JPH055476A - Ignition device for rotary piston engine - Google Patents
Ignition device for rotary piston engineInfo
- Publication number
- JPH055476A JPH055476A JP15854991A JP15854991A JPH055476A JP H055476 A JPH055476 A JP H055476A JP 15854991 A JP15854991 A JP 15854991A JP 15854991 A JP15854991 A JP 15854991A JP H055476 A JPH055476 A JP H055476A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition
- rotor
- fuel
- rotary piston
- piston engine
- 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
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、NOxの発生量を抑制
するようにしたロータリピストンエンジンの点火装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary piston engine ignition device for suppressing the amount of NOx produced.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ロータリピストンエンジンの
点火装置として、例えば、特開昭64−36929 号公報に見
られるように、ロータハウジングの燃焼行程に臨む位置
に複数の点火プラグを配設し、1回の燃焼行程に対して
複数の点火を行って、燃焼効率を高め、出力性能、燃費
性能を改善するようにした技術が公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, as an ignition device for a rotary piston engine, a plurality of ignition plugs are arranged at positions facing a combustion stroke of a rotor housing, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-36929. A technique is known in which a plurality of ignitions are performed for one combustion stroke to improve combustion efficiency and improve output performance and fuel efficiency performance.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ロータリピ
ストンエンジンにおいては、燃費性能の改善が重要な課
題であり、そのためには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作動室全体の空燃比はリ
ーンとする成層燃焼の技術が有効であるが、この成層燃
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。By the way, in a rotary piston engine, improvement of fuel efficiency is an important issue. For that purpose, the fuel is unevenly distributed in the vicinity of the spark plug to secure a good ignitability and the working chamber. Although the stratified charge combustion technology that makes the overall air-fuel ratio lean is effective, this stratified charge combustion technology has the following emission problems, making it difficult to obtain a significant improvement in fuel efficiency. ing.
【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作動室の圧力、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、吸気を絞って作動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 response to the above-mentioned problems, the intake closing timing is delayed to lower the pressure and temperature of the working chamber at the compression top dead center to suppress combustion and reduce the amount of NOx produced. It is possible to raise the temperature of exhaust gas by promoting combustion, or to raise the temperature of exhaust gas by restricting intake air to suppress the amount of air filled in the working 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】一方、前記先行例のように、ロータハウジ
ングにロータの回転方向すなわち作動室の形状に沿って
複数の点火プラグを配設して、多点点火を行って着火点
から燃焼終端部分までの距離を短くして燃焼時間を短縮
することは、火炎の伝播による断熱圧縮を抑制して燃焼
温度が低下することに伴ってNOxの発生量が減少する
ことになるが、さらにNOxの発生を低減するために点
火数を増加するには点火プラグの設置数を増加しなけれ
ばならず、点火プラグの設置間隔の関係およびロータハ
ウジングの強度等の点から困難性を伴う。On the other hand, as in the above-mentioned prior art, a plurality of ignition plugs are arranged in the rotor housing along the direction of rotation of the rotor, that is, the shape of the working chamber, and multipoint ignition is carried out from the ignition point to the end of combustion. Shortening the distance to shorten the combustion time reduces adiabatic compression due to flame propagation and reduces the NOx generation amount as the combustion temperature decreases, but further reduces the NOx generation. Therefore, in order to increase the number of ignitions, it is necessary to increase the number of installed spark plugs, which is difficult from the viewpoint of the installation interval of the spark plugs and the strength of the rotor housing.
【0007】そこで、本発明は上記事情に鑑み、より一
層NOxの発生を低減できるような点火制御が行えるよ
うにしたロータリピストンエンジンの点火装置を提供す
ることを目的とするものである。In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an ignition device for a rotary piston engine, which can perform ignition control so as to further reduce the generation of NOx.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のロータリピストンエンジンの点火装置は、ロー
タの作動室に臨む各面にロータ側点火プラグを設け、こ
のロータ側点火プラグに1回の燃焼行程中に複数回の連
続点火が可能な点火制御手段を接続して構成したもので
ある。In order to achieve the above object, the ignition device for a rotary piston engine according to the present invention is provided with a rotor-side ignition plug on each surface facing the working chamber of the rotor, and the rotor-side ignition plug is provided once. The ignition control means capable of performing continuous ignition a plurality of times during the combustion stroke is connected.
