JPS6098145A - 往復動エンジンの運転方法 - Google Patents
往復動エンジンの運転方法Info
- Publication number
- JPS6098145A JPS6098145A JP58205947A JP20594783A JPS6098145A JP S6098145 A JPS6098145 A JP S6098145A JP 58205947 A JP58205947 A JP 58205947A JP 20594783 A JP20594783 A JP 20594783A JP S6098145 A JPS6098145 A JP S6098145A
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- JP
- Japan
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- fuel
- engine
- injected
- operating
- intake passage
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- Pending
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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
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
-
- 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
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/345—Controlling injection timing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
との発明は、燃焼室に連なる吸気通路に燃料噴射弁を備
え、ピストンが所定のクランク角に至ったとき、吸気通
路に燃料を噴射するように構成した往復動四行程エンジ
ンに関するものである。
え、ピストンが所定のクランク角に至ったとき、吸気通
路に燃料を噴射するように構成した往復動四行程エンジ
ンに関するものである。
近年、自動車用エンジンでは、燃料の経済の立場から、
エンジンの熱効率を向上させることが、強く要求されて
いる。そのため、吸気の圧縮比を高め、最高燃焼温度を
高めることが行われ、且つこれが有効であることは指圧
線図を用いて説明されている。
エンジンの熱効率を向上させることが、強く要求されて
いる。そのため、吸気の圧縮比を高め、最高燃焼温度を
高めることが行われ、且つこれが有効であることは指圧
線図を用いて説明されている。
然しなから、斯る手段は、エンジンに異品燃焼を生じた
り、排気中に含まれる窒素酸化物の量を増加し易くなり
、高オクタン燃料を必要とするばかりでなく、それによ
って異品燃焼を防いでも、排気通路に窒素酸化物を除去
する還元触媒を必要とし、更には、熱効率の上昇にも限
度がある。この熱効率の頭打ち現象は燃焼室からの放熱
による熱損失が増すこと−１燃焼ガス自体の吸熱反応に
起因するものと解される。
り、排気中に含まれる窒素酸化物の量を増加し易くなり
、高オクタン燃料を必要とするばかりでなく、それによ
って異品燃焼を防いでも、排気通路に窒素酸化物を除去
する還元触媒を必要とし、更には、熱効率の上昇にも限
度がある。この熱効率の頭打ち現象は燃焼室からの放熱
による熱損失が増すこと−１燃焼ガス自体の吸熱反応に
起因するものと解される。
この発明は、上記観察に基づいてなされたものであり、
燃焼室内に於ける最高燃焼温度を、熱効率のよい所定の
温度に保ちつ＼、その高温状態を可及的に長時間維持す
ることにより、熱効率を最高に保ことを目的としたもの
である。すなわち、エンジンの燃焼温度が高い高負荷ま
たは高速運転時には、吸気と共に燃焼室内へ供給される
燃料粒子の大きさを大きくすることにより、その気化潜
熱による冷却で、着火直前の燃焼室内温度を低下させ、
混合気の異品燃焼を防ぎ、且つ燃焼行程中に微粒子状で
吸入された燃料を燃焼行程中に順次気化させ燃焼に供す
