JPH025714A - ロータリーピストン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、ロータハウジングから燃料を作動室内に直接
噴射する燃料噴射手段を備えたロータリーピストンエン
ジンの燃料噴射装置に関する。

（従来技術） 一般のロータリーピストンエンジンにおいては、吸気マ
ニホールドに設けられたフエーエルインジエクタから吸
気通路内に燃料が噴射されてエアと混合され、混合気が
吸気ボートから吸気行程にある作動室内に吸入されるよ
うになっているが、ロータリーピストンエンジンの構造
上、燃焼室が細長く、しかも動いているため、燃焼室の
トレーリング側の狭い空間にン農厚な混合気が偏在し易
く、点火プラグが存在するリーディング側の混合気が薄
くなり、燃焼が不良になるという問題があり、これを防
止するために燃料を余分に噴射することから、燃費が悪
化する欠点があった。

そこで、例えば実開昭５１−３３６０３号公報に開示さ
れているように、ロータハウジングに設けたフューエル
タンクヱクタから圧縮行程にある作動室の点火プラグの
近傍に向って燃料を直接噴射することにより、燃焼室の
リーディング側の混合気を濃く、トレーリング側の混合
気を薄くして混合気の層状化を行ない、これにより燃焼
を良好にする技術が知られている。

しかしながら、インジェクタから燃焼室リーディング側
までの燃料噴霧の到達距離が長いこと、および燃料を噴
射してから点火するまでの期間が長いこと等により、理
想的な層状化が実現できず、所期の直接噴射の効果が得
られにくかった。

（発明の目的） そこで本発明は、噴霧到達距離を短かくするとともに、
燃料を噴射してから点火するまでの期間を短かくして理
想的な層状化を実現しうる燃料噴射装置を提供すること
を目的とする。

（発明の構成） 本発明では、トロコイド内周面を有するロータハウジン
グから燃料を作動室内に直接噴射する燃料噴射手段を備
えたロータリーピストンエンジンの燃料噴射装置におい
て、上記ロータハウジングの内周面に開口する上記燃料
噴射手段の噴射口を、上記作動室のリーディング側のア
ペックスシールが点火プラグ位置を通過する時の同作動
室のトレーリング側のアペックスシール位置よりも進み
側で、かつ、上記点火プラグの点火時における同作動室
のトレーリング側のアペックスシールの位置よりも遅れ
側の位置に設けている。

また、上記燃料噴射手段からの燃料噴射の終了タイミン
グを、上記作動室のトレーリング側のアペックスシール
が上記噴射口を通過するほぼ直前に設定している。

さらに上記燃料噴射手段による上記噴射口からの燃料噴
射方向を、ロータリセスのリーディング側に向けて設定
している。

（発明の効果） 本発明によれば、ロータハウジングの内周面に開口する
噴射口を上述のような位置に設け、かつ燃料噴射の終了
タイミングを遅らせているため、燃料噴霧の到達距離が
短かくなり、かつ燃料を噴射してから点火するまでの期
間が短かくなるので、理想的な層状化を実現できる。ま
たロータリセスのリーディング側に向けて燃料を噴射す
ることにより、１コータリセスに濃厚な混合気を形成し
ながら、ロータ璧からの受熱により燃料の気化が促進さ
れ、しかもロータリセスにおいて反射した燃料はプラグ
ホール近傍に濃厚な混合気を形成するから、燃焼特性の
改善と燃費の向上を図ることができる。

（実　施　例） 以下本発明の実施例において図面を参照して詳細に説明
する。

第１図において、ロータリーピストンエンジンのケーシ
ングは、トロコイド状の内周面を有するロータハウジン
グ１と、このロータハウジングＩの両側に配置されたサ
イドハウジング２とからなる。３はケーシング内におい
て偏心軸４のまわりを遊星回転運動する三角形状のロー
タ、５ａ、５ｂ、５ｃはロータ３の頂部に取付けられて
ロータハウジングｌの内周面に摺接するアペックスシー
ル、６は、ロータ３の両側部に取付けられてサイドハウ
ジング２の内壁面に摺接するサイドシールである。７は
、サイドハウジング２の内壁面に開口し、吸気行程にお
いてロータ３により所定のタイミングで開閉される吸気
ポート、８はエアフローメータ、９はスロットルバルブ
、１０は吸気マニホールド、１１はロータハウジングｌ
の内周面に開口する排気ボートである。また１２ａはリ
ーディング側の点火プラグ、１２ｂはトレーリング側の
点火プラグである。ロータ３の３つのフランク面にはそ
れぞれロータリセス１３が形成されている。