【0009】また、上記点火制御手段は、火炎速度がロ
ータ回転速度よりも低い場合にのみロータ側点火プラグ
による連続点火を行い、その連続点火を実行するために
火炎速度をエンジン回転、充填効率および空燃比により
求め、さらに、ケーシング側には燃料を作動室内に直接
噴射する燃料噴射弁を設けるのが好適である。Further, the ignition control means performs continuous ignition by the rotor-side spark plug only when the flame speed is lower than the rotor rotation speed, and the flame speed is set to engine rotation, charging efficiency and charging efficiency in order to execute the continuous ignition. It is preferable to provide a fuel injection valve for injecting fuel directly into the working chamber, which is obtained from the air-fuel ratio.
【0010】[0010]
【作用および効果】上記のようなロータリピストンエン
ジンの点火装置では、ロータ側に連続点火が可能なロー
タ側点火プラグを配設したことで、このロータ側点火プ
ラグはロータの回転に対応して点火位置が移動するもの
であり、最初の点火に伴う火炎速度よりロータの回転速
度が大きく、火炎より先行して点火が行える運転状態に
はロータ側点火プラグによって連続点火を行って断熱圧
縮を受けない火炎を多数形成し、燃焼温度を抑制してN
Oxの発生を点火プラグを点火数だけ必要とすることな
く有効に低減することができる。特に、作動室の端部に
おける断熱圧縮燃焼を軽減することで、軽負荷領域にお
いても有効にNOxの発生を低減することができ、ひい
ては成層燃焼によるリーン化が可能となり、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 ignition device for a rotary piston engine as described above, the rotor-side spark plug capable of continuous ignition is provided on the rotor side, and the rotor-side spark plug ignites in response to the rotation of the rotor. The position moves, the rotor rotation speed is higher than the flame speed associated with the first ignition, and in the operating state where ignition can precede the flame, continuous ignition is performed by the spark plug on the rotor side and adiabatic compression is not received. A large number of flames are formed, the combustion temperature is suppressed and N
The generation of Ox can be effectively reduced without requiring spark plugs for the number of ignitions. In particular, by reducing the adiabatic compression combustion at the end of the working chamber, it is possible to effectively reduce the generation of NOx even in the light load region, and eventually it becomes possible to make lean by stratified combustion, while ensuring emission performance. It is possible to improve fuel efficiency.
【0011】すなわち、一般に燃焼におけるNOxの発
生量は、燃焼温度と強い相関があり、さらに、燃焼温度
は着火点からの距離と非常に強い相関がある。つまり、
着火点から発生する火炎は、進行方向である未燃焼混合
気部分を断熱圧縮しながら進むため、燃焼末端において
は未燃焼混合気の温度が相当高まり、その結果、末端に
おけるNOx発生量は極大となる。それらの関係を式で
示すと、着火点からの距離xにおける単位体積当たりの
NOx発生量は、 [dθNOx /dv]x =f(ξ)・xg(K) ここで、f(ξ):作動室の形状因子 g(K):作動室内雰囲気のxにおける比熱比 f(ξ)>0,dg(K)/dK>0 となる。したがって、作動室末端においても着火点から
の距離を小さくするとNOx発生量は有効に抑制できる
ことが分かる。That is, in general, the amount of NOx produced in combustion has a strong correlation with the combustion temperature, and further, the combustion temperature has a very strong correlation with the distance from the ignition point. That is,
Since the flame generated from the ignition point proceeds while adiabatically compressing the unburned air-fuel mixture portion which is the traveling direction, the temperature of the unburned air-fuel mixture is considerably increased at the combustion end, and as a result, the NOx generation amount at the end is maximized. .. If these relationships are shown by a formula, the amount of NOx generated per unit volume at the distance x from the ignition point is [dθ NOx / dv] x = f (ξ) · xg (K) where f (ξ): Form factor of working chamber g (K): Specific heat ratio x in the atmosphere of working chamber f (ξ)> 0, dg (K) / dK> 0. Therefore, it is understood that the NOx generation amount can be effectively suppressed even at the end of the working chamber by reducing the distance from the ignition point.
【0012】そして、本発明のように、ロータの回転速
度が火炎速度より速いような軽負荷運転領域で連続点火
を行うことで、最初の点火火炎による断熱圧縮によって
雰囲気温度が高まった状態に既存の火炎が到達する前
に、ロータ側点火プラグによって新たな火炎を形成する
ことができ、燃焼温度の低減で有効にNOxが低減でき
るものである。As in the present invention, continuous ignition is performed in a light load operation region in which the rotation speed of the rotor is faster than the flame speed, so that the ambient temperature is increased by the adiabatic compression by the first ignition flame. A new flame can be formed by the rotor-side spark plug before the flame reaches No. 2, and NOx can be effectively reduced by reducing the combustion temperature.
