JPH0842323A - 2サイクルエンジン制御装置 - Google Patents

2サイクルエンジン制御装置

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JPH0842323A
JPH0842323A JP6197496A JP19749694A JPH0842323A JP H0842323 A JPH0842323 A JP H0842323A JP 6197496 A JP6197496 A JP 6197496A JP 19749694 A JP19749694 A JP 19749694A JP H0842323 A JPH0842323 A JP H0842323A
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JP
Japan
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cycle engine
exhaust
intake air
air amount
passage
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Application number
JP6197496A
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Inventor
Minoru Murakami
実 村上
Yoshiteru Okumura
芳輝 奥村
Toshihisa Muramatsu
稔久 村松
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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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
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • 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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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は、排圧の干渉状態を制御し、低・高
負荷域において安定した燃焼状態と出力とを確保し得る
とともに、中負荷域においてNOxの発生を抑制するこ
とを目的としている。 【構成】 このため、吸気通路4途中に掃気用の過給機
10を有する2サイクルエンジン2の排気通路6途中に
2サイクルエンジンからの排圧を夫々干渉させるべく排
圧干渉手段を設け、スロットルバルブ8と過給機間の吸
気通路に吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段20
を設け、吸入空気量検出手段からの検出信号を入力して
排圧干渉手段を動作させ吸入空気量に応じて2サイクル
エンジン内の残留排気ガスを増加させてNOxの発生を
抑制すべく制御する制御手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は2サイクルエンジン制
御装置に係り、特に排気干渉の有無によって掃気効率の
向上とNOxの発生の抑制とを制御する2サイクルエン
ジン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンにおいては、クランク軸が1回
転する間に掃気、吸入、爆発、排気を行って動力を発生
する2サイクルエンジンがある。
【0003】この2サイクルエンジンは、クランク軸
と、このクランク軸にクランクピンを介してコンロッド
の大端部を設け、このコンロッドの小端部にピストンピ
ンを介してピストンを設け、このピストンをシリンダ内
に往復動可能に設けている。
【0004】前記2サイクルエンジン制御装置として
は、特開昭61−212622号公報に開示されるもの
がある。この公報に開示される多気筒エンジンの排気装
置は、気筒から延びる左右一対の排気管を設け、各排気
管の延出端を夫々消音器に連結し、且つ左右排気管同士
を流通させる連通管を設け、連通管を気筒に近い位置に
設けた前部連通管と、気筒から遠い位置に設けた後部連
通管とで構成し、前部連通管内の排気通路を開閉する制
御弁を設け、制御弁をエンジンの低中速回転時に閉作動
させ高速回転時に開作動させるようにし、エンジンの低
中速回転から高速回転にわたり、排気の脈動を有効利用
して出力を向上させるとともに、気筒から各排気に消音
器を共に利用している。
【0005】また、特開平2−67418号公報に開示
されるものがある。この公報に開示される多気筒型内燃
機関における排気可変制御方法は、多気筒型内燃機関に
設けられた排気管の途中に、排気管の集合状態を変化さ
せる切換弁を設け、多気筒型内燃機関の運転状態を複数
の領域に区分し、各領域の境界部分において切替弁を作
動させ、集合位置までの距離と、集合させる排気管の組
合せとを切り換え、各気筒から排出される排気ガスの動
的効果の相互作用を調整し、且つ排気管長も合わせて変
化させ、許容最高回転数を高めた広い回転域で排気ガス
