JPS63255522A - 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、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する噴
射弁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、例えば実開昭５８−５．６１１７号公報に記載さ
れているように、燃焼室内に直接燃料を噴射することに
よって、点火プラグ周りにリッチな混合気層を確保しな
がら全体としては希薄混合気で運転するようにした火花
点火エンジンが知られている。この種のエンジンは、と
くに低負荷時に上記のような成層化の効果が顕著である
。

ところで、上記のように燃焼室内に直接燃料を噴射する
ようにすると、成層化が図りやすい反面、燃料の霧化・
気化が十分でないということが問題になってくる。そこ
で、燃焼室内に噴射された燃料の霧化・気化を改善する
手段として、例えばエアブリードというものが考えられ
ている。燃料噴射弁から噴射された直後の噴流にエアを
衝突させることによって燃料を微粒化し、霧化・気化の
改善を図ろうというわけである。

しかしながら、このように燃料の噴流にエアを衝突させ
るようにすると、霧化・気化は良くなるが、同時に燃料
と空気の混合が進んで、燃焼室内に直接燃料を噴射する
ことによる成層化が十分に確保できなくなる。例えばロ
ータリエンジンの場合たと、アペックスノールが噴口位
置を過ぎた直後に噴射された燃料がロータとつれ回りす
るような格−好で作動室内のリーディング側に集まるこ
とを利用して、着火時の点火枠周りに濃混合気層を形成
させようというのが本来の狙いであるが、エアの衝突に
よって燃料が分散してしまうと、混合気の均一化が進む
ため、十分な成層化が得られなくなる。そのため、とく
に低回転低負荷域において燃焼安定性が損われ、本来の
燃費改善の効果が得られなくなる。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、燃
焼室内の混合気の成層化と燃料の霧化・気化の促進によ
ってエンジンの燃焼性を高め、燃費を改善することを目
的とする。

（発明の構成） 本発明は、燃焼室壁面の温度が高い時は、該壁面に向け
て噴射された燃料がその壁面の熱によってかなりの程度
霧化・気化されるので、むしろエアブリートを行わない
方が燃焼安定性が良好であり、それに対して、燃焼室壁
温か低い時は、エアブリードによって積極的に燃料を霧
化・気化して燃焼性を確保する必要があるという知見に
基づくものであって、全体的な構成は第１図に示すとお
りである。すなわち、本発明に係るエンジンの燃料噴射
装置は、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料
噴射弁と、該燃料噴射弁からの燃料噴流に燃料微粒化の
ためのエアを衝突させるエアブリード装置と、前記燃焼
室の壁温を検知する燃焼室壁温検知手段と、該壁温が所
定値以上のとき前記エアブリード装置からのエアの供給
を停止させるエアブリード供給判定手段とを備えたこと
を特徴としている。燃焼室壁温は、エンジンの油温。

水温等から間接的に検知することができる。勿論、温度
センサを燃焼室壁に設けて直接壁温を検知することもで
きる。

（作用） 燃焼室壁温か所定値に達しない時は、エアブリード装置
が作動してエアが燃料噴流に衝突する。

それによって燃料が微粒化されて霧化・気化が促−３＝ 進され、燃焼の安定性が確保される。また、燃焼室壁温
か所定値以上の時は、エアブリード装置によるエアの供
給が停止される。このとき噴射された燃料は、燃焼室壁
面に付着して主として壁面の熱の作用で霧化・気化し濃
混合気層を形成する。

