JP2766988B2 - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

エンジンの燃料供給装置

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JP2766988B2 JP1079344A JP7934489A JP2766988B2 JP 2766988 B2 JP2766988 B2 JP 2766988B2 JP 1079344 A JP1079344 A JP 1079344A JP 7934489 A JP7934489 A JP 7934489A JP 2766988 B2 JP2766988 B2 JP 2766988B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ダイレクト噴射弁とマニホールド噴射弁と
を備えたエンジンの燃料供給装置に関するものである。
(従来の技術) 従来より、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射弁
として、例えば、特開昭62−12739号公報にみられるよ
うに、エンジンに吸気を供給する吸気通路にマニホール
ド噴射弁を配設して吸気通路に燃料を噴射すると共に、
燃焼室に臨んでダイレクト噴射弁を配設し、燃焼室に直
接燃料を噴射するように設け、両者を併用する技術が公
知である。
(発明が解決しようとする課題) しかして、上記のようなダイレクト噴射弁とマニホー
ルド噴射弁とを備えたエンジンにおいては、ダイレクト
噴射弁が燃焼室の温度を受けやすく高温状態となったと
きに、噴射弁内の燃料の蒸発すなわちベーパによって毎
回の噴射量の誤差が大きくなり、燃焼が安定しない問題
がある。
すなわち、燃料噴射弁の温度が上昇すると燃料の膨張
等によって内圧が上昇し、燃料噴射弁が増量傾向となる
が、さらに噴射弁温度が上昇すると、燃料が蒸発しベー
パが発生して、所定時間の噴孔が開口しても気泡の流出
分だけ燃料噴射量が減少して空燃比がリーンとなるよう
に、空燃比が一定とならず不安定な空燃比に起因して燃
焼性も不安定となるものである。
そこで本発明は上記事情に鑑み、ベーパ発生時の空燃
比のバラツキを解消するようにしてダイレクト噴射弁と
マニホールド噴射弁の併用による所期の噴射特性を得る
ようにしたエンジンの燃料供給装置を提供することを目
的とするものである。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明の燃料供給装置は、ダ
イレクト噴射弁とマニホールド噴射弁とを備え、このダ
イレクト噴射弁の燃料供給通路にベーパが発生したのを
検知した時には、制御手段によってダイレクト噴射弁か
らの噴射割合を減量し少量噴射を維持して、主にマニホ
ールド噴射弁によって燃料噴射を行うように構成したも
のである。
(作用) 上記のようなエンジンの燃料供給装置では、低負荷領
域などでダイレクト噴射弁から燃料を噴射し、燃料の層
状化を図って燃焼性、燃費性を改善する一方、高負荷域
にはマニホールド噴射弁からの噴射割合を増量して燃料
供給量の確保とエアとのミキシングを促進するようなダ
イレクト噴射弁とマニホールド噴射弁の併用による燃料
供給制御を行っている状態で、ダイレクト噴射弁の所定
値以上の温度検出などによってベーパの発生状態を検出
すると、これに応じてダイレクト噴射弁からの噴射割合
が低減するようにダイレクト噴射弁による噴射量を低減
すると同時にマニホールド噴射弁の噴射量を増加して、
全体としての噴射量は主にマニホールド噴射弁によって
行い、ベーパの発生に伴う空燃比のバラツキを解消して
空燃比を一定としてエンジン回転の安定化を図るように
している。
(実施例) 以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第1
図はロータリピストンエンジンに適用した燃料供給装置
の全体構成を示す。
エンジン本体1はトロコイド内周面2aを有するロータ
ハウジング2とサイドハウジング3とで形成されるケー
シング内をロータ4が偏心軸5に支持されて遊星回転運
動し、容積が変化する燃焼室としての作動室6が形成さ
れている。
また、前記サイドハウジング3には吸気ポート7が、
ロータハウジング2には排気ポート8が開口され、各作
動室6にはロータ4の回転に対応して吸気ポート7から
吸入した吸気を圧縮し、点火プラグ9によって着火し、
燃焼排出させるものである。
そして、前記サイドハウジング3には、圧縮行程にあ
る作動室6に直接燃料を噴射供給するダイレクト噴射弁
11が設置され、また、吸気ポート7に連動して作動室6
に吸気を供給する吸気通路13には、吸気ポート7に近い
位置に燃料を噴射するマニホールド噴射弁12が設置され
