JPH01170722A - Fuel injection equipment of rotary piston engine - Google Patents

Fuel injection equipment of rotary piston engine

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JPH01170722A
JPH01170722A JP62331641A JP33164187A JPH01170722A JP H01170722 A JPH01170722 A JP H01170722A JP 62331641 A JP62331641 A JP 62331641A JP 33164187 A JP33164187 A JP 33164187A JP H01170722 A JPH01170722 A JP H01170722A
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JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
fuel
operating range
rotor
intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP62331641A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Nishimura
博文 西村
Shizo Kariyama
四三 苅山
Tatsuya Kida
達也 喜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP62331641A priority Critical patent/JPH01170722A/en
Publication of JPH01170722A publication Critical patent/JPH01170722A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/10Fuel supply; Introducing fuel to combustion space
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B2053/005Wankel engines
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

PURPOSE:To provide an optimum running property over the whole running region by opening a jet of a fuel injection nozzle opened on a slide surface of a side housing selectively to positions of an operating chamber in the intake stroke and a space section surrounded by a side seal or the like of rotor side. CONSTITUTION:A jet 26 of a fuel injection nozzle 12 is opened to the slide surface 3a of a side housing 3 at the intake port 10 forming side. The opening position of jet 26 is set to a position offset to the leading side in the rotational direction of rotor in an operating chamber 43 to which the intake port 10 is opened at the end of intake stroke. Also, when the operating chamber 43 to which the intake port 10 is opened is in the beginning of intake stroke, the jet 26 is set to open to a space section 45 surrounded by a side seal 6 and coiled seal 7. The fuel injection period is set to that when the jet 26 is adjacent the leading side portion of operating chamber 43 in the end of intake stroke within the service running region and to that when the jet 26 is adjacent the space section 45 within a specified running region.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はロータリピストンエンジンの燃料噴射装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fuel injection device for a rotary piston engine.

(従来技術) ロータリピストンエンジンの燃料噴射装置としては、従
来より混合気の層状化(層状燃焼)により燃焼性を改善
しもって燃費向上を図るという観点から、例えば特開昭
51−13010号公報に開示されるように、燃料噴射
ノズルの噴口をサイドハウジング上に開口させ燃料を直
接作動室内に噴射する直接噴射方式による燃料噴射装置
が提案されている。
(Prior art) As a fuel injection device for a rotary piston engine, from the viewpoint of improving combustibility by stratifying the air-fuel mixture (stratified combustion) and improving fuel efficiency, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 13010/1983 As disclosed, a fuel injection device using a direct injection method has been proposed in which the injection port of a fuel injection nozzle is opened on a side housing and fuel is directly injected into an operating chamber.

ところが、このような層状燃焼は、常用運転域において
は燃費改善という点において有効であるが、高負荷時と
か加速時の如く高出力が要求される運転領域あるいは暖
機時あるいは始動時の如く燃料の微粒化が要求される運
転領域(以下の説明においてはこれらの運転領域をまと
めて特定運転域という)においては下記する如き理由に
より好ましくない。即ち、高負荷時あるいは加速時にお
いては、層状燃焼とすると燃焼速度が低下し十分な出力
が得られなくなる。このためこのような高出力が要求さ
れる運転領域においては混合気のミキシングを促進して
混合気濃度の均一化を図り燃焼速度の向上を図ることが
必要である。
However, although such stratified combustion is effective in improving fuel efficiency in normal operating ranges, it is effective in improving fuel efficiency in operating ranges where high output is required, such as during high load or acceleration, or during warm-up or startup. In the operating range where atomization of the particles is required (in the following description, these operating ranges are collectively referred to as a specific operating range), this is not preferable for the following reasons. That is, under high load or acceleration, if stratified combustion is used, the combustion speed will decrease and sufficient output will not be obtained. Therefore, in an operating range where such high output is required, it is necessary to promote mixing of the air-fuel mixture to equalize the air-fuel mixture concentration and improve the combustion rate.

また一方、暖機時あるいは始動時には、着火性を高める
意味から燃料の微粒化が要求される。ところが、直接噴
射方式の燃料噴射装置を採用した場合、(こは、燃料が
噴射されてから着火するまでの間における燃料の移動距
離が短いところから、その微粒化(霧化)及び気化が十
仝に行なわれず、結果的に暖機性あるいは始動性が悪化
することになる。
On the other hand, during warm-up or startup, fuel atomization is required to improve ignitability. However, when a direct injection type fuel injection device is adopted, the atomization (atomization) and vaporization of the fuel are insufficient due to the short distance the fuel travels between the time it is injected and the time it ignites. If this is not done properly, warm-up or starting performance will deteriorate as a result.

このように直接噴射方式の燃−料噴射装置を備えたロー
タリピストンエンジンでは、常用運転域と特定運転域の
両方に跨がる広い運転域で良好な燃焼特性を得ることは
困難であり、このことから例えばひとつのロータリピス
トンエンジンに燃料噴射装置として直接噴射方式の燃料
噴射装置の外に、燃料を吸気マニホールド内に噴射する
吸気通路噴射方式の燃料噴射装置を併置し、これら二つ
の燃料噴射装置をエンジンの運転状態に応じて使い分け
る技術も提案されている。具体的には、常用運転域には
直接噴射方式として燃費の改善を図り、また特定運転域
には吸気通路噴射方式として混合気の均一化あるいは燃
料の微粒化を図るようにするものである。
In a rotary piston engine equipped with a direct injection fuel injection device, it is difficult to obtain good combustion characteristics over a wide operating range that spans both the normal operating range and the specific operating range. Therefore, for example, in a rotary piston engine, in addition to a direct injection type fuel injection device, an intake manifold type fuel injection device that injects fuel into the intake manifold is installed side by side, and these two fuel injection devices are installed together. Techniques have also been proposed in which the engine is used differently depending on the operating condition of the engine. Specifically, the direct injection method is used in the normal driving range to improve fuel efficiency, and the intake manifold injection method is used in the specific driving range to homogenize the air-fuel mixture or atomize the fuel.

