JPS6030418A - Stratiform charging engine - Google Patents
Stratiform charging engineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
- F02B31/085—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M69/044—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit downstream of an air throttle valve
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、燃料をエンジンの点火プラグに向けて送る層
状給気エンジンに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a stratified air charge engine that directs fuel towards a spark plug of the engine.
(従来技術)
従来の一般的な火花点火式エンジン(ガソリンエンジン
)では、スロットルバルブによって吸入空気量を調節し
、かつ、吸入空気量に応じた量の燃料を供給して空気と
均一に混合させ、燃焼室内で点火プラグにより着火させ
るようにしている。(Prior art) In conventional general spark ignition engines (gasoline engines), the amount of intake air is adjusted using a throttle valve, and the amount of fuel is supplied in accordance with the amount of intake air to mix it uniformly with the air. The combustion chamber is ignited by a spark plug.
このようなエンジンにおいて出力および燃費を向上する
手段としては、例えば実開昭54−56006号公報に
みられるように、圧縮行程で燃焼室内に圧縮空気を供給
して旋回流を助長させ、燃焼速度を高めるようにしたも
のなどが知られ゛(いる。As a means to improve the output and fuel efficiency of such an engine, for example, as seen in Japanese Utility Model Application Publication No. 54-56006, compressed air is supplied into the combustion chamber during the compression stroke to promote swirling flow, thereby increasing the combustion speed. There are some known products that increase the
ところで、少なくともエンジン低負荷時には、点火プラ
グ付近に着火可能な空燃比の混合気が存在すれば、燃焼
室内の他の部分おいて燃料が希薄であっても充分に燃焼
は可能であり、エンジンを作動させることができる。こ
のにうな点に着目し、大幅な燃費の向上を図る手段とし
て、特開昭49−62807号公報に示されるように、
点火時期に対応した所定時期に燃料を点火プラグに自重
)で噴射させるようにした、いわゆる層状給気エンジン
が知られている。このエンジンによると、点火プラグ付
近に所要の空燃比を与える燃料が供給される限り、希薄
燃焼が可能となるとともに、空気が過剰に供給されても
差し支えないので低負荷時にスロットルバルブの開度を
大きクシ、またはスロットルバルブを省略することがで
き、これにより低負荷時のボンピングロスを低減するこ
とができる。その結果、大幅な燃費の向上が可能となる
。By the way, at least when the engine is under low load, if there is an air-fuel mixture with an ignitable air-fuel ratio near the spark plug, sufficient combustion will be possible even if the fuel is lean in other parts of the combustion chamber, and the engine will start. can be activated. Focusing on this point, as a means to significantly improve fuel efficiency, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-62807,
2. Description of the Related Art A so-called stratified air supply engine is known in which fuel is injected into a spark plug by its own weight at a predetermined timing corresponding to the ignition timing. According to this engine, lean combustion is possible as long as fuel that provides the required air-fuel ratio is supplied near the spark plug, and since there is no problem even if excessive air is supplied, the opening of the throttle valve can be controlled at low loads. A large comb or a throttle valve can be omitted, thereby reducing pumping loss at low loads. As a result, it is possible to significantly improve fuel efficiency.
このように点火プラグに向け°C燃料が噴射される層状
給気エンジンでは、低負荷時に、着火性の向上のため、
できるだけ上記燃料の霧化、気化を促進することが望ま
れている。In stratified air-charged engines in which °C fuel is injected toward the spark plug in this way, at low loads, in order to improve ignition performance,
It is desired to promote atomization and vaporization of the fuel as much as possible.
(発明の目的)
本発明はこのような事情に鑑み、少なくとも低負荷時に
所定のタイミングで燃料を点火プラグに向けて噴射する
ようにした層状給気エンジンにおいて、上記燃料を積極
的に霧化、気化し、着火性を向上することを目的とする
ものである。(Object of the Invention) In view of the above circumstances, the present invention provides a stratified air supply engine that injects fuel towards a spark plug at a predetermined timing at least during low load, by actively atomizing the fuel, The purpose is to vaporize and improve ignitability.
