葉のトロコイド内包絡線を基本形状と
し偏心軸３に支えられてケーシング内で自転しながら公
転するロータ４とを有している。ロータ４の三つの頂点
がロータハウジング２の内周面に接しながら摺動するこ
とによってケーシングとロータ４の間に三つの作動室5
a,5b,5cが形成され、それらが、位相差をもってそれぞ
れ吸入，圧縮，膨張，および排気の各行程を行う。吸気
ポート６はサイドハウジング側から作動室５に開口して
いる。そして、短軸部を挟んで吸気ポート６とほぼ対向
する位置のロータハウジング内周面には排気ポート７が
設けられている。吸気ポート６上流には燃料噴射用のイ
ンジェクタ８が配設されている。また、吸・排気ポート
側とは反対側の短軸部には、短軸を挟んで二つの点火プ
ラグ9,10が設けられている。

吸気ポート６に連通する吸気通路11には、排気ターボ
過給機12が配設されている。吸気通路11の上流端はエア
クリーナ13に接続されており、エアクリーナ13直下流に
はエアフローメータ14が装着されている。また、排気タ
ーボ過給機12の下流にはインタークーラ15が設けられ、
さらに、スロットルバルブ16を挟んで、その下流にサー
ジタンク17が形成されている。排気ポート７の下流に延
びる排気通路18には第１および第２の触媒装置19,20が
順に配設されている。

吸気ポート６と排気ポート７の間で、短軸より排気ポ
ート側の位置には、サイドハウジング側から開口する掃
気ポート21が設けられている。また、吸気通路11のエア
フローメータ14下流位置から分岐するエア通路22が設け
られ、該エア通路22にエアポンプ23が配設されている。
エアポンプ23の吐出通路24からは掃気ポート21に連通す
る置換エア通路25が分岐し、その分岐部には第１の切替
弁26が配設されている。また、吐出通路24は、第１の切
替弁26の下流において更に二つに分岐し、その分岐部に
第２の切替弁27が設けられている。第２の切替弁27によ
って切り替えられる分岐通路の一方は、排気ポート７に
連通するポートエア通路28に接続され、他の一つは第２
の触媒装置20に連通するスプリットエア通路29に接続さ
れている。第２の切替弁27直下流のポートエア通路28に
はオリフィス30が形成され、その上下の圧力差を検出す
る差圧センサ31が設けられている。差圧センサ31の上流
側圧力取出口は、置換エア通路25の分岐部集合位置に開
口している。スプリットエア通路29の途中には逆流防止
弁32が設けられ、また、エアポンプ23をバイパスする二
つの通路が形成されて、その一方にはリリーフ弁が、ま
た、他方には流量調整ねじ34が装着されている。

置換エア，ポートエアおよびスプリットエアの切り替
えは、第１および第２の切替弁26,27によって行われ
る。それぞれのエア供給領域は第２図に示すとおりであ
る。

第２図において、Ａで示す領域は置換エアの供給領域
を示している。置換エアは、このようにアイドル時を含
む低負荷低速域において掃気ポート21から供給される。

同図でB₁およびB₂（Ｄを含む。）で示す領域は、ポー
トエア通路からエアを供給する領域である。ロータリピ
ストンエンジンの場合、NO_Xの排出量は元々少ないの
で、比較的低回転側あるいは低負荷側のこれらの領域で
は、むしろ全ての触媒を酸化触媒として使うことでHCや
COを低減するようにしている。また、同図にＣで示すよ
うな、負荷および回転数が比較的高い領域では、NO_Xも
比較的多くなるので、上流側の第１の触媒装置19を還元
触媒として使用するためにポートエアの供給を停止し、
スプリットエアに切り替えて、第２の触媒装置20のみを
酸化触媒として作用させるようにしている。それ以上に
高負荷あるいは高回転の領域Ｅでは、リリーフ弁33を開
いて全てのエア供給を停止し触媒の過熱を防止するよう
にしている。

また、第２図にＤで示す領域では、掃気ポート21の清
掃のために掃気ポート21にエアを供給している。この領
域は、減速燃料カット領域であって、掃気ポート21から
エアを供給しても何等支障は生じない。ただし、実際に
減速燃料カットが行われるのは、一点鎖線で示すように
回転数がN₁より高回転側であるのに対して、掃気ポート
からのエアの供給はそれより少し高回転側のN₂から始ま
る。これは、燃料復帰時に充填量が大きいことによって
サージングを起こすのを防止するためである。

ポートエアの量は差圧センサ31で測定され、それによ
ってエアフローメータ14の計量値が補正される。また、
もしも掃気ポートが詰まったときは、差圧センサ31の上
流側取出圧が上昇するので、その圧力上昇が設定値以上
になったことが検出された場合にはポートエア通路に切
り替えてエアを流す。ポートエアはエンジン軽負荷時に
吸気作動室側にも流れ、それによってある程度のダイリ
ューションガス置換が行われる。したがって、アイドル
時の安定性が最小限度確保される。ポートエアの要求量
はこのような切替時におけるアイドル安定性の確保を基
準にして設定される。また、この切替と同時に燃料噴射
量および点火進角の設定が切り替えられる。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、たとえば、
掃気ポートへのエア供給手段をポートエアやスプリット
エアの供給と切り離して設けることも可能である。

掃気ポートの清掃のためのエア供給領域としては、減
速燃料カット領域に限らず、たとえば、過給圧が上昇し
すぎた場合の燃料カット時なども利用することができ
る。

本発明はその他いろいろな態様で実施することができ
る。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、ロータリ
ピストンエンジンの掃気ポートがカーボン等によって目
詰まりを起こすのを防止し、掃気用のエアの量を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体概略図、第２図は
同実施例におけるエア供給領域の説明図である。 1:エンジン、2:ロータハウジング、4:ロータ、5a,5b,5
c:作動室、6:吸気ポート、7:排気ポート、21:掃気ポー
ト、23:エアポンプ、25:置換エア通路、26:切替弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田島誠司広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者清水律治広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献実開昭61−145832（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トロコイド内周面を有するハウジングと遊
星回転運転をするロータとの組み合わせからなるロータ
リピストンエンジンの吸気装置であって、排気ポートの
リーディング側で、かつ吸気ポートのトレーリング側に
開口する掃気ポートと、少なくともアイドル時を含む軽
負荷域で前記掃気ポートへエアを供給して吸気作動室へ
の排気ガスの持ち込みを阻止するとともに、燃料カット
運転領域においても掃気ポートへエアを供給するエア供
給手段を備えたことを特徴とするロータリピストンエン
ジンの吸気装置。