JPH055421A - Engine intake/exhaust mechanism - Google Patents

Engine intake/exhaust mechanism

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Publication number
JPH055421A
JPH055421A JP3158551A JP15855191A JPH055421A JP H055421 A JPH055421 A JP H055421A JP 3158551 A JP3158551 A JP 3158551A JP 15855191 A JP15855191 A JP 15855191A JP H055421 A JPH055421 A JP H055421A
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JP
Japan
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exhaust
cylinder
combustion
intake
combustion chamber
Prior art date
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Application number
JP3158551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Akagi
赤木裕治
Toshiki Okazaki
岡崎俊基
Ryoji Kagawa
香川良二
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH055421A publication Critical patent/JPH055421A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04Charge admission or combustion-gas discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B2053/005Wankel engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To eliminate deterioration in emission due to exhaust gas temperature drop accompanied by laminar combustion for improving fuel consumption and, at the same time, provide fuel consumption. CONSTITUTION:In an engine having plural cylinders, there is provided a communication path for communicating a combustion chamber 17 of a cylinder which is in a later expansion stroke stage and a combustion chamber 17 of a cylinder which is in exhaust stroke in the light load region below a specified load and a communication control means 44 for opening the communication path at the time of a light load below a specified load.

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、排気浄化性能を確保し
つつ燃費性能を改善するようにしたエンジンの吸排気構
造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake / exhaust structure for an engine, which improves fuel efficiency while ensuring exhaust purification performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの燃費性の改善を行う際に、空
燃比のリーン化が有効であり、そのために燃焼室内に燃
料を偏在化させて成層燃焼を行うことが、例えば、実開
昭64−56534 号公報に見られるように公知である。この
先行例での燃料の成層化は、圧縮燃焼室に直接燃料を供
給する燃料噴射弁を配設し、点火プラグ近傍に燃料を偏
在させて良好な着火性を確保しつつ全体として空燃比の
リーン化を実現しようとするものである。
2. Description of the Related Art A lean air-fuel ratio is effective in improving the fuel efficiency of an engine. For this reason, uneven distribution of fuel in the combustion chamber to carry out stratified combustion has been described, for example, It is publicly known as seen in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56534. In the fuel stratification in this prior art example, a fuel injection valve for directly supplying the fuel to the compression combustion chamber is arranged, and the fuel is unevenly distributed in the vicinity of the spark plug to secure good ignitability while maintaining the air-fuel ratio as a whole. It aims to achieve leanness.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかして、前記のよう
な成層燃焼の技術には、次のようなエミッション性の問
題があり、大幅な燃費性能の改善を得ることが困難とな
っている。
However, the above-described stratified combustion technique has the following problem of emission characteristics, and it is difficult to obtain a significant improvement in fuel efficiency.

【0004】すなわち、第1に、空燃比のリーン化に伴
って混合気が理論空燃比の領域を外れるため、従来の三
元触媒の使用ができず、リーン条件でも良好なNOx浄
化が行える高性能の触媒が実用化されない限りはNOx
の浄化が不十分で排出量が多くなることから、エンジン
燃焼でNOxの発生量を抑制するようにしなければなら
ない。第2に、燃費性を大幅に改善するには極端なリー
ン化が必要となるが、このリーン化にともなって排気ガ
ス温度が極端に低下し、触媒が酸化反応を行うための活
性温度に達せず、未燃焼成分などの浄化が十分に得られ
ない。
That is, first, since the air-fuel mixture goes out of the stoichiometric air-fuel ratio region as the air-fuel ratio becomes leaner, the conventional three-way catalyst cannot be used, and excellent NOx purification can be performed even under lean conditions. NOx unless a high-performance catalyst is put to practical use
However, the amount of NOx generated must be suppressed by engine combustion, because the purification is insufficient and the amount of emission increases. Secondly, in order to significantly improve the fuel efficiency, it is necessary to make it extremely lean, but with this leaning, the exhaust gas temperature drops extremely, and the catalyst reaches the activation temperature for carrying out the oxidation reaction. As a result, unburned components cannot be sufficiently purified.

