JPH0639927B2 - 層状給気エンジン - Google Patents
層状給気エンジンInfo
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- JPH0639927B2 JPH0639927B2 JP58138492A JP13849283A JPH0639927B2 JP H0639927 B2 JPH0639927 B2 JP H0639927B2 JP 58138492 A JP58138492 A JP 58138492A JP 13849283 A JP13849283 A JP 13849283A JP H0639927 B2 JPH0639927 B2 JP H0639927B2
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- Japan
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- fuel
- fuel supply
- load
- supply means
- combustion chamber
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
-
- 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
- F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
- F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/345—Controlling injection timing
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、層状給気エンジンに関するものである。
（従来技術） 従来より、エンジンの燃費性、エミッション性を改善す
る目的から、負荷に応じて燃焼室に供給する燃料のうち
着火に必要な燃料だけを着火装置の近傍に偏在させて、
この部分のみの空燃比を濃くして着火性を向上した層状
燃焼を行うようにして、全体として希薄燃焼が実現でき
る層状給気エンジンが、例えば特開昭４９−６２８０７
号、特開昭４９−１２８１０９号に見られるように公知
である。
る目的から、負荷に応じて燃焼室に供給する燃料のうち
着火に必要な燃料だけを着火装置の近傍に偏在させて、
この部分のみの空燃比を濃くして着火性を向上した層状
燃焼を行うようにして、全体として希薄燃焼が実現でき
る層状給気エンジンが、例えば特開昭４９−６２８０７
号、特開昭４９−１２８１０９号に見られるように公知
である。
上記層状給気エンジンにおいては、着火装置まわりに供
給する着火用燃料は負荷に関係なく一定とし、この着火
用燃料の供給と同時に負荷に応じた量の分散燃料を供給
するようにしているものであり、エンジン始動時につい
ても低負荷時と同様に着火装置まわりに偏在した燃料を
主体とした層状燃焼を行うと、始動性に問題がある。す
なわち、始動時においては、燃焼室全体にリッチな燃料
が分散した状態が良好な始動性が得られるものである。
給する着火用燃料は負荷に関係なく一定とし、この着火
用燃料の供給と同時に負荷に応じた量の分散燃料を供給
するようにしているものであり、エンジン始動時につい
ても低負荷時と同様に着火装置まわりに偏在した燃料を
主体とした層状燃焼を行うと、始動性に問題がある。す
なわち、始動時においては、燃焼室全体にリッチな燃料
が分散した状態が良好な始動性が得られるものである。
また、上記公知の層状給気エンジンは、常用運転領域で
ある低負荷域においては、上記分散燃料の供給は少な
く、着火装置近傍に偏在している着火用燃料以外の燃焼
室全体に分散している燃料の空燃比は、燃焼限界を越え
て非常に薄い状態である。よって、この過薄な分散燃料
は着火燃焼することなくそのまま排出され、燃費性、エ
ミッション性を低下させることから、このような低負荷
時には絞り弁を絞って吸入空気量を減少し、分散燃料の
