JPH055432A - Intake and exhaust structure for engine - Google Patents
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- JPH055432A JPH055432A JP3158550A JP15855091A JPH055432A JP H055432 A JPH055432 A JP H055432A JP 3158550 A JP3158550 A JP 3158550A JP 15855091 A JP15855091 A JP 15855091A JP H055432 A JPH055432 A JP H055432A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気浄化性能を確保し
つつ燃費性能を改善するようにしたエンジンの吸排気構
造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake / exhaust structure for an engine, which improves fuel efficiency while ensuring exhaust purification performance.
【0002】[0002]
【従来の技術】エンジンの燃費性の改善を行う際に、空
燃比のリーン化が有効であり、そのために燃焼室内に燃
料を偏在化させて成層燃焼を行うことが、例えば、実開
昭64−56534 号公報に見られるように公知である。この
先行例での燃料の成層化は、圧縮燃焼室に直接燃料を供
給する燃料噴射弁を配設し、点火プラグ近傍に燃料を偏
在させて良好な着火性を確保しつつ全体として空燃比の
リーン化を実現しようとするものである。2. Description of the Related Art A lean air-fuel ratio is effective in improving the fuel efficiency of an engine. For this reason, uneven distribution of fuel in the combustion chamber to carry out stratified combustion has been described, for example, It is publicly known as seen in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56534. In the fuel stratification in this prior art example, a fuel injection valve for directly supplying the fuel to the compression combustion chamber is arranged, and the fuel is unevenly distributed in the vicinity of the spark plug to secure good ignitability while maintaining the air-fuel ratio as a whole. It aims to achieve leanness.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかして、前記のよう
な成層燃焼の技術には、次のようなエミッション性の問
題があり、大幅な燃費性能の改善を得ることが困難とな
っている。However, the above-described stratified combustion technique has the following problem of emission characteristics, and it is difficult to obtain a significant improvement in fuel efficiency.
【0004】すなわち、第1に、空燃比のリーン化に伴
って混合気が理論空燃比の領域を外れるため、従来の三
元触媒の使用ができず、リーン条件でも良好なNOx浄
化が行える高性能の触媒が実用化されない限りはNOx
の浄化が不十分で排出量が多くなることから、エンジン
燃焼でNOxの発生量を抑制するようにしなければなら
ない。第2に、燃費性を大幅に改善するには極端なリー
ン化が必要となるが、このリーン化にともなって排気ガ
ス温度が極端に低下し、触媒が酸化反応を行うための活
性温度に達せず、未燃焼成分などの浄化が十分に得られ
ない。That is, first, since the air-fuel mixture goes out of the stoichiometric air-fuel ratio region as the air-fuel ratio becomes leaner, the conventional three-way catalyst cannot be used, and excellent NOx purification can be performed even under lean conditions. NOx unless a high-performance catalyst is put to practical use
However, the amount of NOx generated must be suppressed by engine combustion, because the purification is insufficient and the amount of emission increases. Secondly, in order to significantly improve the fuel efficiency, it is necessary to make it extremely lean, but with this leaning, the exhaust gas temperature drops extremely, and the catalyst reaches the activation temperature for carrying out the oxidation reaction. As a result, unburned components cannot be sufficiently purified.
【0005】また、上記のような問題に対して、吸気閉
時期を遅らせて圧縮上死点での燃焼室の圧力、温度を下
げることで燃焼を抑制し、NOx発生量を低減すると共
に、後燃えを促進させることで排気ガス温度を上昇させ
るか、または、吸気を絞って燃焼室内の空気充填量を抑
制することで排気ガス温度を上昇させることが可能であ
る。しかし、これらの手法によるエミッション性の改善
では、最も燃費性能の改善が期待されるアイドル領域か
ら軽負荷領域において燃焼が悪化するため、滑らかな運
転性を確保するためには燃料増量が必要となり、燃費性
の改善が不十分となる問題を有する。In order to solve the above problems, the intake closing timing is delayed to lower the pressure and temperature of the combustion chamber at the compression top dead center to suppress combustion and reduce the amount of NOx produced. It is possible to raise the exhaust gas temperature by promoting combustion, or raise the exhaust gas temperature by restricting the intake air to suppress the air filling amount in the combustion chamber. However, with the improvement of the emission performance by these methods, the combustion deteriorates from the idle region to the light load region where the most improvement in fuel efficiency performance is expected, so it is necessary to increase the fuel amount to ensure smooth drivability. There is a problem that improvement in fuel efficiency is insufficient.
