JPH01155043A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は燃料噴射装置付エンジンにおいて、たとえはエ
ンジン始動時に使用される燃料噴射装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、燃焼室内に直接的に燃料の噴射を行なう第１燃料
噴射弁としての燃焼室燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料
の噴射を行なう第２燃料噴射弁としての吸気管燃料噴射
弁とを、各燃焼室に設ける技術は例えば実開昭６０−２
８２４３に見られるように公知である。

この技術によればエンジンの低中負荷領域では燃焼室燃
料噴射弁のみで燃料を供給し、中負荷以上の高負荷領域
では燃焼室燃料噴射弁と吸気管燃料噴射弁の両方により
燃料を供給するように制御している７、特に点火プラグ
の点火面には燃焼室燃料噴射弁から燃料か確実に噴射さ
れるので失火か防止され、吸気管を通過してきた混合気
が比較的に薄い混合気（空気量が大、燃料量が小）であ
っても、この薄い混合気による成層化が計られるため燃
焼室内では確実に着火がなされていた。これにより、比
較的に薄い混合気での燃焼が可能となり燃料滴（Ｒ率の
向上、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）′ａ度の低下等の
利益をもたらしていた。

またエンジンの始動時において、吸気工程が完了して圧
縮工程が始まる直後に燃焼室内へ燃料を噴射することで
点火プラグによる着火を計るようにすると、着火に必要
な混合気の霧化、気化が圧縮工程中の短時間内には十分
に行なわれないので失火が発生して、所謂点火プラグの
カブリの状態となってしまう。

そこで、エンジンの始動時には吸気管燃料噴射弁から燃
料を供給して着火に必要な混合気の露化、気化を吸気管
の通路を通過する際に行なわせて、エンジンの着火後に
始めて負荷及びエンジンの回転数に応じて燃焼室燃料噴
射弁、吸気管燃料噴射弁もしくは両方の弁から燃料を供
給する方法か提案される。

この方ン去によればエンジンがン令えているン令間時に
は問題なくエンジンの始動が行なわれていた。

［本発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、エンジンか連続運転された直後等のエン
ジンの温間時には、特に余熱の影響を受けやすい燃焼室
に近接して設りられる燃焼室燃料噴射弁の燃料通路内部
ではこの余熱の作用で燃料の気化か発生しており、吸気
管燃料噴射弁からの燃料供給によるエンジン始動後に燃
焼室燃料噴射弁に切換えられる際には、上記のような気
化された燃料が噴射されることになり混合気は燃料混合
比率の低い所謂リーン状態になり、燃焼に必要となる燃
料混合比率が得られなくなっていた。この結果、エンジ
ンの回転が不安定となるばかりか、最悪の場合にはエン
ジンの回転が停止してしまうという問題点を生しること
になる。

したがって、本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは燃焼室燃料噴射弁、
吸気管燃料噴射弁もしくは両方の弁から燃料を供給する
エンジンを前提として、エンジンの冷間時、温間時のい
づれの場合にも確実かつ安定して始動を行なうことを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上述の問題点を解決し目的を達成するために、本発明は
レシプロエンジンもしくはロータリエンジンに適用され
ることを前提として、燃焼室内に直接燃料の供給を行な
う第１燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料の供給を行なう
第２燃料噴射弁とを備えたエンジンの燃料噴射装置であ
って、エンジンが所定温度以下の始動時には前記第２燃
料噴射弁により燃料の供給を行ない、エンジンが所定温
度以上の始動時には前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃
料噴射弁の両方により燃料の供給を行なう燃料制御手段
を設ける構成としである。

［作用コ エンジンが所定温度以下の冷間時のエンジンの始動は第
２燃料噴射弁により吸気通路内に燃料の供給を行ない、
霧化、気化した燃料を燃焼室に吸気させて点火プラグに
より着火を行なう一方、エンジンが所定温度以上の温間
時のエンジンの始動は第２燃粗噴射弁と第１燃料噴射弁
の両方の弁より燃焼室へ燃料の供給を行ない、余熱の作
用で気化している第１燃料噴射弁の燃料通路内の燃料を
燃焼室に供給して点火プラグにより着火を行なうように
している。また、余熱で高温となっている第１燃料噴射
弁は低温の燃料がその通路内を通過し冷却されるのて通
常の燃料供給ができるようになる。

［実施例コ 以下に本発明の実施例について添付図面に基づて説明す
る。

第１図において、バンケル型の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（一方のサイトハウシングは不図
示）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が形成される。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キア７を
案内として、既知のように遊星回転運動を行ない、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
設される一方、サイトハウジング２には所定位置におい
て排気ポート１１が形成されている。上記構成により、
各作動室４．５．６は、吸気、圧縮、爆発、排気の各工
程を順次経過することになる。ちなみに、第１図におい
ては、作動室４が吸気工程、作動室５が爆発工程、作動
室が排気工程にある状態を示している。