空燃比を燃焼可能な状態にまで濃くしている。このよう
に、分散燃料の燃焼を確保するために絞り弁を必要とし
ていることから、この絞り弁の閉作動によるポンピング
ロスが大きいものである。
ある低負荷域においては、上記分散燃料の供給は少な
く、着火装置近傍に偏在している着火用燃料以外の燃焼
室全体に分散している燃料の空燃比は、燃焼限界を越え
て非常に薄い状態である。よって、この過薄な分散燃料
は着火燃焼することなくそのまま排出され、燃費性、エ
ミッション性を低下させることから、このような低負荷
時には絞り弁を絞って吸入空気量を減少し、分散燃料の
空燃比を燃焼可能な状態にまで濃くしている。このよう
に、分散燃料の燃焼を確保するために絞り弁を必要とし
ていることから、この絞り弁の閉作動によるポンピング
ロスが大きいものである。
（発明の目的） そこで、本発明は上記事情に鑑み、低負荷時では着火装
置のまわりに燃料を偏在して供給した層状燃焼を行うと
ともに、高負荷域では燃焼室全体に燃料を分散して供給
した均一燃焼を行うようにして、良好な層状燃焼と均一
燃焼を得るとともに、始動性を改善した層状給気エンジ
ンを提供することを目的とするものである。
置のまわりに燃料を偏在して供給した層状燃焼を行うと
ともに、高負荷域では燃焼室全体に燃料を分散して供給
した均一燃焼を行うようにして、良好な層状燃焼と均一
燃焼を得るとともに、始動性を改善した層状給気エンジ
ンを提供することを目的とするものである。
（発明の構成） 本発明の層状給気エンジンは、副室を持たないオープン
チャンバ形状の燃焼室と、燃焼室内に配設された着火装
置と、燃焼室に臨んで配設され上記着火装置まわりに燃
料を成層供給する第１燃料供給手段と、燃焼室内に燃料
を分散供給する第２燃料供給手段と、アイドル時に開か
れその閉作動によって吸入空気量を規制するアクセルと
非連動の吸気絞り手段とを備え、低負荷時には第１燃料
供給手段から燃料を供給して層状燃焼を行う一方、高負
荷時には第２燃料供給手段から燃料を供給して均一燃焼
を行うようにしたものであって、エンジン始動時には、
前記吸気絞り手段によりアイドル時より吸入空気量を減
少する一方、前記第２燃料供給手段により燃料を燃焼室
内に分散供給するように制御する制御手段を備えたこと
を特徴とするものである。
チャンバ形状の燃焼室と、燃焼室内に配設された着火装
置と、燃焼室に臨んで配設され上記着火装置まわりに燃
料を成層供給する第１燃料供給手段と、燃焼室内に燃料
を分散供給する第２燃料供給手段と、アイドル時に開か
れその閉作動によって吸入空気量を規制するアクセルと
非連動の吸気絞り手段とを備え、低負荷時には第１燃料
供給手段から燃料を供給して層状燃焼を行う一方、高負
荷時には第２燃料供給手段から燃料を供給して均一燃焼
を行うようにしたものであって、エンジン始動時には、
前記吸気絞り手段によりアイドル時より吸入空気量を減
少する一方、前記第２燃料供給手段により燃料を燃焼室
内に分散供給するように制御する制御手段を備えたこと
を特徴とするものである。
（発明の効果） 低負荷域においては、成層用の第１燃料供給手段によっ
て燃焼室内の着火装置まわりに燃料を供給して層状燃焼
を行い、しかも、その燃焼がオープンチャンバ形状の燃
焼室で行われ、ピストンに与える仕事の効率が良く空燃
比がより希薄化でき、さらに、少なくともアイドル時に
は吸気絞り手段によって吸気を開いてポンピングロスを
低減するとともに、希薄燃焼によって燃費性、エミッシ
ョン性を向上する一方、高負荷運転域においては、第１
燃料供給手段による成層用燃料供給を減少して実質的に
停止状態とするとともに、第２燃料供給手段による燃料
の分散供給に切換えて均一燃焼を行い、しかも、その燃
焼がオープンチャンバ形状の燃焼室で行われ、ピストン
に対して効率良く仕事量に変換され、スモークの発生を
伴うことなく良好な高出力運転を確保することができ
る。
て燃焼室内の着火装置まわりに燃料を供給して層状燃焼
を行い、しかも、その燃焼がオープンチャンバ形状の燃
焼室で行われ、ピストンに与える仕事の効率が良く空燃
比がより希薄化でき、さらに、少なくともアイドル時に
は吸気絞り手段によって吸気を開いてポンピングロスを
