(57)【要約】【課題】直噴エンジン１において燃料の気化霧化の改善及びポンプ駆動抵抗の抑制を両立させる。【解決手段】蓄圧器７に接続された燃料噴射弁１５，１６は、気筒が吸気行程にあるとき及び圧縮行程にあるときのそれぞれで、気筒内に燃料を噴射する。蓄圧器７内の燃料圧力は往復駆動式の燃料ポンプ８１によって昇圧される。エンジン本体は、燃料ポンプ８１が燃料の圧送を１回行うことに対し、圧縮行程時の燃料噴射及び吸気行程時の燃料噴射の順番で、燃料噴射弁１５，１６を通じて燃料を２回噴射する。【選択図】図７
2010156288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順に吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を繰り返し行う気筒を少なくとも１つ有するエンジン本体と、
前記気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続され、当該燃料噴射弁に高圧燃料を供給する蓄圧器と、
その往復駆動に伴い前記蓄圧器に燃料を間欠的に圧送することによって、当該蓄圧器内の燃料圧力を昇圧する往復駆動式の燃料ポンプと、を備え、
前記燃料噴射弁は、前記気筒が吸気行程にあるときと、圧縮行程にあるときとのそれぞれのタイミングで前記燃料を前記気筒内に噴射するように構成され、
前記エンジン本体は、前記燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、前記圧縮行程時の燃料噴射及び前記吸気行程時の燃料噴射の順番で、前記燃料噴射弁を通じて燃料を２回噴射するように構成されている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記圧縮行程時の燃料噴射量は、前記吸気行程時の燃料噴射量よりも少ない直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記エンジン本体は、互いに異なる位相で前記の各行程を行う複数の気筒を有し、
前記燃料噴射弁は、前記各気筒に１つ配置されていると共に、当該各燃料噴射弁は前記蓄圧器に接続されており、
前記エンジン本体は、前記燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、前記圧縮行程にある特定気筒において当該特定気筒の燃料噴射弁が燃料を噴射した後、当該特定気筒とは別の、前記吸気行程にある気筒の燃料噴射弁が燃料を噴射することによって、前記燃料を２回噴射するように構成されている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記燃料噴射弁は、前記気筒に対し第１及び第２の２つ配置されていると共に、当該第１及び第２燃料噴射弁はそれぞれ前記蓄圧器に接続されており、
前記エンジン本体は、前記第１燃料噴射弁が前記吸気行程時に燃料を噴射すると共に、前記第２燃料噴射弁が前記圧縮行程時に燃料を噴射するように構成されている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記エンジン本体は、ローター収容室内にローターが収容されて３つの作動室を区画すると共に、そのローターが出力軸回りに遊星回転運動することによって、前記各作動室を周方向に移動させながら、吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を順に行わせるように構成された気筒を有するロータリーピストンエンジンであり、
前記ロータリーピストンエンジンは、前記作動室が前記吸気行程にあるときに前記第１燃料噴射弁が燃料を噴射すると共に、前記作動室が前記圧縮行程にあるときに前記第２燃料噴射弁が燃料を噴射するように構成されていると共に、前記燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、圧縮行程にある特定作動室において前記第２燃料噴射弁が燃料を噴射した後、当該特定作動室に対し次の作動室が吸気行程にあるときに前記第１燃料噴射弁が燃料を噴射することによって、前記第１及び第２燃料噴射弁を通じて前記燃料を２回噴射するように構成されている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記燃料ポンプは、前記エンジン本体の運転に伴い回転するポンプ駆動カムによって往復駆動され、
前記ポンプ駆動カムのカム山の数は、前記エンジン本体が有する気筒数と同じに設定されている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記エンジン本体は、ローター収容室と、当該ローター収容室内に収容された状態で、エキセントリックシャフトに対し遊星回転運動するよう支持されたローターとを含んで構成された気筒を複数有するロータリーピストンエンジンであり、
前記ポンプ駆動カムは、前記エキセントリックシャフトに設けられている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項６に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記エンジン本体は、それぞれ吸排気バルブが設けられた気筒を複数を有するレシプロエンジンであり、
前記ポンプ駆動カムは、前記吸排気バルブを開閉駆動するカム軸に設けられている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記カム軸に設けられたバルブ開閉カムの位相角と、前記ポンプ駆動カムの位相角とは、互いにずれている直噴エンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、広くは直噴エンジンの燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直噴エンジンは、気筒内に臨んで配置された燃料噴射弁を備え、その燃料噴射弁によって各気筒内に燃料を直接噴射するエンジンである。例えば特許文献１には、直噴エンジンの例として、ローター収容室内に概略三角形状のローターを収容して構成されるロータリーピストンエンジンが開示されている。ロータリーピストンエンジンは、ロータの回転につれて、ローターとハウジングとの間で区画した３つの作動室それぞれを周方向に移動させながら、順に吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を行わせるエンジンであり、前記特許文献に開示されたロータリーピストンエンジンでは、吸気行程にある作動室内に臨むように長軸付近に配置した燃料噴射弁が、その作動室内に燃料を直接噴射する。
【０００３】
こうした直噴エンジンでは、各燃料噴射弁は、燃料を高圧状態で貯留する蓄圧器に接続されており、その蓄圧器は高圧の燃料を各燃料噴射弁に供給する。蓄圧器は、燃料タンクから供給された燃料を昇圧して供給する高圧燃料ポンプに接続されている。高圧燃料ポンプは、プランジャーを備えた往復駆動式のポンプであり、エンジンの運転によって回転するポンプ駆動カムがプランジャーを往復駆動することによって、高圧燃料ポンプは前記蓄圧器に燃料を間欠的に圧送して、蓄圧器内の燃料圧力を昇圧させる。
