JPH068286Y2 - Fuel injection device for two-cycle internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device for two-cycle internal combustion engine

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JPH068286Y2
JPH068286Y2 JP9787888U JP9787888U JPH068286Y2 JP H068286 Y2 JPH068286 Y2 JP H068286Y2 JP 9787888 U JP9787888 U JP 9787888U JP 9787888 U JP9787888 U JP 9787888U JP H068286 Y2 JPH068286 Y2 JP H068286Y2
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valve
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fuel injection
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通明 氏橋
雄一 ▲高▼野
孝寛 ▲櫛▼部
学 立野
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は給排気弁を備えた2サイクル内燃機関の燃料
噴射装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a fuel injection device for a two-cycle internal combustion engine equipped with an intake / exhaust valve.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

2サイクル内燃機関において、高出力を得るため給気弁
及び排気弁を設けた燃料噴射式のものが提案されてい
る。(例えば、特願昭62−62727号参照。)この場合、
燃料噴射弁は吸気ポートに設置され、燃料噴射のタイミ
ングは給気弁及び排気弁の双方が開弁している所謂オー
バラップ時に設定される。即ち、吸気ポートに燃料を噴
射することにより、ピストンが下死点に向かう吸入行程
時に吸気流に乗せて燃料を燃焼室に良好な混合状態で供
給することができる。この場合、燃料噴射のタイミング
はピストンの下死点の相当手前の給気弁及び排気弁の双
方が開放しているときに燃料を噴射するタイミングを設
定するのである。
In a two-cycle internal combustion engine, a fuel injection type engine provided with an intake valve and an exhaust valve in order to obtain a high output has been proposed. (For example, see Japanese Patent Application No. 62-62727.) In this case,
The fuel injection valve is installed in the intake port, and the timing of fuel injection is set at a so-called overlap when both the intake valve and the exhaust valve are open. That is, by injecting fuel into the intake port, the piston can be carried on the intake flow during the intake stroke toward the bottom dead center to supply the fuel to the combustion chamber in a good mixed state. In this case, the timing of fuel injection sets the timing of fuel injection when both the intake valve and the exhaust valve, which are substantially before the bottom dead center of the piston, are open.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

従来技術では給気弁及び排気弁の双方が開弁しているタ
イミングにおいて燃料噴射が実行されるため、吸気ポー
トを介して燃焼室に導入された燃料のうち一部が燃焼室
に留まることなくそのまま排気ポートより吹き抜けるお
それがある。そのため、燃料消費率が悪化する問題点が
ある。
In the prior art, the fuel injection is executed at the timing when both the intake valve and the exhaust valve are opened, so that some of the fuel introduced into the combustion chamber through the intake port does not remain in the combustion chamber. There is a risk of blowing through the exhaust port. Therefore, there is a problem that the fuel consumption rate deteriorates.

この考案は燃料の吹き抜けのおそれなく且つ空気との良
好な混合状態を維持することができる燃料噴射装置を提
供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of maintaining a good mixed state with air without fear of fuel blowing through.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本考案は、上記目的を達成するために、第1A図に示す
ように、給気弁及び排気弁を備え、排気弁の閉弁後に給
気弁が閉じるように、給、排気弁の閉弁時期が設定され
た2サイクル内燃機関において、 燃焼室内へ直接に燃料を供給する燃料供給手段と、 機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 機関の低回転時には、前記給気弁の閉弁後に前記燃焼室
内への燃料供給を開始するとともに、機関の高回転時に
は、前記排気弁の閉弁後であって前記給気弁の閉弁前
に、前記燃焼室内への燃料供給を開始するように、前記
燃料供給手段を作動させる制御手段とを、 それぞれ設けたことを特徴とする2サイクル内燃機関の
燃料噴射装置によって構成される。
In order to achieve the above object, the present invention includes an intake valve and an exhaust valve as shown in FIG. 1A, and closes the intake valve and the exhaust valve so that the intake valve is closed after the exhaust valve is closed. In a two-cycle internal combustion engine with set timing, fuel supply means for directly supplying fuel into the combustion chamber, rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the engine, and closing of the air supply valve when the engine is running at low speed. After starting the valve, the fuel supply to the combustion chamber is started, and at the time of high engine speed, the fuel supply to the combustion chamber is started after the exhaust valve is closed and before the air supply valve is closed. As described above, the fuel injection device for a two-cycle internal combustion engine is provided with the control means for operating the fuel supply means.

〔作用〕[Action]

第1B図はこの考案の作用を説明するクランク角度線図
である。図中EXOは排気弁の開弁時期、INOは給気
弁の開弁時期、EXCは排気弁の閉弁時期、INCは給
気弁の閉弁時期、EXは排気弁の開弁期間、INは給気
弁の開弁期間を示す。
FIG. 1B is a crank angle diagram for explaining the operation of the present invention. In the figure, EXO is the opening timing of the exhaust valve, INO is the opening timing of the intake valve, EXC is the closing timing of the exhaust valve, INC is the closing timing of the intake valve, EX is the opening period of the exhaust valve, IN Indicates the opening period of the air supply valve.