るよう制御することを特徴とする熱効率の優れたエンジ
ンの運転方法である。
燃焼室内に於ける最高燃焼温度を、熱効率のよい所定の
温度に保ちつ＼、その高温状態を可及的に長時間維持す
ることにより、熱効率を最高に保ことを目的としたもの
である。すなわち、エンジンの燃焼温度が高い高負荷ま
たは高速運転時には、吸気と共に燃焼室内へ供給される
燃料粒子の大きさを大きくすることにより、その気化潜
熱による冷却で、着火直前の燃焼室内温度を低下させ、
混合気の異品燃焼を防ぎ、且つ燃焼行程中に微粒子状で
吸入された燃料を燃焼行程中に順次気化させ燃焼に供す
るよう制御することを特徴とする熱効率の優れたエンジ
ンの運転方法である。
以下、図示の実施例によって、この発明を説明する。図
中、１は四個の気筒を有する四行程内燃機関である。内
燃機関１はシリンダ２、シリンダヘッド３、及びピスト
ン４によって形成される燃焼室５を有する。燃焼室５に
は吸気弁６を介して吸気通路７と、排気弁８を介して排
気通路９とが接続されている。
中、１は四個の気筒を有する四行程内燃機関である。内
燃機関１はシリンダ２、シリンダヘッド３、及びピスト
ン４によって形成される燃焼室５を有する。燃焼室５に
は吸気弁６を介して吸気通路７と、排気弁８を介して排
気通路９とが接続されている。
吸気通路７には、吸気流量を制御する絞り弁１１と、電
子式燃料噴射装置の噴射ノズル１２とが設けられている
。１３は空気流量センサ、１４は絞り弁１１の開度を検
出するセンサ、１５はエアクリーナである。
子式燃料噴射装置の噴射ノズル１２とが設けられている
。１３は空気流量センサ、１４は絞り弁１１の開度を検
出するセンサ、１５はエアクリーナである。
電子式燃料噴射装置は、燃料タンク２０からポンプ２１
、燃料管２２によって電磁石作動式燃料ノズル１２に燃
料を給送し、その開弁時間をコンピュータＣの出力によ
って制御する。コンピュータＣは点火回路Ｇと共用のパ
ルサーＦによって第２図中、■、■および■で示される
三種の噴射時期が準備され、エンジンの負荷若しくは速
度に応じ、切り換えスイッチ２３によって、その何れか
が選択される。すなわち： ■は、吸入上死点前約２５度、 ■は、吸入上死点後約９０度、 ■は、圧縮上死点後約３０度、 とにそれぞれ、第１回目の噴射が開始され、一般の場合
と同様に第１回目の噴射後、クランク角で３６０度遅れ
てもう一度噴射が行われる。
、燃料管２２によって電磁石作動式燃料ノズル１２に燃
料を給送し、その開弁時間をコンピュータＣの出力によ
って制御する。コンピュータＣは点火回路Ｇと共用のパ
ルサーＦによって第２図中、■、■および■で示される
三種の噴射時期が準備され、エンジンの負荷若しくは速
度に応じ、切り換えスイッチ２３によって、その何れか
が選択される。すなわち： ■は、吸入上死点前約２５度、 ■は、吸入上死点後約９０度、 ■は、圧縮上死点後約３０度、 とにそれぞれ、第１回目の噴射が開始され、一般の場合
と同様に第１回目の噴射後、クランク角で３６０度遅れ
てもう一度噴射が行われる。
燃料の噴射量は、従来と同様に燃料ノズル１２の開弁時
間をコンピュータＣによって長短に調節して行われる。
間をコンピュータＣによって長短に調節して行われる。
すなわち、燃料の噴射量は吸気通路７を流れる吸気量を
空気流量センサ１３によって検出し、流量の多いときは
開弁時間を増す。また、その開弁時間は、エンジン温度
センーリ・２４、絞り弁開度センサ１４、あるいは排気
中に含まれる酸素量のセンサ２５等によって補正される
。
空気流量センサ１３によって検出し、流量の多いときは
開弁時間を増す。また、その開弁時間は、エンジン温度
センーリ・２４、絞り弁開度センサ１４、あるいは排気
中に含まれる酸素量のセンサ２５等によって補正される
。
次に、この実施例の作動を説明する。まず、絞り弁１１
が低開度にあるエンジンの低速または低負荷時には、第
２図中、■の状態が選択される。すなわち、吸入上死点
後約 ２２５度に第１回の噴射が行われ、続いて燃焼行
程中の吸入上死点前約１３５度に第２回目の噴射が行わ
れる。２度の燃料噴射時期は、いずれも吸気弁６の閉止
中に行われる上に、噴射される位置が吸気弁６に接近し
ているので、噴射された燃料は一旦、吸気通路７内に滞
留し、シリンダへソド３や吸気通路７の雰囲気温度によ
