JPH05272393A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents
エンジンの燃料供給装置Info
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- JPH05272393A JPH05272393A JP6610092A JP6610092A JPH05272393A JP H05272393 A JPH05272393 A JP H05272393A JP 6610092 A JP6610092 A JP 6610092A JP 6610092 A JP6610092 A JP 6610092A JP H05272393 A JPH05272393 A JP H05272393A
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- pulse
- fuel
- injection pulse
- injection
- engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 燃焼安定性と排気エミッション性能を損ねる
ことなく良好な層状燃焼を実現する、燃焼供給装置の提
供。 【構成】 インジェクタ−９から燃焼室５内に直接燃料
を噴射するとともに、該燃焼室５に臨んで点火プラグ８
を配置したエンジン１において、インジェクタ−９の噴
射方向を点火プラグ８に指向させる一方、燃料の噴射パ
ルスを複数に分割し、点火プラグ８の点火タイミングを
最終噴射パルスのパルスパルス終了時もしくはパルス終
了時から所定期間内に設定する。 【効果】点火プラグの濡れに関与する燃料は最終噴射パ
ルスに基づく燃料のみとなり点火プラグの濡れ程度が軽
減され良好な燃焼安定性が確保される。点火プラグの近
傍に存在する最終噴射パルスに基づく燃料に点火するこ
とで層状燃焼が実現される。最終噴射パルスよりも先行
する噴射パルスに基づく燃料が十分に予混合され、排気
エミッション性能が良好となる。
ことなく良好な層状燃焼を実現する、燃焼供給装置の提
供。 【構成】 インジェクタ−９から燃焼室５内に直接燃料
を噴射するとともに、該燃焼室５に臨んで点火プラグ８
を配置したエンジン１において、インジェクタ−９の噴
射方向を点火プラグ８に指向させる一方、燃料の噴射パ
ルスを複数に分割し、点火プラグ８の点火タイミングを
最終噴射パルスのパルスパルス終了時もしくはパルス終
了時から所定期間内に設定する。 【効果】点火プラグの濡れに関与する燃料は最終噴射パ
ルスに基づく燃料のみとなり点火プラグの濡れ程度が軽
減され良好な燃焼安定性が確保される。点火プラグの近
傍に存在する最終噴射パルスに基づく燃料に点火するこ
とで層状燃焼が実現される。最終噴射パルスよりも先行
する噴射パルスに基づく燃料が十分に予混合され、排気
エミッション性能が良好となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの燃料供給
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジンの燃料噴射方式の一
つとして、燃料を燃焼室内に直接噴射するダイレクトイ
ンジェクション方式(以下、ＤＩ方式と略記する)が知ら
れている。さらに、このＤＩ方式のエンジンにおけるイ
ンジェクタ−と点火プラグの配置構造としては、インジ
ェクタ−と点火プラグとを比較的遠くに離間配置する離
間配置構造と、例えば特開平１ー２７３８４０号公報に
開示されるようにインジェクタ−と点火プラグとを比較
的近接して配置する近接配置構造とがある。
つとして、燃料を燃焼室内に直接噴射するダイレクトイ
ンジェクション方式(以下、ＤＩ方式と略記する)が知ら
れている。さらに、このＤＩ方式のエンジンにおけるイ
ンジェクタ−と点火プラグの配置構造としては、インジ
ェクタ−と点火プラグとを比較的遠くに離間配置する離
間配置構造と、例えば特開平１ー２７３８４０号公報に
開示されるようにインジェクタ−と点火プラグとを比較
的近接して配置する近接配置構造とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンに
おいては燃焼安定性と排気エミッション性能とが性能評
価の上において大きなポイントとなるが、上記ＤＩ方式
で且つ離間配置構造のエンジンにおいては、燃料噴霧が
点火プラグと離れることから、燃料による点火プラグの
濡れは少ないものの、点火プラグ回りに着火源となる混
合気がほんど存在しないので、特に燃料噴射量の少ない
低負荷運転状態においては燃焼安定性が極端に悪化する
こととなる(図３の特性線図Ｌ1参照)。
おいては燃焼安定性と排気エミッション性能とが性能評
価の上において大きなポイントとなるが、上記ＤＩ方式
で且つ離間配置構造のエンジンにおいては、燃料噴霧が
点火プラグと離れることから、燃料による点火プラグの