低減するとともに、希薄燃焼によって燃費性、エミッシ
ョン性を向上する一方、高負荷運転域においては、第１
燃料供給手段による成層用燃料供給を減少して実質的に
停止状態とするとともに、第２燃料供給手段による燃料
の分散供給に切換えて均一燃焼を行い、しかも、その燃
焼がオープンチャンバ形状の燃焼室で行われ、ピストン
に対して効率良く仕事量に変換され、スモークの発生を
伴うことなく良好な高出力運転を確保することができ
る。
また、エンジン始動時には吸気絞り手段によって吸入空
気量を減少して空燃比をリッチ化するとともに、第２燃
料供給手段によって分散燃料を供給して均一燃焼を行う
ことにより、その始動性を改善し良好な始動性、暖機性
を得ることができる。
気量を減少して空燃比をリッチ化するとともに、第２燃
料供給手段によって分散燃料を供給して均一燃焼を行う
ことにより、その始動性を改善し良好な始動性、暖機性
を得ることができる。
（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を説明する。第１図に
示すエンジンにおいて、１はピストン２の上方に形成さ
れた副室を持たない一般のオープンチャンバ形状の燃焼
室、３は該燃焼室１に吸入空気を導入する吸気通路、４
は燃焼室１から排気ガスを導出する排気通路、５は吸気
弁、６は排気弁、７は排気通路４に介装された触媒装置
をそれぞれ示している。
示すエンジンにおいて、１はピストン２の上方に形成さ
れた副室を持たない一般のオープンチャンバ形状の燃焼
室、３は該燃焼室１に吸入空気を導入する吸気通路、４
は燃焼室１から排気ガスを導出する排気通路、５は吸気
弁、６は排気弁、７は排気通路４に介装された触媒装置
をそれぞれ示している。
上記燃焼室１には、点火プラグによる着火装置８が配設
されるとともに、この着火装置８のまわりに燃料を供給
する成層用燃料噴射ノズル９が配設され、この成層用燃
料噴射ノズル９には燃料噴射ポンプ１０が接続されて第
１燃料供給手段１１が構成されている。
されるとともに、この着火装置８のまわりに燃料を供給
する成層用燃料噴射ノズル９が配設され、この成層用燃
料噴射ノズル９には燃料噴射ポンプ１０が接続されて第
１燃料供給手段１１が構成されている。
一方、上記吸気通路３には、燃焼室１内に燃料を分散供
給する分散用燃料噴射ノズル１２による第２燃料供給手
段１３が介装されている。さらに、この分散用燃料噴射
ノズル１２の下流には絞り弁１４が配設され、この絞り
弁１４にはその開閉作動を行うアクチュエータ１５（ア
クセル操作には連動していない）が設けられて吸入空気
量を規制する吸気絞り手段２１が構成されている。
給する分散用燃料噴射ノズル１２による第２燃料供給手
段１３が介装されている。さらに、この分散用燃料噴射
ノズル１２の下流には絞り弁１４が配設され、この絞り
弁１４にはその開閉作動を行うアクチュエータ１５（ア
クセル操作には連動していない）が設けられて吸入空気
量を規制する吸気絞り手段２１が構成されている。
上記吸気通路３の下流側部分は第２図に示すように、湾
曲形成されて吸入空気を燃焼室１の接線方向から導入
し、燃焼室１内にその周方向に沿ったスワールＳを生成
するスワールポートに形成され、このスワールにより、
第１燃料供給手段１１の成層用燃料噴射ノズル９から供
給され着火装置８にて着火された着火燃料を空気と十分
に混合させるとともに、火炎を燃焼室１全体に伝播させ
て、噴射燃料全体を十分に燃焼させるものである。
曲形成されて吸入空気を燃焼室１の接線方向から導入
し、燃焼室１内にその周方向に沿ったスワールＳを生成
するスワールポートに形成され、このスワールにより、
第１燃料供給手段１１の成層用燃料噴射ノズル９から供
給され着火装置８にて着火された着火燃料を空気と十分
に混合させるとともに、火炎を燃焼室１全体に伝播させ
て、噴射燃料全体を十分に燃焼させるものである。
上記第１燃料供給手段１１の燃料噴射ポンプ１０、第２
燃料供給手段１３の分散用燃料噴射ノズル１２および吸
気絞り手段２１のアクチュエータ１５の作動は、制御手
段１６によって制御される。