って気化が進行して、液状の燃料が少ない状態で、吸気
行程を迎える。よって、燃焼室５内での着火燃焼が迅速
安定に行われる。
が低開度にあるエンジンの低速または低負荷時には、第
２図中、■の状態が選択される。すなわち、吸入上死点
後約 ２２５度に第１回の噴射が行われ、続いて燃焼行
程中の吸入上死点前約１３５度に第２回目の噴射が行わ
れる。２度の燃料噴射時期は、いずれも吸気弁６の閉止
中に行われる上に、噴射される位置が吸気弁６に接近し
ているので、噴射された燃料は一旦、吸気通路７内に滞
留し、シリンダへソド３や吸気通路７の雰囲気温度によ
って気化が進行して、液状の燃料が少ない状態で、吸気
行程を迎える。よって、燃焼室５内での着火燃焼が迅速
安定に行われる。
次に、エンジン負荷が増すと、燃料噴射時期は第２図中
、■の状態へ移行する。ずなわら、吸入上死点前約２５
度に第１回の噴射が行われ、続いて上死点前約２５度で
点火時期と同時に第２回目の噴射が行われる。吸気弁６
は、通常、排気行程終期の上死点前３０度前後に開弁す
るので、第１回の噴射が吸気弁６の開弁とほとんど同時
に行われ、それより３６０度遅れて第２回目の噴射が行
われる。
、■の状態へ移行する。ずなわら、吸入上死点前約２５
度に第１回の噴射が行われ、続いて上死点前約２５度で
点火時期と同時に第２回目の噴射が行われる。吸気弁６
は、通常、排気行程終期の上死点前３０度前後に開弁す
るので、第１回の噴射が吸気弁６の開弁とほとんど同時
に行われ、それより３６０度遅れて第２回目の噴射が行
われる。
よって、第２回目の噴射は吸気弁６の閉止中に行われる
から、前記■の状態よりは吸入される吸気中には未気化
状態の燃料割合が増す。
から、前記■の状態よりは吸入される吸気中には未気化
状態の燃料割合が増す。
エンジンの出力が、全負荷近くの高負荷運転になると、
燃料噴射時期は第２図中、■の状態が選択される。すな
わち、吸入上死点後約９０度に第１回の噴射が行われ、
続いて燃焼行程中の上死点後約９０度に第２回目の噴射
が行われる。斯くて、燃料は第１回の噴射は吸気弁６が
開弁し、吸気が相当に高速で流れ出してから噴射される
ので、噴射された燃料のうち、直ちに気化しなかった比
較的大粒のものでも、大部分は吸気通路の壁面に付着す
ることなく、吸気流と共に燃焼室５内へ吸入され燃焼室
５内を冷やす。そして引続き行われる圧縮行程を経て燃
焼行程終期までに気化して周囲の熱を客う。そのため、
圧縮行程において圧力の上昇率が低下し、燃焼最大圧力
を低く保つので、圧縮比を充分高く設定してもデトネー
ションを防止出来る。未気化燃料はクランク角で最高圧
力点を過ぎた後も、気化及び燃焼を継続するので、燃焼
室５内は比較的長時間に亙って高熱状態を維持する。斯
くて、最高燃焼温度が抑制されてシリンダの壁面からの
放熱を防ぎ、冷却損失を減少さ・ｌると共に、燃焼室内
を長い時間高温に保つので、熱効率が向上する。
燃料噴射時期は第２図中、■の状態が選択される。すな
わち、吸入上死点後約９０度に第１回の噴射が行われ、
続いて燃焼行程中の上死点後約９０度に第２回目の噴射
が行われる。斯くて、燃料は第１回の噴射は吸気弁６が
開弁し、吸気が相当に高速で流れ出してから噴射される
ので、噴射された燃料のうち、直ちに気化しなかった比
較的大粒のものでも、大部分は吸気通路の壁面に付着す
ることなく、吸気流と共に燃焼室５内へ吸入され燃焼室
５内を冷やす。そして引続き行われる圧縮行程を経て燃
焼行程終期までに気化して周囲の熱を客う。そのため、
圧縮行程において圧力の上昇率が低下し、燃焼最大圧力
を低く保つので、圧縮比を充分高く設定してもデトネー
ションを防止出来る。未気化燃料はクランク角で最高圧
力点を過ぎた後も、気化及び燃焼を継続するので、燃焼
室５内は比較的長時間に亙って高熱状態を維持する。斯
くて、最高燃焼温度が抑制されてシリンダの壁面からの
放熱を防ぎ、冷却損失を減少さ・ｌると共に、燃焼室内
を長い時間高温に保つので、熱効率が向上する。
第３図は、前記の、■および■の状態におｊＪる燃焼室
５内における燃料成分の既燃焼割合を示す。
５内における燃料成分の既燃焼割合を示す。
この実験では吸気の空燃比を１６．６、点火時期を上死
点前２６度、エンジン速度３２００ＲＰＭの一定として
測定した。