濡れは少ないものの、点火プラグ回りに着火源となる混
合気がほんど存在しないので、特に燃料噴射量の少ない
低負荷運転状態においては燃焼安定性が極端に悪化する
こととなる(図３の特性線図Ｌ1参照)。
【０００４】一方、ＤＩ方式で且つ近接配置構造のエン
ジンは、主として層状燃焼による燃焼性の向上を狙った
ものであることから噴射中の燃料に点火する必要があ
り、従って燃料噴霧の範囲内あるいはこれに近接した位
置に点火プラグが配置される。ところが、このように点
火プラグが燃料噴霧内あるいはこれに近接した位置に配
置されていると、燃料による点火プラグの濡れが発生す
ることから、該点火プラグの周囲の混合気は点火の容易
なリッチ状態となっているにもかかわらず着火性が大き
く低下し、この結果、特に燃料噴射量の多い高負荷運転
状態においては燃焼安定性が悪化することになる(図３
の特性線図Ｌ2参照)。さらに、噴射中の燃料、即ち、十
分に微粒化されていない燃料に点火することから、ＨＣ
等の未燃ガス成分が多量に発生し、排気エミッション性
能の悪化を招来するという問題もある。
ジンは、主として層状燃焼による燃焼性の向上を狙った
ものであることから噴射中の燃料に点火する必要があ
り、従って燃料噴霧の範囲内あるいはこれに近接した位
置に点火プラグが配置される。ところが、このように点
火プラグが燃料噴霧内あるいはこれに近接した位置に配
置されていると、燃料による点火プラグの濡れが発生す
ることから、該点火プラグの周囲の混合気は点火の容易
なリッチ状態となっているにもかかわらず着火性が大き
く低下し、この結果、特に燃料噴射量の多い高負荷運転
状態においては燃焼安定性が悪化することになる(図３
の特性線図Ｌ2参照)。さらに、噴射中の燃料、即ち、十
分に微粒化されていない燃料に点火することから、ＨＣ
等の未燃ガス成分が多量に発生し、排気エミッション性
能の悪化を招来するという問題もある。
【０００５】そこで本願発明は、インジェクタ−と点火
プラグとを近接配置したダイレクトインジェクション方
式のエンジンにおいて、燃料による点火プラグの濡れに
起因する燃焼安定性の悪化及び噴射中の燃料への点火に
起因する排気エミッション性能の悪化を招くことなく良
好な層状燃焼を実現してエンジン性能の向上を図ること
ができるようにしたエンジンの燃料供給装置を提供せん
としてなされたものである。
プラグとを近接配置したダイレクトインジェクション方
式のエンジンにおいて、燃料による点火プラグの濡れに
起因する燃焼安定性の悪化及び噴射中の燃料への点火に
起因する排気エミッション性能の悪化を招くことなく良
好な層状燃焼を実現してエンジン性能の向上を図ること
ができるようにしたエンジンの燃料供給装置を提供せん
としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では、インジェクタ−から燃焼室内に直接燃料を噴射
するとともに、該燃焼室に臨んで点火プラグを配置した
エンジンにおいて、インジェクタ−の噴射方向を上記点
火プラグに指向させる一方、燃料の噴射パルスを複数に
分割し、上記点火プラグの点火タイミングを最終噴射パ
ルスのパルス終了時もしくはパルス終了時から所定期間
内に設定したことを特徴としている。
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では、インジェクタ−から燃焼室内に直接燃料を噴射
するとともに、該燃焼室に臨んで点火プラグを配置した
エンジンにおいて、インジェクタ−の噴射方向を上記点
火プラグに指向させる一方、燃料の噴射パルスを複数に
分割し、上記点火プラグの点火タイミングを最終噴射パ
ルスのパルス終了時もしくはパルス終了時から所定期間
内に設定したことを特徴としている。
【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
エンジンの燃料供給装置において、燃料の噴射パルス
を、噴射タイミングの早い第１噴射パルスと噴射タイミ
ングの遅い第２噴射パルスとの前後二分割とし、且つ該
第１噴射パルスのパルス幅に対して第２噴射パルスのそ
れを小さく設定するとともに、点火タイミングを第２噴
射パルスのパルス終了時もしくはパルス終了時から所定
期間内に設定したことを特徴としている。
エンジンの燃料供給装置において、燃料の噴射パルス
を、噴射タイミングの早い第１噴射パルスと噴射タイミ
ングの遅い第２噴射パルスとの前後二分割とし、且つ該
第１噴射パルスのパルス幅に対して第２噴射パルスのそ
れを小さく設定するとともに、点火タイミングを第２噴
射パルスのパルス終了時もしくはパルス終了時から所定
期間内に設定したことを特徴としている。
【０００８】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
エンジンの燃料供給装置において、燃料の噴射パルス
を、噴射タイミングの早い第１噴射パルスと噴射タイミ
ングの遅い第２噴射パルスとの前後二分割とし、且つ該