【0006】そこで、本発明は上記事情に鑑み、燃焼悪
化を生じることなくNOxの発生を低減すると共に排気
ガス温度を上昇させて成層燃焼によって大幅な燃費性の
改善が行えるようにしたエンジンの吸排気構造を提供す
ることを目的とするものである。In view of the above circumstances, therefore, the present invention reduces the generation of NOx without causing deterioration of combustion and raises the temperature of exhaust gas to improve the fuel efficiency significantly by stratified combustion. It is intended to provide an exhaust structure.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のエンジンの吸排気構造は、複数の気筒を有する
エンジンで、所定負荷以下の軽負荷領域において一部の
気筒への燃料の供給を停止して該気筒での燃焼を休止す
る燃料供給装置と、上記休止気筒の圧縮燃焼室から圧力
の上昇した吸気を運転気筒の吸気燃焼室に導入する連通
路とを備えてなる。In order to achieve the above object, an engine intake / exhaust structure of the present invention is an engine having a plurality of cylinders, and supplies fuel to some cylinders in a light load region of a predetermined load or less. And a communication passage for introducing intake air whose pressure has increased from the compression combustion chamber of the idle cylinder into the intake combustion chamber of the operating cylinder.
【0008】また、上記連通路には所定の圧力差以上で
開弁するワンウェイバルブを設置し、さらに、各気筒の
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を設置するこ
とが好適である。Further, it is preferable to install a one-way valve that opens at a predetermined pressure difference or more in the communication passage, and further install a fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber of each cylinder.
【0009】[0009]
【作用および効果】上記のようなエンジンの吸排気構造
では、軽負荷領域においては、燃料供給装置によって一
部の気筒は燃料の供給を停止した休止気筒とし他の運転
気筒によって所定の出力を得るものであり、同一出力を
得るための燃焼効率の向上によって燃費性を改善すると
共に、上記休止気筒の圧縮燃焼室で断熱圧縮して圧力お
よび温度の上昇した吸気を連通路を経て運転気筒の吸気
燃焼室に圧送することで、この吸気温度の上昇で燃焼温
度を高めて燃焼性を向上すると共に、排気ガス温度を高
めることができ、これにより触媒温度が上昇して活性化
による浄化性能が高まり、ひいては運転気筒での成層燃
焼によるリーン化が可能となり、NOx、HC、CO等
の良好な浄化によるエミッション性を確保しつつ燃費性
能の改善が行えるものである。In the intake / exhaust structure of the engine as described above, in the light load region, some cylinders are set as idle cylinders in which fuel supply is stopped by the fuel supply device to obtain a predetermined output by other operating cylinders. The fuel efficiency is improved by improving the combustion efficiency to obtain the same output, and the intake air whose pressure and temperature have been increased by adiabatic compression in the compression combustion chamber of the idle cylinder is introduced into the intake air of the operating cylinder through the communication passage. By pumping to the combustion chamber, this rise in intake air temperature raises the combustion temperature and improves the combustibility, as well as the exhaust gas temperature, which increases the catalyst temperature and enhances the purification performance by activation. As a result, it becomes possible to make lean by stratified combustion in the operating cylinder, and it is possible to improve fuel efficiency while ensuring emission characteristics through good purification of NOx, HC, CO, etc. Than it is.
【0010】また、前記連通路に所定の圧力差以上で開
弁するワンウェイバルブを設置すると、圧力の上昇した
吸気が確実に圧送でき、さらに、各気筒の燃焼室内に直
接燃料を噴射する燃料噴射弁を設置すると、燃料の偏在
化による成層燃焼が容易に実施できる。If a one-way valve that opens at a predetermined pressure difference or more is installed in the communication passage, intake air with an increased pressure can be reliably pumped, and further, fuel injection for injecting fuel directly into the combustion chamber of each cylinder is possible. If a valve is installed, stratified charge combustion can be easily performed due to uneven distribution of fuel.
【0011】[0011]
【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図1および図2は一実施例の吸排気構造を備えた2
気筒ロータリピストンエンジンの全体構成を示し、図1
では2つの気筒を左右に展開して示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show a structure including an intake / exhaust structure of an embodiment 2
Fig. 1 shows the overall structure of a cylinder rotary piston engine.
Then, the two cylinders are shown expanded to the left and right.
