JPH0333448A - 筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置 - Google Patents
筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置Info
- Publication number
- JPH0333448A JPH0333448A JP16894089A JP16894089A JPH0333448A JP H0333448 A JPH0333448 A JP H0333448A JP 16894089 A JP16894089 A JP 16894089A JP 16894089 A JP16894089 A JP 16894089A JP H0333448 A JPH0333448 A JP H0333448A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- timing
- fuel
- injector
- scavenging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 118
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 16
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インジェクタにより筒内に直接燃料噴射する
筒内直噴式で、掃気ポンプや排気ロータリ弁を備えた２
サイクルエンジンにおける燃料噴射時期制御装置に関し
、詳しくは、低負荷側で成層燃焼し、高負荷側で均一燃
焼する場合の燃料噴射時期制御に関する。
筒内直噴式で、掃気ポンプや排気ロータリ弁を備えた２
サイクルエンジンにおける燃料噴射時期制御装置に関し
、詳しくは、低負荷側で成層燃焼し、高負荷側で均一燃
焼する場合の燃料噴射時期制御に関する。
２サイクルエンジンにおいて特に失火を生じ易い低負荷
の掃気効率を向上し、燃料の吹き抜けを防止するため、
掃気ポンプで新気を導入し、インジェクタにより燃料を
直接筒内に噴射する方式がある。この方式では、掃気ポ
ンプによる掃気量。
の掃気効率を向上し、燃料の吹き抜けを防止するため、
掃気ポンプで新気を導入し、インジェクタにより燃料を
直接筒内に噴射する方式がある。この方式では、掃気ポ
ンプによる掃気量。
燃料噴射量により負荷制御することが可能になるが、低
負荷側の燃焼を良好に行うためには成層燃焼することが
望まれ、高負荷側の出力を向上するには空気利用率の高
い均一燃焼することが望まれる。ここでかかる成層燃焼
および均一燃焼は、インジェクタと点火プラグとの配置
構造、燃料の噴射時期等に直接影響する。また２サイク
ルエンジンでは、排気ポートが閉じた後の燃料噴射が可
能な領域が狭いため、これを排気ロータリ弁により拡大
することも必要になり、これらを総合的に工夫する必要
がある。
負荷側の燃焼を良好に行うためには成層燃焼することが
望まれ、高負荷側の出力を向上するには空気利用率の高
い均一燃焼することが望まれる。ここでかかる成層燃焼
および均一燃焼は、インジェクタと点火プラグとの配置
構造、燃料の噴射時期等に直接影響する。また２サイク
ルエンジンでは、排気ポートが閉じた後の燃料噴射が可
能な領域が狭いため、これを排気ロータリ弁により拡大
することも必要になり、これらを総合的に工夫する必要
がある。
そこで従来、この種の筒内直噴式エンジンに関しては、
例えば特開昭６２−３２２１４号公報の先行技術がある
。ここで燃焼室に深いキャビティを設け、このキャビテ
ィの内部で縦スワール流の上流にインジェクタを、下流
に点火プラグを配置し、インジェクタの噴射燃料をスワ
ール流にのせて点火プラグに運び着火燃焼することが示
されている。
例えば特開昭６２−３２２１４号公報の先行技術がある
。ここで燃焼室に深いキャビティを設け、このキャビテ
ィの内部で縦スワール流の上流にインジェクタを、下流
に点火プラグを配置し、インジェクタの噴射燃料をスワ
ール流にのせて点火プラグに運び着火燃焼することが示
されている。
ところで、上記先行技術のものにあっては、スワールの
ガス流動を利用するが、このガス流動は各運転条件のサ
イクル変動が非常に大きいことが明らかになっており、
このため常に安定着火することは実際に難しい。また高
負荷時は、キャビティ、ガス変動により燃料の拡散が制
限され、均一燃焼に移行することが難しい。
ガス流動を利用するが、このガス流動は各運転条件のサ
イクル変動が非常に大きいことが明らかになっており、
このため常に安定着火することは実際に難しい。また高
負荷時は、キャビティ、ガス変動により燃料の拡散が制
限され、均一燃焼に移行することが難しい。
このことから、２サイクルエンジンの筒内直噴式では、
掃気ポンプ、排気ロータリ弁で掃気および排気を制御す
る。そして燃焼室でインジェクタ。
掃気ポンプ、排気ロータリ弁で掃気および排気を制御す
る。そして燃焼室でインジェクタ。
点火プラグを成層化し易く、かつ均一化に移行し易く配
置し、更に広い運転域で良好に負荷制御し、かつ成層化
と均一化の燃焼を良好に行うことが望まれる。
置し、更に広い運転域で良好に負荷制御し、かつ成層化