点前２６度、エンジン速度３２００ＲＰＭの一定として
測定した。
■の運転状態では、図示有効圧力１１．３ ｋｇ／ｃれ
■の運転状態では、図示有効圧力１０．９ ｋｇ／ｃｒ
ｌ、■の運転状態では、図示有効圧力１０、Ｑｋｇ／ｃ
れがそれぞれ得られた。この結果のうち、高出力用とし
て示された■の図示有効圧力が低いのは、この試験が比
較的吸気流Ｈの少ない状態で行われているためである。
■の運転状態では、図示有効圧力１０．９ ｋｇ／ｃｒ
ｌ、■の運転状態では、図示有効圧力１０、Ｑｋｇ／ｃ
れがそれぞれ得られた。この結果のうち、高出力用とし
て示された■の図示有効圧力が低いのは、この試験が比
較的吸気流Ｈの少ない状態で行われているためである。
なお、この発明において、燃料噴射時期の設定は、実施
例のように、三段階に切り換えてもよいが、通常は二段
階の切り換えのみで充分な効果が得られる。また、噴射
時期の切り換えは段階的に行ってもよいが無段階に行っ
てもよいのは勿論である。 ４゜ 〔発明の効果〕 この発明の往復動エンジンの運転方法は、以上のように
、燃料噴射弁から吸気通路に燃料が噴射される時期を、
エンジン負荷やエンジン速度などの運転状態に応じて制
御し、高速高負荷運転時には、燃焼室の近傍から吸気行
程中に燃料を１ノ（給するから、最高燃焼圧力を抑制で
きる。よって、燃焼の不安定を生じることなく、排気中
に含まれる窒素酸化物を減少させｆ４る効果がある。ま
た、燃焼室に供給された液状の燃料が逐次気化し、燃焼
に寄与するので、比較的長時間に亘ゲζ燃焼室内を高温
に保つことが出来、高い熱効率が（得られるなどの効果
もある。更に派生的には排気通路に窒素酸化物の減少の
ための触媒を必要とせず、従来のように、触媒の劣化防
止のため無鉛ガソリンの採用が必須であったものを有鉛
ガソリンの使用も可能となり、無鉛ガソリンが市販され
ていないヨーロッパの多くの国へ向しりで出荷されるエ
ンジンに好適である。
例のように、三段階に切り換えてもよいが、通常は二段
階の切り換えのみで充分な効果が得られる。また、噴射
時期の切り換えは段階的に行ってもよいが無段階に行っ
てもよいのは勿論である。 ４゜ 〔発明の効果〕 この発明の往復動エンジンの運転方法は、以上のように
、燃料噴射弁から吸気通路に燃料が噴射される時期を、
エンジン負荷やエンジン速度などの運転状態に応じて制
御し、高速高負荷運転時には、燃焼室の近傍から吸気行
程中に燃料を１ノ（給するから、最高燃焼圧力を抑制で
きる。よって、燃焼の不安定を生じることなく、排気中
に含まれる窒素酸化物を減少させｆ４る効果がある。ま
た、燃焼室に供給された液状の燃料が逐次気化し、燃焼
に寄与するので、比較的長時間に亘ゲζ燃焼室内を高温
に保つことが出来、高い熱効率が（得られるなどの効果
もある。更に派生的には排気通路に窒素酸化物の減少の
ための触媒を必要とせず、従来のように、触媒の劣化防
止のため無鉛ガソリンの採用が必須であったものを有鉛
ガソリンの使用も可能となり、無鉛ガソリンが市販され
ていないヨーロッパの多くの国へ向しりで出荷されるエ
ンジンに好適である。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はエン
ジンの作動を示すシステム図、第２図は燃料噴射時期を
示す作動図、第３図は燃焼室内の圧力変化を示す圧力線
図である。 ７−−−−吸気通路、 １２−−−一噴射ノズル、Ｃ−
一一一コンピュータ、 Ｆ−一−−バルザー、２３−−
−一切換えスイッチ。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社 代理人山川政樹（ばか１名） 第１図 第２図 ７をン７＃Ｉ ■ヒーーーーーーーーーートー ■＋ −−−−−−−−−−＋−− ■ヒーーーーーーーーーーーヒー 第３図 クランクＩｆＩ
ジンの作動を示すシステム図、第２図は燃料噴射時期を
示す作動図、第３図は燃焼室内の圧力変化を示す圧力線
図である。 ７−−−−吸気通路、 １２−−−一噴射ノズル、Ｃ−
一一一コンピュータ、 Ｆ−一−−バルザー、２３−−