第1B図に示すように、本考案においては排気弁の閉弁
(EXC)後、給気弁が閉じる(INC)構成となって
いる。Aは機関の低回転時における燃料供給開始時期の
範囲を示し、給気弁の閉弁後に燃料が噴射される。Bは
機関の高回転時における燃料供給開始時期の範囲を示
す、排気弁の閉弁後で、かつ、給気弁の閉弁前に、燃料
の噴射が開始される。
As shown in FIG. 1B, in the present invention, the intake valve is closed (INC) after the exhaust valve is closed (EXC). A indicates the range of the fuel supply start timing at the time of low engine speed, and the fuel is injected after closing the air supply valve. B indicates the range of the fuel supply start timing at the time of high engine rotation, and the fuel injection is started after the exhaust valve is closed and before the air supply valve is closed.

従って、機関の低回転時には、給気弁の閉弁後、すなわ
ち、給気弁及び排気弁の双方が閉じており、燃焼室内の
ガスの流れが安定した後に燃料が供給されるため、燃焼
室内に供給された燃料の分散が抑制され、濃混合気層が
形成される。
Therefore, at low engine speed, the fuel is supplied after the intake valve is closed, that is, both the intake valve and the exhaust valve are closed, and the gas flow in the combustion chamber is stabilized, so that the combustion chamber The dispersion of the fuel supplied to is suppressed and a rich air-fuel mixture layer is formed.

機関の高回転時には、燃料供給が開始された時、給気弁
が開いているため、燃焼室内には新気の流れが形成され
ており、この新気流により、供給された燃料が燃焼室内
に分散する。また機関の低回転時、高回転時とも、排気
弁が閉じた後の燃料が供給されるため、燃料が排気ガス
通路に吹き抜けることはない。
At high engine speed, when the fuel supply is started, the air supply valve is open, so a flow of fresh air is formed in the combustion chamber, and this new air flow causes the supplied fuel to enter the combustion chamber. Spread. Further, at the time of low engine speed and high engine speed, fuel is supplied after the exhaust valve is closed, so that fuel does not blow through the exhaust gas passage.

〔実施例〕〔Example〕

第2,3図において、10は2サイクル内燃機関のシリ
ンダヘッド、11は燃焼室、12はシリンダブロック、
13はピストン、14は点火栓である。この2サイクル
内燃機関は給気弁15及び排気弁16を備えたものであ
り、しかも給気弁15及び排気弁16を夫々2個つづ具
備した4バルブ型のものである。18は夫々の給気弁1
4に至る吸気ポートであり、上流に設けられた図示しな
い過給機によって加圧された空気が供給される。20は
夫々の排気弁16からの排気ポートである。
In FIGS. 2 and 3, 10 is a cylinder head of a two-cycle internal combustion engine, 11 is a combustion chamber, 12 is a cylinder block,
13 is a piston and 14 is a spark plug. This two-cycle internal combustion engine is provided with an intake valve 15 and an exhaust valve 16, and is of a four-valve type having two intake valves 15 and two exhaust valves 16. 18 is each air supply valve 1
4 is an intake port, and air pressurized by a supercharger (not shown) provided upstream is supplied. Reference numeral 20 denotes an exhaust port from each exhaust valve 16.

給気弁15及び排気弁16は、第1B図に示すように、
クランク角が上死点(TDC)から下死点(BDC)に
進むに従い、最初EXOで排気弁が開弁し、その後IN
Oで給気弁が開弁する。また、下死点(BDC)通過
後、EXCで排気弁が閉弁し、その後INCで給気弁が
閉弁するように、図示しない動弁系機構によって作動す
る。
The air supply valve 15 and the exhaust valve 16 are, as shown in FIG. 1B,
As the crank angle progresses from top dead center (TDC) to bottom dead center (BDC), the exhaust valve first opens at EXO and then IN
The air supply valve opens at O. Further, after passing through the bottom dead center (BDC), the exhaust valve is closed at EXC, and then the air supply valve is closed at INC, which is operated by a valve operating system mechanism (not shown).