ところが、このようにした場合には燃料噴射装置の構造
が複雑になるとともに、噴射方式の切換時にショックが
発生するとか、吸気通路噴射方式による運転中に直接噴
射方式側の燃料供給系内にパーコレーションが発生する
など新たな不具合が発生するおそれがある。
However, in this case, the structure of the fuel injection device becomes complicated, and a shock may occur when switching the injection method, or percolation may occur in the fuel supply system of the direct injection method during operation using the intake manifold injection method. There is a risk that new problems may occur.

(発明の目的) 本発明は上記の如き問題点に鑑み、直接噴射方式による
燃料噴射装置を備えたロークリピストンエンジンにおい
て、簡単な構成により全運転域を通じて最適な運転特性
が得られるようにすることを目的としてなされたもので
ある。
(Object of the Invention) In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a low-return piston engine equipped with a direct injection fuel injection system that can obtain optimal operating characteristics throughout the entire operating range with a simple configuration. It was done for that purpose.

(発明の技術的背景) 本願発明者らは上記目的を達成するだめの手段を研究す
る過程において、後述するようにロータリピストンエン
ジンに特有の構造を利用することにより、燃費の向上と
混合気の均−化並びに燃料の微粒化を図ることに想到し
たものである。即ち、サイドハウジングの摺動面上に吸
気ポートを開口させてなるサイドポート吸気式のロータ
リピストンエンジンにおいては、エンジンケーシングの
トロコイド内周面内で略三角形状のロータが偏心軸の回
りで遊星回転するとき、上記吸気ポートは、ロータハウ
ジングのトロコイド内周面と左右一対のサイドハウジン
グの摺動面とロータの側面に設けたサイドシールと該サ
イドシールの両端部に位置する二つのアペックスシール
とで囲繞される作動室と、三本のサイドシールと三つの
コーナシールとロータ軸心側に位置するオイルシールと
サイドハウジングの摺動面とロータ側面のロータランド
部とで囲繞される空間部とに対して交互に連通する。従
って、ロータハウジングの摺動面上に開口される燃料噴
射ノズルの噴口の開口位置を、吸気行程の終期にある作
動室のロータ回転方向リーディング側位置と、上記空間
部とに臨み得る位置に設定し、噴口が上記空間部に臨ん
だ時点で燃料の噴射を行なうようにする。このようにす
ると、該空間部内に噴射された燃料を、該空間部が吸気
ポートに臨んだとき該空間部から該吸気ポート内に吸入
し且つこれを次回の吸気行程時に吸気ポートから作動室
側に吸入させることができ、これにより、該燃料の噴射
から着火に致るまでの移動距離を長くし燃料の微粒化を
促進させるとともに燃料と空気とのミキシング作用を良
好ならしめるということに想到したものである。
(Technical Background of the Invention) In the process of researching a means to achieve the above object, the inventors of the present application found that by utilizing a structure unique to rotary piston engines, as described below, they were able to improve fuel efficiency and improve air-fuel mixture. The idea was to achieve equalization and atomization of the fuel. In other words, in a side port intake type rotary piston engine in which the intake port is opened on the sliding surface of the side housing, a substantially triangular rotor rotates planetarily around an eccentric shaft within the trochoidal inner peripheral surface of the engine casing. In this case, the intake port is formed by the inner peripheral surface of the trochoid of the rotor housing, the sliding surfaces of the pair of left and right side housings, a side seal provided on the side surface of the rotor, and two apex seals located at both ends of the side seal. A space surrounded by a working chamber, three side seals, three corner seals, an oil seal located on the rotor axis side, a sliding surface of the side housing, and a rotor land portion on the side surface of the rotor. Communicate alternately with each other. Therefore, the opening position of the fuel injection nozzle opening on the sliding surface of the rotor housing is set at a position where it can face the leading side position in the rotor rotational direction of the working chamber at the end of the intake stroke and the above-mentioned space. Then, the fuel is injected when the injection port faces the space. In this way, the fuel injected into the space is drawn into the intake port from the space when the space faces the intake port, and is transferred from the intake port toward the working chamber during the next intake stroke. We came up with the idea that this would lengthen the travel distance of the fuel from injection to ignition, promote atomization of the fuel, and improve the mixing effect between fuel and air. It is something.

