JP2803371B2 - Idling control system for in-cylinder injection internal combustion engine - Google Patents

Idling control system for in-cylinder injection internal combustion engine

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JP2803371B2
JP2803371B2 JP3006872A JP687291A JP2803371B2 JP 2803371 B2 JP2803371 B2 JP 2803371B2 JP 3006872 A JP3006872 A JP 3006872A JP 687291 A JP687291 A JP 687291A JP 2803371 B2 JP2803371 B2 JP 2803371B2
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fuel
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憲一 野村
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は筒内噴射式内燃機関のア
イドリング制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an idling control apparatus for a direct injection internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃焼室内に向けて燃料を噴射するための
燃料噴射弁を具備すると共に燃料噴射弁から噴射された
燃料を機関アイドリング運転時には空気過剰のもとで燃
焼せしめ、機関アイドリング運転時における燃料噴射量
が機関回転数の関数であって機関回転数が低下するにつ
れて増大せしめられ、機関回転数の変化に起因する燃料
噴射量の変化に基いて機関アイドリング回転数が目標回
転数に制御される筒内噴射式内燃機関が公知である(特
開平2−169834号公報参照)。この内燃機関では機関ア
イドリング回転数が目標回転数よりも高くなれば燃料噴
射量が減少するためにアイドリング回転数が低下し、ア
イドリング回転数が目標回転数よりも低くなれば燃料噴
射量が増大するためにアイドリング回転数が上昇し、斯
くしてアイドリング回転数が自動的に目標回転数に制御
される。
2. Description of the Related Art A fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber is provided, and fuel injected from the fuel injection valve is burned under excess air at the time of engine idling operation. The fuel injection amount is a function of the engine speed and is increased as the engine speed decreases, and the engine idling speed is controlled to the target speed based on the change in the fuel injection amount resulting from the change in the engine speed. 2. Description of the Related Art A direct injection internal combustion engine is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-169834). In this internal combustion engine, when the engine idling speed is higher than the target speed, the fuel injection amount is reduced, so that the idling speed is reduced. When the idling speed is lower than the target speed, the fuel injection amount is increased. As a result, the idling speed increases, and thus the idling speed is automatically controlled to the target speed.

【0003】ところでこのように機関アイドリング運転
時に噴射燃料を空気過剰のもとで燃焼せしめるようにし
た内燃機関では吸気通路内にスロットル弁が設けられて
おらず、或いは吸気通路内にスロットル弁が設けられて
いたとしても燃焼室内の空気を過剰とするためにアイド
リング運転時であってもスロットル弁は予混合内燃機関
におけるアイドリング開度までは閉弁せしめられない。
このように吸気通路内にスロットル弁が設けられていな
い場合、或いは吸気通路内にスロットル弁が設けられて
いたとしてもアイドリング運転時にスロットル弁が予混
合気内燃機関におけるアイドリング開度までは閉弁せし
められない場合には、アイドリング運転時に機関シリン
ダ内に単位時間当り供給される吸入空気量Qは機関回転
数Nの増大に比例して増大する。従って機関シリンダ内
に一サイクル当り供給される吸入空気量Q/Nは機関回
転数Nにかかわらずにほぼ一定となる。
In the internal combustion engine in which the injected fuel is burned under excess air during the idling operation of the engine, no throttle valve is provided in the intake passage, or a throttle valve is provided in the intake passage. Even if the throttle valve is operated, the throttle valve cannot be closed to the idling opening of the premixed internal combustion engine even during idling operation in order to make the air in the combustion chamber excessive.
As described above, when the throttle valve is not provided in the intake passage, or even if the throttle valve is provided in the intake passage, the throttle valve is closed to the idling opening degree in the premixed internal combustion engine during idling operation. If not, the intake air amount Q supplied into the engine cylinder per unit time during idling operation increases in proportion to the increase in the engine speed N. Therefore, the intake air amount Q / N supplied to the engine cylinder per cycle is substantially constant regardless of the engine speed N.

【0004】従ってアイドリング運転時に噴射燃料を空
気過剰のもとで燃焼せしめるようにした内燃機関ではア
イドリング運転時には機関シリンダ内に供給される吸入
空気量Q/Nがほぼ一定に維持された状態でアイドリン
グ回転数が目標回転数よりも高くなれば燃料噴射量が減
少せしめられ、アイドリング回転数が目標回転数よりも
低くなれば燃料噴射量が増大せしめられることになる。
この場合、燃焼室内に過剰な空気が存在していれば燃料
噴射量が増大したときにそれに比例して燃焼に寄与する
空気量が増大し、燃料噴射量が増大又は減少したときに
機関シリンダ内に供給される吸入空気量Q/Nを変化さ
せても過剰な空気が増大又は減少するだけで燃焼には何
ら影響が出ないというのが従来からの一般的な考え方で
ある。従って従来よりアイドリング運転時に噴射燃料を
空気過剰のもとで燃焼せしめるようにした内燃機関では
アイドリング回転数を制御するために機関シリンダ内に
供給される吸入空気量Q/Nを制御していないというの
が一般的である。
Accordingly, in an internal combustion engine in which the injected fuel is burned under an excess of air during idling operation, the idling operation is performed while the intake air amount Q / N supplied to the engine cylinder is maintained substantially constant during idling operation. When the rotation speed becomes higher than the target rotation speed, the fuel injection amount is decreased, and when the idling rotation speed becomes lower than the target rotation speed, the fuel injection amount is increased.
In this case, if there is excess air in the combustion chamber, the amount of air contributing to combustion increases in proportion to the increase in the fuel injection amount when the fuel injection amount increases, and the amount of air in the engine cylinder increases when the fuel injection amount increases or decreases. The conventional general idea is that even if the intake air amount Q / N supplied to the fuel cell is changed, excess air is merely increased or decreased and combustion is not affected at all. Therefore, conventionally, in an internal combustion engine in which the injected fuel is burned under excess air during idling operation, the amount of intake air Q / N supplied to the engine cylinder is not controlled in order to control the idling speed. It is common.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際には
燃料噴射量が増大したからといって噴射燃料と混合する
空気の量は燃料噴射量の増大に比例して増大しない。従
って燃料噴射量が増大すれば燃焼室内の混合気は過濃と
なり、燃料噴射量が減少すれば燃焼室内の混合気は過薄
になっていずれの場合にも良好な燃焼が得られなくな
る。この場合、燃焼室内の混合気が過濃になるのを防止
するためには燃焼室内の空気密度を高めてやればよく、
そのためには機関シリンダ内に供給される吸入空気量Q
/Nを増大せしめればよいことになる。一方、燃焼室内
の混合気が過薄になるのを防止するためには機関シリン
ダ内に供給される吸入空気量Q/Nを減少せしめればよ
いことになる。
However, in fact, the amount of air mixed with the injected fuel does not increase in proportion to the increase in the fuel injection amount even though the fuel injection amount increases. Therefore, if the fuel injection amount increases, the air-fuel mixture in the combustion chamber becomes excessively rich, and if the fuel injection amount decreases, the air-fuel mixture in the combustion chamber becomes lean, and good combustion cannot be obtained in any case. In this case, in order to prevent the mixture in the combustion chamber from becoming too rich, the air density in the combustion chamber may be increased,
For this purpose, the intake air amount Q supplied into the engine cylinder
/ N should be increased. On the other hand, in order to prevent the air-fuel mixture in the combustion chamber from becoming too thin, the intake air amount Q / N supplied to the engine cylinder should be reduced.

