JPS58155268A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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Publication number
JPS58155268A
JPS58155268A JP3693482A JP3693482A JPS58155268A JP S58155268 A JPS58155268 A JP S58155268A JP 3693482 A JP3693482 A JP 3693482A JP 3693482 A JP3693482 A JP 3693482A JP S58155268 A JPS58155268 A JP S58155268A
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JP
Japan
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oxygen
misfire
air
engine
intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP3693482A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruhiko Sato
佐藤 東彦
Takashige Tokushima
徳島 孝成
Yasuyuki Morita
泰之 森田
Takeshi Matsuoka
松岡 孟
Yoshitaka Nomoto
義隆 野元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Toyo Kogyo Co Ltd filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP3693482A priority Critical patent/JPS58155268A/ja
Publication of JPS58155268A publication Critical patent/JPS58155268A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸素リッチ空気を供給するエンジンの吸気装
置に関するものである。
従来より、例えば特開昭、sJ−、IO263号公報に
示されるように、酸素含有比率を増大した酸素リッチ空
気をエンジンに供給する技術が提案されている。上記酸
素リッチ空気を得る酸素濃度富化装置としては、先行例
に記載の如きシリコン系ゴム膜を多層重ねた酸素透過膜
を用い、この酸素透過膜の一方側から空気を送り他方側
から吸引して、その圧力差による酸素と窒素との溶解速
度の差により、酸素を多く透過させて酸素り、チ空気を
得るいわゆる酸素透過膜方式と、ペレット状の合成ゼオ
ライトを充填した容器に空気を加圧して送り、窒素をゼ
オライトに多く吸着させ、浮遊した酸素を取り出して酸
素リッチ空気を得るいわゆる窒素吸着方式とが主に知ら
れている。
一方、ガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンに
おいては、各種条件により燃焼室内の燃料が着火燃焼し
ない失火状態が発生するものであり、この失火状態の発
生は排気浄化性能の低下、振動の発生、出力の低下等の
不具合を生起する。
そこで、本発明はかかる点に鑑み、失火センサーにより
失火の発生もしくは失火の発生しやすい状態を検出し、
この失火発生時もしくは失火発生誘因時に酸素濃度富化
装置により富化された酸素リッチ空気をエンジンに供給
し又は供給している酸素IJ ノチ空気の酸素濃度を増
大し、失火の発生を阻止して良好な燃焼性を確保するエ
ンジンの吸気装置を提供し、失火の発生に起因する弊害
を解消せんとするものである。
以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。
〈実施例/〉 第1図において、1はエンジン、2はエアクリーナ3を
経た空気をエンジン1に供給する吸気通路、4は排気通
路である。
吸気通路2において、5は吸入空気量を検出するエアフ
ローメータ、6はエアフローメータ5の下流に配設され
アクセル操作に応じて開閉するスロットル弁、7はスロ
ットル弁6の下流に燃料を噴射する燃料噴射ノズルであ
る。なお、9は吸気弁、10は排気弁、11は点火プラ
グである。
一方、12は空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃
度富化装置16を備えた酸素り、チ空気供給通路であっ
て、該酸素リッチ空気供給通路12はエアクリーナ3下
流の吸気通路2から空気を取入れ酸素濃度富化装置16
を経てエアフローメータ5の上流の吸気通路2に酸素リ
ッチ空気を供給するよう吸気通路2に接続されている。
また、上記酸素濃度富化装置16はケース14内に酸素
透過膜15を収容してなる酸素透過膜方式に形成され、
上流側の送給ポンプ16で酸素透過膜15の外方部に空
気を圧送し、下流側の吸引ポンプ17で酸素透過膜15
を内方部に透過した酸素リッチ空気を吸引し、エア70
−メータ5上流の吸気通路2に供給するように設けられ
