JP3098309B2 - Gas fuel engine - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水素等の気体燃料を用
いる気体燃料エンジンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gaseous fuel engine using a gaseous fuel such as hydrogen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、水素ガス等の可燃性気体を燃料と
して使用する気体燃料エンジンが開発されつつあるが、
気体燃料を用いる場合、その容積率がガソリンと比べて
格段に大きいため、気体燃料を吸気通路中で空気と混合
させて燃焼室へ供給するような構造とすると、空気吸入
量が大幅に減少し、出力低下を生じる。また、空気を吸
入する経路とは別個の経路で気体燃料を燃焼室に供給す
るとしても、空気吸入中に気体燃料が送り込まれると、
空気の吸入が阻害されて、この場合も空気吸入量の減少
を招く。このほかに、水素ガス等は燃焼速度が速いこと
から、バックファイア、過早着火を生じ易いという問題
もある。2. Description of the Related Art In recent years, gas fuel engines using a combustible gas such as hydrogen gas as fuel have been developed.
When gaseous fuel is used, its volume ratio is much higher than that of gasoline.If gas fuel is mixed with air in the intake passage and supplied to the combustion chamber, the amount of air intake will be greatly reduced. , Causing a decrease in output. Also, even if the gaseous fuel is supplied to the combustion chamber through a path separate from the path for sucking air, if the gaseous fuel is fed during the air suction,
The intake of air is hindered, and this also leads to a decrease in the amount of air intake. In addition, since the combustion speed of hydrogen gas and the like is high, there is a problem that backfire and premature ignition are likely to occur.
【０００３】そこで、例えば特公昭５８−３６１７２号
公報に示されるように、空気吸入用の通路と水素ガス供
給用の通路とを別個に設けてそれぞれに吸気弁および水
素供給弁を設けるとともに、吸気弁を下死点で閉じる一
方、水素供給弁を下死点で開いて、両者の開弁期間がラ
ップしないようにし、かつ、水素供給弁が開いている間
に、シリンダ内圧より高い圧力で水素を燃焼室に送り込
むようにしたエンジンが提案されている。Therefore, as shown in, for example, Japanese Patent Publication No. 58-36172, a passage for air intake and a passage for hydrogen gas supply are separately provided, and an intake valve and a hydrogen supply valve are provided respectively. While the valve is closed at bottom dead center, the hydrogen supply valve is opened at bottom dead center so that the valve opening periods do not overlap, and while the hydrogen supply valve is open, hydrogen is supplied at a pressure higher than the cylinder internal pressure. There has been proposed an engine that feeds fuel into a combustion chamber.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記公報に示されたエ
ンジンはレシプロエンジンであり、かつ、吸気弁閉時期
が下死点に固定され、これに対して水素供給弁開時期が
下死点とされているが、充填効率向上のためには吸気弁
を吹き返しが生じない範囲で遅い時期まで開くように
し、とくに運転状態に応じて吸気弁閉時期を変化させる
ことが望ましい。一方、気体燃料は、その供給圧力を低
くする方が供給量の制御等の面で望ましいが、圧縮行程
の遅い時期まで燃料供給弁が開いていると、シリンダ内
圧力が上昇するので気体燃料を比較的低圧で供給するこ
とが困難になることから、気体燃料供給時期はできるだ
け早くすることが望ましい。これらの要求を満足させる
上で、従来の装置は改善の余地があった。The engine disclosed in the above publication is a reciprocating engine, and the intake valve closing timing is fixed at the bottom dead center, whereas the hydrogen supply valve opening timing is set at the bottom dead center. However, in order to improve the charging efficiency, it is desirable to open the intake valve until a later time within a range in which no blowback occurs, and particularly to change the intake valve closing timing according to the operating state. On the other hand, it is desirable to reduce the supply pressure of the gaseous fuel in terms of the control of the supply amount and the like. Since supply at a relatively low pressure becomes difficult, it is desirable that the gas fuel supply timing be as early as possible. In order to satisfy these requirements, the conventional apparatus has room for improvement.
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、空気の充填
効率の向上に有利なようにエンジン回転数に応じて吸気
ポート閉時期を調整しつつ、気体燃料の供給を効果的に
行うことができる気体燃料エンジンを提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to effectively supply gaseous fuel while adjusting the intake port closing timing according to the engine speed so as to be advantageous in improving the air charging efficiency. It is an object of the present invention to provide a gaseous fuel engine capable of performing the above.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明（請求項１に記載）は、空気をシリンダ
内に供給する吸気ポートとは別に、気体燃料供給ポート
をシリンダ内に開口させ、かつ空気吸入行程の直後に上
記気体燃料供給ポートからシリンダ内へ気体燃料を供給
するようにした気体燃料エンジンであって、上記吸気ポ
ートからの空気の吸入終了時期をエンジン低回転域では
高回転域と比べて早くするように変更する吸入終了時期
変更手段を設けるとともに、上記気体燃料供給ポートか
らの気体燃料供給開始時期を、上記吸入終了時期に対応
させて、エンジン低回転域では高回転域と比べて早くす
るように変更する気体燃料供給開始時期変更手段を設け
たものである。According to a first aspect of the present invention, a gas fuel supply port is provided in a cylinder separately from an intake port for supplying air into the cylinder. And a gaseous fuel engine configured to supply gaseous fuel into the cylinder from the gaseous fuel supply port immediately after the air intake stroke. In addition to providing a suction end timing changing means for changing so as to be earlier than the high rotation range, the gas fuel supply start timing from the gas fuel supply port is made to correspond to the suction end timing, and in the engine low rotation range, A gas-fuel-supply-start-timing changing means for changing the speed so as to be earlier than in the high rotation range is provided.
【０００７】第２の発明（請求項２に記載）は、第１の
発明において、ロータハウジングとサイドハウジングと
で構成されたシリンダ内に偏心軸に支承されたロータが
配置されているロータリピストンエンジンに、上記吸気
ポートおよび上記気体燃料供給ポートを設けるととも
に、上記吸入終了時期変更手段および気体燃料供給開始
時期変更手段を設けたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary piston engine according to the first aspect, wherein a rotor supported by an eccentric shaft is disposed in a cylinder comprising a rotor housing and a side housing. In addition, the intake port and the gaseous fuel supply port are provided, and the suction end time changing means and the gaseous fuel supply start time changing means are provided.
【０００８】第３の発明（請求項３に記載）は、ロータ
ハウジングとサイドハウジングとで構成されたシリンダ
内に偏心軸に支承されたロータが配置されているロータ
リピストンエンジンに、空気をシリンダ内に供給する吸
気ポートと、これとは別に作動室に開口して気体燃料を
作動室に供給する気体燃料供給ポートとを設けた気体燃
料エンジンであって、上記吸気ポートからの空気の吸入
終了時期をエンジン低回転域では高回転域と比べて早く
するように変更する吸入終了時期変更手段を設けるとと
もに、上記気体燃料供給ポートからの気体燃料供給開始
時期を、エンジン高回転域での吸入空気量終了時期に対
応するように設定したものである。According to a third aspect of the present invention, air is supplied to a rotary piston engine in which a rotor supported by an eccentric shaft is disposed in a cylinder comprising a rotor housing and a side housing. A gas fuel engine provided with an intake port for supplying air to the working chamber, and a gas fuel supply port for opening the working chamber and supplying gaseous fuel to the working chamber separately from the intake port, wherein the end time of the intake of air from the intake port At the low engine speed range as compared with the high engine speed range, and the gas fuel supply start timing from the gaseous fuel supply port is adjusted to the intake air amount at the high engine speed region. It is set to correspond to the end time.