(発明の構成)
本発明の層状給気エンジンは、エンジンの点火プラグに
向けて配置された燃料噴射弁と、該燃料噴射弁からの噴
射燃料に空気を′混入する空気噴射弁と、エンジンの負
荷状態を検出する負荷検出手段と、エンジンのクランク
角を検出づるクランク角検出手段と、上記負荷検出手段
とクランク角検出手段との出力を受け、エンジン低負荷
時、吸気行程後半から圧縮行程の所定の時;Iに上記燃
料噴射弁および空気噴射弁を制御して、燃料と空気とを
燃焼室に供給する制御手段とを備えている。上記燃料噴
射弁および空気噴射弁は、上記要件を満足り−る限り、
燃焼室に設【プでおいてもよいし、燃焼室近傍の吸気ボ
ートに設けておいてもよい。(Structure of the Invention) The stratified air supply engine of the present invention includes a fuel injection valve disposed facing the spark plug of the engine, an air injection valve that mixes air into the injected fuel from the fuel injection valve, and an air injection valve that mixes air into the injected fuel from the fuel injection valve. A load detection means for detecting the load state, a crank angle detection means for detecting the crank angle of the engine, and receiving the outputs of the load detection means and the crank angle detection means, when the engine is under low load, detects the start of the compression stroke from the latter half of the intake stroke. A control means is provided for controlling the fuel injection valve and the air injection valve to supply fuel and air to the combustion chamber at a predetermined time. As long as the above fuel injection valve and air injection valve satisfy the above requirements,
It may be installed in the combustion chamber, or it may be installed in an intake boat near the combustion chamber.
(実施例)
第1図は本発明を4気筒4サイクルエンジンに適用した
場合の一実施例を概略的に示し、第2図はこのエンジン
の燃焼室部分とその近傍部の具体的構造を示す。これら
の図において、1はエンジン本体、2は吸気管3および
吸気マニホールド4からなる吸気通路、5は吸気通路2
の上流部に設けられたエアクリーナ、6は排気マニホー
ルドである。図に示す実施例では、エンジン本体1の各
気筒の燃焼室7に対してそれぞれ一次吸気通路8と二次
吸気通路9とが吸気マ、二ホールド4に設けられ、上記
二次吸気通路9には、この通路9の開度を*i*vるス
ワール調節弁10が設けられている。このスワール調節
弁″10の作動は、後達する制御ユニット40により、
アクチュエータ11を介して制御されるようにしている
。(Example) Fig. 1 schematically shows an example in which the present invention is applied to a 4-cylinder 4-cycle engine, and Fig. 2 shows the specific structure of the combustion chamber portion and its vicinity of this engine. . In these figures, 1 is the engine body, 2 is an intake passage consisting of an intake pipe 3 and an intake manifold 4, and 5 is the intake passage 2.
6 is an exhaust manifold. In the embodiment shown in the figure, a primary intake passage 8 and a secondary intake passage 9 are respectively provided in the intake manifold 4 and the secondary intake passage 9 for the combustion chamber 7 of each cylinder of the engine main body 1, and the secondary intake passage 9 is provided with a primary intake passage 8 and a secondary intake passage 9, respectively. A swirl control valve 10 that controls the opening degree of this passage 9 is provided. The operation of this swirl control valve ″10 is controlled by the control unit 40, which will arrive later.
It is controlled via an actuator 11.