ている。前記ダイレクト噴射弁11は、作動室6のロータ
4が図示状態にある圧縮時におけるリーディング側に開
口された噴射口11aから燃料を直接噴射するものであ
り、また、マニホールド噴射弁12より上流側の吸気通路
13には、スロットル弁15およびエアフローメータ14がそ
れぞれ順に配設されている。
上記噴射弁11,12に対する燃料系は、燃料タンク16か
ら燃料吸入通路17を経て燃料ポンプ18に燃料を吸入し、
この燃料ポンプ18と、ダイレクト噴射弁11およびマニホ
ールド噴射弁12とを連通している燃料供給通路19を通じ
て、燃料をダイレクト噴射弁11およびマニホールド噴射
弁12に供給するものである。この燃料供給通路19には調
圧弁20が設けてあって、燃料供給通路19内の圧力を燃料
噴射に好適な圧力となるように調圧し、余分の燃料をド
レン通路21を経て燃料タンク16に戻すようにしてある。
さらに、上記ダイレクト噴射弁11にはエアポンプ22に
よって、エアフローメータ14の上流の吸気通路13からア
シストエア供給通路23を経て、アシストエアが供給され
る。前記ダイレクト噴射弁11およびマニホールド噴射弁
12による燃料噴射量および噴射時期は、コントロールユ
ニット25からの制御信号(燃料噴射パルス)によって制
御される。該コントロールユニット25には、エンジンの
運転状態を検出するために、スロットル開度を検出する
スロットルセンサ26からの信号、エンジン回転数を検出
するエンジン回転数センサ27からの信号、およびダイレ
クト噴射弁11のベーパの発生状態を検出するために噴射
弁先端部の温度を検出する温度センサ28からの信号がそ
れぞれ入力される。
次に、前記コントロールユニット25の燃料噴射処理を
第2図のフローチャートに基づいて説明する。制御スタ
ート後、ステップS1で各種センサからの信号を読み込
む。そして、ステップS2でエンジンの要求する燃料噴射
パルス幅τ0を、吸入空気量、エンジン回転数等に基づ
いて演算する。
続いて、ステップS3で現在の運転領域が第3図におけ
る噴射領域マップに基づいて、低負荷低回転領域Iにあ
るか否かを判定する。検出スロットル開度がTV1以下で
かつエンジン回転数NがN1以下の前記運転領域Iにある
場合には、ステップS4に進んでダイレクト噴射弁11のみ
によるDI噴射を行う。すなわち、前記ステップS2で求め
た燃料噴射パルス幅τ0を全部ダイレクト噴射弁11に対
する噴射パルスτdiとして設定する。
一方、前記ステップS3の判定がNOで、現在の運転状態
が第3図のマップで高負荷または高回転領域IIにある場
合には、ステップS7に進んでダイレクト噴射弁11による
噴射量を最少量として、主にマニホールド噴射弁12によ
って燃料噴射を行う。すなわち、燃料噴射パルス幅τ0
をダイレクト噴射弁11用のパルスτdiとマニホールド噴
射弁12のパルスτmiとに分けるものであるが、ダイレク
ト噴射弁11に対するパルスτdiは0でない最少噴射量と
して該噴射弁の動作を行ってカーボンなどによる噴孔の
詰まりを防止する機能を得るものである。そして、マニ
ホールド噴射弁12のパルスτmiは噴射量τ0から最少量
τminを減算した残りを設定して実質的にこのマニホー
ルド噴射弁12によって要求量に対応した燃料の噴射を行
うものである。
また、前記領域IにあってステップS4でダイレクト噴
射弁11のみによって噴射を行うように設定した場合に、
ステップS5でダイレクト噴射弁11の温度Tinjを検出し、
噴射弁温度Tinjが許容設定温度Taを越えているか否かを
判定する。この判定がNOで低温状態の場合には、そのま
まダイレクト噴射弁11のみによる噴射を実行するが、前
記ステップS5の判定がYESでダイレクト噴射弁11がベー
パが発生する高温状態にある場合には、ステップS6でダ
イレクト噴射弁11のみによる噴射を中止して、このダイ
レクト噴射弁11からの燃料噴射を減量して少量噴射を維
持して、主にマニホールド噴射弁12によるMI噴射を行う
ものである。
ベーパが発生する際に、ステップS6で設定する噴射パ
ルスは、前記ステップS7と同様にダイレクト噴射弁11は
最少量τdiとし、残りはマニホールド噴射弁12のパルス
τmiに設定し、主にマニホールド噴射弁12から供給する
ものである。
上記のような本実施例によれば、ダイレクト噴射弁11
の温度が低い領域では、ダイレクト噴射弁11のみによっ
て運転に必要な燃料を直接作動室6に供給するもので、
特に、ダイレクト噴射弁11によって圧縮行程のリーディ
ング側に噴射することから、点火プラグ9の近傍に濃い
混合気を成層化させて着火を容易にすることができ、他
の部分は吸気通路13からのエアを主体とする稀薄な混合
気となり、出力を余り必要としないアイドリング運転時
のような低負荷回転領域Iでの燃費率を向上させること