【０００９】第４の発明（請求項４に記載）は、第２ま
たは第３の発明において、ロータピストンエンジンの作
動室の両側に位置するサイドハウジングの相対向する箇
所に第１吸気ポートおよび第２吸気ポートを設け、第１
吸気ポートよりも第２吸気ポートが遅く閉じるように各
吸気ポートのポート形状を設定し、かつ第２吸気ポート
を低回転時に閉鎖する手段を設けることにより、吸入終
了時期変更手段を構成するとともに、上記第１吸気ポー
トが設けられている側のサイドハウジングに気体燃料供
給ポートを形成したものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the first intake port and the first intake port are provided at opposing portions of the side housing located on both sides of the working chamber of the rotor piston engine. Two intake ports are provided, and the first
By setting the port shape of each intake port so that the second intake port closes later than the intake port and providing a means for closing the second intake port at low rotation, the intake end timing changing means is configured, A gas fuel supply port is formed in a side housing on which the first intake port is provided.
【００１０】第５の発明（請求項５に記載）は、第２ま
たは第３の発明において、気体燃料供給ポートのサイド
ハウジング内部の部分に、エンジンの作動に応じて開閉
するタイミングバルブ設けたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the second or third aspect, a timing valve that opens and closes according to the operation of the engine is provided in a portion inside the side housing of the gaseous fuel supply port. It is.
【００１１】第６の発明（請求項６に記載）は、第２ま
たは第３の発明において、気体燃料供給ポートに対し、
このポートに通じる通路中に位置してエンジンの作動に
応じて開閉するタイミングバルブと、このタイミングバ
ルブより下流に位置して作動室内の圧力が上記通路内の
圧力よりも高くなると閉じる逆止弁とを設けたものであ
る。According to a sixth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the gas fuel supply port is
A timing valve which is located in a passage leading to the port and opens and closes in response to operation of the engine, and a check valve which is located downstream of the timing valve and closes when the pressure in the working chamber becomes higher than the pressure in the passage. Is provided.
【００１２】[0012]
【作用】第１の発明の構成によると、低回転域では空気
の吹き返しが防止され、高回転域では吸入期間が確保さ
れるように吸入終了の時期が運転状態に応じて変えら
れ、かつ、このように終了時期が変えられる吸入期間と
ラップしない範囲で、気体燃料供給の時期が最大限に早
くされる。According to the structure of the first aspect of the invention, the blow-back of air is prevented in the low rotation speed range, and the suction end timing is changed according to the operation state so as to secure the suction period in the high rotation speed range, and As long as the end time is not overlapped with the suction period in which the end time is changed, the timing of the gaseous fuel supply is advanced as much as possible.
【００１３】第２の発明によると、ロータリピストンエ
ンジンに適用されることにより、上記作用に加えて、気
体燃料供給位置が点火プラグから離れ、温度上昇を抑制
する等の作用も得られる。According to the second aspect of the present invention, by applying the present invention to a rotary piston engine, in addition to the above-described operation, the gas fuel supply position is separated from the ignition plug, and an operation of suppressing a temperature rise can be obtained.
【００１４】第３の発明によると、ロータリピストンエ
ンジンではレシプロエンジンと比べて圧縮行程期間が長
いこととの関係で、吸入期間とのラップを避けつつ気体
燃料供給期間を確保することが容易になる。According to the third aspect of the present invention, the rotary piston engine has a longer compression stroke period than the reciprocating engine, so that it is easy to secure the gas fuel supply period while avoiding a lap with the suction period. .
【００１５】第４の発明によると、第２または第３の発
明による作用に加え、吸気ポートとの干渉が防止されつ
つ気体燃料供給ポートの充分な開口面積が確保される。According to the fourth aspect, in addition to the operation of the second or third aspect, a sufficient opening area of the gas fuel supply port is secured while preventing interference with the intake port.
【００１６】第５の発明によると、第２または第３の発
明による作用に加え、タイミングバルブが燃料供給ポー
トの開口部に近い位置に設けられることにより、タイミ
ングバルブと燃料供給ポートの開口部との間のデッドボ
リュームが小さくされる。According to the fifth aspect, in addition to the function of the second or third aspect, the timing valve is provided at a position close to the opening of the fuel supply port, so that the timing valve and the opening of the fuel supply port can be closed. The dead volume during is reduced.
【００１７】第６の発明によると、第２または第３の発
明による作用に加え、気体燃料の吹き返しが確実に防止
される。According to the sixth aspect, in addition to the effects of the second or third aspect, the return of the gaseous fuel is reliably prevented.
【００１８】[0018]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は本発明に係る気体燃料エンジンの一実施
例を示し、当実施例のエンジンはロータリピストンエン
ジンであって、図１では２ロータのロータリピストンエ
ンジンを左右に展開して示している。また、実施例で
は、気体燃料として水素ガスを例示している。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 4 show an embodiment of a gaseous fuel engine according to the present invention. The engine of this embodiment is a rotary piston engine. In FIG. 1, a two-rotor rotary piston engine is shown expanded left and right. I have. In the embodiment, hydrogen gas is exemplified as the gaseous fuel.
【００１９】ロータリピストンエンジンは、ペリトロコ
イド状の内周面を有するロータハウジング１とその両側
に位置するサイドハウジング２およびインタミディエイ
トハウジング（中間部のサイドハウジング）３により構
成されるシリンダを有し、その内部に、略三角形状のロ
ータ４を配置している。このロータ４は、偏心軸５に支
承され、頂部がロータハウジング１の内周面に摺接し、
シリンダ内に３つの作動室６を隔成している。このロー
タ４の偏心回転に伴い、各作動室６が容積変化し、オッ
トーサイクルを行う。そして、ロータ４の回転によって
偏心軸５が回転駆動される。なお、フロント、リヤの両
シリンダＦ，Ｒのロータ４は、互いに位相が１８０°ず
れて作動するようになっている。The rotary piston engine has a cylinder composed of a rotor housing 1 having a peritrochoid-shaped inner peripheral surface, side housings 2 located on both sides thereof, and an intermediate housing (intermediate side housing) 3. A substantially triangular-shaped rotor 4 is arranged inside the rotor. The rotor 4 is supported by an eccentric shaft 5, and the top portion is in sliding contact with the inner peripheral surface of the rotor housing 1.
Three working chambers 6 are separated in the cylinder. With the eccentric rotation of the rotor 4, each working chamber 6 changes in volume, and performs an Otto cycle. The rotation of the rotor 4 drives the eccentric shaft 5 to rotate. The rotors 4 of the front and rear cylinders F and R operate with a phase shift of 180 ° from each other.
【００２０】このロータリピストンエンジンの略吸気行
程の作動室６に臨むハウジングには空気を供給する吸気
ポートと水素ガスを供給する水素ポート（気体燃料供給
ポート）とが別個に設けられ、当実施例では、第１吸気
ポート７と第２吸気ポート８（図２、図４に示す）と水
素ポート９とが、インタミディエイトハウジング３およ
びサイドハウジング２に配設されている。上記吸気ポー
ト７，８には吸気通路１１を介して空気が供給され、こ
の吸気通路１１には、図外のエアクリーナ、吸入空気量
検出のためのエアフローメータ、スロットル弁などが配
設されている。また、排気行程の作動室６に臨むロータ
ハウジング１には排気ポート１２が形成され、この排気
ポート１２に排気通路１３が接続され、この排気通路１
３には図外のＯ2 センサ、触媒等が配設されている。１
４は点火プラグである。In the housing of the rotary piston engine facing the working chamber 6 during the substantially intake stroke, an intake port for supplying air and a hydrogen port (gas fuel supply port) for supplying hydrogen gas are separately provided. In the first embodiment, a first intake port 7, a second intake port 8 (shown in FIGS. 2 and 4), and a hydrogen port 9 are arranged in the intermediate housing 3 and the side housing 2. Air is supplied to the intake ports 7 and 8 via an intake passage 11, and an air cleaner (not shown), an air flow meter for detecting an intake air amount, a throttle valve, and the like are arranged in the intake passage 11. . An exhaust port 12 is formed in the rotor housing 1 facing the working chamber 6 in the exhaust stroke, and an exhaust passage 13 is connected to the exhaust port 12.