【0006】ところで予混合内燃機関では燃料量と吸入
空気量とを共に制御してアイドリング回転数を目標回転
数に制御しているので筒内噴射式内燃機関において燃料
量と吸入空気量とを共に制御することは一見当り前のよ
うにみえるが上述したように噴射燃料を空気過剰のもと
で燃焼せしめる筒内噴射式内燃機関では従来より吸入空
気量を制御しても意味がないと考えられていた以上、筒
内噴射式内燃機関において吸入空気量を制御するという
考え方は全く新しい考え方であると云える。
In a premixed internal combustion engine, both the fuel amount and the intake air amount are controlled to control the idling rotational speed to the target rotational speed. Although it seems natural to control it, it is considered that it is meaningless to control the amount of intake air in a cylinder injection type internal combustion engine that burns injected fuel under excess air as described above. As described above, the concept of controlling the intake air amount in the direct injection internal combustion engine can be said to be a completely new concept.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】筒内噴射式内燃機関のア
イドリング運転時に燃料噴射量にかかわらずに良好な燃
焼を確保するために、本発明によれば燃焼室内に向けて
燃料を噴射するための燃料噴射弁を具備すると共に燃料
噴射弁から噴射された燃料を機関アイドリング運転時に
は空気過剰のもとで燃焼せしめ、機関アイドリング運転
時における燃料噴射量が機関回転数の関数であって機関
回転数が低下するにつれて増大せしめられ、機関回転数
の変化に起因する燃料噴射量の変化に基いて機関アイド
リング回転数が目標回転数に制御される筒内噴射式内燃
機関において、機関シリンダ内に供給される吸入空気量
を制御するための吸入空気量制御装置を具備し、機関ア
イドリング運転時に機関回転数が低下するにつれて機関
シリンダ内に供給される吸入空気量を増大せしめるよう
にしている。
According to the present invention, in order to ensure good combustion regardless of the fuel injection amount during idling operation of a direct injection internal combustion engine, according to the present invention, fuel is injected into a combustion chamber. The fuel injected from the fuel injection valve is burned under excessive air during the engine idling operation, and the fuel injection amount during the engine idling operation is a function of the engine speed and the engine speed is increased. In a direct injection internal combustion engine in which the engine idling speed is controlled to a target speed based on a change in the fuel injection amount resulting from a change in the engine speed, the fuel is supplied to the engine cylinder. Equipped with an intake air amount control device for controlling the amount of intake air to be supplied to the engine cylinder as the engine speed decreases during engine idling operation. So that allowed to increase the amount of intake air.

【0008】[0008]

【作用】機関回転数が低下するにつれて燃料噴射量が増
大すると共に機関シリンダ内に供給される吸入空気量が
増大する。
The fuel injection amount increases as the engine speed decreases, and the amount of intake air supplied into the engine cylinder increases.

【0009】[0009]

【実施例】図1から図4に本発明を火花点火式2サイク
ル筒内噴射機関に適用した場合を示す。図2および図4
を参照すると、1はシリンダブロック、2はシリンダブ
ロック1内で往復動するピストン、3はシリンダブロッ
ク1上に固定されたシリンダヘッド、4はシリンダヘッ
ド3の内壁面3aとピストン2の頂面間に形成された燃
焼室を夫々示す。シリンダヘッド内壁面3a上には凹溝
5が形成され、この凹溝5の底壁面をなすシリンダヘッ
ド内壁面部分3b上に一対の給気弁6が配置される。一
方、凹溝5を除くシリンダヘッド内壁面部分3cは傾斜
したほぼ平坦をなし、このシリンダヘッド内壁面部分3
c上に一対の排気弁7が配置される。シリンダヘッド内
壁面部分3bとシリンダヘッド内壁面部分3cは凹溝5
の周壁8を介して互いに接続されている。
1 to 4 show a case where the present invention is applied to a spark ignition type two-cycle in-cylinder injection engine. 2 and 4
1, 1 is a cylinder block, 2 is a piston reciprocating in the cylinder block 1, 3 is a cylinder head fixed on the cylinder block 1, 4 is a space between the inner wall surface 3a of the cylinder head 3 and the top surface of the piston 2. Are shown, respectively. A concave groove 5 is formed on the cylinder head inner wall surface 3a, and a pair of air supply valves 6 are arranged on the cylinder head inner wall surface portion 3b that forms the bottom wall surface of the concave groove 5. On the other hand, the cylinder head inner wall surface portion 3c excluding the concave groove 5 is substantially flat and inclined.
A pair of exhaust valves 7 are arranged on c. The cylinder head inner wall surface portion 3b and the cylinder head inner wall surface portion 3c
Are connected to each other via a peripheral wall 8 of the first embodiment.

【0010】この凹溝周壁8は給気弁6の周縁部に極め
て近接配置されかつ給気弁6の周縁部に沿って円弧状に
延びる一対のマスク壁8aと、給気弁6間に位置する新
気ガイド壁8bと、シリンダヘッド内壁面3aの周壁と
給気弁6間に位置する一対の新気ガイド壁8cとにより
構成される。各マスク壁8aは最大リフト位置にある給
気弁6よりも下方まで燃焼室4に向けて延びており、従
って排気弁7側に位置する給気弁6周縁部と弁座9間の
開口は給気弁6の開弁期間全体に亙ってマスク壁8aに
より閉鎖されることになる。
The peripheral wall 8 of the concave groove is located between the pair of mask walls 8a, which are arranged very close to the peripheral edge of the air supply valve 6 and extend in an arc along the peripheral edge of the air supply valve 6, and the air supply valve 6. And a pair of fresh air guide walls 8c located between the supply wall 6 and the peripheral wall of the cylinder head inner wall surface 3a. Each mask wall 8a extends toward the combustion chamber 4 below the intake valve 6 at the maximum lift position, so that the opening between the peripheral portion of the intake valve 6 located on the exhaust valve 7 side and the valve seat 9 is formed. The air supply valve 6 is closed by the mask wall 8a throughout the opening period of the air supply valve 6.

【0011】また、各新気ガイド壁8b,8cはほぼ同
一平面内に位置しており、更にこれらの新気ガイド壁8
b,8cは両給気弁6の中心を結ぶ線に対してほぼ平行
に延びている。点火栓10はシリンダヘッド内壁面3aの
中心に位置するようにシリンダヘッド内壁面部分3c上
に配置されている。一方、排気弁7に対しては排気弁7
と弁座11間の開口を覆うマスク壁が設けられておらず、
従って排気弁7が開弁すると排気弁7と弁座11間に形成
される開口はその全体が燃焼室4内に開口することにな
る。
The fresh air guide walls 8b and 8c are located on substantially the same plane.
b and 8c extend substantially parallel to a line connecting the centers of the two supply valves 6. The ignition plug 10 is disposed on the cylinder head inner wall surface portion 3c so as to be located at the center of the cylinder head inner wall surface 3a. On the other hand, the exhaust valve 7
There is no mask wall covering the opening between the valve seat 11 and
Therefore, when the exhaust valve 7 opens, the entire opening formed between the exhaust valve 7 and the valve seat 11 opens into the combustion chamber 4.

【0012】シリンダヘッド3内には給気弁6に対して
給気ポート12が形成され、排気弁7に対して排気ポート
13が形成される。一方、両給気弁6の間のシリンダヘッ
ド内壁面3aの周縁部には燃料噴射弁14が配置され、こ
の燃料噴射弁14から燃料が燃焼室4内に向けて噴射され
る。
An air supply port 12 is formed in the cylinder head 3 for the air supply valve 6, and an exhaust port is formed for the exhaust valve 7.
13 is formed. On the other hand, a fuel injection valve 14 is arranged at the peripheral portion of the cylinder head inner wall surface 3 a between the two supply valves 6, and fuel is injected from the fuel injection valve 14 into the combustion chamber 4.