各気筒の燃焼室7には、−次吸気通路8に連通ずる一次
吸気ボート13と、二次吸気通路9に連通する二次吸気
ボート14と、排気ボート15とが開口し、これらのボ
ート13.14.15の開口部に、図外の動弁機構によ
ってそれぞれ所定のタイミングで1FllrF!作動さ
れる一次側吸気弁1.6、二次側吸気弁17および排気
弁18が装備されている。また、燃焼室7内には、点火
プラグ20が設けられるとともに、燃料噴射弁21およ
び空気噴射弁22が配設されている。上記燃料噴射弁2
1は点火プラグ20に向けて設各プられている。。また
、空気噴射弁22は、燃料噴射弁21に近接して配置さ
れ、かつ、噴射空気が燃料噴射弁21からの噴射燃料に
混入するように所定の向きに設けられている。なお、第
1図では作図の便宜上、右端の気筒に対してのみ燃料噴
射弁21および空気噴射弁22の配置を明らかにしたが
、他の気筒にも同様にそれぞれ燃料噴射弁21および空
気噴射弁22がR1されている。A primary intake boat 13 communicating with the secondary intake passage 8, a secondary intake boat 14 communicating with the secondary intake passage 9, and an exhaust boat 15 are opened in the combustion chamber 7 of each cylinder. 1FllrF! at the openings of .14 and 15 at predetermined timings by a valve mechanism (not shown). A primary intake valve 1.6, a secondary intake valve 17 and an exhaust valve 18 are provided to be activated. Further, within the combustion chamber 7, a spark plug 20 is provided, and a fuel injection valve 21 and an air injection valve 22 are also provided. Above fuel injection valve 2
1 is installed toward the spark plug 20. . Furthermore, the air injection valve 22 is disposed close to the fuel injection valve 21 and oriented in a predetermined direction so that the injected air mixes with the injected fuel from the fuel injection valve 21. In addition, in FIG. 1, for convenience of drawing, the arrangement of the fuel injection valve 21 and the air injection valve 22 is shown only for the rightmost cylinder, but the arrangement of the fuel injection valve 21 and the air injection valve 22 is similarly shown for the other cylinders. 22 has been R1.
上記燃料噴射弁21は燃料噴射ポンプ23に接続されて
いる。この燃料噴射ポンプ23はタイミングベルト24
およびプーリ25.26を介してエンジンのクランク軸
27により駆動され、各気筒の燃料噴射弁21にそれぞ
れ燃料を供給して噴射させるようにし、かつ、その噴射
開始時期および噴射終了時期を電気的な制御信号に応じ
て調節することができる構造となっている。また、空気
噴射弁22は空気リザーバ29を介して空気ポンプ30
に接続され、この空気ポンプ30は、ベルト31および
プーリ32,33を介して上記クランク軸27により駆
動されるようにしている。図では、エンジン始動時に空
気リザーバ29内の圧力上昇を促進するため、空気リザ
ーバ29と空気ポンプ30との間に空気リターン通路3
4を設け、この空気リターン通路34に、エンジン始動
時に開閉作動されるリサイクルバルブ35が設けられて
いる。36は空気ポンプ30への空気導入用通路37に
設けられたチェックバルブ、38は空気リリーフ用通路
39に設けられたリリーフ弁である。The fuel injection valve 21 is connected to a fuel injection pump 23. This fuel injection pump 23 has a timing belt 24
It is driven by the crankshaft 27 of the engine via pulleys 25 and 26, and supplies fuel to the fuel injection valve 21 of each cylinder for injection, and the injection start timing and injection end timing are controlled electrically. It has a structure that can be adjusted according to a control signal. Furthermore, the air injection valve 22 is connected to an air pump 30 via an air reservoir 29.
The air pump 30 is driven by the crankshaft 27 via a belt 31 and pulleys 32 and 33. In the figure, an air return passage 3 is shown between the air reservoir 29 and the air pump 30 to promote a pressure increase in the air reservoir 29 during engine startup.
4, and this air return passage 34 is provided with a recycle valve 35 that is opened and closed when the engine is started. 36 is a check valve provided in the air introduction passage 37 to the air pump 30, and 38 is a relief valve provided in the air relief passage 39.
