JP2704530B2

JP2704530B2 - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JP2704530B2
Application number: JP63270511A
Authority: JP
Inventors: 四三苅山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPH02115542A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する
噴射弁と吸気通路内に燃料を噴射する噴射弁とを備えた
エンジンの燃料噴射装置に関する。

（従来技術）従来、例えば特開昭54−69607号公報に記載されてい
るように上記の位置に燃料噴射弁を配置し、低負荷時に
は燃焼室内に直接燃料を噴射する第１噴射弁のみから燃
料供給を行なう一方、高負荷時には、吸気通路内に燃料
を噴射する第２噴射弁からも燃料供給を行なうようにす
るエンジンが知られている。

この種のエンジンでは、低負荷時に吸気の層状化によ
って着火性を向上させて運転性の安定化および燃費の改
善を図り、高負荷時には空燃比の均一な混合気の形成に
より空気利用率を高めて出力の向上を図るようにしてい
る。

また、最近のエンジンは、減速運転時に燃料供給を停
止することによって燃費を改善しようとするものが多く
あり、上記したエンジンにもこの考えを適用することが
できる。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上記減速時の燃料供給停止を単純に適用す
ると、低負荷時の燃料供給停止状態から燃焼室内で混合
気を層状化させる燃料供給状態への移行に際して、例え
ば、燃料供給停止中にピストン動作による空気流動によ
って燃焼室が冷却され、その状態で燃焼室内へ混合気を
層状化させるよう燃料噴射した場合には、燃料の気化・
霧化が十分に行われずに着火性が悪くなる恐れがあり、
低負荷時における燃料供給復帰時の失火を考慮する必要
がある。

（発明の構成）上記課題を解決するために本発明の請求項（１）は、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該
運転状態検出手段の出力に基いて、エンジン低負荷運転
時には燃焼室内で混合気を層状化させる第一の燃料噴射
形態をとり、エンジン高負荷運転時には燃焼室内で均一
な混合気の形成する第二の燃料噴射形態をとるよう燃料
噴射手段を制御する燃料供給制御手段とを備えたエンジ
ンの燃料供給装置において、上記燃料供給制御手段は、
減速運転時には燃料供給を停止する一方、上記減速用燃
料供給停止状態から上記エンジン低負荷運転時の第一の
燃料噴射形態への燃料供給復帰時には該復帰時から所定
期間、上記第二の燃料噴射形態をとるよう燃料噴射手段
を制御することを特徴としている。

また、本発明の請求項（２）は、請求項（１）におけ
る所定期間が、上記燃料噴射手段の燃料供給復帰後の噴
射回数が一定噴射回数となるまでの期間であることを特
徴としている。

また、本発明の請求項（３）は、請求項（１）におけ
る所定期間が、燃料供給復帰後一定時間経過するまでの
期間であることを特徴としている。

（作用）燃料供給制御手段は、運転状態検出手段の出力に基い
て、エンジンに供給すべき燃料量を演算し、燃料噴射手
段を制御する。減速運転時には燃料供給が停止される一
方、減速運転時以外では、少量の燃料供給域である低負
荷運転時は、燃焼室内において混合気が層状化されるよ
う燃料噴射され、多量の燃料供給域である高負荷運転時
は、燃焼室内において混合気が分散されるよう燃料噴射
される。そして、減速用燃料供給停止状態からの低負荷
運転時における燃料供給復帰時には、復帰時から所定期
間、燃焼室内において混合気が分散されるよう燃料噴射
される。

このことにより、エンジン低負荷運転時は少量の燃料
量でも十分に着火、燃焼し、エンジン高負荷運転時は燃
焼室内において混合気が均一化して多量の燃料量の燃焼
性が向上する。そして、減速運転時の燃料供給停止状態
から燃料供給が再開される低負荷運転時への移行の際
は、一時的に燃焼室内において混合気が均一化されて燃
料供給復帰後の燃料の気化・霧化が促進される。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、バンケル型とされたロータリピスト
ンエンジンＥのハウジングＨが、ロータハウジング１と
前後一対のサイドハウジング２（一方のサイドハウジン
グは図面に表われていない）とにより構成されている。
ハウジングＨ内にはロータ３が収納されて、これにより
ハウジングＨ内には３つの作動室４、５、６が画成され
ている。このロータ３は、サイドハウジング２に固定さ
れてステーショナリギア７を案内として、既知のように
回転運動（遊星運動）をし、ロータ３の回転によって３
つの作動室がそれぞれ既知のように容積変化される。