【特許文献１】特開平６−２８８２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで直噴エンジンは、各気筒内に燃料を直接噴射する特徴を有するため、その燃料噴射のタイミングの自由度が高い。そこで、気筒が吸気行程にあるときと、圧縮行程にあるときとのそれぞれのタイミングで燃料を気筒内に噴射するように、気筒内に供給する燃料を分割噴射し、そのことによって、燃焼改善を図らんとする場合がある。
【０００５】
しかしながら燃料の分割噴射は、エンジン回転数に対する（クランクシャフト１回転当たりの）燃料噴射回数が増えるため、蓄圧器の燃料圧力の低下がその分大きくなる。蓄圧器の燃料圧力が低下したままの状態で、次の燃料噴射を行うことは、燃料噴射弁の噴霧特性の悪化を招き、燃料の気化霧化を低下させる。
【０００６】
これを解消する方策としては、エンジン回転数に対する高圧燃料ポンプの駆動回数を増やして、燃料噴射回数の増加に対応することが挙げられる。高圧燃料ポンプの駆動回数は、例えばポンプ駆動カムのカム山の数を増やすことによって増加可能である。高圧燃料ポンプの駆動回数の増加は、蓄圧器の昇圧回数を増やし、蓄圧器内の燃料圧力が低下した状態が継続することを防止し得る。このことは、蓄圧器内の燃料圧力が低下したままの状態で、燃料噴射弁が燃料噴射を行うことを回避し得る。つまり、燃料の気化霧化が改善され得る。
【０００７】
しかしながら本願出願人は、高圧燃料ポンプの駆動回数を増やす方策は、燃料ポンプの駆動抵抗をその分増やすことになるため、エンジン全体としての効率を低下させ得る点に気づいた。
【０００８】
ここに開示する直噴エンジンの燃料供給装置は、燃料の気化霧化の改善及びポンプ駆動抵抗の抑制を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願出願人は、燃料ポンプの駆動回数が増大しないように、燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、燃料噴射弁を通じた燃料の噴射を２回行うこととした。また、吸気行程時の燃料噴射と圧縮行程時の燃料噴射とを比較したときに、圧縮行程時の燃料噴射は、筒内圧力が相対的に高いと共に、点火までの気化霧化時間は相対的に短いことから、吸気行程時の燃料噴射と比較して、より良好な噴霧特性が要求される。一方で、燃料噴射を２回行う場合は、先に行う燃料噴射は蓄圧器の燃圧が相対的に高いため、噴霧特性が良好になり、後に行う燃料噴射は、先の燃料噴射によって蓄圧器の燃圧が低下するため、噴霧特性が相対的に悪くなる。そこで、燃料ポンプによる１回の燃料圧送に対し２回行う燃料噴射の内、最初の燃料噴射は圧縮行程時に行うことによって、良好な噴霧特性を確保するようにし、筒内圧力が相対的に低いと共に、点火までの気化霧化時間を長く確保可能な吸気行程時の燃料噴射は、２回目に行うこととした。
【００１０】
直噴エンジンの燃料噴射装置は、順に吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を繰り返し行う気筒を少なくとも１つ有するエンジン本体と、前記気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁が接続され、当該燃料噴射弁に高圧燃料を供給する蓄圧器と、その往復駆動に伴い前記蓄圧器に燃料を間欠的に圧送することによって、当該蓄圧器内の燃料圧力を昇圧する往復駆動式の燃料ポンプと、を備え、前記燃料噴射弁は、前記気筒が吸気行程にあるときと、圧縮行程にあるときとのそれぞれのタイミングで前記燃料を前記気筒内に噴射するように構成され、前記エンジン本体は、前記燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、前記圧縮行程時の燃料噴射及び前記吸気行程時の燃料噴射の順番で、前記燃料噴射弁を通じて燃料を２回噴射するように構成されている。
【００１１】
燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し燃料噴射弁を通じて燃料を２回噴射することは、燃料ポンプの駆動回数を低下させる。従って、燃料ポンプの駆動抵抗を低下し得る。
【００１２】
一方、２回の燃料噴射を、圧縮行程時の燃料噴射及び吸気行程時の燃料噴射の順番で行うことによって、圧縮行程時の燃料噴射は良好な噴霧特性を確保して、短い気化霧化時間において、気筒内に気化霧化が良好な混合気を形成し得る。それと共に、噴霧特性が相対的に悪くなる２回目の燃料噴射は、筒内圧が相対的に低くかつ、長い気化霧化時間が確保される吸気行程時に行うことによって、低噴霧特性に起因する不利益を極小化し得る。その結果、気筒内に分割して供給される燃料の気化霧化は、全体として向上し得る。
【００１３】
燃料ポンプの駆動抵抗の低下と、燃料の気化霧化向上との両立は、燃費を大きく改善する上で有効となり得る。
【００１４】
前記圧縮行程時の燃料噴射量は、前記吸気行程時の燃料噴射量よりも少ない、としてもよい。
【００１５】
最初に噴射する、圧縮行程時の燃料噴射量を相対的に少ない量に設定することにより、蓄圧器の燃料圧力の低下が抑制され得る。このことにより、２回目の燃料噴射時においても、良好な噴霧特性が確保され得る。
【００１６】
また、圧縮行程時の燃料噴射は、そもそも長い気化霧化時間を確保することができない上に、燃焼室内を局所的にリッチ化させる目的で行われる。従って、その燃料噴射量は比較的少量でよく、この点においても、圧縮行程時の燃料噴射を最初に噴射することは、合理的である。
【００１７】
前記エンジン本体は、互いに異なる位相で前記の各行程を行う複数の気筒を有し、前記燃料噴射弁は、前記各気筒に１つ配置されていると共に、当該各燃料噴射弁は前記蓄圧器に接続されており、前記エンジン本体は、前記燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、前記圧縮行程にある特定気筒において当該特定気筒の燃料噴射弁が燃料を噴射した後、当該特定気筒とは別の、前記吸気行程にある気筒の燃料噴射弁が燃料を噴射することによって、前記燃料を２回噴射するように構成されている、としてもよい。つまり、２回の燃料噴射は同じ気筒内に行うことに限らず、互いに異なる気筒に対して行うようにしてもよい。
【００１８】
また、前記燃料噴射弁は、前記気筒に対し第１及び第２の２つ配置されていると共に、当該第１及び第２燃料噴射弁はそれぞれ前記蓄圧器に接続されており、前記エンジン本体は、前記第１燃料噴射弁が前記吸気行程時に燃料を噴射すると共に、前記第２燃料噴射弁が前記圧縮行程時に燃料を噴射するように構成されている、としてもよい。
【００１９】
前記エンジン本体は、ローター収容室内にローターが収容されて３つの作動室を区画すると共に、そのローターが出力軸回りに遊星回転運動することによって、前記各作動室を周方向に移動させながら、吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を順に行わせるように構成された気筒を有するロータリーピストンエンジンであり、前記ロータリーピストンエンジンは、前記作動室が前記吸気行程にあるときに前記第１燃料噴射弁が燃料を噴射すると共に、前記作動室が前記圧縮行程にあるときに前記第２燃料噴射弁が燃料を噴射するように構成されていると共に、前記燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し、圧縮行程にある特定作動室において前記第２燃料噴射弁が燃料を噴射した後、当該特定作動室に対し次の作動室が吸気行程にあるときに前記第１燃料噴射弁が燃料を噴射することによって、前記第１及び第２燃料噴射弁を通じて前記燃料を２回噴射するように構成されている、としてもよい。