第１噴射パルスのパルス幅に対して第２噴射パルスのそ
れを大きく設定するとともに、点火タイミングを第１噴
射パルスのパルス終了時から所定期間内に設定したこと
を特徴としている。
エンジンの燃料供給装置において、燃料の噴射パルス
を、噴射タイミングの早い第１噴射パルスと噴射タイミ
ングの遅い第２噴射パルスとの前後二分割とし、且つ該
第１噴射パルスのパルス幅に対して第２噴射パルスのそ
れを大きく設定するとともに、点火タイミングを第１噴
射パルスのパルス終了時から所定期間内に設定したこと
を特徴としている。
【０００９】
【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。
それぞれ次のような作用が得られる。
【００１０】請求項１記載の発明では、インジェクタ−
からの燃料噴霧は点火プラグに指向して噴射される。従
って、点火プラグには燃料噴霧によって濡れが生じるこ
とになる。
からの燃料噴霧は点火プラグに指向して噴射される。従
って、点火プラグには燃料噴霧によって濡れが生じるこ
とになる。
【００１１】この場合、燃料の噴射パルスが複数に分割
されるとともに、その最終噴射パルスのパルス終了時あ
るいはパルス終了時から所定期間内に点火プラグにより
点火が行なわれることから、最終噴射パルスより以前の
噴射パルスに基づく燃料噴霧により生じた点火プラグの
濡れは最終噴射パルスの直前の噴射パルスと該最終噴射
パルスとの間において乾燥されるので、実際に点火プラ
グの濡れは最終噴射パルス時の燃料噴霧による濡れだけ
となり、全噴射パルスの燃料噴霧により濡れが生じた状
態で点火が行なわれる場合に比して、濡れに起因する着
火性の悪化が改善され、これによってより広い運転領域
において良好な燃焼安定性が実現される(図３の特性線
図Ｌを参照)。
されるとともに、その最終噴射パルスのパルス終了時あ
るいはパルス終了時から所定期間内に点火プラグにより
点火が行なわれることから、最終噴射パルスより以前の
噴射パルスに基づく燃料噴霧により生じた点火プラグの
濡れは最終噴射パルスの直前の噴射パルスと該最終噴射
パルスとの間において乾燥されるので、実際に点火プラ
グの濡れは最終噴射パルス時の燃料噴霧による濡れだけ
となり、全噴射パルスの燃料噴霧により濡れが生じた状
態で点火が行なわれる場合に比して、濡れに起因する着
火性の悪化が改善され、これによってより広い運転領域
において良好な燃焼安定性が実現される(図３の特性線
図Ｌを参照)。
【００１２】また、点火タイミングが最終噴射パルスの
パルス終了時あるいはパルス終了時から所定期間内に設
定されていることから、この最終噴射パルスにより噴射
された燃料が点火プラグの近傍にリッチ混合気として存
在することから、該混合気の着火性が良好となり、高水
準の層状燃焼が確実に達成されるものである。
パルス終了時あるいはパルス終了時から所定期間内に設
定されていることから、この最終噴射パルスにより噴射
された燃料が点火プラグの近傍にリッチ混合気として存
在することから、該混合気の着火性が良好となり、高水
準の層状燃焼が確実に達成されるものである。
【００１３】さらに、最終噴射パルスより以前の噴射パ
ルスにおいて噴射され点火プラグの近傍以外の位置に存
在する燃料は、着火までの間に燃焼室内の空気と十分に
予混合されて微粒状態となり、これによって燃焼室内に
おける空気利用率が高められることから、ＨＣ等の未燃
成分の発生が可及的に抑制されることになる。
ルスにおいて噴射され点火プラグの近傍以外の位置に存
在する燃料は、着火までの間に燃焼室内の空気と十分に
予混合されて微粒状態となり、これによって燃焼室内に
おける空気利用率が高められることから、ＨＣ等の未燃
成分の発生が可及的に抑制されることになる。
【００１４】請求項２記載の発明では、図１Ｂに例示す
るように、噴射パルスを、噴射タイミングの早い第１噴
射パルスと噴射タイミングの遅い第２噴射パルスの二つ
に分割するとともに該第１噴射パルスのパルス幅に対し
て第２噴射パルスのそれを小さく設定し、且つ点火タイ
ミングを第２噴射パルスのパルス終了時もしくはパルス
終了時から所定期間内に設定しているので、第１噴射パ
ルスにおける予混合が十分に行なわれることから燃料の
微粒化がさらに促進されるとともに、第２噴射パルスに
よる噴射量が少ない分だけ点火プラグの濡れが抑制され
て点火性が良好となることから、上記請求項１記載の発
明の場合よりもさらに高い燃焼安定性の下で良好な層状
燃焼が達成されるとともに、良好な排気エミッション性
能が確保されるものである。
るように、噴射パルスを、噴射タイミングの早い第１噴
射パルスと噴射タイミングの遅い第２噴射パルスの二つ
に分割するとともに該第１噴射パルスのパルス幅に対し
て第２噴射パルスのそれを小さく設定し、且つ点火タイ
ミングを第２噴射パルスのパルス終了時もしくはパルス
終了時から所定期間内に設定しているので、第１噴射パ
ルスにおける予混合が十分に行なわれることから燃料の