ている。
なお、送給ポンプ16および吸引ポンプ17はエンジン
1の回転に伴って常時駆動されるよう構成されている。
上記酸素濃度富化装置16で富化された酸素リッチ空気
は酸素濃度調整装置18により所定濃度でエンジン1に
供給され、この酸素濃度調整装置18は酸素リッチ空気
供給通路12の合流部より上流の吸気通路υに介設され
た第1制御弁19と、吸引ポンプ17より下流の酸素リ
ッチ空気供給通路12に介設された第2制御弁2oとを
備え、この第/制御弁19と第2制御弁20とをリンク
機構21て連係し、モータ等のアクチュエータ22の作
動により第1制御弁19と第2制御井20とを相反方向
に連動開閉して、エンジン1に供給する吸入空気の酸素
濃度を調整するものである。すなわち、酸素濃度を濃く
するときには第/制御弁19を閉じて第一制御弁20を
開く一方、酸素濃度を薄くするときには第1制御弁19
を開いて第2制御弁20を閉じるものである。
なお、26は酸素透過膜15外周部の窒素リッチ空気(
酸素リーン空気)を排出する窒素リッチ空気排出通路、
24は吸引ポンプ17下流の酸素リッチ空気供給通路1
2と窒素リッチ空気排出通路26とを連通するIJ I
J−フ通路、25は酸素リッチ空気供給時にリリーフ通
路24を閉じ非供給時にIJ IJ−フ通路24を開く
リリーフ弁である。
一方、27は、上記燃料噴射ノズル7からの燃料噴射量
、およびIJ IJ−フ弁25の開閉作動、並びGこ第
1制御弁19、第2制御弁20の開度を調整するアクチ
ュエータ22の作動を制御する制御装置である。さらに
、28はスロットル弁乙の開度より負荷を検出する負荷
センサー、29は排気通路4に配設されて排気ガス温度
を検出する失火センサーであって、上記両センサー28
.29の検出信号はエア70−メータ5の検出信号とと
もに制御装置27に入力される。
−1−記制御装置27は、吸入空気量に応じて燃料噴射
ノズル7からの燃料噴射量を制御するとともに、負荷の
増大に応じてエンジン1に供給する吸入空気の酸素濃度
を減少する一方、失火発生時もしくは失火発生誘因時に
は、エンジン1に供給する吸入空気の酸素濃度を増大す
るように制御するものである。
第2図は上記制御装置27の一例を示すものであって、
30はエアフローメータ5で検出した吸入空気量に対す
る燃料噴射量を演算する基本噴射量決定回路であり、そ
の出力信号は燃料噴射ノズル駆動回路31を経て燃料噴
射ノズル7に出力される。
一方、32は負荷センサー28からの負荷信号を受けて
エンジン負荷状態を検出する負荷状態検出回路で、この
負荷状態(こ応じた出力信号が駆動回路66および補正
回路34を介してアクチュエータ22およびリリーフ弁
25に出力される。また、上記駆動回路63の出力信号
は負荷の増大に応じて変化し、低負荷時はどエンジン1
に供給する吸入空気の酸素濃度が大きくなるようにアク
チュエータ22を作動するものである。
さらに、65は失火センサー29の検出信号を基準値と
比較する比較回路で、排気ガス温度が基準値(約50°
C)より低いとき、すなわち失火発生時には補正回路6
4に補正信号を出力する。この補正回路34では比較回
路65からの信号が入力されると、駆動回路66の制御
信号を補正して第1制御弁19の開度を小さく第2制御
弁20の開度を大きくして、エンジン1に供給される吸
入空気の酸素濃度を増大させるものである。
なお、上記実施例においては、負荷センサー28からの
検出信号によりエンジン負荷の増大に応じて吸入空気の
酸素濃度を減少するように制御しているが、この負荷セ
ンサー28を使用することなく、失火センサー29の検
出信号を比較回路65で基準値と比較し、排気ガス温度
が基準値より低い失火時にのみ駆動回路36からアクチ
ュエータ22およびIJ IJ−フ弁25に制御信号を
出力して、酸素リッチ空気をエンジン11こ供給するよ
うにオン・オフ的な制御を行うようにしてもよい。
また、失火センサーとしては、実施例の如く排気ガス温
度を検出して失火状態を検出する失火センサー29の他
、失火発生時にはそのトルク変動に起因してエンジン1
に異常振動が発生することからエンジン1の振動を検出
して失火状態を検出する失火センサーを使用してもよい
。さらに、失火発生時を上記排気ガス温度またはエンジ
ン振動から直接的に検出する失火センサーの他、失火が
発生しやすい条件、例えばエンジン冷機時もしくは高地
使用時(空気密度低下時)などを、燃焼室壁温または大
気圧変動などから検出し、このような失火発生誘因時の
検出によって失火を間接的に検出する失火センサーを使
用してもよい。
〈実施例2〉 本例は第3図に示すように、グ気筒のディーゼルエンジ
ン36に対する実施例であり、前例と同様、空気中の酸
素含有比率を増大させる酸素濃度富化装置16はケース
14内に酸素透過膜15を収納してなり、酸素IJ ノ
チ空気供給通路12の送給ポンプ16により吸気通路2
の空気を酸素濃度富化装置13に送給し、吸引ポンプ1
7にて酸素リッチ空気を導出するものであって、この酸
素リッチ空気供給通路12の下流端は気筒数に応じた分
岐供給通路12a〜12dに分岐され、この分岐供給通
路12a〜12dは吸気通路2の各分岐吸気通路28〜
2dにそれぞれ開閉弁37a〜37dを介して接続され
、該開閉弁37a〜37dの独立作動により各気筒A、
