JPS58180746A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS58180746A
JPS58180746A JP6354482A JP6354482A JPS58180746A JP S58180746 A JPS58180746 A JP S58180746A JP 6354482 A JP6354482 A JP 6354482A JP 6354482 A JP6354482 A JP 6354482A JP S58180746 A JPS58180746 A JP S58180746A
Authority
JP
Japan
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engine
air
oxygen
passage
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
JP6354482A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Morita
泰之 森田
Haruhiko Sato
佐藤 東彦
Takashige Tokushima
徳島 孝成
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Toyo Kogyo Co Ltd filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP6354482A priority Critical patent/JPS58180746A/ja
Publication of JPS58180746A publication Critical patent/JPS58180746A/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
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/10Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone

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】 この発明は空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃度
富化装置を備えたエンジンの吸気装置に関するものであ
る。
空気の成分は主&:#素と窒素からなシ、酸素はエンジ
ンの燃焼に寄与するのに反し、窒素は吸熱作用をする性
質をもっているから、エンジンの燃焼効*を低下させる
欠点がある。そこで、従来、エンジンの吸入空気中にお
ける窒素濃度を下げ、堂の下げた分だけ酸素濃度の富化
された酸素リッチ空i[を燃I@富に供給してエンジン
の燃焼効率を高めようとする試みがなされている。
空気中の酸素含有比率を増大名せる酸素濃度富化装置と
しては、窒素吸着方式や酸素透過膜方式などが存在する
。前者はたとえばゼオライトに窒素t@脱着させて浮遊
した酸素を取り出し、窒素濃度が低く、酸素濃度の高い
酸素リンチ空気を得る方式であ)、後者はたとえばシリ
コン系ゴムの薄膜に空気を透過させて酸素リツナ空気を
得る方式(特開昭56−50253号参照)である。
上記酸素濃度富化装置を用いてエンジンの燃焼室に拳素
すッチ空tt供給すれば、エンジンの燃焼効率を高める
ことができるけれども、エンジンの軽食lIi運転時に
酸素リッチ空gLt供給すると、エンジンの燃焼効率が
上昇した分だけエンジンに要求される吸入空気量が低下
する。+のため、同じ出力を出すのにあたって一通常の
空気を供給する場合よりも、酸素リッチ空気を供給する
場合の方が、絞り弁の絞)量を小さくする必要があ)−
絞るためのエンジンの駆動損失、つ1111ンビングロ
スが増大する。したがって−軽負荷運転時に酸素リッチ
空gLt供紛してエンジンoia**率を高め、燃費の
低減を図ろうとしているにもかかわらず、絞り弁による
lンビンダ四スで十分な燃費効果を得ることができない
欠点tfする。
この発明は上記欠点を改善するためになされたもので、
エンジンの軽負荷領域に結ける空燃比が高負荷領域よシ
大倉(なるように制御することにより、軽負荷領域にお
ける酸素リッチ空気の供輪時に絞り弁を必要以上に絞如
過ぎることによるIンビングロスt−低減し、燃費効果
の向上tiiiることができるエンジンの吸気装置を提
供することを目的とする。
以下、この発明の寮施例を図面にしたがって説明する。
第1図において、1はエアクリーナ、2は通常の空気1
0吸気幽賂で、エアクリーナ1の下流における上記吸w
L踵路2には酸素透過膜)式O酸素濃度富化装置5が並
列に接続されてしする。この寮論例における酸素濃度富
化装置5はハウジング4内にシリコン系ゴムのような酸
素透過膜5を滴状に収納して構成された酸素透過膜方式
である。6はエアクリーナ1の下流における通常の空気
&を酸素透過lI5に導びくための空気導入通路、7は
酸素透過膜5に透過して空気中の酸素含有比率の増大し
た酸素リッチ空気すを導出するための導出通路、8は窒
素リッチ空気Gを導出するための導出通路で、酸素リッ
チ空気すの導出通路7は1常の空気aの吸9Ea路2に
連結されてしする。9は通常の空気aと酸素リッチ空気
すの吸気通路で、この通路9にはエンジン10の燃焼1
j!11に供給される@気量を測定するための空気量セ
ン?12゜吸気dの絞り弁15および燃料噴射弁14が
設けられている。
酸素濃度富化装置6の空気導入通路6には吸気通路2か
ら空gLats素透過膜5に導び(ためのダンプ16が
設けられ、また、酸素リッチ空wLbt導出するための
lンプ17がas7に設けられ、これらのポンプ16.