の動的効果の有効な引出しを可能としている。
【0006】更に、特開平2−67419号公報に開示
されるものがある。この公報に開示される多気筒型内燃
機関における排気可変装置は、多気筒型内燃機関の排気
管途中に運転状態に応じて排気管の集合の組み合せを切
り換える切換弁を設け、排気管を少なくとも2群に区分
し、夫々の群毎に切換弁を配設し、排気管の集合位置お
よび集合の組み合せを内燃機関の運転状態(回転数)に
応じて変化させ、各気筒から排出される排気ガスの動的
効果を有効に引出し、各気筒における容積効率を高め、
内燃機関の出力特性を広い回転域において向上させてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジン制御装置においては、図9に示す如く、エンジン3
02の排気通路306と、スロットルバルブ308と2
サイクルエンジンの機構上必要な掃気用の過給機310
間の吸気通路304とを連絡するEGR通路340を設
け、このEGR通路340途中にEGR制御弁342を
介設し、EGR制御弁342の開閉によってEGR量を
制御してエンジン302に吸入される排気ガス量を調整
し、NOxを低減させている。
【0008】しかし、排気ガスを前記過給機よりも上流
側の吸気通路に還流させることにより、排気ガスによっ
て過給機が汚染され、過給機の使用寿命が短くなる惧れ
があり、実用上不利であるという不都合がある。
【0009】また、前記過給機よりも上流側の吸気通路
に高温の排気ガスが還流されることにより、過給機の入
口部分の温度が上昇するとともに、過給機の出口部分の
温度も上昇することとなり、過給機及びエンジンの耐久
性が低下し、過給機に焼き付きが生ずる惧れがあり、改
善が望まれていた。
【0010】つまり、前記過給機の出口温度は、式 Po/Pi=to/ti Po:過給機出口圧 Pi:過給機入口圧 to:過給機出口温度 ti:過給機入口温度 から理解できるように高いので、式からtoが上限に達
する場合に、Po/Piを下げる必要があり、掃気効率
が低下してエンジン性能が悪化するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、スロットルバルブよりも下
流側の吸気通路途中に掃気用の過給機を有する2サイク
ルエンジンにおいて、この2サイクルエンジンの排気通
路途中に2サイクルエンジンからの排圧を夫々干渉させ
るべく排圧干渉手段を設け、前記スロットルバルブと過
給機間の吸気通路に吸入空気量を検出する吸入空気量検
出手段を設け、この吸入空気量検出手段からの検出信号
を入力して前記排圧干渉手段を動作させ吸入空気量に応
じて前記2サイクルエンジン内の残留排気ガスを増加さ
せてNOxの発生を抑制すべく制御する制御手段を設け
たことを特徴とする。
【0012】
【作用】上述の如く発明したことにより、制御手段は、
吸入空気量検出手段からの検出信号を入力して排圧干渉
手段を動作させ、吸入空気量に応じて2サイクルエンジ
ン内の残留排気ガスを増加させ、NOxの発生を抑制す
べく制御している。
【0013】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。
【0014】図1〜図8はこの発明の実施例を示すもの
である。図1において、2は2サイクルエンジン(以下
単に「エンジン」という)、4は吸気通路、6は排気通
路である。
【0015】前記エンジン2の吸気通路4途中に、上流
側からスロットルバルブ8と掃気用の過給機10とを順
次配設する。
【0016】また、前記エンジン2の排気通路6は、図
1に示す如く、気筒、例えば4個の気筒#1、#2、#
3、#4に夫々連絡する第1〜第4排気枝部通路12−
1、12−2、12−3、12−4と、第1、第2排気
枝部通路12−1、12−2を合流させた第1合流通路
14−1と、第3、第4排気枝部通路12−3、12−
4を合流させた第2合流通路14−2と、第1、第2合
流通路14−1、14−2とを合流させた1本の排気本
通路16とからなる。
【0017】このとき、前記エンジン2の爆発順序は、
気筒#1の次に、気筒#4となり、次いで気筒#2から
気筒#3となるように設定されている。そして、第1、
第2合流通路14−1、14−2及び排気本通路16の
集合順序は、排圧の干渉を少なくすべく設定されたもの
である。
【0018】更に、前記エンジン2の排気通路6途中に
エンジン2からの排圧を夫々干渉させるべく排圧干渉手
段18を設け、前記スロットルバルブ8と過給機10間
の吸気通路4に吸入空気量を検出する吸入空気量検出手
段20を設け、この吸入空気量検出手段20からの検出
信号を入力して前記排圧干渉手段18を動作させ吸入空
気量に応じて前記エンジン2内の残留排気ガスを増加さ
せてNOxの発生を抑制すべく制御する制御手段22を
設ける構成とする。
【0019】一般に、2サイクルエンジンにおいては、
気筒間で排圧が干渉するため、排気通路を集合させた際
に充填効率が低下する。これは、排圧の平均値が大きく
なるために十分な掃気が行われず、エンジンの気筒内に
排気ガスが残留するためである。そこで、この発明は、
前記制御手段22によって排圧を制御するものである。
【0020】詳述すれば、前記第1合流通路14−1と
第2合流通路14−2とを連絡して排圧干渉部として機
能する連絡通路24を設け、この連絡通路24途中には