【００２０】
ロータリーピストンエンジンにおいては、ローターの回転に伴う幾何学的な関係から、圧縮行程にある特定作動室において第２燃料噴射弁が燃料を噴射した後、当該特定作動室に対し次の作動室が吸気行程にあるときに第１燃料噴射弁が燃料を噴射するまでのローター回転角（エキセン角）は小さい。従って、２つの燃料噴射タイミングの間隔が短くなり、燃料を２回噴射する上で有利になる。
【００２１】
前記燃料ポンプは、前記エンジン本体の運転に伴い回転するポンプ駆動カムによって往復駆動され、前記ポンプ駆動カムのカム山の数は、前記エンジン本体が有する気筒数と同じに設定されている、としてもよい。
【００２２】
前記エンジン本体は、ローター収容室と、当該ローター収容室内に収容された状態で、エキセントリックシャフトに対し遊星回転運動するよう支持されたローターとを含んで構成された気筒を複数有するロータリーピストンエンジンであり、前記ポンプ駆動カムは、前記エキセントリックシャフトに設けられている、としてもよい。
【００２３】
１つの気筒に対し３つの作動室が区画されるロータリーピストンエンジンでは、エキセントリックシャフトが１回転する間に、各気筒において１回の点火が行われる。従って、エキセントリックシャフトに、気筒数と同数のカム山を有するポンプ駆動カムを設けることによって、エキセントリックシャフトが１回転する間に、燃料ポンプは気筒数と同数の圧送を行うことになるから、燃料ポンプの１回の圧送に対し２回の燃料噴射を行うことを成立させ得る。
【００２４】
前記エンジン本体は、それぞれ吸排気バルブが設けられた気筒を複数を有するレシプロエンジンであり、前記ポンプ駆動カムは、前記吸排気バルブを開閉駆動するカム軸に設けられている、としてもよい。
【００２５】
レシプロエンジンにおいては、カム軸が１回転する間に各気筒において１回の点火が行われる。従って、カム軸に、気筒数と同数のカム山を有するポンプ駆動カムを設けることによって、燃料ポンプの１回の圧送に対し２回の燃料噴射を行うことを成立させ得る。
【００２６】
前記カム軸に設けられたバルブ開閉カムの位相角と、前記ポンプ駆動カムの位相角とは、互いにずれている、としてもよい。
【００２７】
バルブ開閉カムの位相角とポンプ駆動カムの位相角とを互いに一致させたときには、バルブ反力と、ポンプの駆動反力とが同時にカム軸に作用することになる。このことから、バルブ開閉カムの位相角とポンプ駆動カムの位相角とをずらすことによって、カム軸にそれらの反力が作用するタイミングをずらすことが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、直噴エンジンの燃料噴射装置は、燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対し燃料噴射弁を通じて燃料を２回噴射することによって、燃料ポンプの駆動回数が低下し、燃料ポンプの駆動抵抗を低下し得る。それと共に、２回の燃料噴射を、圧縮行程時の燃料噴射及び前記吸気行程時の燃料噴射の順番で行うことによって、圧縮行程時の燃料噴射は良好な噴霧特性を確保して、短い気化霧化時間において良好な混合気を形成する一方で、２回目の燃料噴射は吸気行程時に行うことによって、低噴霧特性に起因する不利益を極小化し得る結果、燃料の気化霧化は、全体として向上し得る。その結果、直噴エンジンの燃費を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づいて直噴エンジンの燃料噴射装置を説明する。尚、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、適用物或いは用途を制限することを意図するものではない。
【００３０】
図１及び図２は、直噴エンジンの１つとしてのロータリーピストンエンジン１（以下、単にエンジン１ともいう）の例を示している。このエンジン１は、２つのローター２，２を備えた２ロータータイプであり、フロント側及びリヤ側の２つのローターハウジング３，３が、インターミディエイトハウジング（サイドハウジング）４をその間に挟んだ状態で、これらの両側からさらに２つのサイドハウジング５，５で挟み込むようにして一体化されることによって構成されている。尚、図１では、その右側（フロント側）の一部は切り欠いて内部を示すとともに、左側（リヤ側）のサイドハウジング５も内部を示すために分離してある。また、図中の符号Ｘはエキセントリックシャフト６の軸心となる回転軸（出力軸）である。
【００３１】
そして、各ローターハウジング３，３の、平行トロコイド曲線で描かれるトロコイド内周面３ａ，３ａと、これらローターハウジング３，３を両側から挟むサイドハウジング５，５の内側面５ａ，５ａと、インターミディエイトハウジング４の両側の内側面４ａ，４ａとによって、図２に示すように回転軸Ｘの方向から見て繭のような略楕円形状をした、ローター収容室３１が、フロント側及びリヤ側の２つ横並びに区画されており、これらローター収容室３１にそれぞれローター２が１つずつ収容されている。各ローター収容室３１は、インターミディエイトハウジング４に対して対称に配置されており、ローター２の位置及び位相が異なっている点を除けば構成は同じであるため、以下、１つのローター収容室３１について説明する。
【００３２】
ローター２は、回転軸Ｘの方向から見て各辺の中央部が膨出する略三角形状をしたブロック体からなり、その外周に、各頂部間に３つの略長方形をしたフランク面２ａ，２ａ，２ａを備えている。各フランク面２ａの中央部分には、長軸方向に延びるリセス２ｂが形成されている。
【００３３】
ローター２は、各頂部に図示しないアペックスシールを有し、これらアペックスシールがローターハウジング３のトロコイド内周面３ａに摺接しており、このローターハウジング３のトロコイド内周面３ａと、インターミディエイトハウジング４の内側面４ａと、サイドハウジング５の内側面５ａと、ローター２のフランク面２ａとで、ローター収容室３１の内部に、３つの作動室８，８，８がそれぞれ区画形成されている。従ってこのエンジン１は、フロント側に第１〜第３の３つの作動室８と、リヤ側に第４〜第６の３つの作動室８の、合計６個の作動室を有している（図９参照）。
【００３４】
ローター２の内側には位相ギアが設けられている（図示せず）。すなわち、ローター２の内側の内歯車（ローターギア）とサイドハウジング５側の外歯車（固定ギア）とが噛合するとともに、ローター２は、インターミディエイトハウジング４及びサイドハウジング５を貫通するエキセントリックシャフト６に対して、遊星回転運動をするように支持されている。
【００３５】
すなわち、ローター２の回転運動は内歯車と外歯車との噛み合いによって規定され、ローター２は、３つのシール部が各々ローターハウジング３のトロコイド内周面３ａに摺接しつつ、エキセントリックシャフト６の偏心輪（偏心軸）６ａの周りを自転しながら、回転軸Ｘの周りに自転と同方向に公転する（この自転、公転を含め、広い意味で単にローターの回転という）。そして、ローター２が１回転する間に３つの作動室８，８，８が周方向に移動し、それぞれで吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程が行われて、これにより発生する回転力がローター２を介してエキセントリックシャフト６から出力される。
【００３６】