17はエンジン10&:よって駆動されるようになって
いる。18.19は通常の空気aのV!kaa路2と、
酸素リッチ空気すの導出通路7とにそれぞれ設けられた
制御弁で、一方の制御弁18が開動作すると禽、他方の
制御弁19が閉動作するように、両制御弁18.19は
Ov’lli度コントローラ20によって逆駆動される
ようになっている。#素濃度富化装置3における酸素リ
ッチ空9Lbの導出通路7と、窒素リッチ空気Oの導出
通路8とは、リリーフ弁21を介在1曽り/(イパス通
路22で連結され、リリーフ弁21は余剰の燵素リッチ
空気すを通路7から通路8&:放出させるための開閉動
作をする。25は燃料噴射弁14および0!濃度コント
ローラ200制御装置で一吸入空気量や負荷状114:
応じてエンジン10の燃焼室11への燃料噴射量および
酸素濃度を制御するものである。
第2図は上記制御装置29の要部の一例を示す可成的な
ブロック図で、24は空気量セン?12からの出力を受
けて燃料噴射弁14かもの基本噴射量を決定する基本噴
射量決定回路、25は基本噴射量決定回路24からの出
力を受けて電磁弁からなる燃料噴射弁14を駆動する電
磁弁駆動回路、26はこの駆動回路25の出力を補正す
る補正回路で、燃料噴射弁14のノズルからの基本噴射
量に対し、上記補正回路26によりエンジンの負荷状態
に応じた補正を加えるものである。
27はエンジンの負荷を検出する負荷センナ、28は負
荷センv27からの出力を受けてエンジンの軽負荷連転
と高負荷運転とを判別する負荷判別回路、29は電磁弁
駆動回路で、コントa−ラ20および電磁弁からなるリ
リーフ弁21を開閉駆動するとともに、補正回路26に
補正信号を入力する。
つぎに、上記構成の作動について説明する。
エンジンの暖気通路9に吸入される吸気量の吸気量が空
気量セン?12で検出され、その検出出力にもとづいて
第2図の基本噴射量決定回路24によ如燃料噴射弁14
から噴射される燃料噴射量が決定畜れ、電磁弁駆動回路
25によりて燃料噴射弁14が駆動され、燃料噴射弁1
4かもの燃料噴射量は[L量の増大にともなって増大す
る。
いま、エンジンが高負荷運転状態にあると龜、第2図の
負荷セン127からの出力を受けて負荷判別回路28に
より高負荷状IIを判別し、駆動−路29により、リリ
ーフ弁21t−開放すると同時に、0雪濃度コントロー
ラ20によって111111019を閉じ、lンプ16
.17の駆動によ−って酸素濃度富化装置5で生成され
た酸素リッチ空IEbは通路7から通路8へ放出されて
、エンジンC)@気14路9を流れない、上記制御弁1
9の閉動作によって、これと逆動作関係にある制御弁1
8が開放され、エンジン10の燃焼室11&:は吸気通
路2゜9を通って通常の空気量が吸入される。
エンジンの運転状態が高負荷から軽負荷に移行するのに
ともなって、0!濃度コントローラによって制御弁18
が開から閉へ、制御弁19が閉から開へと舶次移行し、
吸気d中の酸素濃度は―素すッチ空gLbの流入量に応
じて高(なる、今、エンジンが了イドリング運転にある
時、負荷センす27かもの出力が基準電圧v−以下とな
って・負荷判別回路28からの出力で、駆動回路29に
より制御弁19が全開、リリーフ弁21が全閉、制御弁
19と逆動作関係にある制御弁18が全閉となり、エン
ジンの燃焼*11には酸素リッチ空wLbのみが吸入さ
れると同時に、補正回路26に補正信号・を印加して、
燃料噴射弁14から噴射される燃料が基本噴射量より小
さく補正される。
このように、エンジンの燃焼室11に吸入される燃料噴
射量が少な□くなった分だけエンジンの出力を抑えるこ
とがで禽るから、吸気dの絞り弁1st−必要以上に絞
ることを要しない、つまり、アイドリング時において、
通常の空Kaを供給する場合と、酸素リッチ空気すを供
給する場合とで、絞り弁15の絞り量が同じであると、
その吸11の量は空気量センす12で検出されるから、
噴射弁14からの燃料噴射量が同じとなり、酸素リツを
空気すによってエンジンの燃焼効率が上ツタ分だけエン
ジン出力が増加する。そこで、アイドリング時のエンジ
ン出力を同じようにしようとすれば、絞り弁15の絞り
量t−通常の空気量よ勤も酸素リッチ空気すの方が小さ
くなるようにしなければならない、しかし、絞り弁13
を小さく絞れば、エンジンのメンビングロスがそれだけ
増大し、アイドリング時に酸素リッチ空気bf供給して
、エンジンの燃焼効率を高めたのにもかかわらず、上記