【0013】さらに、作動室内に直接燃料を噴射する燃
料噴射弁を設置すると、燃料の偏在化による成層燃焼が
容易に実施でき、燃焼効率が向上して燃費性能の改善が
図れる。Furthermore, if a fuel injection valve for injecting fuel directly into the working chamber is installed, stratified charge combustion due to uneven distribution of fuel can be easily carried out, combustion efficiency is improved, and fuel consumption performance is improved.
【0014】[0014]
【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は一実施例の点火装置を備えたロータリピスト
ンエンジンの全体構成を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall structure of a rotary piston engine equipped with an ignition device according to an embodiment.
【0015】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たロータハウジン
グ11と、該ロータハウジング11の両側に位置するサイド
ハウジング12(複数気筒の場合には気筒間に位置するイ
ンタメディエイトハウジング)とを備え、これらにより
気筒が形成されている。この気筒内の空間にはほぼ三角
形のロータ15が収容されており、該ロータ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
てこのロータ15により、気筒内の空間が3つの作動室17
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。The casing of the rotary piston engine E has a rotor housing 11 having an inner peripheral surface formed in a trochoid shape, and side housings 12 located on both sides of the rotor housing 11 (in the case of a plurality of cylinders, located between the cylinders). And an intermediate housing), which form a cylinder. A substantially triangular rotor 15 is housed in the space in the cylinder, and the rotor 15 is provided with an eccentric shaft 16
It is supported by and is designed to make a planetary rotational motion. With this rotor 15, the space inside the cylinder has three working chambers 17
In addition to being partitioned into
The compression, explosion and exhaust strokes are carried out.
【0016】なお、詳細は図示していないが、前記ロー
タ15には各作動室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摺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、内周側側面には円形状にオイルシールが
装着されている。Although not shown in detail, in order to seal the working chambers 17 of the rotor 15, there are apex seals slidably contacting 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 on both sides of each top, and a circular oil seal is attached on the inner side surface.
【0017】上記サイドハウジング12には吸気行程が行
われるべき位置で作動室17に開口する吸気ポート21が形
成され、該吸気ポート21に接続された吸気通路22には、
サージタンク23の上流側にスロットル弁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、下流側にはマニホールド噴射弁
27が配設されている。An intake port 21 opening to the working chamber 17 is formed in the side housing 12 at a position where an intake stroke should be performed, and an intake passage 22 connected to the intake port 21 has
A throttle valve 25 is installed on the upstream side of the surge tank 23,
An air flow sensor 26 for detecting the intake air amount is provided in the intake passage 22 further upstream, and a manifold injection valve is provided downstream.
27 are provided.
【0018】また、前記ロータハウジング11には、排気
行程が行われるべき位置で作動室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
置にハウジング側点火プラグ32が配設されている。さら
に、上記点火プラグ32に隣接して筒内高圧噴射弁33が設
置され、この筒内高圧噴射弁33によって作動室17に直接
燃料が噴射供給される。上記排気ポート31に接続された
排気通路35には、触媒装置36が介装されている。また、
前記筒内高圧噴射弁33には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。Further, the rotor housing 11 is formed with an exhaust port 31 opening to the working chamber 17 at a position where an exhaust stroke should be performed, and a housing side ignition plug 32 is arranged at a position where an explosion stroke should be performed. It is set up. Further, an in-cylinder high pressure injection valve 33 is installed adjacent to the ignition plug 32, and the in-cylinder high pressure injection valve 33 directly injects fuel into the working chamber 17. A catalyst device 36 is provided in the exhaust passage 35 connected to the exhaust port 31. Also,
A fuel passage from a high-pressure fuel injection pump 38 is connected to the in-cylinder high-pressure injection valve 33, and pressurized fuel is supplied.
【0019】一方、前記ロータ15のリセス部分には、そ
れぞれの作動室17に臨む各面にロータ側点火プラグ41が
設けられ、このロータ側点火プラグ41には点火エネルギ
伝達手段42を介してイグナイタコイル43を備えた点火制
御手段40が接続されている。この点火制御手段40は、一
部がエンジン全体の制御を行うコントローラ50によって
構成されている。そして、上記点火制御手段40による運
転状態に応じた点火制御に伴い、上記ロータ側点火プラ
グ41には1回の燃焼行程中に複数回の連続点火を行う信
号が入力される。On the other hand, in the recessed portion of the rotor 15, a rotor side ignition plug 41 is provided on each surface facing the respective working chambers 17, and an igniter is provided to the rotor side ignition plug 41 via ignition energy transmission means 42. An ignition control means 40 having a coil 43 is connected. The ignition control means 40 is partially configured by a controller 50 that controls the entire engine. Then, in accordance with the ignition control according to the operating state by the ignition control means 40, a signal for performing continuous ignition a plurality of times during one combustion stroke is input to the rotor-side ignition plug 41.