(目的を達成するための手段) 本発明は、このような技術的思想に立脚し、上記の目的
を達成するための手段として、サイドハウジングの摺動
面上に吸気ポートと燃料噴射ノズルの噴口とをそれぞれ
開口させてなるロークリピストンエンジンにおいて、上
記燃料噴射ノズルの噴口を、ロータの回転に伴って吸気
行程にある作動室と、上記サイドハウジング摺動面とロ
ータ側面と該ロータ側面の外周部に設けられるサイドシ
ールと内周部に設けられるオイルシールとで囲繞される
空間部とに選択的に臨み得る位置に開口するとともに、
エンジンの常用運転域では上記燃料噴射ノズルの噴口が
吸気行程の終期にある上記作動室のロータ回転方向リー
ディング側部分に臨んだ時点で、また特定運転域では上
記噴口が上記空間部に臨んだ時点でそれぞれ燃料噴射が
行なわれるように燃料の噴射時期を設定したものである
(Means for Achieving the Object) The present invention is based on such a technical idea, and as a means for achieving the above object, an intake port and a fuel injection nozzle nozzle are provided on the sliding surface of the side housing. In a rotary piston engine, the nozzle of the fuel injection nozzle is connected to the working chamber which is in the intake stroke as the rotor rotates, the sliding surface of the side housing, the side surface of the rotor, and the outer periphery of the side surface of the rotor. It opens at a position where it can selectively face the space surrounded by the side seal provided in the inner circumferential portion and the oil seal provided in the inner peripheral portion,
In the normal operating range of the engine, the nozzle of the fuel injection nozzle faces the leading side of the working chamber in the rotor rotational direction at the end of the intake stroke, and in the specific operating range, the nozzle faces the space. The fuel injection timing is set so that fuel injection is performed at each of the following times.

(作 用) 本発明では上記の手段により、 (1)エンジンの常用運転域においては、吸気行程の終
期にある作動室のロータ回転方向リーディング側部分に
燃料が噴射されることから、この作動室内に局部的に濃
混合気層が形成され、層状燃焼により燃費向上が図られ
る、 (2)エンジンの特定運転域においては、サイドシール
を介して吸気ポートと離隔された空間部に噴射された燃
料はロータの回転に伴って上記吸気ポートが該空間部に
臨んだときこの吸気ポートから吸気通路側に吸入された
のち、次回の吸気行程において該吸気ポートが後行する
作動室に臨んだとき吸入空気とともに吸気ポートから作
動室内に吸入されるため、 (a)特定運転域の内でも特に出力が要求される高負荷
時あるいは加速時においては、燃料が空気とともに作動
室内に吸入されるところから作動室内における空気と燃
料とのミキシングが促進され、燃焼速度の上昇しエンジ
ンの高出力化が図られる、(b)特定運転域の内でも特
に混合気の着火性が要求される暖機時あるいは始動時に
おいては、燃料が噴射から着火するまでの間に長い距離
を移動することから燃料の微粒化(霧化)が促進され、
またロータランド部等の高温部分に長い期間接触すると
ころからその気化が促進され、これにより混合気の着火
性の向上が図られる、 等の作用が得られる。
(Function) In the present invention, by the above means, (1) In the normal operating range of the engine, fuel is injected into the leading side portion of the working chamber in the rotor rotational direction at the end of the intake stroke; (2) In specific operating ranges of the engine, fuel is injected into a space separated from the intake port through the side seal. is drawn into the intake passage through the intake port when it faces the space as the rotor rotates, and then is drawn into the intake passage when the intake port faces the following working chamber in the next intake stroke. Since fuel is drawn into the working chamber from the intake port along with air, (a) During high load or acceleration when particularly high output is required within a specific operating range, fuel is drawn into the working chamber together with air. Mixing of air and fuel in the room is promoted, increasing the combustion rate and increasing the output of the engine. (b) During warm-up or startup when the ignitability of the air-fuel mixture is particularly required within a specific operating range. In some cases, the atomization (atomization) of the fuel is promoted because the fuel travels a long distance between injection and ignition.
In addition, since it comes into contact with high temperature parts such as the rotor land portion for a long period of time, its vaporization is promoted, thereby improving the ignitability of the air-fuel mixture.

(実施例) 以下、第1図ないし第5図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。
(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

(a:構成) 第1図には本発明の実施例に称する燃料噴射装置を備え
たロータリピストンエンジンlの吸・排気系システム図
が示されており、同図において符号2はトロコイド内周
面2aを有するロータハウジング、3は該ロータハウジ
ング2の両側面を閉蓋するサイドハウジング、4は該サ
イドハウジング3を貫通して設けられる偏心軸であり、
この偏心軸4には略三角形状のロータ5が取付けられて
いる。このロータ5は、その三つの頂部にそれぞれアペ
ックスシール8とコーナシール9を取付ける一方、その
側面で構成されるロータランド部5aの各コーナシール
9相互間には弓状のサイドシール6.6.6を、また、
このロータランド部5aの径方向内側部分には環状のオ
イルシール7をそれぞれ取付けている。
(a: Configuration) FIG. 1 shows an intake/exhaust system diagram of a rotary piston engine l equipped with a fuel injection device according to an embodiment of the present invention. 2a is a rotor housing, 3 is a side housing that closes both sides of the rotor housing 2, 4 is an eccentric shaft provided passing through the side housing 3,
A substantially triangular rotor 5 is attached to the eccentric shaft 4. This rotor 5 has an apex seal 8 and a corner seal 9 attached to each of its three top parts, while arcuate side seals 6, 6, 6, 6, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 8, 9, , , , ,, , , , , , , 6, also
Annular oil seals 7 are respectively attached to the radially inner portions of the rotor land portions 5a.