3 is provided with an O 2 sensor, a catalyst, and the like (not shown). 1
Reference numeral 4 denotes a spark plug.
【００２１】上記水素ポート９へは、メタルハイドライ
ドタンク（以下ＭＨタンクという）１５から水素ガスが
燃料通路１６を介して供給されるようになっている。上
記ＭＨタンク１５は、その内部に水素を吸蔵、放出する
ことのできる水素吸蔵合金を備え、このＭＨタンク１５
に対し、水素充填通路１７が接続されるとともに、冷却
水通路および加熱水通路（図示省略）が配設され、エン
ジンウォータジャケットから供給される冷却水でＭＨタ
ンク１５の水素吸蔵合金が加熱されることにより、水素
が燃料通路１６に放出されるようになっている。A hydrogen gas is supplied to the hydrogen port 9 from a metal hydride tank (hereinafter referred to as an MH tank) 15 through a fuel passage 16. The MH tank 15 has a hydrogen storage alloy capable of storing and releasing hydrogen therein.
In addition, a hydrogen filling passage 17 is connected, a cooling water passage and a heating water passage (not shown) are provided, and the hydrogen storage alloy in the MH tank 15 is heated by the cooling water supplied from the engine water jacket. As a result, hydrogen is released to the fuel passage 16.
【００２２】上記燃料通路１６には、圧力調整器１８、
流量調整弁１９、タイミングバルブ２０、コントロール
バルブ２１等が介設されている。そして、ＭＨタンク１
５から供給される水素ガスが上記圧力調整器１８で略５
気圧（３〜７気圧）に調圧され、流量調整弁１９によっ
て例えばアクセルペダル２２の踏み込み量に応じて水素
ガス流量が調整され、タイミングバルブ２０およびコン
トロールバルブ２１を介して各シリンダの水素ポート９
に供給されるようになっている。In the fuel passage 16, a pressure regulator 18,
A flow control valve 19, a timing valve 20, a control valve 21, and the like are provided. And MH tank 1
The hydrogen gas supplied from the pressure regulator 18 is approximately 5
Atmospheric pressure (3 to 7 atm) is adjusted, the flow rate adjusting valve 19 adjusts the hydrogen gas flow rate according to, for example, the amount of depression of an accelerator pedal 22, and the hydrogen port 9 of each cylinder is controlled via a timing valve 20 and a control valve 21.
It is supplied to.
【００２３】水素ガスと空気の供給制御は、コントロー
ルユニット（ＥＣＵ）２３からなる制御手段により行わ
れるようになっている。このＥＣＵ２３には、エンジン
回転数センサ２４からのエンジン回転数の検出信号、ス
ロットル開度センサ２５からのスロットル弁の開度の検
出信号、コントロールバルブ２１の作動量を検出するポ
ジションセンサ２６からの信号、圧力調整器１８と流量
調整弁１９との間の水素ガス圧力を検出する圧力センサ
２７からの信号等が入力されている。そしてこのＥＣＵ
２３から、後述のバルブタイミング可変機構４０、コン
トロールバルブ２１のアクチュエータ２８等に制御信号
が出力されている。The supply of hydrogen gas and air is controlled by control means including a control unit (ECU) 23. The ECU 23 receives a detection signal of an engine speed from an engine speed sensor 24, a detection signal of a throttle valve opening from a throttle opening sensor 25, and a signal from a position sensor 26 for detecting an operation amount of the control valve 21. , A signal from a pressure sensor 27 for detecting the hydrogen gas pressure between the pressure regulator 18 and the flow regulating valve 19 and the like are input. And this ECU
From 23, a control signal is output to a variable valve timing mechanism 40 described later, an actuator 28 of the control valve 21, and the like.
【００２４】図２乃至図４は、吸気ポート７，８および
水素ポート９の配設部分および水素ガス供給系における
タイミングバルブ２０、コントロールバルブ２１の具体
的構造を示している。FIGS. 2 to 4 show the arrangement of the intake ports 7, 8 and the hydrogen port 9, and the specific structures of the timing valve 20 and the control valve 21 in the hydrogen gas supply system.
【００２５】上記第１および第２の吸気ポート７，８は
図２，図４に示すように配設されている。つまり、イン
タミディエイトハウジング３に第１吸気ポート７が、ま
たインタミディエイトハウジング３に対向するサイドハ
ウジング２に第２吸気ポート８がそれぞれ形成されてお
り、両吸気ポート７，８はロータ４の回転により開閉さ
れるが、第２吸気ポート８は第１吸気ポート７と比べて
リーディング側に拡大された形状とされることにより、
その閉時期が第１吸気ポート７の閉時期よりも遅くなっ
ている。そして、上記第２吸気ポート８に吸気を導く通
路には、運転状態に応じて開閉作動するバルブ等で構成
されて低回転域で第２吸気ポート８を閉鎖する開閉手段
（図示せず）が設けられている。これら第１，第２吸気
ポート７，８および第２吸気ポート８に対する開閉手段
により、吸入終了時期をエンジン低回転域では高回転域
と比べて早くする吸入終了上記変更手段が構成されてい
る。The first and second intake ports 7, 8 are arranged as shown in FIGS. That is, the first intake port 7 is formed in the intermediate housing 3, and the second intake port 8 is formed in the side housing 2 opposed to the intermediate housing 3. Although opened and closed by rotation, the second intake port 8 has a shape that is enlarged toward the leading side as compared with the first intake port 7,
The closing timing is later than the closing timing of the first intake port 7. An opening / closing means (not shown) configured by a valve or the like that opens and closes in accordance with an operation state and that closes the second intake port 8 in a low rotation range is provided in a passage that guides intake air to the second intake port 8. Is provided. The opening / closing means for the first and second intake ports 7, 8 and the second intake port 8 constitute the above intake end changing means for making the intake end time earlier in a low engine speed region than in a high engine speed region.
【００２６】上記水素ポート９は、第１吸気ポート７が
設けられている側のサイドハウジングであるインタミデ
ィエイトハウジング３に設けられている。The hydrogen port 9 is provided on the intermediate housing 3 which is a side housing on the side where the first intake port 7 is provided.
