JPH0665851B2 - ロ−タリピストンエンジンの掃気装置 - Google Patents

ロ−タリピストンエンジンの掃気装置

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JPH0665851B2
JPH0665851B2 JP60182372A JP18237285A JPH0665851B2 JP H0665851 B2 JPH0665851 B2 JP H0665851B2 JP 60182372 A JP60182372 A JP 60182372A JP 18237285 A JP18237285 A JP 18237285A JP H0665851 B2 JPH0665851 B2 JP H0665851B2
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JP
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air
fuel ratio
port
rotary piston
piston engine
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勝 山本
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Mazda Motor Corp
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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
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ロータリピストンエンジンの掃気装置に関す
るものである。
(従来技術) 従来、ロータリピストンエンジンの作動室に対する吸気
ポートと排気ポートとの間に掃気ポートを設けるととも
に、この掃気ポートを加圧エア供給用のエアポンプ(過
給機)に対して連通せしめ、エンジンの運転領域に応じ
て作動室に加圧エアを2次空気として供給し、吸気室側
に吸入される排気ガスを当該2次エアと置換することに
よって実質的に吸気充填量を増大させてトルクアップを
図るようにしたロータリピストンエンジンの掃気装置が
ある(特開昭59−10738号公報参照)。
ところが、上記のような加圧エアの供給は、一般に上記
エアポンプをエンジン回転に同期して駆動することによ
って行っている。従って、上記供給されるエア量はエン
ジンの回転数によって又は運転状態(排圧の高低)によ
って種々変動する。その結果、吸気室側への加圧エア充
填量も常に一定ではなくなり、混合気の空燃比の変動を
きたす問題が生じる。
(発明の目的) 本発明は、上記のような事情に基づいてなされたもの
で、排気濃度から燃焼混合気の空燃比を検出し、この空
燃比を基にして燃焼室内混合気の空燃比が所定の値にな
るように加圧エアの供給量をコントロールすることによ
り、上述の問題を改善したロータリピストンエンジンの
掃気装置を提供することを目的とするものである。
(目的を達成するための手段) 本発明は、上記の目的を達成するために、例えば第1図
および第2図に示すように、作動室における吸気ポート
と排気ポートとの間に掃気ポートを開口させ、該掃気ポ
ートから作動室内に加圧エアを供給するようにしたロー
タリピストンエンジンの掃気装置において、排気系に排
気濃度センサを設けるとともに、該排気濃度センサによ
る燃焼混合気の空燃比出力値が、所定の空燃比よりリッ
チ側にある場合は上記加圧エア量を増加させ、所定の空
燃比よりリーン側にある場合は上記加圧エア量を減少さ
せるフィードバック制御手段を備えてなるものである。
(作 用) 上記の手段によると、例えば軽負荷かつ低回転の2次エ
ア供給領域において、排気濃度センサにより燃焼混合気
の空燃比を検出し、当該空燃比がリッチ側にある場合に
は2次エアとしての加圧エア供給量を増加させる一方、
他方上記空燃比がリーン側にある場合には上記加圧エア
供給量を減少させるようにそれぞれフィードバック制御
がなされる。そのため、当該制御によって一次側の燃焼
室内混合気空燃比を上記加圧エア供給量によって常に適
切な空燃比にコントロールすることが可能となる。従っ
て、リッチバーンのあるような領域でも理論空燃比での
運転が可能になる。しかも、上記手段によれば、吸気ポ
ートからの一次エアに対して常に所定割合の2次エアを
注入し得ることになるので、吸気側の充填量自体も安定
することになり、エンジン回転数の変動が防止される。
(実施例) 先ず、第1図には本発明の実施例に係るロータリピスト
ンエンジンの掃気装置が示されている。第1図におい
て、符号1はロータリピストンエンジンを示し、このロ
ータリピストンエンジン1は、エピトロコイド状の内周
面2aを有するロータハウジング2と、該ロータハウジン
グ2の両側面を覆蓋する一対のサイドハウジングよりな
るケーシング内に、略三角形状のロータ3を軸4を中心
として遊星回転可能に嵌装して構成されている。
