JPS63106330A - 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】 （Ａ業１の利用分野） 本発明は、軽負荷運転時の燃費向上の為に採用される気
筒数制御エンジンの一種であるサイクル噴射エンジンの
燃料噴射装置に関する。

（賛来技術） 軽負荷運転時に一部気筒への燃料供給を停止して他の運
転気筒を高負荷で運転させることにより、ポンピングロ
スを相対的に低下させて燃費向上を図る所謂気筒数制御
エンジンとしては、特開昭５５−２９００２号公報開示
のもの等があるが、これを更に９．展させたものとして
、軽負荷運転時に、遅転気ｆ！４ｅ制御に代えて燃料噴
射サイクルを制御する所謂サイクル噴射エンジンがある
。即ち、吸気通路内に開口した噴射ノズルから燃料供給
を行なう燃料噴射式エンジンに於いて、各気筒に於て繰
り返される吸気−圧縮一燃焼一祷気サイクルに燃料噴射
を行なわない体ＩＥサイクルを所定周期で設けるもので
ある。

このサイクル噴射エンジンでは、休止気筒を設けること
なく全気筒を運転状態に置くものの、運転中の各気筒に
、例えば２回に１回或いは３回に１回を燃料非噴射とす
る等所定間隔で休止サイクルを設けるものであり、休止
サイクルのｆ４ｔ１４を任意に設定可能である為、運転
気筒数制御方式に比べて負荷２１＊の自由度が飛躍的に
向上し、しかも、全気筒を一様の負荷で運転することが
可能である為、完全体止気筒と高負荷運転気筒との負荷
バランスの差に起因する振動等の問題が生じないという
特徴を有している。

又、このサイクル噴射方式をロータリピストンエンジン
に採用した場合には、休止サイクル時にも新気導入及び
排気が行なわれる為、燃焼サイクル時に排気作動室内に
残存して吸気工程に持ち越されることにより燃焼性悪化
の原因となっていたグイリューシ、ンガス濃度を低ドさ
せることができ、従って、燃焼性確保の為に従来必要と
なっていた軽負荷遅転時の燃料過剰供給が不要となって
、燃費向トに寄与することとなるものである。

しかし乍ら、このサイクル噴射の実施に際しては、休止
サイクルでは燃焼が全く行なわれず且つ燃焼サイクルで
は確実に燃焼が行なわれることが絶対条件となるが、実
際には、吸気通路の燃料噴射域内壁や燃焼室開口域壁面
に付着した燃料が、休止サイクル時にも新気と共に燃焼
室内に導入されて燃焼が生じてしまい、或いは、その後
の燃焼サイクルの吸気工程で本来燃焼室内に導入される
べき燃料の一部が逆に吸気通路の燃料噴射域内壁や燃焼
室開口域壁面に付着してしまい、燃焼室内混合気がリー
ンな状態となって不完全燃焼を生じる等の問題が発生し
ている。

又、休止サイクル時の吸気工程で新気と共に導入された
付着燃料が排気工程に於いて燃焼室からそのまま排出さ
れた場合、その量の多少によって、排気浄化装置内で触
媒による酸化反応が促進されて異常高温になって触媒の
劣化を来たし、或いは逆に、触媒温度が低下して反応可
能温度以下になってしまう等の問題が生じてくる。

（発明の目的） 本発明は、上記の如き事情に鑑み、休止サイクルでは燃
焼が全く行なわれず且つ燃焼す・イクルでは確実に燃焼
を行なわせてサイクル噴射を実施可能とすると共に、休
止サイクル時の排気により排気浄化装置内の触媒劣化乃
至触媒温度低下を来たすことのないエンジンの燃料噴射
装置の提供、をその目的とする。

（発明の構成） 上記目的達成の為、本発明に係るエンジンの燃料噴射装
置は、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、スロ
ットル弁下流の吸気通路に設けられたシャッタ弁と、一
端がスロットル弁下流とシャッタ弁上流との間に開口し
且つ他端が前記噴射弁の噴射［］近傍に開口されたアシ
スト通路と、該アシスト通路を開閉する制御弁と、運転
負荷状態を判定する子役と、該運転負荷状態判定手段に
より所定の軽負荷運転領域と判定された場合に燃焼サイ
クルと休止サイクルとを所定周期で繰り返させるべく前
記燃料噴射弁の燃料噴射を制御する手段と、該燃料噴射
制御手段によるサイクル噴射実施時に１１ｉ１記シヤフ
タ弁を閉成する手段と、前記燃料噴射制御手段によるサ
イクル噴射実施時に前記燃料噴射弁による燃料噴射に同
期して前記制御弁を開成させる手段とを備えたものであ
り、サイクル噴射実施時には、吸気通路を閉成してアシ
スト通路からのみ新気導入を行なうと共に、燃焼室内に
燃料を直接噴射させることにより、吸気通路内壁に付着
した燃料の燃焼室内導入による燃焼を避け、１つその後
の燃焼サイクルでの吸気通路内壁への燃料付着による不
完全燃焼の発生を防止する一方、体ＩＦサイクル時の新
気導入を−・切停止して、排気浄化装置内触媒への悪影
響を避けるよう４Ｉ成したものである。