また、40は各1lIIJllIのための制御ユニット
であり、例えば第3図に示すようにマイクロコンピュー
タを用いた制御部41および各種変換器42〜45を含
んでいる。上記制御部41には、アクセル開度センサ5
1からA/D変換器42を介してアクセル開度信号が入
力されるとともに、クランク角、センサ52からF/V
(周波数−電圧)変操器43およびA/D変換器44
を介してエンジン回転数信号が入力され、このアクセル
開度とエンジン回転数とで負荷状態が検出されるように
し、また、クランク角センサ52からクランク角信号が
入力されている。さらに、後述する始動時の制御のため
、前記空気リザーバ29内の圧力を検出する圧力センサ
53からA/D変換器45を介して与えられる圧力信号
と、スタート信号ザ54から与えられるインタラブド(
割り込み信号)としてのスタート信号も上記制御部41
に入力されている。上記制御部41は、燃料噴射弁21
からの燃料噴射および空気噴射弁22からの空気噴射を
制御する制御手段としての機能を有し、直接には燃料噴
射ポンプ23の作動および空気噴射弁22の開閉作動を
制御している。また、前記スワール調節弁10のアクチ
ュエータ11および前記リサイクルバルブ35も上記制
御部41によって制御している。Further, 40 is a control unit for each 1lIIJllI, and includes a control section 41 using a microcomputer and various converters 42 to 45, as shown in FIG. 3, for example. The control section 41 includes an accelerator opening sensor 5
An accelerator opening signal is input from 1 through the A/D converter 42, and the crank angle and F/V are input from the sensor 52.
(Frequency-voltage) transformer 43 and A/D converter 44
An engine rotational speed signal is inputted via the accelerator opening and the engine rotational speed so that the load condition is detected, and a crank angle signal is inputted from a crank angle sensor 52. Furthermore, for control at the time of starting which will be described later, a pressure signal is provided via the A/D converter 45 from the pressure sensor 53 that detects the pressure in the air reservoir 29, and an interwoven signal is provided from the start signal 54.
The start signal as an interrupt signal is also controlled by the control section 41.
has been entered. The control section 41 controls the fuel injection valve 21
It has a function as a control means for controlling fuel injection from the air injection valve 22 and air injection from the air injection valve 22, and directly controls the operation of the fuel injection pump 23 and the opening/closing operation of the air injection valve 22. Further, the actuator 11 of the swirl control valve 10 and the recycle valve 35 are also controlled by the control section 41.
上記制御部41内には、予め種々の運転状態における燃
料と空気の各噴射開始時期および各噴射終了時期がデー
タマツプとして記憶され、少なくとも低負荷時には吸気
行程後半ないし圧縮行程で燃料および空気が噴射される
ように噴射時期が設定されている。例えば第4図に示す
ような特性で上記時期が制御されるように上記マツプが
作成されている。すなわち、第4図において、FS、お
よびFeはそれぞれ燃料の噴射開始時期および噴射終了
時期、Asおよび八〇はそれぞれ空気の噴射開始時期お
よび噴射終了時期を示し、lは点火時期を承り。この図
のように、低負荷領域では圧縮行程後半で燃料および空
気が噴射され、これらの噴射終了時期Fe、 Aeが点
火時期■にほぼ一致するようにしている。そして、燃料
および空気の噴IJffiは噴射11間に依存するので
、負荷に応じた適当な噴射量が得られるように、燃料お
よび空気の噴射開始時期FS、Asが設定されている。In the control unit 41, the injection start timing and injection end timing of fuel and air under various operating conditions are stored in advance as a data map, and at least when the load is low, fuel and air are injected in the latter half of the intake stroke or in the compression stroke. The injection timing is set so that For example, the map is created so that the timing is controlled according to the characteristics shown in FIG. That is, in FIG. 4, FS and Fe indicate the fuel injection start time and injection end time, respectively, As and 80 indicate the air injection start time and injection end time, respectively, and l indicates the ignition timing. As shown in this figure, in the low load region, fuel and air are injected in the latter half of the compression stroke, and the injection end timings Fe and Ae are made to approximately coincide with the ignition timing (2). Since the fuel and air injection IJffi depends on the injection period 11, the fuel and air injection start timings FS and As are set so that an appropriate injection amount can be obtained depending on the load.