微粒化がさらに促進されるとともに、第２噴射パルスに
よる噴射量が少ない分だけ点火プラグの濡れが抑制され
て点火性が良好となることから、上記請求項１記載の発
明の場合よりもさらに高い燃焼安定性の下で良好な層状
燃焼が達成されるとともに、良好な排気エミッション性
能が確保されるものである。
【００１５】請求項３記載の発明では、図２に例示する
ように、噴射パルスを、噴射タイミングが早く且つパル
ス幅の小さい第１噴射パルスと噴射タイミングが遅く且
つパルス幅の大きい第２噴射パルスに分割し、且つ点火
タイミングを第１噴射パルスのパルス終了時から所定期
間内に設定しているため、点火プラグの近傍に存在する
第１噴射パルスに基づくリッチ混合気に対して、しかも
燃料量そのものが少ないために燃料による濡れの影響が
少ない状態の点火プラグによって点火することから、層
状燃焼がより確実となり、さらにこの層状燃焼により生
じた大きな火種に対して第２噴射パルスに基づく燃料が
多量に噴射されることから燃焼安定性がより良好ならし
められるものである。また、この場合、点火タイミング
を第１噴射パルスのパルス終了時から所定期間内に設定
しているため、点火が実行されるまでの間に燃料の微粒
化が図られ、その着火性が良好ならしめられるものであ
る。
ように、噴射パルスを、噴射タイミングが早く且つパル
ス幅の小さい第１噴射パルスと噴射タイミングが遅く且
つパルス幅の大きい第２噴射パルスに分割し、且つ点火
タイミングを第１噴射パルスのパルス終了時から所定期
間内に設定しているため、点火プラグの近傍に存在する
第１噴射パルスに基づくリッチ混合気に対して、しかも
燃料量そのものが少ないために燃料による濡れの影響が
少ない状態の点火プラグによって点火することから、層
状燃焼がより確実となり、さらにこの層状燃焼により生
じた大きな火種に対して第２噴射パルスに基づく燃料が
多量に噴射されることから燃焼安定性がより良好ならし
められるものである。また、この場合、点火タイミング
を第１噴射パルスのパルス終了時から所定期間内に設定
しているため、点火が実行されるまでの間に燃料の微粒
化が図られ、その着火性が良好ならしめられるものであ
る。
【００１６】
【発明の効果】従って、本願各発明のエンジンの燃料供
給装置によれば次のような効果が得られるものである。
給装置によれば次のような効果が得られるものである。
【００１７】 請求項１記載のエンジンの燃料供給装
置によれば、燃料を燃焼室内に直接噴射するとともにそ
の噴射方向を点火プラグに指向させたエンジンにおい
て、燃料の噴射パルスを複数に分割し且つその最終噴射
パルスのパルス終了時あるいはパルス終了時から所定期
間内に点火タイミングを設定することにより、点火プラ
グの濡れに起因する燃焼安定性の悪化あるいは燃料の微
粒化が不十分であることに起因する排気エミッションの
悪化等を招くことなく、より高水準の層状燃焼を実現し
てエンジン性能の向上に寄与し得るという効果が得られ
るものである。
置によれば、燃料を燃焼室内に直接噴射するとともにそ
の噴射方向を点火プラグに指向させたエンジンにおい
て、燃料の噴射パルスを複数に分割し且つその最終噴射
パルスのパルス終了時あるいはパルス終了時から所定期
間内に点火タイミングを設定することにより、点火プラ
グの濡れに起因する燃焼安定性の悪化あるいは燃料の微
粒化が不十分であることに起因する排気エミッションの
悪化等を招くことなく、より高水準の層状燃焼を実現し
てエンジン性能の向上に寄与し得るという効果が得られ
るものである。
【００１８】 請求項２記載のエンジンの燃料供給装
置によれば、上記記載の効果に加えて、第１噴射パル
スのパルス幅に対して第２噴射パルスのそれを小さく設
定することにより、点火プラグの濡れの影響をより小さ
くし且つ燃料の予混合燃焼を促進させることができるも
のであり、上記記載の場合よりもさらに高い燃焼安定
性あるいは排気エミッション性能を達成し得るという効
果が得られるものである。
置によれば、上記記載の効果に加えて、第１噴射パル
スのパルス幅に対して第２噴射パルスのそれを小さく設
定することにより、点火プラグの濡れの影響をより小さ
くし且つ燃料の予混合燃焼を促進させることができるも
のであり、上記記載の場合よりもさらに高い燃焼安定
性あるいは排気エミッション性能を達成し得るという効
果が得られるものである。
【００１９】 請求項３記載のエンジンの燃料供給装
置によれば、上記記載の効果に加えて、第１噴射パル
スのパルス幅に対して第２噴射パルスのそれを大きく設
定することにより、点火プラグの濡れの影響をより小さ
くし且つ燃料の予混合燃焼を促進させることができるも
のであり、上記記載の場合よりもさらに高い燃焼安定
性あるいは排気エミッション性能を達成し得るという効
果が得られるものである。
置によれば、上記記載の効果に加えて、第１噴射パル
スのパルス幅に対して第２噴射パルスのそれを大きく設
定することにより、点火プラグの濡れの影響をより小さ