より具体的に、図２において、ローター２は矢印で示すように、時計回りに回転しており、回転軸Ｘを通るローター収容室３１の長軸Ｙを境に分けられるローター収容室３１の左側が概ね吸気及び排気行程の領域となり、右側が概ね圧縮及び膨張行程の領域となっている。
【００３７】
そして、図２における左上の作動室８に着目すると、これは吸気と噴射された燃料とによって混合気を形成する吸気行程を示しており（以下、この状態にある作動室を吸気作動室８ともいう）、この作動室８がローター２の回転につれて圧縮行程に移行すると、その内部にて混合気が圧縮される（図示は省略するが、以下、この状態にある作動室を圧縮作動室８ともいう）。その後、図２の右側に示す作動室８のように圧縮行程の終盤から膨張行程にかけて所定のタイミングにて点火プラグ９１，９２により点火されて、燃焼・膨張行程が行われる（以下、この状態にある作動室を圧縮・膨張作動室８ともいう）。そして、最後に図２の左下の作動室８のような排気行程に至ると（以下、この状態にある作動室を排気作動室８ともいう）、燃焼ガスが排気ポート１０から排気された後、再び吸気行程に戻って各行程が繰り返されるようになっている。
【００３８】
吸気作動室８には、複数の吸気ポート１１，１２，１３が連通している。すなわち、吸気作動室８に面するインターミディエイトハウジング４の内側面４ａには、ローター収容室３１の外周側の短軸Ｚ寄りに第１吸気ポート１１が開口している。また、図１に示すように、吸気作動室８に面するサイドハウジング５の内側面５ａには、第１吸気ポート１１に対向するように、そのローター収容室３１の外周側の短軸Ｚ寄りに第２吸気ポート１２及び第３吸気ポート１３が開口している。例えば、エンジン１の低回転域では、第１吸気ポート１１のみから吸気され、吸気量が不足するようになると第２吸気ポート１２からも吸気され（中回転域）、さらに吸気量が不足するようになると第３吸気ポート１３からも吸気されて（高回転域）、吸気量が変化しても最適な吸気流速を維持して、エンジン１の低負荷低回転から高負荷高回転までの全運転領域に渡って効率よく吸気できるようになっている。
【００３９】
排気作動室８には、複数の排気ポート１０，１０が連通している。すなわち、排気作動室８に面するインターミディエイトハウジング４の内側面４ａには、ローター収容室３１の外周側の短軸Ｚ寄りに排気ポート１０が開口している。また、図１に示すように、排気作動室８に面するサイドハウジング５の内側面５ａにも、前記排気ポート１０に対向して排気ポート１０が開口している。このようにこのエンジン１では、いわゆるサイド排気方式が採用されており、この排気ポート１０の開口位置及び開口形状は、吸気のオープンタイミングと排気のオープンタイミングとがオーバーラップしないように設定されている。これによって、次行程に持ち込まれる残留排ガスを低減するようにしており、その結果、混合気がリーンであっても燃焼安定性が向上するようになる。そのため、このエンジン１では、混合気の空燃比を理論空燃比となるようにしている。
【００４０】
ローターハウジング３の長軸Ｙ上に相当する、該ローターハウジング３の頂部付近には、第１インジェクタ（燃料噴射弁）１５及び第２インジェクタ１６がそれぞれ取り付けられている。第１インジェクタ１５は、吸気作動室８に臨んで配設され、第２インジェクタ１６は、圧縮作動室８に臨んで配設されている。
【００４１】
第１インジェクタ１５は、図２，３に示すように、長軸Ｙに対してローター回転方向の遅れ側、つまり、図３における左側に配設されている。第１インジェクタ１５は、吸気作動室８内に燃料を直接噴射するように構成されており、第１インジェクタ１５は特に、図３に示す回転軸Ｘ方向に見たときに、前記ローターハウジング３の頂部付近から、吸気ポート１１，１２，１３の方向に指向して、燃料を噴射する。第１インジェクタ１５は、その先端部に燃料を噴射する複数の噴孔を有するマルチホール型である。ここでは、第１インジェクタ１５は、図４に示すように、ローター回転方向に４方向と、ローター幅方向に２方向との、合計８方向（Ｄ１−１，Ｄ１−２，Ｄ２−１，Ｄ２−２，Ｄ３−１，Ｄ３−２，Ｄ４−１，Ｄ４−２）に燃料を噴射するように、８個の噴孔が形成されている。第１インジェクタ１５の噴孔の数は、これに限るものではない。尚、図４は、第１及び第２インジェクタ１５，１６の先端位置から所定距離だけ離れた仮想平面上において、各インジェクタ１５，１６から噴射された燃料の噴霧位置を示しており、同図における二重丸はそれぞれ、当該仮想平面に投影した第１及び第２インジェクタ１５，１６の軸心位置を示している。尚、図３，４に示す第１インジェクタ１５の噴射方向は例示であり、これに限定されない。
【００４２】
第２インジェクタ１６は、図２，３に示すように、長軸Ｙに対して、ローター回転方向の進み側、つまり、図３における右側に配設されている。第２インジェクタ１６は、圧縮作動室８内に燃料を直接噴射するように構成されており、第２インジェクタ１６は特に、図３に示す回転軸Ｘ方向に見たときに、前記ローターハウジング３の頂部付近から、後述する点火プラグ９１の方向に指向して、燃料を噴射する。第２インジェクタ１６はまた、第１インジェクタ１５と同様に、その先端部に燃料を噴射する複数の噴孔を有するマルチホール型であり、ここにおいて第２インジェクタ１６は、図４に示すように、ローター回転方向に対しては１方向でかつ、ローターの幅方向に対して２方向に燃料を噴射するように、２個の噴孔が形成されている。ローターの幅方向に対し２方向に燃料を噴射することによって、点火プラグ９１のプラグホールに噴霧が直接当たることを避けることが可能となる。尚、図３，４に示す第２インジェクタ１６の噴射方向は例示であり、これに限定されない。ここで、第１及び第２インジェクタ１５，１６は、その本体部は互いに同じインジェクタを採用する一方、その先端に取り付けられる噴孔が形成されたプレートのみを互いに異ならせるようにしてもよい。
【００４３】
第１及び第２インジェクタ１５，１６は、図３に示すように、その軸心方向が互いに平行となるように、ローターハウジング３に対してそれぞれ取り付けられている。ここで、図３においては、第１及び第２インジェクタ１５，１６の軸心を、長軸Ｙに対して所定の角度を有するように傾斜して配置しているが、第１及び第２インジェクタ１５，１６を配設する角度は、特に限定されるものではない。第１及び第２インジェクタ１５，１６の配設角度は、その先端から噴射する燃料の方向と軸心との成す角度が最適となるように、適宜設定すればよい。また、図示は省略するが、フロント側及びリヤ側の２つのローター収容室３１それぞれに対して、第１及び第２インジェクタ１５，１６が配設されており、その各ローター収容室３１において、第１及び第２インジェクタ１５，１６は、互いに平行となるように配設されている。従ってこのエンジン１では、図５に示すように、合計４個のインジェクタ１５，１６が互いに平行となるように配設されている。尚、図５では、エンジン１において両サイドハウジング５，５の図示を省略している。
【００４４】