【0012】ロータリピストンエンジンEのケーシング
は、内周面がトロコイド状に形成されて並列に配置され
たロータハウジング11,11 と、これらの各ロータハウジ
ング11,11 の両側に位置するサイドハウジング12,12 と
中間のインタメディエイトハウジング13とを備え、これ
らにより第1気筒A(後述の運転気筒)と第2気筒B
(同休止気筒)が形成されている。これらの各気筒A,
B内の空間にはそれぞれほぼ三角形のロータ15,15 が収
容されており、各ロータ15は偏心軸16に支承されて遊星
回転運動するようになっている。そしてこの各ロータ15
により、各気筒A,B内の空間がそれぞれ3つの燃焼室
17(作動室)に区画されるとともに、ロータ15の回転に
伴って吸気、圧縮、爆発および排気の各行程が行われる
ようになっている。上記ロータ15は一側面の内周に形成
された内歯ギヤが両端サイドハウジング12に固着された
外歯ギヤに噛合して所定の位相差(180 °)で遊星回転
運動するように連係されている。The casing of the rotary piston engine E includes rotor housings 11 and 11 whose inner peripheral surfaces are formed in a trochoid shape and are arranged in parallel, and side housings 12 and 11 located on both sides of the rotor housings 11 and 11, respectively. 12 and an intermediate intermediate housing 13, which are used as a first cylinder A (operating cylinder described later) and a second cylinder B.
(The same idle cylinder) is formed. Each of these cylinders A,
The space in B accommodates substantially triangular rotors 15 and 15, respectively, and each rotor 15 is supported by an eccentric shaft 16 so as to make a planetary rotational movement. And this each rotor 15
As a result, the space inside each cylinder A, B has three combustion chambers.
It is divided into 17 (working chambers), and the intake, compression, explosion, and exhaust strokes are performed as the rotor 15 rotates. The rotor 15 is linked so that an internal gear formed on the inner periphery of one side surface meshes with an external gear fixed to the side housings 12 at both ends so as to make a planetary rotational movement with a predetermined phase difference (180 °). There is.
【0013】なお、詳細は図示していないが、前記ロー
タ15には各燃焼室17間のシールを行うために、各頂部に
ロータハウジング内周面に当接するアペックスシール
が、両側面の各辺に沿って頂部と頂部を結ぶ弓形にサイ
ドシールが、さらに各頂部の両側にコーナシールがそれ
ぞれ装着され、内周側側面にはオイルシールが装着され
ている。Although not shown in detail, in order to seal between the combustion chambers 17, the rotor 15 has apex seals abutting against the inner peripheral surface of the rotor housing at the tops of the rotors 15 on both sides. Side seals are attached in an arc shape connecting the tops along the top, corner seals are attached to both sides of each top, and oil seals are attached to the inner peripheral side surface.
【0014】上記サイドハウジング12またはインターメ
ディエイトハウジング13には、各気筒A,Bに対してそ
れぞれ吸気行程が行われるべき位置で燃焼室17に開口す
る吸気ポート21が形成されている。各気筒A,Bの吸気
ポート21には独立吸気通路22a,22b がそれぞれ接続さ
れ、両側の独立吸気通路22a,22b がサージタンク23に集
合され、上流側の集合吸気通路22にメインスロットル弁
25が介装され、さらに上流の吸気通路22には吸気量を検
出するエアフローセンサ26が配設されている。また、両
側の気筒に対するそれぞれの独立吸気通路22a,22b に
は、マニホールド噴射弁27a,27b が配設されると共に、
第1気筒A(運転気筒)に対する独立吸気通路22a には
マニホールド噴射弁27a より下流側に該通路を開閉する
吸気カットバルブ29が介装されている。The side housing 12 or the intermediate housing 13 is formed with an intake port 21 which opens into the combustion chamber 17 at a position where an intake stroke is to be performed for each cylinder A, B. Independent intake passages 22a and 22b are respectively connected to the intake ports 21 of the cylinders A and B, the independent intake passages 22a and 22b on both sides are gathered in the surge tank 23, and the main throttle valve is provided in the upstream gathered intake passage 22.
An air flow sensor 26 for detecting the amount of intake air is provided in the intake passage 22 further upstream. Manifold injection valves 27a and 27b are provided in the independent intake passages 22a and 22b for the cylinders on both sides, and
An intake cut valve 29 for opening / closing the independent intake passage 22a for the first cylinder A (operating cylinder) is provided downstream of the manifold injection valve 27a.