【0020】なお、前記点火エネルギ伝達手段42は、ロ
ータ15が回転することに応じてこの回転体内部のロータ
側点火プラグ41に対して通電するための公知の非接触式
もしくは接触式の通電機構で構成されている。また、ハ
ウジング側点火プラグ32に対しても、図示していないイ
グナイタコイルが接続され、コントローラ50による点火
制御に応じた点火信号が入力される。The ignition energy transmission means 42 is a known non-contact type or contact type energizing mechanism for energizing the rotor-side ignition plug 41 inside the rotor in response to the rotation of the rotor 15. It is composed of. An igniter coil (not shown) is also connected to the housing side ignition plug 32, and an ignition signal according to ignition control by the controller 50 is input.
【0021】前記ロータ側点火プラグ41による点火は、
火炎速度がロータ回転速度よりも低くなる低負荷側(後
述の図3参照)の所定領域で、前記連続点火を行うよう
に放電が行われ、その他の領域では所定点火時期に1回
の点火を行うように制御される。また、上記火炎速度は
エンジン回転、充填効率および空燃比により求められ、
ロータの回転速度すなわちエンジン回転数との比較によ
って制御領域が設定されている。Ignition by the rotor-side ignition plug 41 is
Discharge is performed so as to perform the continuous ignition in a predetermined region on the low load side (see FIG. 3 described later) where the flame speed is lower than the rotor rotation speed, and in other regions, one ignition is performed at a predetermined ignition timing. Controlled to do. Further, the flame speed is obtained by the engine rotation, the charging efficiency and the air-fuel ratio,
The control region is set by comparison with the rotation speed of the rotor, that is, the engine speed.
【0022】また、前記マニホールド噴射弁27、筒内高
圧噴射弁33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33のみ
によって筒内燃料噴射を行い、マニホールド噴射弁27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、上記コントローラ50からのマニホール
ド噴射弁27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。また、前記スロットル弁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。In the fuel injection control by the manifold injection valve 27 and the in-cylinder high pressure injection valve 33, the in-cylinder fuel injection is performed only by the in-cylinder high pressure injection valve 33 in the light load region where the engine load is below a predetermined value. The fuel injection by the manifold injection valve 27 is stopped to perform stratified charge combustion. The fuel injection control is performed by the control signals output from the controller 50 to the manifold injection valve 27 and the high-pressure fuel injection pump 38. In addition, the throttle valve 25
A throttle motor 51 is connected to and is opened / closed to a predetermined throttle opening by the operation of the throttle motor 51.
【0023】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、エンジン回転の
位相を検出するために基準センサ56からの基準信号と位
相センサ57からの回転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. The reference signal from the reference sensor 56, the rotation signal from the phase sensor 57, and the like are input to detect the phase of each.
【0024】コントローラ50による点火制御を図2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で後述の点火フラグIFが1にセットされて
いるか否かを判定し、初期には点火フラグIFは0でN
O判定によりステップS2に進んで現在の運転状態が多
点火領域(連続点火領域)か否かを図4のマップに基づ
いて判定する。この図4のマップは、エンジン回転数と
負荷(充填効率、燃料噴射量等)とによって設定され、
低負荷側の領域Pが連続点火領域であり、この連続点火
領域Pは低回転部分では徐々に負荷が低くなる特性に設
定され、それ以外の高負荷側が単点火領域Sに設定され
ている。Ignition control by the controller 50 will be described with reference to the flowchart of FIG. After the control is started, it is determined in step S1 whether or not an ignition flag IF, which will be described later, is set to 1. In the initial stage, the ignition flag IF is 0 and N
When the O determination is made, the process proceeds to step S2, and it is determined based on the map of FIG. 4 whether the current operating state is the multiple ignition region (continuous ignition region). The map of FIG. 4 is set by the engine speed and the load (filling efficiency, fuel injection amount, etc.),
The region P on the low load side is a continuous ignition region, and the continuous ignition region P is set to have a characteristic that the load gradually decreases in the low rotation portion, and the other high load side is set to the single ignition region S.
【0025】上記ステップS2の判定がYESで連続点
火領域Pにある場合には、ステップS3で最初の点火を
行う進角量θig、点火間隔Δt、点火必要回数Nmax を
負荷とエンジン回転数などに対応して算出する。そし
て、ステップS4で点火フラグIFを1にセットすると
共に、ステップS5でタイマーをスタートさせてから、
ステップS6で前記進角量θigに基づいて1回目の点火
を実行し、ステップS6で点火カウンタJをリセットす
る。If the determination in step S2 is YES and the ignition range is in the continuous ignition region P, the advance angle amount θig for performing the first ignition, the ignition interval Δt, the required number of times of ignition Nmax are set to the load and the engine speed in step S3. Calculate accordingly. Then, the ignition flag IF is set to 1 in step S4, and the timer is started in step S5.