排圧干渉手段18、例えば連絡通路24を開閉する電磁
弁たる排圧干渉弁26を設ける。
【0021】また、前記制御手段22には、吸入空気量
検出センサからなる吸入空気量検出手段20と、排圧干
渉弁26と、前記エンジン2の各気筒#1、#2、#
3、#4に夫々配設された4個の第1〜第4インジェク
タ28−1、28−2、28−3、28−4と、エンジ
ン回転数を検出する図示しない回転数センサとを接続し
て設ける。
【0022】前記排圧干渉弁26をバタフライ弁にて構
成した開閉機構の一例を参考までに記載すると、連絡通
路24途中のバタフライ弁からなる排圧干渉弁26とダ
イヤフラム30とをロッド32にて連結し、ダイヤフラ
ム30の負圧室34と図示しない負圧源とを負圧通路3
6にて連絡して設け、この負圧通路36途中に3方切換
式の電磁弁38を介設し、電磁弁38の残りの開口を大
気開放させる。そして、電磁弁38を前記制御手段22
に接続して設けるものである。
【0023】更に、前記制御手段22は、エンジン2に
燃料を噴射する第1〜第4インジェクタ28−1、28
−2、28−3、28−4の燃料噴射量を残留排気ガス
の増加に応じて減少させるべく制御する機能を有してい
る。
【0024】また、前記制御手段22は、排気ガスの圧
力たる排圧を利用して気筒内に残留する排気ガス量を制
御しており、筒内の残留排気ガスを内部EGRと称する
ことにより、広義ではEGR制御であるということがで
きる。そして、換言すると、図8に示す如く、内部EG
R率と掃気効率との和が1.0となることにより、排圧
を利用して掃気効率を制御するものである。このため、
従来のEGR制御装置におけるEGR通路は有していな
いものの、EGR率を求めている。
【0025】このEGR率は、図5に示す如く、負荷と
エンジン回転とにより設定される。このとき、負荷は吸
入空気量と置き換えて考えることができる。
【0026】そして、EGR率と排圧制御弁たる排圧干
渉弁26の開度との関係を、図6に開示する。この図6
に示す如く、最大開度付近ではEGR率の変化率が小と
なるものである。
【0027】また、EGR率とNOx発生量との関係
を、図7に開示する。
【0028】次に図3の制御用フローチャートに沿って
作用を説明する。
【0029】制御用プログラムがスタート(100)す
ると、EGR率の計算(102)が行われる。つまり、
図5に示す如く、負荷、例えば置き換えた吸入空気量と
エンジン回転数とからEGR率を求めるものである。
【0030】そして、EGR率から図6によって排圧干
渉弁26の開度を計算(104)するとともに、計算し
た開度によって排圧干渉弁26を開閉制御(106)
し、プログラムのエンド(108)とする。
【0031】また、図4に沿って第1〜第4インジェク
タ28−1、28−2、28−3、28−4からの燃料
噴射量の決定順序を説明する。
【0032】先ず、EGR制御が行われていない時の燃
料の噴射時間Toを計算(200)する。
【0033】そして、EGR有りか、つまりEGR制御
が行われているか否かの判断(202)を行い、この判
断(202)において、EGR制御が行われている場合
には、式 T=(1−EGR率)×To によってEGR制御が行われている時の燃料の噴射時間
Tを計算(204)し、次工程に移行させるとともに、
判断(202)において、EGR制御が行われていない
場合には、そのまま次工程に移行させる。
【0034】これにより、前記排圧干渉手段18によっ
て排圧を干渉させることができ、排圧干渉により掃気効
率を低下させ、内部EGRである残留排気ガスを増加さ
せることができるとともに、排圧を干渉させない場合に
は、逆に掃気効率を向上させることができるものであ
る。
【0035】また、前記排圧干渉弁26を使用すること
により、この排圧干渉弁26の開閉によって排圧の干渉
状態を調整することができる。
【0036】更に、前記吸入空気量検出手段20を設け
ることにより、エンジン2に吸入される空気量を確実に
検出することができ、検出信号の信頼性を向上し得る。
【0037】更にまた、前記制御手段22を設けたこと
により、制御手段22によって排圧の干渉状態を制御す
ることができる。つまり、低・高負荷域においては、排
圧干渉弁26を閉鎖して排圧を干渉させずに掃気効率を
上げ、安定した燃焼状態と出力とを確保し得るととも
に、中負荷域においては、排圧干渉弁26を開放あるい
は所定開度だけ開放して排圧を干渉させ、残留排気ガス
を増加させてNOxの発生を抑制することができるもの
である。
【0038】また、残留排気ガスの増加に応じて第1〜
第4インジェクタ28−1、28−2、28−3、28
−4からの燃料噴射量を減少させる機能を制御手段22
に付加したことにより、残留排気ガスの増加に応じて第
1〜第4インジェクタ28−1、28−2、28−3、
28−4からの燃料噴射量が減少することとなり、燃料
噴射量の減少によって燃焼温度を低下させることがで
き、NOxの発生を効率良く抑制し得て、実用上有利で
ある。
【0039】
【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、吸気通路途中に掃気用の過給機を有する2サイクル
エンジンの排気通路途中に2サイクルエンジンからの排
圧を夫々干渉させるべく排圧干渉手段を設け、スロット
ルバルブと過給機間の吸気通路に吸入空気量を検出する