【0015】また、各気筒A,Bのロータハウジング11
には、排気行程が行われるべき位置で燃焼室17に開口す
る排気ポート31が形成されるとともに、爆発行程が行わ
れるべき位置に点火プラグ32が配設されている。さら
に、第1および第2気筒A,Bの各点火プラグ32に隣接
して第1および第2筒内高圧噴射弁33a,33b が設置さ
れ、この筒内高圧噴射弁33a,33b によって燃焼室17に直
接燃料が噴射供給される。各気筒A,Bの排気ポート31
にはそれぞれ排気通路35が接続され、両側の排気通路35
は下流側で集合し、この集合部分に触媒装置36が介装さ
れている。また、第2気筒B(休止気筒)における排気
ポート31(排気通路35でもよい)には、排気カットバル
ブ37が介装されている。前記第1および第2気筒A,B
の各筒内高圧噴射弁33a,33b には、それぞれ高圧燃料噴
射ポンプ38からの燃料通路が接続され、加圧燃料が送給
される。Also, the rotor housing 11 of each cylinder A, B
An exhaust port 31 that opens into the combustion chamber 17 is formed at a position where an exhaust stroke should be performed, and an ignition plug 32 is disposed at a position where an explosion stroke should be performed. Further, first and second in-cylinder high pressure injection valves 33a and 33b are installed adjacent to the respective ignition plugs 32 of the first and second cylinders A and B, and the combustion chamber 17 is provided by these in-cylinder high pressure injection valves 33a and 33b. Fuel is directly injected and supplied to. Exhaust port 31 of each cylinder A, B
The exhaust passages 35 are connected to the exhaust passages 35 on both sides.
Are assembled on the downstream side, and the catalyst device 36 is interposed in this assembled portion. Further, an exhaust cut valve 37 is provided in the exhaust port 31 (or the exhaust passage 35) of the second cylinder B (rest cylinder). The first and second cylinders A and B
A fuel passage from a high-pressure fuel injection pump 38 is connected to each in-cylinder high-pressure injection valve 33a, 33b, and pressurized fuel is supplied.
【0016】一方、第1気筒A側のインタメディエイト
ハウジング13(サイドハウジング12でもよい)の内側面
には、吸気ポート21の近傍に吸気行程にある燃焼室17に
連通する補助吸気ポート40が開口され、また、第2気筒
B側のインタメディエイトハウジング13(サイドハウジ
ング12でもよい)の内側面には、吸気ポート21の近傍に
吸気行程から圧縮行程にある燃焼室17に連通する送気ポ
ート41が開口されている。そして、上記補助吸気ポート
40と送気ポート41とが連通路42によって連通され、該連
通路42には送気ポート41側の圧力が補助吸気ポート40側
の圧力より所定値以上に高くなった際に開作動するワン
ウェイバルブ43が介装されると共に、該ワンウェイバル
ブ43より補助吸気ポート40側に該連通路42を開閉する送
気カットバルブ44が配設されている。上記連通路42は、
図2に示すようにインターメディエイトハウジング13内
に貫通形成される。On the other hand, on the inner surface of the intermediate housing 13 (or side housing 12) on the side of the first cylinder A, an auxiliary intake port 40 communicating with the combustion chamber 17 in the intake stroke near the intake port 21 is provided. On the inner side surface of the intermediate housing 13 (which may be the side housing 12) on the second cylinder B side, which is opened, air is communicated with the combustion chamber 17 in the vicinity of the intake port 21 from the intake stroke to the compression stroke. Port 41 is open. And the auxiliary intake port
40 and the air supply port 41 are communicated with each other by a communication passage 42, and the one-way opening operation is performed in the communication passage 42 when the pressure on the air supply port 41 side becomes higher than a pressure on the auxiliary intake port 40 side by a predetermined value or more. A valve 43 is provided, and an air supply cut valve 44 that opens and closes the communication passage 42 is provided on the auxiliary intake port 40 side of the one-way valve 43. The communication passage 42 is
As shown in FIG. 2, it is formed through the inside of the intermediate housing 13.
【0017】前記両マニホールド噴射弁27a,27b 、第1
および第2筒内高圧噴射弁33a,33b、高圧燃料噴射ポン
プ38を備え、燃料噴射制御を行う燃料供給装置20は、エ
ンジン負荷が所定値以下の軽負荷領域においては、第1
筒内高圧噴射弁33a のみによって燃料噴射を行い、他の
噴射弁27a,27b,33b による燃料噴射を停止して第2気筒
Bへの燃料供給をカットし、第2気筒Bを休止して第1
気筒Aのみで運転を行うものである。そして、上記燃料
供給装置20による燃料供給制御は、一部がエンジン全体
の制御を行うコントローラ50によって構成されている。Both of the manifold injection valves 27a and 27b, the first
Further, the fuel supply device 20 including the second in-cylinder high pressure injection valves 33a and 33b and the high pressure fuel injection pump 38 and performing the fuel injection control has the first load in the light load region where the engine load is equal to or lower than a predetermined value.