この濃混合気層によって確実な着火が行イつれるので、
全体としては希薄な混合気によって安定した燃焼が得ら
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２図は、ロータリピストンエンジンに適用した本発明
の一実施例の全体概略図である。同図に示すように、こ
のエンジンｌは、ロータハウジング２の２節ペリトロコ
イド状内周面に接して３葉の内包絡線からなるロータ３
が摺動回転するいイっゆるバンケルタイプのロークリピ
ストンエンジンであって、その吸入側作動室４に燃料噴
射弁５が臨設されている。また、スロットル弁６下流の
吸気通路７にムう−っの燃料噴射弁８が設けられて＝４
− いる。作動室４に設けられる燃料噴射弁５の先端部には
筒状のキャップ９が挿着されており、該キャップ９には
、燃料噴射弁５からの燃料噴流に向けてエアを噴き出す
エア噴口９ａを備えたエア通路９ｂが形成されている。

該エア通路９ｂは、エア連通路ＩＯによってスロットル
弁６上流の吸気通路７に連通せしめられ、該エア連通路
の途中には、これを開閉するソレノイドバルブＩＩが設
けられている。

燃料噴射弁５．８およびソレノイドバルブ１１はコント
ロールユニット１２によって駆動される。

コントロールユニット１２には、偏心軸１３に付設され
た回転センサ（図示せず）の出力、スロットル弁６上流
に設けられたエアフローセンサＩ４からの吸入空気量信
号、スロットル弁６に付設されたスロットル開度センサ
（図示せず）の出力。

それに油温信号（あるいは水温信号）等が入力される。

これらの入力信号に基づいてコントロールユニット１２
が行う制御を第３図に示すが、この内、インジェクタ駆
動回路によるインジェクタすなイつち燃料噴射弁５．８
の駆動制御はつぎのとおりである。

まず、吸入空気量とエンジン回転数に基づいて基本燃料
噴射量に相当するパルス幅が演算される。

そして、フィードバック領域であるかどうかの判定があ
って、それぞれの場合に応じた補正項が演算され、最終
的な燃料噴射量に相当する有効噴射パルス幅が演算され
て駆動信号が出力される。また、減速時等が検出される
と、燃料カット域と判定されインジェクタ駆動が停止さ
れる。なお、各噴射弁５．８への駆動信号の分配は噴射
領域の判定に従って行われる。所定値以下の負荷の場合
には噴射パルスを作動室側の噴射弁５のみへ出力し、負
荷か所定値を越えた場合には作動室側および吸気通路側
の噴射弁５．８に噴射パルスを振り分ける。これによっ
て、領域毎に、作動室側の噴射のみ、あるいは作動室側
の噴射と吸気通路側の噴射の併用という両パターンで噴
射が行われる。

また、エアブリードの制御はつぎのように行われる。

まず、エンジンの油温あるいは水温からロータ壁温を間
接的に検知し、ロータ壁温が所定値に達しないときはエ
アブリード供給域と判定してソレノイドバルブ１１を開
駆動し、エアブリードエアを供給せしめる。また、ロー
タ壁温が所定値以上のときはソレノイドバルブを閉駆動
してエアブリードエアの供給を停止する。ただし、ロー
タ壁温が所定値以上であっても、減速時にはソレノイド
バルブ１１を開き、また燃料カットからの復帰に備えて
エアブリードエアのカットを所定時間遅延させる。つま
り、油温等で見たロータ壁温が所定値以」二であっても
、燃料カット時には実際のロータ表面温度は低下してい
るので、燃料カットからの復帰時には、ロータ表面温度
か上昇するまでの間エアブリードエアを供給する必要が
あり、また、減速復帰を感知してからソレノイドバルブ
１１を開いたのではどうしてもエアの遅れがあることか
ら、減速を検知した時点で直ちにソレノイドバルブ１１
を開き、燃料カットから所定時間経過しｊこ時点でソレ
ノイドバルブ＋１を閉じてエアブリードエアをカットす
るような制御を行っている。このような減速時燃料カッ
トとエアブリード供給の関係をタイムチャートに示すと
第４図のようになる。

このようにして、ロータ壁温が所定値に達しない時は、
作動室４に噴射された燃料は主としてエアブリードエア
によって微粒化され霧化・気化が促進され、また、ロー
タ壁温が所定値以」二の時は、主としてロータ表面の熱
によって燃料の霧化・気化が行われる。したかって、混
合気の成層化に対するエアブリードのマイナス作用を最
小限に抑えろことかできろ。