【0013】図2および図3に示されるようにピストン
2の頂面上には点火栓10の下方から燃料噴射弁14の先端
部の下方まで延びる凹溝15が形成される。図2および図
3に示される実施例ではこの凹溝15は点火栓10と燃料噴
射弁14とを含む垂直平面K−Kに対して対称なほぼ球面
状をなす。また、ピストン2の頂面の中心部には凹溝15
よりも曲率半径の小さな球面状をなす凹所16が形成され
る。この凹所16も垂直平面K−K上に形成されており、
この凹所16は凹溝15の凹状内壁面の上方部に開口してい
る。図2に示すようにピストン2が上死点に達すると点
火栓10が凹所16内に侵入する。一方、凹所16に関して凹
溝15と反対側のピストン2の頂面部分2aは傾斜したほ
ぼ平坦面から形成され、図2に示すようにピストン2が
上死点に達するとシリンダヘッド内壁面部分3cとピス
トン頂面部分2a間にはスキッシュエリア17が形成され
る。
As shown in FIGS. 2 and 3, a recessed groove 15 is formed on the top surface of the piston 2 from below the spark plug 10 to below the tip of the fuel injection valve 14. In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the groove 15 has a substantially spherical shape which is symmetrical with respect to a vertical plane KK including the ignition plug 10 and the fuel injection valve 14. A groove 15 is formed in the center of the top surface of the piston 2.
A concave portion 16 having a spherical shape with a smaller radius of curvature is formed. This recess 16 is also formed on a vertical plane KK,
The recess 16 is open above the concave inner wall surface of the groove 15. As shown in FIG. 2, when the piston 2 reaches the top dead center, the spark plug 10 enters the recess 16. On the other hand, the top surface portion 2a of the piston 2 opposite to the concave groove 15 with respect to the concave portion 16 is formed of an inclined substantially flat surface, and when the piston 2 reaches the top dead center as shown in FIG. A squish area 17 is formed between 3c and the piston top surface portion 2a.

【0014】図5に示されるように図2から図4に示す
実施例では排気弁7が給気弁6よりも先に開弁し、排気
弁7が給気弁6よりも先に閉弁する。また、図5におい
てI 1 ,I2 ,I3 は燃料噴射時期を示している。
As shown in FIG. 5, shown in FIGS.
In the embodiment, the exhaust valve 7 opens before the air supply valve 6 and the exhaust valve 7 is opened.
The valve 7 closes before the air supply valve 6. Also, in FIG.
I 1, ITwo, IThreeIndicates the fuel injection timing.

【0015】図1を参照すると、各気筒の給気ポート12
は枝管18を介してサージタンク19に連結され、サージタ
ンク19は給気ダクト20およびエアフローメータ21を介し
て図示しないエアクリーナに連結される。給気ダクト20
内には機関によって駆動される機械式過給機22が配置さ
れる。吸気ダクト20には機械式過給機22上流の吸気ダク
ト20と機械式過給機22下流の吸気ダクト20とを連結する
バイパス通路23が接続され、このバイパス通路23内にバ
イパス通路23内を流れる空気量を制御するためのバイパ
ス制御弁24が配置される。このバイパス制御弁24は例え
ばステップモータにより駆動され、このステップモータ
は電子制御ユニット30の出力信号により制御される。
Referring to FIG. 1, an air supply port 12 of each cylinder is provided.
Is connected to a surge tank 19 via a branch pipe 18, and the surge tank 19 is connected to an air cleaner (not shown) via an air supply duct 20 and an air flow meter 21. Air supply duct 20
Inside, a mechanical supercharger 22 driven by an engine is arranged. A bypass passage 23 that connects the intake duct 20 upstream of the mechanical supercharger 22 and the intake duct 20 downstream of the mechanical supercharger 22 is connected to the intake duct 20. A bypass control valve 24 for controlling the amount of flowing air is provided. The bypass control valve 24 is driven by, for example, a step motor, and the step motor is controlled by an output signal of the electronic control unit 30.

【0016】電子制御ユニット30はディジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス31によって互いに接続され
たROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセス
メモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート
35および出力ポート36を具備する。エアフローメータ21
は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電
圧はAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。
また、アクセルペダル25には負荷センサ26とアイドルス
イッチ27とが連結される。負荷センサ26はアクセルペダ
ル25の踏込み量に比例した出力電圧を発生し、この出力
電圧はAD変換器38を介して入力ポート35に入力され
る。一方、アイドルスイッチ27はアクセルペダル25が踏
込まれていないときにオンとなり、このアイドルスイッ
チ27の出力信号は入力ポート35に入力される。更に入力
ポート35には機関回転数を表わす出力パルスを発生する
回転数センサ28、および車両速度を表わす出力パルスを
発生する車速センサ29が接続される。CPU 34では回転数
センサ28の出力パルスに基いて機関回転数が計算され、
車速センサ29の出力パルスに基いて車両速度が計算され
る。一方、出力ポート36は対応する駆動回路39,40を介
して夫々燃料噴射弁14およびバイパス制御弁24に接続さ
れる。
The electronic control unit 30 is composed of a digital computer, and a ROM (read only memory) 32, a RAM (random access memory) 33, a CPU (microprocessor) 34, an input port
35 and an output port 36. Air flow meter 21
Generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and this output voltage is input to an input port 35 via an AD converter 37.
Further, a load sensor 26 and an idle switch 27 are connected to the accelerator pedal 25. The load sensor 26 generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 25, and this output voltage is input to the input port 35 via the AD converter 38. On the other hand, the idle switch 27 is turned on when the accelerator pedal 25 is not depressed, and the output signal of the idle switch 27 is input to the input port 35. Further, the input port 35 is connected to a rotation speed sensor 28 for generating an output pulse indicating the engine speed and a vehicle speed sensor 29 for generating an output pulse indicating the vehicle speed. The CPU 34 calculates the engine speed based on the output pulse of the speed sensor 28,
The vehicle speed is calculated based on the output pulse of the vehicle speed sensor 29. On the other hand, the output port 36 is connected to the fuel injection valve 14 and the bypass control valve 24 via corresponding drive circuits 39 and 40, respectively.

【0017】図1に示す実施例では機関シリンダ内に供
給される吸入空気量がバイパス制御弁24によって制御さ
れる。即ち、バイパス制御弁24が開弁していると機械式
過給機22から機械式過給機22下流の吸気ダクト20内に吐
出された吸入空気の一部がバイパス通路23を介して機械
式過給機22上流の吸気ダクト20内に返戻され、斯くして
機関シリンダ内に供給される吸入空気量は機械式過給機
22上流の吸気ダクト20内に返戻される分だけ減少する。
従ってバイパス制御弁24の開度が大きくなるほど機関シ
リンダ内に供給される吸入空気量が減少することにな
る。
In the embodiment shown in FIG. 1, the amount of intake air supplied into the engine cylinder is controlled by a bypass control valve 24. That is, when the bypass control valve 24 is opened, a part of the intake air discharged from the mechanical supercharger 22 into the intake duct 20 downstream of the mechanical supercharger 22 passes through the bypass passage 23 to the mechanical supercharger. The amount of intake air returned to the intake duct 20 upstream of the supercharger 22 and thus supplied to the engine cylinder is controlled by a mechanical supercharger.
It is reduced by the amount returned into the intake duct 20 upstream of 22.
Therefore, as the opening of the bypass control valve 24 increases, the amount of intake air supplied into the engine cylinder decreases.