【0005】また、上記のような問題に対して、吸気閉
時期を遅らせて圧縮上死点での燃焼室の圧力、温度を下
げることで燃焼を抑制し、NOx発生量を低減すると共
に、後燃えを促進させることで排気ガス温度を上昇させ
るか、または、吸気を絞って燃焼室内の空気充填量を抑
制することで排気ガス温度を上昇させることが可能であ
る。しかし、これらの手法によるエミッション性の改善
では、最も燃費性能の改善が期待されるアイドル領域か
ら軽負荷領域において燃焼が悪化するため、滑らかな運
転性を確保するためには燃料増量が必要となり、燃費性
の改善が不十分となる問題を有する。
In order to solve the above problems, the intake closing timing is delayed to lower the pressure and temperature of the combustion chamber at the compression top dead center to suppress combustion and reduce the amount of NOx produced. It is possible to raise the exhaust gas temperature by promoting combustion, or raise the exhaust gas temperature by restricting the intake air to suppress the air filling amount in the combustion chamber. However, with the improvement of the emission performance by these methods, the combustion deteriorates from the idle region to the light load region where the most improvement in fuel efficiency performance is expected, so it is necessary to increase the fuel amount to ensure smooth drivability. There is a problem that improvement in fuel efficiency is insufficient.

【0006】そこで、本発明は上記事情に鑑み、燃焼悪
化を生じることなく排気温度を上昇させて触媒の浄化性
能の確保しつつ燃費性の改善が行えるようにしたエンジ
ンの吸排気構造を提供することを目的とするものであ
る。
In view of the above circumstances, the present invention provides an intake / exhaust structure for an engine capable of improving the fuel efficiency while increasing the exhaust temperature and ensuring the purification performance of the catalyst without causing deterioration of combustion. The purpose is that.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のエンジンの吸排気構造は、複数の気筒を有する
エンジンで、膨張行程後期にある気筒の燃焼室と排気行
程にある気筒の燃焼室とを連通させる連通路を設け、該
連通路を所定負荷以下の軽負荷時に開作動させる連通制
御手段を設けて構成したものである。
In order to achieve the above object, an intake and exhaust structure for an engine of the present invention is an engine having a plurality of cylinders, and combustion of a combustion chamber of a cylinder in the latter half of the expansion stroke and combustion of a cylinder in the exhaust stroke. A communication passage for communicating with the chamber is provided, and a communication control means for opening the communication passage at a light load below a predetermined load is provided.

【0008】また、上記連通路は、多気筒ロータリピス
トンエンジンのインターミディエイトハウジングに設け
るのが好適である。
It is preferable that the communication passage is provided in the intermediate housing of the multi-cylinder rotary piston engine.

【0009】[0009]

【作用および効果】上記のようなエンジンの吸排気構造
では、軽負荷領域においては連通制御手段によって開か
れた連通路によって膨張行程後期にある気筒の燃焼室か
ら排気行程にある気筒の燃焼室に燃焼途中の排気ガスの
一部を解放し、この排気行程にある気筒から排気通路の
触媒装置に温度の高い排気ガスを導入して触媒温度を上
昇させ、その活性化を促進して浄化性能を確保すると共
に、上記燃焼途中で圧力解放された排気ガスは反応が停
止した未燃焼成分を有し、排気通路で後燃えを生起して
排気温度、触媒温度がさらに上昇して良好な浄化性能が
得られ、ひいては成層燃焼によるリーン化が可能とな
り、NOx、HC、CO等の良好な浄化によるエミッシ
ョン性を確保しつつ燃費性能の改善が行えるものであ
る。
In the intake and exhaust structure of the engine as described above, in the light load region, the communication passage opened by the communication control means changes the combustion chamber of the cylinder in the latter half of the expansion stroke from the combustion chamber of the cylinder in the exhaust stroke. Part of the exhaust gas during combustion is released, and exhaust gas with a high temperature is introduced from the cylinder in this exhaust stroke to the catalyst device in the exhaust passage to raise the catalyst temperature and promote its activation to improve purification performance. In addition to ensuring the above, the exhaust gas whose pressure is released during the combustion has an unburned component in which the reaction has stopped, causes post-combustion in the exhaust passage, further raises the exhaust temperature and the catalyst temperature, and has good purification performance. Thus, it becomes possible to obtain lean by stratified combustion, and it is possible to improve the fuel efficiency while ensuring the emission property by the good purification of NOx, HC, CO and the like.