燃料噴射装置は22でその全体が示され、その本体24
はボルト25によってシリンダヘッド10に締結固定さ
れる。第4図は燃料噴射装置22の詳細構成を示すもの
である。燃料噴射装置22は2つの吸気ポート18を分
離するシリンダヘッド10の隔壁10Aに挿通設置され
る。第4図において燃料噴射装置22は本体24を有
し、本体24の先端にホルダ26が設けられ、その先端
に自動弁28が配置される。自動弁28はスプリング3
0によって常態では閉弁され、圧縮空気圧力が加わるこ
とにより外方に飛び出し、噴口31が開き、開弁に至
る。燃料制御弁32は一端に燃料噴口34を有し、この
噴口34は常態ではニードル36によって閉鎖されてい
るが、図示しない電磁駆動機構を作動させることにより
ニードル36はリフトされ、燃料が噴口34より噴出さ
れる。噴口34はホール型をなしている。この燃料は、
噴口34と自動弁28とを結ぶ燃料通路38に一旦蓄積
される。40は燃料及び空気のデリバリパイプである。
The fuel injector is shown generally at 22 and its body 24
Are fastened and fixed to the cylinder head 10 by bolts 25. FIG. 4 shows a detailed configuration of the fuel injection device 22. The fuel injection device 22 is inserted and installed in the partition wall 10A of the cylinder head 10 that separates the two intake ports 18. In FIG. 4, the fuel injection device 22 has a body 24, a holder 26 is provided at the tip of the body 24, and an automatic valve 28 is arranged at the tip. Automatic valve 28 is spring 3
In the normal state, the valve is closed by 0, and when compressed air pressure is applied, the valve opens outward, the jet port 31 opens, and the valve opens. The fuel control valve 32 has a fuel injection port 34 at one end, and this injection port 34 is normally closed by a needle 36, but the needle 36 is lifted by operating an electromagnetic drive mechanism (not shown), and the fuel is discharged from the injection port 34. Erupted. The injection port 34 has a hole shape. This fuel is
It is temporarily accumulated in a fuel passage 38 connecting the injection port 34 and the automatic valve 28. Reference numeral 40 is a delivery pipe for fuel and air.

第2図及び第3図において、燃料噴射装置22の噴口3
1は燃焼室11に直接開口しており、同噴口31からの
噴霧Fは、その中心線がシリンダボアの中心線と一致す
るように配置され、その噴霧方向は垂直面においてピス
トン13の冠部13Aを目指して下向きに、角度θをも
っており、その角度は上縁は点火栓電極14Aに接触し
ないよう、その下縁がシリンダボアの内面すれすれに、
即ちシリンダボア内面に燃料の付着が起こらないように
設定されている。
2 and 3, the injection port 3 of the fuel injection device 22 is shown.
1 is directly open to the combustion chamber 11, and the spray F from the injection port 31 is arranged so that the center line thereof coincides with the center line of the cylinder bore, and the spray direction is a vertical plane in which the crown 13A of the piston 13 is located. A downward angle of θ is aimed at, and the angle is such that the upper edge does not contact the spark plug electrode 14A, and the lower edge is close to the inner surface of the cylinder bore.
That is, it is set so that fuel does not adhere to the inner surface of the cylinder bore.

第4図において、制御回路52は例えばマイクロコンピ
ュータシステムとして構成され、空気噴射弁46、燃料
制御弁32の作動を制御し、所望の燃料噴射制御を実現
させる機能構成をもっている。制御回路52にクランク
角度センサ54、回転数センサ56、負荷センサ58、
エンジン冷却水温センサ60、吸気温度センサ62、吸
入空気量センサ63、その他のセンサが接続され、エン
ジン運転条件信号として制御回路52に入力される。
In FIG. 4, the control circuit 52 is configured as, for example, a microcomputer system, and has a functional configuration that controls the operation of the air injection valve 46 and the fuel control valve 32 to realize desired fuel injection control. The control circuit 52 includes a crank angle sensor 54, a rotation speed sensor 56, a load sensor 58,
The engine cooling water temperature sensor 60, the intake air temperature sensor 62, the intake air amount sensor 63, and other sensors are connected and input to the control circuit 52 as an engine operating condition signal.