と均一化の燃焼を良好に行うことが望まれる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、筒内式２サイクルエンジンにおいて掃
気、排気系、燃焼室のインジェクタ、点火プラグ等の配
置を適正に構威し、低負荷側の底層燃焼と高負荷側の均
一燃焼とを良好に行うことが可能な筒内直噴式２サイク
ルエンジンの燃料噴射時期制御装置を提供することにあ
る。
とするところは、筒内式２サイクルエンジンにおいて掃
気、排気系、燃焼室のインジェクタ、点火プラグ等の配
置を適正に構威し、低負荷側の底層燃焼と高負荷側の均
一燃焼とを良好に行うことが可能な筒内直噴式２サイク
ルエンジンの燃料噴射時期制御装置を提供することにあ
る。
上記目的を達成するため、本発明の燃料噴射時期制御装
置は、シリンダ壁に開口した掃気ポートに掃気ポンプ、
制御弁を備えた掃気系を、所定のアクセル開度以下では
掃気量を一定化し、所定のアクセル開度以上で掃気量を
可変にするように連設し、排気ポートに排気ロータリ弁
を、上記排気ポート閉より早く閉じるように連設し、シ
リンダヘッドの燃焼室にインジェクタと点火プラグとを
取付けた筒内直噴式２サイクルエンジンにおいて、上記
インジェクタは高圧１流体式で、上記インジェクタと点
火プラグのギャップとをシリンダボアの略中心線上で所
定の距離だけ離し、底層と均一燃焼可能に配設し、上記
所定のアクセル開度以下では低負荷モードの燃料噴射時
期制御系を、そのアクセル開度以上では高負荷モードの
燃料噴射時期制御系を構成し、低負荷モードでは、点火
時期に対し噴霧のギャップ到達時間、燃料噴射パルス幅
により燃料噴射開始時期および燃料噴射終了時期を定め
、高負荷モードでは、上記排気ロータリ弁閉との関係で
燃料噴射開始時期を定めると共に、燃料噴射パルス幅に
応じた燃料噴射終了時期を定め、上記各モードで燃料噴
射開始時期および燃料噴射終了時期の燃料噴射信号をイ
ンジェクタに出力して燃料噴射制御するものである。
置は、シリンダ壁に開口した掃気ポートに掃気ポンプ、
制御弁を備えた掃気系を、所定のアクセル開度以下では
掃気量を一定化し、所定のアクセル開度以上で掃気量を
可変にするように連設し、排気ポートに排気ロータリ弁
を、上記排気ポート閉より早く閉じるように連設し、シ
リンダヘッドの燃焼室にインジェクタと点火プラグとを
取付けた筒内直噴式２サイクルエンジンにおいて、上記
インジェクタは高圧１流体式で、上記インジェクタと点
火プラグのギャップとをシリンダボアの略中心線上で所
定の距離だけ離し、底層と均一燃焼可能に配設し、上記
所定のアクセル開度以下では低負荷モードの燃料噴射時
期制御系を、そのアクセル開度以上では高負荷モードの
燃料噴射時期制御系を構成し、低負荷モードでは、点火
時期に対し噴霧のギャップ到達時間、燃料噴射パルス幅
により燃料噴射開始時期および燃料噴射終了時期を定め
、高負荷モードでは、上記排気ロータリ弁閉との関係で
燃料噴射開始時期を定めると共に、燃料噴射パルス幅に
応じた燃料噴射終了時期を定め、上記各モードで燃料噴
射開始時期および燃料噴射終了時期の燃料噴射信号をイ
ンジェクタに出力して燃料噴射制御するものである。
上記構成に基づき、筒内直噴式２サイクルエンジンにお
いて所定のアクセル開度以下の低負荷モードでは、掃気
ポンプによる掃気量が一定化され、この状態で圧縮行程
後半の点火時期直前に、燃料噴射開始時期および燃料噴
射終了時期の燃料噴射信号でインジェクタから燃料噴射
されることで、６混合気空燃比により負荷制御されなが
ら、燃料噴霧が常に点火プラグのギャップ通過の際に着
火されて良好に成層燃焼す、る。また、所定のアクセル
開度以上の高負荷モードでは、掃気量が可変に制御され
、この状態で排気ロータリ弁閉時期から燃料噴射開始時
期および燃料噴射終了時期の燃料噴射＝を信号がインジ
ェクタから早く燃料噴射されることで、混合気量で負荷
制御されながら良好に燃料が拡散して予混合し、均一燃
焼するようになる。
いて所定のアクセル開度以下の低負荷モードでは、掃気
ポンプによる掃気量が一定化され、この状態で圧縮行程
後半の点火時期直前に、燃料噴射開始時期および燃料噴
射終了時期の燃料噴射信号でインジェクタから燃料噴射
されることで、６混合気空燃比により負荷制御されなが
ら、燃料噴霧が常に点火プラグのギャップ通過の際に着
火されて良好に成層燃焼す、る。また、所定のアクセル
開度以上の高負荷モードでは、掃気量が可変に制御され
、この状態で排気ロータリ弁閉時期から燃料噴射開始時
期および燃料噴射終了時期の燃料噴射＝を信号がインジ
ェクタから早く燃料噴射されることで、混合気量で負荷
制御されながら良好に燃料が拡散して予混合し、均一燃
焼するようになる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第■図において、符号ｌはシリンダであり、そのシリン
ダボア２にピストン３が挿入されており、シリンダヘッ
ド４に燃焼室５が設けられ、シリンダ２の途中には排気
ポート６、シュニーレ式掃気ポート７が、ピストン３に
より開閉すべく設けられている。掃気系として、給気管
１０が掃気ポンプｌ■、掃気ポート７開時の圧力波を吸
収する掃気チャンバ１２を有して掃気ポート７に連通し
、掃気ポンプ１１には制御弁１３を有するバイパス通路
ｔ４が連通している。掃気ポンプ１１は、クランク軸等
により常に駆動して掃気圧が生じるようになっている。