【0018】図6は或る機関回転数におけるバイパス制
御弁24の目標開度Sとアクセルペダル25の踏込み量Lと
の関係を示している。図6からアクセルペダル25の踏込
み量Lが小さくなると、即ち機関の要求負荷が小さくな
るとバイパス制御弁24の目標開度Sが大きくなり、斯く
して機関シリンダ内に供給される吸入空気量が減少せし
められることがわかる。
FIG. 6 shows the relationship between the target opening S of the bypass control valve 24 and the depression amount L of the accelerator pedal 25 at a certain engine speed. As shown in FIG. 6, when the depression amount L of the accelerator pedal 25 decreases, that is, when the required load of the engine decreases, the target opening S of the bypass control valve 24 increases, and the amount of intake air supplied to the engine cylinder decreases. It turns out that you can be forced.

【0019】次に図7および図8を参照して機関アイド
リング運転時における作動について説明する。図7に示
すように給気弁6および排気弁7が開弁すると給気弁6
を介して燃焼室4内に空気が流入する。このとき、排気
弁7側の給気弁6の開口はマスク壁8aによって覆われ
ているので空気はマスク壁8aと反対側の給気弁6の開
口から燃焼室4内に流入する。この空気は矢印Wで示す
ように給気弁6下方のシリンダボア内壁面に沿い下降
し、次いでピストン2の頂面に沿い進んで排気弁7下方
のシリンダボア内壁面に沿い上昇し、斯くして空気は燃
焼室4内をループ状に流れることになる。このループ状
に流れる空気Wによって燃焼室4内の既燃ガスが排気弁
7を介して排出され、更にこのループ状に流れる空気W
によって燃焼室4内には垂直面内で旋回する旋回流Xが
発生せしめられる。次いでピストン2が下死点BDCを
過ぎて上昇を開始し、排気弁7が閉弁すると燃料噴射弁
14からの燃料噴射が行われる。
Next, the operation during the engine idling operation will be described with reference to FIGS. When the air supply valve 6 and the exhaust valve 7 are opened as shown in FIG.
The air flows into the combustion chamber 4 via At this time, since the opening of the air supply valve 6 on the side of the exhaust valve 7 is covered by the mask wall 8a, air flows into the combustion chamber 4 from the opening of the air supply valve 6 on the side opposite to the mask wall 8a. This air descends along the inner wall surface of the cylinder bore below the air supply valve 6 as shown by the arrow W, then travels along the top surface of the piston 2 and rises along the inner wall surface of the cylinder bore below the exhaust valve 7, and Will flow in a loop in the combustion chamber 4. The burned gas in the combustion chamber 4 is discharged through the exhaust valve 7 by the air W flowing in the loop, and the air W flowing in the loop is further discharged.
As a result, a swirling flow X swirling in a vertical plane is generated in the combustion chamber 4. Next, when the piston 2 starts to rise after passing the bottom dead center BDC and the exhaust valve 7 closes, the fuel injection valve
Fuel injection from 14 is performed.

【0020】本発明による実施例ではアイドリング運転
時も含めて機関負荷が低いときには燃料噴射弁14からの
燃料噴射が基本的には図5のI1 で示されるように圧縮
行程の末期に行われる。このときの燃料噴射の様子が図
8に示されている。即ち、圧縮行程末期になると図8に
示す如く噴射燃料Fが凹溝15の凹状内壁面に斜めに衝突
するように燃料噴射弁14から凹溝15の凹状内壁面に向け
て燃料が噴射される。このように噴射燃料が凹溝15の凹
状内壁面上に斜めに衝突すると衝突した燃料は図8にお
いてGで示されるように慣性力によって凹溝15の凹状内
壁面に沿い気化しつつ点火栓10の下方に進み、次いで凹
所16内に送り込まれる。機関低負荷運転時には噴射量が
少ないがこのとき大部分の噴射燃料が点火栓10の下方に
運ばれるので点火栓10の周りには着火可能な混合気Gが
形成されることになる。即ち、機関低負荷運転時には混
合気Gの周りは空気と残留既燃ガスで満たされており、
燃焼室4内の空気は過剰な状態にある。このように燃焼
室4内の空気が過剰な状態にあっても混合気は燃焼室4
内全体に広がって極度に稀薄な混合気となることがな
く、燃焼室4内の一部の領域内に集まっているので、即
ち燃焼室4内が成層化されるので良好な着火およびそれ
に続く良好な燃焼が得られることになる。
Takes place at the end of the compression stroke so that the fuel injected from the fuel injection valve 14 is basically represented by I 1 in Figure 5 when [0020] lower the engine load including the idling operation in this embodiment of the present invention . The state of fuel injection at this time is shown in FIG. That is, at the end of the compression stroke, fuel is injected from the fuel injection valve 14 toward the concave inner wall surface of the groove 15 so that the injected fuel F collides obliquely with the concave inner wall surface of the groove 15 as shown in FIG. . As described above, when the injected fuel obliquely collides with the concave inner wall surface of the concave groove 15, the colliding fuel is vaporized along the concave inner wall surface of the concave groove 15 by inertia as shown by G in FIG. And then sent into the recess 16. At the time of engine low load operation, the injection amount is small, but at this time most of the injected fuel is carried below the spark plug 10, so that an ignitable mixture G is formed around the spark plug 10. That is, at the time of engine low load operation, the area around the air-fuel mixture G is filled with air and residual burned gas,
The air in the combustion chamber 4 is in an excessive state. As described above, even if the air in the combustion chamber 4 is in an excessive state, the air-fuel mixture is
Since the mixture does not spread over the entire interior and becomes an extremely lean mixture, and is concentrated in a part of the region inside the combustion chamber 4, that is, the inside of the combustion chamber 4 is stratified, so that good ignition and subsequent Good combustion will be obtained.

【0021】また、図7に示されるように燃焼室4内に
発生した旋回流Xはピストン2が上昇するにつれて減衰
しつつ旋回半径が次第に小さくなり、ピストン2が上死
点に近づくと図8に示されるように凹溝16の凹状内壁面
に沿う旋回流Xとなる。噴射燃料Fはこの旋回流Xによ
っても点火栓10の下方に向かう力が与えられる。また、
ピストン2が更に上死点に近づくと図8において矢印S
で示すようにスキッシュエリア17からスキッシュ流が噴
出し、このスキッシュ流Sも凹溝15の凹状内壁面に沿っ
て進む。従って噴射燃料Fはこのスキッシュ流Sによっ
ても点火栓10の下方に向かう力が与えられる。また、凹
溝15の凹状内壁面に沿い点火栓10の下方に向かう燃料は
旋回流Xおよびスキッシュ流Sによって気化せしめら
れ、斯くして点火栓10の周りには十分に気化した可燃混
合気が集まることになる。斯くして噴射量が少ない機関
低負荷運転時であっても良好な着火と、それに続く良好
な燃焼が得られることになる。
Further, as shown in FIG. 7, the swirling flow X generated in the combustion chamber 4 is attenuated as the piston 2 rises, and the turning radius gradually decreases while decreasing, and when the piston 2 approaches the top dead center, FIG. As shown in FIG. 5, a swirling flow X along the concave inner wall surface of the concave groove 16 is obtained. The injection fuel F is also given a downward force by the swirl flow X. Also,
When the piston 2 further approaches the top dead center, the arrow S in FIG.
As shown by, a squish flow spouts from the squish area 17, and this squish flow S also advances along the concave inner wall surface of the concave groove 15. Therefore, the squish flow S gives the injected fuel F a force directed downward of the ignition plug 10. Further, the fuel flowing along the concave inner wall surface of the concave groove 15 toward the lower side of the ignition plug 10 is vaporized by the swirl flow X and the squish flow S, and thus a sufficiently vaporized combustible mixture is formed around the ignition plug 10. Will come together. Thus, even during low engine load operation with a small injection amount, good ignition and subsequent good combustion can be obtained.