このロータ5は、その三つのアペックスシール8.8.
8をそれぞれロータハウジング2のトロコイド内周面2
aに摺接させながら偏心軸4の周りで遊星回転すること
により、その周囲に各アペックスシール8,8.8で回
転方向に区画された三つの作動室41,42.43を形
成するとともに、左右のサイドハウジング3の摺動面3
 a、 3 aとロータ5の両方のロータランド部5 
a、 5 aとの間には、各サイドシール6とオイルシ
ール7とで囲繞された偏平空室状の空間部45.45を
形成する。
This rotor 5 has three apex seals 8.8.
8 is the trochoid inner peripheral surface 2 of the rotor housing 2, respectively.
By planetary rotation around the eccentric shaft 4 while in sliding contact with a, three working chambers 41, 42, 43 partitioned in the rotational direction by respective apex seals 8, 8.8 are formed around it, and Sliding surface 3 of left and right side housing 3
a, 3 Rotor land portion 5 of both a and rotor 5
A flat cavity-like space 45.45 surrounded by each side seal 6 and oil seal 7 is formed between the side seals 6 and 5a.

さらに、サイドハウジング3の摺動面3aには吸気ポー
ト10が開口している。また、この吸気ポートlOの外
端部に接続される吸気通路13には、サージタンク14
が形成されるとともに、このサージタンク14より吸気
上流側にはスロットルバルブ15とエアフローメータ1
6とエアクリーナ17が順次設けられている。
Further, an intake port 10 is opened in the sliding surface 3a of the side housing 3. In addition, a surge tank 14 is provided in the intake passage 13 connected to the outer end of the intake port IO.
is formed, and a throttle valve 15 and an air flow meter 1 are installed on the intake upstream side of the surge tank 14.
6 and an air cleaner 17 are provided in this order.

また、この吸気ポートlO形成側のサイトノ1ウジング
3の摺動面3a上には燃料噴射ノズル12が臨む噴口2
6が開口されている。この噴口26の開口位置は、本発
明を適用して次のように設定されている。即ち、第2図
に示すように、吸気ポ−ト10がロータ5によって閉塞
される直前の吸気行程終期においては、該吸気ポート1
0が臨む作動室43内のロータ回転方向リーディング側
寄り位置に開口し、また第1図及び第4図に示す如く吸
気ポート10が臨む作動室43が吸気行程初期にある時
には上記空間部45に開口するように噴口26の開口位
置かロータ5に対して相対的に設定されている。
Further, on the sliding surface 3a of the site nozzle 1 housing 3 on the side where this intake port IO is formed, there is a nozzle 2 facing the fuel injection nozzle 12.
6 is open. The opening position of the nozzle 26 is set as follows by applying the present invention. That is, as shown in FIG. 2, at the end of the intake stroke just before the intake port 10 is closed by the rotor 5, the intake port 1
0 faces the working chamber 43, and when the working chamber 43 facing the intake port 10 is in the early stage of the intake stroke as shown in FIGS. The opening position of the nozzle 26 is set relative to the rotor 5 so that it is open.

尚、燃料噴射ノズル12は、フューエルポンプ34とフ
ューエルフィルター35を備えた燃料供給管31と、プ
レッシャレギュレータ37を備えた燃料戻り管32を介
してそれぞれ燃料タンク30に接続されている。
The fuel injection nozzle 12 is connected to the fuel tank 30 via a fuel supply pipe 31 including a fuel pump 34 and a fuel filter 35, and a fuel return pipe 32 including a pressure regulator 37.

一方、ロータハウジング2には、トロコイド内周面2a
に開口する排気ポートllが設けられており、さらにこ
の排気ポート11には排気浄化装置19を備えた排気通
路18が接続されている。
On the other hand, the rotor housing 2 has a trochoid inner peripheral surface 2a.
An exhaust port 11 is provided which opens to the exhaust port 11, and an exhaust passage 18 equipped with an exhaust purification device 19 is connected to the exhaust port 11.

また、このロータハウジング2の排気ポート11に対向
する側の側壁には点火プラグ27が2本設けられている
Furthermore, two spark plugs 27 are provided on the side wall of the rotor housing 2 on the side facing the exhaust port 11.

さらに、この燃料噴射装置は、燃料噴射量と燃料噴射時
期をそれぞれ電子制御装置20によって制御するように
しており、そのために、上記エアフローメータ16の外
に、スロットル開度センサ21と水温センサ22と02
センサ23と回転角センサ24と回転数センサ25の各
センサを備えている。
Further, in this fuel injection system, the fuel injection amount and fuel injection timing are each controlled by an electronic control unit 20, and for this purpose, in addition to the air flow meter 16, a throttle opening sensor 21 and a water temperature sensor 22 are installed. 02
A sensor 23, a rotation angle sensor 24, and a rotation speed sensor 25 are provided.

(b:作動説明) 続いて、この燃料噴射装置の作動並びにその作用を説明
するが、説明の便宜上、先ず第1図ないし第4図を参照
して燃料噴射時期制御のハード面からこれを説明し、そ
の後で第5図を参照してソフト面からこれを説明するこ
とにする。尚、燃料噴射量の制御は本発明の要旨ではな
くしかも従来公知の制御方法によるものであるところか
らその説明は省略する。
(b: Operation explanation) Next, the operation and effect of this fuel injection device will be explained, but for the convenience of explanation, this will first be explained from the hardware aspect of fuel injection timing control with reference to FIGS. 1 to 4. Then, this will be explained from a software perspective with reference to FIG. Note that the control of the fuel injection amount is not the gist of the present invention and is based on a conventionally known control method, so a description thereof will be omitted.