図３，５に示すように、前記各インジェクタ１５，１６は、蓄圧器７に対して接続されており、蓄圧器７は高圧燃料ポンプ８１（図６，７参照）に接続されている。蓄圧器７は、高圧燃料ポンプ８１から供給された燃料を、各インジェクタ１５，１６に任意のタイミングで供給することができるように高圧の状態で蓄える。蓄圧器７は、第１燃料供給管７１と第２燃料供給管７２とを含んで構成されている。第１燃料供給管７１は、フロント側のローターハウジング３（図５における右側のローターハウジング３）に取り付けられた第１インジェクタ１５と、リヤ側のローターハウジング３（図５における左側のローターハウジング３）に取り付けられた第２インジェクタ１６とを互いに連通するようにフロント側及びリヤ側のローターハウジング３に亘って、回転軸Ｘ方向（正確には、回転軸Ｘに対して所定角度だけ傾斜した方向）に延びるように配設されている。第２燃料供給管７２は、フロント側のローターハウジング３に取り付けられた第２インジェクタ１６と、リヤ側のローターハウジング３に取り付けられた第１インジェクタ１５とを互いに連通するように、フロント側及びリヤ側のローターハウジング３に亘って、回転軸Ｘ方向（正確には、回転軸Ｘに対して、第１燃料供給管７１とは逆側に所定角度だけ傾斜した方向）に延びるように配設されている。第１及び第２燃料供給管７１，７２は、その長さ方向の略中央位置において交差しており、その交差位置で互いに連通している。こうして、蓄圧器７は、平面視で見たときに、Ｘ字状を有するように構成されている。
【００４５】
この構成では、燃料供給管７１，７２を経路とした４つのインジェクタ１５，１６相互間の距離を、互いにほぼ等しくすることができる。このことは、各インジェクタ１５，１６における燃料噴射量の誤差のばらつきを抑制する上で有効である。つまり、あるインジェクタ１５，１６から燃料を噴射したときには、その燃料噴射に伴う脈動が燃料供給管７１，７２内を伝播して他のインジェクタ１５，１６まで到達することになる。脈動の伝達は、インジェクタ１５，１６の燃料噴射に影響を及ぼす場合がある。例えばインジェクタ１５，１６相互間の距離が異なる場合には、距離が相対的に短いインジェクタ１５，１６間では、脈動の影響が相対的に大きくなり、距離が相対的に長いインジェクタ１５，１６間では、脈動の影響が相対的に小さくなってしまう。このような脈動の影響の大小は、各インジェクタ１５，１６における燃料噴射量の誤差の大小を招く。これに対し、インジェクタ１５，１６相互間の距離を等しくした場合には、脈動の影響が互いに等しくなるため、各インジェクタ１５，１６における燃料噴射量の誤差も等しくなる。つまり、各インジェクタ１５，１６における燃料噴射量の誤差のばらつきが抑制される。
【００４６】
図３に示すように、第１及び第２燃料供給管７１，７２はそれぞれ、その両端部それぞれにおいて下向きに突出して、第１又は第２インジェクタ１５，１６の上端部に外嵌される接続部７３を有している。前述したように、４つのインジェクタ１５，１６は、互いに平行に配置されているため、各接続部７３と各インジェクタ１５，１６との位置合わせをして、各接続部７３が各インジェクタ１５，１６の上端部に外嵌するようにこの蓄圧器７を押し込めば、全てのインジェクタ１５，１６を、一度に蓄圧器７に接続させることができる。尚、蓄圧器７は、ローターハウジング３に対して別途固定される。このように第１及び第２燃料供給管７１，７２を一体化した構成は、蓄圧器７の構成を簡略化してコンパクトにすると共に、その組み付けを容易化する上で有効である。
【００４７】
第１燃料供給管７１の一端（図５における右端）は閉塞している一方、他端（図５における左端）は、蓄圧器７の製造に際し穴開け加工を施すために開口している。この開口には盲栓７４が取り付けられて気密・液密性を確保している。第２燃料供給管７２の一端（図５における右端）もまた閉塞している一方、他端（図５における左端）は穴開け加工のために開口しており、この開口には、高圧燃料ポンプ８１に接続される接続管の端部７５が取り付けられている。
【００４８】
蓄圧器７において、第１及び第２燃料供給管７２の交差する位置には、燃圧センサ７６が取り付けられている。燃圧センサ７６は、蓄圧器７内の燃料圧力を計測し、その計測信号を後述するコントロールユニット１００（以下、ＥＣＵと略称する）に出力する（図８参照）。ＥＣＵ１００は、燃圧信号を、各インジェクタ１５，１６に供給するパルス幅（燃料噴射信号）を設定する際に利用する。この構成においては、燃圧センサ７６と各インジェクタ１５，１６との距離は、互いにほぼ等しくなる。このことは、燃圧センサ７６の計測値に対する各インジェクタ１５，１６のばらつきを抑制する。
【００４９】
尚、図示は省略するが、前記構成の蓄圧器７において、第１及び第２燃料供給管７１、７２の交差部分に燃圧センサ７６を取り付けるのではなく、第１燃料供給管７１の他端に燃圧センサ７６を取り付けてもよい。この構成は、蓄圧器７におけるシール部分を最小化するという利点を有する。
【００５０】
高圧燃料ポンプ８１は、図６，７に示すように、フロント側のサイドハウジング５よりもさらにエンジン１のフロント側位置に配設されており、この高圧燃料ポンプ８１は、エンジン１に前側を覆うように取り付けられるフロントカバー８４に対し固定されている。高圧燃料ポンプ８１は、プランジャーを有する往復駆動式のポンプであって、エキセントリックシャフト６によって直接駆動される。プランジャーの突出端部には、後述するポンプ駆動カム８３に圧接されるローラーリフタ８２が取り付けられている。ローラーリフタ８２は、その先端に、ポンプ駆動カム８３の外周面に当接して、当該外周面上を転動するローラーを備えている。ローラーは、ポンプ駆動カム８３との間の摩擦抵抗を低減する。ローラーリフタ８２は、圧縮ばねによってポンプ駆動カム８３側に押圧付勢されている。このことにより、ローラーは、ポンプ駆動カム８３の外周面に常時当接して、その外周面上を転動する。
【００５１】
ポンプ駆動カム８３は、エキセントリックシャフト６に外嵌されかつ、当該エキセントリックシャフト６に回転一体に固定されている。ポンプ駆動カム８３は、図７に示すように、カム山を２つ有しており、２つのカム山は、１８０°だけ周方向に間隔を開けて配置されている。エキセントリックシャフト６が回転するに伴い、ポンプ駆動カム８３が回転し、ポンプ駆動カム８３に押し付けられた高圧燃料ポンプのプランジャーは、ポンプ駆動カム８３のカム山が通過する度に、圧縮ばねの付勢力に抗して高圧燃料ポンプ８１に押し込まれる。このことにより、高圧燃料ポンプ８１は、図示省略の燃料タンクから供給された燃料を、前記蓄圧器７に向かって圧送する。高圧燃料ポンプ８１は往復駆動式であるため、燃料を間欠的に圧送する一方、ポンプ駆動カム８３のカム山は２つであるため、エキセントリックシャフトの１回転につき、高圧燃料ポンプ８１は２回の圧送を行う。
【００５２】
ここで、高圧燃料ポンプ８１は、図７に示す回転軸Ｘ方向に見たときに、長軸Ｙを挟んで、吸気ポート１１，１２，１３及び排気ポート１０が形成された側の領域と、点火プラグ９１，９２が配設された側の領域との内、点火プラグ９１，９２が配設された側の領域であってかつ、短軸Ｚを挟んで、インジェクタ１５，１６が配設された側の領域と、それとは逆側の領域との内、インジェクタ１５，１６が配設された側の領域内に配設されている。つまり、図７における右上の領域（おおよそ圧縮行程に相当する領域）に配設されている。そうして、この高圧燃料ポンプ８１のプランジャーの往復方向は、長軸Ｙ及び短軸Ｚのそれぞれに対し傾斜した方向となり、この方向は、概ね、図７における右上の領域（圧縮行程の領域）から左下の領域（排気行程の領域）に至る方向に相当する。この高圧燃料ポンプ８１の配置は、エキセントリックシャフト６の撓みの影響を受けにくいという利点がある。すなわち、圧縮・膨張作動室８内における混合気の燃焼により、エキセントリックシャフト６に対しては、図７に矢印で示すように、右下の領域（膨張行程の領域）から左上の領域（吸気行程の領域）に至る斜め方向の荷重が作用する。エキセントリックシャフト６は、この燃焼に伴う荷重を受けて、図７の矢印方向の撓みが生じる。この撓み方向に対し、高圧燃料ポンプ８１のプランジャーの往復方向は、略直交している。仮にプランジャーの往復方向を撓み方向と同じ方向に設定した場合、エキセントリックシャフト６が撓んだときに、ローラーリフタ８２とポンプ駆動カム８３とが、離れてしまったり、当たってしまったりして、異音の発生を招いたり、ローラーリフタ８２やポンプ駆動カム８３が摩耗したりする虞がある。これに対し、高圧燃料ポンプ８１のプランジャーの往復方向を、エキセントリックシャフト６の撓み方向に対し略直交させたときには、そのエキセントリックシャフト６の撓みの影響を受けることがなくなる。