なJ5、高負荷時の制御については本発明で限定しない
が、燃料噴!II!lが増加される高負荷時には、層状
給気の必要がなく、むしろ空気利用率を高めて出力を向
上させるには燃料を分散させた状態で着火する方が望ま
しい。このため、図示の特性では負荷がある程r!1高
くなると燃料および空気の噴射時期を早め、高負荷領域
では吸気行程の前半に燃料がWn射されるようにしてい
る。また、このような高負荷時には吸気行程で生じるス
ワールによって充分に燃料の霧化、気化は促進されるの
で、不必要に余分な空気が噴射されることを避けるため
、高負荷領域では空気噴射弁22からの空気噴射量を減
少させるようにしている。J5, control at high loads is not limited by the present invention, but fuel injection! II! At high loads where l is increased, there is no need for stratified air supply; rather, it is preferable to ignite the fuel in a dispersed state in order to increase air utilization and improve output. For this reason, in the characteristics shown, the higher the load, the more r! When the value increases by 1, the injection timing of fuel and air is advanced, so that fuel is injected in the first half of the intake stroke in a high load region. In addition, at such high loads, the swirl generated in the intake stroke sufficiently promotes atomization and vaporization of the fuel, so in order to avoid unnecessary injection of excess air, the air injection valve is The amount of air jetted from 22 is reduced.
さらに上記制御部41内には、予め種々の負荷状態にお
けるスワール調節弁10の開度がデータマツプとして記
憶され、低負荷時に前記スワール調節弁10を閉じ、負
荷が高くなるとそれに応じた間直にスワール調節弁10
を闘くように、上記マツプが作成されている。Further, the opening degree of the swirl control valve 10 under various load conditions is stored in advance in the control section 41 as a data map, and the swirl control valve 10 is closed when the load is low, and when the load is high, the swirl is immediately adjusted accordingly. Control valve 10
The map above has been created to combat this.
上記11J11jユニツト40によって実行される制御
を70−チャートで示すと第5図および第6図のように
なる。The control executed by the 11J11j unit 40 is shown in FIGS. 5 and 6 using a 70-chart.
第5図に示すメインルーチンにおいては、先ず負荷状態
を決定するアクセル開度Aとエンジン回転数Rの各検出
信号が入力され(ステップ×1)、この信号に基づき、
予め前記の第4図に示す特性を与えるように設定された
マツプから、その時の負荷状態に応じた燃料と空気の各
噴射ljl1w1時期As、l”sおよび各噴射終了時
期Ae、 Feが演界される(ステップX2 、X3)
。次に、クランク角θの検出信号を繰返し入力しつつク
ランク角θが上記噴射開始時期、As、Fsに達するの
を待ってから、燃料および空気の噴射を開始づる制御が
行われる(ステップ×4〜Xa )。引続いて、クラン
ク角θの検出信号を繰返し入力しつつクランク角θが上
記噴射終了時期Ae、Feに達するのを持ってから、燃
料および空気の噴射を終了する1IJnが行われる(ス
テップ×7〜Xs )。さらに上記アクセル開度Aとエ
ンジン回転数Rとに応じて、前記スワール調節弁10の
開11j[(S弁開度)Soが1llnされ、この開度
Soを与える制御信号が前記アクチュエータ11に出力
される(ステップX10.X11)。その後ステップ×
1に戻り、以上のフ〇−が繰返されるようにしている。In the main routine shown in FIG. 5, first, detection signals of accelerator opening A and engine rotation speed R, which determine the load condition, are input (step x 1), and based on these signals,
From the map set in advance to give the characteristics shown in FIG. (steps X2, X3)
. Next, after repeatedly inputting the detection signal of the crank angle θ and waiting for the crank angle θ to reach the above-mentioned injection start timings, As and Fs, control is performed to start fuel and air injection (step x 4). ~Xa). Subsequently, after the crank angle θ reaches the injection end timing Ae, Fe while repeatedly inputting the detection signal of the crank angle θ, 1IJn is performed to end the injection of fuel and air (step x 7). ~Xs). Further, in accordance with the accelerator opening degree A and the engine rotation speed R, the opening 11j[(S valve opening) So of the swirl control valve 10 is 1lln, and a control signal giving this opening degree So is output to the actuator 11. (Steps X10 and X11). Then step x
1, and the above steps are repeated.