【００２７】上記水素ポート９の近傍にコントロールバ
ルブ２１が設けられている。このコントロールバルブ２
１は、エンジン回転数等に応じて水素ガス流量の調整を
行うもので、インタミディエイトハウジング３の外周面
に固定されたケーシング３０とインタミディエイトハウ
ジング３内部とにわたって回転可能に設けられた円筒状
のバルブ部材３１を備え、制御信号に応じてステップモ
ータ等のアクチュエータにより作動される。上記バルブ
部材３１の内部には、フロント側シリンダ用とリヤ側シ
リンダ用の２つの通路３２ａ，３２ｂが隔成され、各通
路３２ａ，３２ｂの下流端部に各シリンダの水素ポート
９に通じる出口側開口３３ａ，３３ｂが形成されるとと
もに、各通路３２ａ，３２ｂの上流側部分に入口側開口
３４ａ，３４ｂが形成されており、各入口側開口３４
ａ，３４ｂに通じる通路３５ａ，３５ｂがケーシング３
０内に形成されている。そして、この上記バルブ部材３
１の回動変位により、上記各入口側開口３４ａ，３４ｂ
と通路３５ａ，３５ｂとの連通面積が変化するようにな
っている。A control valve 21 is provided near the hydrogen port 9. This control valve 2
Reference numeral 1 denotes a cylinder for adjusting the flow rate of hydrogen gas according to the engine speed and the like. The cylinder 1 is rotatably provided over a casing 30 fixed to the outer peripheral surface of the intermediate housing 3 and the inside of the intermediate housing 3. A valve member 31 is provided, and is operated by an actuator such as a step motor according to a control signal. Inside the valve member 31, two passages 32a and 32b for the front cylinder and the rear cylinder are separated, and the downstream end of each of the passages 32a and 32b is connected to the outlet side communicating with the hydrogen port 9 of each cylinder. Openings 33a and 33b are formed, and inlet openings 34a and 34b are formed at upstream portions of the passages 32a and 32b.
passages 35a, 35b leading to the casing 3
0. Then, the valve member 3
1, the respective inlet-side openings 34a, 34b
The communication area between the passages 35a and 35b is changed.
【００２８】上記ケーシング３０内の各通路３５ａ，３
５ｂには、それぞれタイミングバルブ２０を備えた通路
が接続され、タイミングバルブ２０が開いている期間だ
け水素ガスが水素ポート９に送られるようになってい
る。各タイミングバルブ２０は、ポペット弁３６を有
し、タイミングバルブ駆動用カムシャフト３７に設けら
れたカム３７ａ，３７ｂにより開閉作動される。このカ
ムシャフト３７は、ハウジングに回転可能に支承される
とともに、その一端側に具備されたプーリ３８がタイミ
ングベルト３９を介して偏心軸５に連繋される（図１参
照）ことにより、偏心軸５と同期回転する。Each passage 35a, 3 in the casing 30
Each of the passages 5b is connected to a passage provided with a timing valve 20, and the hydrogen gas is sent to the hydrogen port 9 only while the timing valve 20 is open. Each timing valve 20 has a poppet valve 36 and is opened and closed by cams 37 a and 37 b provided on a camshaft 37 for driving the timing valve. The camshaft 37 is rotatably supported by the housing, and a pulley 38 provided at one end thereof is connected to the eccentric shaft 5 via a timing belt 39 (see FIG. 1). And rotate synchronously.
【００２９】さらにこのタイミングバルブ２０に対し、
その開閉タイミングを可変とするバルブタイミング可変
機構４０が設けられている。このバルブタイミング可変
機構４０は、例えばカムシャフト３７とプーリ３８との
間に設けられて、制御信号に応じてプーリ３８に対する
カムシャフト３７の位相を変えることによりバルブタイ
ミングを変えるものである。このような機構はレシプロ
エンジンの吸・排気弁開閉タイミングを変更するもの等
において知られているため、具体的構造の図示および説
明は省略する。Further, for this timing valve 20,
A variable valve timing mechanism 40 for varying the opening / closing timing is provided. The variable valve timing mechanism 40 is provided, for example, between the camshaft 37 and the pulley 38, and changes the valve timing by changing the phase of the camshaft 37 with respect to the pulley 38 according to a control signal. Since such a mechanism is known for changing the opening / closing timing of intake / exhaust valves of a reciprocating engine, illustration and description of a specific structure are omitted.
【００３０】上記タイミングバルブ２０と、これに対す
るバルブタイミング可変機構４０と、このバルブタイミ
ング可変機構４０を制御する上記ＥＣＵ２３等の制御系
統により、気体燃料供給開始時期変更手段が構成されて
いる。The timing valve 20, the variable valve timing mechanism 40 corresponding thereto, and a control system such as the ECU 23 for controlling the variable valve timing mechanism 40 constitute gas fuel supply start timing changing means.
【００３１】図５は、吸気ポート７，８、水素ポート
９、タイミングバルブ２０の各開閉タイミングの具体例
を示している。この図に示すように、第１，第２吸気ポ
ート（開閉タイミングＰ１，Ｐ２）はロータ４の回転に
より上死点ＴＤＣ付近から下死点ＢＤＣ後にまでにわた
る期間に開かれ、かつ、両吸気ポート７，８の開時期Ｐ
Ｏ１，ＰＯ２は同じであるが、前記のようなポート形状
の設定により、閉時期ＰＣ１，ＰＣ２は第１吸気ポート
７の方が第２吸気ポート８よりも早くされている。従っ
て、第２吸気ポート８からの空気の吸入が停止される低
回転域では、第２吸気ポート８からも空気が吸入される
高回転域と比べ、空気の吸入終了時期が早められる。FIG. 5 shows a specific example of the opening and closing timings of the intake ports 7 and 8, the hydrogen port 9, and the timing valve 20. As shown in this figure, the first and second intake ports (opening / closing timings P1 and P2) are opened by a rotation of the rotor 4 in a period from near the top dead center TDC to after the bottom dead center BDC, and both intake ports are opened. Opening time P of 7, 8
Although O1 and PO2 are the same, the closing timings PC1 and PC2 are set earlier for the first intake port 7 than for the second intake port 8 by setting the port shape as described above. Therefore, in the low rotation range where the intake of the air from the second intake port 8 is stopped, the end timing of the intake of the air is earlier than in the high rotation range where the air is also sucked from the second intake port 8.
【００３２】また、水素ポート（開閉タイミングＨＰ）
もロータの回転４によって開閉され、吸気ポート７，８
の開時期ＰＯ１，ＰＯ２よりもやや遅れて開かれた後、
吸気ポート７，８の閉時期ＰＣ１，ＰＣ２よりもかなり
遅い圧縮行程途中で閉じられるように、その配置および
形状が設定されている。また、タイミングバルブ２０
は、水素ポート９の開期間中の一部期間に開かれ、とく
に、第２吸気ポート８に対する開閉手段の切換わりに対
応してバルブタイミング可変機構４０が切換えられるこ
とにより、空気の吸入終了時期に対応して、エンジン低
回転域（バルブタイミングＴＶａ）では高回転域（バル
ブタイミングＴＶｂ）と比べてタイミングバルブ２０の
開時期（気体燃料供給開始時期）が早くされる。つま
り、高回転域ではタイミングバルブ２０の開時期が第２
吸気ポート８の閉時期ＰＣ２に対応し、高回転域ではタ
イミングバルブ２０の開時期が第１吸気ポート７の閉時
期ＰＣ１に対応するように切換えられる。Also, a hydrogen port (opening / closing timing HP)
Are also opened and closed by the rotation 4 of the rotor, and the intake ports 7, 8
After opening slightly later than opening times PO1 and PO2,
The arrangement and shape of the intake ports 7, 8 are set so that the intake ports 7, 8 are closed during the compression stroke considerably later than the closing timings PC1, PC2. Also, the timing valve 20
Is opened during a part of the opening period of the hydrogen port 9, and in particular, when the variable valve timing mechanism 40 is switched in response to switching of the opening / closing means for the second intake port 8, the air intake end timing is reduced. Correspondingly, the opening timing (gas fuel supply start timing) of the timing valve 20 is made earlier in the low engine speed range (valve timing TVa) than in the high engine speed range (valve timing TVb). That is, in the high rotation range, the opening timing of the timing
The opening timing of the timing valve 20 is switched so as to correspond to the closing timing PC2 of the intake port 8 and to correspond to the closing timing PC1 of the first intake port 7 in the high rotation range.