【００５３】
図２に示すように、ローターハウジング３の側部における、短軸Ｚを挟んだローター回転方向のトレーリング側（遅れ側）位置と、リーディング側（進み側）位置とにはそれぞれ、Ｔ側点火プラグ９１とＬ側点火プラグ９２とが取り付けられている。これら２つの点火プラグ９１，９２は、前記圧縮・膨張作動室８に臨んでおり、この圧縮・膨張作動室８内の混合気に、同時に又は位相差を持って順に点火をする。このように２つの点火プラグ９１，９２を備えることによって、扁平形状となる圧縮・膨張作動室８において、その燃焼速度を高めるようにしている。
【００５４】
図８は、このロータリーピストンエンジン１の制御に係る構成を示している。第１及び第２インジェクタ１５，１６、Ｔ側及びＬ側点火プラグ９１，９２の点火回路、スロットル弁１０７のモータ等は、ＥＣＵ１００により作動制御される。このＥＣＵ１００に対しては、少なくとも、吸気通路内に吸入される吸気流量を検出するエアフローセンサ１０５、排気中の酸素濃度を検出するリニアＯ2センサ１０６、エキセントリックシャフト６の回転角度を検出するエキセン角センサ１０３、冷却水の温度状態（エンジン水温）を検出する水温センサ１０４、アクセル開度センサ１０１、エンジン回転数センサ１０２、及び、燃圧センサ７６がそれぞれ信号を出力する。ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転状態を判定するとともに、その運転状態に応じて、上記スロットル弁１０７の開度、各作動室８における、Ｔ側及びＬ側点火プラグ９１，９２による点火時期、第１及び第２インジェクタ１５，１６による燃料噴射量及び燃料噴射タイミングの制御を行う。
【００５５】
第１及び第２インジェクタ１５，１６から噴射する燃料量について説明すると、第１及び第２インジェクタ１５，１６は、作動室８内に供給する燃料を分割して噴射するように構成されている。つまり、第１インジェクタ１５が噴射する燃料量と、第２インジェクタ１６が噴射する燃料量の総量が、当該作動室８内に供給すべき燃料量に等しい。このように第１及び第２インジェクタ１５，１６によって燃料を分割噴射する前提において、第１インジェクタ１５の燃料噴射量は相対的に多く、第２インジェクタ１６の燃料噴射量は相対的に少なく設定される。
【００５６】
次に、前記の構成のロータリーピストンエンジン１における燃料噴射制御について、図９のタイミングチャートを参照しながら説明する。図３に示すように、第１インジェクタ１５は、ローターハウジング３の頂部付近から、吸気作動室８内の吸気ポート１１，１２，１３の方向に指向して燃料を噴射する。このため、第１インジェクタ１５による燃料噴射を、吸気対向噴射と呼ぶ場合がある。また、第１インジェクタ１５の燃料噴射タイミングは、ローター２が図１に示す状態となって圧縮・膨張作動室８の容積が最小となる状態（圧縮上死点：ＴＤＣ）を基準（０°）としたときに、エキセントリックシャフト６の回転方向側の回転角（エキセン角）が約−４５０°〜約−３３０°ＡＴＤＣの範囲内で設定される。このときのローター２の回転角度は、図３における二点鎖線で示される。この燃料噴射タイミングは、吸気作動室８内での吸気の運動エネルギが大きくかつ、吸気流速も大きいタイミングであって、吸気作動室８内に激しい吸気流の流動が形成されている。このため、このタイミングで吸気ポート１１，１２，１３に指向して燃料を噴射することによって、燃料を効率よく拡散させ得ることになる。また、このタイミングは、ＴＤＣに対して大幅に早いタイミングであるため、長い気化霧化時間を確保することが可能である。こうして、第１インジェクタ１５による吸気対向噴射によって、相対的に多量の燃料を効率よく拡散させると共に、長い気化霧化時間を確保することによって気化霧化が良好な混合気を形成する。その後、その作動室８は圧縮行程へと移行する。
【００５７】
尚、吸気作動室８内への燃料の直接噴射は、吸気冷却による充填効率向上効果を得ることができる上に、吸気ポートに燃料噴射するポート噴射等の場合と比較して、噴射した燃料の壁面付着が抑制されるから、燃費の向上及びエミッション性の向上の点で有利になる。
【００５８】
一方、第２インジェクタ１６は、ローターハウジング３の頂部位置から、圧縮作動室８内の点火プラグ９１の方向に指向して燃料を噴射する。このため、第２インジェクタ１６による燃料噴射を、圧縮噴射と呼ぶ場合がある。第２インジェクタ１６の燃料噴射タイミングは、約−１８０°〜約−１５０°ＡＴＤＣの範囲内に設定される。このときのローター２の回転角度は、図３における実線で示され、これは圧縮行程の中盤に相当する。ロータリーピストンエンジン１は、ローター２の回転に伴い吸気行程から圧縮行程へと移行するときに、そのローター２の回転に対して混合気（燃料）の流動が相対的に遅れ、その結果、ローター２の回転方向に扁平形状となる圧縮・膨張作動室８内において、相対的にローター回転方向の進み側の領域がリーンになり、相対的にローター回転方向の遅れ側の領域がリッチになるような、不均質性を生じる。これに対し、図３に太実線で示すように、第２インジェクタ１６によって点火プラグ９１の方向に指向して燃料を噴射することによって、ローター２の回転角度との関係上、圧縮作動室８内における相対的にリーンの領域に燃料を供給し得る。このことにより、圧縮作動室８、及びその後の圧縮・膨張作動室８内におけるリーンの領域がリッチ化し、ローター回転方向に対する混合気の不均質性が解消され得る。そうして、混合気が均質化された状態で、Ｔ側及びＬ側の２つの点火プラグ９１，９２が、所定のタイミングで、同時又はリーディング側及びトレーリング側の順番で点火を行う。
【００５９】
尚、第２インジェクタ１６の燃料噴射タイミングは、相対的に遅いタイミングであるため、気化霧化時間を十分に確保することが難しい。しかしながら、第２インジェクタ１６が噴射する燃料量は相対的に少ないため、気化霧化時間が短いという不利益を極小化して、エミッション性の低下を抑制することが可能である。
【００６０】
図９において星印で示すように、高圧燃料ポンプ８１は、概ね点火タイミングで燃料の圧送を行う。前述したように、ポンプ駆動カム８３は２つのカム山を有しているため、燃料の圧送は、エキセン角が１８０°毎に１回行われる。１回の燃料圧送が行われた後、蓄圧器７に接続された４つのインジェクタ１５，１６の内、フロント側又はリヤ側のローターハウジング３に取り付けられた第２インジェクタ１６が先ず、所定の作動室８において圧縮噴射を行う。次いで、当該ローターハウジング３に取り付けられた第１インジェクタ１５が、次に吸気行程となる作動室８内において、吸気対向噴射を行う（図９の矢印参照）。具体的に例を挙げて説明すると、図９におけるエキセン角が約３６０°で１回の燃料圧送が行われた後、その約３６０°〜約４５０°の角度範囲内においてフロント側の１室で圧縮噴射が行われたときには、それに次いで、約４５０°〜約５５０°の角度範囲においてフロント側の２室で吸気対向噴射が行われる。こうして、高圧燃料ポンプ８１の１回の燃料圧送に対して、圧縮噴射、吸気対向噴射の順番で２回の燃料噴射が実行される。