【0010】また、前記連通路をロータリピストンエン
ジンのインターミディエイトハウジングに形成すると簡
単でコンパクトに構成できる。
If the communicating passage is formed in the intermediate housing of the rotary piston engine, it can be constructed simply and compactly.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図1および図2は一実施例の吸排気構造を備えた2
気筒ロータリピストンエンジンの全体構成を示し、図1
では2つの気筒を左右に展開して示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show a structure including an intake / exhaust structure of an embodiment 2
Fig. 1 shows the overall structure of a cylinder rotary piston engine.
Then, the two cylinders are shown expanded to the left and right.

【0012】ロータリピストンエンジンEのケーシング
は、内周面がトロコイド状に形成されて並列に配置され
たロータハウジング11,11 と、これらの各ロータハウジ
ング11,11 の両側に位置するサイドハウジング12,12 と
中間のインタメディエイトハウジング13とを備え、これ
らにより第1気筒Aと第2気筒Bが形成されている。こ
れらの各気筒A,B内の空間にはそれぞれほぼ三角形の
ロータ15,15 が収容されており、各ロータ15は偏心軸16
に支承されて遊星回転運動するようになっている。そし
てこの各ロータ15により、各気筒A,B内の空間がそれ
ぞれ3つの燃焼室17(作動室)に区画されるとともに、
ロータ15の回転に伴って吸気、圧縮、爆発および排気の
各行程が行われるようになっている。上記ロータ15は一
側面の内周に形成された内歯ギヤが両端サイドハウジン
グ12に固着された外歯ギヤに噛合して所定の位相差(18
0 °)で遊星回転運動するように連係されている。
The casing of the rotary piston engine E includes rotor housings 11 and 11 whose inner peripheral surfaces are formed in a trochoid shape and arranged in parallel, and side housings 12 and 11 which are located on both sides of the rotor housings 11 and 11, respectively. 12 and an intermediate intermediate housing 13, which form a first cylinder A and a second cylinder B. Spaces in these cylinders A and B respectively accommodate substantially triangular rotors 15 and 15, and each rotor 15 has an eccentric shaft 16
It is supported by and is designed to make a planetary rotational motion. The rotors 15 divide the spaces in the cylinders A and B into three combustion chambers 17 (working chambers), and
With the rotation of the rotor 15, intake, compression, explosion and exhaust strokes are performed. In the rotor 15, an internal gear formed on the inner circumference of one side surface meshes with an external gear fixed to both end side housings 12 and a predetermined phase difference (18
It is linked to rotate the planet at 0 °).

【0013】なお、詳細は図示していないが、前記ロー
タ15には各燃焼室17間のシールを行うために、各頂部に
ロータハウジング内周面に当接するアペックスシール
が、両側面の各辺に沿って頂部と頂部を結ぶ弓形にサイ
ドシールが、さらに各頂部の両側にコーナシールがそれ
ぞれ装着され、内周側側面にはオイルシールが装着され
ている。
Although not shown in detail, in order to seal between the combustion chambers 17, the rotor 15 has apex seals abutting against the inner peripheral surface of the rotor housing at the tops of the rotors 15 on both sides. Side seals are attached in an arc shape connecting the tops along the top, corner seals are attached to both sides of each top, and oil seals are attached to the inner peripheral side surface.

【0014】上記サイドハウジング12またはインターメ
ディエイトハウジング13には、各気筒A,Bに対してそ
れぞれ吸気行程が行われるべき位置で燃焼室17に開口す
る吸気ポート21が形成されている。各気筒A,Bの吸気
ポート21には独立吸気通路22a,22b がそれぞれ接続さ
れ、両側の独立吸気通路22a,22b がサージタンク23に集
合され、上流側の集合吸気通路22にメインスロットル弁
25が介装され、さらに上流の吸気通路22には吸気量を検
出するエアフローセンサ26が配設されている。また、両
側の気筒に対するそれぞれの独立吸気通路22a,22b に
は、マニホールド噴射弁27a,27b が配設されている。
The side housing 12 or the intermediate housing 13 is formed with an intake port 21 which opens into the combustion chamber 17 at a position where an intake stroke is to be performed for each cylinder A, B. Independent intake passages 22a and 22b are respectively connected to the intake ports 21 of the cylinders A and B, the independent intake passages 22a and 22b on both sides are gathered in the surge tank 23, and the main throttle valve is provided in the upstream gathered intake passage 22.
An air flow sensor 26 for detecting the amount of intake air is provided in the intake passage 22 further upstream. Manifold injection valves 27a, 27b are provided in the independent intake passages 22a, 22b for the cylinders on both sides.