【００３３】なお、図１中に示すＥＣＵ２３は、エンジ
ン回転数に応じて第２吸気ポート８に対する開閉手段の
切換制御を行うとともに、これに対応させて上記バルブ
タイミング可変機構４０の切換制御を行う。さらに、Ｅ
ＣＵ２３はエンジン回転数等に応じて上記コントロール
バルブ２１を制御する。この制御と上記流量調整弁１９
によるアクセル操作に応じた流量調整とで、エンジンに
対する水素ガスの供給量が制御される。水素ガス供給量
の制御としては、上記流量調整弁１９もＥＣＵ２３によ
り制御されるようにしておいてもよい。またコントロー
ルバルブ２１を用いずに流量制御弁１９をＥＣＵ２３に
よりアクセル開度およびエンジン回転数に応じて制御し
てもよい。The ECU 23 shown in FIG. 1 controls the switching of the opening / closing means for the second intake port 8 in accordance with the engine speed, and controls the switching of the valve timing variable mechanism 40 in accordance with the switching control. . Furthermore, E
The CU 23 controls the control valve 21 according to the engine speed and the like. This control and the flow control valve 19
And the flow rate adjustment according to the accelerator operation, the amount of hydrogen gas supplied to the engine is controlled. As the control of the hydrogen gas supply amount, the flow rate control valve 19 may also be controlled by the ECU 23. Also, the flow control valve 19 may be controlled by the ECU 23 without using the control valve 21 in accordance with the accelerator opening and the engine speed.
【００３４】この実施例によると、空気吸入の調整とし
ては、低回転域では両吸気ポート７，８のうちの第１吸
気ポート７のみから空気が吸入されて吸入終了時期が早
められることにより、吸気の吹き返しが抑制され、また
高回転域では第２吸気ポート８からも吸気が吸入されて
吸入終了時期が遅らされることにより吸入期間が確保さ
れるため、それぞれの領域で充填効率が高められる。According to the present embodiment, the air intake is adjusted in such a manner that the air is sucked only from the first intake port 7 of the two intake ports 7 and 8 in the low rotation speed range to advance the intake end time. In the high speed range, the suction period is secured by delaying the end time of suction by delaying the suction end time, so that the filling efficiency is increased in each region. Can be
【００３５】一方、水素ガスの供給は空気の吸入が終了
してから行われることにより、空気吸入中に水素ガス流
入によって空気の吸入が妨げられるとことが避けられ
て、空気の体積効率の低下が防止されるとともに、空気
の吸入と水素ガスの流入がラップしないので吸気通路へ
の水素ガスの吹き抜けが生じることがなく、バックファ
イアが防止される。そしてこのような作用を有する状態
が確保されつつ、できるだけ早い時期に水素ガスが供給
され、作動室６への水素ガス流入および水素ガス供給量
制御に有利となる。On the other hand, since the supply of hydrogen gas is performed after the end of the air suction, it is possible to prevent the air suction from being hindered by the inflow of the hydrogen gas during the air suction, thereby lowering the volumetric efficiency of the air. In addition, since the intake of air and the inflow of hydrogen gas do not overlap with each other, there is no occurrence of blow-through of hydrogen gas into the intake passage, and backfire is prevented. The hydrogen gas is supplied at the earliest possible time while a state having such an action is secured, which is advantageous for controlling the flow of the hydrogen gas into the working chamber 6 and the control of the supply amount of the hydrogen gas.
【００３６】つまり、作動室６への水素ガスの供給開始
時期が吸入終了時期に対応し、吸入終了時期が早められ
る低回転域ではそれに合わせて水素ガスの供給開始時期
が第１吸気ポートの閉時期まで早められることにより、
水素ガス供給時の筒内圧力が低くなるので、水素ガスの
流入に対する抵抗が軽減され、水素ガス供給圧力を低く
することができる。そして水素ガス供給圧力が低くなれ
ば流量調整弁１９およびコントロールバルブ２１による
水素ガス供給量のコントロールの精度が高められる。ま
た、水素ガス供給開始時点から点火時期までの期間が長
くなるために作動室６内での空気とのミキシング作用も
高められ、リーンバーンに有利となる。That is, the supply start time of the hydrogen gas to the working chamber 6 corresponds to the intake end time, and in the low rotation range where the intake end time is advanced, the supply start time of the hydrogen gas is adjusted to close the first intake port. By being advanced until time,
Since the in-cylinder pressure during the supply of the hydrogen gas is reduced, the resistance to the inflow of the hydrogen gas is reduced, and the supply pressure of the hydrogen gas can be reduced. If the hydrogen gas supply pressure decreases, the accuracy of the control of the hydrogen gas supply amount by the flow control valve 19 and the control valve 21 is increased. Further, since the period from the start of the supply of hydrogen gas to the ignition timing becomes longer, the effect of mixing with air in the working chamber 6 is enhanced, which is advantageous for lean burn.
【００３７】また、当実施例のようにロータリピストン
エンジンに適用した場合、水素ポート９を点火プラグ１
４から離れた位置に設けてその温度を保つことができ、
過早着火防止に有利である。さらに、クランク角による
吸気行程および圧縮行程の期間がレシプロエンジンより
長いため、高回転域で吸入終了時期が遅くされることに
対応して水素ガス供給開始時期が遅らされても、水素ガ
ス供給圧力をある程度高くする必要はあるものの、水素
供給期間を充分に確保することができる。When applied to a rotary piston engine as in this embodiment, the hydrogen port 9 is connected to the spark plug 1
4, it can be kept away from it,
This is advantageous for preventing premature ignition. Further, since the intake stroke and the compression stroke based on the crank angle are longer than the reciprocating engine, even if the hydrogen gas supply start timing is delayed in response to the delay of the intake end timing in a high rotation range, the hydrogen gas supply Although it is necessary to increase the pressure to some extent, a sufficient hydrogen supply period can be secured.
【００３８】また、上記水素ポート９を、第１吸気ポー
ト８が設けられている側のサイドハウジングであるイン
タミディエイトハウジング３に設けておくと、両吸気ポ
ート７，８のうちで第１吸気ポート７の方が小さいため
に吸気ポートとの干渉を避けつつ水素ポート９の開口面
積を大きくして、水素ガス流入抵抗を軽減するのに有利
である。When the hydrogen port 9 is provided in the intermediate housing 3 which is a side housing on the side where the first intake port 8 is provided, the first intake port among the two intake ports 7 and 8 is provided. Since the port 7 is smaller, the opening area of the hydrogen port 9 is increased while avoiding interference with the intake port, which is advantageous in reducing the hydrogen gas inflow resistance.
【００３９】なお、図５に示す具体例では、クランク角
でのタイミングバルブ開弁期間（水素ガス供給期間）は
一定で、その開閉タイミングが低回転域で早められてい
るが、タイミングバルブ２０の開時期とともに開弁期間
も可変としておいて、低回転域では、吸入終了時期に対
応させてタイミングバルブの開時期を早めるとともに開
弁期間を長くするようにしてもよい。このようにすれ
ば、水素ガス供給期間が長くなることで単位時間当りの
水素ガス供給量が少なくなり、水素ガス供給のコントロ
ール精度の向上、ミキシング向上等に一層有利となる。In the specific example shown in FIG. 5, the timing valve opening period (hydrogen gas supply period) at a crank angle is constant and the opening / closing timing is advanced in a low rotation range. The valve opening period may be variable together with the opening timing, and in the low rotation speed range, the opening timing of the timing valve may be advanced and the valve opening period may be lengthened corresponding to the suction end timing. In this case, the hydrogen gas supply period per unit time is reduced by extending the hydrogen gas supply period, which is more advantageous for improving the control accuracy of hydrogen gas supply, improving mixing, and the like.