くし且つ燃料の予混合燃焼を促進させることができるも
のであり、上記記載の場合よりもさらに高い燃焼安定
性あるいは排気エミッション性能を達成し得るという効
果が得られるものである。
【００２０】
【実施例】第１実施例 以下、添付図面に基づいて本願発明のエンジンの燃料供
給装置を具体的に説明すると、図１Ａには本願の請求項
１及び２記載の発明の実施例にかかる燃料供給装置を備
えた自動車用Ｖ型２サイクルエンジン１の要部が示され
ており、同図において符号２は吸気通路、３は排気通
路、４は吸気ポ−ト、５は燃焼室、６はピストン、７は
排気弁、８は点火プラグ、９はインジェクタ−である。
給装置を具体的に説明すると、図１Ａには本願の請求項
１及び２記載の発明の実施例にかかる燃料供給装置を備
えた自動車用Ｖ型２サイクルエンジン１の要部が示され
ており、同図において符号２は吸気通路、３は排気通
路、４は吸気ポ−ト、５は燃焼室、６はピストン、７は
排気弁、８は点火プラグ、９はインジェクタ−である。
【００２１】このエンジン１は、層状燃焼を狙ったもの
であって、そのために上記インジェクタ−９を燃焼室５
の上部に配置して燃料を直接燃焼室５内に噴射するとと
もに、上記点火プラグ８をその電極部８aが燃料噴霧内
に位置するように該インジェクタ−９と近接して配置し
ている。そして、上記インジェクタ−９からの燃料の供
給制御と点火プラグ８の点火制御とを、コントロールユ
ニット１０によりクランク角信号とエンジン回転数信号
と吸入空気量信号とに基づいて行うようにしているが、
この場合、初期の目的である層状燃焼をより確実に行わ
せるとともに、同時に燃焼安定性を良好にし且つ予混合
燃焼を促進して排気エミッション性能を高めるべく、イ
ンジェクタ−９と点火プラグ８とが近接配置された構造
のエンジン１に特有の問題点を考慮した上で、後述する
ように燃料の噴射形態と点火タイミングとを設定してい
る。
であって、そのために上記インジェクタ−９を燃焼室５
の上部に配置して燃料を直接燃焼室５内に噴射するとと
もに、上記点火プラグ８をその電極部８aが燃料噴霧内
に位置するように該インジェクタ−９と近接して配置し
ている。そして、上記インジェクタ−９からの燃料の供
給制御と点火プラグ８の点火制御とを、コントロールユ
ニット１０によりクランク角信号とエンジン回転数信号
と吸入空気量信号とに基づいて行うようにしているが、
この場合、初期の目的である層状燃焼をより確実に行わ
せるとともに、同時に燃焼安定性を良好にし且つ予混合
燃焼を促進して排気エミッション性能を高めるべく、イ
ンジェクタ−９と点火プラグ８とが近接配置された構造
のエンジン１に特有の問題点を考慮した上で、後述する
ように燃料の噴射形態と点火タイミングとを設定してい
る。
【００２２】即ち、特有の問題点としては、既に「発明
が解決しようとする課題」の項で述べたところである
が、層状燃焼を実現する必要上、点火プラグ８の電極部
８aが燃料噴霧内に位置し且つ燃料噴射の終了直後(即
ち、リッチ混合気層が維持されている時)に点火が実行
されることから、第１に燃料により点火プラグ８の電極
部８a部分に濡れが生じその点火性が損なわれることに
起因して燃焼安定性が悪化すること(図３参照)、第２に
燃料の微粒化が十分でない状態で点火されるためその着
火性が悪くなり排気エミッション性能が低下する点であ
る。
が解決しようとする課題」の項で述べたところである
が、層状燃焼を実現する必要上、点火プラグ８の電極部
８aが燃料噴霧内に位置し且つ燃料噴射の終了直後(即
ち、リッチ混合気層が維持されている時)に点火が実行
されることから、第１に燃料により点火プラグ８の電極
部８a部分に濡れが生じその点火性が損なわれることに
起因して燃焼安定性が悪化すること(図３参照)、第２に
燃料の微粒化が十分でない状態で点火されるためその着
火性が悪くなり排気エミッション性能が低下する点であ
る。
【００２３】このような各不具合を可及的に抑制して層
状燃焼をより確実に行わせるために、この実施例におい
ては図１Ｂに示すように、エンジン回転数と吸入空気量
に基づいて算出される１サイクル当たりの燃料の噴射パ
ルスを、噴射タイミングの早い第１噴射パルス２１と噴
射タイミングの遅い第２噴射パルス２２の前後二つのパ
ルスに分割し、且つ第１噴射パルス２１のパルス幅に対
して第２噴射パルス２２のそれが小さくなるようにパル
ス幅を相対的に設定するとともに、この第２噴射パルス
２２のパルス終了時に点火タイミングを設定している。
状燃焼をより確実に行わせるために、この実施例におい
ては図１Ｂに示すように、エンジン回転数と吸入空気量
に基づいて算出される１サイクル当たりの燃料の噴射パ
ルスを、噴射タイミングの早い第１噴射パルス２１と噴
射タイミングの遅い第２噴射パルス２２の前後二つのパ
ルスに分割し、且つ第１噴射パルス２１のパルス幅に対
して第２噴射パルス２２のそれが小さくなるようにパル
ス幅を相対的に設定するとともに、この第２噴射パルス
２２のパルス終了時に点火タイミングを設定している。