図示しない燃料タンクからの燃料は図示しない燃料ポン
プより燃料フィルタ、圧力調整器を介してデリバリパイ
プ40の燃料通路42より燃料制御弁32に導入され
る。一方、図示しないコンプレッサからの加圧空気はデ
リバリパイプの空気通路44より空気噴射弁46に導入
される。内燃機関の所定のタイミングをクランク角度に
より検出して、制御回路52より信号が燃料制御弁32
に印加され、同制御弁32のニードル36はリフトさ
れ、噴口34より燃料が燃料通路38に噴出される。し
かしながら、このときの燃料圧力は自動弁28を閉鎖付
勢するスプリング30の設定圧力に打ち勝つことができ
ず、同自動弁28は閉鎖状態を維持する。そして、噴口
34及び、直線状の燃料通路38及び自動弁28はその
中心軸が共通に構成されているため、噴射燃料は自動弁
の近傍に集中することになる。燃料制御弁32の開弁時
間は必要な量の燃料が調量され、前記通路38に蓄積さ
れるように運転条件に応じて算出される。
Fuel from a fuel tank (not shown) is introduced into the fuel control valve 32 from a fuel pump (not shown) and a fuel passage 42 of the delivery pipe 40 via a fuel filter and a pressure regulator. On the other hand, pressurized air from a compressor (not shown) is introduced into the air injection valve 46 through the air passage 44 of the delivery pipe. A predetermined timing of the internal combustion engine is detected by the crank angle, and a signal is sent from the control circuit 52 to the fuel control valve 32.
, The needle 36 of the control valve 32 is lifted, and fuel is ejected from the injection port 34 into the fuel passage 38. However, the fuel pressure at this time cannot overcome the set pressure of the spring 30 that biases the automatic valve 28 to close, and the automatic valve 28 maintains the closed state. Since the central axis of the injection port 34, the linear fuel passage 38, and the automatic valve 28 are configured in common, the injected fuel is concentrated near the automatic valve. The opening time of the fuel control valve 32 is calculated according to the operating conditions so that the required amount of fuel is metered and accumulated in the passage 38.

燃料噴射タイミングにおいて空気噴射弁46が開弁さ
れ、噴射口48より加圧空気が通路50を経て燃料制御
弁32の噴口34の上流側から燃料通路38に噴出され
る。この空気圧力は自動弁28のスプリング30の設定
圧力より高いため、通路38内の燃料は空気と一緒にな
って自動弁28を開弁せしめ、燃焼室11内に噴射され
る。この際、空気流によって燃料は微細に砕かれ、良好
な燃焼を図ることができる。噴射口48より加圧空気が
噴口34の上流側から導入したのは、噴射燃料のうち噴
口34の直後の通路の壁面に付着したものを吹き飛ばせ
るようにするためであるが、実施例のように燃料噴口が
単一のタイプのものでは必ずしも、上流側より導入する
必要はない。
At the fuel injection timing, the air injection valve 46 is opened, and the pressurized air is injected from the injection port 48 through the passage 50 to the fuel passage 38 from the upstream side of the injection port 34 of the fuel control valve 32. Since this air pressure is higher than the set pressure of the spring 30 of the automatic valve 28, the fuel in the passage 38 together with the air opens the automatic valve 28 and is injected into the combustion chamber 11. At this time, the fuel is finely crushed by the air flow, and good combustion can be achieved. The pressurized air is introduced from the upstream side of the injection port 34 through the injection port 48 in order to blow out the injected fuel that adheres to the wall surface of the passage immediately after the injection port 34, as in the embodiment. In the case of a single type fuel injection port, it is not always necessary to introduce from the upstream side.

次に、上述の燃料噴射装置における燃焼室11内への燃
料噴射タイミングについて説明するが、第5図は燃料噴
射過程における各作動の期間を説明するクランク角度線
図であり、図中: τ;燃料制御弁32の開弁時間、即ち計量された燃料
の量 T;計量の終了から空気噴射を開始するまでの遅延時
間 τ;空気噴射弁46の開弁時間 i.T.;空気の噴射終了時期を設定するTDCからの
期間 を夫々示す。
Next, the fuel injection timing into the combustion chamber 11 in the above-mentioned fuel injection device will be described. FIG. 5 is a crank angle diagram for explaining each operation period in the fuel injection process, in which: τ f The valve opening time of the fuel control valve 32, that is, the measured amount of fuel T d ; the delay time from the end of metering to the start of air injection τ a ; the opening time of the air injection valve 46 i. T. The respective periods from TDC that set the air injection end timing are shown.

燃焼室11内への燃料噴射タイミングは、上記τf
d、τa、及びi.T.それぞれの期間の開始時期ある
いは終了時期を変えることによって制御可能である。
The fuel injection timing into the combustion chamber 11 is τ f ,
T d , τ a , and i. T. It can be controlled by changing the start time or end time of each period.

第10図は空気噴射弁46の開弁時間τaを常に一定と
した場合における燃料噴射タイミングの制御の一例を示
したフローチャートである。このルーチンは、所定クラ
ンク角毎に割込み処理される。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of control of fuel injection timing when the valve opening time τ a of the air injection valve 46 is always constant. This routine is interrupted for each predetermined crank angle.