燃料供給手段１３の分散用燃料噴射ノズル１２および吸
気絞り手段２１のアクチュエータ１５の作動は、制御手
段１６によって制御される。
上記制御手段１６は、エンジンの要求負荷を例えばアク
セルセンサーによって検出する負荷検出手段１７からの
負荷信号、およびエンジン始動時を例えばスタータスイ
ッチの作動によって検出する始動センサー１８からの始
動検出信号を受けるとともに、エンジン回転センサー１
９からのエンジン回転信号、水温センサー２０からの水
温信号等を受け、成層用燃料噴射ノズル９からの燃料噴
射量および燃料噴射時期、分散用燃料噴射ノズル１２か
らの燃料噴射量をそれぞれ制御するとともに、絞り弁１
４の閉作動時期を制御するものである。
セルセンサーによって検出する負荷検出手段１７からの
負荷信号、およびエンジン始動時を例えばスタータスイ
ッチの作動によって検出する始動センサー１８からの始
動検出信号を受けるとともに、エンジン回転センサー１
９からのエンジン回転信号、水温センサー２０からの水
温信号等を受け、成層用燃料噴射ノズル９からの燃料噴
射量および燃料噴射時期、分散用燃料噴射ノズル１２か
らの燃料噴射量をそれぞれ制御するとともに、絞り弁１
４の閉作動時期を制御するものである。
上記制御手段１６は、エンジン始動時には、この始動時
を検出する始動センサー１８の検出信号に応じ、吸気絞
り手段２１を作動して絞り弁１４を閉じて最小開度と
し、吸入空気量を減少するとともに、第２燃料供給手段
１３によって所定量の分散燃料を供給するものである。
を検出する始動センサー１８の検出信号に応じ、吸気絞
り手段２１を作動して絞り弁１４を閉じて最小開度と
し、吸入空気量を減少するとともに、第２燃料供給手段
１３によって所定量の分散燃料を供給するものである。
また、この制御手段１６による負荷に対応した燃料供給
量制御は、負荷検出手段１７の信号を受け、設定負荷以
下の低・中負荷域における常用運転域では第２燃料供給
手段１３による分散燃料の供給は停止し、第１燃料供給
手段１１による成層燃料を供給して層状燃焼を行い、負
荷の増加に応じてその供給量を増加し、設定負荷を越え
ると成層燃料の供給量を減少させるものである。一方、
第２燃料供給手段１３による分散燃料は、上記設定負荷
近傍の負荷以上において供給を開始し、第１燃料供給手
段１１による成層燃料の減少量を補うとともに、負荷の
増加に応じて全供給量が増加するよう分散用燃料の供給
量を増加して層状燃焼から均一燃焼に移行するものであ
る。その際、各噴射毎の噴射量、噴射回数はエンジン回
転数に対応して設定する。
量制御は、負荷検出手段１７の信号を受け、設定負荷以
下の低・中負荷域における常用運転域では第２燃料供給
手段１３による分散燃料の供給は停止し、第１燃料供給
手段１１による成層燃料を供給して層状燃焼を行い、負
荷の増加に応じてその供給量を増加し、設定負荷を越え
ると成層燃料の供給量を減少させるものである。一方、
第２燃料供給手段１３による分散燃料は、上記設定負荷
近傍の負荷以上において供給を開始し、第１燃料供給手
段１１による成層燃料の減少量を補うとともに、負荷の
増加に応じて全供給量が増加するよう分散用燃料の供給
量を増加して層状燃焼から均一燃焼に移行するものであ
る。その際、各噴射毎の噴射量、噴射回数はエンジン回
転数に対応して設定する。
すなわち、エンジンの負荷に対応した第１燃料供給手段
１１、第２燃料供給手段１３による燃料供給量制御は、
第３図に示すように行う。この第３図は負荷の変動に対
する燃料供給量Ｑの変動を空気過剰率λの変動とともに
示すものであって、前記絞り弁１４は基本的に全開状態
で各吸気行程での吸入空気量は一定であり、負荷の増加
に対し燃料供給量Ｑを増加して空気過剰率λを小さく
し、すなわち空燃比を濃くして出力制御を行うように設
けられている。燃料供給量Ｑにおいて、領域Ｉの燃料を
第１燃料供給手段１１から供給し、領域IIの燃料を第２
燃料供給手段１３から供給するものである。第１燃料供
給手段１１による成層燃料の供給はＡ点の設定負荷以下
では負荷の増加に応じて増大する一方、この設定負荷Ａ
点を越えると、第１燃料供給手段１１からの燃料供給を