ダボア２にピストン３が挿入されており、シリンダヘッ
ド４に燃焼室５が設けられ、シリンダ２の途中には排気
ポート６、シュニーレ式掃気ポート７が、ピストン３に
より開閉すべく設けられている。掃気系として、給気管
１０が掃気ポンプｌ■、掃気ポート７開時の圧力波を吸
収する掃気チャンバ１２を有して掃気ポート７に連通し
、掃気ポンプ１１には制御弁１３を有するバイパス通路
ｔ４が連通している。掃気ポンプ１１は、クランク軸等
により常に駆動して掃気圧が生じるようになっている。
またアクセルペダル（５が、ストローク変換手段１６を
介して制御弁１３に連結し、アクセル開度φが設定値φ
０以下の場合は、第２図（ａ）のように制御弁１３の開
度を一定開度に保ち、設定開度φ以上の場合は、アクセ
ル開度φの増大に応じて徐々に制御弁１３を閉じる。こ
れにより第２図（ａ）のように、掃気量が一定値からア
クセル開度φの増大に応じて漸増するようになり、この
場合の設定値φ０と共に掃気量は、第２図（ｂ）のよう
に全回転域で残留ガス過大による失火が生じないような
給気比が得られるように設定されている。
介して制御弁１３に連結し、アクセル開度φが設定値φ
０以下の場合は、第２図（ａ）のように制御弁１３の開
度を一定開度に保ち、設定開度φ以上の場合は、アクセ
ル開度φの増大に応じて徐々に制御弁１３を閉じる。こ
れにより第２図（ａ）のように、掃気量が一定値からア
クセル開度φの増大に応じて漸増するようになり、この
場合の設定値φ０と共に掃気量は、第２図（ｂ）のよう
に全回転域で残留ガス過大による失火が生じないような
給気比が得られるように設定されている。
排気系として、排気ポート６が排気ロータリ弁１７に連
通しており、排気ロータリ弁１７は、第２図（Ｃ）のよ
うに少なくともピストン下死点後で排気ポート６より早
く閉じるように設定される。こうして、実質排気行程が
排気ポート６の開と排気ロータリ弁’１７の閉との間に
なり、排気行程後の点火迄の領域、即ち燃料噴射の可能
な領域が拡大される。
通しており、排気ロータリ弁１７は、第２図（Ｃ）のよ
うに少なくともピストン下死点後で排気ポート６より早
く閉じるように設定される。こうして、実質排気行程が
排気ポート６の開と排気ロータリ弁’１７の閉との間に
なり、排気行程後の点火迄の領域、即ち燃料噴射の可能
な領域が拡大される。
燃焼室５は、広いスキッシュエリア５ｂに対し、円弧状
のキャビティ５ａが排気ポート６と反対側にオフセット
して形成され、シリンダボア２の略中心のキャビティ５
ａの頂部にインジェクタ２０が内部中心に向けて取付け
られる。またキャビティ５ａのインジェクタ２０下方位
置には、点火プラグ２１が横に傾いて取付けられ、この
場合に点火プラグ２１のギャップ２１ａは、インジェク
タ２０の燃料噴射方向に所定の距離だけ離れ、キャビテ
ィ５ａの内面に沿って流れる縦スワールの影響を受けな
い位置に設られている。インジェクタ２０の燃料系とし
て、燃料タンク２２からの燃料通路２３がフィルタ２４
．燃料ポンプ２５．レギュレータ２６を有してインジェ
クタ２０に連通し、レギュレータ２６により燃圧制御さ
れて燃料がインジェクタ２０に導かれている。
のキャビティ５ａが排気ポート６と反対側にオフセット
して形成され、シリンダボア２の略中心のキャビティ５
ａの頂部にインジェクタ２０が内部中心に向けて取付け
られる。またキャビティ５ａのインジェクタ２０下方位
置には、点火プラグ２１が横に傾いて取付けられ、この
場合に点火プラグ２１のギャップ２１ａは、インジェク
タ２０の燃料噴射方向に所定の距離だけ離れ、キャビテ
ィ５ａの内面に沿って流れる縦スワールの影響を受けな
い位置に設られている。インジェクタ２０の燃料系とし
て、燃料タンク２２からの燃料通路２３がフィルタ２４
．燃料ポンプ２５．レギュレータ２６を有してインジェ
クタ２０に連通し、レギュレータ２６により燃圧制御さ
れて燃料がインジェクタ２０に導かれている。
インジェクタ２０は、高圧１流体式でシングルホール形
ノズルを有している。そして適正使用燃料噴射圧力は３
０〜１００ｋｇ／ｃｄ程度であり、この燃料噴射圧力に
より燃料は粒径が１０μｍ程度に微粒化して噴霧Ｆは、
噴射角度が４０〜８０度のコーン型を成す。かかる噴霧
Ｆが空気をまき込みながら進んで着火し易く、かつ拡散
や火炎伝播もし易くなっている。またインジェクタ２０
と点火プラグ２１のギャップ２１ａとの距離は、中・低
負荷時に噴霧Ｆの後半部分がコーン状態を保ち速度低下
して通過し得る範囲に定めである。
ノズルを有している。そして適正使用燃料噴射圧力は３
０〜１００ｋｇ／ｃｄ程度であり、この燃料噴射圧力に
より燃料は粒径が１０μｍ程度に微粒化して噴霧Ｆは、
噴射角度が４０〜８０度のコーン型を成す。かかる噴霧
Ｆが空気をまき込みながら進んで着火し易く、かつ拡散
や火炎伝播もし易くなっている。またインジェクタ２０
と点火プラグ２１のギャップ２１ａとの距離は、中・低
負荷時に噴霧Ｆの後半部分がコーン状態を保ち速度低下
して通過し得る範囲に定めである。
制御系について述べると、アクセル開度センサ２７とク
ランク角センサ２８とを有し、アクセル開度センサ２７
のアクセル開度φは制御ユニット３０のエンジン負荷検
出部３１に入力して負荷Ｑが検出され、クランク角セン
サ２８の信号はエンジン回転数検出部３２．クランク角
度検出部３３に入力してエンジン回転数Ｎ、クランク角