そして、ロータ３は矢印六方向に回転されるようになっ
ている。

また、上記の吸気ボート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がそ
れぞれ配設される。

さらに、サイトハウジング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が取り付けられる。この燃料噴射
口２６の形成位置は、作動室４が矢印六方向に回転させ
られて圧縮工程されるまでの間、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
火が行な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、その噴射の方向は
第１図紙面直角方向とされている。尚、この第１燃料噴
射弁２７もしくは燃料噴射口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。

また上記の吸気ボート１１付近の上方の内周面に開口部
を有する第２燃料噴射弁２８は吸気通路２１へ燃料を噴
射するようにして十分に露化、気化した燃料を燃焼室へ
供給するようにしている。

一方、第１図において、制御手段である制御装置３１は
マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ、Ａ／
Ｄ変換器等で構成されており、所定のエンジン制御を行
なうようになされている。そして上記のエアフローメー
タ２３による吸入空気量の信号の他、各種センサもしく
はスイッチ３２〜３５からの各信号か入力されるように
なっている。この内、センサ３２は、スロットル弁２４
の開度な検出する開度センサであり、センサ３３はエン
ジン回転数を検出する回転数センサてあり、センサ３４
はエンジンの冷却水の温度もしくはエンジンの温度を検
出する温度センサである。スイッチ３５は、エンジンＥ
の始動モータ（不図示）への通電制御を行なうための始
動スイッチである。

そして、この制御装置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
有する信号が上記の第１燃料噴射弁２７と第２燃料噴射
弁２８とに出力される。またこの制御装置３１からは所
定の点火時期に点火コイル３７に信号を出力し点火プラ
グ９．１ｏを点火するようにしている。

第２図はこの制御装置３１によって行なわれる上記の第
１燃料噴射弁２７と第２燃料噴射弁２８とに燃料を出力
する燃料噴射時期の一例について示した図であるが、こ
の燃料噴射時期はエンジン回転数とエンジン負荷との関
係で決定される。

すなわち、第２図において範囲（Ｃ）で示される高負荷
、高回転の範囲では第２燃料噴射弁２８から燃料が供給
されるＭＩ（マニホールドインジェクション）が行なわ
れていて、例えば急加速などの急負荷時には第１燃料噴
射弁２７から燃料が供給されるＤＩ（ダイレクトインジ
ェクション）を行なうようにしている。

そして範囲（ｂ）で示される低負荷、低回転の範囲では
ＤＩたけを行ない、範囲（ａ）で示されるエンジンの始
動時には後述するようにエンジンの冷間時にはＭＩが、
温間時にはＭＩとＤＩの両方を行なうようにしている。

第３図は上記の制御装置３１によって行なわれる制御の
一例を示したフローチャート図である。

第３図及び第２図に基づいて説明すると、エンジン始動
か開始されるとステップｓ１でエンジンが例えばアイド
リング回転数よりも低回転であるか否かの判定と共に、
エンジン冷却水の水温並びに負荷状態の判定の基準とな
る吸入空気量の検出が行なわれる。

次に、ステップＳ２でエンジンが始動時であるか否かの
判定が行なわれてＮｏの判定、即ちエンジンが既に回転
状態にあるとステップｓ４に進みこのステップＳ４で第
２図中の範囲（ｂ）で示される範囲にあるか否かの判定
が行なわれる。

ＹＥＳの判定か行なわれるとステップＳ９に進みエンジ
ンの負荷と回転数に応じたＤＩの出力パルス巾でＤＩか
算出されてステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では
τＭＴを０に設定して最終処理するようにする。

一方、ステップＳ４でＮＯの判定が行なわれ、第２図中
の範囲（Ｃ）で示される範囲にあると判定されるとステ
ップＳ１１に進みエンジンの負荷と回転数に応じたＭＩ
の出力パルス巾でＭＩがこのステップＳｌｌで算出され
て次のステップＳ１２でてＤＩを０に設定して最終処理
するようにする。

また、ステップＳ２でＹＥＳの判定すなわち始動時であ
るとの判定がなされるとステップｓ３に進む。ステップ
Ｓ３ではエンジン冷却水の水温が所定温度のｔ’ｃ以上
か否かの判定が行なわれＮＯの判定がなされるとステッ
プｓ７に進む。

ステップＳ７ではＭＩのパルス巾τＭＩが始動時のパル
ス巾であるＴＳＴＩに設定されてステップＳ８に進む。

このステップＳ８ではＤＩのパルス巾τＤＩが０に設定
されて最終処理へ進む。

一方、ステップＳ３でエンジン冷却水の水温か所定温度
のｔ′Ｃ以上と判定されるとステップＳ５に進む。ステ
ップＳ５ではＭＩのパルス巾であるτＭＩがＴＳＴ２に
設定されてステップＳ６に進む。ステップＳ６ではＤＩ
のパルス巾のτＤＩかＴＳＴ３に設定されて最終処理に
進むようにされている。

