JPH05180123A - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

エンジンの吸気制御装置

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JPH05180123A
JPH05180123A JP3360375A JP36037591A JPH05180123A JP H05180123 A JPH05180123 A JP H05180123A JP 3360375 A JP3360375 A JP 3360375A JP 36037591 A JP36037591 A JP 36037591A JP H05180123 A JPH05180123 A JP H05180123A
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Japan
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air
fuel injection
fuel
engine
combustion chamber
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JP3360375A
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Hisanori Nakane
久典 中根
Kazuhiro Shiomi
和広 塩見
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Mazda Motor Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室に臨ませた燃料噴射弁にエアアシスト
通路を介してアシストエアが供給されると共に、所定の
条件下で燃焼室に供給されるエアを増量するようにした
エンジンにおいて、混合気の成層化を阻害することなく
燃焼室内へダイレクトに増量エアを供給し得るようにす
ることを目的とする。 【構成】 サイドハウジングの壁面に圧縮行程の作動室
に連通するように燃料噴射口を形成して、この燃料噴射
口と第1燃料噴射弁とを噴射通路を介して接続すると共
に、スロットルバルブの上流側で吸気通路に接続された
エアアシスト通路を第1燃料噴射弁に接続する。そし
て、このエアアシスト通路に、エンジンで駆動されるエ
アポンプと、このエアポンプから送出される加圧エアの
流量を調節するエア制御弁とを設けて、所定のエア増量
条件を満足したエア増量運転時において、第1燃料噴射
弁からの燃料噴射に先行して増量エアの供給が開始され
る共に、燃料噴射の所定期間前に増量エアの供給動作が
停止するように上記エア制御弁を作動させるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの吸気制御装
置、特に所定の条件下で燃焼室に供給されるエアを増量
するようにしたエンジンにおける吸気制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】車両用などのエンジンにおいては、主と
して低負荷時における燃費性能などの向上を目的とし
て、例えば特開平2−61181号公報に示されている
ように、燃焼室へ臨ませた燃料噴射弁からアシストエア
を伴って燃料を噴射させるようにしたものがある。これ
によれば、燃焼室内には燃料の過濃な部分が偏在するこ
とになって混合気が成層化し、この混合気の過濃な部分
で点火するようにすれば、その際に生じる火炎が周囲の
希薄な混合気に伝播することになって、少ない燃料で良
好な燃焼性が得られることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、エンジンにおい
ては主としてアイドル運転時におけるエンジン回転数の
安定化を目的として、例えばエンジンの吸気系にスロッ
トルバルブの上下流をバイパスするバイパス通路を設け
て、この通路に設置した制御弁の開度を所定の条件下で
大きくすることにより、燃焼室へ供給するエアを増量補
正するようにしたものがある。このようにスロットルバ
ルブの付近で吸入エア量の補正を行うと、燃焼室に至る
吸気通路の容積によって応答遅れを生じることになり、
制御精度の点で問題が生じることになる。
【0004】このような問題に対しては、増量エアを燃
焼室へダイレクトに供給することが考えられるが、その
場合に例えば燃料噴射後に増量エアの供給を開始する
と、燃料が広範囲に拡散されることになって混合気の成
層化が阻害されるおそれがある。
【0005】この発明は燃焼室に臨ませた燃料噴射弁に
エアアシスト通路を介してアシストエアを供給するエア
アシスト手段と、所定の条件下で燃焼室に供給されるエ
アを増量させるエア増量手段とを備えたエンジンにおけ
る上記の問題に対処するもので、混合気の成層化を阻害
することなく燃焼室内へダイレクトに増量エアを供給し
得るようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
1に係るエンジンの吸気制御装置は、燃焼室に臨ませた
燃料噴射弁にエアアシスト通路を介してアシストエアを
供給するエアアシスト手段と、所定の条件下で燃焼室に
供給されるエアを増量させるエア増量手段とを備えたエ
ンジンにおいて、上記エア増量手段を燃焼室へダイレク