吸入空気量検出手段を設け、吸入空気量検出手段からの
検出信号を入力して排圧干渉手段を動作させ吸入空気量
に応じて2サイクルエンジン内の残留排気ガスを増加さ
せてNOxの発生を抑制すべく制御する制御手段を設け
たので、排圧干渉手段によって排圧を干渉させることが
でき、排圧干渉により掃気効率を低下させ、内部EGR
である残留排気ガスを増加させることができるととも
に、排圧を干渉させない場合には、逆に掃気効率を向上
させることができるものである。また、前記吸入空気量
検出手段を設けることにより、2サイクルエンジンに吸
入される空気量を確実に検出することができ、検出信号
の信頼性を向上し得る。更に、前記制御手段を設けたこ
とにより、制御手段によって排圧の干渉状態を制御する
ことができる。つまり、低・高負荷域においては、排圧
を干渉させずに掃気効率を上げ、安定した燃焼状態と出
力とを確保し得るとともに、中負荷域においては、所定
割合だけ排圧を干渉させ、残留排気ガスを増加させてN
Oxの発生を抑制することができるものである。
【0040】また、残留排気ガスの増加に応じてインジ
ェクタからの燃料噴射量を減少させる機能を前記制御手
段に付加する構成とすれば、燃料噴射量の減少によって
燃焼温度を低下させることができ、NOxの発生を効率
良く抑制し得て、実用上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す2サイクルエンジン制
御装置の概略図である。
【図2】排圧干渉弁をバタフライ弁にて構成した開閉機
構の一例を示す概略図である。
【図3】2サイクルエンジン制御装置の制御用フローチ
ャートである。
【図4】第1〜第4インジェクタからの燃料噴射量の決
定用フローチャートである。
【図5】負荷(吸入空気量)とエンジン回転数とのから
EGRを行う運転領域を示す図である。
【図6】EGR率と排圧制御弁(排圧干渉弁)開度との
関係を示す図である。
【図7】EGR率とNOx発生量との関係を示す図であ
る。
【図8】排圧干渉弁開度における内部EGR率と掃気効
率との関係を示す図である。
【図9】この発明の従来の技術を示す2サイクルエンジ
ン制御装置の概略図である。
【符号の説明】 2 2サイクルエンジン 4 吸気通路 6 排気通路 8 スロットルバルブ 10 過給機 12−1、12−2、12−3、12−4 第1〜第4
排気枝部通路 14−1 第1合流通路 14−2 第2合流通路 16 排気本通路 18 排圧干渉手段 20 吸入空気量検出手段 22 制御手段 24 連絡通路 26 排圧干渉弁 28−1、28−2、28−3、28−4 第1〜第4
インジェクタ #1、#2、#3、#4 気筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 25/07 550 R // F01N 1/06 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スロットルバルブよりも下流側の吸気通
    路途中に掃気用の過給機を有する2サイクルエンジンに
    おいて、この2サイクルエンジンの排気通路途中に2サ
    イクルエンジンからの排圧を夫々干渉させるべく排圧干
    渉手段を設け、前記スロットルバルブと過給機間の吸気
    通路に吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を設
    け、この吸入空気量検出手段からの検出信号を入力して
    前記排圧干渉手段を動作させ吸入空気量に応じて前記2
    サイクルエンジン内の残留排気ガスを増加させてNOx
    の発生を抑制すべく制御する制御手段を設けたことを特
    徴とする2サイクルエンジン制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記2サイクルエンジ
    ンに燃料を噴射するインジェクタの燃料噴射量を残留排
    気ガスの増加に応じて減少させる制御手段である特許請
    求の範囲の請求項1に記載の2サイクルエンジン制御装
    置。
JP6197496A 1994-07-30 1994-07-30 2サイクルエンジン制御装置 Pending JPH0842323A (ja)

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JP6197496A JPH0842323A (ja) 1994-07-30 1994-07-30 2サイクルエンジン制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064042A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Nissan Diesel Motor Co Ltd 多気筒エンジン

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064042A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Nissan Diesel Motor Co Ltd 多気筒エンジン

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