【００２４】このように燃料噴射形態と点火タイミング
を相互に関連させて設定すると、次のような特有の作用
効果が得られるものである。即ち、先ず第１に、点火プ
ラグ８の電極部８aの濡れに対してであるが、この実施
例のように点火タイミングを第２噴射パルス２２のパル
ス終了時に設定すると、例え第１噴射パルス２１に基づ
く燃料噴射により濡れが生じたとしてもこの濡れは第１
噴射パルス２１のパルス終了時から第２噴射パルス２２
の開始時までの期間において可及的に乾燥排除されるの
で、実質的に点火時における濡れとしては第２噴射パル
ス２２に基づく燃料噴射によるものだけとなり、しかも
この第２噴射パルス２２に基づく燃料噴射量は元々少な
いことから、上記電極部８aの濡れ程度は、例えば全噴
射パルス（第１噴射パルス２１と第２噴射パルス２２を
合算したもの）に基づく燃料噴射により発生する濡れに
比して少なく、従って濡れによる点火性の悪化が可及的
に解消され、良好な点火性の下で着火・燃焼が行なわ
れ、結果的に高水準の燃焼安定性が達成されるものであ
る。そして、この場合、点火プラグ８の近傍に集中的に
存在するリッチ状態の混合気に着火してこれを火種とし
て燃焼が進行するものであることから、層状燃焼状態が
確実に実現され、エンジン１の低燃費且つ高出力化が達
成されるものである。
を相互に関連させて設定すると、次のような特有の作用
効果が得られるものである。即ち、先ず第１に、点火プ
ラグ８の電極部８aの濡れに対してであるが、この実施
例のように点火タイミングを第２噴射パルス２２のパル
ス終了時に設定すると、例え第１噴射パルス２１に基づ
く燃料噴射により濡れが生じたとしてもこの濡れは第１
噴射パルス２１のパルス終了時から第２噴射パルス２２
の開始時までの期間において可及的に乾燥排除されるの
で、実質的に点火時における濡れとしては第２噴射パル
ス２２に基づく燃料噴射によるものだけとなり、しかも
この第２噴射パルス２２に基づく燃料噴射量は元々少な
いことから、上記電極部８aの濡れ程度は、例えば全噴
射パルス（第１噴射パルス２１と第２噴射パルス２２を
合算したもの）に基づく燃料噴射により発生する濡れに
比して少なく、従って濡れによる点火性の悪化が可及的
に解消され、良好な点火性の下で着火・燃焼が行なわ
れ、結果的に高水準の燃焼安定性が達成されるものであ
る。そして、この場合、点火プラグ８の近傍に集中的に
存在するリッチ状態の混合気に着火してこれを火種とし
て燃焼が進行するものであることから、層状燃焼状態が
確実に実現され、エンジン１の低燃費且つ高出力化が達
成されるものである。
【００２５】第２に、第１噴射パルス２１によって多量
の燃料が噴射されるが、この多量の燃料は第１噴射パル
ス２１のパルス終了時点から実際に点火が行なわれるま
での間に燃焼室５内の空気と十分に予混合される。この
予混合によって燃料の微粒化が促進され、それだけ燃焼
室５内における空気利用率が高められることから、ＨＣ
等の未燃成分の生成の少ない予混合燃焼が実現され、結
果的に排気エミッション性能が改善されるものである。
の燃料が噴射されるが、この多量の燃料は第１噴射パル
ス２１のパルス終了時点から実際に点火が行なわれるま
での間に燃焼室５内の空気と十分に予混合される。この
予混合によって燃料の微粒化が促進され、それだけ燃焼
室５内における空気利用率が高められることから、ＨＣ
等の未燃成分の生成の少ない予混合燃焼が実現され、結
果的に排気エミッション性能が改善されるものである。
【００２６】このように、この実施例のものにおいて
は、燃料の噴射パルスをパルス幅の大きい第１噴射パル
ス２１とパルス幅の小さい第２噴射パルス２２とに分割
して出力するとともに、第２噴射パルス２２のパルス終
了時に点火タイミングを設定するという簡単な構成によ
り、点火プラグ８の濡れによる燃焼安定性の悪化と噴射
終了直後の点火による排気エミッション性能の悪化をと
もに抑制しつつ、点火プラグ８の近傍においては層状燃
焼を実現し、それ以外の部分においては予混合燃焼を実
現し、これらの相乗的作用として高いエンジン性能を確
保することができるものである。
は、燃料の噴射パルスをパルス幅の大きい第１噴射パル
ス２１とパルス幅の小さい第２噴射パルス２２とに分割
して出力するとともに、第２噴射パルス２２のパルス終
了時に点火タイミングを設定するという簡単な構成によ
り、点火プラグ８の濡れによる燃焼安定性の悪化と噴射
終了直後の点火による排気エミッション性能の悪化をと
もに抑制しつつ、点火プラグ８の近傍においては層状燃
焼を実現し、それ以外の部分においては予混合燃焼を実
現し、これらの相乗的作用として高いエンジン性能を確
保することができるものである。
【００２７】尚、この実施例においては点火タイミング
を第２噴射パルス２２のパルス終了時に設定している
が、請求項１及び２記載の発明の趣旨は点火タイミング
をこの第２噴射パルス２２のパルス終了時に限定するも