ステップ101では、吸入空気量Q、機関回転速度N及び
冷却水温THwを読み込む。次にステップ102に進み、水温
THwが60℃以上か否か判定され、YESのときはステ
ップ103へ進み、係数fを1.0とする。また、ステップ10
2でNOと判定された時は、ステップ104へ進み、係数f
を1.2とする。ステップ105では、吸入空気量Q、回転速
度N及び係数fより、燃料供給量TAUを求めるととも
に、TAUより燃料制御弁32の開弁時間τfを求め
る。ステップ102で冷却水温THwが60℃以下の時、係数
fを1.2として燃料供給量TAUを大きくしているの
は、暖機運転時、燃焼室内に供給する燃料量を増量する
ためである。
In step 101, the intake air amount Q, the engine rotation speed N and the cooling water temperature TH w are read. Then proceed to step 102, where the water temperature
It is determined whether TH w is 60 ° C. or higher, and if YES, the process proceeds to step 103, and the coefficient f is set to 1.0. Also, step 10
If NO is determined in 2, the process proceeds to step 104 and the coefficient f
To 1.2. In step 105, the fuel supply amount TAU is obtained from the intake air amount Q, the rotation speed N, and the coefficient f, and the valve opening time τ f of the fuel control valve 32 is obtained from TAU. In step 102, when the cooling water temperature TH w is 60 ° C. or lower, the coefficient f is set to 1.2 and the fuel supply amount TAU is increased to increase the amount of fuel supplied to the combustion chamber during warm-up operation.

次にステップ106で第11図に示すマップより回転速度
Nに対応した、上死点(TDC)からの期間i.T.を
求める。空気噴射弁46の開弁機関τaは常に一定であ
るため、空気噴射の開始時期、すなわち燃焼室11内へ
の燃料噴射開始時期は、第11図に示すように、上死点
(TDC)から給気弁15の閉弁時期までの期間T
1(第5図参照)から、空気噴射弁46の開弁期間τa
引いた値T=T1−τ2よりも期間i.T.の方が小さい
時には、給気弁15が閉弁した後となる。また、T<
i.T.の時は、給気弁15が閉弁する前に、燃焼室1
1内へ燃料の噴射が開始されることになる。すなわち、
回転速度NがN<Naの場合は給気弁15が閉じてか
ら、N<Naの場合は給気弁15の閉弁前に、燃焼室1
1内への燃料の噴射が開始される。
Next, at step 106, the period i.d. from the top dead center (TDC) corresponding to the rotation speed N is determined from the map shown in FIG. T. Ask for. Since the valve opening engine τ a of the air injection valve 46 is always constant, the start timing of air injection, that is, the fuel injection start timing into the combustion chamber 11 is, as shown in FIG. 11, a top dead center (TDC). From the time to the closing timing of the air supply valve 15
1 from (FIG. 5 reference), the value T = T 12 period i than minus opening period tau a air injection valve 46. T. When is smaller, it is after the air supply valve 15 is closed. Also, T <
i. T. At the time of, before the intake valve 15 is closed, the combustion chamber 1
The injection of fuel into 1 is started. That is,
When the rotation speed N is N <N a , the air supply valve 15 is closed, and when N <N a , the combustion chamber 1 is closed before the air supply valve 15 is closed.
The injection of fuel into 1 is started.

次にステップ107で、期間i.T.から空気噴射の終了
時期θ4を求める。ステップ108では、空気噴射終了時期
θ4と空気噴射弁46の開弁時間τaから、空気噴射開始
時期、すなわち、燃焼室11内への燃料噴射開始時期θ
3を求める。
Then in step 107, the period i. T. From this, the end timing θ 4 of air injection is obtained. In step 108, from the air injection end timing θ 4 and the valve opening time τ a of the air injection valve 46, the air injection start timing, that is, the fuel injection start timing θ into the combustion chamber 11.
Ask for 3 .

次に、ステップ109では、空気噴射開始時期、すなわ
ち、燃焼室11内への燃料噴射開始時期θ3が、排気弁
16の閉弁時期EXCより前か否かを判定する。θ3
EXCより後であると判定されるとステップ110へ進
み、θがEXCより前であると判定されると、ステッ
プ111で、θ3をEXCに固定するとともに、空気噴射終
了時期θ4をEXCと空気噴射期間τaにより求め、ステ
ップ110へ進む。
Next, at step 109, it is judged if the air injection start timing, that is, the fuel injection start timing θ 3 into the combustion chamber 11 is earlier than the valve closing timing EXC of the exhaust valve 16. When it is determined that θ 3 is after EXC, the routine proceeds to step 110, and when it is determined that θ 3 is before EXC, at step 111, θ 3 is fixed at EXC and the air injection end timing θ 4 is obtained from EXC and the air injection period τ a, and the routine proceeds to step 110.

ステップ109及び111では、燃料噴射開始時期θ3が排気
弁16の閉弁前になることを防止している。
In steps 109 and 111, the fuel injection start timing θ 3 is prevented from being before the exhaust valve 16 is closed.