このような制御により、低負荷時には、圧縮行程後半の
所定時期に燃料噴射弁21から点火プラグ20に向けて
燃料が噴射され、主に点火プラグ付近に燃料が供給され
て燃焼室7の他の部分では燃料が希薄な状態で点火が行
われる。従って、少ない燃料でも着火、燃焼が可能とな
ってエンジンを作動させることができる。また、この場
合に一次吸気通路8から燃焼室7に空気が過剰に供給さ
れても差し支えないので、図ではスロットルバルブを省
略して一次吸気通路8からの吸気は制限しないようにし
、これによってボンピングロスを低減している。そして
、このように燃料が点火プラグ20に向けて噴射される
とき、これにあわせて1 空気噴射弁22がら空気が噴
射され、この空気が噴射燃料に混入して短時間で効率良
く燃料の霧化、気化が行われるため、着火性が向上され
る。With such control, during low load, fuel is injected from the fuel injection valve 21 toward the spark plug 20 at a predetermined time in the latter half of the compression stroke, and the fuel is mainly supplied to the vicinity of the spark plug and to other parts of the combustion chamber 7. Ignition occurs when the fuel is lean in some areas. Therefore, even with a small amount of fuel, ignition and combustion are possible, and the engine can be operated. In addition, in this case, there is no problem even if excessive air is supplied from the primary intake passage 8 to the combustion chamber 7, so the throttle valve is omitted in the figure so that the intake air from the primary intake passage 8 is not restricted. Reduces grossness. When fuel is injected toward the spark plug 20 in this way, air is injected from the air injection valve 22, and this air mixes with the injected fuel to efficiently form fuel mist in a short time. Since oxidation and vaporization occur, ignitability is improved.
一方、高負荷時には、燃料噴射量が増量されるとともに
、吸気行程の前半に燃料が噴射され、また、スワール調
節弁10が間かれて二次吸気通路9からの吸気により燃
焼室7内のスワールが高められるため、燃料が燃焼室7
内に充分拡散されてから点火が行われることとなる。On the other hand, when the load is high, the fuel injection amount is increased, fuel is injected in the first half of the intake stroke, and the swirl control valve 10 is closed to create a swirl in the combustion chamber 7 by intake air from the secondary intake passage 9. is increased, so the fuel flows into the combustion chamber 7
Ignition will take place after the fuel is sufficiently diffused within the interior.
また、第6図に示す割込みルーチンは、始動時の制御を
行うもので、前記スタートセンサ54がらの信号によっ
て開始され、まず前記圧力センサ53からの圧力信号が
入力され(ステップY1 )その圧力Pが設定値α以上
か否かが判別される(ステップY2 )。上記圧力Pが
設定値α未満であれば、前記リサイクルパルプ35がl
FIM作動を繰返すように制御され(ステップY3)、
これによって前記空気リザーバ29内の圧力上昇が促進
される。上記圧力Pが設定値α以上になると、前記リサ
イクルバルブ35が閉じられるとともに、始動用の燃料
および空気が噴射される(ステップYa )。そして、
始動が終了したが否かが判別され(ステップY5)、始
動が終了すると前記の第5図に示すメインルーチンに戻
されるようにしている。The interrupt routine shown in FIG. 6 is for controlling the start, and is started by a signal from the start sensor 54. First, a pressure signal from the pressure sensor 53 is input (step Y1), and the pressure P It is determined whether or not is greater than or equal to a set value α (step Y2). If the pressure P is less than the set value α, the recycled pulp 35 is l
Controlled to repeat FIM operation (step Y3),
This helps increase the pressure within the air reservoir 29. When the pressure P exceeds the set value α, the recycle valve 35 is closed and starting fuel and air are injected (step Ya). and,
It is determined whether or not the starting has ended (step Y5), and when the starting has ended, the process returns to the main routine shown in FIG. 5 described above.