トに増量エアを供給するように構成すると共に、燃料噴
射弁から噴射される燃料に先立って燃焼室内に増量エア
の導入が開始され、燃料噴射の所定期間前に増量エアの
導入を停止させるように上記エア増量手段を作動させる
制御手段を設けたことを特徴とする。
【0007】また、本願の請求項2に係るエンジンの吸
気制御装置は、請求項1の構成において、エア増量手段
による増量エアがエアアシスト通路及び燃料噴射弁を介
して燃焼室へ導入されるように構成したことを特徴とす
る。
【0008】
【作用】請求項1の構成によれば、燃焼室内には燃料噴
射弁から噴射される燃料に先立って増量エアが導入され
ると共に、燃料噴射の所定期間前に増量エアの導入が停
止されることになるので、混合気が確実に成層化される
ことになる。
【0009】請求項2の構成によれば、増量エアがエア
アシスト通路及び燃料噴射弁を介して燃焼室へ導入され
ることになるので、燃焼室へ増量エアを供給するための
装置を特別に設ける必要がなく、これによりエンジンの
構成が簡素化されることになる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0011】図1に示すように、実施例に係るエンジン
1は、周知のロータリピストンエンジンであって、トロ
コイド状の内周面が形成されたロータハウジング2と、
その両側に配置されたサイドハウジング3とで画成され
てなるトロコイド空間を有すると共に、偏心軸4に支承
された概略三角形状のロータ5が上記トロコイド空間内
を図の時計回りの方向に遊星回転運動する構成とされて
いる。
【0012】上記サイドハウジング3には、一端がトロ
コイド空間に面して開口する吸気ポート6が形成されて
いると共に、この吸気ポート6の他端側に吸気通路7が
接続されている。そして、この吸気通路7には、上流側
から、吸入空気量を検出するエアフローセンサ8と、吸
入空気量ないしエンジン出力を調節するスロットルバル
ブ9とが設置されている。
【0013】一方、ロータハウジング2には、一端がト
ロコイド空間に面して開口する排気ポート10と、先端
着火部がトロコイド空間を臨む1対の点火プラグ1
1,112とが配設されている。
【0014】また、上記偏心軸4に支承されたロータ5
の外周面に形成されたロータフランク51,52,5
3が、該ロータ5の回転に伴って吸気、圧縮、燃焼、排
気を行うための作動室12…12を順次形成するように
なっている。
【0015】そして、この実施例においては、トレーリ
ング側の点火プラグ111に近いサイドハウジング3の
壁面に圧縮行程の作動室12に連通する燃料噴射口13
が形成されており、この燃料噴射口13と第1燃料噴射
弁14とが噴射通路15を介して接続されていると共
に、スロットルバルブ9の上流側で吸気通路7に接続さ
れたエアアシスト通路16が第1燃料噴射弁14に接続
されている。このエアアシスト通路16には、エンジン
1で駆動されるエアポンプ17と、このエアポンプ17
から送出される加圧エアの流量を調節するエア制御弁1
8とが設けられている。
【0016】また、上記吸気通路8には吸気ポート7に
近い位置に第2燃料噴射弁19が設置されている。
【0017】以上の構成に加えて、このエンジン1には
電子制御式のコントロールユニット(以下、ECUとい
う)20が備えられ、このECU20はエアフローセン
サ8からの吸入空気量信号と、エンジン負荷を代表する
スロットル開度を検出するスロットルセンサ21からの
スロットル開度信号と、エンジン回転数を検出する回転
センサ22からのエンジン回転数信号とを入力し、これ
らの信号に基づいて上記第1、第2燃料噴射弁14,1
9による燃料噴射制御と、上記エアアシスト通路16上
のエア制御弁18の作動によるアシストエア量の制御を
行うようなっている。
【0018】ここで、上記第1、第2燃料噴射弁14,
19の使用領域を説明すると、エンジン回転数NEとス
ロットル開度θが共に小さい低回転低負荷領域(A)に
おいては、第1燃料噴射弁14のみから燃料が噴射され
るようになっている。その際には、燃料の気化、霧化を
促進するためにエア制御弁18が開かれる。なお、EC
U20はエアコンスイッチがON状態になるなど所定の
エア増量条件が満足したと判定したときには、第1燃料
噴射弁14からの燃料噴射に先行して所定期間の間、上
記エアアシスト通路16を介してアシストエアが増量さ
れるように上記エア制御弁18に対してON信号を出力
するようになっている。
【0019】一方、上記低回転低負荷領域(A)以外の
高回転高負荷領域(B)では主として第2燃料噴射弁1
9が使用され、着火性を高めるために第1燃料噴射弁1
4が補助的に使用されるようになっている。
【0020】次に、上記低回転低負荷領域(A)におい
てECU20が行う燃料供給制御について説明すると、
この燃料供給制御は図3のフローチャートに従って次の
ように行われる。
【0021】すなわち、ECU20はステップS1にお
いて所定のエア増量条件が満足されているか否かを判定
して、NOと判定したときには通常の噴射制御を行う。
つまり、ECU20はステップS2で燃料微粒化促進用
のアシストエアを供給するためにエア制御弁18にON
信号を所定のタイミングで出力した後、ステップS3で
所定のタイミングで第1燃料噴射弁14に対してON信
号を出力する。
【0022】一方、ECU20は上記ステップS1にお
いてエア増量条件が満足されていると判定したときに