ステップ110では燃料噴射開始時期θ3と遅延時間Td
り、燃料制御弁32の開弁終了時期θ2を求め、ステッ
プ112でθ2と燃料制御弁32のか開弁時間τfとから、
燃料制御弁32の開弁開始時期θ1を求め、このルーチ
ンを終了する。
At step 110, the valve opening end timing θ 2 of the fuel control valve 32 is obtained from the fuel injection start timing θ 3 and the delay time T d , and at step 112, from θ 2 and the fuel control valve 32 opening time τ f ,
The valve opening start timing θ 1 of the fuel control valve 32 is calculated, and this routine ends.

第12図は、燃料噴射装置22の駆動ルーチンを示す。
このルーチンは、クランク角割込みルーチンであり、例
えば上死点(TDC)後90°CA毎に割り込み処理さ
れる。
FIG. 12 shows a drive routine of the fuel injection device 22.
This routine is a crank angle interrupt routine, and is interrupted every 90 ° CA after the top dead center (TDC), for example.

まずステップ201では、機関のクランク角θが燃料制御
弁32の開弁開始時期θ1となったか否かが判定され、
θ=θ1となるとステップ202へ進み、燃料制御弁が開弁
される。ステップ203では、θが燃料制御弁32の開弁
終了時期θ2となったか否かが判定され、θ=θ2となる
と、ステップ204へ進み、燃料制御弁32が閉弁され
る。
First, at step 201, it is judged if the crank angle θ of the engine has reached the valve opening start timing θ 1 of the fuel control valve 32,
When θ = θ 1 , the routine proceeds to step 202, where the fuel control valve is opened. In step 203, it is determined whether or not θ has reached the opening end timing θ 2 of the fuel control valve 32. When θ = θ 2 , the process proceeds to step 204 and the fuel control valve 32 is closed.

ステップ205では、クランク角θが空気噴射弁46の開
弁開始時期、すなわち、燃焼室11内への燃料噴射開始
時期θ3となったか否かが判定され、θ=θ3となるとス
テップ206へ進み、空気噴射弁46を開弁して燃料の噴
射を行なう。次にステップ207では、θが空気噴射弁4
6の開弁終了時期θ4になったか否かが判定され、θ=
θ4となると、ステップ208へ進み、空気噴射弁46を閉
弁し、このルーチンを終了する。
In step 205, it is determined whether or not the crank angle θ reaches the valve opening start timing of the air injection valve 46, that is, the fuel injection start timing θ 3 into the combustion chamber 11, and when θ = θ 3 , the routine proceeds to step 206. Then, the air injection valve 46 is opened to inject fuel. Next, at step 207, θ is the air injection valve 4
It is judged whether or not the valve opening end timing θ 4 of 6 has come, and θ =
When the theta 4, the process proceeds to step 208, closes the air injection valve 46, the routine is terminated.

したがって、第10図のフローチャートで求めれた
θ1,θ2,θ3,θ4に基づいて、燃料制御弁32及び空
気噴射弁46の開閉制御がなされ、空気噴射弁46が開
弁開始するθ3に、燃料室11内へ燃焼噴射が開始され
る。
Therefore, the opening / closing control of the fuel control valve 32 and the air injection valve 46 is performed based on θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 obtained in the flowchart of FIG. 10, and the air injection valve 46 starts to open. At 3 , the combustion injection into the fuel chamber 11 is started.

燃料噴射開始時期θ3は、機関回転速度NがNa(第11
図参照)より、低回転側である時には、給気弁15の閉
弁時期INCよりも上死点(TDC)側となる。従っ
て、給気弁15及び排気弁16が共も閉弁した後に、燃
焼室11内へ燃料が噴射されるため、噴射された燃料
は、新気流あるいは排気流により分散することなく、ピ
ストン13の冠部13A付近に集中し、ピストン13の
上昇とともに、点火栓電極14Aの近傍にリッチな混合気
層を形成する。従って、残留ガスが多くとも、確実な着
火、燃焼を得ることができる。
The fuel injection start timing θ 3 is when the engine speed N is N a (11th
As shown in the drawing), when the engine speed is on the low rotation side, it is closer to the top dead center (TDC) than the valve closing timing INC of the air supply valve 15. Therefore, since the fuel is injected into the combustion chamber 11 after both the intake valve 15 and the exhaust valve 16 are closed, the injected fuel is not dispersed by the new air flow or the exhaust flow, and Concentrated near the crown portion 13A, as the piston 13 rises, a rich mixture layer is formed near the spark plug electrode 14A. Therefore, reliable ignition and combustion can be obtained even if the amount of residual gas is large.