−一切換えスイッチ。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社 代理人山川政樹（ばか１名） 第１図 第２図 ７をン７＃Ｉ ■ヒーーーーーーーーーートー ■＋ −−−−−−−−−−＋−− ■ヒーーーーーーーーーーーヒー 第３図 クランクＩｆＩ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１） 燃焼室に連なる吸気通路に燃料噴射弁を備え、
ピストンが所定のクランク角に至ったとき、吸気通路に
燃料を噴射して供給するように構成した往復動四行程エ
ンジンにおいて、前記燃料噴射弁から吸気通路に燃料が
噴射される時期を、エンジン負荷・エンジン速度などの
運転状態に応じて進退させる往復動エンジンの運転方法
。 （２）燃料噴射弁から吸気通路に燃料が噴射される時期
を、エンジン負荷・エンジン速度がアイドリング近傍の
低負荷・低速状態にあるとき、相対的に進角させ、吸気
弁の閉止中に噴射を開始させる特許請求の範囲第１項記
載の往復動エンジンの運転方法。 （３）燃料噴射弁から吸気通路に燃料が噴射される時期
を、エンジン負荷・エンジン速度が比較的高速・高負荷
状態にあるとき、相対的に遅角させ、吸気弁の開弁中に
燃焼室の近傍から燃料を噴射する特許請求の範囲第１又
は第２項記載の往復動エンジンの運転方法。 （４）燃料噴射弁はクランク軸の２回転当たり、２回を
等間隔で燃料噴射を行う特許請求の範囲第１項記載の往
復動エンジンの運転方法。 （５） エンジン負荷の多少は絞り弁開度に依存して制
御される特許請求の範囲第１項記載の往復動エンジンの
運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205947A JPS6098145A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 往復動エンジンの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205947A JPS6098145A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 往復動エンジンの運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098145A true JPS6098145A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16515343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58205947A Pending JPS6098145A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 往復動エンジンの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6085729A (en) * | 1997-12-10 | 2000-07-11 | Denso Corporation | Fuel injection control for engines responsive to fuel injection timing |
| JP2008123599A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Alpine Electronics Inc | 情報装置 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP58205947A patent/JPS6098145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6085729A (en) * | 1997-12-10 | 2000-07-11 | Denso Corporation | Fuel injection control for engines responsive to fuel injection timing |
| JP2008123599A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Alpine Electronics Inc | 情報装置 |
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