Dに対し独立的に酸素リッチ空気が供給できるように構
成されている。
また、各気筒A、Dカ(ら排気ガスを導出する排気通路
4の各分岐排気通路4a〜4dには、排気ガス温度を検
出する失火センサー29a〜29dがそれぞれ配設され
、各失火センサー29a〜29dの検出信号は制御装置
68に出力され、この制御装置68によって前記開閉弁
378〜37dが独立制御され、失火気筒にのみ酸素リ
ッチ空気供給通路12から酸素IJ ’7チ空気を供給
するように設けられている。
なお、吸引ポンプ17下流の酸素IJ ノチ空気供給通
路12と窒素リッチ空気排出通路26とを接続するリリ
ーフ通路24に介設されたリリーフ弁25は、吸引ポン
プ17下流の酸素り、チ空気供給通路12における酸素
リッチ空気の圧力か所定値になったときに開作動して1
−眼圧力を規制するものである。
第7図(こは上記制御装置38の一例を示すものであり
、各失火センサー298〜29dからの検出信号はそれ
ぞれの比較回路39a〜39dで基準値(約60℃)と
比較され、この基準値より低い失火気筒について、比較
回路39a〜39dから該当する駆動回路40a〜40
dに信号を出力し、失火気筒に対応する開閉弁37a〜
37dを開作動するものであって、失火気筒にのみ酸素
すノチ空気供給通路12から酸素リッチ空気を供給し、
燃焼性を向上して着火性能を改善するものである。
本例においては、ディーゼルエンジンの吸入空気量は一
定であり、全気筒に対し前例のように酸素リッチ空気を
供給すると多量の酸素リッチ空気を必要とし、そのため
には酸素濃度富化装置16が大型化することから、酸素
リッチ空気を失火気筒にのみ供給して酸素リッチ空気を
有効利用し、酸素濃度富化装置13の小型化を図ったも
のである。
また、上記両実施例において、酸素濃度富化装置16と
しては酸素透過膜15による酸素透過膜方式の他に窒素
吸着方式も採用できる。
以上説明したように、本発明によれば、失火センサーに
より失火の発生もしくは失火の発生しゃすい状態を検出
し、失火発生時もしくは失火発生誘因時に、エンジンに
供給する吸入空気の酸素濃度を増大するようにしたこと
により、燃焼性を向上して失火状態を解消するがもしく
は失火の発生(1■) を未然に防止して、失火の発生に起因する排気浄化性能
の悪化、振動の発生、出力の低下等の弊害の発生を阻止
することができるものである。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施態様を例示1−1第1図および第2
図は実施例/を示し、第1図は概略構成図、第2図は制
御装置の一例を示すブロック図、第3図および第7図は
実施例2を示し、第3図は概略構成図、第7図は制御装
置の一例を示すブロック図である。 1・・・・・・エンジン、2,2a〜2d・旧・・吸気
通路、4.4a〜4d・・・・・・排気通路、12・・
・・・・酸素り。 チ空気供給通路、16・・・・・・酸素濃度富化装置、
15・・・・・・酸素透過膜、18・・・・・・酸素濃
度調整装置、22・・・・・・アクチュエータ、25・
・・・・・リリーフ弁、27゜38・・・・・・制御装
置、29.29a〜29d・・・・・・失火センサー、
57a〜37d・・・・・・開閉弁(12)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (力 空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃度富化
    装置と、該酸素濃度富化装置によって富化された酸素リ
    ッチ空気をエンジンに供給する酸素リッチ空気供給通路
    と、エンジンに供給する吸入空気の酸素濃度を調整する
    酸素濃度調整装置と、失火センサーを備え失火発生時も
    しくは失火発生誘因時にエンジンに供給する吸入空気の
    酸素濃度を増大させるように制御する制御装置とを備え
    たことを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP3693482A 1982-03-08 1982-03-08 エンジンの吸気装置 Pending JPS58155268A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6088858A (ja) * 1983-10-20 1985-05-18 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気装置
JPH0650221A (ja) * 1992-07-31 1994-02-22 Seiichi Watanabe 内燃機関
JP2005344514A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Kazuo Motochi 燃焼機関の補助ガス供給装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5846633B2 (ja) * 1973-11-28 1983-10-18 ヤマハハツドウキ カブシキガイシヤ カンイプ−ル

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