Fuel injection is performed only by the in-cylinder high-pressure injection valve 33a, fuel injection by the other injection valves 27a, 27b, 33b is stopped to cut off fuel supply to the second cylinder B, and the second cylinder B is deactivated. 1
The operation is performed only by the cylinder A. A part of the fuel supply control by the fuel supply device 20 is constituted by a controller 50 that controls the entire engine.
【0018】また、前記メインスロットル弁25にはスロ
ットルモータ51が接続されて、該スロットルモータ51の
作動によって所定スロットル開度に開閉駆動される。ま
た、前記吸気カットバルブ29、排気カットバルブ37およ
び送気カットバルブ44にはそれぞれアクチュエータ52,5
3,54が設置され、該アクチュエータ52〜54の作動によっ
て各カットバルブ29,37,44の開閉操作が行われる。そし
て、上記スロットルモータ51、各カットバルブ29,37,44
のアクチュエータ52〜54に対しては、前記コントローラ
50から制御信号が出力されて、運転状態に応じてその作
動が制御される。A throttle motor 51 is connected to the main throttle valve 25, and is opened / closed to a predetermined throttle opening by the operation of the throttle motor 51. Further, the intake cut valve 29, the exhaust cut valve 37, and the air cut valve 44 have actuators 52, 5 respectively.
3, 54 are installed, and the cut valves 29, 37, 44 are opened and closed by operating the actuators 52 to 54. Then, the throttle motor 51, each cut valve 29, 37, 44
For the actuators 52 to 54 of
A control signal is output from 50, and its operation is controlled according to the operating state.
【0019】上記コントローラ50には、運転状態を検出
するために、前記エアフローセンサ26からの吸入空気量
信号、アクセル操作量(エンジン負荷)を検出するアク
セルセンサ55からのアクセル開度信号、エンジン回転数
を検出する回転センサ56からの回転数信号などがそれぞ
れ入力される。The controller 50 includes an intake air amount signal from the air flow sensor 26, an accelerator opening signal from an accelerator sensor 55 for detecting an accelerator operation amount (engine load), and an engine rotation speed in order to detect an operating state. A rotation speed signal or the like is input from a rotation sensor 56 that detects the number of rotations.
【0020】このコントローラ50による吸気および燃料
制御を図4のフローチャートに基づいて説明する。制御
スタート後、ステップS1で各種センサからの検出信号
を読み込み、ステップS2で制御マップから現在の運転
状態が軽負荷領域か否かを判定する。この制御マップ
は、例えば、図3に示すように、エンジン回転数とアク
セル開度とによって設定され、低アクセル開度でかつ低
回転領域の運転状態が軽負荷領域Lに設定され、それ以
外が中高負荷領域Hに設定されている。The intake and fuel control by the controller 50 will be described with reference to the flowchart of FIG. After the control is started, detection signals from various sensors are read in step S1, and it is determined in step S2 whether or not the current operating state is in the light load region. For example, as shown in FIG. 3, this control map is set by the engine speed and the accelerator opening degree, the operating state of the low accelerator opening degree and the low rotation speed area is set to the light load area L, and other than that is set. It is set to the medium / high load region H.
【0021】上記ステップS2の判定がYESで軽負荷
領域Lにある場合には、ステップS3に進んでメインス
ロットル弁25を全開状態に開作動すると共に、ステップ
S4で吸気カットバルブ29および排気カットバルブ37を
閉作動する一方、ステップS5で送気カットバルブ44を
開作動する。また、ステップS6で第2気筒Bに対する
筒内高圧噴射弁33b による燃料噴射を停止すると共に、
両気筒A,Bに対するマニホールド噴射弁27a,27b によ
る燃料噴射を停止する。If the determination in step S2 is YES and the vehicle is in the light load region L, the process proceeds to step S3 to open the main throttle valve 25 to the fully open state, and at step S4, the intake cut valve 29 and the exhaust cut valve are opened. While closing 37, the air cut valve 44 is opened in step S5. Further, in step S6, the fuel injection by the in-cylinder high pressure injection valve 33b to the second cylinder B is stopped, and
The fuel injection by the manifold injection valves 27a, 27b for both cylinders A, B is stopped.
【0022】そして、ステップS7でアクセル開度に基
づく基本噴射量に各種補正を施して燃料噴射量を演算
し、ステップS8でこの燃料噴射量に対応する信号を高
圧燃料噴射ポンプ38に出力して、第1気筒Aに対する第
1筒内高圧噴射弁33a による燃料噴射を実行し、この噴
射量によって負荷制御を行う。Then, in step S7, various corrections are made to the basic injection amount based on the accelerator opening to calculate the fuel injection amount, and in step S8 a signal corresponding to this fuel injection amount is output to the high pressure fuel injection pump 38. , The fuel is injected into the first cylinder A by the first in-cylinder high-pressure injection valve 33a, and the load is controlled by this injection amount.