この実施例の燃料噴射装置は、本来層状燃焼による燃費
向上を主眼において採用される直接噴射方式の燃料噴射
装置に、高出力化等を主眼において採用される吸気通路
噴射方式の燃料噴射装置の特性を付与せしめ、もって常
用運転域では層状燃焼により燃費の改善を図る一方で、
特定運転域では混合気の均一化あるいは燃料の微粒化を
促進してエンジン出力の高出力化、始動性の向上等を図
るものである。以下、これを図面に沿って具体的に説明
する。
The fuel injection device of this embodiment has the characteristics of a direct injection type fuel injection device, which is originally adopted with a focus on improving fuel efficiency through stratified combustion, and an intake manifold injection type fuel injection device, which is originally adopted with a focus on increasing output. This improves fuel efficiency through stratified combustion in the normal operating range, while
In a specific operating range, the system promotes homogenization of the air-fuel mixture or atomization of fuel, thereby increasing engine output and improving startability. This will be explained in detail below with reference to the drawings.

エンジンの運転によりロータ5は第1図→第2図−第3
図−第4図の順に移動する。そして、各作動室41,4
2.43が吸気ポートlOに臨んだ時から該吸気ポート
10との連通が遮断されるまでの間に該吸気ポート10
から作動室内に空気が導入されるとともに順次燃料が供
給される。この場合、この実施例のものにおいては、燃
料の噴射時期を制御することにより、形態的には直接噴
射方式の燃料噴射装置であるにもかかわらず実質的に燃
料の噴射方式を直接噴射方式と吸気通路噴射方式との間
で任意に変更し得るようにしている。
As the engine operates, the rotor 5 changes from Fig. 1 to Fig. 2-3.
Move in the order of Figure-4. And each working chamber 41, 4
2.43 faces the intake port IO until communication with the intake port 10 is cut off, the intake port 10
Air is introduced into the working chamber and fuel is sequentially supplied. In this case, in this embodiment, by controlling the fuel injection timing, the fuel injection method is actually changed to a direct injection method even though the fuel injection device is a direct injection method in terms of its form. It is possible to arbitrarily change between the intake manifold injection method and the intake manifold injection method.

即ち、燃費改善が要求される常用運転域においては、第
2図に示すように噴口26が吸気行程終期にある作動室
41のロータ回転方向リーディング側に開口した時に燃
料噴射ノズル12にから噴口26を通して直接作動室4
1内に燃料噴射を行なう。このようにした場合には、吸
気行程終期において作動室41の一部に局部的に濃混合
気層が形成される(混合気の層状化)。従って、この濃
混合気化層に着火させることにより、混合気全体として
は希薄であったとしても混合気は効果良く燃焼しく層状
燃焼)、それだけ燃費性能が改善されることになる。
That is, in the normal operating range where improvement in fuel efficiency is required, when the nozzle 26 opens toward the leading side in the rotor rotational direction of the working chamber 41 at the end of the intake stroke, as shown in FIG. Directly through the working chamber 4
Carry out fuel injection within 1 hour. In this case, a rich air-fuel mixture layer is locally formed in a part of the working chamber 41 at the end of the intake stroke (stratification of the air-fuel mixture). Therefore, by igniting this rich mixture vaporized layer, even if the mixture as a whole is lean, the mixture can be effectively combusted (stratified combustion), and the fuel efficiency is improved accordingly.

一方、特定運転域時には第1図及び第4図に示すように
噴口26が空間部45に臨んだ時点で燃料噴射ノズル1
2から燃料噴射を行なう。そうすると、この空間部45
内に噴射された燃料は、ロータ5がさらに回転して該空
間部45が吸気ポート10に臨んだ時(第3図の状態)
、該空間部45から吸気ポート10を通って吸気通路1
3側に流出した後、再度この吸気ポートlOが第4図に
示すように後行する吸気行程にある作動室43に臨んだ
とき、吸気通路13内の空気とともに該作動室43内に
吸入される。即ち、この場合には、燃料噴射ノズル12
から噴射された燃料は直接作動室内に噴射されるのでは
なく、空間部45から吸気ポートlOを通って吸気通路
13側に流入した後作動室側に至るという比較的長い経
路を移動し、しかも空気とともに作動室内に吸入される
ところから燃料と空気のミキシング及び燃料の微粒化(
霧化)が促進されるとともに、燃料がロータ5等の高温
部材と接触する期間が長いためこれらの熱によりその気
化が促進され、これにより燃焼速度の上昇あるいは着火
性の向上が図られる。このため、高負荷時あるいは加速
時におけるエンジンの高出力化、始動時における始動性
の向上あるいは暖機時における暖機促進がそれぞれ図ら
れることになる。
On the other hand, in a specific operating range, as shown in FIGS. 1 and 4, when the nozzle 26 faces the space 45, the fuel injection nozzle 1
Fuel injection starts from step 2. Then, this space 45
When the rotor 5 rotates further and the space 45 faces the intake port 10 (the state shown in FIG. 3)
, the intake passage 1 passes from the space 45 through the intake port 10.
After flowing out to the 3 side, when this intake port IO again faces the working chamber 43 in the subsequent intake stroke as shown in FIG. Ru. That is, in this case, the fuel injection nozzle 12
The fuel injected from the space 45 is not directly injected into the working chamber, but flows through the space 45 into the intake passage 13 side through the intake port 10, and then travels through a relatively long path, reaching the working chamber side. Mixing of fuel and air and atomization of fuel (from where it is sucked into the working chamber together with air)
In addition, since the period during which the fuel is in contact with high-temperature members such as the rotor 5 is long, the heat promotes its vaporization, thereby increasing the combustion rate or improving the ignitability. Therefore, it is possible to increase the output of the engine during high load or acceleration, improve startability during starting, and promote warm-up during warm-up.

