JPS63106332A - 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） 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。

（従来技術） 軽負荷運転時に一部気筒への燃料供給を停止上して他の
運転気筒を高負荷で運転させることにより、ボンピング
ロスを相対的に低下させて燃費向」〕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、これを更に発展させたものとし
て、軽負荷運転時に、運転気ｔ３数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、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
一燃焼一排気サイクルに燃料噴射を行なわない休止サイ
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ｌ〈ものの、運転中の各気筒に
２例えば２回に１回或いは３回に１回を燃料非噴射とす
る等所定周期で休止サイクルを設けるものであり、休止
サイクルの周期を任意に設定可詣である為１Ｍ転気筒数
制御方式に比べて負荷調整の自由度が飛躍的に向上し、
しかも、金気筒を一様の負荷で遊転することが可能であ
る為、完全体止Ｓ＆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ジョンガス濃度を低下さ
せることができる。従って、燃焼性確保の為に従来必要
となっていた軽負荷運転時の燃料過剰供給が不要となっ
て、燃費向上に寄与することとなるものである。

そして、このサイクル噴射方式により確実な運転サイク
ル、休止サイクルを行なわせる為には燃料噴射弁を出来
るだけ燃焼室近傍に配置することが＆ｆましい、一方、
燃料噴射式エンジンに於いては、低速から高速にわたっ
ての幅広い運転域で精度よく燃料噴射の制御を行なわせ
る為複数の燃料噴射弁を設けると共に、一方を燃焼室の
近くに設けて応答性を高め、他方を燃焼室から遠ざけて
気化、霧化の向トを計ることが行なわれている。この燃
料噴射式エンジンに於いてサイクル噴射を行なわせた場
合、所定の軽負４ｆｆ！ｕ転城で燃焼室に近い第一燃料
噴射弁からサイクル噴射を行なわせ、高負荷域で少なく
とも燃焼室から遠い第二燃料噴射弁から通常噴射を行な
りせることが考えられるが、この場合、上記高負荷域か
らサイクル運転域に復帰させる場合に問題が生じる可能
性がある。即ち、高負荷運転時には第二燃料Ｉ４９１弁
から多量の燃料が燃焼室から所定圧ａＳれた上流側吸気
通路内に噴射される為、吸気通路内の燃料噴射域内壁に
も多量の燃料が付着残留したままとなっており、この付
着燃料が、サイクル噴射運転移行後の体！ヒサイクル吸
気工程で休止作動室内に導入されてしまうことである。

休止作動室に導入された付着燃料は、その後の排気工程
でエンジン外にそのまま排出されることとなり、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し、或いは逆に、触媒温度が低下
して反応温度以下となり燃料分を含む排気ガスがそのま
ま車外に排出されて大気を汚染する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、サイクル噴射エンジ
ンで高負荷運転域からサイクル運転域に復帰させる場合
でも、吸気通路内壁の付着残留燃料による触媒の劣化乃
至大気の汚染等の発生を防止し得るエンジンの燃料噴射
装置の提供、をその目的とする。

（発ｒＪ１の構成） 上記１］的達成の為１本発明に係るエンジンの燃料噴射
装置は、燃焼室近傍の吸気通路内或は燃焼室内に直接燃
料を噴射供給する第一燃料噴射ブｔと、燃焼室から所定
比Ｓ層れた吸気通路内に燃料を噴射供給する第二燃料噴
射弁と、所定の軽負荷運転域で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よう上記第一燃料噴射
弁に燃料噴射と非噴射とを所定間隔で行なわせると共に
、高負荷運転域で少なくとも上記第二燃料噴射弁に通常
の燃料噴射を行なわせる制御手段とを備えたものに於い
て、上記高負荷域から所定の軽負荷運転時への移行時に
は所定期間第−燃粕噴射弁に通常の燃料噴射を行なわせ
る燃料噴射補正手段を設けたものであり、急減速により
高負荷運転域から一挙にサイクル噴射域に移行した場合
でも、この通常噴射期間内に吸気通路内壁に付着した残
留燃料を減少させた後にサイクル噴射に移行するよう構
成されている。