上記ロータハウジング１には所定位置において排気ポ
ート８が形成されると共に一対の点火プラグ９、10が配
設され、またサイドハウジング２には所定位置において
吸気ポート11が形成されている。これにより、各作動室
４、５、６は、吸気、圧縮、爆発、排気の各行程を順次
経過することになる。なお、第１図では、作動室４が吸
気行程にあるときを、作動室５が爆発行程にあるとき
を、作動室６が排気行程にあるときを示している。ま
た、第２図では、第１図よりも若干ロータ３の回転が進
行した状態を示しており、第１図の状態に比して作動室
４が圧縮行程へと変化され、作動室５および６は第１図
の場合と同じ爆発行程あるいは排気行程にある。

前記吸気ポート11に連なる吸気通路21には、その上流
側より順次、エアクリーナ22、エアフローメータ23、ス
ロットル弁24、サージタンク25が配設されている。

前記サイドハウジング２には、作動室４に開口する燃
料噴射口26が形成され、この燃料噴射口26に対して第１
燃料噴射弁27が取付けられている。この燃料噴射口26の
形成位置は、作動室４が第１図に示す吸気行程終期から
第２図に示す圧縮行程中までの間当該作動室４に開口し
続ける位置に形成され、しかも点火プラグ９、10により
点火が行われる直前にはロータ３によって閉じられる位
置となるように設定されている。そして、第１燃料噴射
弁27からの噴射燃料は、燃料噴射口26を通して作動室４
へ供給され、その噴射方向は実施例では第１図紙面直角
方向となっている。なお、この第１燃料噴射弁27（燃料
噴射口26）の指向方向は、点火プラグ９へ向かうような
方向とすることもできる。

第１図中31はマイクロコンピュータによって形成され
た制御ユニットで、この制御ユニット31に対しては、前
記エアフローメータ23からの吸入空気量信号の他、セン
サあるいはスイッチ32〜35からの各信号が入力される。
上記センサ32は、スロットル弁24の開度を検出する開度
センサである。センサ33はエンジン回転数を検出する回
転数センサである。センサ34はエンジン冷却水温を検出
する水温センサである。スイッチ35は、エンジンＥのス
タータモータ（図示略）への通電制御を行うためのスタ
ータスイッチである。また、制御ユニット31からは、所
定の燃料噴射時期となったときに、噴射すべき燃料量に
対応したパルス巾を有する信号が第１燃料噴射弁27およ
び吸気ポート11付近において吸気通路21へ燃料を噴射す
る第２燃料噴射弁28に出力される。

なお、制御ユニット31は、基本的にCPU、ROM、RAM、C
LOCKを備える他、A/DあるいはD/A変換器さらには入出力
インターフェイスを有するが、これ等はマイクロコンピ
ュータを利用する場合の既知の構成なので、その説明は
省略する。

制御ユニット31による第１燃料噴射弁27からの燃料噴
射時期の制御は、次のように行われる。先ず、特別の燃
料増量を必要としないエンジンの運転が安定して行われ
ている低負荷定常運転状態では、第１燃料噴射弁27から
の燃料噴射時期が、第２図に示すように圧縮行程中に行
われる。より具体的には、第３図において、エンジン出
力軸（偏心軸）の回転角度で、吸気TOP時を０゜とした
場合に360゜を若干越えた付近で燃料噴射される。この
ように、圧縮行程中に燃料噴射が行われるため、燃料の
成層化が極めて良好に維持され、燃費が大幅に向上され
る。

また、第４図に示す運転領域ごとに燃料供給状態を示
しており、減速運転域である領域Ａでは燃料供給を停止
し、低負荷運転域である領域Ｂでは基本的には第１燃料
噴射弁27のみから燃料噴射を行ない、高負荷運転域であ
る領域Ｃでは主として第２燃料噴射弁28から燃料噴射を
行なうと共に、第１燃料噴射弁27からは噴射弁27内で燃
料で気化する前に排出される程度の微少量の燃料が供給
される。