１５はフューエルタンクで、このタンク１５からフュー
エルポンプ１６により圧送された燃料が、吸気マニホー
ルド１０に設けられたフューエルタンクエクク１７に送
られるようになっている。Ｉ８は燃圧を調整する圧力調
整弁である。

一方、ロータハウジングｌには、このロータハウジング
Ｉに設けられた噴射口Ｉ４から作動室Ｉ９内に直接燃料
を噴射するための燃料噴射弁２０が取付けられており、
この燃料噴射弁２０は、その要部を示す第２図から明ら
かなように、電磁式フューエルポンジヱクタ２１を備え
ている。インジェクタ２１は、可動鉄心に取付けられた
ニードル弁２２の上方向への移動によってノズル部２３
から燃料が下方へ噴射されるように構成されている。

インジェクタ２１の下端には、ノズル部２３の直下に形
成された燃料通路２４と、この通路２４に隣接した室２
５とを形成した外聞弁支持部材２６が取付けられ、上記
室２５内に燃料噴射用の外聞弁２７が配設されている。

この外聞弁２７は、支持部材２６に固定された弁座部材
２８と、可動の弁体２９とを備えており、弁体２９ば、
その上端に取付けられた板状のスプリング受け３０と弁
座部材２８との間に縮装されたスプリング３１によって
閉位置に付勢されている。そしてインジェクタ２１のノ
ズル部２３から通路２４を通して室２５内に燃料が噴射
され、室２５内の圧力が、スプリング３１の付勢力と作
動室１９内の圧力との和よりも高まったときにのみ弁体
２９が外側（第２図の下方）に開いて燃料を噴射するよ
うになっている。このように外聞弁２７から燃料を噴射
するように構成することにより、燃料が作動室１９内の
圧力によって逆流するのを防止することができる。

上記外聞弁支持部材２６の外周には複数のエア導入孔３
２を備えた筒体３３が嵌着され、さらにこの筒体３３の
外周に、アシスト用エア取入口を形成する筒体３４を北
部に備えたケース３５が取付けられている。そしてケー
ス３５の内側にエア通路３６が形成されている。そして
筒体３４から導入された加圧エアはエア通路３６および
エア導入孔３２を通って外聞弁２７の下方の室内に入り
、外聞弁２７から噴射される燃料と混合されて、筒体３
３の下端に形成されている噴射孔３７およびこの噴射孔
３７と同心関係にあるロータハウジング１の噴射口１４
を通って作動室１９内に噴射されるようになっている。

以上のような構成を有する燃料噴射弁２０のインジェク
タ２１に対しては、前述の記載および第１図から明らか
なように、吸気マニホールド１０に設けられたインジェ
クタ１７と同様、フューエルポンプ１６から燃料が送給
されるが、インジェクタ１７．２１から噴射される燃料
の噴射タイミングおよび噴射骨は、マイクロコンピュー
タを含む電子制御装置４１によって制御される。すなわ
ち電子制御装置４１は、エアフローメータ８、スロット
ルセンサ４２およびエンジン回転数センサ４３から出力
される信号にもとづいて、各燃料噴射弁に対する出力パ
ルスのタイミングおよびパルス幅を制御している。そし
て、第３図のマツプに（イ）で示す軽負荷領域では、電
磁クラッチ付エアポンプ４４の作動によるアシスト用エ
アの供給を伴ってインジェクタ２１のみから燃料を噴射
させる。また第３図に（ロ）で示す中高負荷領域では、
インジェクタ１７および２１の双方から燃料を噴射させ
るが、この場合は、エアポンプ４４を停止させて、イン
ジェクタ２１に対するアシスト用エアの供給を遮断する
ようにしている。