第7図および第8図は本発明の別の実施例を示す。この
実施例では燃料噴射弁21′および空気噴射弁22が一
次吸気ボート13に設けられ、この場合も、燃料噴射弁
21′は燃焼室7内の点火プラグ20に向けて配置され
、空気噴射弁22は噴射燃料に空気を混入させるように
配置されている。また、この実施例において燃料噴射弁
21′は、空気噴射弁22と同様に、制御ユニット4゜
によって直接にnW1作動が1ilIllされるように
してあり、この場合に燃料噴射弁21′は、通常のガソ
リンエンジンに用いられているような燃料噴射ポンプ(
図示省略)に接続しておけばよい。7 and 8 show another embodiment of the invention. In this embodiment, a fuel injection valve 21' and an air injection valve 22 are provided in the primary intake boat 13, and in this case as well, the fuel injection valve 21' is arranged toward the spark plug 20 in the combustion chamber 7, and the air injection valve 22 is arranged to mix air into the injected fuel. Further, in this embodiment, the fuel injection valve 21', like the air injection valve 22, is configured so that the nW1 operation is directly controlled by the control unit 4°, and in this case, the fuel injection valve 21' is normally Fuel injection pumps like those used in gasoline engines (
(not shown).
このように上記各噴射弁21’ 、22を吸気ボート1
3に設ける場合、吸気弁16が閉じるまでに燃料を噴射
させる必要があるので、第9図に示すように、低負荷領
域では吸気行程の終期に燃料および空気が噴e14され
るよう′にそれぞれの噴射開始時期As、Fsおよび噴
射終了時期Fe、Aeが設定されている。In this way, each of the injection valves 21' and 22 is connected to the intake boat 1.
3, it is necessary to inject fuel before the intake valve 16 closes, so as shown in FIG. Injection start times As, Fs and injection end times Fe, Ae are set.
なお、上記各実施例では*料噴射弁21または21′と
空気噴射弁22とを別体に設けているが、第10図およ
び第115!ilに示すように、燃料噴射弁と空気#1
1114弁とを一体化した噴射弁6oを用いることもで
きる。この噴射弁6oは、水体61と、その先端に取付
けられたノズル部材62と、ノズル部材62先端の噴射
口63を間開ジる弁部64aを有してノズル部材62内
に階動可能に挿入されたロット64と、ピストン65を
介してロッド64を閉弁方向に付勢するバネ66とを備
え、がつ、本体61とノズル部材62とにわたって燃料
通路67および空気通路68が形成されている。Note that in each of the above embodiments, the fuel injection valve 21 or 21' and the air injection valve 22 are provided separately; Fuel injector and air #1 as shown in il
It is also possible to use an injection valve 6o that is integrated with a 1114 valve. This injection valve 6o has a water body 61, a nozzle member 62 attached to the tip thereof, and a valve portion 64a that opens an injection port 63 at the tip of the nozzle member 62, and can be moved stepwise into the nozzle member 62. It includes the inserted rod 64 and a spring 66 that biases the rod 64 in the valve closing direction via a piston 65, and a fuel passage 67 and an air passage 68 are formed between the main body 61 and the nozzle member 62. There is.
上記各通路67.68は図外の燃料噴射ポンプおよび空
気ポンプにそれぞれ接続され、各通路67゜68の先端
は噴射口63に臨み、燃料通路67の途中には上記ロッ
ド64の中間テーバ部64bに燃料圧を加えるための燃
料溜り69が設置ノられている。そして、燃料が加圧供
給されたとき、その圧力でロッド64が押し上げられて
噴射口63が間口することにより、燃料と空気が同時に
噴射されるようにしている。Each of the passages 67 and 68 is connected to a fuel injection pump and an air pump (not shown), and the tips of each passage 67 and 68 face the injection port 63, and in the middle of the fuel passage 67 there is an intermediate tapered portion 64b of the rod 64. A fuel reservoir 69 is provided for applying fuel pressure to the fuel tank. When fuel is supplied under pressure, the pressure pushes up the rod 64 and opens the injection port 63, so that fuel and air are injected simultaneously.
(発明の効果)
以上のように本発明は、エンジン低負荷時に、吸気行程
後半から圧縮行程の所定の時期に燃料を点火プラグに向
けて噴射するとともに、この噴射燃料に空気噴射弁から
噴射した空気を混入させるようにしているため、いわゆ
る目状給気により希薄燃焼およびボンピングロス低減が
可能となって燃費が向上され、しかも、燃料の霧化、気
化が促進されて着火性および燃焼性が格段に向上される
ものである。(Effects of the Invention) As described above, the present invention injects fuel toward the spark plug from the latter half of the intake stroke to a predetermined period of the compression stroke when the engine is under low load, and injects the injected fuel from the air injection valve. Since air is mixed in, the so-called eye-shaped air supply makes it possible to achieve lean combustion and reduce pumping loss, improving fuel efficiency.Furthermore, fuel atomization and vaporization are promoted to improve ignitability and combustibility. This is a significant improvement.