減少し、Ｂ点を越えた高負荷時には、成層用燃料噴射ノ
ズル９のカーボンによる目詰まり防止と加熱防止のため
に少量噴射を継続するが、この状態での燃料供給量では
殆どピストンに対して仕事を与えないものであって、実
質的には停止状態となっている。
１１、第２燃料供給手段１３による燃料供給量制御は、
第３図に示すように行う。この第３図は負荷の変動に対
する燃料供給量Ｑの変動を空気過剰率λの変動とともに
示すものであって、前記絞り弁１４は基本的に全開状態
で各吸気行程での吸入空気量は一定であり、負荷の増加
に対し燃料供給量Ｑを増加して空気過剰率λを小さく
し、すなわち空燃比を濃くして出力制御を行うように設
けられている。燃料供給量Ｑにおいて、領域Ｉの燃料を
第１燃料供給手段１１から供給し、領域IIの燃料を第２
燃料供給手段１３から供給するものである。第１燃料供
給手段１１による成層燃料の供給はＡ点の設定負荷以下
では負荷の増加に応じて増大する一方、この設定負荷Ａ
点を越えると、第１燃料供給手段１１からの燃料供給を
減少し、Ｂ点を越えた高負荷時には、成層用燃料噴射ノ
ズル９のカーボンによる目詰まり防止と加熱防止のため
に少量噴射を継続するが、この状態での燃料供給量では
殆どピストンに対して仕事を与えないものであって、実
質的には停止状態となっている。
一方、上記第２燃料供給手段１３による分散燃料の供給
はＡ点の設定負荷以上で供給を開始し、これより負荷が
増加すると第１燃料供給手段１１による成層燃料の供給
減少を補うとともに、全体として負荷の増加に対応して
増加した燃料を供給するものである。
はＡ点の設定負荷以上で供給を開始し、これより負荷が
増加すると第１燃料供給手段１１による成層燃料の供給
減少を補うとともに、全体として負荷の増加に対応して
増加した燃料を供給するものである。
上記Ａ点の設定負荷は、その時点における空気過剰率λ
が均一混合気でも着火可能な着火限界の空気過剰率λ以
下となるような負荷状態に設定され、また、Ｂ点の負荷
は、その時点における空気過剰率λが層状燃焼によって
は空気利用率が低下してスモークが発生し始める空気過
剰率λ以上となるような負荷状態に設定される。
が均一混合気でも着火可能な着火限界の空気過剰率λ以
下となるような負荷状態に設定され、また、Ｂ点の負荷
は、その時点における空気過剰率λが層状燃焼によって
は空気利用率が低下してスモークが発生し始める空気過
剰率λ以上となるような負荷状態に設定される。
よって、上記Ａ点以下においては、燃料は燃焼室１の着
火装置８まわりに偏在して供給される層状燃焼領域であ
り、Ｂ点以上が燃焼室１全体に燃料が分散して供給され
る均一燃焼領域で、Ａ−Ｂ間が層状燃焼領域から均一燃
焼領域への移行領域である。
火装置８まわりに偏在して供給される層状燃焼領域であ
り、Ｂ点以上が燃焼室１全体に燃料が分散して供給され
る均一燃焼領域で、Ａ−Ｂ間が層状燃焼領域から均一燃
焼領域への移行領域である。
なお、第２燃料供給手段１３による分散燃料の供給開始
時期は、第１燃料供給手段１１による成層燃料の供給を
減少させる設定負荷Ａ点と一致させることなく、このＡ
点近傍の相前後した負荷状態で供給を開始するようにす
ればよい。
時期は、第１燃料供給手段１１による成層燃料の供給を
減少させる設定負荷Ａ点と一致させることなく、このＡ
点近傍の相前後した負荷状態で供給を開始するようにす
ればよい。
また、第１燃料供給手段１１による成層燃料供給と第２
燃料供給手段１３による分散燃料供給の切換えは、上記
の如く徐々に減少、増大するようにするほか、設定負荷
Ａ点とＢ点との間の負荷状態において、オン・オフ的に
切換えるようにしてもよい。
燃料供給手段１３による分散燃料供給の切換えは、上記
の如く徐々に減少、増大するようにするほか、設定負荷
Ａ点とＢ点との間の負荷状態において、オン・オフ的に
切換えるようにしてもよい。
次に、第４図は負荷変動に対し、第１燃料供給手段１１
による成層燃料の噴射時期（噴射開始時期）と点火時期
を示すものであり、前記Ａ点の設定負荷以下の成層化を
行う領域では、噴射時期は圧縮上死点近傍の点火時期よ
り設定量早い時期に設定され、噴射燃料が着火装置８ま
