JPH0586992A - Egr control device for inter-cylinder fuel-injection type engine - Google Patents

Egr control device for inter-cylinder fuel-injection type engine

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Publication number
JPH0586992A
JPH0586992A JP3278573A JP27857391A JPH0586992A JP H0586992 A JPH0586992 A JP H0586992A JP 3278573 A JP3278573 A JP 3278573A JP 27857391 A JP27857391 A JP 27857391A JP H0586992 A JPH0586992 A JP H0586992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
combustion chamber
exhaust
egr gas
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP3278573A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakimi Kono
誠公 河野
Yoshio Hotsuta
賀雄 堀田
Katsutoshi Morita
勝利 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP3278573A priority Critical patent/JPH0586992A/en
Publication of JPH0586992A publication Critical patent/JPH0586992A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】NOxとHCを低減し得る、排気ガスを燃焼室
に直接供給するEGRガス供給手段を提供する。 【構成】燃焼室1のほぼ中心に点火ギャップ8が配置さ
れ、燃焼室1には、燃料噴射弁9から直接燃料が噴射さ
れる。吸気弁5と主排気弁6とは、通常のタイミングで
エンジン回転数と同期して開閉される。副排気弁7は、
排気行程後半から吸気行程前半にかけて開かれる。これ
により、燃焼室1には、高温かつ多量のEGRガスが導
入される。多気筒エンジンのときは、ある気筒から排出
される排気ガスを他の気筒のEGRガスとして利用する
ことができる。この場合、排気の動的効果を利用して、
副排気弁7を通してのEGRガスの導入を効果的に行な
うこともできる。副排気弁7を用いる代りに、燃焼室近
傍にEGRガス貯留用の貯留室を形成して、この貯留室
と燃焼室との連通、遮断を行なう開閉弁を、膨張行程中
と圧縮行程中とでそれぞれ開くようにしてもよい。
(57) [Summary] (Correction) [Object] To provide an EGR gas supply means capable of reducing NOx and HC and directly supplying exhaust gas to a combustion chamber. An ignition gap 8 is arranged substantially in the center of a combustion chamber 1, and fuel is directly injected into the combustion chamber 1 from a fuel injection valve 9. The intake valve 5 and the main exhaust valve 6 are opened / closed at normal timing in synchronization with the engine speed. The sub exhaust valve 7 is
It is opened from the latter half of the exhaust stroke to the first half of the intake stroke. As a result, a high temperature and a large amount of EGR gas is introduced into the combustion chamber 1. In the case of a multi-cylinder engine, the exhaust gas discharged from a certain cylinder can be used as the EGR gas of another cylinder. In this case, using the dynamic effect of exhaust,
It is also possible to effectively introduce the EGR gas through the auxiliary exhaust valve 7. Instead of using the auxiliary exhaust valve 7, a storage chamber for storing EGR gas is formed in the vicinity of the combustion chamber, and an opening / closing valve for connecting and disconnecting the storage chamber and the combustion chamber is provided during the expansion stroke and the compression stroke. You may open each at.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は筒内燃料噴射式エンジン
のEGR制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR control device for a cylinder fuel injection engine.

【0002】[0002]

【従来技術】エンジンのなかには、特開昭58−154
825号公報に示すように、燃焼室に直接燃料を噴射す
るようにしたものがある。すなわち、燃料噴射弁から燃
焼室に直接燃料を噴射することによって、点火ギャップ
回りに燃料を集中させる成層化(層状化)を行なって、
燃費改善を図ろうとするものである。
2. Description of the Related Art Some engines include Japanese Patent Laid-Open No. 58-154.
As shown in Japanese Patent No. 825, there is one in which fuel is directly injected into a combustion chamber. That is, by injecting fuel directly from the fuel injection valve into the combustion chamber, the fuel is concentrated around the ignition gap to perform stratification (stratification),
It aims to improve fuel efficiency.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼室
に直接燃料を噴射する場合は、HCが増大するというあ
らたな問題を生じる。特に、この種のエンジンでは、排
気ガス温度も低くなり、希薄燃焼となるので、排気ガス
浄化触媒によるHC、NOxの低減ということがあまり
期待できないものとなる。
However, in the case of directly injecting fuel into the combustion chamber, there is a new problem that HC increases. In particular, in this type of engine, the exhaust gas temperature becomes low and the combustion becomes lean, so that reduction of HC and NOx by the exhaust gas purification catalyst cannot be expected so much.