のではなく、パルス終了時あるいはパルス終了時から所
定期間内に設定するものであり、このように点火タイミ
ングを第２噴射パルス２２のパルス終了時から所定期間
内に設定した場合にも上記と同様の作用効果が得られる
ものである。
を第２噴射パルス２２のパルス終了時に設定している
が、請求項１及び２記載の発明の趣旨は点火タイミング
をこの第２噴射パルス２２のパルス終了時に限定するも
のではなく、パルス終了時あるいはパルス終了時から所
定期間内に設定するものであり、このように点火タイミ
ングを第２噴射パルス２２のパルス終了時から所定期間
内に設定した場合にも上記と同様の作用効果が得られる
ものである。
【００２８】第２実施例 図２には、本願の請求項３記載の発明を適用した第２実
施例にかかる燃料供給装置における燃料の噴射形態と点
火タイミングとの相対関係を示している。この第２実施
例のものは、エンジン１の１サイクル当たりの噴射パル
スを第１噴射パルス２１と第２噴射パルス２２に分割す
る点は上記第１実施例のものと同様であるが、上記第１
実施例のものにおいては第１噴射パルス２１のパルス幅
を第２噴射パルス２２のパルス幅よりも大きく設定する
とともに、該第２噴射パルス２２のパルス終了時に点火
タイミングを設定していたのに対して、第１噴射パルス
２１のパルス幅を第２噴射パルス２２のパルス幅よりも
小さく設定するとともに、この第１噴射パルス２１のパ
ルス終了時から所定期間経過後に点火タイミングを設定
した点が異なっている。
施例にかかる燃料供給装置における燃料の噴射形態と点
火タイミングとの相対関係を示している。この第２実施
例のものは、エンジン１の１サイクル当たりの噴射パル
スを第１噴射パルス２１と第２噴射パルス２２に分割す
る点は上記第１実施例のものと同様であるが、上記第１
実施例のものにおいては第１噴射パルス２１のパルス幅
を第２噴射パルス２２のパルス幅よりも大きく設定する
とともに、該第２噴射パルス２２のパルス終了時に点火
タイミングを設定していたのに対して、第１噴射パルス
２１のパルス幅を第２噴射パルス２２のパルス幅よりも
小さく設定するとともに、この第１噴射パルス２１のパ
ルス終了時から所定期間経過後に点火タイミングを設定
した点が異なっている。
【００２９】この第２実施例のような噴射形態及び点火
タイミングの設定を採用した場合には次のような特有の
作用効果が得られる。即ち、第１噴射パルス２１に基づ
く燃料噴射を少なくするとともに、該第１噴射パルス２
１のパルス終了時から所定期間経過後に点火タイミング
を設定していることから、点火プラグ８の近傍に存在す
るリッチ混合気の層状状態が崩れずに良好に維持される
とともにその燃料が十分に微粒化された状態下で、しか
も濡れによる影響が少ない状態の点火プラグ８によって
点火が実行されることになる。この結果、燃料の着火性
が良好に維持され燃焼安定性が確保されるとともに、こ
の最初の燃焼により生じた大きな火種によって後続の第
２噴射パルス２２に基づく多量の燃料がスムーズに燃焼
し、これによって高水準の層状燃焼が実現されるもので
ある。
タイミングの設定を採用した場合には次のような特有の
作用効果が得られる。即ち、第１噴射パルス２１に基づ
く燃料噴射を少なくするとともに、該第１噴射パルス２
１のパルス終了時から所定期間経過後に点火タイミング
を設定していることから、点火プラグ８の近傍に存在す
るリッチ混合気の層状状態が崩れずに良好に維持される
とともにその燃料が十分に微粒化された状態下で、しか
も濡れによる影響が少ない状態の点火プラグ８によって
点火が実行されることになる。この結果、燃料の着火性
が良好に維持され燃焼安定性が確保されるとともに、こ
の最初の燃焼により生じた大きな火種によって後続の第
２噴射パルス２２に基づく多量の燃料がスムーズに燃焼
し、これによって高水準の層状燃焼が実現されるもので
ある。
【００３０】尚、この第２実施例においては点火タイミ
ングを第１噴射パルス２１のパルス終了時から所定期間
経過後に設定しているが、請求項３記載の発明の趣旨は
これに限定するものではなく、第１噴射パルス２１のパ
ルス終了時から所定期間内に点火タイミングを設定する
というものであり、例えば点火タイミングを第１噴射パ
ルス２１のパルス終了の直後に設定することも可能であ
り、かかる設定とした場合においても上記と同様の作用
効果が得られることは勿論である。
ングを第１噴射パルス２１のパルス終了時から所定期間
経過後に設定しているが、請求項３記載の発明の趣旨は
これに限定するものではなく、第１噴射パルス２１のパ
ルス終了時から所定期間内に点火タイミングを設定する
というものであり、例えば点火タイミングを第１噴射パ
ルス２１のパルス終了の直後に設定することも可能であ
り、かかる設定とした場合においても上記と同様の作用
効果が得られることは勿論である。
【図１Ａ】本願発明の第１実施例にかかる燃料供給装置
を備えたエンジンの要部縦断面図である。