In step S6, the first ignition is executed based on the advance angle amount θig, and in step S6, the ignition counter J is reset.
【0026】なお、1回目の点火を行った後には、点火
フラグIFのセットに伴いステップS1のYES判定
で、ステップS8に進み再度の領域判定は行わないよう
にしている。また、前記ステップS2の判定がNOで単
点火領域Sにある場合には、ステップS14に進んで、単
点火用の進角量θigを算出し、これに基づきステップS
15で点火を実行する。After the first ignition, the YES flag is set in step S1 in accordance with the setting of the ignition flag IF, and the process proceeds to step S8 so that the area determination is not performed again. If the determination in step S2 is NO and the ignition timing is in the single ignition region S, the process proceeds to step S14 to calculate the advance angle amount θig for single ignition, and based on this, step S14 is calculated.
Ignite at 15.
【0027】ステップS8は連続点火における次の点火
を行うまでの点火間隔Δtに相当する時間が経過したか
否かをタイマー値tと比較して判定するものであり、点
火間隔Δtが経過したYES判定時には、ステップS9
で点火カウンタJの加算を行うと共に、ステップS10で
2回目の点火を行う。同様の処理で点火間隔Δt毎に順
次連続点火を行い、ステップS11で点火カウンタJの値
が前記点火必要回数Nmax に達したか否かを判定する。In step S8, it is determined whether or not the time corresponding to the ignition interval Δt before the next ignition in the continuous ignition has elapsed by comparing with the timer value t, and YES when the ignition interval Δt has elapsed. At the time of determination, step S9
In step S10, the ignition counter J is incremented, and the second ignition is performed. In the same process, continuous ignition is sequentially performed at every ignition interval Δt, and it is determined in step S11 whether the value of the ignition counter J has reached the required number of times of ignition Nmax.
【0028】上記ステップS11の判定がYESとなって
必要回数Nmax の連続点火が終了すると、ステップS12
で点火フラグIFをリセットすると共に、ステップS13
でタイマーをリセットして連続点火を終了する。When the determination in step S11 is YES and the required number of times Nmax of continuous ignition is completed, step S12
And the ignition flag IF is reset at step S13.
Reset the timer with and end the continuous ignition.
【0029】また、前記コントローラ50による燃料制御
を図3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S21で各種センサからの検出信号を読
み込み、ステップS22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
荷領域に設定され、それ以外の中高負荷領域とで異なる
噴射制御を行うように設定されている。The 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 S21, and it is determined in step S22 whether or not the current operating state is in the light load region. This control map is set by, for example, the engine speed and the accelerator opening, the operating state of the low accelerator opening and the low rotation range is set to the light load region, and different injection control is performed in the other middle and high load regions. Is set to do.
【0030】上記ステップS22の判定がYESで軽負荷
領域にある場合には、ステップS23に進んでスロットル
弁25を全開状態に開作動すると共に、ステップS24でマ
ニホールド噴射弁27による燃料噴射を停止する。そし
て、ステップS25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S26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、作動室17に対する筒内高圧噴射弁33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
とともに成層燃焼を行う。If the determination in step S22 is YES and the engine is in the light load region, the process proceeds to step S23, the throttle valve 25 is opened to the fully open state, and the fuel injection by the manifold injection valve 27 is stopped in step S24. .. Then, in step S25, the basic injection amount based on the accelerator opening is variously corrected to calculate the fuel injection amount, and in step S26, a signal corresponding to this fuel injection amount is sent to the high-pressure fuel injection pump 38.
The fuel is injected into the working chamber 17 by the in-cylinder high-pressure injection valve 33, the load is controlled by this injection amount, and the stratified charge combustion is performed.
【0031】一方、上記ステップS22の判定がNOで中
高負荷領域にある場合には、ステップS27に進んでアク
セル開度に基づくスロットル弁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S28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に出力してスロットル弁25を
駆動する。On the other hand, when the determination in step S22 is NO, that is, in the medium and high load range, the routine proceeds to step S27, where the opening of the throttle valve 25 based on the accelerator opening is calculated. Perform load control. Then, in step S28, a control signal corresponding to the throttle opening is output to the throttle motor 51 to drive the throttle valve 25.