【００６１】
ここで、図９に示す蓄圧器７内の燃圧変動を参照する。高圧燃料ポンプ８１が燃料圧送を行うことによって、それに対応する分だけ、蓄圧器７内の圧力は昇圧する。その後、相対的に少量の圧縮噴射が行われることによって、燃料圧力は、その噴射量に応じた分だけ相対的に小さい低下量（ΔＰ１）で低下し、さらにその後、相対的に多量の吸気対向噴射が行われることによって、燃料圧力は、その噴射量に応じた分だけ相対的に大きい低下量（ΔＰ２）で低下する。そうして、その２回の燃料噴射の後、高圧燃料ポンプ８１が再び燃料圧送を行うことによって、蓄圧器７内の燃料圧力が回復する。このように、圧縮噴射は蓄圧器７内の燃料圧力が最も高い状態で行われるため、作動室８内の圧力が高くかつ気化霧化時間が短いことに起因して良好な噴霧特性が要求される圧縮噴射を、確実に行うことができる。そして、その圧縮噴射は噴射量が少量であるため、蓄圧器７内の燃料圧力の低下量は小さい。このため、比較的高い燃料圧力を維持したままで、その後の吸気対向噴射を行うことができる。このことは、吸気対向噴射の噴霧特性を向上させ、燃料の気化霧化の点で有効である。すなわち、高圧燃料ポンプ８１による燃料の圧送後、噴射量が少量の圧縮噴射を先に実行することは、圧縮噴射を良好に行い得るだけでなく、蓄圧器７内の燃料圧力の低下を抑制し、次の吸気対向噴射を良好に行い得る点でも有効である。
【００６２】
例えばポンプ駆動カム８３のカム山の数を増やして、例えば第１又は第２インジェクタ１５，１６が燃料噴射を行う毎に、高圧燃料ポンプ８１を駆動させることも可能ではある。しかしながら、高圧燃料ポンプ８１の駆動回数の増加は、エンジン回転数に対する駆動抵抗の増大になるため、燃費の点で不利になる。従って、高圧燃料ポンプ８１の駆動回数を減らすことが燃費向上には有利である。また、例えばポンプ駆動カム８３のカム山の数を減らして、例えば１つにすることも可能である。この場合は、高圧燃料ポンプ８１の駆動１回に対して、４回の燃料噴射を行うことになる。しかしながら高圧燃料ポンプ８１の駆動回数を減らし過ぎることは、エンジン１の始動性を低下させ得る。つまり、エンジン１の始動時は、蓄圧器７内の燃料圧力を、低い状態から所定圧力まで昇圧しなければならない。これは、蓄圧器７内の燃料圧力が所定圧力以下であるときは、インジェクタ１５，１６を通じて所望量の燃料を噴射することができないと共に、その噴霧特性も極めて悪いためである。そこで、蓄圧器７内の燃料圧力を、できるだけ早期に昇圧したい要求が生まれるが、ポンプ駆動カム８３のカム山が１つだけでは、エキセントリックシャフトが１回転しなければ、高圧燃料ポンプ８１が駆動されないことも起こり得る。このため、蓄圧器７内の昇圧が遅れて、燃料噴射までの待機時間、ひいてはエンジン１の始動時間が長くなる可能性がある。これに対し、ポンプ駆動カム８３のカム山を２つにしたときには、エキセントリックシャフト６が少なくとも半回転すれば、高圧燃料ポンプ８１が必ず駆動される。このことは、蓄圧器７内の昇圧を早めて、燃料噴射までの待機時間、ひいてはエンジン１の始動時間を短縮し得る。これは、当該エンジン１を搭載した自動車の商品性を高める。
【００６３】
ここで、図１０を参照しながら、前記第１及び第２インジェクタ１５，１６を備えた構成のロータリーピストンエンジン１の熱発生パターン（実施例、実線参照）と、吸気ポート噴射を行う従来構成のロータリーピストンエンジンの熱発生パターン（比較例、破線参照）とを比較する。従来構成のエンジンの熱発生パターンは、最初の山である主燃焼の後に後期燃焼が生じるような、２つの山が並ぶパターンとなっており、主燃焼による熱発生率（山の高さ）も比較的低くなる。これは、前述したように、圧縮・膨張作動室内における混合気の不均質性に起因している。つまり、圧縮・膨張作動室内において、ローター回転方向の進み側が相対的にリーンになり、ローター回転方向の遅れ側が相対的にリッチになるという不均質性と、点火プラグの点火により発生する火炎が、作動室内の流動によってローター回転方向の進み側に伝播し易く、ローター回転方向の遅れ側には伝播し難いというロータリーピストンエンジン特有の火炎伝播特性とが組み合わされることによって、従来のロータリーピストンエンジンの燃焼パターンは、ローター回転方向の進み側であって相対的にリーンな側における主燃焼が生じた後に、それに遅れてローター回転方向の遅れ側であって相対的にリッチな側における後期燃焼が生じる２段燃焼特性となるのである。
【００６４】
これに対し第１及び第２インジェクタ１５，１６を備えた構成のエンジン１においては、圧縮・膨張作動室８内における混合気の均質化が図られているため、後期燃焼が抑制され、その分、主燃焼による熱発生率が高くなっている。また、圧縮・膨張作動室８内において、ローター回転方向の進み側領域がリッチ化されていることにより燃焼速度も速まり、主燃焼による熱発生のピークが、従来構成のエンジンと比較して早いタイミングで発生している。こうした熱発生パターン（燃焼パターン）の改善は、燃費の向上及びトルクの向上に寄与する。
【００６５】
図１１は、第１及び第２インジェクタ１５，１６の配置に係る変形例を示している。このエンジン１では、第１インジェクタ１５を長軸Ｙを挟んだ圧縮行程側に（ローター２の回転方向の進み側に）、第２インジェクタ１６を長軸Ｙを挟んだ吸気行程側に（ローター２の回転方向の遅れ側に）それぞれ配置している。
【００６６】
第１インジェクタ１５は、吸気ポート１１，１２，１３の方向に指向して、吸気作動室８内に燃料を直接噴射し、第２インジェクタ１６は、点火プラグ９１の方向に指向して、圧縮作動室８内に燃料を直接噴射する。この配置は、第１インジェクタ１５及び第２インジェクタ１６それぞれの噴霧飛翔距離を長くすることになるため、燃料の壁面付着を抑制する上で有利な配置である。尚、図１１においては、第１及び第２インジェクタ１５，１６をそれぞれ、その軸心が長軸Ｙに対して平行となるように配置しているが、前述したように、第１及び第２インジェクタ１５，１６を配設する角度は、特に限定されるものではない。但し、蓄圧器７の取り付けを簡易にする観点からは、第１及び第２インジェクタ１５，１６を互いに平行に配置することが望ましい。
【００６７】
図１２は、蓄圧器７に係る変形例を示している。この蓄圧器７は、第１燃料供給管７１が、フロント側及びリヤ側のローターハウジング３における第１インジェクタ１５同士を互いに連結する一方、第２燃料供給管７２が、フロント側及びリヤ側のローターハウジング３における第２インジェクタ１６同士を互いに連結する。このため、第１及び第２燃料供給管７１，７２はそれぞれ回転軸Ｘ方向に、互いに平行に延びて配設されている。第１及び第２燃料供給管７１，７２の長さ方向の中央位置には、これら第１及び第２燃料供給管７１，７２を互いに連通させる連通管７７が配設されており、これによって、この蓄圧器７は、全体として、横向きに倒伏させたＨ字状を有するように構成されている。この蓄圧器７においても、第１及び第２燃料供給管７１，７２並びに連通管７７を経路とした、インジェクタ１５，１６相互間の距離が等しくなるため、各インジェクタ１５，１６における燃料噴射量の誤差が等しくなる。
【００６８】