上記ロータハウジング2の長軸側の一方の側壁中央部に
はロータ摺動方向に適宜離間して点火プラグ嵌装孔が設
けられ、該点火プラグ嵌装孔には、それぞれ点火プラグ
がその電極部をロータハウジング内に向けて螺着されて
いる。
また、上記ロータハウジング2の長軸側他方の側壁部に
はロータ摺動方向に適宜離間して(トロコイド短軸部を
挟んで)例えば上方側に吸気通路5がサイドハウジング
に形成された吸気ポート6に連通する状態で形成され、
また下方側には排気ポート7がケーシング内作動室8に
連通する状態で形成されている。そして、上記吸気通路
5は吸気管9aを介してサージタンク14に、他方排気ポー
ト7は排気管27を介して図示しない排気浄化装置に接続
されている。また、上記排気管27内の排気通路には排気
濃度検出用のO2センサ25が設けられている。このO2セン
サ25の出力は、コントロールユニット20に入力される。
さらに、上記吸気管9aのサージタンク14下流部直後に
は、ブースト圧P検出用のブースト圧センサ10が設けら
れているとともにサージタンク14はさらに吸気管9bを介
して図示しないエアクリーナに接続されている。そし
て、上記吸気管9bの吸気通路途中には吸気量検出のため
のエアフロメータ13が、また上記吸気管9bのサージタン
ク14入口部にはスロットル弁11がそれぞれ設けられてい
る。また、上記スロットル弁11の動きに応じたスロット
ル開度θは、スロットル開度センサ12によって検出され
上記コントロールユニット20に入力される。また、符号
23は、上記スロットル弁11をバイパスして吸気管9bとサ
ージタンク14の吸気口側とを接続するバイパス通路途中
に設けられ、アイドル時においてサージタンク14に供給
するエア量をスロットル弁11とは独立にコントロールす
るための電磁弁であり、その開度はコントロールユニッ
ト20からのエア量制御信号のデューティ比によって決定
される。
一方、符号15は、上記ロータハウジング2の吸気通路5
と排気ポート7との間のトロコイド短軸部やや上方より
位置に形成され作動室8に対して開口連通せしめられた
掃気ポートであり、この掃気ポート15は加圧エア供給路
16を介してエンジン回転に同期して駆動されるエアポン
プ(過給機)17に接続されている。そして、上記加圧エ
ア供給路16の途中には、2次エア噴射弁18が設けられ、
コントロールユニット20からの2次エア供給制御信号Sc
によって2次エアとしての加圧エアの供給状態が制御さ
れる。この加圧エアの供給は、第3図に示す2次エア供
給領域において行なわれ、第1図に仮想線3′で示すロ
ータ位置(排気工程から吸気工程にまたがる位置にある
作動室)において吸気室A側に吸入される排気ガスを当
該加圧エアによる2次空気で置換することにより実質的
に吸気の充填量を増大させ出力トルクの向上を図るもの
である。
一方、符号24は、燃料噴射用のフューエルインジェクタ
であり、その燃料噴射量はコントロールユニット20から
の燃料噴射量制御信号により決定される。また符号19
は、エンジン回転数検出のためのrpmセンサであり、そ
の検出信号Neはコントロールユニット20に入力される。
上記コントロールユニット20には、またクランクアング
ル信号CRも入力されている。
次に、上記実施例装置の制御動作について第2図のフロ
ーチャートを参照して説明する。
先ずステップS1では、エンジン回転数Ne、ブースト圧
P、スロットル開度θをそれぞれ読み込み、次にそれら
のデータの内、特にエンジン回転数Neとブースト圧Pと
から第3図のマップ値を基に2次エア供給領域を判定
し、該2次エアの基本量噴射のための噴射弁ソレノイド
のON,OFF値を決定する(ステップS2)。
そして、さらにステップS3に進んで現在の運転領域が上
記ステップS2で判定した2次エア供給領域の内の低負荷
かつ低回転付近のフィードバック領域(第3図参照)に
あるか否かを判断する。このフィードバック領域は、す
でに述べたように2次エアによるダイリューションガス
置換により、リッチバーンのある領域でも一次側エアを
理論空燃比(A/F=14.7)で運転するために、後述す
るフィードバック制御(ステップS4〜S7)を行うもので
ある。
すなわち、上記ステップS3の判断の結果、YESの場合
は、先ずステップS4で上記O2センサ25の出力を読み込
み、次にそのデータ結果(排気濃度値)から当該排気濃
度値がリッチとなっているか否かをステップS5で判断す
る。
そして、その結果、リッチ(YES)の場合にはステップS
6に移って、上記2次エア噴射タイミングを決定するク
ランクアングル終了値CRB(第4図参照)を上記O2セン
サ25の出力値に応じてフィードバック値(偏差角)CRFB
だけ減じて上記2次エアの噴射パルス幅を縮小した上
で、ステップS8に移る。一方、リーン(NO)の場合には
ステップS7に移って上記のようにO2センサ25の出力値に
応じてフィードバック値(偏差角)CRFBを加算して、上
記2次エア噴射パルス幅を拡大させてステップS8に移行
する。
次に、ステップS8では、実際のクランクアングルCRの値