わりに有効に偏在した状態で着火を行う。
による成層燃料の噴射時期（噴射開始時期）と点火時期
を示すものであり、前記Ａ点の設定負荷以下の成層化を
行う領域では、噴射時期は圧縮上死点近傍の点火時期よ
り設定量早い時期に設定され、噴射燃料が着火装置８ま
わりに有効に偏在した状態で着火を行う。
上記Ａ点を越えてＢ点の分散化を行う領域に移行するの
に従って、噴射時期を進めて早い時期に噴射を行い、第
１燃料供給手段１１から噴射された燃料の偏在を小さく
して燃焼室１全体に分散させるようにする。また、アイ
ドル運転時のような極低負荷時には燃料噴射時期および
点火時期は若干進めて安定性を向上している。
に従って、噴射時期を進めて早い時期に噴射を行い、第
１燃料供給手段１１から噴射された燃料の偏在を小さく
して燃焼室１全体に分散させるようにする。また、アイ
ドル運転時のような極低負荷時には燃料噴射時期および
点火時期は若干進めて安定性を向上している。
なお、第４図では点火時期は負荷変動に対して略一定に
設定しているが、これは負荷の増大に応じて点火時期を
進めるように変化させてもよい。
設定しているが、これは負荷の増大に応じて点火時期を
進めるように変化させてもよい。
また、制御手段１６による吸気絞り手段２１の絞り弁１
４の開閉制御は、第５図に示すように、基本的には絞り
弁１４を全開状態としてノンスロットル運転を行い、前
記の如く始動時に開度を小さくして吸入空気量を減少す
ることにより、空気過剰率を小さくし空燃比をリッチに
する他、水温センサー２０により検出した水温が設定温
度より低い冷機時もしくは触媒装置７の温度が低いとき
に絞り弁１４の開度を小さくして吸入空気量を減少して
温度上昇を図るものであり、また、燃料供給が停止され
ている減速時に触媒温度の低下を防止するとともにエン
ジンブレーキ性能を向上するために、それぞれ絞り弁１
４を閉じるように制御するものである。
４の開閉制御は、第５図に示すように、基本的には絞り
弁１４を全開状態としてノンスロットル運転を行い、前
記の如く始動時に開度を小さくして吸入空気量を減少す
ることにより、空気過剰率を小さくし空燃比をリッチに
する他、水温センサー２０により検出した水温が設定温
度より低い冷機時もしくは触媒装置７の温度が低いとき
に絞り弁１４の開度を小さくして吸入空気量を減少して
温度上昇を図るものであり、また、燃料供給が停止され
ている減速時に触媒温度の低下を防止するとともにエン
ジンブレーキ性能を向上するために、それぞれ絞り弁１
４を閉じるように制御するものである。
よって、上記実施例の層状給気エンジンによれば、設定
負荷Ａ点以下の低・中負荷における常用運転領域では、
層状燃焼を行って良好な着火性を得るとともに、希薄燃
焼を可能として燃費性、エミッション性を向上すると同
時に、この成層領域においては、絞り弁１４を閉じるこ
となく吸入空気量を一定として、第１燃料供給手段１１
による燃料供給量によって出力制御を行うようにしたこ
とにより、絞り弁１４の絞り作動に伴うポンピングロス
を大幅に低減することができ、燃費性がより一層向上す
る。
負荷Ａ点以下の低・中負荷における常用運転領域では、
層状燃焼を行って良好な着火性を得るとともに、希薄燃
焼を可能として燃費性、エミッション性を向上すると同
時に、この成層領域においては、絞り弁１４を閉じるこ
となく吸入空気量を一定として、第１燃料供給手段１１
による燃料供給量によって出力制御を行うようにしたこ
とにより、絞り弁１４の絞り作動に伴うポンピングロス
を大幅に低減することができ、燃費性がより一層向上す
る。
また、上記設定負荷Ａ点を越えた高負荷運転域では層状
燃焼から均一燃焼に移行して空気利用率を増大してスモ
ークの発生を伴うことなく高出力運転を行うものであ
り、全領域において良好な運転性能と、ポンピングロス
の低減による燃費性の改善が行える。
燃焼から均一燃焼に移行して空気利用率を増大してスモ
ークの発生を伴うことなく高出力運転を行うものであ
り、全領域において良好な運転性能と、ポンピングロス
の低減による燃費性の改善が行える。
さらに、エンジン始動時には、燃焼室全体に燃料を分散