【００４０】また、とくにロータリピストンエンジンに
適用する場合の水素供給タイミングの設定としては、上
記のように高回転域での遅い吸入終了時期に水素ガス供
給開始時期を対応させても吸入終了後に水素供給期間を
確保することが容易であることから、図６のように、高
回転域での吸入終了時期である第２吸気ポートの閉時期
に対応させて、水素供給開始時期（タイミングバルブの
開閉タイミングＴＶ）を固定的に設定しておいてもよ
い。In particular, when the hydrogen supply timing is set to be applied to a rotary piston engine, as described above, even if the hydrogen gas supply start timing is made to correspond to the late suction end timing in the high rotation range, the hydrogen supply timing is set after the end of the suction. Since it is easy to secure the supply period, as shown in FIG. 6, the hydrogen supply start timing (opening / closing of the timing valve) corresponds to the closing timing of the second intake port, which is the intake end timing in the high rotation range. The timing TV) may be fixedly set.
【００４１】燃料通路の水素ポート近傍におけるタイミ
ングバルブ配置部分等の構造は上記実施例に限定され
ず、種々変更可能であり、その数例を図７乃至図９に示
す。The structure of the fuel valve near the hydrogen port in the vicinity of the hydrogen port is not limited to the above embodiment, but can be variously modified, and several examples are shown in FIGS.
【００４２】図７に示す実施例では、水素ポート９に通
じるインタミディエイトハウジング３内部の通路に挿入
されたロータリバルブ５１により、タイミングバルブ５
０が構成されている。つまり、中空状ロータリバルブ５
１の上端部に上流側の燃料通路１６に対応する開口部５
２が設けられるとともに、下端部に水素ポートに対応す
る開口部５３が設けられ、ロータリバルブ５１の回転に
伴って開口部５２と燃料通路１６および水素ポート９と
の連通、遮断が行われる。そして、このロータリバルブ
５１のケーシング５４上方への突出部分にギヤ５５が設
けられ、偏心軸に同期して回転するシャフト５６に上記
ギヤ５５と噛み合うギヤ５７が設けられることにより、
タイミングバルブ５０が所定タイミングで開閉されるよ
うになっている。この構造による場合も、例えば偏心軸
に連動するプーリと上記シャフト５６の間にバルブタイ
ミング可変機構を設けて、これを制御することにより、
最初の実施例と同様に、運転状態に応じた水素ガス供給
上記の変更を行うようにすることができる。In the embodiment shown in FIG. 7, a timing valve 5 is provided by a rotary valve 51 inserted into a passage inside the intermediate housing 3 leading to the hydrogen port 9.
0 is configured. That is, the hollow rotary valve 5
Opening 5 corresponding to the fuel passage 16 on the upstream side
2, the opening 53 corresponding to the hydrogen port is provided at the lower end, and the opening 52 communicates with the fuel passage 16 and the hydrogen port 9 as the rotary valve 51 rotates. A gear 55 is provided on a portion of the rotary valve 51 protruding above the casing 54, and a gear 57 that meshes with the gear 55 is provided on a shaft 56 that rotates in synchronization with an eccentric shaft.
The timing valve 50 is opened and closed at a predetermined timing. Also in the case of this structure, for example, by providing a variable valve timing mechanism between the pulley interlocking with the eccentric shaft and the shaft 56 and controlling this,
As in the first embodiment, the hydrogen gas supply can be changed according to the operating state.
【００４３】この実施例によると、水素ポート９とタイ
ミングバルブ５０との間のデッドボリュームを小さくす
ることができる。According to this embodiment, the dead volume between the hydrogen port 9 and the timing valve 50 can be reduced.
【００４４】図８に示す実施例では、ポペット弁６１で
タイミングバルブ６０が構成され、かつこのタイミング
バルブ６０が水素ポート９の近傍のインタミディエイト
ハウジング３の内部に突入し、水素ポート９の近傍で通
路を開閉するように配置されている。この実施例でも、
タイミングバルブ６０に対するバルブタイミング可変機
構は、最初の実施例と同様に設けることができる。この
実施例によっても、水素ポート６とタイミングバルブ６
０との間のデッドボリュームを小さくすることができ
る。In the embodiment shown in FIG. 8, a timing valve 60 is constituted by a poppet valve 61, and this timing valve 60 protrudes into the inside of the intermediate housing 3 near the hydrogen port 9 and is close to the hydrogen port 9. It is arranged to open and close the passage. In this example,
A variable valve timing mechanism for the timing valve 60 can be provided as in the first embodiment. According to this embodiment, the hydrogen port 6 and the timing valve 6
The dead volume between zero and zero can be reduced.
【００４５】図９に示す実施例では、図外のタイミング
バルブの下流においてインタミディエイトハウジング３
の内部の通路に、作動室６内の圧力が上記通路内の圧力
よりも高くなると閉じるリード弁（逆止弁）６５が設け
られている。この実施例によると、リード弁６５により
水素ポート９からの逆流が防止される。In the embodiment shown in FIG. 9, the intermediate housing 3 is located downstream of a timing valve (not shown).
Is provided with a reed valve (check valve) 65 which closes when the pressure in the working chamber 6 becomes higher than the pressure in the passage. According to this embodiment, the reed valve 65 prevents backflow from the hydrogen port 9.
【００４６】また、本発明はロータリピストンエンジン
に限らずレシプロエンジンにも適用可能であり、その一
例を図１０および図１１に示す。これらの図において、
レシプロエンジンのピストン７１上方の燃焼室７２に、
２つの吸気ポート７３，７４と、１つの排気ポート７５
と、水素ポート７６とが開口し、吸気ポート７３，７４
および排気ポート７５に吸気弁７７および排気弁（図示
せず）がそれぞれ設けられるとともに、水素ポート７６
にタイミングバルブ７８が設けられている。このタイミ
ングバルブ７８は、吸気弁７７および排気弁と同様にポ
ペット弁で形成され、水素ポート７６の燃焼室７２への
開口部を開閉し、カムシャフト７９等の動弁機構により
作動される。上記水素ポート７６には、ＭＨタンク８０
から水素がスワール供給する燃料通路８１が接続され、
この通路８１に、圧力調整器８２および流量調整弁が介
設されている。The present invention can be applied not only to a rotary piston engine but also to a reciprocating engine, an example of which is shown in FIGS. In these figures,
In the combustion chamber 72 above the piston 71 of the reciprocating engine,
Two intake ports 73 and 74 and one exhaust port 75
And the hydrogen port 76 are opened, and the intake ports 73 and 74 are opened.
And an exhaust port 75 are provided with an intake valve 77 and an exhaust valve (not shown), respectively.
Is provided with a timing valve 78. The timing valve 78 is formed by a poppet valve similarly to the intake valve 77 and the exhaust valve, opens and closes an opening of the hydrogen port 76 to the combustion chamber 72, and is operated by a valve mechanism such as a camshaft 79. The hydrogen port 76 has an MH tank 80
Is connected to a fuel passage 81 through which hydrogen is swirled,
In this passage 81, a pressure regulator 82 and a flow regulating valve are interposed.