度θが検出される。これらの負荷Ｑ、エンジン回転数Ｎ
、クランク角度θの各信号は点火時期決定部３４に人力
し、点火時期マツプ設定部３５のマツプを検索して、負
荷Ｑ、エンジン回転数Ｎにより各運転条件に応じた適正
な点火時期１ｇを決定するのであり、この点火信号が駆
動部３６を介して点火プラグ２１に出力される。
ランク角センサ２８とを有し、アクセル開度センサ２７
のアクセル開度φは制御ユニット３０のエンジン負荷検
出部３１に入力して負荷Ｑが検出され、クランク角セン
サ２８の信号はエンジン回転数検出部３２．クランク角
度検出部３３に入力してエンジン回転数Ｎ、クランク角
度θが検出される。これらの負荷Ｑ、エンジン回転数Ｎ
、クランク角度θの各信号は点火時期決定部３４に人力
し、点火時期マツプ設定部３５のマツプを検索して、負
荷Ｑ、エンジン回転数Ｎにより各運転条件に応じた適正
な点火時期１ｇを決定するのであり、この点火信号が駆
動部３６を介して点火プラグ２１に出力される。
一方、燃料噴射系について述べると、負荷Ｑ。
エンジン回転数Ｎが入力する燃料噴射パルス幅設定部３
７を有し、負荷Ｑ、エンジン回転数Ｎによる各運転条件
に応じた基本燃料噴射量を演算し、これに対し種々の補
正を加えて燃料噴射量を算出するのであり゛、この燃料
噴射量に応じた燃料噴射パルス幅ＴＩを定める。またア
クセル開度φが人力する低負荷モード判定部３８．高負
荷モード判定部３９を有し、φくφ０の場合に低負荷モ
ードを、φ≧φ０の場合に高負荷モードを判断し、これ
らの各モード信号はそれぞれ燃料噴射時期決定部４０゜
４１に人力する。
７を有し、負荷Ｑ、エンジン回転数Ｎによる各運転条件
に応じた基本燃料噴射量を演算し、これに対し種々の補
正を加えて燃料噴射量を算出するのであり゛、この燃料
噴射量に応じた燃料噴射パルス幅ＴＩを定める。またア
クセル開度φが人力する低負荷モード判定部３８．高負
荷モード判定部３９を有し、φくφ０の場合に低負荷モ
ードを、φ≧φ０の場合に高負荷モードを判断し、これ
らの各モード信号はそれぞれ燃料噴射時期決定部４０゜
４１に人力する。
一方の燃料噴射時期決定部４０は、低負荷時に成層燃焼
しながら負荷制御するように燃料噴射時期を定めるもの
であり、上述のエンジン回転数Ｎ。
しながら負荷制御するように燃料噴射時期を定めるもの
であり、上述のエンジン回転数Ｎ。
クランク角度θ１点火時期１ｇ、および燃料噴射パルス
幅ＴＩの各信号が人力して、燃料噴射開始時期Ｉｓと燃
料噴射終了時期」ｅとを算出する。
幅ＴＩの各信号が人力して、燃料噴射開始時期Ｉｓと燃
料噴射終了時期」ｅとを算出する。
即ち、先ずインジェクタ２０と点火プラグ２Ｉのギャッ
プ２１ａとの距ＭＬおよび燃料噴射速度Ｖｒにより噴霧
のギヤツブ到達時間Ｔｓを算出し、これをクランク角に
換算した値θＳを求める。また燃料噴射パルス幅ＴＩ
も同様に、クランク角換算した値θｌを求める。そこで
第３図（ａ）のように点火時期１ｇに対し、値θＳだけ
進角して燃料噴ａ＝を終了時期１ｅを定め、更に、燃料
噴射終了時期Ｉｅに対し値θ１だけ進角して燃料噴射開
始時期Ｉｓを定めれば、燃料噴射パルス幅ＴＩより負荷
制御して噴霧Ｆのギャップ２１ａの通過の際に着火し得
る。このため燃料噴射開始時期Ｉｓは、以下のように算
出して設定される。
プ２１ａとの距ＭＬおよび燃料噴射速度Ｖｒにより噴霧
のギヤツブ到達時間Ｔｓを算出し、これをクランク角に
換算した値θＳを求める。また燃料噴射パルス幅ＴＩ
も同様に、クランク角換算した値θｌを求める。そこで
第３図（ａ）のように点火時期１ｇに対し、値θＳだけ
進角して燃料噴ａ＝を終了時期１ｅを定め、更に、燃料
噴射終了時期Ｉｅに対し値θ１だけ進角して燃料噴射開
始時期Ｉｓを定めれば、燃料噴射パルス幅ＴＩより負荷
制御して噴霧Ｆのギャップ２１ａの通過の際に着火し得
る。このため燃料噴射開始時期Ｉｓは、以下のように算
出して設定される。
ｌ５−１ｇ −（θＳ ＋θＩ）
一方、他方の燃料噴射時期決定部４１は、中・高負荷時
に均一燃焼しながら負荷制御するので、最大限早く拡散
して均一化するように燃料噴射開始時期Ｉｓのみを、排
気ロータリ弁１７の閉とのタイミングで燃料の吹き抜け
が生じないように決定すればよい。ここで実際には、燃
料噴霧Ｆが排気ポート６に達するには多少の遅れがある
ため、この遅れ分だけ燃料噴射開始を早くしてもよい。
に均一燃焼しながら負荷制御するので、最大限早く拡散
して均一化するように燃料噴射開始時期Ｉｓのみを、排
気ロータリ弁１７の閉とのタイミングで燃料の吹き抜け
が生じないように決定すればよい。ここで実際には、燃
料噴霧Ｆが排気ポート６に達するには多少の遅れがある
ため、この遅れ分だけ燃料噴射開始を早くしてもよい。
そこで、燃料噴射時期マツプ設定部４２のマツプを検索
して燃料噴射開始時期Ｉｓを第３図（ｂ）のように排気
ロータリ弁１７の閉の少し前に定め、エンジン回転数Ｎ
に応じて進角する。そしてこの燃料噴射開始時期Ｉｓと
燃料噴射パルス幅Ｔｉとに応じた燃料噴１．を終了時期
１ｅを出力するようになっており、これらの燃料噴射時
期決定部４０．４１の燃料噴射信号が駆動部４３を介し
インジェクタ２０に人力する。
して燃料噴射開始時期Ｉｓを第３図（ｂ）のように排気
ロータリ弁１７の閉の少し前に定め、エンジン回転数Ｎ
に応じて進角する。そしてこの燃料噴射開始時期Ｉｓと
燃料噴射パルス幅Ｔｉとに応じた燃料噴１．を終了時期