【0022】また、このように燃料噴射量の少ない機関
低負荷運転時に多量の吸入空気を燃焼室4内に供給する
と旋回流Xが強くなりすぎて混合気が燃焼室4内全体に
拡散してしまう。従って機関低負荷運転時には燃焼室4
内に供給される吸入空気量を制限する必要がある。特に
2サイクル内燃機関では吸入空気量を制限すると燃焼室
4内の残留既燃ガスの割合が増大し、この残留既燃ガス
による燃焼温度抑制作用によってNOx の発生が抑制され
る。そこで図6に示すようにアクセルペダル25の踏込み
量Lが少ないときにはバイパス制御弁24を開弁せしめて
燃焼室4内に供給される吸入空気量を制限するようにし
ている。また、機関低負荷運転時には燃料噴射時間TA
Uはアクセルペダル25の踏込み量Lと機関回転数Nから
決定され、これらの関係は図10(A)に示すようにマッ
プの形で予めROM 32内に記憶されている。従ってアイド
リング運転時も含めて機関低負荷運転時にはアクセルペ
ダル25の踏込み量Lおよび機関回転数Nから図10(A)
に示す関係に基いて燃料噴射時間TAUが決定される。
When a large amount of intake air is supplied into the combustion chamber 4 during low engine load operation with a small fuel injection amount, the swirl flow X becomes too strong and the air-fuel mixture diffuses throughout the combustion chamber 4. I will. Therefore, during low engine load operation, the combustion chamber 4
It is necessary to limit the amount of intake air supplied to the inside. In particular, in the case of a two-cycle internal combustion engine, if the amount of intake air is restricted, the ratio of the remaining burned gas in the combustion chamber 4 increases, and the generation of NOx is suppressed by the action of suppressing the combustion temperature by the remaining burned gas. Therefore, as shown in FIG. 6, when the depression amount L of the accelerator pedal 25 is small, the bypass control valve 24 is opened to limit the amount of intake air supplied into the combustion chamber 4. In addition, during low engine load operation, the fuel injection time TA
U is determined from the depression amount L of the accelerator pedal 25 and the engine speed N, and these relationships are stored in the ROM 32 in advance in the form of a map as shown in FIG. Therefore, when the engine is under a low load operation including the idling operation, the amount of depression L of the accelerator pedal 25 and the engine speed N are calculated from FIG.
The fuel injection time TAU is determined based on the relationship shown in FIG.

【0023】一方、機関負荷が高いときには燃料噴射弁
14からの燃料噴射が図5のI3 で示されるように排気弁
7が閉弁した後、或いは排気弁7が閉弁する直前から開
始される。このときの燃料噴射の様子が図9に示され
る。即ち、このときには図9に示されるようにピストン
2の位置が低いときに燃料噴射Fが行われるので噴射燃
料Fはピストン2の頂面全体に向かう。従って噴射燃料
Fは燃焼室4内全体に亘って拡散する。更にこのとき燃
焼室4内には旋回流Xが発生しているのでこの旋回流に
よって噴射燃料Fの拡散作用が促進され、斯くして燃焼
室4内には均一混合気が形成されることになる。また、
機関負荷が高いときには燃料噴射時間TAUは機関シリ
ンダ内に一サイクル当り供給される吸入空気量Q/Nと
機関回転数Nから決定され、これらの関係は図10(B)
に示すようにマップの形で予めROM 32内に記憶されてい
る。従って機関負荷が高いときにはエアフローメータ21
により検出された単位時間当りの吸入空気量Qと機関回
転数Nから図10(B)に示す関係に基いて燃料噴射時間
TAUが決定される。
On the other hand, when the engine load is high, the fuel injection valve
Fuel injection from 14 exhaust valve 7 as shown by I 3 in FIG. 5 was closed, or the exhaust valve 7 is started from just before the closing. The state of fuel injection at this time is shown in FIG. That is, at this time, as shown in FIG. 9, the fuel injection F is performed when the position of the piston 2 is low, so that the injected fuel F goes to the entire top surface of the piston 2. Therefore, the injected fuel F diffuses throughout the combustion chamber 4. Further, at this time, since the swirl flow X is generated in the combustion chamber 4, the diffusion action of the injected fuel F is promoted by the swirl flow, so that a uniform air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 4. Become. Also,
When the engine load is high, the fuel injection time TAU is determined from the intake air amount Q / N supplied per cycle into the engine cylinder and the engine speed N, and these relationships are shown in FIG.
As shown in (1), it is stored in the ROM 32 in advance in the form of a map. Therefore, when the engine load is high, the air flow meter 21
The fuel injection time TAU is determined based on the relationship shown in FIG. 10B from the intake air amount Q per unit time and the engine speed N detected by the above.

【0024】前述したようにアイドリング運転時も含め
た機関低負荷運転時は図10(A)に示す関係に基いて燃
料噴射時間TAUが決定される。ところでアイドリング
運転時にはアクセルペダル25の踏込み量Lは零となって
おり、従ってアイドリング運転時には燃料噴射時間TA
Uは機関回転数Nのみの関数となる。図11はアイドリン
グ運転時における燃料噴射時間TAUと機関回転数Nの
関係を示している。図11からわかるようにアイドリング
運転時には機関回転数Nが低くなるにつれて燃料噴射時
間TAUが指数関数的に増大する。なお、図11において
0 は目標アイドリング回転数を示しており、この目標
アイドリング回転数N0 は例えば600r.p.mである。
As described above, during the low engine load operation including the idling operation, the fuel injection time TAU is determined based on the relationship shown in FIG. By the way, during idling operation, the depression amount L of the accelerator pedal 25 is zero, and therefore, during idling operation, the fuel injection time TA
U is a function of only the engine speed N. FIG. 11 shows the relationship between the fuel injection time TAU and the engine speed N during idling operation. As can be seen from FIG. 11, during idling operation, the fuel injection time TAU increases exponentially as the engine speed N decreases. In FIG. 11, N 0 indicates a target idling speed, and the target idling speed N 0 is, for example, 600 rpm.

【0025】即ち、アイドリング回転数は燃料噴射時間
TAU、燃料噴射時期、バイパス制御弁14の開度等によ
って総合的に定まる。本発明による実施例ではアイドリ
ング回転数が目標回転数N0 となるときの燃料噴射時間
TAUやバイパス制御弁14の開度が予め実験により求め
られており、実験により求められた値が図10(A)に示
すように予めROM 32内に記憶されている。従ってアイド
リング運転時に燃料噴射時間TAUを図11のTAU0とすれ
ば基本的には機関回転数Nが目標アイドリング回転数N
0 となる。この場合、何らかの原因で機関回転数NがN
0 よりも低くなれば燃料噴射時間TAUが増大するので
機関回転数Nが上昇し、一方何らかの原因で機関回転数
NがN0 よりも高くなれば燃料噴射時間TAUが減少す
るので機関回転数Nが低下し、斯くして機関回転数Nが
目標アイドリング回転数N0 に維持されることになる。
That is, the idling rotational speed is determined comprehensively by the fuel injection time TAU, the fuel injection timing, the opening of the bypass control valve 14, and the like. In the embodiment according to the present invention, the fuel injection time TAU and the opening degree of the bypass control valve 14 when the idling rotational speed reaches the target rotational speed N 0 are obtained in advance by experiments, and the values obtained by the experiments are shown in FIG. It is stored in the ROM 32 in advance as shown in FIG. Therefore, if the fuel injection time TAU is set to TAU 0 in FIG. 11 during the idling operation, the engine speed N basically becomes equal to the target idling speed N
It becomes 0 . In this case, for some reason, the engine speed N becomes N
0 engine speed N and the fuel injection time TAU increases if rises lower than while the engine speed since the engine rotational speed N for some reason the fuel injection time TAU decreases the higher than N 0 N And the engine speed N is maintained at the target idling speed N 0 .