（発明の実施例） 第２図示エンジン１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り、ＩＩＩＬ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
ポート９との間の吸気通路２内は、隔壁２ａによって上
部通路２ｂと下部通路２Ｃとに分割されている。各分割
通路２ｂ・２Ｃには、ダイヤフラムｌＯによって連動開
閉作動されるシャツタ弁１１ａ＠ｌｌｂが設けられてお
り、ダイヤフラム１０は、吸気通路２の吸気ボート９側
と大気側に開口した三方電磁弁１２に連通されている。

この三方電磁弁１２は、電子制御ユニツ）１３からの作
動信号によりＯＮ・ＯＦＦ制御され、ダイヤフラｔ、１
０を介してＯＮ時にシャツタ弁１１ａを閉成すると共に
シャツタ弁１１ｂを開成し、一方、ＯＦＦ時にはシャ、
り弁１１ａを開成すると共にシャツタ弁１１ｂを閉成す
るようになっている。

下部分割通路２Ｃ内には、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によりベルト３２を介し
て回転駆動されるロータリバルブ３０が設置されている
。このロータリバルブ３０は、その回転中心軸と直交す
る径方向に透孔部３１が形成されており、ロータリバル
ブ３０の回転に伴なって下部分割通路２Ｃを開閉するよ
うになっている。

第二燃料噴射弁６は、吸気通路２のスロ・・トル弁３と
第一燃料噴射弁４との間に一端を開［スすると共にハウ
ジング５の頂部付近に他端を開口したアシスト通路７の
他端側聞「１誠にノズル先端を位置せしめている。

又、上記第一燃料噴射弁４及び第二燃料噴射弁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、電子制御二二ッ）１３からの作動信号により
開成制御される時期に応じた着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、エキセントリックシャツ）２
１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Ｎ１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、ロータリ
バルブ３０の回転角を検知するロータリパルプアングル
センサ２４から出力される回転角信号Ｎｌと、スロット
ルセンサ１００により検知されるスロットル開度信号Ｔ
ＶＯ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。

この電子制御ユニツ）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
自信’；５Ｎ＋と吸気量信号Ｑを読み込んで燃料噴射パ
ルス幅Ｔｏを演算する０次いで、スロットル開度ＴＶＯ
を読み込んで減速運転か否か、即ち、既に読み込んだ回
転角信号Ｎ！とスロットル開度信号ＴＶＯとから、予め
用意された第４図示の如き〒ＶＯ−Ｎｌ二次元テーブル
に設定されたフューエルカット域であるか否かを判断す
る。フューエルカット域である場合には、タイマをＢに
セットした後、燃料噴射を行なうことなく制御フローの
第１ステツプに復帰し、以後、加速運転状態迄これを祿
返す。

フューエルカット域でない場合、即ち加速運転状態の際
には、既に読み込んだ回転角信号Ｎ１とスロットル開度
信号ＴＶＯとから当該吟点での運転領域判定を行なう、
この判定は、上記ＴＶＯ−Ｎ＋二次元テーブルの非フュ
ーエルカット城に設定されたサイクル噴射−ダイレクト
噴射・ダイレクト及びマニホールド噴射のいずれの運転
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、ｆ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
制御してダイヤフラムｌＯに大気圧を取り込み、上部分
割通路２ｂ内のシャ、り弁１１ａを開成する一方、下部
分割通路２Ｃ内のシャツタ弁１１ｂを閉成し、新気が上
部分割通路２ｂを介して燃焼室５１内に導入されるよう
にする０次いで、先の領域’Ｆ４定の結果がダイレクト
及びマニホールド噴射ゾーンに属しているか否かを判断
し、属していない鳩舎、即ちダイレクト噴射ゾーンに属
している場合には、回転角信号Ｎｌ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ＩＩＩＩＡ　Ｔ　ｏでダイレクト
噴射を実行する。噴射実行後は、タイマがＯか否かを判
断し、０でない場合に限りタイマから１を減じて第１ス
テツプに復帰する。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場合には、回転角信号Ｎｌ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Ｔρとマニホ
ールド噴射用パルス４％ｉ　Ｔ　Ｍとに分割し、ｆＩＳ
二燃料噴射弁６と第一燃料噴射弁４に作動信号を送って
夫々ＴＤとＴ１１でダイレクト噴射及びマニホールド噴
射を実行する。噴射実行後は、タイマをＡにセットした
後、制御フローの第１ステツプに復帰する。