１ｅを出力するようになっており、これらの燃料噴射時
期決定部４０．４１の燃料噴射信号が駆動部４３を介し
インジェクタ２０に人力する。
次いで、かかる筒内直噴式ガソリンエンジンの作用を、
第４図、第５図を用いて述べる。
第４図、第５図を用いて述べる。
先ずエンジン運転時に、インジェクタ２０には燃料系の
レギュレータ２６で燃圧制御された燃料が常に導かれて
いる。また、ピストン３下降時の排気（膨張）行程で排
気ポート６が開くと、筒内排気ガスの一部が排出され、
次いで第２図（Ｃ）のように掃気ポート７が開くと、空
気のみの新気が導入される。ここで掃気ボーンブｌｌに
より高い掃気圧が生じ、掃気量の一部を制御弁１３．バ
イパス通路１４により戻して流量制御されており、これ
によりアクセル開度に応じた新気がポンプ損失を生じる
ことなく強制的にシリンダ１に導入される。シリンダｌ
に入った新気は、その壁面から燃焼室５のキャビティ５
ａ、スキッシュエリア５ｂを介して縦スワール流になっ
て循環して排気ガスを押し出すのであり、この縦スワー
ル流により特にインジェクタ２０、点火プラグ２１のギ
ャップ２１ａの付近が短時間で効率よく掃気作用される
。そしてピストン３の下死点からの上昇時に、排気ロー
タリ弁１７が閉じて排気が終了し、筒内に新気が高い効
率で充填され、次いで掃気ポート７が閉じた以降、圧縮
行程に移行する。
レギュレータ２６で燃圧制御された燃料が常に導かれて
いる。また、ピストン３下降時の排気（膨張）行程で排
気ポート６が開くと、筒内排気ガスの一部が排出され、
次いで第２図（Ｃ）のように掃気ポート７が開くと、空
気のみの新気が導入される。ここで掃気ボーンブｌｌに
より高い掃気圧が生じ、掃気量の一部を制御弁１３．バ
イパス通路１４により戻して流量制御されており、これ
によりアクセル開度に応じた新気がポンプ損失を生じる
ことなく強制的にシリンダ１に導入される。シリンダｌ
に入った新気は、その壁面から燃焼室５のキャビティ５
ａ、スキッシュエリア５ｂを介して縦スワール流になっ
て循環して排気ガスを押し出すのであり、この縦スワー
ル流により特にインジェクタ２０、点火プラグ２１のギ
ャップ２１ａの付近が短時間で効率よく掃気作用される
。そしてピストン３の下死点からの上昇時に、排気ロー
タリ弁１７が閉じて排気が終了し、筒内に新気が高い効
率で充填され、次いで掃気ポート７が閉じた以降、圧縮
行程に移行する。
一方、かかるエンジン運転時に、アクセル開度センサ２
７．クランク角センサ２８の信号が制御ユニット３０に
人力し、エンジン回転数Ｎ、負荷Ｑ、クランク角度θが
検出され、負荷Ｑは低負荷モード１１１定部３８．高負
荷モード判定部３９で判断される。
７．クランク角センサ２８の信号が制御ユニット３０に
人力し、エンジン回転数Ｎ、負荷Ｑ、クランク角度θが
検出され、負荷Ｑは低負荷モード１１１定部３８．高負
荷モード判定部３９で判断される。
また、エンジン回転数Ｎ、負荷Ｑ、クランク角θは点火
時期決定部３４に入力し、マツプ検索して各運転条件に
応じた最適点火時期１ｇが決定され、エンジン回転数Ｎ
、負荷Ｑは燃料噴射パルス幅設定部３７に人力し、各運
転条件に応じた燃料噴射量の燃料噴射パルス幅ＴＩが設
定され、第４図のフローチャートが実行される。
時期決定部３４に入力し、マツプ検索して各運転条件に
応じた最適点火時期１ｇが決定され、エンジン回転数Ｎ
、負荷Ｑは燃料噴射パルス幅設定部３７に人力し、各運
転条件に応じた燃料噴射量の燃料噴射パルス幅ＴＩが設
定され、第４図のフローチャートが実行される。
そこで、φくφ０の低負荷時には、低負荷モード判定部
３Ｂで低負荷モードと判断され、燃料噴射時期決定部４
０で燃料噴射時期が制御される。また給気系では、制御
弁１３の開度と共に掃気量が一定値に保持され、安定し
たスワーを形成し、成層燃焼を行なうことで、燃料噴射
量のみの空燃比で負荷制御されることになる。即ち、点
火時期１ｇを基準にして燃料噴射パルス幅ＴＩに応じ燃
料噴射開始時期Ｉｓ、燃料噴射終了時期１ｅが決定され
、この燃料噴射開始時期Ｉｓ、燃料噴射終了時期Ｉｅの
燃料噴射信号がインジェクタ２０に人力する。
３Ｂで低負荷モードと判断され、燃料噴射時期決定部４
０で燃料噴射時期が制御される。また給気系では、制御
弁１３の開度と共に掃気量が一定値に保持され、安定し
たスワーを形成し、成層燃焼を行なうことで、燃料噴射
量のみの空燃比で負荷制御されることになる。即ち、点
火時期１ｇを基準にして燃料噴射パルス幅ＴＩに応じ燃
料噴射開始時期Ｉｓ、燃料噴射終了時期１ｅが決定され
、この燃料噴射開始時期Ｉｓ、燃料噴射終了時期Ｉｅの
燃料噴射信号がインジェクタ２０に人力する。
具体的には、クランク角値θ１．θＳを算出し、前述の
式より燃料噴射開始時期Ｉｓ、燃料噴射終了時期１ｅを
求める。このため、各運転条件において第５図（ａ）の
ように常に圧縮行程後半の点火より一定時間前に燃料噴
射され、コーン型噴霧Ｆは、大きい初速によりスワール
流に影響されることなくその内側に真直ぐ進み、噴霧Ｆ
の後半部分が点火プラグ２１の付勢によりギャップ２１
ａを通過する際に着火されて良好に燃焼を開始する。
式より燃料噴射開始時期Ｉｓ、燃料噴射終了時期１ｅを
求める。このため、各運転条件において第５図（ａ）の
ように常に圧縮行程後半の点火より一定時間前に燃料噴
射され、コーン型噴霧Ｆは、大きい初速によりスワール