【0004】したがって、本発明の目的は、HCおよび
NOxを低減し得るようにした筒内燃料噴射式エンジン
のEGR制御装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an EGR control device for a cylinder fuel injection engine which can reduce HC and NOx.

【0005】上記目的を達成するため、本発明にあって
は、基本的には、高温のEGRガスを利用した燃焼を行
なわせるようにしてある。すなわち、EGRを行なうこ
とにより燃焼速度の増大を抑制してNOxが低減され
る。また、高温のEGRガスによって燃料の酸化が促進
されてHCそのものの発生が低減されると共に、排気ガ
ス温度も十分上昇するので触媒も十分活性化されて、全
体としてHCも十分に低減される。
In order to achieve the above object, the present invention is basically designed to perform combustion utilizing high temperature EGR gas. That is, performing EGR suppresses an increase in combustion speed and reduces NOx. Further, the high temperature EGR gas promotes the oxidation of the fuel to reduce the generation of HC itself, and the exhaust gas temperature rises sufficiently so that the catalyst is sufficiently activated and the HC as a whole is sufficiently reduced.

【0006】具体的には、本発明の基本構成は、次のよ
うになっている。すなわち燃焼室に直接燃料を噴射する
ようにした筒内噴射式エンジンにおいて、排気ガスを吸
気通路内の吸入空気とあらかじめ混合することなく燃焼
室に直接供給するEGRガス供給手段を備えている、よ
うな構成としてある。
Specifically, the basic structure of the present invention is as follows. That is, an in-cylinder injection type engine in which fuel is directly injected into a combustion chamber is equipped with EGR gas supply means for directly supplying exhaust gas to the combustion chamber without premixing exhaust gas with intake air in the intake passage. It has a unique structure.

【0007】上述のような基本構成とされる本発明にお
いては、要求されるEGRガスとしては高温かつかなり
多量なものとなる。このような要求を満足するため、本
発明においては、この高温かつ多量のEGRガスを得る
ため、次のようにしてある。第1に、次のような構成と
される。すなわち、吸気弁により開閉される吸気ポ−ト
と、主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、燃焼室
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内の混合気
の着火を行なう点火ギャップと、副排気弁により開閉さ
れる副排気ポ−トと、を備え、前記副排気弁の開弁時期
が、少なくとも排気行程後半から吸気行程前半となるよ
うに設定されている、ような構成とされる。
In the present invention having the basic structure as described above, the required EGR gas is a high temperature and a considerably large amount. In order to satisfy such requirements, in the present invention, in order to obtain a high temperature and a large amount of EGR gas, the following is performed. First, it has the following configuration. That is, an intake port opened / closed by an intake valve, a main exhaust port opened / closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and ignition of a mixture in the combustion chamber. An ignition gap and an auxiliary exhaust port opened and closed by the auxiliary exhaust valve are provided, and the opening timing of the auxiliary exhaust valve is set to be at least from the latter half of the exhaust stroke to the first half of the intake stroke. It is composed.

【0008】第2に、次のような構成とされる。すなわ
ち、吸気弁により開閉される吸気ポ−トと、主排気弁に
より開閉される主排気ポ−トと、燃焼室に直接燃料を噴
射する燃料噴射弁と、燃焼室内の混合気の着火を行なう
点火ギャップと、燃焼室に接続され、EGRガスを貯留
しておくための貯留室と、前記貯留室と燃焼室との間に
介在され、膨張行程中および圧縮行程中にそれぞれ開か
れる開閉弁と、を備えた構成とされる。
Secondly, it has the following configuration. That is, an intake port opened / closed by an intake valve, a main exhaust port opened / closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and ignition of a mixture in the combustion chamber. An ignition gap, a storage chamber connected to the combustion chamber for storing EGR gas, and an on-off valve interposed between the storage chamber and the combustion chamber and opened during the expansion stroke and the compression stroke, respectively. , Is provided.