以上は第１図のバンケル型のロータリピストンエンジン
Ｅの一実施例について説明したが、レシプロピストンエ
ンジンにも本発明は適用が可能であり、第４図にその一
実施例を示した。

第４図において、レシプロピストンエンジン１００Ｅに
はピストン１０３が収納されて、これにより既知のよう
に燃焼室１０４は容積変化される。

また、このレシプロピストンエンジン１００Ｅには所定
位置において吸気ボート１１１か形成されるとともに点
火プラグ１０９か配設される一方、所定位置において排
気ボート１０８が形成されている。また、上記の吸気ボ
ート１１１に連なる吸気通路１２１には、その上流側よ
り順次、不図示のエアクリーナ、エアフローメータ、ス
ロットル弁、サージタンクがそれぞれ配設される。

さらに、第１燃料噴射弁１２７が燃焼室に取り付けられ
る一方、上記の吸気ボート１１１付近の上方の内周面に
開口部を有する第２燃料噴射弁１２８が設けられ吸気通
路２１へ燃料を噴射するようにして十分に霧化、気化し
た燃料を燃焼室１０４へ供給するようにしている。

また制御手段である制御装置１３１はマイクロコンピュ
ータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ、Ａ／Ｄ変換器等で構成
されており、所定のエンジン制御を行なうようになされ
ている。

そしてエアフローメータ１２３による吸入空気量の信号
の他、各種センサもしくはスイッチ１３２〜１３５から
の各信号が入力されるようになっている。この内、セン
サ１３２は、スロットル弁１２４の開度を検出する開度
センサてあり、センサ１３３はエンジン回転数を検出す
る回転数センサであり、センサ１３４はエンジンのン令
却水の温度もしくはエンジンの温度を検出する温度セン
サである。スイッチ１３５は、エンジンＥの始動モータ
（不図示）への通電制御を行なうための始動スイッチで
ある。そして、この制御装置１３１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上記の第１燃料噴射弁１２７と第
２燃料噴射弁１２８とに出力する一方、点火コイル１３
７に点火の信号を出力する。

以上のように構成されるレシプロピストンエンジン１０
０Ｅは前述したロータリピストンエンジンＥと略同様に
エンジンの始動並びに回転の制御が行なわれる。

このようにエンジンの始動時は制御、動作されるのでエ
ンジンが冷えていても、また余熱で高温の状態になって
いても確実に始動がなされる。

また、ＤＩを行なう余熱で高温となっている第１燃料噴
射弁は低温の燃料がその通路内が通過され冷却されるの
で通常の燃料供給ができるようになる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によればエンジンか所定温度
以下の冷間時のエンジンの始動は第２燃料噴射弁により
吸気通路内に燃料の供給を行ない、露化、気化した燃料
を燃焼室に吸気させて点火プラグにより着火を行なう一
方、エンジンが所定温度以上の温間時のエンジンの始動
は第２燃料噴射弁と第１燃料噴射弁の両方の弁より燃焼
室へ燃料の供給を行ない、余熱の作用で気化している第
１燃料噴射弁の燃料通路内の燃料を燃焼室に供給して点
火プラグにより着火を行なうようにできる。また、余熱
で高温となっている第１燃料噴射弁は低温の燃料がその
通路内を通過し冷却されるので通常の燃料供給ができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明がロータリピストンエンジンに適用され
た一実施例を示した全体系統図、第２図は第１図の制御
装置３１によって行なわれる燃料供給制御とエンジン回
転数、エンジン負荷との関係図、 第３図は第１図の制御装置３１によって行なわれる制御
例を示したフローチャート図、第４図は本発明がレシプ
ロピストンエンジンに適用された一実施例を示した全体
系統図である。 図中、Ｅ・・・ロータリピストンエンジン、１００Ｅ・
・・レシプロピストンエンジン、３・・・ロータリピス
トン、１０３・・・ピストン、９　、１．　Ｏ；　１．
０９・・・点火プラグ、２７　；　１２７・・・第１燃
料噴射弁、２８．１２８・・・第２燃料噴射弁、３１．
１３１・・・制御装置である。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　燃焼室内に直接燃料の供給を行なう第１燃料噴射弁と
   、吸気通路内に燃料の供給を行なう第２燃料噴射弁とを
   備えたエンジンの燃料噴射装置であつて、 エンジンが所定温度以下の始動時には前記第２燃料噴射
   弁により燃料の供給を行ない、 エンジンが所定温度以上の始動時には前記第１燃料噴射
   弁及び前記第２燃料噴射弁の両方により燃料の供給を行
   なう燃料制御手段を設けることを特徴とするエンジンの
   燃料噴射装置。