【0015】また、各気筒A,Bのロータハウジング11
には、排気行程が行われるべき位置で燃焼室17に開口す
る排気ポート31が形成されるとともに、爆発行程が行わ
れるべき位置に点火プラグ32が配設されている。さら
に、第1および第2気筒A,Bの各点火プラグ32に隣接
してそれぞれ筒内高圧噴射弁33a,33b が設置され、この
筒内高圧噴射弁33a,33b によって燃焼室17に直接燃料が
噴射供給される。各気筒A,Bの排気ポート31にはそれ
ぞれ排気通路35が接続され、両側の排気通路35は下流側
で集合し、この集合部分に触媒装置36が介装されてい
る。前記第1および第2気筒A,Bの各筒内高圧噴射弁
33a,33b には、それぞれ高圧燃料噴射ポンプ38からの燃
料通路が接続され、加圧燃料が送給される。
Also, the rotor housing 11 of each cylinder A, B
An exhaust port 31 that opens into the combustion chamber 17 is formed at a position where an exhaust stroke should be performed, and an ignition plug 32 is disposed at a position where an explosion stroke should be performed. Further, in-cylinder high-pressure injection valves 33a, 33b are installed adjacent to the respective spark plugs 32 of the first and second cylinders A, B, and fuel is directly supplied to the combustion chamber 17 by these in-cylinder high-pressure injection valves 33a, 33b. It is supplied by injection. An exhaust passage 35 is connected to the exhaust ports 31 of the cylinders A and B, respectively, and the exhaust passages 35 on both sides are gathered on the downstream side, and a catalyst device 36 is interposed in this gathered portion. In-cylinder high-pressure injection valve for each of the first and second cylinders A and B
Fuel passages from the high-pressure fuel injection pump 38 are connected to 33a and 33b, respectively, and pressurized fuel is supplied.

【0016】一方、第1気筒A側のインタメディエイト
ハウジング13の内側面には、排気ポート31側に膨張から
排気行程にある燃焼室17に連通する排気連通ポート40が
開口され、また、第2気筒B側のインタメディエイトハ
ウジング13の内側面にも、同一位相で膨張から排気行程
にある燃焼室17に連通する排気連通ポート41が開口され
ている。そして、上記両気筒A,Bの排気連通ポート4
0,41 が相互に連通路42によって連通され、該連通路42
には該通路を開閉する連通制御手段としてのカットバル
ブ44が配設されている。この連通路42は、図2に示すよ
うにインターメディエイトハウジング13内に直線状に貫
通形成される。
On the other hand, on the inner surface of the intermediate housing 13 on the side of the first cylinder A, an exhaust communication port 40 which communicates with the combustion chamber 17 in the exhaust stroke from the expansion to the exhaust port 31 side is opened. An exhaust communication port 41 that communicates with the combustion chamber 17 in the expansion stroke from the expansion in the same phase is also opened on the inner surface of the intermediate housing 13 on the two-cylinder B side. Then, the exhaust communication port 4 of both cylinders A and B
0, 41 are communicated with each other by a communication passage 42, and the communication passage 42
A cut valve 44 is provided as a communication control means for opening and closing the passage. The communication passage 42 is linearly formed in the intermediate housing 13 as shown in FIG.

【0017】前記排気連通ポート40,41 の開口はロータ
の回転に対応してそのサイドシールによって開閉作動さ
れるものであり、その開閉タイミングは、例えば、排気
下死点前BBDCの 100°で開き、排気下死点後ABDCの 100
°で閉じる位置および開口形状に設けられる。そして、
第1気筒Aと第2気筒Bとの位相差に応じて交互に所定
時期に開閉するものである。
The openings of the exhaust communication ports 40, 41 are opened / closed by their side seals in response to the rotation of the rotor. The opening / closing timing is, for example, 100 ° of BBDC before exhaust bottom dead center. , After exhaust bottom dead center ABDC 100
It is provided at a closed position and an opening shape. And
The first cylinder A and the second cylinder B are alternately opened and closed at a predetermined time according to the phase difference between the first cylinder A and the second cylinder B.