流に影響されることなくその内側に真直ぐ進み、噴霧Ｆ
の後半部分が点火プラグ２１の付勢によりギャップ２１
ａを通過する際に着火されて良好に燃焼を開始する。
一方、φよφ０の場合は、高負荷モード１１１定部８９
で高負荷モードと判断され、燃料噴射時期決定部４１で
例えば第５図（ｂ）のような特性のマツプ設定部４２を
参照して燃料噴射時期が制御される。また給気系では、
アクセル開度φの増大に応じて制御弁１３の開度が減じ
て掃気量が増すのであり、これにより混合気の量で負荷
制御されることになる。
で高負荷モードと判断され、燃料噴射時期決定部４１で
例えば第５図（ｂ）のような特性のマツプ設定部４２を
参照して燃料噴射時期が制御される。また給気系では、
アクセル開度φの増大に応じて制御弁１３の開度が減じ
て掃気量が増すのであり、これにより混合気の量で負荷
制御されることになる。
即ち、排気ロータリ弁１７が閉じる直前に、燃料噴射開
始時期Ｉｓと燃料噴射パルス幅ＴＩの信号とがインジェ
クタ２０に入力する。このため、各運転条件において第
５図（ｂ）のように常に排気ロータリ弁１７の開直前か
ら燃料噴射され、この噴霧は充分な時間的余裕を有して
シリンダｌ内全域に拡散する。そしてピストン３の上昇
による押し上げ等で良好に予混合し、点火の際に点火プ
ラグ２１の付勢によりギャップ２１ａにより着火されて
均一燃焼する。
始時期Ｉｓと燃料噴射パルス幅ＴＩの信号とがインジェ
クタ２０に入力する。このため、各運転条件において第
５図（ｂ）のように常に排気ロータリ弁１７の開直前か
ら燃料噴射され、この噴霧は充分な時間的余裕を有して
シリンダｌ内全域に拡散する。そしてピストン３の上昇
による押し上げ等で良好に予混合し、点火の際に点火プ
ラグ２１の付勢によりギャップ２１ａにより着火されて
均一燃焼する。
なお、上述の制御でエンジン回転数Ｎが高くなると、そ
れに応じて燃料噴射開始時期！Ｓ等が進角するのは勿論
である。
れに応じて燃料噴射開始時期！Ｓ等が進角するのは勿論
である。
以上、本発明の実施例について述べたが、４サイクルエ
ンジンにも適用することが可能である。
ンジンにも適用することが可能である。
以上述べてきたように、本発明によれば、筒内直噴式２
サイクルエンジンのシリンダヘッド側燃焼室にインジェ
クタと点火プラグのギャップとが、所定の距離で一直線
上に配置され、低負荷時に通過する噴霧に着火されて成
層燃焼する方法であるから、ピストン頂部やシリンダ壁
からのはね返り、ガス流動等を利用しなくすみ、サイク
ル変動等の影響を受けることなく安定的に成層燃焼し得
る。
サイクルエンジンのシリンダヘッド側燃焼室にインジェ
クタと点火プラグのギャップとが、所定の距離で一直線
上に配置され、低負荷時に通過する噴霧に着火されて成
層燃焼する方法であるから、ピストン頂部やシリンダ壁
からのはね返り、ガス流動等を利用しなくすみ、サイク
ル変動等の影響を受けることなく安定的に成層燃焼し得
る。
このため、低負荷時にリーン燃焼、高残留ガス中で失火
が生じることなく燃焼され、運転性、燃費、エミッショ
ンが大幅に改善される。
が生じることなく燃焼され、運転性、燃費、エミッショ
ンが大幅に改善される。
さらに、中・高負荷時には、排気ロータリ弁で燃料噴射
域が拡大され、早く燃料噴射されるので、噴霧が良好に
拡散して均一燃焼することができ、高出力化し得る。ま
た、燃焼効率が向上して特に高負荷・高速時の燃費が改
善される。
域が拡大され、早く燃料噴射されるので、噴霧が良好に
拡散して均一燃焼することができ、高出力化し得る。ま
た、燃焼効率が向上して特に高負荷・高速時の燃費が改
善される。
さらにまた、プラグギャップはシリンダボアの略中心で
キャビティから略出た位置であるから、成層化から均一
化への燃焼形態の移行をスムーズに行い得る。
キャビティから略出た位置であるから、成層化から均一
化への燃焼形態の移行をスムーズに行い得る。
また、掃気ポンプにより給気され、失火を生じないよう
に掃気量が一定化されるので、各燃焼形態での負荷制御
も良好に行い得る。
に掃気量が一定化されるので、各燃焼形態での負荷制御
も良好に行い得る。
またさらに、燃料の噴射時期により成層および均一燃焼
制御すると共に負荷制御する構成であるから、制御も容
易化する。
制御すると共に負荷制御する構成であるから、制御も容
易化する。
第１図は本発明の筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料
噴射時期制御装置の実施例を示す構成図、第２図（ａ）
ないしくｃ）は各特性図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は
噴射時期を示す図、第４図は燃料噴射制御の作用のフロ
ーチャート図、 第５図（ａ） 、（ｂ）は低、高負荷時の燃料噴射時期
を示す図である。 ４・・・シリンダヘッド、５・・・燃焼室、Ｂ・・・排
気ホト、７・・・掃気ポート、１１・・・掃気ポンプ、
１３・・・制御弁、Ｉ７・・・排気ロータリ弁、２０・
−・インジェクタ、２１・・・点火プラグ、３０・・・
制御ユニット、３８・・・低負荷モード判定部、３９・
・・高負荷モード判定部、４０．４１・・・燃料噴射時
期決定部 （０） ）、−ｅＡ ＋ｅｓ ４１ （ｂ） 第 ２ （０） （１））
噴射時期制御装置の実施例を示す構成図、第２図（ａ）