一方、上記領域Ｂ内であっても、領域Ａからの脱出か
ら所定期間は主として第２燃料噴射弁28から燃料が供給
される。

次に、制御ユニット31の制御内容の詳細について、第
５図に示すフローチャートを参照しつつ説明する。な
お、以下の説明でＰはステップを示す。

まず、P1において各センサあるいはスイッチ23,32〜3
5からの信号が読込まれる。次にP2,P3において始動時で
も暖機時でもないと判断されたときはP4に移行する。P4
で運転領域が第４図Ｃにあると判断されればP5でカウン
ト値Ｄを０とし、P6で第９図の高負荷増量率ｌを考慮し
て総噴射量T,第１燃料噴射弁27の噴射量T₁（第６図のマ
ップから読込む），第２燃料噴射弁28の噴射量T₂を演算
する。その後、P7で所定の燃料噴射時期を待ってP8で燃
料噴射を実行する。

P2で始動時と判断されたときは、P9で第６図，第７図
のマップから燃料噴射量T₁,T₂を読込んで上記説明したP
7へ移行する。

P3で暖機時（冷却水温が設定値以下）と判断されたと
きは、P10で第８図のマップから暖機増量率ｔを読込
み、それを考慮して燃料噴射量T,T₁,T₂を演算してP7へ
移行する。

P4で運転領域が第４図Ｃにないと判断されたときは、
P11で領域Ａにあるか否かを判断し、Ａにあると判断さ
れた場合には、P12で燃料噴射量T₁,T₂を０とし、カウン
ト値ＤをD₀にセットしてP7へ移行する。

P11で運転領域が領域Ａにないと判断されたときは、
領域Ｂであり、そのときP13でカウント値Ｄが０である
と判断されれば安定した低負荷運転域であることから、
P14で第１燃料噴射弁27のみから燃料噴射を行なうようT
₂の値を０とする。

P13でカウント値が０でないと判断されたときは、P15
でＤが減算され、Ｄが０となるまではP6へ移行する。

以上のフローは点火時期ごとに、あるいは吸気行程ご
とにスタートし、これにより、減速燃料停止域Ａから第
１噴射弁27のみの燃料供給域Ｂへの移行からD₀回の噴射
は主として第２噴射弁28から行われる。

本実施例では、領域Ａから領域Ｂへの移行から一定噴
射回数だけ、主として第２噴射弁からの燃料供給を行う
としているが、一定噴射回数のかわりに一定噴射時間と
しても、第４図Ｂ′の領域内にあるときとしても良い。

（発明の効果）以上説明したように、本発明においては、減速運転時
の燃料供給停止状態から燃料供給が再開される低負荷運
転時への移行の際は、一時的に燃焼室内において混合気
が均一化され、燃料の気化・霧化が促進され、燃料供給
復帰時の必要不可欠のエンジントルクが確保でき、減速
運転時の燃料供給停止と、エンジン低負荷運転時の燃焼
室内における混合気の層状化の双方が十分に行え、燃費
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図、第２図は
第１噴射弁から燃料噴射する状態を示す図、第３図は燃
料噴射時期をエンジン出力軸の回転角度との関係で示す
グラフ、第４図はエンジンの運転領域と燃料噴射状態と
を示すマップ、第５図は本発明の一実施例を示すフロー
チャート、第６図は第４図領域Ｂ以外のときの第１噴射
弁の燃料供給量，第７図は始動時の第２噴射弁の燃料噴
射量，第８図は暖機燃料増量率，第９図は高負荷燃料増
量率を示すグラフである。４〜６……作動室（燃焼室）、21……吸気通路、27……
第１燃料噴射弁、28……第２燃料噴射弁。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
出手段と、該運転状態検出手段の出力に基いて、エンジ
ン低負荷運転時には燃焼室内で混合気を層状化させる第
一の燃料噴射形態をとり、エンジン高負荷運転時には燃
焼室内で均一な混合気の形成する第二の燃料噴射形態を
とるよう燃料噴射手段を制御する燃料供給制御手段とを
備えたエンジンの燃料供給装置において、上記燃料供給制御手段は、減速運転時には燃料供給を停
止する一方、上記減速用燃料供給停止状態から上記エン
ジン低負荷運転時の第一の燃料噴射形態への燃料供給復
帰時には該復帰時から所定期間、上記第二の燃料噴射形
態をとるよう燃料噴射手段を制御することを特徴とする
エンジンの燃料供給装置。
【請求項２】上記所定期間は、上記燃料噴射手段の燃料
供給復帰後の噴射回数が一定噴射回数となるまでの期間
であることを特徴とする請求項１記載のエンジンの燃料
供給装置。
【請求項３】上記所定期間は、燃料供給復帰後一定時間
経過するまでの期間であることを特徴とする請求項１記
載のエンジンの燃料供給装置。