【0032】また、ステップS29で筒内高圧噴射弁33に
よる燃料噴射を所定値に固定するのに対し、ステップS
30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S
31でこの燃料噴射量に対応する信号をマニホールド噴射
弁27に出力して、作動室17に対し吸気通路22から燃料の
供給を実行する。Further, while the fuel injection by the in-cylinder high-pressure injection valve 33 is fixed to a predetermined value in step S29, step S29
In step 30, various corrections are made to the basic injection amount based on the intake air amount and the engine speed to calculate the fuel injection amount.
At 31, a signal corresponding to this fuel injection amount is output to the manifold injection valve 27, and fuel is supplied to the working chamber 17 from the intake passage 22.
【0033】上記のような処理による作用を説明すれ
ば、軽負荷領域にある場合には吸気は全開のスロットル
弁25を通って吸気通路22から吸気ポート21を経て吸気行
程に対応して吸気作動室17に吸入され、圧縮され両点火
プラグ32および41による点火が行われる前に、筒内高圧
噴射弁33によって燃料が噴射供給されて成層燃焼が行わ
れる。また、火炎速度よりロータ回転速度が速くなる連
続点火領域Pにある場合には、ロータ15の回転に応じて
1回の燃焼行程中にロータ側点火プラグ41によって複数
回の連続点火を行い、火炎が到達していない部分に順次
着火して、断熱圧縮の上昇前の燃焼を行うことでNOx
の発生を有効に低減するものである。Explaining the operation of the above-mentioned processing, in the light load region, the intake air passes through the fully open throttle valve 25, the intake passage 22 and the intake port 21, and the intake operation corresponding to the intake stroke. Before being sucked into the chamber 17 and compressed to be ignited by both spark plugs 32 and 41, fuel is injected and supplied by the in-cylinder high pressure injection valve 33 to perform stratified combustion. Further, when in the continuous ignition region P where the rotor rotation speed is faster than the flame speed, the rotor-side spark plug 41 performs multiple continuous ignitions during one combustion stroke according to the rotation of the rotor 15 to generate a flame. NOx is reached by igniting the parts that have not reached
Is effectively reduced.
【0034】すなわち、図5にNOx発生量を算出した
特性を比較例と共に示すものであって、この条件はエン
ジン回転数が 1500rpm、平均有効圧力が3Kg/cm2 相当で
ある。この図の横軸は着火点からの距離xであり、縦軸
にNOx発生量を示し、基本的には着火点から距離が離
れるにしたがって断熱圧縮が進行した燃焼となって、燃
焼温度が高くなってNOxの発生量が増大する傾向にあ
る。そして、長い破線がマニホールド噴射弁27によって
燃料と吸気を予め混合して作動室に供給し、層状燃焼を
行わない予混燃焼(単点火)の場合の特性であり、作動
室17の端部の距離の大きい部分にまで燃焼が行われるこ
とから、この端部での燃焼で多量のNOxが発生してい
る。また、短い破線が筒内高圧噴射弁33によって成層燃
焼(単点火)を行っている状態であり、燃焼性が良好で
それぞれの距離でのNOx発生量は多いが、燃料総量が
少なく燃焼完了距離が短くなり、終端部分でのNOx発
生量が低減する。That is, FIG. 5 shows the characteristic of calculating the NOx generation amount together with a comparative example, under the conditions that the engine speed is 1500 rpm and the average effective pressure is 3 kg / cm 2 . The horizontal axis of this figure is the distance x from the ignition point, and the vertical axis shows the amount of NOx generated. Basically, as the distance from the ignition point increases, the adiabatic compression progresses and the combustion temperature increases. The amount of NOx generated tends to increase. The long dashed line is the characteristic in the case of premixed combustion (single ignition) in which fuel and intake air are mixed in advance by the manifold injection valve 27 and supplied to the working chamber, and stratified combustion is not performed. Since combustion is performed even in a portion where the distance is large, a large amount of NOx is generated by the combustion at this end. Further, the short broken line indicates the state where the in-cylinder high pressure injection valve 33 is performing stratified combustion (single ignition), the combustibility is good and the NOx generation amount is large at each distance, but the total fuel amount is small and the combustion completion distance is long. Is shortened, and the amount of NOx generated at the end portion is reduced.
【0035】これに対して、実線で示す本発明による連
続点火を行っている成層燃焼の場合には、複数火炎の形
成で断熱圧縮に伴う温度上昇の低い燃焼を行うことによ
って燃焼温度が低下し、全体的にNOx発生量が低減
し、成層燃焼によって燃焼完了距離が短くなり、終端部
分でのNOx発生量も低減している。On the other hand, in the case of the stratified combustion in which the continuous ignition is performed according to the present invention shown by the solid line, the combustion temperature is lowered by performing the combustion with a low temperature rise due to the adiabatic compression in the formation of a plurality of flames. The NOx generation amount is reduced as a whole, the combustion completion distance is shortened by the stratified combustion, and the NOx generation amount at the end portion is also reduced.