とくに、低負荷低回転時には、燃料は作動室側の噴射弁
５から噴射されて主としてリーディング側に集まり、ロ
ータ３の回転につれ成層状態のまま移動して、着火時の
点火プラグ１２ａ、＋２ｂの周りに濃混合気層を形成す
るか、ロータ壁温が高いときは、エアブリードが停止さ
れるので、成層化の効果がより顕著であって、十分な燃
焼安定性が得られる。

＝８− なお、高負荷高回転時には、作動室側の噴射弁５に加え
て吸気通路側の噴射弁８からも燃料が噴射されるので、
フィードバック制御性が向上する。

また、吸気通路側の噴射によって燃料と空気との混合が
促進され燃焼室内の混合気が均一化されるので、空気利
用率が向上し出力が向」ニする。

つぎに、この実施例の制御を実行するフローチャートを
第５図によって説明する。

スタートして、まずエンジン油温Ｔ、エンジン回転数Ｎ
ｅ、それにアイドルスイッチ信号を読み込む。

つぎに、油温Ｔが所定値以上かどうかを見て、所定値以
」二でなければ（Ｎｏ）　、そのままエアブリードエア
を入れる。

浦’／Ｆｍ　Ｔか所定値以」二であれば（ＹＥＳ）　、
アイドルスイッチがＯＮであるかどうか、それと、回転
数ｎ。が所定値ｎ。以上であるかどうかを見る。

そして、アイドルスイッチがＯＮであり（ＹＥＳ）、し
かも回転数が所定値以」二であれば（ＹＥＳ）、減速時
と判定してフラッグを立てエアブリードエアを入れる。

また、アイドルスイッヂがＯＮでないか（Ｎｏ）、ある
いは回転数が所定値以上でないことを判定すると（ＮＯ
）　、燃料カット中かどうかを見て、燃料カット中でな
い（Ｎｏ）ということであればそのままフラッグをクリ
アしてエアブリードエアをカットするが、燃料カット中
（ＹＥＳ）ということであれば、減速復帰に備えてディ
レィタイマをセットし、カウントダウンして、タイマが
０になった時に初めてフラッグをクリアし、エアブリー
トエアをカットする。

なお、本発明はロータリエンジンに限らず、他のエンジ
ンに対しても適用することができる。また上記実施例で
は、燃料噴射弁を作動室のほかに吸気通路にも設けて所
定負荷以上で吸気通路側にも燃料噴射を行うようにした
ものについて説明したが、本発明は作動室（あるいは燃
焼室）にのみ燃料噴射弁を設けたエンジンに対しても適
用することができる。

本発明はその他いろいろな態様で実施することができる
。

（発明の効果） 燃焼室壁面の温度が高い時には主として該壁面の熱によ
り燃料の霧化・気化が行われ、燃焼室壁温か低い時には
主としてエアブリード装置からのエアによって燃料の霧
化・気化が行イつれるので、通常の低回転低負荷域にお
いては、混合気の成層化がエアブリードのエアによって
阻害されることがない。したがって、燃焼を安定させ、
燃費およびエミッシコンの悪化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例を示す全体図、第３図は同実施例の要部ブロック図、
第４図は同実施例の制御を説明するタイムチャート、第
５図は同実施例の制御を実行するフローチャートである
。 １：エンジン、４：作動室、５：燃料噴射弁、９・エア
ブリード装置、１２．コントロールユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴
   射弁と、該燃料噴射弁からの燃料噴流に燃料微粒化のた
   めのエアを衝突させるエアブリード装置と、前記燃焼室
   の壁温を検知する燃焼室壁温検知手段と、該壁温が所定
   値以上のとき前記エアブリード装置からのエアの供給を
   停止させるエアブリード供給判定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。