yy>ビングロスで、燃費を下げることかで書なしA。
ところが、この発明にしたがえば、アイドリングのよう
な軽食#領域で、噴射弁14かもの儀料゛噴射量を少な
くして燃焼室11に吸入される吸気と燃料の空燃比を高
負荷時よりも大吉くすることにより、絞り弁13を通常
の空9IL&の吸入時と同じ絞り量にすることがで吉る
かも、エンジンのメンピングリス會増大させることがな
く、シたがって、軽負荷時に酸素リッチ空気すを吸入す
ることにより、エンジンの燃焼効率を高めて燃費の低減
を図ることがで吉る。
上記★施例においては、軽負荷領域で空働比を大吉くす
る手段として、燃料噴射量を少な(する場合について説
明したけれども、1113図に示すように、空気量セン
112tバイパスするバイパス通路sotmxa路9に
設け、該バイパス通路50に設定負荷以下で開かれる電
磁弁61を設け、吸気dの一部を空気量セン?12の上
流側から絞〕弁13の下流側に流すようにしてもよい、
このようにすることにより、噴射弁14からの燃料噴射
量1J)通常の空気1と酸素リッチ空気bl供給する場
合とで同じであっても、バイパス通8301−通って軽
食Wt領域で!気量を増大させることがで吉て一空燃比
を大吉くすることがで吉る。したがツテー絞り弁i s
t必要以上に絞ることによるエンジンのボンピングロス
を低減し、燃費の向上をぼることがで吉る。
なお、上記各実施例において、酸素濃度富化装置3は酸
素透過膜方式について説明したけれども、窒素吸着方式
であってもよく、また、上記富化装置5の駆動lンプ1
6.17に代えて、空気1゜1の導入出をエンジン10
0駆動にもとづく負圧系で行なってもよい。
この発明は以上詳述したように、エンジンの偏負荷領域
における空燃比が高貴1rIIII域よ勤大璽(なるよ
うに制御することにより一観負荷領域に招ける酸素リッ
チ空気の供紛時に絞勤弁を必要以上に絞り過ぎることに
よるボンピングロスを紙滅し、燃費効果の向上を図るこ
とがで龜るエンジンの吸気装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るエンジンの吸気装置〇−例を示
す轍路線図、vX2図は上記@気装置における酸素リッ
チ空気の制御ll系を示す電気的なブーツク回路図、第
5図は他の例を示すエンジンの吸気装置の轍路線図であ
る。 2.9・・・吸気通路、6・・・酸素濃度富化装置、7
゜22・・・酸素リッチ空気の通路、11・・・エンジ
ンの燃焼室、12・・・空気量センナ・16・・・絞〕
弁−14・・・燃料噴射弁、21・・・リリーフ弁、2
0・・・0.濃度コントローラ、25・・・制御装置、
26−・被圧1絡、27・・・負性センサ、28−・・
負荷判111回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃度富化
    装置を備え、この酸素濃度富化装置によって富化された
    酸素リッチ空気を少なくともエンジンの軽負荷状態で燃
    焼室に供給するようにしたエンジンにおいて、エンジン
    の軽負荷領域における空燃比が高負荷領域より大きくな
    るように制御する制御装置を設けたことを特徴とするエ
    ンジン011気装置。
JP6354482A 1982-04-15 1982-04-15 エンジンの吸気装置 Pending JPS58180746A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678526A (en) * 1996-08-09 1997-10-21 Ford Global Technologies, Inc. System and diagnostic method for providing internal combustion engine with oxygen enriched air

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678526A (en) * 1996-08-09 1997-10-21 Ford Global Technologies, Inc. System and diagnostic method for providing internal combustion engine with oxygen enriched air

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