【0036】また、この軽負荷時の筒内高圧噴射弁33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。しかも、この状態では、スロットル弁25が全開で
筒内高圧噴射弁33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, the fuel supplied by the in-cylinder high pressure injection valve 33 at the time of the light load depending on the load is injected so as to be unevenly distributed in the vicinity of the ignition plug 32, and stratified charge combustion is performed. Fuel economy can be improved by making the fuel ratio lean. Moreover, in this state, since the throttle valve 25 is fully opened and the load control is performed by the injection amount of the in-cylinder high pressure injection valve 33, the pumping loss is reduced, and the fuel economy performance is further improved in addition to the lean combustion due to the stratified combustion.
【0037】一方、高負荷側の運転では、火炎速度がロ
ータ回転速度より速く、連続点火を止めて所定時期にハ
ウジング側点火プラグ32およびロータ側点火プラグ41に
よって単点火を行う一方、負荷に応じた開度に開いてい
るスロットル弁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27によって供給され、あらか
じめ吸気通路22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33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 operation on the high load side, the flame speed is faster than the rotor rotation speed, continuous ignition is stopped, and single ignition is performed by the housing side spark plug 32 and the rotor side spark plug 41 at a predetermined time. Fuel is mainly supplied by the manifold injection valve 27 to intake air that has flowed in through the throttle valve 25 that is open to a different opening, and is mixed with intake air in the intake passage 22 in advance to promote vaporization and atomization. The in-cylinder high-pressure injection valve 33 injects a predetermined amount of fuel, and the operation reliability is obtained by cooling the injection valve and preventing clogging.
【0038】上記のような実施例によれば、ロータ15に
連続点火が可能なロータ側点火プラグ41を配設し、火炎
速度がロータ回転速度より低くなった際に連続点火を行
って断熱圧縮による温度上昇が大きくなる前に燃焼させ
ることで、断熱圧縮を受けにくい火炎を形成することが
可能となり、燃焼温度を低下させることにより特に軽負
荷領域におけるNOxの発生を有効に低減してエミッシ
ョン性を確保しつつ、筒内高圧噴射弁33によって成層燃
焼を行うことで空燃比のリーン化による燃費性改善との
両立が図れるものである。According to the above-mentioned embodiment, the rotor 15 is provided with the rotor-side spark plug 41 capable of continuous ignition, and when the flame speed becomes lower than the rotor rotation speed, continuous ignition is performed to perform adiabatic compression. Combustion before the temperature rise due to becomes large makes it possible to form a flame that is less likely to undergo adiabatic compression, and lowering the combustion temperature effectively reduces the generation of NOx, especially in the light load region, and improves emission performance. While ensuring the fuel consumption, the in-cylinder high pressure injection valve 33 performs the stratified charge combustion to achieve both the improvement of the fuel efficiency due to the lean air-fuel ratio.
【0039】なお、上記実施例においては、ロータ側点
火プラグ41に加えてハウジング側にも点火プラグ32を配
設するようにしているが、このハウジング側点火プラグ
32は設置しなくてもよい。In the above embodiment, the spark plug 32 is arranged not only on the rotor side spark plug 41 but also on the housing side.
32 does not have to be installed.
【図1】本発明の一実施例における点火装置を備えたロ
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 rotary piston engine including an ignition device according to an embodiment of the present invention.
【図2】コントローラの点火処理を説明するためのフロ
ーチャート図FIG. 2 is a flowchart for explaining ignition processing of a controller.
【図3】コントローラの燃料噴射処理を説明するための
フローチャート図FIG. 3 is a flow chart for explaining a fuel injection process of a controller.
【図4】連続点火領域の設定例を示すマップ図FIG. 4 is a map diagram showing an example of setting a continuous ignition region.
【図5】連続点火とNOx発生量の関係を比較例と共に
示す特性図FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between continuous ignition and NOx generation amount together with a comparative example.