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、タイマが
Ｏか杏かを判断し、タイマが０でない場合には、）、記
ダイレクト噴射ソーンの制御フローに移行する。即ち、
上記ダイレクト及びマニホールド噴射ゾーン又はフュー
エルカット域からタイマでセットされた時間を経過する
ことなくサイクル噴射ゾーンに移行した場合には、夫々
のタイマセット時間Ａ乃至Ｂを経過する迄ダイレクト噴
射を継続させるようになっているものである。

上記タイマ判定の結果、タイマが０となっている場合に
は、三方電磁弁１２をＯＮ制御してダイヤフラム１０に
燃焼室５１内の負圧を取り込み、上部分割通路２ｂ内の
シャツタ弁１１ａを閉成する一方、下部分割通路２ｃ内
のシャツタ弁１１ｂを開成して、新気が下部分Ｍ通路２
ｃを介して燃焼室５１内に導入されるようにする０次い
で、ロータリバルブ回転角信号Ｎ２を読み込み、ロータ
リバルブ３０が開状態、即ち、燃焼サイクルか否かを判
断する。ロータリーバルブ３０が開状態の場合は、クラ
ンク回転角信号Ｎｌにより噴射タイミングを図って噴射
パルス幅Ｔｏでダイレクト噴射を実行し、制御フローの
第１ステツプに復帰する。

又、ロータリパルプ３０が閉状態の場合は、燃料噴射を
実行することなく制御フローの第１ス戸ツブに復帰する
。

このように構成するものでは、エンジンｌが第４図示の
フューエルカット域（減速運転域）からサイクル噴射ゾ
ーンに移行しても、フューエルカット域でタイマセット
（Ｂ）された期間内はダイレクト噴射が行なわれること
となる。又、ダイレクト及びマニホールド噴射ゾーン（
高負荷運転域）からダイレクト噴射ゾーンを経てサイク
ル噴射ゾーンに移行する際にも、ダイレクト及びマニホ
ールド噴射ゾーンでタイマセット（Ａ）された期間内は
ダイレクト噴射が続行されるものである。

尚、本実施例の第二燃料噴射弁６は、燃焼室５１に直接
燃料を供給するようになっているが、これに代えて、第
２図中に鎖線で示す如く、吸気ポート９近傍に燃料を直
接噴射する噴射弁６１として構成してもよい。

（発１１の効果） 本発明に係るエンジンの燃料噴射袋こに依れば、急減速
により高負荷側転域から一挙にサイクル運転域に移行し
た場合、所定期間必ず第一燃料噴射弁から通常の燃料噴
射を行なわせるよう構成されているので、その後サイク
ル噴射に移行したとしても、吸気通路内壁の付着燃料が
減少しているので、これによる触媒の劣化乃至大気の汚
染発生が防止されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１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４
１成図、第３図は燃料噴射制御のフローチャート図、ｆ
ＪＳ４図は運転領域利足用の二次元テーブルを示すグラ
フである。 ｌ…エンジン ２・・・吸気通路 ４・・・第一燃料噴射弁 ６・・・第二燃料噴射弁 １３・・・電子制御ユニット 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室近傍の吸気通路内或は燃焼室内に直接燃料を噴射
   供給する第一燃料噴射弁と、燃焼室から所定距離離れた
   吸気通路内に燃料を噴射供給する第二燃料噴射弁と、所
   定の軽負荷運転域で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よう上記第一燃料噴射弁に燃料噴
   射と非噴射とを所定間隔で行なわせると共に、高負荷運
   転域で少なくとも上記第二燃料噴射弁に通常の燃料噴射
   を行なわせる制御手段とを備えたものであって、上記高
   負荷域から所定の軽負荷運転域への移行時には所定期間
   第一燃料噴射弁に通常の燃料噴射を行なわせる燃料噴射
   補正手段を設けたこと、を特徴とするエンジンの燃料噴
   射装置。