【0023】一方、上記ステップS2の判定がNOで中
高負荷領域Hにある場合には、ステップS9に進んでア
クセル開度に基づくメインスロットル弁25の開度を演算
するものであり、このスロットル開度で負荷制御を行
う。そして、ステップS10で上記スロットル開度に対応
した制御信号をスロットルモータ51に出力してメインス
ロットル弁25を駆動する。また、ステップS11で吸気カ
ットバルブ29および排気カットバルブ37を開作動する一
方、ステップS12で送気カットバルブ44を閉作動する。On the other hand, if the determination in step S2 is NO and the vehicle is in the medium / high load region H, the process proceeds to step S9 to calculate the opening of the main throttle valve 25 based on the accelerator opening. The load is controlled in degrees. Then, in step S10, a control signal corresponding to the throttle opening is output to the throttle motor 51 to drive the main throttle valve 25. Further, the intake cut valve 29 and the exhaust cut valve 37 are opened in step S11, while the air supply cut valve 44 is closed in step S12.
【0024】燃料噴射については、ステップS13で第1
および第2気筒A,Bに対する第1および第2筒内高圧
噴射弁33a,33b による燃料噴射を所定値に固定するのに
対し、ステップS14で吸入空気量およびエンジン回転数
に基づく基本噴射量に各種補正を施して燃料噴射量を演
算し、ステップS15でこの燃料噴射量に対応する信号を
第1および第2気筒A,Bに対するマニホールド噴射弁
27a,27b に出力して、両気筒に対し吸気通路22a,22b か
ら燃料の供給を実行する。Regarding fuel injection, firstly in step S13
While the fuel injection by the first and second in-cylinder high pressure injection valves 33a, 33b to the second cylinders A, B is fixed to a predetermined value, the intake air amount and the basic injection amount based on the engine speed are set in step S14. The fuel injection amount is calculated by performing various corrections, and a signal corresponding to this fuel injection amount is output in step S15 to the manifold injection valves for the first and second cylinders A and B.
27a, 27b to supply fuel to both cylinders from the intake passages 22a, 22b.
【0025】上記のような処理による作用を説明すれ
ば、軽負荷領域Lにある場合には、第1気筒Aを運転気
筒に、第2気筒Bを休止気筒とするものである。すなわ
ち、まず、この軽負荷領域Lでは吸気カットバルブ29が
閉じ、送気カットバルブ44が開いていることから、吸気
は全開のメインスロットル弁25を通って第2気筒Bに対
する独立吸気通路22b から吸気ポート21を経て、第2気
筒Bの吸気燃焼室17に流入し、この燃焼室17が圧縮行程
に移行してその後期の圧縮による圧力が上昇して、ワン
ウェイバルブ43が開いた際に、断熱圧縮されて圧力およ
び温度の上昇した吸気が連通路42を通って第1気筒Aの
吸気燃焼室17に圧送される。Explaining the operation of the above-mentioned processing, when in the light load region L, the first cylinder A is the operating cylinder and the second cylinder B is the idle cylinder. That is, first, in the light load region L, the intake cut valve 29 is closed and the air feed cut valve 44 is opened. Therefore, the intake air passes through the fully open main throttle valve 25 and from the independent intake passage 22b for the second cylinder B. When it flows into the intake combustion chamber 17 of the second cylinder B through the intake port 21, this combustion chamber 17 shifts to the compression stroke, the pressure due to compression in the latter period rises, and the one-way valve 43 opens, The intake air, which has been adiabatically compressed and whose pressure and temperature have risen, is pressure-fed to the intake combustion chamber 17 of the first cylinder A through the communication passage 42.
【0026】また、この第1気筒Aの筒内高圧噴射弁33
a によって負荷に応じた燃料が点火プラグ32の近傍に偏
在するように噴射され、成層燃焼が行われる。燃焼後の
排気ガスは、排気ポート31から排気通路35に排出され、
触媒装置36で浄化されてから大気放出される。その際、
排気カットバルブ37が閉じていることから、第1気筒A
からの排気ガスが休止気筒で圧力の高くない第2気筒B
の排気ポート31から燃焼室17内に流入するのを防止する
と共に、第2気筒Bの排気行程となる姿勢の燃焼室17に
残留している空気が排気通路35に排出することが防止さ
れる。The in-cylinder high pressure injection valve 33 of the first cylinder A is also used.