供給する第２燃料供給手段１３により燃料を供給して均
一燃焼を行うとともに、吸気絞り手段２１により絞り弁
１４を閉じて吸入空気量を減少して分散燃料の空燃比を
リッチ化し、これにより良好な始動性を確保している。
供給する第２燃料供給手段１３により燃料を供給して均
一燃焼を行うとともに、吸気絞り手段２１により絞り弁
１４を閉じて吸入空気量を減少して分散燃料の空燃比を
リッチ化し、これにより良好な始動性を確保している。
なお、前記第２燃料供給手段１３は、分散用燃料噴射ノ
ズル１２による燃料噴射方式に代えて、気化器を使用し
て吸気通路３に分散燃料を供給するようにしてもよい。
ズル１２による燃料噴射方式に代えて、気化器を使用し
て吸気通路３に分散燃料を供給するようにしてもよい。
また、上記実施例では第２燃料供給手段１３の分散用燃
料噴射ノズル１２は吸気通路３の途中に介装するように
しているが、この第２燃料供給手段１３の分散用燃料噴
射ノズル１２を第１燃料供給手段１１の成層用燃料噴射
ノズル９と同様に燃焼室１内に開口するように配設して
もよく、その場合、この第２燃料供給手段１３による燃
焼室１に直接供給する分散燃料の噴射時期は、上記第１
燃料供給手段１１による燃料噴射時期より早く、吸気行
程から圧縮行程初期の間に噴射を完了するように設定
し、第２燃料供給手段１３による供給燃料が吸入空気と
の混合によって燃焼室１内に均一分散するようにして、
均一燃焼を得るものであり、エンジン始動時にはこの第
２燃料供給手段１３より燃料を供給する。
料噴射ノズル１２は吸気通路３の途中に介装するように
しているが、この第２燃料供給手段１３の分散用燃料噴
射ノズル１２を第１燃料供給手段１１の成層用燃料噴射
ノズル９と同様に燃焼室１内に開口するように配設して
もよく、その場合、この第２燃料供給手段１３による燃
焼室１に直接供給する分散燃料の噴射時期は、上記第１
燃料供給手段１１による燃料噴射時期より早く、吸気行
程から圧縮行程初期の間に噴射を完了するように設定
し、第２燃料供給手段１３による供給燃料が吸入空気と
の混合によって燃焼室１内に均一分散するようにして、
均一燃焼を得るものであり、エンジン始動時にはこの第
２燃料供給手段１３より燃料を供給する。
第１図は本発明の一実施例による層状給気エンジンの概
略構成図、 第２図は燃焼室を模式的に示した平面図、 第３図は負荷に対する燃料供給量の制御を空気過剰率と
ともに示す特性図、 第４図は負荷変動に対し第１燃料供給手段による成層燃
料の噴射時期と点火時期を示す特性図、 第５図は負荷変動に対する絞り弁の開度を示す特性図で
ある。 １……燃焼室、３……吸気通路 ８……着火装置 ９……成層用燃料噴射ノズル １０……燃料噴射ポンプ １１……第１燃料供給手段 １２……分散用燃料噴射ノズル １３……第２燃料供給手段 １４……絞り弁、１５……アクチュエータ １６……制御手段、１７……負荷検出手段 １８……始動センサー、２１……吸気絞り手段
略構成図、 第２図は燃焼室を模式的に示した平面図、 第３図は負荷に対する燃料供給量の制御を空気過剰率と
ともに示す特性図、 第４図は負荷変動に対し第１燃料供給手段による成層燃
料の噴射時期と点火時期を示す特性図、 第５図は負荷変動に対する絞り弁の開度を示す特性図で
ある。 １……燃焼室、３……吸気通路 ８……着火装置 ９……成層用燃料噴射ノズル １０……燃料噴射ポンプ １１……第１燃料供給手段 １２……分散用燃料噴射ノズル １３……第２燃料供給手段 １４……絞り弁、１５……アクチュエータ １６……制御手段、１７……負荷検出手段 １８……始動センサー、２１……吸気絞り手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖本 晴男 広島県安芸郡府中町新地３番１号 東洋工 業株式会社内 (72)発明者 河野 誠公 広島県安芸郡府中町新地３番１号 東洋工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−47924（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】副室を持たないオープンチャンバ形状の燃