なお、エアポンプ４４から燃料噴射弁２０に加圧された
アシスト用エアを供給するエア配管４５の途中にはチエ
ツクバルブ４６が設けられて、エアの逆流を防止してい
る。

次に第４図（ａｌ〜（ｆｌは、本発明による燃料噴射装
置を用いて直噴層状化燃焼を行なう場合のロータ３の回
転に伴う順次の動作説明図である。まず第４図（ａｌか
ら明らかなように、ロータハウジング１の内周面に開口
している噴射口１４は、作動室１９のリーディング側ア
ペソクスンール５ａがリーディング側の点火プラグ１２
ａの位置を通過する時の作動室１９のトレーリング側ア
ペックスシール５ｂの位置よりも進み側に形成される。

同時にこの噴射口１４の位置は、第４図（ｄ＋に示すよ
うに、リーディング側の点火プラグ１２ａの点火時にお
ける作動室１９のトレーリング側アペックスシール５ｂ
の位置よりも遅れ側となっている。本実施例では、噴射
口１４の位置を、偏心軸４の回転角に関し、吸気下死点
（Ｂ　Ｄ　Ｃ）後２２５’の時点でアペックスシール５
ｂが通過する位置に設定している。また、燃料噴射弁２
０からの燃料噴射は、ロータ３が第４図（ｂｌに示す位
置から開始され、その終了タイミングは、第４図（Ｃ１
に示すように、作動室１９のトレーリング側アペックス
シール５ｂが噴射口１４の位置を通過する時点のほぼ直
前に設定される０本実施例では、吸気下死点後１８０’
（圧縮上死点前９０＠）から燃料噴射を開始しているが
、この角度から燃料噴射を開始するともっとも効果があ
ることが確認された。そしてこの燃料噴射は、アペック
スシール５ｂが噴射口１４を通過する吸気下死点後２２
５°の時点く圧縮上死点前４５”）のほぼ直前で終了さ
れる。すなわち、噴射時間Ｔ、、、、を Ｔ、Ｒ，＝　Ｃ，□　　＋　ｔ （Ｎ：エンジン回転数、Ｃ５：補正係数、ｔ：無効噴射
時間）として算出し、吸入空気ＩｊＬＱに対して噴射時
間Ｔ　ｉ　ｎ　ｊだけ、アペックスシール５ｂが燃料噴
射弁２０を通過するまえに噴射を始める。

なお、リーディング側の点火プラグ１２ａの点火時期は
圧縮上死点前３０″に設定されている。

さらに、燃料噴射弁２０によるロータハウジングｌの噴
射口１４からの燃料噴射方向は、第４図（ｂｌから明ら
かなように、ロータリセス１３のリーディング側に向け
て設定されており、そのため、燃料噴射弁２０および噴
射口１４の軸線をトロコイドの長軸に対して角度αだけ
傾斜させている。

本実施例ではα−１４”近傍がもっとも効果的であるこ
とが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射′Ａ置を備えたロータリ
ーピストンエンジンの概略的全体構成図、第２閏はその
燃料噴射弁の要部の拡大断面図、第３図はエンジン貴簡
に対するフューエルインジェクタの作動マツプ、第４図
ｔａ＋〜ｉｆ）は本発明による燃料噴射装置の順次の動
作説明図である。 １−　ロータハウジング　　３−　ロータ４−偏心軸 ５ａ〜５ｃｍアペックスシール ７−吸気ボート １２ａ、１２ｂ−一点火プラグ １３−　ロータリセス　　　１４−噴射口１７．２１〜
フユーエルインジエクタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トロコイド内周面を有するロータハウジングから燃料を
   作動室内に直接噴射する燃料噴射手段を備えたロータリ
   ーピストンエンジンの燃料噴射装置において、 上記ロータハウジングの内周面に開口する上記燃料噴射
   手段の噴射口を、上記作動室のリーディング側のアペッ
   クスシールが点火プラグ位置を通過する時の同作動室の
   トレーリング側のアペックスシール位置よりも進み側で
   、かつ、上記点火プラグの点火時における同作動室のト
   レーリング側のアペックスシールの位置よりも遅れ側の
   位置に設けるとともに、上記燃料噴射手段からの燃料噴
   射の終了タイミングを、上記作動室のトレーリング側の
   アペックスシールが上記噴射口を通過するほぼ直前に設
   定し、かつ、上記燃料噴射手段による上記噴射口からの
   燃料噴射方向を、ロータリセスのリーディング側に向け
   て設定したことを特徴とするロータリーピストンエンジ
   ンの燃料噴射装置。