【００４７】上記吸気弁７７に対する動弁機構にはバル
ブタイミング可変機構８４が設けられ、また、上記タイ
ミングバルブ７８に対する動弁機構にもバルブタイミン
グ可変機構８５が設けられており、これらのバルブタイ
ミング可変機構８４，８５が図外のコントロールユニッ
トによりエンジン回転数に応じて制御される。これらバ
ルブタイミング可変機構８４，８５およびコントロール
ユニットにより、吸入終了時期変更手段および気体燃料
供給開始時期変更手段が構成されている。この実施例で
も、空気の吸入終了時期である吸気弁閉時期がエンジン
低回転域では高回転域よりも早くされるとともに、水素
ガスの供給開始時期であるタイミングバルブ開時期が、
吸気へ閉時期に対応して、エンジン低回転域では高回転
域よりも早くされている。A variable valve timing mechanism 84 is provided for the valve operating mechanism for the intake valve 77, and a variable valve timing mechanism 85 is also provided for the valve operating mechanism for the timing valve 78. The mechanisms 84 and 85 are controlled by a control unit (not shown) according to the engine speed. The variable valve timing mechanisms 84 and 85 and the control unit constitute suction end timing changing means and gas fuel supply start timing changing means. Also in this embodiment, the intake valve closing timing, which is the end time of the intake of air, is made earlier in the low engine speed region than in the high engine speed region, and the timing valve opening time, which is the supply start time of the hydrogen gas,
In response to the closing timing of the intake, the engine speed is set earlier in the low engine speed range than in the high engine speed range.
【００４８】なお、なお、本発明の気体燃料エンジンに
おいて使用される燃料は水素ガスに限らず、水素とメタ
ンとを混合させた都市ガス等も有効に適用される。It should be noted that the fuel used in the gaseous fuel engine of the present invention is not limited to hydrogen gas, and town gas in which hydrogen and methane are mixed is effectively applied.
【００４９】[0049]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、吸気ポ
ートからの空気の吸入終了時期をエンジン低回転域では
高回転域と比べて早くするように変更するとともに、上
記気体燃料供給ポートからの気体燃料供給開始時期を、
上記吸入終了時期に対応させて、エンジン低回転域では
高回転域と比べて早くするように変更しているため、吸
気充填効率を高めるように空気の吸入終了時期を適切に
調整し、かつ、空気吸入期間と気体燃料供給期間のラッ
プを避け、しかも低回転域では気体燃料の供給時期を早
くして比較的低圧での燃料供給を可能にし、燃料制御の
精度の向上、空気とのミキシング促進等の効果をもたら
す。According to the first aspect of the present invention, the end timing of the intake of air from the intake port is changed so as to be earlier in the low engine speed range than in the high engine speed range, and the air fuel supply port from the gas fuel supply port is changed. Gas fuel supply start time,
In response to the above intake end timing, the engine has been changed so that it is faster in the low engine speed range than in the high engine speed range, so that the air intake end timing is appropriately adjusted so as to increase the intake charging efficiency, and Avoid the lap between the air intake period and the gaseous fuel supply period.Furthermore, in the low rotation range, the gaseous fuel supply time is advanced to enable relatively low pressure fuel supply, improving the accuracy of fuel control and promoting mixing with air. And so on.
【００５０】とくに請求項２に記載のように、ロータリ
ピストンエンジンにおいて上記のような構成とすると、
上記の効果を高め、かつ過早着火防止等の効果も得られ
る。In particular, when the rotary piston engine is configured as described above,
The above effects are enhanced, and effects such as prevention of premature ignition are also obtained.
【００５１】請求項３に記載の発明によると、ロータリ
ピストンエンジンにおいて吸気ポートと気体燃料供給ポ
ートとを設け、吸気ポートからの空気の吸入終了時期を
エンジン低回転域では高回転域と比べて早くするように
変更するとともに、気体燃料供給ポートからの気体燃料
供給開始時期を、エンジン高回転域での吸入空気量終了
時期に対応するように設定しているため、空気吸入期間
と気体燃料供給期間のラップを避けて空気の体積効率を
高め、かつ、レシプロエンジンと比べてロータリピスト
ンエンジンは吸気行程および圧縮行程が長いことを利用
して、空気の吸入終了時期を適切に調整しつつ、燃料供
給期間を充分に確保し、空気および燃料の供給を良好に
行うことができる。According to the third aspect of the present invention, the rotary piston engine is provided with the intake port and the gas fuel supply port, and the end time of the intake of the air from the intake port is earlier in the low engine speed region than in the high engine speed region. And the start time of gaseous fuel supply from the gaseous fuel supply port is set to correspond to the end time of the amount of intake air in the high engine speed range. In addition to improving the volumetric efficiency of air by avoiding the lap, the rotary piston engine takes advantage of the longer intake stroke and compression stroke compared to the reciprocating engine, and appropriately adjusts the end time of air intake while supplying fuel. A sufficient period can be ensured, and air and fuel can be supplied satisfactorily.
【００５２】また、請求項４に記載のように、ロータピ
ストンエンジンの一方のサイドハウジングに設けられた
第１吸気ポートと他方のサイドハウジングに設けられて
第１吸気ポートよりも遅く閉じる第２吸気ポートと第２
吸気ポートの開閉手段とで吸入終了時期変更手段を構成
するとともに、第１吸気ポートが設けられている側のサ
イドハウジングに気体燃料供給ポートを形成しているた
め、上記のような効果に加え、吸気ポートとの干渉を避
けつつ気体燃料供給ポートの開口面積を大きくし、気体
燃料の流入抵抗を軽減することができる。According to a fourth aspect of the present invention, a first intake port provided in one side housing of the rotor piston engine and a second intake port provided in the other side housing and closed later than the first intake port. Port and second
Since the intake end opening / closing means and the intake port opening / closing means constitute the suction end timing changing means, and the gas fuel supply port is formed in the side housing on the side where the first intake port is provided, in addition to the effects described above, The opening area of the gaseous fuel supply port can be increased while avoiding interference with the intake port, and the inflow resistance of the gaseous fuel can be reduced.
【００５３】また、請求項５に記載のように、気体燃料
供給ポートのサイドハウジング内部の部分に、エンジン
の作動に応じて開閉するタイミングバルブを設けておけ
ば、デッドボリュームを小さくすることができて、出力
向上に有効となる。Further, if a timing valve which opens and closes in accordance with the operation of the engine is provided in a portion inside the side housing of the gaseous fuel supply port, the dead volume can be reduced. This is effective for improving output.
【００５４】また、請求項６に記載のように、気体燃料
供給ポートに通じる通路中にタイミングバルブを設ける
とともに、その下流に、作動室内の圧力が上記通路内の
圧力よりも高くなると閉じる逆止弁を設ければ、気体燃
料の逆流を確実に防止することができて、出力向上に有
効となる。According to a sixth aspect of the present invention, a timing valve is provided in a passage communicating with the gaseous fuel supply port, and is closed downstream when the pressure in the working chamber becomes higher than the pressure in the passage. If the valve is provided, the backflow of the gaseous fuel can be reliably prevented, which is effective for improving the output.
【図１】本発明の一実施例による気体燃料エンジンの全
体構造説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of the overall structure of a gaseous fuel engine according to one embodiment of the present invention.
【図２】要部の一部断面拡大図である。FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a main part.