ができる。
また、上記低負荷低回転領域IでDI噴射を行っている
状態およびMI噴射からDI噴射に移行した場合に、このダ
イレクト噴射弁11の温度すなわち燃料温度が所定値より
高く、そのままダイレクト噴射弁11によって燃料噴射を
行うと、ベーパの発生によって燃料噴射量がバラツキ空
燃比が変化してエンジン回転の安定性を損なうときに
は、MI噴射に切換え、ダイレクト噴射弁11から詰り防止
用の最少噴射を行う一方、主にマニホールド噴射弁12に
よって要求量の噴射を行うものである。
一方、高負荷高回転領域IIでは、主としてマニホール
ド噴射弁12から燃料を吸気通路13に噴射し、エアのミキ
シングおよび燃料供給量を確保するようにしている。
なお、上記実施例においては、ロータリピストンエン
ジンについて説明したが、マニホールド噴射弁12とダイ
レクト噴射弁11とを有するレシプロエンジンについても
本発明は適用可能であり、燃焼室の温度を受けやすいダ
イレクト噴射弁11の温度上昇時に前記と同様にダイレク
ト噴射弁11からの噴射量を低減して主にマニホールド噴
射弁12によって噴射するようにすればよい。また、ロー
タリピストンエンジンについても、ダイレクト噴射弁11
を特に圧縮作動室6のリーディング側に供給するように
設けて、燃料の層状化による燃費性の改善を得るように
しているが、吸気ポート7近傍のロータハウジング2な
どの他の部分に直接噴射するように設けてもよい。
(発明の効果) 上記のような本発明によれば、燃焼室に直接燃料を噴
射し、この燃焼室の温度の影響を受けやすいダイレクト
噴射弁の温度が上昇し、燃料の蒸発によるベーパの発生
に伴って各噴射量が変動し、空燃比が変化するのを、ダ
イレクト噴射弁温度が高くなったときには、ダイレクト
噴射弁による噴射を減量し少量噴射を維持してマニホー
ルド噴射弁による噴射で供給するようにしたことによ
り、前記のようなベーパの発生に伴うエンジン回転の変
動の発生を改善してその安定化を図ることができるもの
であり、その他の領域ではダイレクト噴射弁とマニホー
ルド噴射弁の併用による所期の噴射特性を確保すること
ができるものである。さらに、ベーパ発生時には、ダイ
レクト噴射弁による燃料噴射を完全に停止することなく
少量噴射を維持することにより、カーボンなどによる噴
孔の詰まりを防止しつつ、燃料噴射弁に発生している気
泡を放出して燃料を流通させ、この燃料による冷却作用
を得て、ベーパ発生状態を早期に解消することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における燃料供給装置を備え
たロータリピストンエンジンの全体構成図、 第2図は制御手段の処理を説明するためのフローチャー
ト図、 第3図は運転領域マップを示す特性図である。 1……エンジン本体、6……燃焼室(作動室)、11……
ダイレクト噴射弁、12……マニホールド噴射弁、13……
吸気通路、25……コントロールユニット、28……温度セ
ンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 69/00 320Z (72)発明者 中村 節男 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 中根 久典 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 佐藤 巧実 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−106332(JP,A) 実開 昭61−200435(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 63/00,69/00 F02D 41/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼室内に直接燃料を噴射供給するダイレ
    クト噴射弁と、吸気通路に燃料を噴射供給するマニホー
    ルド噴射弁とを備えたエンジンの燃料供給装置におい
    て、ダイレクト噴射弁の燃料供給通路にベーパが発生し
    たのを検知した時には、該ダイレクト噴射弁からの噴射
    割合を減量し少量噴射を維持して、主にマニホールド噴
    射弁から燃料を噴射するように制御する噴射制御手段を
    備えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
JP1079344A 1989-03-30 1989-03-30 エンジンの燃料供給装置 Expired - Lifetime JP2766988B2 (ja)

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