【0026】ところでアイドリング運転時にバイパス制
御弁24の開度を固定しておくとエアフローメータ21を通
過する単位時間当りの吸入空気量Qは機関回転数Nが高
くなるにつれて増大し、このとき機関シリンダ内に一サ
イクル当り供給される吸入空気量Q/Nはアイドリング
回転数にかかわらずにほぼ一定となる。即ち、燃焼室4
内における吸入空気の密度はアイドリング回転数にかか
わらずにほぼ一定となる。ところがアイドリング運転時
に燃料が拡散する領域、即ち図8において混合気Gが占
める容積は燃料噴射量の増大に比例して増大しない。従
って燃焼室4内における吸入空気の密度がアイドリング
回転数にかかわらずに一定に維持されている場合にはア
イドリング回転数が目標回転数N0よりも低くなって燃
料噴射時間TAUが増大せしめられると混合気Gが過濃
となり、アイドリング回転数が目標回転数N0 よりも高
くなって燃料噴射時間TAUが減少せしめられると混合
気Gは過薄となる。このように混合気Gが過濃になると
多量の未燃HC,COが発生するばかりでなく、燃焼が悪化
するために機関の出力トルクが十分に増大せず、斯くし
てアイドリング回転数を目標回転数N0 まですみやかに
戻すことができないという問題を生ずる。これに対して
混合気が過薄になると失火する危険性が大きくなり、失
火を生ずれば多量のHCが燃焼室4内から排出されるとい
う問題を生ずる。特に2サイクル内燃機関ではアイドリ
ング回転数が目標回転数N0 よりも高くなって空気過剰
の度合が大きくなると燃焼室4内の残留既燃ガスの割合
が減少し、斯くしてNOx が発生するという問題を生じ
る。
If the opening of the bypass control valve 24 is fixed during idling operation, the intake air amount Q per unit time passing through the air flow meter 21 increases as the engine speed N increases, and at this time, the engine cylinder The intake air amount Q / N supplied per cycle is substantially constant irrespective of the idling speed. That is, the combustion chamber 4
The density of the intake air in the inside is almost constant irrespective of the idling speed. However, the region in which the fuel diffuses during idling operation, that is, the volume occupied by the air-fuel mixture G in FIG. 8 does not increase in proportion to the increase in the fuel injection amount. Therefore, when the density of the intake air in the combustion chamber 4 is kept constant irrespective of the idling rotational speed, the idling rotational speed becomes lower than the target rotational speed N 0 and the fuel injection time TAU is increased. next mixture G is rich, the air-fuel mixture G the idling speed is higher than the target rotational speed N 0 the fuel injection time TAU is made to decrease becomes lean. When the mixture G becomes excessively rich, not only a large amount of unburned HC and CO is generated, but also the combustion is deteriorated, so that the output torque of the engine is not sufficiently increased. There is a problem that the rotation cannot be returned immediately to the rotation speed N 0 . On the other hand, if the air-fuel mixture becomes too thin, the risk of misfiring increases. If misfiring occurs, a problem arises in that a large amount of HC is discharged from the combustion chamber 4. In particular, in the case of a two-stroke internal combustion engine, when the idling speed becomes higher than the target speed N 0 and the degree of excess air increases, the proportion of the remaining burned gas in the combustion chamber 4 decreases, thus generating NOx. Cause problems.

【0027】そこで本発明による実施例ではアイドリン
グ運転時に図12の実線R1 で示すように機関シリンダ内
に一サイクル当り供給される吸入空気量Q/Nを機関回
転数Nが低下するにつれて指数関数的に増大せしめるよ
うにしている。このように機関回転数Nが低下するにつ
れて機関シリンダ内に一サイクル当り供給される吸入空
気量Q/Nを増大せしめると混合気Gの濃度はアイドリ
ング回転数にかかわらずにほぼ一定となり、即ちアイド
リング回転数にかかわらずに最適な濃度の混合気Gが形
成され、斯くしてアイドリング回転数にかかわらずに良
好な着火とそれに続く良好な燃焼が得られることにな
る。従って未燃HC,COの発生を抑制できると共に失火の
発生を阻止でき、しかも機関回転数Nが目標回転数N0
から落ち込んだときには機関出力がただちに増大せしめ
られるので機関回転数Nを目標回転数N0 にすみやかに
戻すことができる。また、アイドリング回転数が目標回
転数N0 よりも高くなっても空気過剰の度合が大きくな
ることがないので特に2サイクル内燃機関においてはNO
x が発生するのを阻止することができる。
[0027] Therefore exponentially as time in the intake air quantity Q / N and engine speed N which is supplied per cycle into the engine cylinder as shown by the solid line R 1 in FIG. 12 idling decreases in the embodiment according to the present invention We are trying to increase it. As described above, when the intake air amount Q / N supplied per cycle to the engine cylinder is increased as the engine speed N decreases, the concentration of the air-fuel mixture G becomes substantially constant irrespective of the idling speed. An optimum mixture G is formed irrespective of the rotational speed, so that a good ignition and a subsequent good combustion are obtained irrespective of the idling rotational speed. Therefore unburned HC, along with the generation of CO can be suppressed can prevent the occurrence of misfire, moreover engine speed N target speed N 0
When the engine speed drops, the engine output is immediately increased, so that the engine speed N can be promptly returned to the target speed N 0 . Further, even if the idling rotational speed becomes higher than the target rotational speed N 0 , the degree of excess air does not increase.
x can be prevented from occurring.

【0028】本発明による実施例ではアイドリング運転
時における吸入空気量Q/Nの制御はバイパス制御弁24
の開度を制御することによって行われる。図13の実線K
1 はアイドリング運転時におけるバイパス制御弁24の目
標開度Sと機関回転数Nとの関係を示しており、この関
係は予めROM 32内に記憶されている。図13の実線K1
らわかるようにアイドリング運転時にはバイパス制御弁
24の目標開度Sは機関回転数Nが高くなるにつれて指数
関数的に増大する。バイパス制御弁24の開度が大きくな
れば吸入空気量Q/Nが減少するので機関回転数Nが増
大するにつれて吸入空気量Q/Nが減少することにな
る。
In the embodiment according to the present invention, the intake air amount Q / N during idling operation is controlled by the bypass control valve 24.
This is performed by controlling the opening degree. The solid line K in FIG.
Reference numeral 1 denotes a relationship between the target opening S of the bypass control valve 24 and the engine speed N during the idling operation, and this relationship is stored in the ROM 32 in advance. Bypass control valve during idling operation as can be seen from the solid line K 1 in FIG. 13
The target opening S of 24 increases exponentially as the engine speed N increases. If the opening degree of the bypass control valve 24 increases, the intake air amount Q / N decreases. Therefore, as the engine speed N increases, the intake air amount Q / N decreases.