【0018】前記両マニホールド噴射弁27a,27b 、両筒
内高圧噴射弁33a,33b による燃料噴射制御は、エンジン
負荷が所定値以下の軽負荷領域においては、筒内高圧噴
射弁33a,33b のみによって筒内燃料噴射を行い、マニホ
ールド噴射弁27a,27b による燃料噴射は停止して成層燃
焼を行う。そして、上記燃料噴射制御は、エンジン全体
の制御を行うコントローラ50からのマニホールド噴射弁
27a,27b および高圧燃料噴射ポンプ38に対する制御信号
の出力によって行われる。
The fuel injection control by both the manifold injection valves 27a, 27b and the in-cylinder high pressure injection valves 33a, 33b is performed by only the in-cylinder high pressure injection valves 33a, 33b in the light load region where the engine load is below a predetermined value. In-cylinder fuel injection is performed, fuel injection by the manifold injection valves 27a, 27b is stopped, and stratified charge combustion is performed. The fuel injection control is performed by the manifold injection valve from the controller 50 that controls the entire engine.
This is performed by outputting control signals to 27a, 27b and the high-pressure fuel injection pump 38.

【0019】また、前記メインスロットル弁25にはスロ
ットルモータ51が接続されて、該スロットルモータ51の
作動によって所定スロットル開度に開閉駆動される。ま
た、前記カットバルブ44にはアクチュエータ54が設置さ
れ、該アクチュエータ54の作動によってカットバルブ44
の開閉操作が行われる。そして、上記スロットルモータ
51、カットバルブ44のアクチュエータ54に対しては、前
記コントローラ50から制御信号が出力されて、運転状態
に応じてその作動が制御される。
A throttle motor 51 is connected to the main throttle valve 25, and is opened / closed to a predetermined throttle opening by the operation of the throttle motor 51. An actuator 54 is installed on the cut valve 44, and the cut valve 44 is activated by the operation of the actuator 54.
The opening / closing operation of is performed. And the above throttle motor
A control signal is output from the controller 50 to the actuator 54 of the cut valve 44, and the operation thereof is controlled in accordance with the operating state.

【0020】上記コントローラ50には、運転状態を検出
するために、前記エアフローセンサ26からの吸入空気量
信号、アクセル操作量(エンジン負荷)を検出するアク
セルセンサ55からのアクセル開度信号、エンジン回転数
を検出する回転センサ56からの回転数信号などがそれぞ
れ入力される。
The controller 50 has an intake air amount signal from the air flow sensor 26, an accelerator opening signal from an accelerator sensor 55 for detecting an accelerator operation amount (engine load), and an engine rotation speed in order to detect an operating state. A rotation speed signal or the like is input from a rotation sensor 56 that detects the number of rotations.

【0021】このコントローラ50による吸気および燃料
制御を図4のフローチャートに基づいて説明する。制御
スタート後、ステップS1で各種センサからの検出信号
を読み込み、ステップS2で制御マップから現在の運転
状態が軽負荷領域か否かを判定する。この制御マップ
は、例えば、図3に示すように、エンジン回転数とアク
セル開度とによって設定され、低アクセル開度でかつ低
回転領域の運転状態が軽負荷領域Lに設定され、それ以
外が中高負荷領域Hに設定されている。
Intake and fuel control by the controller 50 will be described with reference to the flowchart of FIG. After the control is started, detection signals from various sensors are read in step S1, and it is determined in step S2 whether or not the current operating state is in the light load region. For example, as shown in FIG. 3, this control map is set by the engine speed and the accelerator opening degree, the operating state of the low accelerator opening degree and the low rotation speed area is set to the light load area L, and other than that is set. It is set to the medium / high load region H.

【0022】上記ステップS2の判定がYESで軽負荷
領域Lにある場合には、ステップS3に進んでメインス
ロットル弁25を全開状態に開作動すると共に、ステップ
S4でカットバルブ44を開作動する。また、ステップS
5で両気筒A,Bに対するマニホールド噴射弁27a,27b
による燃料噴射を停止する。
If the determination in step S2 is YES and the vehicle is in the light load region L, the process proceeds to step S3 to open the main throttle valve 25 to the fully open state and open the cut valve 44 in step S4. Also, step S
5, manifold injection valves 27a, 27b for both cylinders A, B
To stop fuel injection.