このように、この実施例の燃料噴射装置においてはエン
ジンの運転状@(常用運転域と特定運転域)に応じて噴
射時期を制御することにより、エンジンの全運転域を通
じてそれぞれの運転状態に最適な運転特性が容易に得ら
れるものである。
In this way, in the fuel injection system of this embodiment, by controlling the injection timing according to the operating conditions of the engine (regular operating range and specific operating range), the injection timing is optimized for each operating state throughout the entire operating range of the engine. This makes it easy to obtain excellent driving characteristics.

次に、第5図に示す制御フローチャートを参照して、こ
の実施例の燃料噴射装置における上の噴射時期制御シス
テムを説明する。
Next, the injection timing control system in the fuel injection device of this embodiment will be explained with reference to the control flowchart shown in FIG.

先ず、制御スタート後、エンジン回転数、吸入空気量、
エンジンの冷却水温をそれぞれ検出する(ステップS、
)。この各検出値に基いて現在の運転域が常用運転域か
それとも特定運転域であるかを判断する。即ち、エンジ
ン回転数が所定値以下であれば始動時と判断しくステッ
プS、)、水温が所定水温t℃以下である場合には暖機
時であると判断しくステップS3)、吸入空気量が所定
m以上である場合には高負荷時であると判断しくステッ
プS、)、さらにスロットル開度の変化が所定以上であ
る場合には加速時であると判断しくステップSS)、こ
れらの運転状態時(即ち、特定運転域)には燃料の噴射
量及び噴射時期を特定運転域に対応して設定した値から
選定し、これら以外の場合(即ち、常用運転域)には燃
料の噴射量及び噴射時期を常用運転域に対応して設定し
た値に選定する。
First, after starting the control, the engine speed, intake air amount,
Detect the engine cooling water temperature (step S,
). Based on these detected values, it is determined whether the current operating range is a regular operating range or a specific operating range. That is, if the engine speed is below a predetermined value, it is determined that the engine is starting (step S)), and if the water temperature is below a predetermined water temperature t°C, it is determined that the engine is warming up (step S3), and the intake air amount is If the change in the throttle opening is greater than a predetermined value, it is determined that the vehicle is under high load (Step S), and if the change in throttle opening is greater than a predetermined value, it is determined that the vehicle is accelerating (Step SS). At times (i.e., specific operating range), the fuel injection amount and injection timing are selected from values set corresponding to the specific operating range, and at other times (i.e., regular operating range), the fuel injection amount and injection timing are selected from the values set corresponding to the specific operating range. Select the injection timing to a value set corresponding to the normal operating range.

先ず、ステップSt−ステップS5での判定の結果、現
在は常用運転域であると判断された場合には、ステップ
S、〜ステップS、に至るフローを実行する。即ち、先
ずステップS、において、常用運転域における噴射パル
ス巾(即ち、燃料の噴射量)を演算し、常用運転域にお
ける噴射タイミングとなるまで待機する(ステップS、
)。そして、常用運転域における噴射タイミングに到達
した時には、今回初めて特定運転域から常用運転域に移
行したのかそれとも前回以前から既に特定運転域から常
用運転域に移行しているものかを判断する(ステップS
、)。
First, as a result of the determination in Steps St to Step S5, if it is determined that the current state is in the regular operation range, the flow from Step S to Step S is executed. That is, first, in step S, the injection pulse width (i.e., fuel injection amount) in the normal operating range is calculated, and the process waits until the injection timing in the normal operating range is reached (step S,
). Then, when the injection timing in the regular operating range is reached, it is determined whether this is the first time the specific operating range has been shifted to the regular operating range, or whether the specific operating range has already been shifted to the regular operating range from the previous time (step S
,).

このステップ、の判断は、次のような理由から必要とな
るものである。即ち、特定運転域では空間部内に燃料噴
射を行なうのに対して常用運転域では直接作動室内に燃
料噴射を行なう。そして、空間部内に噴射された燃料は
、次回の吸気行程において作動室内に吸入される。従っ
て、初めて特定運転域から常用運転域に移行した状態に
おいて最初の常用運転域での噴射タイミングで作動室内
に燃焼噴射を行なうと、この作動室内にはこの燃料に加
えて前回の特定運転域で空間部内に噴射した燃料が空気
とともに吸気ポート10から吸入され、混合気濃度が過
濃となり燃焼性が悪化する。
The judgment in this step is necessary for the following reasons. That is, in a specific operating range, fuel is injected into the space, whereas in a regular operating range, fuel is injected directly into the operating chamber. The fuel injected into the space is then sucked into the working chamber in the next intake stroke. Therefore, when combustion is injected into the working chamber at the injection timing in the first regular operating range when the specific operating range shifts to the regular operating range for the first time, in addition to this fuel in the working chamber, there is also fuel from the previous specific operating range. The fuel injected into the space is sucked together with air through the intake port 10, resulting in an excessively rich mixture and poor combustibility.