【0029】次に図14に示すメインルーチンを参照しつ
つ燃料噴射時間TAUの制御およびバイパス制御弁24の
制御について説明する。図14を参照するとまず初めにス
テップ50においてアイドルスイッチ27がオンであるか否
か、即ちアクセルペダル25の踏込み量Lが零であるか否
かが判別される。アイドルスイッチ25がオンのときはス
テップ51に進んで車速センサ29の出力信号に基き車速が
一定値、例えば2km/hよりも低いか否かが判別され
る。車速が2km/hよりも低いときにはステップ52に進
む。即ち、アクセルペダル25の踏込み量Lが零であって
車速が2km/h以下のときにはアイドリング運転時であ
ると判断され、このときステップ52に進む。
Next, the control of the fuel injection time TAU and the control of the bypass control valve 24 will be described with reference to the main routine shown in FIG. Referring to FIG. 14, first, at step 50, it is determined whether or not the idle switch 27 is ON, that is, whether or not the depression amount L of the accelerator pedal 25 is zero. When the idle switch 25 is ON, the routine proceeds to step 51, where it is determined based on the output signal of the vehicle speed sensor 29 whether the vehicle speed is lower than a fixed value, for example, 2 km / h. When the vehicle speed is lower than 2 km / h, the routine proceeds to step 52. That is, when the depression amount L of the accelerator pedal 25 is zero and the vehicle speed is 2 km / h or less, it is determined that the vehicle is idling, and the process proceeds to step 52.

【0030】ステップ52では図13の実線K1 で示す関係
から機関回転数Nに基いてバイパス制御弁24の目標開度
Sが計算される。次いでステップ53ではバイパス制御弁
24の開度が目標開度Sとなるようにバイパス制御弁24の
ステップモータが駆動せしめられる。次いでステップ54
では機関回転数Nに基いて図10(A)に示す関係から燃
料噴射時間TAUが計算される。次いでステップ55では
予めROM 32内に記憶されているデータから噴射開始時期
が計算され、この噴射開始時期と噴射時間TAUから噴
射完了時期が計算される。次いでステップ56では噴射開
始時期に噴射を開始すべきデータおよび噴射完了時期に
噴射を完了すべきデータが出力ポート36に出力され、こ
れらデータに基いて燃料噴射が行われる。
The target opening S of the bypass control valve 24 is calculated based on the relationship shown by the solid line K 1 in step 52 FIG. 13 on the engine speed N. Next, at step 53, the bypass control valve
The step motor of the bypass control valve 24 is driven so that the opening of the valve 24 reaches the target opening S. Then step 54
Then, the fuel injection time TAU is calculated from the relationship shown in FIG. 10A based on the engine speed N. Next, at step 55, the injection start timing is calculated from the data stored in the ROM 32 in advance, and the injection completion timing is calculated from the injection start timing and the injection time TAU. Next, at step 56, the data to start the injection at the injection start timing and the data to complete the injection at the injection completion timing are output to the output port 36, and the fuel injection is performed based on these data.

【0031】一方、ステップ50においてアイドルスイッ
チ27がオフであると判別されたとき、又はステップ51に
おいて車速が2km/hよりも速いと判別されたとき、即
ちアイドリング運転時でないときにはステップ57に進
む。ステップ57では図6に示す関係からバイパス制御弁
24の目標開度Sが計算されるが実際には図6に示す目標
開度Sは機関回転数Nの関数となっている。次いでステ
ップ58ではバイパス制御弁24の開度が目標開度Sとなる
ようにバイパス制御弁24のステップモータが駆動せしめ
られる。次いでステップ59では図10に示す関係から燃料
噴射時間TAUが計算される。次いでステップ60では予
めROM 32内に記憶されているデータから噴射開始時期が
計算され、この噴射開始時期と噴射時間TAUから噴射
完了時期が計算される。次いでステップ61では噴射開始
時期に噴射を開始すべきデータおよび噴射完了時期に噴
射を完了すべきデータが出力ポート36に出力され、これ
らデータに基いて燃料噴射が行われる。
On the other hand, if it is determined in step 50 that the idle switch 27 is off, or if it is determined in step 51 that the vehicle speed is higher than 2 km / h, that is, if the vehicle is not idling, the routine proceeds to step 57. In step 57, from the relationship shown in FIG.
Although 24 target openings S are calculated, the target opening S shown in FIG. 6 is actually a function of the engine speed N. Next, at step 58, the step motor of the bypass control valve 24 is driven such that the opening of the bypass control valve 24 becomes the target opening S. Next, at step 59, the fuel injection time TAU is calculated from the relationship shown in FIG. Next, at step 60, the injection start timing is calculated from the data stored in the ROM 32 in advance, and the injection completion timing is calculated from the injection start timing and the injection time TAU. Next, at step 61, data to start the injection at the injection start timing and data to complete the injection at the injection completion timing are output to the output port 36, and the fuel injection is performed based on these data.

【0032】図13において破線K2 はアイドリング運転
時におけるバイパス制御弁24の目標開度Sの別の実施例
を示している。この実施例では図13に示されるように機
関回転数Nが目標アイドリング回転数N0 を中心とする
1 とN2 の間にあるときには実線K1 で示される目標
開度Sと同様に機関回転数Nが高くなるにつれて指数関
数的に目標開度Sが増大せしめられる。即ち、機関回転
数Nが増大するにつれて機関シリンダ内に一サイクル当
り供給される吸入空気量Q/Nは図12において破線R2
で示されるように減少せしめられる。これに対してアイ
ドリング運転時における機関回転数NがN2 よりも高く
なったときにはバイパス制御弁24の目標開度Sは実線K
1 で示す目標開度Sよりも増大せしめられ、従ってこの
ときには図12の破線R2 で示されるように吸入空気量Q
/Nは実線R1 に示す吸入空気量Q/Nよりも減少せし
められる。また、アイドリング運転時における機関回転
数NがN1 よりも低くなったときにはバイパス制御弁24
の目標開度Sは実線K1 で示す目標開度Sよりも増大せ
しめられ、従ってこのときには図12の破線R2 で示され
るように吸入空気量Q/Nは実線R1 で示す吸入空気量
Q/Nよりも減少せしめられる。また、アイドリング運
転時における機関回転数NがN1 よりも低くなったとき
には図5においてI2 で示されるように噴射時期が早め
られる。従ってこのときには図9に示されるように燃料
Fはピストン2の頂面全体に向けて噴射せしめられ、斯
くして燃焼室4内には均一混合気が形成される。
In FIG. 13, a broken line K 2 shows another embodiment of the target opening S of the bypass control valve 24 during the idling operation. Engine like the target opening S indicated by the solid line K 1 when this embodiment is between the N 1 and N 2 of the engine rotational speed N as shown in FIG. 13 around the target idling speed N 0 As the rotational speed N increases, the target opening S increases exponentially. That is, as the engine speed N increases, the intake air amount Q / N supplied to the engine cylinder per cycle becomes equal to the broken line R 2 in FIG.
Is reduced as shown by. On the other hand, when the engine speed N during idling operation becomes higher than N 2 , the target opening S of the bypass control valve 24 becomes the solid line K
Are made to increase than the target opening degree S shown in 1, therefore the intake air quantity Q, as is indicated by the dashed line R 2 in FIG. 12 in this case
/ N is used to lower than the intake air amount Q / N shown by the solid line R 1. Further, when the engine speed N at the time of idling operation is lower than N 1 is the bypass control valve 24
Target opening S is being made to increase than the target opening degree S indicated by a solid line K 1, therefore the intake air amount shown in intake air quantity Q / N is solid R 1 as is shown by the dashed line R 2 in FIG. 12 in this case of the It is reduced from Q / N. Further, the injection timing is advanced as indicated by I 2 in FIG. 5 when the engine speed N at the time of idling operation is lower than N 1. Therefore, at this time, as shown in FIG. 9, the fuel F is injected toward the entire top surface of the piston 2, and thus a uniform mixture is formed in the combustion chamber 4.