第1vAは本発明の一実施例を示す全体概略図、第2図
はその燃焼室部分およびその近(角部の拡大図、第3図
は制御系統のブロック図、第4図(よ燃料および空気の
噴射時期の特性図、第5図および第6図はフローチャー
ト、第7図11の実施例を示す全体概略図、第8図はそ
の第2図相当因、第9図はこの実施例による場合の第4
図相当図、第10図は噴射弁の別の例を示す概略断面図
、第11図はその要部拡大断面図である。
20・・・点火プラグ、21.21’・・・燃料噴射弁
、22・・・空気噴射弁、40・・・制御クーニット(
11ilj御手段)、51・・・アクセル開度センサ、
52・・・クランク角センサ。
特許出願人 東洋工業株式会社
第 9 図
第10図1vA is an overall schematic diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the combustion chamber portion and its vicinity (an enlarged view of the corner), FIG. 3 is a block diagram of the control system, and FIG. 4 (fuel and Characteristic diagram of air injection timing, Figures 5 and 6 are flowcharts, Figure 7 is an overall schematic diagram showing the embodiment of 11, Figure 8 is the cause corresponding to Figure 2, and Figure 9 is based on this embodiment. Case 4
FIG. 10 is a schematic sectional view showing another example of the injection valve, and FIG. 11 is an enlarged sectional view of the main part thereof. 20...Spark plug, 21.21'...Fuel injection valve, 22...Air injection valve, 40...Control unit (
11ilj control means), 51... accelerator opening sensor,
52...Crank angle sensor. Patent applicant: Toyo Kogyo Co., Ltd. Figure 9 Figure 10
Claims (1)
弁と、該燃料噴射弁からの噴射燃料に空気を混入する空
気噴射弁と、エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手
段と、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出
手段と、上記負荷検出手段とクランク角検出手段との出
力を受け、エンジン低負荷時、吸気行程後半から圧縮行
程の所定の時期に上記燃料噴射弁および空気噴射弁を制
御して、燃料と空気とを燃焼室に供給する制御手段とを
設けたことを特徴とする層状給気エンジン。1. A fuel injection valve that is turned toward the spark plug of the engine, an air injection valve that mixes air into the injected fuel from the fuel injection valve, a load detection means that detects the load state of the engine, and a crank of the engine. A crank angle detection means for detecting the angle, and outputs from the load detection means and the crank angle detection means are received, and the fuel injection valve and the air injection valve are operated at a predetermined time from the latter half of the intake stroke to the compression stroke when the engine is under low load. A stratified air supply engine comprising: control means for controlling and supplying fuel and air to a combustion chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58139839A JPS6030418A (en) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Stratiform charging engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58139839A JPS6030418A (en) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Stratiform charging engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6030418A true JPS6030418A (en) | 1985-02-16 |
JPH0571766B2 JPH0571766B2 (en) | 1993-10-07 |
Family
ID=15254702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58139839A Granted JPS6030418A (en) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Stratiform charging engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6030418A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4793306A (en) * | 1986-12-16 | 1988-12-27 | University Of Miami | Air flow management in an internal combustion engine through the use of electronically controlled air jets |
EP0848147A2 (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-17 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an in-cylinder injection type internal combustion engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53306A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-05 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel ejection system rare air combustion engine |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP58139839A patent/JPS6030418A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53306A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-05 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel ejection system rare air combustion engine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4793306A (en) * | 1986-12-16 | 1988-12-27 | University Of Miami | Air flow management in an internal combustion engine through the use of electronically controlled air jets |
EP0848147A2 (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-17 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an in-cylinder injection type internal combustion engine |
EP0848147A3 (en) * | 1996-12-13 | 1999-05-06 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an in-cylinder injection type internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0571766B2 (en) | 1993-10-07 |
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