一方、機関回転速度NがNa(第11図)よりも高回転
になると、燃料噴射開始時期θ3が給気弁15の閉弁時
期INCよりも下死右(BDC)側となる。従って、給
気弁15が開弁している時に、燃料が噴射されるため、
燃焼室11内へ流入する新気の流れにより、この噴射燃
料が燃焼室全体に分散する。また、燃料の噴射時期が下
死点(BDC)側に移行するため、点火までの燃焼室内
での燃料の滞留時間が長くなることによっても、噴射さ
れた燃料の分散が良好となる。従って、高回転時には、
燃焼室11全体に均質な混合気が形成され、安定した燃
焼が可能となる。
On the other hand, when the engine speed N becomes higher than N a (FIG. 11), the fuel injection start timing θ 3 is at the bottom right (BDC) side of the valve closing timing INC of the air supply valve 15. Therefore, since the fuel is injected when the air supply valve 15 is open,
Due to the flow of fresh air flowing into the combustion chamber 11, this injected fuel is dispersed throughout the combustion chamber. In addition, since the fuel injection timing shifts to the bottom dead center (BDC) side, the retention time of the fuel in the combustion chamber until ignition becomes long, and the injected fuel is well dispersed. Therefore, at high speed,
A homogeneous air-fuel mixture is formed in the entire combustion chamber 11, enabling stable combustion.

また、燃料噴射開始時期θ3は、排気弁16の閉弁時期
EXCよりも下死点(BDC)側に移行することがない
(第11図のステップ109,111参照)ため、噴射燃料が
吹き抜けることはない。
Further, since the fuel injection start timing θ 3 does not shift to the bottom dead center (BDC) side of the valve closing timing EXC of the exhaust valve 16 (see steps 109 and 111 in FIG. 11), the injected fuel does not blow through. Absent.

さらに、この実施例では、燃焼室11内への燃料供給手
段として、空気圧で燃料を噴射する燃料噴射装置22を
用いているので、特に、低回転時、燃料噴射から点火ま
での時間が短かくても、燃料の霧化は良好であり、確実
な着火が可能である。また、噴射された燃料がそのまま
側壁に付着することもなくなる。
Further, in this embodiment, since the fuel injection device 22 for injecting fuel with air pressure is used as the fuel supply means into the combustion chamber 11, the time from fuel injection to ignition is particularly short at low rotation speed. However, the atomization of the fuel is good and reliable ignition is possible. Also, the injected fuel will not adhere to the side wall as it is.

本実施例では、第11図に示すように、期間i.T.を
回転速度Nの増大とともに増大させることにより、燃料
噴射開始時期θ3を制御しているが、期間i.T.以外
のものを変化させてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 11, the period i. T. The fuel injection start timing θ 3 is controlled by increasing the rotational speed N as the rotational speed N increases. T. You may change things other than.

たとえば第6図に示すように、期間i.T.遅延時間T
dを常に一定として、空気噴射弁の開弁時間τaを回転速
度の増大とともに増大させるようにしても良い。この実
施例では、回転速度がNbよりも高回転側になると、給
気弁15が閉弁する前に燃料噴射が行なわれる。
For example, as shown in FIG. T. Delay time T
The valve opening time τ a of the air injection valve may be increased as the rotational speed is increased, with d always kept constant. In this embodiment, when the rotation speed is higher than N b , fuel injection is performed before the intake valve 15 is closed.

また、第7図に示すように、第11図の期間i.T.
を、回転速度のみでなく、機関負荷に応じて変えること
により、低回転低負荷時には、給気弁15の閉弁後、高
回転、高負荷時には、給気弁15の閉弁前に、燃料噴射
を開始するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, the period i. T.
Is changed according to not only the rotation speed but also the engine load, so that at low rotation and low load, after the air supply valve 15 is closed, at high rotation and high load, before the fuel injection valve 15 is closed, The injection may be started.

なお、燃料噴射装置22の噴霧を良好とするため、冷却
水温、吸気温度等により、噴射開始時期、遅延時間Td
等を変えることも可能である。たとえば、第8図は水温
に対する設定の一例を示す。水温の高いときはTdを増
大させることにより噴射が遅くなる。即ち、燃料が噴射
弁の先端に滞留している時間が長くなり霧化を促進する
ことができる。一方、水温が低いときはi.T.を大き
くとることで燃料噴射が早まり、燃料が燃焼室11内に
存在する時間が長くなり、霧化を促進することができ
る。
In order to improve the spray of the fuel injection device 22, the injection start timing and the delay time T d depend on the cooling water temperature, the intake air temperature, etc.
It is also possible to change etc. For example, FIG. 8 shows an example of settings for water temperature. When the water temperature is high, the injection is delayed by increasing T d . That is, the time during which the fuel stays at the tip of the injection valve becomes longer, and atomization can be promoted. On the other hand, when the water temperature is low, i. T. Is increased, fuel injection is accelerated, the time during which the fuel is present in the combustion chamber 11 is increased, and atomization can be promoted.

第9図は吸気温度に対する設定を示し、狙いとすること
は水温の場合と同様である。
FIG. 9 shows the setting for the intake air temperature, and the aim is the same as the case of the water temperature.