【0023】そして、ステップS6でアクセル開度に基
づく基本噴射量に各種補正を施して燃料噴射量を演算
し、ステップS7でこの燃料噴射量に対応する信号を高
圧燃料噴射ポンプ38に出力して、各気筒A,Bに対する
筒内高圧噴射弁33a,33b による燃料噴射を実行し、この
噴射量によって負荷制御を行う。
Then, in step S6, the basic injection amount based on the accelerator opening is variously corrected to calculate the fuel injection amount, and in step S7, a signal corresponding to this fuel injection amount is output to the high-pressure fuel injection pump 38. , The fuel injection by the in-cylinder high-pressure injection valves 33a, 33b to the cylinders A, B is executed, and the load control is performed by the injection amount.

【0024】一方、上記ステップS2の判定がNOで中
高負荷領域Hにある場合には、ステップS8に進んでア
クセル開度に基づくメインスロットル弁25の開度を演算
するものであり、このスロットル開度で負荷制御を行
う。そして、ステップS9で上記スロットル開度に対応
した制御信号をスロットルモータ51に出力してメインス
ロットル弁25を駆動する。また、ステップS10でカット
バルブ44を閉作動して連通路42を閉じる。
On the other hand, if the determination in step S2 is NO and the vehicle is in the medium-high load region H, the process proceeds to step S8 to calculate the opening of the main throttle valve 25 based on the accelerator opening. The load is controlled in degrees. Then, in step S9, a control signal corresponding to the throttle opening is output to the throttle motor 51 to drive the main throttle valve 25. Further, in step S10, the cut valve 44 is closed to close the communication passage 42.

【0025】燃料噴射については、ステップS11で各気
筒A,Bに対する筒内高圧噴射弁33a,33b による燃料噴
射を所定値に固定するのに対し、ステップS12で吸入空
気量およびエンジン回転数に基づく基本噴射量に各種補
正を施して燃料噴射量を演算し、ステップS13でこの燃
料噴射量に対応する信号を各気筒A,Bに対するマニホ
ールド噴射弁27a,27b に出力して、両気筒に対し吸気通
路22a,22b から燃料の供給を実行する。
Regarding the fuel injection, in step S11, the fuel injection by the in-cylinder high pressure injection valves 33a and 33b for the cylinders A and B is fixed to a predetermined value, while in step S12 it is based on the intake air amount and the engine speed. Various corrections are made to the basic injection amount to calculate the fuel injection amount, and in step S13, a signal corresponding to this fuel injection amount is output to the manifold injection valves 27a, 27b for each cylinder A, B, and intake is performed for both cylinders. The fuel is supplied from the passages 22a and 22b.

【0026】上記のような処理による作用を説明すれ
ば、軽負荷領域Lにある場合には吸気は全開のメインス
ロットル弁25を通って両気筒A,Bの独立吸気通路22a,
22b からそれぞれの吸気ポート21を経て吸気行程に対応
して吸気燃焼室17に吸入され、圧縮され点火プラグ32に
よる点火が行われる前に、筒内高圧噴射弁33a,33b によ
って燃料が噴射供給されて成層燃焼が行われる。この燃
焼室17が爆発膨張行程に移行してその後期において排気
ポート31が開く前に排気連通ポート40または41が開き、
この軽負荷領域Lでは連通路42のカットバルブ44が開い
ていることから、燃焼室17内の燃焼圧力が解放されて、
急激に低下する。上記一方の気筒AまたはBの排気連通
ポート40または41が開いた時には、他方の気筒Bまたは
Aの排気連通ポート41または40はすでに排気作動室17に
開口しており、上記連通路42を通って膨張行程の後期に
ある燃焼ガスが排気行程の作動室17から排気ポート31を
経て排気通路35に流出する。また、両気筒A,Bのロー
タ位相が 180°ずれていることによりそれぞれの膨張行
程の後期で燃焼ガスが交互に連通路42を逆方向に流通す
るものである。
Explaining the operation of the above-mentioned processing, in the light load region L, the intake air passes through the fully open main throttle valve 25 and the independent intake passages 22a, 22a
Fuel is injected and supplied by the in-cylinder high-pressure injection valves 33a, 33b before being sucked into the intake combustion chamber 17 corresponding to the intake stroke from 22b through the respective intake ports 21, compressed and ignited by the spark plug 32. Stratified combustion is performed. The exhaust communication port 40 or 41 opens before the exhaust port 31 opens in the latter half of the combustion chamber 17 in the explosive expansion stroke,
In this light load region L, since the cut valve 44 of the communication passage 42 is open, the combustion pressure in the combustion chamber 17 is released,
Falls sharply. When the exhaust communication port 40 or 41 of the one cylinder A or B is opened, the exhaust communication port 41 or 40 of the other cylinder B or A is already open to the exhaust working chamber 17 and passes through the communication passage 42. The combustion gas in the latter stage of the expansion stroke flows out from the working chamber 17 in the exhaust stroke to the exhaust passage 35 through the exhaust port 31. Further, since the rotor phases of both cylinders A and B are shifted by 180 °, the combustion gas alternately flows through the communication passage 42 in the opposite direction in the latter stage of each expansion stroke.