焼室と、燃焼室内に配設された着火装置と、燃焼室に臨
んで配設され上記着火装置まわりに燃料を成層供給する
第１燃料供給手段と、燃焼室内に燃料を分散供給する第
２燃料供給手段と、アイドル時に開かれその閉作動によ
って吸入空気量を規制するアクセルと非連動の吸気絞り
手段とを備え、低負荷時には第１燃料供給手段から燃料
を供給して層状燃焼を行う一方、高負荷時には第２燃料
供給手段から燃料を供給して均一燃焼を行うようにした
層状給気エンジンであって、エンジン始動時には、前記
吸気絞り手段によりアイドル時より吸入空気量を減少す
る一方、前記第２燃料供給手段により燃料を燃焼室内に
分散供給するように制御する制御手段を備えたことを特
徴とする層状給気エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138492A JPH0639927B2 (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 層状給気エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138492A JPH0639927B2 (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 層状給気エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030439A JPS6030439A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH0639927B2 true JPH0639927B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=15223368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138492A Expired - Lifetime JPH0639927B2 (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 層状給気エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639927B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5052360A (en) * | 1989-12-21 | 1991-10-01 | Gas Research Institute | Process and apparatus for timed port injection of fuel to form a stratified charge |
| US5213152A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-25 | Abb Air Preheater, Inc. | Temperature control system for a heat detector on a heat exchanger |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5447924A (en) * | 1977-09-26 | 1979-04-16 | Toyota Motor Corp | Fuel injection device for internal combustion engine with sub chamber |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP58138492A patent/JPH0639927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6030439A (ja) | 1985-02-16 |
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