この蓄圧器７においては、第１燃料供給管７１の他端（図１２における左端）に、高圧燃料ポンプに接続される接続管の端部７５が取り付けられ、第２燃料供給管７２の他端（図１２における左端）に、燃圧センサ７６が取り付けられている。この蓄圧器７はまた、前記連通管７７の穴開け加工を施すために、第１燃料供給管７１の長さ方向の中央に第３の開口を有しており、この開口には盲栓７４が取り付けられている。尚、燃圧センサ７６と盲栓７４とを入れ替えて、燃圧センサ７６を前記盲栓７４の位置に取り付け、前記燃圧センサ７６の位置に盲栓を７４取り付けるようにしてもよい。
【００６９】
尚、ここではローター２を２個有する２ロータータイプのエンジンを例示したが、ローター２の個数（気筒数）はこれに限定されるものではない。
【００７０】
この技術はロータリーピストンエンジンへの適用に限定されるのではなく、レシプロエンジンにも適用し得る。次に、第１〜第４の４つの気筒が直列に配置された４気筒直列エンジンを例に本技術について説明する。尚、レシプロエンジンにおける気筒数及びその配列は限定されるものではない。
【００７１】
４気筒直列エンジンの基本構成は周知であるため、ここではその図示を省略する。各気筒は、吸気バルブによって開閉される吸気ポート及び排気バルブによって開閉される排気ポートを備えている。吸気バルブ及び排気バルブはそれぞれ、バルブ開閉カムが回転一体に設けられたカムシャフト（カム軸）によって駆動される。バルブ開閉カムは、直接的に又は間接的に、吸気バルブ又は排気バルブに作用し、吸気バルブ又は排気バルブを所定のタイミングで開閉する。尚、カムシャフトは、吸気バルブ用、排気バルブ用のそれぞれに対し個別に設けてよいし、それらの共通して設けてもよい。カムシャフトは、エンジンのクランクシャフトに駆動連結され、気筒の１サイクルに対し１回転するように回転駆動される。
【００７２】
各気筒には１つのインジェクタが取り付けられている。従って、このエンジンは４つのインジェクタを有している。４つのインジェクタはそれぞれ蓄圧器に接続されている。各インジェクタは、エンジンの運転領域に応じて、各気筒内において吸気行程時と圧縮行程時とのそれぞれで、燃料を直接噴射する場合がある（このことにより、弱成層燃焼が可能になる）。この場合は、各インジェクタが１サイクル当たり２回の燃料噴射を実行する。ここで、圧縮行程時の燃料噴射量は、吸気行程時の燃料噴射量よりも少ないことが望ましい。
【００７３】
このエンジンにおいては、前記のポンプ駆動ガムは、カムシャフトに回転一体に取り付けられる。ポンプ駆動カムは、気筒数と同数のカム山を有しているため、この例では４つのカム山を有している。従って、このポンプ駆動カムによって駆動される高圧燃料ポンプは、カムシャフトの１回転につき４回往復駆動する。４つのカム山は互いに等間隔を開けて配置されていることが望ましいため、各カム山は９０°間隔で配置されていることが望ましい。また、カムシャフトにおいて、ポンプ駆動カムの位相は、バルブ開閉カムの位相とはずれていることが望ましい。このことにより、高圧燃料ポンプの駆動反力とバルブ反力とが、カムシャフトに対し同時に作用することを回避することができる。
【００７４】
図１３は、４気筒直列エンジンのタイミングチャートを示している。４気筒直列エンジンにおいては、第１、第３、第４、第２の順に燃焼サイクルが移行する。図１３は、そのサイクルの移行順となるように、各気筒を上から順に並べている。また、同図において、「吸気」の欄に示す山型の曲線は、吸気バルブのリフトカーブの例を示している。つまり、カムシャフトにおける各バルブ開閉カムのプロファイルに対応する。ここに示すリフトカーブは単なる例示であり、吸気バルブの開タイミング及び閉タイミングを規定するものではない。また、図１３におけるポンプ駆動カムの欄は、ポンプ駆動カムのカムプロファイルの一例を示している。前述したように、ポンプ駆動カムは４つのカム山を有しているため、カムシャフトの１回転につき４つのピークを有する。各ピークにおいて、高圧燃料ポンプが燃料の圧送を行う。従って、このエンジンでは、カムシャフトの１回転につき４回の燃料圧送が行われる。尚、ポンプ駆動カムとバルブ開閉カムとの位相のずれ量は、図１３に示す量には限定されない。両カムの位相のずれ量は適宜設定することができる。
【００７５】
高圧燃料ポンプが燃料の圧送を１回行うことに対して、２回の燃料噴射が行われる。その２回の燃料噴射の内、最初の燃料噴射は、所定の気筒において圧縮行程時に行われる。そうして、次の燃料噴射は、前記所定の気筒とは別の気筒において吸気行程時に行われる（図１３の矢印参照）。具体例を挙げて説明すると、図１３におけるカム角が約９０°で１回の燃料圧送が行われた後、その約９０°〜約１８０°の角度範囲内において、第１気筒で圧縮行程時に噴射が行われたときには、それに次いで、約１８０°〜約２７０°の角度範囲において第４気筒で吸気行程時に噴射が行われる。こうして、高圧燃料ポンプの１回の燃料圧送に対して、２回の燃料噴射が実行される。このようにレシプロエンジンにおいても高圧燃料ポンプの駆動抵抗を低減し得る。
【００７６】
また、前述したように、２回の燃料噴射の内、圧縮行程時の燃料噴射を最初に行う事によって、高い噴霧特性要求を満たした燃料噴射が可能になる。そして、圧縮行程時の燃料噴射は相対的に量が少ないため、蓄圧器内の燃料圧力の低下が小さく、燃料圧力を比較的高い状態に維持することができる。その状態で、吸気行程時の燃料噴射を行うことによって、良好な噴霧特性が得られて、燃料の気化霧化を良好にし得る。従ってレシプロエンジンにおいても、燃料の気化霧化の改善と燃料ポンプの駆動抵抗の抑制とを両立して、燃費を改善し得る。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、この技術は、直噴エンジンにおける燃費を改善する上で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】ロータリーピストンエンジンの概要を示す斜視図である。
【図２】同エンジンの要部を示す、一部を簡略化した断面図である。
【図３】同エンジンのローターハウジングにおける頂部付近を拡大して示す図である。
【図４】第１及び第２インジェクタの燃料噴射方向を示す説明図である。
【図５】蓄圧器の構成を示す同エンジンの平面図である。
【図６】高圧燃料ポンプの配置を示すエンジンの縦断面図である。
【図７】高圧燃料ポンプの配置を示すエンジンの横断面図である。
【図８】ロータリーピストンエンジンの制御に係る構成を示すブロック図である。
【図９】ロータリーピストンエンジンの運転に関するタイミングチャートである。
【図１０】熱発生パターンを比較した図である。
【図１１】第１及び第２インジェクタの配置に係る変形例を示す図３対応図である。
【図１２】蓄圧器の変形例を示す図５対応図である。
【図１３】レシプロエンジンの運転に関するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１    ロータリーピストンエンジン（直噴エンジン）
１１  吸気ポート
１５  第１インジェクタ（第１燃料噴射弁）
１６  第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）
２  ローター
３１  ローター収容室
６  エキセントリックシャフト
８  作動室
８１  高圧燃料ポンプ
８３  ポンプ駆動カム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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