は、ステップS4に移って増量エアを供給するために燃
料噴射に先行する所定のタイミングでエア制御弁18に
ON信号を出力すると共に、所定時間の経過後にステッ
プS5でエア制御弁18にOFF信号を出力する。そし
て、エア制御弁18をOFFしてから所定時間が経過し
た所定のタイミングで、上記ステップS2,S3と同様
に、燃料微粒化促進用のアシストエアを供給するために
エア制御弁18にON信号を出力した後、所定のタイミ
ングで第1燃料噴射弁14に対してON信号を出力する
(ステップS6,S7)。
【0023】次に、本実施例の作用を説明する。
【0024】ECU20はエンジンの運転状態が上記低
回転低負荷領域(A)に属し、かつ所定のエア増量条件
が満足しない通常運転時と判定したときには、図4に示
すように、燃料微粒化用として例えば圧縮上死点前15
0°に相当する時刻t1にエア制御弁18にON信号を
出力し始め、その状態を4msの間維持する。そして、
エア制御弁18の作動が開始してから暫く経過した圧縮
上死点前145°に相当する時刻t2に第1燃料噴射弁
14にON信号を出力し始め、その状態を3msの間維
持する。したがって、サイドハウジング3に開口した燃
料噴射口13からは燃料と空気とが混在した状態で噴射
されることになって、点火プラグ111,112の近傍に
は局部的に燃料が過濃な濃混合気が形成されると共に、
その周囲には燃料が相対的に希薄な領域が層状に形成さ
れることになる。
【0025】一方、ECU20はエンジン1の運転状態
が上記低回転低負荷領域(A)に属し、かつ所定のエア
増量条件を満足したエア増量運転時と判定したときに
は、図5に示すように、エア増量用として例えば圧縮上
死点前270°に相当する時刻t3にエア制御弁18に
ON信号を出力し始め、その時刻t3から3ms経過し
た時点t4でエア制御弁18の作動を一旦停止させる。
そして、今度は燃料混合用として例えば圧縮上死点前1
50°に相当する時刻t5にエア制御弁18にON信号
を出力し始め、その状態を4msの間維持すると共に、
2度目にエア制御弁18の作動が開始してから暫く経過
した圧縮上死点前145°に相当する時刻t6に第1燃
料噴射弁14にON信号を出力し始め、その状態を3.
2msの間維持する。これにより、作動室内には相対的
に長時間の間エアが導入されることになって、吸気が増
量されることになる。その場合に、増量用のエアが燃料
噴射に先立って噴射されると共に、燃料噴射の開始前に
停止されることから、第1燃料噴射弁14から噴射され
る燃料によって形成される混合気の成層化が損なわれる
ことがない。
【0026】特に、この実施例においては、第1燃料噴
射弁14に通じるエアアシスト通路16を利用して増量
エアを作動室内に噴射させるようになっているので、増
量用のエア供給システムを別途設ける場合に比べて、エ
ンジン1の構成が簡素化されるという利点がある。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば燃焼室内に
は燃料噴射弁から噴射される燃料に先立って増量エアが
導入されると共に、燃料噴射の所定期間前に増量エアの
導入が停止されることになるので、混合気が確実に成層
化されることになる。
【0028】特に請求項2の構成によれば、増量エアが
エアアシスト通路及び燃料噴射弁を介して燃焼室へ導入
されることになるので、燃焼室へ増量エアを供給するた
めの装置を特別に設ける必要がなく、これによりエンジ
ンの構成が簡素化されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エンジンの制御システム図である。
【図2】 燃料噴射制御用のエンジン運転領域図であ
る。
【図3】 エンジンの低回転低負荷領域における燃料供
給制御を示すフローチャート図である
【図4】 通常運転時における燃料及びエアの供給状態
を示すタイムチャート図である。
【図5】 エア増量時における燃料及びエアの供給状態
を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
1 エンジン 12 作動室 14 第1燃料噴射弁 16 エアアシスト通路 18 エア制御弁 20 ECU

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室に臨ませた燃料噴射弁にエアアシ
    スト通路を介してアシストエアを供給するエアアシスト
    手段と、所定の条件下で燃焼室に供給されるエアを増量
    させるエア増量手段とを備えたエンジンの吸気制御装置
    であって、上記エア増量手段が燃焼室へダイレクトに増
    量エアを供給するように構成されていると共に、燃料噴
    射弁から噴射される燃料に先立って燃焼室内に増量エア
    の導入が開始され、燃料噴射の所定期間前に増量エアの
    導入を停止させるように上記エア増量手段を作動させる
    制御手段が設けられていることを特徴とするエンジンの
    吸気制御装置。
  2. 【請求項2】 エア増量手段による増量エアがエアアシ
    スト通路及び燃料噴射弁を介して燃焼室へ導入されるよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    エンジンの吸気制御装置。
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