【0033】アイドリング運転時に機関回転数NがN2
よりも高くなると図11からわかるように燃料噴射時間T
AUがかなり短かくなり、斯くして燃料噴射量がかなり
少くなる。燃料噴射量が少くなると混合気Gの占める容
積が小さくなるためにこのとき強力な旋回流X或いは強
力な乱れが燃焼室4内に発生せしめられると混合気Gが
拡散し、その結果最適な濃度の混合気Gを点火栓10の周
りに集めておくのが困難となる。そこでこの実施例では
アイドリング運転時において機関回転数NがN 2 よりも
高くなると図12の破線K2 で示すように吸入空気量Q/
Nを減少させ、それによって旋回流X或いは乱れを弱め
て混合気Gが点火栓10の周りに集まるようにしている。
また、2サイクル内燃機関においてはこのように吸入空
気量Q/Nを減少させると空気過剰の度合が小さくなる
のでNOx の発生が阻止される。
When the engine speed N is N during idling operationTwo
If it is higher than the fuel injection time T as can be seen from FIG.
The AU is much shorter, so the fuel injection amount is
Less. When the fuel injection amount decreases, the volume occupied by the mixture G
At this time, a strong swirling flow X or strong
When a strong turbulence is generated in the combustion chamber 4, the mixture G
As a result, an air-fuel mixture G having an optimum concentration is dispersed around the spark plug 10.
It is difficult to collect them. So in this example
During idling operation, the engine speed N becomes N Twothan
When it becomes higher, the broken line K in FIG.TwoAs shown in the figure, the intake air amount Q /
Decrease N, thereby reducing swirl X or turbulence
Thus, the mixture G is collected around the ignition plug 10.
In a two-cycle internal combustion engine, the intake air
Decreasing the air volume Q / N reduces the degree of excess air.
Therefore, generation of NOx is prevented.

【0034】一方、アイドリング運転時における機関回
転数Nが低下すると図11からわかるように燃料噴射時間
TAUが指数関数的に増大し、従って機関回転数NがN
1 よりも低下すると燃料噴射量がかなり多くなる。この
とき全燃料を凹溝15内に噴射すると混合気が極めて過濃
となるか、或いは一部の燃料が気化することなく凹溝15
の内壁面上に付着する危険性がある。従って機関回転数
NがN1 よりも低くなったときには噴射時期を図5のI
2 で示されるように早めて均一混合気を形成すると共に
このときこの均一混合気が過薄とならず、むしろ濃くな
るように図12の破線R2 に示す如く、吸入空気量Q/N
を減少せしめるようにしている。
On the other hand, when the engine speed N during the idling operation decreases, the fuel injection time TAU increases exponentially as shown in FIG.
If it falls below 1 , the fuel injection amount will increase considerably. At this time, if all the fuel is injected into the groove 15, the air-fuel mixture becomes extremely rich, or the fuel
There is a risk of adhering to the inner wall surface of the vehicle. I in Figure 5 injection timing when therefore the engine speed N becomes lower than N 1
The time to form a homogeneous mixture in earlier as indicated by 2 not the homogeneous air-fuel mixture and lean, as shown by the broken line R 2 in FIG. 12 so that darker Rather, the intake air quantity Q / N
Is to be reduced.

【0035】なお、これまで本発明を筒内噴射式2サイ
クル機関に適用した場合について説明してきたが本発明
をディーゼル機関も含めた筒内噴射式4サイクル機関に
も適用することができる。
Although the present invention has been described for the case where the present invention is applied to a direct injection two-stroke engine, the present invention can also be applied to a direct injection four-cycle engine including a diesel engine.

【0036】[0036]

【発明の効果】アイドリング運転時に機関回転数が変動
したとしても機関回転数にかかわらずに良好な燃焼が得
られるので多量の未燃HC,COが発生するのを阻止するこ
とができ、また機関回転数が低下しても良好な燃焼が得
られるために機関出力トルクがただちに上昇せしめら
れ、斯くしてエンジンストールが発生するのを阻止する
ことができる。
As described above, even if the engine speed fluctuates during idling operation, good combustion can be obtained regardless of the engine speed, so that a large amount of unburned HC and CO can be prevented from being generated. Even if the number of revolutions is reduced, good combustion is obtained, so that the engine output torque is immediately increased, so that the occurrence of engine stall can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】筒内噴射式2サイクル内燃機関の全体図であ
る。
FIG. 1 is an overall view of a direct injection two-stroke internal combustion engine.

【図2】2サイクル内燃機関の側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a two-cycle internal combustion engine.

【図3】ピストン頂面の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a piston top surface.

【図4】シリンダヘッド内壁面の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the inner wall surface of the cylinder head.

【図5】給排気弁の開弁時期および燃料噴射時期を示す
線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a valve opening timing and a fuel injection timing of a supply / exhaust valve.

【図6】バイパス制御弁の目標開度を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing a target opening of a bypass control valve.

【図7】給排気弁が開弁しているところを示す2サイク
ル内燃機関の側面断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view of the two-stroke internal combustion engine showing a state where the supply / exhaust valve is opened.

【図8】燃料噴射時を示す2サイクル内燃機関の側面断
面図である。
FIG. 8 is a side cross-sectional view of the two-stroke internal combustion engine showing fuel injection.

【図9】燃料噴射時を示す2サイクル内燃機関の側面断
面図である。
FIG. 9 is a side cross-sectional view of the two-stroke internal combustion engine showing fuel injection.

【図10】燃料噴射時間を示す線図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a fuel injection time.

【図11】アイドリング運転時における燃料噴射時間を示
す線図である。
FIG. 11 is a diagram showing a fuel injection time during an idling operation.

【図12】アイドリング運転時において機関シリンダ内に
一サイクル当り供給される吸入空気量を示す線図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating an intake air amount supplied per cycle to an engine cylinder during an idling operation.

【図13】バイパス制御弁の目標開度を示す線図である。FIG. 13 is a diagram showing a target opening degree of a bypass control valve.

【図14】メインルーチンのフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart of a main routine.

【符号の説明】 14…燃料噴射弁 22…機械式過給機 23…バイパス通路 24…バイパス制御弁[Description of Signs] 14 ... Fuel injection valve 22 ... Mechanical supercharger 23 ... Bypass passage 24 ... Bypass control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301L (56)参考文献 特開 昭62−191643(JP,A) 特開 平2−40052(JP,A) 特開 昭62−228641(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 45/00 395────────────────────────────────────────────────── 6 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301L (56) References JP-A-62-191643 (JP, A) JP-A-2-40052 (JP, A) JP-A-62-28641 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F02D 41/00-45/00 395

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃焼室内に向けて燃料を噴射するための
燃料噴射弁を具備すると共に燃料噴射弁から噴射された
燃料を機関アイドリング運転時には空気過剰のもとで燃
焼せしめ、機関アイドリング運転時における燃料噴射量
が機関回転数の関数であって機関回転数が低下するにつ
れて増大せしめられ、機関回転数の変化に起因する燃料
噴射量の変化に基いて機関アイドリング回転数が目標回
転数に制御される筒内噴射式内燃機関において、機関シ
リンダ内に供給される吸入空気量を制御するための吸入
空気量制御装置を具備し、機関アイドリング運転時に機
関回転数が低下するにつれて機関シリンダ内に供給され
る吸入空気量を増大せしめるようにした筒内噴射式内燃
機関のアイドリング制御装置。
A fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber is provided, and fuel injected from the fuel injection valve is burned under excessive air during an engine idling operation. The fuel injection amount is a function of the engine speed and is increased as the engine speed decreases, and the engine idling speed is controlled to the target speed based on the change in the fuel injection amount resulting from the change in the engine speed. An in-cylinder injection type internal combustion engine includes an intake air amount control device for controlling an intake air amount supplied to an engine cylinder, and is supplied to the engine cylinder as the engine speed decreases during an engine idling operation. Control device for an in-cylinder injection type internal combustion engine which increases an intake air amount.
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