（発明の実施例） 第２図示ニンジンｌは、電子制御による燃料噴射式ロー
タリピストンエンジンであす、吸気通路２内のスロット
ル弁３下流に第一燃料噴射弁４が、又、ハウジング５内
の燃焼室５１頂部付近に第二燃料噴射弁６が夫々設けら
れている。

第一燃料噴射弁４とハウジング５の側壁に開口した吸気
ボート９との間の吸気通路２内には、ダイヤフラム１０
によって開閉作動されるシャッタバルブ１１が設けられ
ており、ダイヤフラムｌＯは、吸気通路２の吸気ボート
９側と大気側に連通した三方電磁弁１２に連通されてい
る。この三方電磁弁１２は、電子制御二二ツ）１３から
の作動信号によりＯＮ・ＯＦＦ制御され、ダイヤフラム
１０を介して０８時にシャッタバルブ１１を閉成する一
方、ＯＦＦ時にシャッタバルブ１１を開成するようにな
っている。

第二燃料噴射弁６は、吸気通路２のスロットル弁３と第
一燃料噴射弁４との間に一端を開口すると共にハウジン
グ５の頂部付近に他端を開口し■つ両端間に゛心磁ｊｆ
８を設置したアシスト通路７の他端側聞［１域に、ノズ
ル先端を位置せしめている。この゛ｉｔｔ磁弁８は、上
記三方電磁弁１２と同様に、電子制御ユニット１３から
の作動信号によりＯＮ・ＯＦＦ制御され、　０８時にア
シスト通路７を閉成する一方、　ＯＦＦ時にアシスト通
路７を開成するようになっている。

又、上記第一・燃料噴射弁４及第二燃料噴射弁６は、い
ずれも図示しない燃料パイプを介して供給される所要圧
の燃料を、電子制御ユニット１３からの作動信号により
開成制御される時間に応じた量だけノズル先端から噴射
するようになっている。

電子制御ユニット１３は、ロータ２０により回転される
エキセントリックシャフト２１の回転角を検知するクラ
ンクアングルセンサ２２から出力される回転角信号Ｎと
、吸気通路２内のエアフローメータ２３から出力される
吸気量信号Ｑとに基いて、第一燃料噴射弁４乃至第二燃
料噴射弁６の燃料噴射制御を実行するものである。

この電子制御ユニット１３による燃料噴射制御フローは
、第３図示の通りである。即ち、先ずクランクアングル
センサ２２とエアフローメータ２３から出力される回転
角信号Ｎと吸気量信号Ｑを読み込んで燃料噴射パルス幅
ＴＯを演算し、次いで、求めた噴射パルス幅ＴＯと既に
読み込んだ回転角信号Ｎとから当該時点での運転領域判
定を行なう、この判定は、予め用意された第４図示の如
きＴ−Ｎ二次元テーブルに設定されたサイクル噴射ゾー
ン−ダイレクト噴射ゾーン・ダイレクト及びマニホール
ド噴射ゾーンのいずれの運転領域に属するかを判断する
ことによって行なわれる。

この領域判定の結果、サイクル噴射ゾーンに属していな
いと判断された場合には、先ず三方電磁弁１２をＯＦＦ
制御してダイヤプラム１０に大気圧を取り込み、吸気通
路２内のシャッタバルブ１１を開成制御する０次いで、
先の運転領域判定の結果がダイレクト及びマニホールド
噴射ゾーンに屁しているか否かを判断し、属していない
場合、即ちダイレクト噴射ゾーンにある場合には、回転
角信号Ｎの読み込みにより噴射タイミングを判断して第
二燃料噴射弁６に作動信号を送り、ｉ：、記噴射パルス
輻Ｔｏでダイレクト噴射を実行する。又、ダイレクト及
びマニホールド噴射ゾーンに属していると判断された場
合には、回転角信号Ｎの読み込みにより噴射タイミング
を判断すると共に、上記噴射パルス幅Ｔｏをダイレクト
噴射用パルス輻ＴＴ）とマニホールド噴射用パルス輻Ｔ
Ｎとに分割し、第二燃料噴射弁６と第一燃料噴射弁４作
動値号を送って夫々ＴｏとＴＮでダイレクト噴射及びマ
ニホールド噴射を実行した後、制御フローの第１ステツ
プに復帰するものである。