を読み込み、そのリード値に基づいて次にステップS9
上記2次エア噴射開始クランクアングルCRAとの大小を
判断する。その結果、CRの方が大のNOの場合には、さら
にステップS10に進んで2次エア噴射終了クランクアン
グルCRBとの大小を判断し、その結果、YES、即ち、2次
エア噴射タイミング内にある時は2次エア噴射弁ソレノ
イドをステップS11でONにして2次エアを供給する。他
方、上記ステップS9で実際のクランクアングルCRが2次
エア噴射開始クランクアングルCRAよりも小さいYESの場
合および上記ステップS10でCRがCRBよりも大きいNOの場
合には、共に2次エア噴射タイミング外の場合であるか
らステップS12に進んで2次エア噴射弁ソレノイドをOFF
にする。
一方、上記ステップS3のフィードバック領域判断の結
果、当該時点の運転状態が第3図のフィードバック領域
にないNOの場合には、ステップS4〜S6のフィードバック
制御を行うことなくステップS8〜S12制御動作に移行す
る。
上記構成によると、第5図に示されるように、排気濃度
値を基準にしてダイリューションガス(2次エア)の供
給割合が可変とされる結果、燃焼室内混合気の空燃比
(A/F)を常に理論空燃比(14.7)に維持することが
可能となる。
(発明の効果) 本発明は、以上に説明したように、作動室における吸気
ポートと排気ポートとの間に掃気ポートを開口させ、該
掃気ポートから作動室内に加圧エアを供給するようにし
たロータリピストンエンジンの掃気装置において、排気
系に排気濃度センサを設けるとともに、該排気濃度セン
サによる燃焼混合気の空燃比出力値が、所定の空燃比よ
りリッチ側にある場合は上記加圧エア供給量を増加さ
せ、所定の空燃比よりリーン側にある場合は上記加圧エ
ア供給量を減少させるフィードバック制御手段を備えて
なるものである。
従って、本発明によると、例えば軽負荷かつ低回転の2
次エア供給領域において、排気濃度センサにより燃焼混
合気の空燃比を検出し、当該空燃比がリッチ側にある場
合には2次エアとしての加圧エア供給量を増加させる一
方、他方上記空燃比がリーン側にある場合には上記加圧
エア供給量を減少させるようにそれぞれフィードバック
制御がなされる。そのため、当該制御によって一次側の
燃焼室内混合気空燃比を上記加圧エア供給量によって常
に適切な空燃比にコントロールすることが可能となる。
従って、リッチバーンのあるような領域でも理論空燃比
での運転が可能になる。しかも、上記手段によれば、吸
気ポートからの一次エアに対して常に所定割合の2次エ
アを注入し得ることになるので、吸気側の充填量自体も
安定することになる。エンジン回転数の変動が防止され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係るロータリピストンエン
ジンの掃気装置の制御システム図、第2図は、同実施例
装置の制御動作を示すフローチャート、第3図は、上記
制御動作における2次エア供給領域およびフィードバッ
ク領域を相関的に示すマップ特性図、第4図は、上記第
2図の制御動作におけるクランクアングルと2次エア噴
射弁のソレノイド動作との関係を示すタイムチャート、
第5図は上記実施例装置の効果を示す特性グラフであ
る。 1……ロータリピストンエンジン 2……ロータハウジング 3……ロータ 5……吸気通路 7……排気ポート 8……作動室 10……ブースト圧センサ 11……スロットル弁 12……スロットル開度センサ 15……掃気ポート 16……加圧エア供給路 17……エアポンプ 18……2次エア噴射弁 19……rpmセンサ 20……コントロールユニット 25……O2センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】作動室における吸気ポートと排気ポートと
    の間に掃気ポートを開口させ、該掃気ポートから作動室
    内に加圧エアを供給するようにしたロータリピストンエ
    ンジンの掃気装置であって、排気系に排気濃度センサを
    設けるとともに、該排気濃度センサによる燃焼混合気の
    空燃比出力値が、所定の空燃比よりリッチ側にある場合
    は上記加圧エア供給量を増加させ、所定の空燃比よりリ
    ーン側にある場合は上記加圧エア供給量を減少させるフ
    ィードバック制御手段を備えたことを特徴とするロータ
    リピストンエンジンの掃気装置。
JP60182372A 1985-08-19 1985-08-19 ロ−タリピストンエンジンの掃気装置 Expired - Lifetime JPH0665851B2 (ja)

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JPS6241932A JPS6241932A (ja) 1987-02-23
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JPS6241932A (ja) 1987-02-23

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