〔考案の効果〕[Effect of device]

この考案によれば、低回転時には、給気弁及び排気弁の
双方が閉弁後に燃焼室内へ燃料が供給され、高回転時に
は給気弁の閉弁前で排気弁の閉弁後に、燃焼室内へ燃料
が供給されるので、燃料の吹き抜けを防止できるととも
に、低回転時には燃料が分散することなく、リッチな混
合気層が形成でき、また、高回転時には燃料が分散して
燃焼室内に均一な混合気が形成できる。したがって、各
回転速度にわたって、安定な燃焼を実現することができ
る。
According to this invention, fuel is supplied into the combustion chamber after closing both the intake valve and the exhaust valve at low speed, and at high speed before the closing of the intake valve and after closing the exhaust valve. Since the fuel is supplied to the fuel tank, it is possible to prevent the fuel from blowing through, form a rich air-fuel mixture layer without dispersing the fuel at low speed, and disperse the fuel at high speed to evenly distribute the fuel in the combustion chamber. A mixture can be formed. Therefore, stable combustion can be realized over each rotation speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1A図はこの考案の構成を示す図。 第1B図はこの考案における燃料噴射タイミングを説明
するクランク角度線図。 第2図はこの考案の燃料噴射装置を備えた内燃機関横断
面図。 第3図はこの考案の燃料噴射装置を備えた内燃機関縦断
面図。 第4図は燃料噴射装置の詳細断面図。 第5図は、この考案の実施例における燃料噴射装置の作
動の各タイミングを説明するクランク角度線図。 第6図ないし第9図、及び第11図はこの考案の燃料噴
射装置の作動タイミングの各態様を説明する線図。 第10図は燃料噴射タイミングの制御の一例を示したフ
ローチャート。 第12図は燃料噴射装置の駆動ルーチン。 11…燃焼室、13…ピストン、 14…点火栓電極、15…給気弁、 16…排気弁、22…燃料噴射装置、 31…噴口、32…燃料制御弁、 46…空気噴射弁。
FIG. 1A is a diagram showing the configuration of this invention. FIG. 1B is a crank angle diagram for explaining the fuel injection timing in this invention. FIG. 2 is a transverse sectional view of an internal combustion engine equipped with the fuel injection device of the present invention. FIG. 3 is a vertical sectional view of an internal combustion engine equipped with the fuel injection device of the present invention. FIG. 4 is a detailed sectional view of the fuel injection device. FIG. 5 is a crank angle diagram for explaining each timing of operation of the fuel injection device in the embodiment of the present invention. 6 to 9 and 11 are diagrams for explaining each mode of operation timing of the fuel injection device of the present invention. FIG. 10 is a flowchart showing an example of control of fuel injection timing. FIG. 12 is a drive routine of the fuel injection device. 11 ... Combustion chamber, 13 ... Piston, 14 ... Spark plug electrode, 15 ... Air supply valve, 16 ... Exhaust valve, 22 ... Fuel injection device, 31 ... Injection port, 32 ... Fuel control valve, 46 ... Air injection valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/34 F 8011−3G (72)考案者 立野 学 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特表 昭63−500322(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display area F02D 41/34 F 8011-3G (72) Creator Tateno Mana 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. (56) References Special Table Sho 63-500322 (JP, A)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】給気弁及び排気弁を備え、排気弁の閉弁後
に給気弁が閉じるように、給、排気弁の閉弁時期が設定
された2サイクル内燃機関において、 燃焼室内へ直接に燃料を供給する燃料供給手段と、 機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 機関の低回転時には、前記給気弁の閉弁後に前記燃焼室
内への燃料供給を開始するとともに、機関の高回転時に
は、前記排気弁の閉弁後であって前記給気弁の閉弁前
に、前記燃焼室内への燃料供給を開始するように、前記
燃料供給手段を作動させる制御手段とを、 それぞれ設けたことを特徴とする2サイクル内燃機関の
燃料噴射装置。
1. A two-cycle internal combustion engine having an intake valve and an exhaust valve, wherein the intake and exhaust valve closing timings are set so that the intake valve is closed after the exhaust valve is closed. A fuel supply means for supplying fuel to the engine, a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the engine, and at the time of low engine speed, start fuel supply to the combustion chamber after closing the air supply valve and At high rotation speed, after the exhaust valve is closed and before the air supply valve is closed, a control means for operating the fuel supply means so as to start fuel supply into the combustion chamber, A fuel injection device for a two-cycle internal combustion engine, each of which is provided.
JP9787888U 1988-07-26 1988-07-26 Fuel injection device for two-cycle internal combustion engine Expired - Lifetime JPH068286Y2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997013063A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-10 Hitachi, Ltd. Control device for an internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997013063A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-10 Hitachi, Ltd. Control device for an internal combustion engine

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JPH0220752U (en) 1990-02-13

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