一方、上記領域判定直後の噴射ゾーン判断でサイクル噴
射ゾーンに属していると判断された場合には、ゾーン突
入直後に限り判定ＦＬＡＧを１にたてると共に、ニー三
方電磁弁１２をＯＮ制御してダイヤプラム１０に燃焼室
５１内の負圧を堆り込み、吸気通路２内のシャッタ弁１
１を閉成制御する０次いで、回転角信号Ｎの読み込みに
よリロータ２０のコーナ頂部がハウジング５のダイレク
ト噴射孔域通過を確認した後１判定ＦＬＡＧがＯか否か
を判断し１判定ＦＬＡＧが０でない場合は、電磁弁８を
ＯＮ制御してアシスト通路７を閉成すると共に、判定Ｆ
ＬＡＧをＯにする０判定ＦＬＡＧが０の場合は、電ｓｅ
ａをＯＦＦル１ｇｇシてアシスト通路７を開成すると共
に１回転角信号Ｎの読み込みにより噴射タイミングを判
断して第二燃料噴射弁６に作動信号を送り、上記噴射パ
ルス１１１Ｊ　Ｔ　ｏでダイレクト噴射を７行する。噴
射実行後は、判定ＦＬＡＧを１にたてて制御フローの第
１ステツプに復帰するものである。即ち１判定ＦＬＡＧ
が１の場合は燃焼サイクル、０の場合は休止サイクルと
なるものであり１本実施例では、２回に１回が休止サイ
クルに設定されているものである。

このように構成するものでは、エンジンｌが第４図示の
ダ−（Ｌ−クト及びマニホールド噴射域（高負荷遅転城
）乃至ダイレクト噴射域（通常負荷辻転域）にある場合
には、吸気通路２内のシャッタ弁１１が開成されて吸気
ポート９からの新気乃至混合気導入が行なわれるものの
、ダイレクト噴射域からサイクル噴射域（軽負荷餠転域
）に移行すると同時にシャッタ弁１１が閉成されて、吸
気ポート９からエンジンｌ内への新気乃至混合気導入が
停止されることとなる。

又、サイクル噴射域に移行すると同時に電磁弁８をＯＮ
制御してアシスト通路７を閉成し、燃焼サイクル時以外
はアシスト通路７からの新気導入も行なわないようにな
っている。従って、休止サイクル時には、吸気ポート９
及びアシスト通路７のいずれもが閉成されて燃焼室５１
内には新気・燃料のいずれもが導入されないこととなる
。

尚、上記実施例では、燃焼サイクルと休止サイクルとを
交互に行なうよつ燃料噴射制御を行なっているが、３回
に１回を休止サイクルとする竿体１Ｎ：ｊＪを任０区に
変更してよいことは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明に係るエンジンの燃料噴射装置に依れば、サイク
ル噴射実施中は、吸気通路からの新気乃至混合気導入が
一切停止されるので、吸気通路の燃料噴射域内壁や燃焼
室開口城壁面の付着燃料に起因する休止サイクル時の燃
焼や、その後の燃焼サイクルでの不完全燃焼等の発生が
防止される。従って、休止サイクルでは燃焼が全く行な
われず且つ燃焼サイクルでは確実に燃焼を行なわれるこ
ととなるので、サイクル噴射を確実に実施ロエ能と為し
得るものである。

又、休止サイクル時には、燃料噴射域内壁はアシスト通
路も閉成されて−リノの新気導入が停＋トされるので、
排気す化装置内触媒に対する悪影響の発生も確実に防止
されるものである。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は本発明に係るエンジンの燃料噴射装置の構成を
示すブロック図、第２図はその実施例を示すシステムｕ
Ｉ成図、第３図は燃料噴射制御のフローチャート図、第
４図は運転領域判定用の二次元テーブルを示すグラフで
ある。 １・・・エンジン　　　　２・・・吸気通路３・・・ス
ロットル弁 ４・・・第一燃料噴射弁 ６・・・第二燃料噴射弁 ７・・・アシスト通路　　８・・・電磁弁９・・・吸気
ポートｌｌ・・・シャッタ弁１２・・・三方’ｔｆｉ磁
弁 １３・・・電子制御ユニット ２０・・・ロータ ２１・・・エキセントリックシャフト ２２・・・クランクアングルセンサ ２３・・・エアフロメータ 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、スロットル
   弁下流の吸気通路に設けられた シャッタ弁と、一端がスロットル弁下流と シャッタ弁上流との間に開口し且つ他端が前記噴射弁の
   噴射口近傍に開口されたアシスト通路と、該アシスト通
   路を開閉する制御弁と、運転負荷状態を判定する手段と
   、該運転負荷状態判定手段により所定の軽負荷運転領域
   と判定された場合に燃焼サイクルと休止サイクルとを所
   定周期で繰り返させるべく前記燃料噴射弁の燃料噴射を
   制御する手段と、該燃料噴射制御手段によるサイクル噴
   射実施時に前記シャッタ弁を閉成する手段と、前記燃料
   噴射制御手段によるサイクル噴射実施時に前記燃料噴射
   弁による燃料噴射に同期して前記制御弁を開成させる手
   段とを備えたこと、を特徴とするエンジンの燃料噴射装
   置。