このため、初めて特定運転域から常用運転域に移行した
場合には、1回目の常用運転域における噴射タイミング
での噴射をキャンセルし混合気濃度を適正に保持するこ
とか必要となるものである。
Therefore, when moving from the specific operating range to the regular operating range for the first time, it is necessary to cancel the injection at the first injection timing in the regular operating range to maintain the mixture concentration appropriately.

このような理由から、ステップS、での判定の結果、特
定運転域から常用運転域になって初めてである場合には
燃料噴射を行なわず、初めてでない場合においてのみ常
用運転域での噴射タイミングで燃料噴射を行なう(ステ
ップS9)。
For this reason, as a result of the determination in step S, if it is the first time since the transition from the specific operating range to the regular operating range, fuel injection will not be performed, and only if it is not the first time, the fuel injection will be performed at the injection timing in the regular operating range. Fuel injection is performed (step S9).

一方、ステップS、〜S、での判断の結果、現在は特定
運転域であると判断された場合にはステップS1゜以降
の制御に移る。即ち、先ず、噴射パルス(噴射量)を特
定運転域に対応して設定した値から選定する(ステップ
S1゜)。
On the other hand, as a result of the determinations in steps S and -S, if it is determined that the current operation is in the specific operating range, control proceeds to step S1° and subsequent steps. That is, first, an injection pulse (injection amount) is selected from values set corresponding to a specific operating range (step S1°).

次に、上記ステップS8とは逆に、今回初めて常用運転
域から特定運転域に移行したのか、それとも前回以前か
ら既に特定運転域に移行しているものかを判断する(ス
テップS、、)。このステップ11における判断は、次
のような理由から必要となる。即ち、特定運転域におけ
る噴射タイミングで噴射された燃料は次回の吸気行程に
おいて作動室内に吸入される。従って、常用運転域から
特定運転域になって最初の回から即座に特定運転域にお
ける噴射タイミングで燃料噴射を行なった場合には、運
転域移行後最初に吸気行程になる作動室には燃料が供給
されないこととなる。このような燃料供給かなされない
ような作動室が生じるのを防ぐためには、常用運転域か
ら特定運転域への移行後初めての1回だけは特定運転域
における噴射タイミングでの燃料噴射と同時に常用運転
域における噴射タイミングでの燃料噴射をも行なう必要
が生じるものである。
Next, contrary to step S8 above, it is determined whether the regular operating range has shifted to the specific operating range for the first time, or whether the specific operating range has already been shifted from before the previous time (step S, . . . ). The judgment in step 11 is necessary for the following reasons. That is, the fuel injected at the injection timing in the specific operating range is sucked into the working chamber in the next intake stroke. Therefore, if fuel injection is performed at the injection timing in the specific operating range from the first time after changing from the normal operating range to the specific operating range, there will be no fuel in the working chamber that will undergo the first intake stroke after the shift to the operating range. It will not be supplied. In order to prevent the occurrence of such a working chamber where fuel is not supplied, it is necessary to perform normal operation at the same time as fuel injection at the injection timing in the specific operating area only once after the transition from the normal operating area to the specific operating area. Therefore, it becomes necessary to perform fuel injection at injection timing within the range.

このような理由から、先ずステップS 11での判断の
結果、常用運転域から特定運転域に移行して初めてであ
る場合には、先ず常用運転域に対応した噴射パルス巾を
演算しくステップS1.)、フラッグaを1に設定する
(ステップS1.)。そして、先ず、特定運転域での噴
射タイミングになった場合(ステップ8.4)には特定
運転域に対応した量の燃料を空間部内に噴射(ステップ
S1.)すると同時に、常用運転域における噴射タイミ
ングになった場合(ステップS7)には、常用運転域に
対応した量の燃料を作動室内に噴射する(ステップS、
)。
For this reason, first, as a result of the determination in step S11, if it is the first time since the normal operating range has been shifted to the specific operating range, first, the injection pulse width corresponding to the normal operating range is calculated in step S1. ), and sets flag a to 1 (step S1.). First, when the injection timing in the specific operating range has come (step 8.4), an amount of fuel corresponding to the specific operating range is injected into the space (step S1), and at the same time, the injection timing in the normal operating range is injected. When the timing is reached (step S7), an amount of fuel corresponding to the normal operating range is injected into the operating chamber (step S,
).

また、常用運転域から特定運転域になって2回目以後の
場合には、フラッグaがクリア(ステップ517)され
ているため、特定運転域における噴射タイミングでの燃
焼噴射のみを行なう。
Furthermore, if it is the second time or later after changing from the regular operating range to the specific operating range, since flag a is cleared (step 517), only combustion injection is performed at the injection timing in the specific operating range.