ないしくｃ）は各特性図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は
噴射時期を示す図、第４図は燃料噴射制御の作用のフロ
ーチャート図、 第５図（ａ） 、（ｂ）は低、高負荷時の燃料噴射時期
を示す図である。 ４・・・シリンダヘッド、５・・・燃焼室、Ｂ・・・排
気ホト、７・・・掃気ポート、１１・・・掃気ポンプ、
１３・・・制御弁、Ｉ７・・・排気ロータリ弁、２０・
−・インジェクタ、２１・・・点火プラグ、３０・・・
制御ユニット、３８・・・低負荷モード判定部、３９・
・・高負荷モード判定部、４０．４１・・・燃料噴射時
期決定部 （０） ）、−ｅＡ ＋ｅｓ ４１ （ｂ） 第 ２ （０） （１））
Claims (3)
- （１）シリンダ壁に開口した掃気ポートに掃気ポンプ、
制御弁を備えた掃気系を、所定のアクセル開度以下では
掃気量を一定化し、所定のアクセル開度以上で掃気量を
可変にするように連設し、排気ポートに排気ロータリ弁
を、上記排気ポート閉より早く閉じるように連設し、シ
リンダヘッドの燃焼室にインジェクタと点火プラグとを
取付けた筒内直噴式２サイクルエンジンにおいて、 上記インジェクタは高圧１流体式で、上記インジェクタ
と点火プラグのギャップとをシリンダボアの略中心線上
で所定の距離だけ離し、成層と均一燃焼可能に配設し、 上記所定のアクセル開度以下では低負荷モードの燃料噴
射時期制御系を、そのアクセル開度以上では高負荷モー
ドの燃料噴射時期制御系を構成し、低負荷モードでは、
点火時期に対し噴霧のギャップ到達時間、燃料噴射パル
ス幅により燃料噴射開始時期および燃料噴射終了時期を
定め、 高負荷モードでは、上記排気ロータリ弁閉との関係で燃
料噴射開始時期を定めると共に、燃料噴射パルス幅に応
じた燃料噴射終了時期を定め、上記各モードで燃料噴射
開始時期および燃料噴射終了時期の燃料噴射信号をイン
ジェクタに出力して燃料噴射制御することを特徴とする
筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置
。 - （２）上記所定のアクセル開度の掃気量は、失火を生じ
ない給気比になるように設定する請求項（１）記載の筒
内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置。 - （３）上記排気ロータリ弁が閉じる時期は、ピストン下
死点の所定のクランク角に設定し、 高負荷モードでは、噴射された燃料の排気ポート到達時
間を見込んで上記排気ロータリ弁を閉じる直前の燃料噴
射開始時期を定め、上記燃料噴射開始時期をエンジン回
転数に応じて進角する請求項（１）記載の筒内直噴式２
サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16894089A JPH0333448A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
| US07/534,717 US5086737A (en) | 1989-06-29 | 1990-06-07 | Fuel injection timing control system for an internal combustion engine with a direct fuel injection system |
| GB9014142A GB2233388B (en) | 1989-06-29 | 1990-06-25 | Fuel injection timing control system for an internal combustion engine with a direct fuel injection system |
| DE4020298A DE4020298C2 (de) | 1989-06-29 | 1990-06-26 | Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16894089A JPH0333448A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333448A true JPH0333448A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15877364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16894089A Pending JPH0333448A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0333448A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030633A1 (fr) * | 1995-03-28 | 1996-10-03 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Moteur a combustion interne du type a injection dans le cylindre |