を備えたエンジンの要部縦断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａのエンジンの燃料供給装置における燃
料供給特性と点火タイミングとの相関図である。
料供給特性と点火タイミングとの相関図である。
【図２】本願発明の第２実施例における燃料供給特性と
点火タイミングとの相関図である。
点火タイミングとの相関図である。
【図３】エンジン負荷と燃焼安定性との相関図である。
１はエンジン、２は吸気通路、３は排気通路、４は吸気
ポ−ト、５は燃焼室、６はピストン、７は排気弁、８は
点火プラグ、９はインジェクタ−、１０はコントロール
ユニットである。
ポ−ト、５は燃焼室、６はピストン、７は排気弁、８は
点火プラグ、９はインジェクタ−、１０はコントロール
ユニットである。
Claims (3)
- 【請求項１】 インジェクタ−から燃焼室内に直接燃料
を噴射するとともに、該燃焼室に臨んで点火プラグを配
置したエンジンにおいて、上記インジェクタ−の噴射方
向を上記点火プラグに指向させる一方、燃料の噴射パル
スを複数に分割し、上記点火プラグの点火タイミングを
最終噴射パルスのパルス終了時もしくはパルス終了時か
ら所定期間内に設定したことを特徴とするエンジンの燃
料供給装置。 - 【請求項２】 請求項１において、燃料の噴射パルス
を、噴射タイミングの早い第１噴射パルスと噴射タイミ
ングの遅い第２噴射パルスとの前後二分割とし、且つ該
第１噴射パルスのパルス幅に対して第２噴射パルスのそ
れを小さく設定するとともに、点火タイミングを第２噴
射パルスのパルス終了時もしくはパルス終了時から所定
期間内に設定したことを特徴とするエンジンの燃料供給
装置。 - 【請求項３】 請求項１において、燃料の噴射パルス
を、噴射タイミングの早い第１噴射パルスと噴射タイミ
ングの遅い第２噴射パルスとの前後二分割とし、且つ該
第１噴射パルスのパルス幅に対して第２噴射パルスのそ
れを大きく設定するとともに、点火タイミングを第１噴
射パルスのパルス終了時から所定期間内に設定したこと
を特徴とするエンジンの燃料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6610092A JPH05272393A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | エンジンの燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6610092A JPH05272393A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | エンジンの燃料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272393A true JPH05272393A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=13306127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6610092A Pending JPH05272393A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | エンジンの燃料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05272393A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990030212A (ko) * | 1997-09-29 | 1999-04-26 | 제임스 이. 밀러 | 통내 분사식 엔진 |
| JP2018003749A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP6610092A patent/JPH05272393A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990030212A (ko) * | 1997-09-29 | 1999-04-26 | 제임스 이. 밀러 | 통내 분사식 엔진 |
| EP0905360A3 (en) * | 1997-09-29 | 2000-08-09 | Mazda Motor Corporation | Direct fuel injection engine |
| JP2018003749A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US10215126B2 (en) | 2016-07-05 | 2019-02-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
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