(発明の効果) 本発明は、サイドハウジングの摺動面上に吸気ポートと
燃料噴射ノズルの噴口とをそれぞれ開口させてなるロー
タリピストンエンジンにおいて、上記燃料噴射ノズルの
噴口を、ロータの回転に伴って吸気行程にある作動室と
、上記サイドハウジング摺動面とロータ側面と該ロータ
側面の外周部に設けられるサイドシールと内周部に設け
られるオイルシールとで囲繞される空間部とに選択的に
臨み得る位置に開口させるとともに、エンジンの常用運
転域では上記燃料噴射ノズルの噴口が吸気行程の終期に
ある上記作動室のロータ回転方向リーディング側部分に
臨んだ時点で、また特定運転域では上記噴口が上記空間
部に臨んだ時点でそれぞれ燃料噴射が行なわれるように
燃料の噴射時期を設定したことを特徴とするものである
。 従って、本発明のロークリピストンエンジンの燃料
噴射装置によれば、常用運転域においては層状燃焼によ
り燃費改善が図られ、特定運転域においては混合気の均
一化あるいは燃料の微粒化の促進により高出力化と暖機
性あるいは始動性の向上が図られるなど、構造の簡単な
直接噴射方式の燃焼噴射装置でありながらエンジンの全
運転域を通じてそれぞれの運転状態に最適な運転特性が
得られるという効果がある。
(Effects of the Invention) The present invention provides a rotary piston engine in which an intake port and a fuel injection nozzle opening are respectively opened on the sliding surface of a side housing. and a space surrounded by the side housing sliding surface, the rotor side surface, a side seal provided on the outer periphery of the rotor side surface, and an oil seal provided on the inner periphery of the rotor side surface. In addition, in the normal operating range of the engine, the nozzle of the fuel injection nozzle faces the leading side of the working chamber in the rotor rotational direction at the end of the intake stroke, and in the specific operating range, the The present invention is characterized in that the fuel injection timing is set so that the fuel injection is performed at the time when the nozzle port faces the space. Therefore, according to the fuel injection device for a rotary piston engine of the present invention, fuel efficiency is improved by stratified combustion in the normal operating range, and fuel efficiency is improved in the specific operating range by promoting homogenization of the air-fuel mixture or atomization of the fuel. Although it is a direct injection type combustion injection device with a simple structure, it has the effect of providing optimal operating characteristics for each operating condition throughout the entire operating range of the engine, such as improved output, warm-up performance, and startability. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係る燃料噴射装置を備えたロ
ータリピストンエンジンの吸・排気系システム図、第2
図ないし第4図は第1図に示したロータリピストンエン
ジンの状態変化図、第5図は第1図に示した燃料噴射装
置の制御フローチャート図である。 l・・拳・・ロータリピストンエンジン2・・・・・ロ
ータハウジング 3・・・・・サイドハウジング 4・・・・・偏心軸 5・・・・・ロータ 6・・・・・サイドシール 7・・・・・オイルシール 8・・・・・アペックスシール 9・・・・・コーナシール 10・・・・吸気ポート 11・・・・排気ポート 12・・・・燃料噴射ノズル 13・・・・吸気通路 14・・・・サージタンク 15・・・・スロットルバルブ 16・・・・エアフローメータ 17・・・・エアクリーナ 20・・・・電子制御装置 21・・・・スロットル開度センサ 22・・・・水温センサ 23・・・・0!センサ 26・・・・噴口 27・・・・点火プラグ 41〜43・作動室 45・・・・空間部
Fig. 1 is a system diagram of the intake/exhaust system of a rotary piston engine equipped with a fuel injection device according to an embodiment of the present invention;
4 through 4 are state change diagrams of the rotary piston engine shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a control flowchart of the fuel injection device shown in FIG. 1. l...Fist...Rotary piston engine 2...Rotor housing 3...Side housing 4...Eccentric shaft 5...Rotor 6...Side seal 7. ... Oil seal 8 ... Apex seal 9 ... Corner seal 10 ... Intake port 11 ... Exhaust port 12 ... Fuel injection nozzle 13 ... Intake Passage 14... Surge tank 15... Throttle valve 16... Air flow meter 17... Air cleaner 20... Electronic control unit 21... Throttle opening sensor 22... Water temperature sensor 23...0! Sensor 26... Nozzle 27... Spark plugs 41 to 43... Working chamber 45... Space part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、サイドハウジングの摺動面上に吸気ポートと燃料噴
射ノズルの噴口とをそれぞれ開口させてなるロータリピ
ストンエンジンにおいて、上記燃料噴射ノズルの噴口が
、ロータの回転に伴って吸気行程にある作動室と、上記
サイドハウジング摺動面とロータ側面と該ロータ側面の
外周部に設けられるサイドシールと内周部に設けられる
オイルシールとで囲繞される空間部とに選択的に臨み得
る位置に開口されているとともに、エンジンの常用運転
域では上記燃料噴射ノズルの噴口が吸気行程の終期にあ
る上記作動室のロータ回転方向リーディング側部分に臨
んだ時点で、また特定運転域では上記噴口が上記空間部
に臨んだ時点でそれぞれ燃料噴射が行なわれるように燃
料の噴射時期が設定されていることを特徴とするロータ
リピストンエンジンの燃料噴射装置。
1. In a rotary piston engine in which an intake port and a fuel injection nozzle nozzle are respectively opened on the sliding surface of a side housing, the fuel injection nozzle nozzle is located in a working chamber in which the intake stroke is performed as the rotor rotates. and an opening at a position that can selectively face the space surrounded by the side housing sliding surface, the rotor side surface, the side seal provided on the outer periphery of the rotor side surface, and the oil seal provided on the inner periphery. In addition, in the normal operating range of the engine, the injection port of the fuel injection nozzle faces the leading side of the rotor rotation direction of the working chamber at the end of the intake stroke, and in the specific operating range, the injection port faces the space. 1. A fuel injection device for a rotary piston engine, characterized in that fuel injection timing is set so that fuel injection is performed at each point in time.
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