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 2;
【図５】吸気ポート、水素ポートおよびタイミングバル
ブの各開閉タイミングの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of each opening / closing timing of an intake port, a hydrogen port, and a timing valve.
【図６】吸気ポート、水素ポートおよびタイミングバル
ブの各開閉タイミングの別の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another example of each opening / closing timing of an intake port, a hydrogen port, and a timing valve.
【図７】本発明におけるタイミングバルブ配置部分の別
の実施例を示す一部断面拡大図である。FIG. 7 is an enlarged partial cross-sectional view showing another embodiment of a timing valve arrangement portion according to the present invention.
【図８】本発明におけるタイミングバルブ配置部分のさ
らに別の実施例を示す一部断面拡大図である。FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view showing still another embodiment of a timing valve arrangement portion according to the present invention.
【図９】本発明におけるタイミングバルブと水素ポート
との間の通路部分の別の実施例を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of a passage portion between the timing valve and the hydrogen port in the present invention.
【図１０】本発明のエンジンの他の実施例を示す断面図
である。FIG. 10 is a sectional view showing another embodiment of the engine of the present invention.
【図１１】図１０に示すエンジンのポート配設部分の概
略平面図である。11 is a schematic plan view of a port arrangement portion of the engine shown in FIG.
１ ロータハウジング ２ サイドハウジング ３ インタミディエイトハウジング ４ ロータ ６ 作動室 ７ 第１吸気ポート ８ 第２吸気ポート ９ 水素ポート １６ 燃料通路 １９ 流量調整弁 ２０ タイミングバルブ ２３ ＥＣＵ ４０ バルブタイミング可変手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor housing 2 Side housing 3 Intermediate housing 4 Rotor 6 Working chamber 7 First intake port 8 Second intake port 9 Hydrogen port 16 Fuel passage 19 Flow control valve 20 Timing valve 23 ECU 40 Valve timing variable means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂園 一保 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 森本 賢治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 寺本 隆文 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 43/00 F02B 53/10 F02M 21/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ichiho Dozono 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Inside Mazda Corporation (72) Kenji Morimoto 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Matsu (72) Inventor Takafumi Teramoto 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02B 43/00 F02B 53 / 10 F02M 21/02
Claims (6)
とは別に、気体燃料供給ポートをシリンダ内に開口さ
せ、かつ空気吸入行程の直後に上記気体燃料供給ポート
からシリンダ内へ気体燃料を供給するようにした気体燃
料エンジンであって、上記吸気ポートからの空気の吸入
終了時期をエンジン低回転域では高回転域と比べて早く
するように変更する吸入終了時期変更手段を設けるとと
もに、上記気体燃料供給ポートからの気体燃料供給開始
時期を、上記吸入終了時期に対応させて、エンジン低回
転域では高回転域と比べて早くするように変更する気体
燃料供給開始時期変更手段を設けたことを特徴する気体
燃料エンジン。1. A gas fuel supply port is opened in a cylinder separately from an intake port for supplying air into a cylinder, and gas fuel is supplied from the gas fuel supply port into the cylinder immediately after an air intake stroke. A gaseous fuel engine having a suction end time changing means for changing the end time of suction of air from the intake port so as to be earlier in a low engine speed region than in a high engine speed region; Gas fuel supply start timing changing means for changing the start timing of gaseous fuel supply from the supply port to be earlier in the low engine speed range than in the high engine speed range in accordance with the intake end time is provided. Gas fuel engine.
で構成されたシリンダ内に偏心軸に支承されたロータが
配置されているロータリピストンエンジンに、上記吸気
ポートおよび上記気体燃料供給ポートを設けるととも
に、上記吸入終了時期変更手段および気体燃料供給開始
時期変更手段を設けた請求項１記載の気体燃料エンジ
ン。2. A rotary piston engine in which a rotor supported by an eccentric shaft is disposed in a cylinder constituted by a rotor housing and a side housing, wherein the intake port and the gaseous fuel supply port are provided and the intake port is provided. 2. The gaseous fuel engine according to claim 1, further comprising an end time changing means and a gas fuel supply start time changing means.
で構成されたシリンダ内に偏心軸に支承されたロータが
配置されているロータリピストンエンジンに、空気をシ
リンダ内に供給する吸気ポートと、これとは別に作動室
に開口して気体燃料を作動室に供給する気体燃料供給ポ
ートとを設けた気体燃料エンジンであって、上記吸気ポ
ートからの空気の吸入終了時期をエンジン低回転域では
高回転域と比べて早くするように変更する吸入終了時期
変更手段を設けるとともに、上記気体燃料供給ポートか
らの気体燃料供給開始時期を、エンジン高回転域での吸
入空気量終了時期に対応するように設定したことを特徴
する気体燃料エンジン。3. An intake port for supplying air into a cylinder of a rotary piston engine in which a rotor supported by an eccentric shaft is disposed in a cylinder constituted by a rotor housing and a side housing. A gas fuel engine provided with a gas fuel supply port that opens to the working chamber and supplies gaseous fuel to the working chamber, wherein the end timing of the intake of air from the intake port is lower in the low engine speed range than in the high engine speed range. Means to change the gas fuel supply port so as to be earlier, and that the gas fuel supply start time from the gas fuel supply port is set to correspond to the intake air amount end time in the high engine speed range. Characteristic gas fuel engine.
に位置するサイドハウジングの相対向する箇所に第１吸
気ポートおよび第２吸気ポートを設け、第１吸気ポート
よりも第２吸気ポートが遅く閉じるように各吸気ポート
のポート形状を設定し、かつ第２吸気ポートを低回転時
に閉鎖する手段を設けることにより、吸入終了時期変更
手段を構成するとともに、上記第１吸気ポートが設けら
れている側のサイドハウジングに気体燃料供給ポートを
形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の気
体燃料エンジン。4. A first intake port and a second intake port are provided at opposing portions of a side housing located on both sides of a working chamber of a rotor piston engine, and the second intake port is closed later than the first intake port. By setting the port shape of each intake port and providing a means for closing the second intake port during low rotation, the intake end timing changing means is constituted, and the side on which the first intake port is provided is provided. The gaseous fuel engine according to claim 2, wherein a gaseous fuel supply port is formed in the side housing.
内部の部分に、エンジンの作動に応じて開閉するタイミ
ングバルブを設けたことを特徴とする請求項２または３
に記載の気体燃料エンジン。5. A timing valve which opens and closes in accordance with operation of an engine is provided in a portion inside the side housing of the gaseous fuel supply port.
A gaseous fuel engine according to claim 1.
に通じる通路中に位置してエンジンの作動に応じて開閉
するタイミングバルブと、このタイミングバルブより下
流に位置して作動室内の圧力が上記通路内の圧力よりも
高くなると閉じる逆止弁とを設けたことを特徴とする請
求項２または３に記載の気体燃料エンジン。6. A timing valve which is located in a passage communicating with the gas fuel supply port and which opens and closes in response to operation of the engine, and which is located downstream of the timing valve and has a pressure in the working chamber which is lower than the timing valve. 4. The gas fuel engine according to claim 2, further comprising a check valve that closes when the pressure becomes higher than the internal pressure.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04017084A JP3098309B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Gas fuel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04017084A JP3098309B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Gas fuel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209533A JPH05209533A (en) | 1993-08-20 |
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ID=11934119
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04017084A Expired - Fee Related JP3098309B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Gas fuel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098309B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| BE1017913A5 (en) * | 2007-12-24 | 2009-11-03 | Vandenberghe Erwin Erik Paul Georges | INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
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- 1992-01-31 JP JP04017084A patent/JP3098309B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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