【0027】上記のように燃焼行程中の状態において、
その燃焼室を他の気筒の排気燃焼室に連通解放すると、
実質的な容積拡大により次のような現象が発生する。す
なわち、燃焼ガス中の圧力、温度が瞬時に降下する(降
下レベルは小さいが速度が極めて大きい)ため、燃焼室
の火炎の成長が停止し、その火炎は消滅する。この状態
で燃焼ガスは、自気筒あるいは他気筒に振り分けられ、
排気ポート31から排出され、排気通路35内で再燃焼す
る。これにより、軽負荷状態では燃焼後期の燃焼は出力
に殆ど寄与しておらず、この後期の燃焼を停止させて、
触媒装置36の近傍で排気温度の上昇に有効に寄与させる
ようにしている。
In the state during the combustion stroke as described above,
When the combustion chamber is opened to communicate with the exhaust combustion chamber of another cylinder,
The following phenomenon occurs due to substantial volume expansion. That is, since the pressure and temperature in the combustion gas instantly drop (the drop level is small but the speed is extremely high), the growth of the flame in the combustion chamber stops and the flame disappears. In this state, the combustion gas is distributed to its own cylinder or other cylinders,
It is discharged from the exhaust port 31 and reburns in the exhaust passage 35. As a result, in the light load state, the combustion in the latter stage of combustion hardly contributes to the output, and the combustion in the latter stage is stopped,
In the vicinity of the catalyst device 36, the exhaust gas temperature is effectively contributed to increase.

【0028】なお、ロータリピストンエンジンにおいて
は、排気連通ポートを自気筒の排気通路に連通すること
で排気解放時期を実質的に早めることができるが、これ
では燃焼による高圧波が排気通路から自気筒の排気燃焼
室に及び、この状態では排気燃焼室は排気ポートに開く
と共に吸気ポートが開くタイミングであるため、燃焼ガ
スが大量に排気燃焼室に流れ込み、結果として燃焼性を
著しく阻害することから好ましくない。
In the rotary piston engine, the exhaust release timing can be substantially advanced by connecting the exhaust communication port to the exhaust passage of the own cylinder. However, in this case, a high pressure wave due to combustion is transmitted from the exhaust passage to the own cylinder. Of the exhaust combustion chamber, and in this state, since the exhaust combustion chamber is opened to the exhaust port and the intake port is opened, a large amount of combustion gas flows into the exhaust combustion chamber, and as a result, the combustibility is significantly impaired, which is preferable. Absent.

【0029】また、この軽負荷時の筒内高圧噴射弁33a,
33b によって負荷に応じて供給される燃料は、点火プラ
グ32の近傍に偏在するように噴射され、成層燃焼が行わ
れるものであり、空燃比のリーン化による燃費性の改善
が得られると共に、前記のように触媒に対する排気温度
が高く、その活性化を促進して良好な活性状態を得てN
Ox、HC、CO等の良好な浄化を行うことができる。
Further, the in-cylinder high pressure injection valve 33a at the time of the light load,
The fuel supplied according to the load by 33b is injected so as to be unevenly distributed in the vicinity of the spark plug 32, and stratified charge combustion is performed, which improves the fuel efficiency by making the air-fuel ratio lean, and The exhaust gas temperature for the catalyst is high as shown in FIG.
Good purification of Ox, HC, CO, etc. can be performed.

【0030】さらに、メインスロットル弁25が全開で筒
内高圧噴射弁33a,33b の噴射量による負荷制御であるこ
とから、ポンピングロスが低減して成層燃焼によるリー
ン化に加えて燃費性能がさらに高くなる。
Further, since the main throttle valve 25 is fully opened and the load control is performed by the injection amount of the in-cylinder high pressure injection valves 33a, 33b, the pumping loss is reduced and the fuel consumption performance is further enhanced in addition to the lean combustion by stratified combustion. Become.