E ロータリピストンエンジン 11 ロータハウジング 15 ロータ 17 作動室 27 マニホールド噴射弁 32 ハウジング側点火プラグ 33 筒内高圧噴射弁 36 触媒装置 40 点火制御手段 41 ロータ側点火プラグ 42 点火エネルギ伝達手段 43 イグナイタコイル 50 コントローラ E Rotary piston engine 11 Rotor housing 15 Rotor 17 Working chamber 27 Manifold injection valve 32 Housing-side ignition plug 33 In-cylinder high-pressure injection valve 36 Catalyst device 40 Ignition control means 41 Rotor-side ignition plug 42 Ignition energy transmission means 43 Igniter coil 50 Controller
Claims (1)
し、該ロータ外周側に複数の作動室を形成するロータリ
ピストンエンジンにおいて、上記ロータの作動室に臨む
各面にロータ側点火プラグを設け、該ロータ側点火プラ
グに1回の燃焼行程中に複数回の連続点火が可能な点火
制御手段を接続したことを特徴とするロータリピストン
エンジンの点火装置。 【請求項2】 前記点火制御手段は、火炎速度がロータ
回転速度よりも低い場合にのみロータ側点火プラグによ
る連続点火を行うことを特徴とする請求項1記載のロー
タリピストンエンジンの点火装置。 【請求項3】 前記点火制御手段は、火炎速度をエンジ
ン回転、充填効率および空燃比により求めることを特徴
とする請求項2記載のロータリピストンエンジンの点火
装置。 【請求項4】 前記ケーシング側に燃料を作動室内に直
接噴射する燃料噴射弁を設けたことを特徴とする請求項
1記載のロータリピストンエンジンの点火装置。Claim: What is claimed is: 1. In a rotary piston engine in which a rotor makes a planetary rotational movement in a casing to form a plurality of working chambers on the outer peripheral side of the rotor, the rotor side is provided on each surface facing the working chamber of the rotor. An ignition device for a rotary piston engine, wherein an ignition plug is provided, and an ignition control means capable of performing continuous ignition a plurality of times during one combustion stroke is connected to the rotor-side ignition plug. 2. The ignition device for a rotary piston engine according to claim 1, wherein the ignition control means performs continuous ignition by the rotor-side spark plug only when the flame speed is lower than the rotor rotation speed. 3. The ignition device for a rotary piston engine according to claim 2, wherein said ignition control means obtains the flame speed from engine rotation, charging efficiency and air-fuel ratio. 4. The ignition device for a rotary piston engine according to claim 1, wherein a fuel injection valve for directly injecting fuel into the working chamber is provided on the casing side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15854991A JPH055476A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Ignition device for rotary piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15854991A JPH055476A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Ignition device for rotary piston engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH055476A true JPH055476A (en) | 1993-01-14 |
Family
ID=15674137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15854991A Pending JPH055476A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Ignition device for rotary piston engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH055476A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103471734A (en) * | 2013-09-10 | 2013-12-25 | 昆山新金福精密电子有限公司 | Digital thermometer |
JP2015098835A (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 行廣 睦夫 | Ignition method of wankel type rotary engine |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15854991A patent/JPH055476A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103471734A (en) * | 2013-09-10 | 2013-12-25 | 昆山新金福精密电子有限公司 | Digital thermometer |
JP2015098835A (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 行廣 睦夫 | Ignition method of wankel type rotary engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8544444B2 (en) | Control of direct fuel injection engine | |
US9328688B2 (en) | Supercharged direct fuel injection engine | |
US6880518B2 (en) | Method of controlling direct gasoline injection type internal combustion engine with turbocharger and direct gasoline injection type internal combustion engine with turbocharger | |
JP4424147B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP6458814B2 (en) | Internal combustion engine | |
EP2357345A2 (en) | Method and apparatus for controlling supercharged engine during compression self-ignition combustion | |
EP2354508A2 (en) | Engine control method and apparatus | |
JP2001003800A (en) | Engine control system and control method | |
JP5540730B2 (en) | Control device for spark ignition engine | |
JP2013510261A (en) | Two-stroke internal combustion engine with variable compression ratio and exhaust port shutter and method of operating such an engine | |
JP2002070558A (en) | Compression self-ignition type gasoline internal combustion engine | |
JP2018040263A (en) | Control device for internal combustion engine | |
US11506168B2 (en) | Gasoline internal combustion engine with assisted compression ignition | |
JP3835130B2 (en) | Compression self-ignition internal combustion engine | |
US11293395B2 (en) | Control device for engine | |
JP2007064187A (en) | Knock suppression device for internal combustion engine | |
JP4032859B2 (en) | Control device for direct-injection spark ignition engine | |
JP2003049650A (en) | Compressed self-ignition internal combustion engine | |
JP2002174135A (en) | Compression self-ignition type internal combustion engine | |
JP6221901B2 (en) | Engine control device | |
JP4432667B2 (en) | In-cylinder direct injection internal combustion engine | |
JPH055476A (en) | Ignition device for rotary piston engine | |
US11242812B2 (en) | Engine control method and engine control device | |
JP3485838B2 (en) | Ignition control device for internal combustion engine | |
JP3525796B2 (en) | Ignition control device for internal combustion engine |