By a, fuel corresponding to the load is injected so as to be unevenly distributed in the vicinity of the spark plug 32, and stratified charge combustion is performed. The exhaust gas after combustion is discharged from the exhaust port 31 to the exhaust passage 35,
After being purified by the catalyst device 36, it is released into the atmosphere. that time,
Since the exhaust cut valve 37 is closed, the first cylinder A
Exhaust gas from the second cylinder B where the pressure is not high in the idle cylinder
From flowing into the combustion chamber 17 from the exhaust port 31 of the second cylinder B, and preventing the air remaining in the combustion chamber 17 in the posture of the exhaust stroke of the second cylinder B from being discharged to the exhaust passage 35. ..
【0027】そして、上記のような軽負荷運転では、運
転気筒である第1気筒Aに対しては補助吸気ポート40か
ら第2気筒Bで断熱圧縮されて温度の上昇した吸気が流
入することで、成層燃焼における燃焼温度が高くなり、
昇温した排気ガスが排気ポート31から触媒装置36に流入
し、この触媒温度を上昇させて十分に活性化させてNO
x、HC、CO等の良好な浄化を行う。また、運転気筒
数の低減に伴い、両気筒で運転する際にはそれぞれの気
筒に少量ずつの燃料の供給にともなって発熱量も少なく
排気ガス温度が低くなるのに比べ、同一出力を単一気筒
で得るために第1気筒Aに供給する燃料量は多く、排気
ガス温度が高くなるものである。In the light load operation as described above, the intake air whose temperature has risen due to adiabatic compression in the second cylinder B from the auxiliary intake port 40 flows into the first cylinder A, which is the operating cylinder. , The combustion temperature in stratified combustion becomes higher,
The exhaust gas whose temperature has risen flows into the catalyst device 36 from the exhaust port 31 and raises the catalyst temperature to fully activate the NO gas.
Performs good purification of x, HC, CO, etc. In addition, as the number of operating cylinders is reduced, when operating with both cylinders, the amount of heat generated is small and the exhaust gas temperature decreases with the supply of a small amount of fuel to each cylinder. The amount of fuel supplied to the first cylinder A in order to obtain it in the cylinder is large, and the exhaust gas temperature becomes high.
【0028】さらに、メインスロットル弁25が全開で第
1筒内高圧噴射弁33a の噴射量による負荷制御であるこ
とから、ポンピングロスが低減して成層燃焼によるリー
ン化に加えて燃費性能がさらに高くなる。Further, since the main throttle valve 25 is fully opened and the load control is performed by the injection amount of the first in-cylinder high pressure injection valve 33a, the pumping loss is reduced and the fuel consumption performance is further enhanced in addition to the lean combustion by stratified combustion. Become.
【0029】一方、中高負荷運転では、両気筒A,Bに
よる運転を行って要求出力を確保する。すなわち、負荷
に応じた開度に開いているメインスロットル弁25を介し
て流入した吸気は、吸気カットバルブ29が開いているこ
とから両側の独立吸気通路22a,22b から吸気ポート21を
経て各気筒A,Bの吸気燃焼室17に流入し、また、送気
カットバルブ44が閉じて連通路42を通しての吸気の流れ
もなく、吸気はそれぞれの気筒で圧縮、爆発排気され
る。そして、燃料は主にマニホールド噴射弁27a,27b に
よって供給され、あらかじめ吸気通路内で吸気と混合さ
れて気化、霧化が促進されて良好な燃焼性を得ると共
に、筒内高圧噴射弁33a,33b からは所定量の燃料噴射を
行って、噴射弁の冷却および詰まりの防止によって作動
信頼性を得るようにしている。また、排気カットバルブ
37が開いて、それぞれの気筒で燃焼された排気ガスが排
気通路35に排出され、触媒装置36で浄化される。On the other hand, in the medium to high load operation, the required output is ensured by operating with both cylinders A and B. That is, the intake air that has flowed in through the main throttle valve 25 that is opened to the degree of opening corresponding to the load is opened from the intake cut valve 29, and therefore, from the independent intake passages 22a, 22b on both sides through the intake port 21 and each cylinder. The air flows into the intake combustion chambers 17 of A and B, and the air cut valve 44 is closed so that there is no flow of intake air through the communication passage 42, and the intake air is compressed and explosively exhausted in each cylinder. Then, the fuel is mainly supplied by the manifold injection valves 27a, 27b, and is mixed with the intake air in the intake passage in advance to promote vaporization and atomization to obtain good combustibility, and the in-cylinder high pressure injection valves 33a, 33b. In this way, a predetermined amount of fuel is injected, and operation reliability is obtained by cooling the injection valve and preventing clogging. Also, exhaust cut valve
37 is opened, the exhaust gas burned in each cylinder is discharged to the exhaust passage 35, and is purified by the catalyst device 36.