| US5806482A (en) * | 1995-03-28 | 1998-09-15 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | In-cylinder injection internal combustion engine |
| JP2002539365A (ja) * | 1999-03-12 | 2002-11-19 | ダイムラークライスラー アーゲー | 直接噴射式内燃機関 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16894089A patent/JPH0333448A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030633A1 (fr) * | 1995-03-28 | 1996-10-03 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Moteur a combustion interne du type a injection dans le cylindre |
| US5806482A (en) * | 1995-03-28 | 1998-09-15 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | In-cylinder injection internal combustion engine |
| JP2002539365A (ja) * | 1999-03-12 | 2002-11-19 | ダイムラークライスラー アーゲー | 直接噴射式内燃機関 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5086737A (en) | Fuel injection timing control system for an internal combustion engine with a direct fuel injection system | |
| US4995354A (en) | Two-cycle engine | |
| JP2869464B2 (ja) | ２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置 | |
| US5078107A (en) | Fuel injection control system for an internal combustion engine | |
| JPH0264243A (ja) | ２サイクル直噴エンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JPS6232256A (ja) | 内燃機関およびその運転方法 | |
| JPH0233439A (ja) | ２サイクル直噴エンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JPH0249939A (ja) | ２サイクル直噴エンジンの燃料噴射制御装置 | |
| US4185598A (en) | Internal combustion engine | |
| EP0742360B1 (en) | Fuel injection apparatus and method for a two-stroke engine | |
| US5259344A (en) | Intermittent fuel-injection method and device for two-stroke engine | |
| JPH04370343A (ja) | ２サイクルエンジンのアイドル回転数制御装置 | |
| JP2002502931A (ja) | ４サイクル内燃機関を作動するための方法 | |
| JPH0333448A (ja) | 筒内直噴式２サイクルエンジンの燃料噴射時期制御装置 | |
| JP3361381B2 (ja) | 燃料噴射式エンジンのスワール制御装置 | |
| JPH07293304A (ja) | 燃料噴射式エンジンのタンブル制御装置 | |
| JPH03281965A (ja) | ２サイクルエンジンの制御装置 | |
| JP2860325B2 (ja) | 筒内直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射時期制御装置 | |
| JP3065093B2 (ja) | ２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JP2631940B2 (ja) | 筒内直噴エンジンの制御装置 | |
| JPH0893599A (ja) | ２サイクルエンジンの燃料噴射装置 | |
| JPH05149168A (ja) | 筒内直噴式エンジンの燃圧制御装置 | |
| JPH033934A (ja) | ２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JP3084040B2 (ja) | ２サイクルエンジンの制御装置 | |
| US6722341B2 (en) | Fuel injection control system and control method for two-cycle in-cylinder direct injection engine |