【0031】一方、中高負荷運転Hでは、連通路42を閉
じて燃焼ガスの早期解放を停止して、十分な燃焼によっ
て要求出力を確保する。すなわち、負荷に応じた開度に
開いているメインスロットル弁25を介して流入した吸気
に対して、燃料は主にマニホールド噴射弁27a,27b によ
って供給され、あらかじめ吸気通路内で吸気と混合され
て気化、霧化が促進されて良好な燃焼性を得ると共に、
筒内高圧噴射弁33a,33b からは所定量の燃料噴射を行っ
て、噴射弁の冷却および詰まりの防止によって作動信頼
性を得るようにしている。
On the other hand, in the medium to high load operation H, the communication passage 42 is closed to stop the early release of the combustion gas, and the required output is secured by sufficient combustion. That is, the fuel is supplied mainly by the manifold injection valves 27a and 27b to the intake air that has flowed in through the main throttle valve 25 that is opened to an opening degree according to the load, and is mixed with the intake air in the intake passage in advance. Vaporization and atomization are promoted to obtain good flammability,
A predetermined amount of fuel is injected from the in-cylinder high-pressure injection valves 33a and 33b, and operation reliability is obtained by cooling the injection valves and preventing clogging.

【0032】上記のような実施例によれば、軽負荷領域
では反応途中の燃焼ガスを排気通路に排出することで、
後燃えによって排気温度を高めて触媒装置36の良好な浄
化性能を維持してエミッション性を確保することができ
ると共に、成層燃焼の実施で燃費性との両立が図れるも
のである。
According to the embodiment as described above, in the light load region, the combustion gas during the reaction is discharged to the exhaust passage,
Afterburning, the exhaust gas temperature can be raised to maintain good purification performance of the catalyst device 36 to ensure emission performance, and at the same time, fuel efficiency can be achieved by performing stratified charge combustion.

【0033】上記実施例においてはロータリピストンエ
ンジンの例について説明したが、その他の多気筒エンジ
ンについても本発明は適用可能である。
Although the example of the rotary piston engine has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to other multi-cylinder engines.

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

【図1】本発明の一実施例における吸排気構造を備えた
2気筒ロータリピストンエンジンの全体構成図
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a two-cylinder rotary piston engine having an intake / exhaust structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】同エンジンの概略縦断面図FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the engine.

【図3】制御領域の設定例を示すマップ図FIG. 3 is a map diagram showing a setting example of a control area.

【図4】コントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図
FIG. 4 is a flow chart diagram for explaining processing of a controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E エンジン A,B 気筒 17 燃焼室(作動室) 21 吸気ポート 22 吸気通路 27a,27b マニホールド噴射弁 33a,33b 筒内高圧噴射弁 35 排気通路 36 触媒装置 40,41 排気連通ポート 42 連通路 44 カットバルブ(連通制御手段) 50 コントローラ E engine A, B cylinder 17 combustion chamber (working chamber) 21 intake port 22 intake passage 27a, 27b manifold injection valve 33a, 33b cylinder high pressure injection valve 35 exhaust passage 36 catalyst device 40, 41 exhaust communication port 42 communication passage 44 cut Valve (communication control means) 50 Controller

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の気筒を有するエンジンにおいて、
膨張行程後期にある気筒の燃焼室と排気行程にある気筒
の燃焼室とを連通させる連通路を設け、該連通路を所定
負荷以下の軽負荷時に開作動させる連通制御手段を設け
たことを特徴とするエンジンの吸排気構造。 【請求項2】 前記連通路は、多気筒ロータリピストン
エンジンのインターミディエイトハウジングに設けられ
ていることを特徴とする請求項1記載のエンジンの吸排
気構造。
Claim: What is claimed is: 1. An engine having a plurality of cylinders,
A communication passage is provided for communicating the combustion chamber of the cylinder in the latter half of the expansion stroke with the combustion chamber of the cylinder in the exhaust stroke, and a communication control means for opening the communication passage at a light load below a predetermined load is provided. The engine intake and exhaust structure. 2. The intake / exhaust structure for an engine according to claim 1, wherein the communication passage is provided in an intermediate housing of a multi-cylinder rotary piston engine.
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