【0030】上記のような実施例によれば、吸気の前段
圧縮によって吸気温度を高め、排気ガス温度を上昇させ
ることによる触媒装置36の良好な浄化性能を維持してエ
ミッション性を確保することができると共に、成層燃焼
の実施で燃費性との両立が図れるものである。According to the above-described embodiment, it is possible to maintain the good purification performance of the catalyst device 36 by raising the intake air temperature and the exhaust gas temperature by the pre-stage compression of the intake air and to secure the emission performance. At the same time, it is possible to achieve compatibility with fuel efficiency by implementing stratified combustion.
【0031】上記実施例においてはロータリピストンエ
ンジンの例について説明したが、その他の多気筒エンジ
ンについても本発明は適用可能である。Although the example of the rotary piston engine has been described in the above embodiments, the present invention can be applied to other multi-cylinder engines.
【図1】本発明の一実施例における吸排気構造を備えた
2気筒ロータリピストンエンジンの全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of a two-cylinder rotary piston engine having an intake / exhaust structure according to an embodiment of the present invention.
【図2】同エンジンの概略縦断面図FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the engine.
【図3】制御領域の設定例を示すマップ図FIG. 3 is a map diagram showing a setting example of a control area.
【図4】コントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図FIG. 4 is a flow chart diagram for explaining processing of a controller.
E エンジン A 運転気筒 B 休止気筒 17 燃焼室(作動室) 20 燃料供給装置 21 吸気ポート 22 吸気通路 27a,27b マニホールド噴射弁 29 吸気カットバルブ 33a,33b 筒内高圧噴射弁 35 排気通路 36 触媒装置 37 排気カットバルブ 40 補助吸気ポート 41 送気ポート 42 連通路 43 ワンウェイバルブ 44 送気カットバルブ 50 コントローラ E engine A operating cylinder B idle cylinder 17 combustion chamber (working chamber) 20 fuel supply device 21 intake port 22 intake passage 27a, 27b manifold injection valve 29 intake cut valve 33a, 33b in-cylinder high pressure injection valve 35 exhaust passage 36 catalyst device 37 Exhaust cut valve 40 Auxiliary intake port 41 Air supply port 42 Communication passage 43 One-way valve 44 Air supply cut valve 50 Controller
Claims (1)
所定負荷以下の軽負荷領域において一部の気筒への燃料
の供給を停止して該気筒での燃焼を休止する燃料供給装
置と、上記休止気筒の圧縮燃焼室から圧力の上昇した吸
気を運転気筒の吸気燃焼室に導入する連通路とを備えた
ことを特徴とするエンジンの吸排気構造。 【請求項2】 前記連通路は、所定の圧力差以上で開弁
するワンウェイバルブを備えたことを特徴とする請求項
1記載のエンジンの吸排気構造。 【請求項3】 前記燃料供給装置は、各気筒の燃焼室に
直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えたことを特徴とす
る請求項1記載のエンジンの吸排気構造。Claim: What is claimed is: 1. An engine having a plurality of cylinders,
A fuel supply device that stops the supply of fuel to some cylinders in the light load region of a predetermined load or less to stop combustion in the cylinders, and a cylinder that operates intake air with increased pressure from the compression combustion chamber of the idle cylinder. An intake and exhaust structure for an engine, comprising: a communication passage that is introduced into the intake and combustion chamber of the engine. 2. The intake / exhaust structure for an engine according to claim 1, wherein the communication passage includes a one-way valve that opens at a predetermined pressure difference or more. 3. The intake / exhaust structure for an engine according to claim 1, wherein the fuel supply device includes a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158550A JPH055432A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Intake and exhaust structure for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158550A JPH055432A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Intake and exhaust structure for engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055432A true JPH055432A (en) | 1993-01-14 |
Family
ID=15674158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3158550A Pending JPH055432A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Intake and exhaust structure for engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH055432A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11210558A (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-03 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust gas recirculation control device for in-cylinder injection internal combustion engine |
| US10450976B2 (en) | 2016-11-14 | 2019-10-22 | Hyundai Motor Company | CDA system and control method for the same |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3158550A patent/JPH055432A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11210558A (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-03 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust gas recirculation control device for in-cylinder injection internal combustion engine |
| US10450976B2 (en) | 2016-11-14 | 2019-10-22 | Hyundai Motor Company | CDA system and control method for the same |
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