【0009】第3に、次のような構成とされる。すなわ
ち、各気筒がそれぞれ、吸気弁により開閉される吸気ポ
−トと、主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、燃
焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内の混
合気の着火を行なう点火ギャップと、副排気弁により開
閉される副排気ポ−トと、を備えた多気筒エンジンであ
って、前記副排気弁が吸気行程あるいは圧縮行程前半に
開弁されるように設定され、一の気筒の副排気ポ−トが
他の気筒の主排気ポ−トに接続されて、少なくとも所定
運転領域において該他の気筒の主排気弁の開閉に伴って
生じる排気脈動が該一の気筒の副排気弁の開弁時期に到
達するように排気経路長さが設定されている、ような構
成とされる。
Thirdly, the following configuration is adopted. That is, each cylinder has an intake port opened and closed by an intake valve, a main exhaust port opened and closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber, and a mixture in the combustion chamber. A multi-cylinder engine having an ignition gap for igniting air and an auxiliary exhaust port opened and closed by an auxiliary exhaust valve, wherein the auxiliary exhaust valve is opened in the first half of an intake stroke or a compression stroke. , The auxiliary exhaust port of one cylinder is connected to the main exhaust port of another cylinder, and an exhaust pulsation caused by opening and closing of the main exhaust valve of the other cylinder is generated at least in a predetermined operation region. The exhaust path length is set so that the opening timing of the auxiliary exhaust valve of the one cylinder is reached.

【0010】第4に、次のような構成とされる。すなわ
ち、各気筒がそれぞれ、吸気弁により開閉される吸気ポ
−トと、主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、燃
焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内の混
合気の着火を行なう点火ギャップと、副排気弁により開
閉される副排気ポ−トと、を備えた多気筒エンジンであ
って、排気通路が、前記各主排気ポ−トと前記各副排気
ポ−トとを互いに連通させるように構成されている、よ
うな構成とされる。
Fourthly, the following configuration is adopted. That is, each cylinder has an intake port opened and closed by an intake valve, a main exhaust port opened and closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber, and a mixture in the combustion chamber. A multi-cylinder engine having an ignition gap for igniting air and an auxiliary exhaust port opened / closed by an auxiliary exhaust valve, wherein an exhaust passage has each of the main exhaust port and each of the auxiliary exhaust ports. -Is configured to communicate with each other.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明によれば、高温かつ多量のEGR
ガスを利用してHCおよびNOxを低減することができ
る。
According to the present invention, a high temperature and a large amount of EGR are used.
The gas can be used to reduce HC and NOx.

【0012】請求項2に記載したような構成とすること
により、副排気弁を利用して、高温かつ多量のEGRガ
スを燃焼室内に確実に所定タイミングで導入することが
できる。
With the configuration as described in claim 2, it is possible to reliably introduce a high temperature and a large amount of EGR gas into the combustion chamber at a predetermined timing by utilizing the auxiliary exhaust valve.

【0013】請求項6に記載したような構成とすること
により、EGRガス貯留室と開閉弁とを利用して、高温
かつ多量のEGRガスを燃焼室内に確実に所定タイミン
グで導入することができる。
With the structure as described in claim 6, a high temperature and a large amount of EGR gas can be surely introduced into the combustion chamber at a predetermined timing by utilizing the EGR gas storage chamber and the opening / closing valve. ..

【0014】請求項15に記載したような構成とするこ
とにより、HC、NOxの低減が特に要求されるような
所定の運転領域で、排気の動的効果を利用して、副排気
弁を通して高温かつ多量のEGRガスを燃焼室へ導入す
ることができる。
According to the structure described in claim 15, in a predetermined operation region where reduction of HC and NOx is particularly required, the dynamic effect of exhaust is utilized to increase the temperature through the auxiliary exhaust valve. Moreover, a large amount of EGR gas can be introduced into the combustion chamber.

【0015】請求項17に記載したような構成とするこ
とにより、他の気筒の排気ガスをも有効に利用して、高
温かつ多量のEGRガスを燃焼室内に導入することがで
きる。本発明の好ましい態様およびその利点は、以下の
実施例の説明から明らかとなる。
With the structure as set forth in claim 17, the exhaust gas of the other cylinders can be effectively utilized to introduce a high temperature and a large amount of EGR gas into the combustion chamber. Preferred aspects of the invention and advantages thereof will become apparent from the description of the examples below.

【0016】[0016]

【実施例】図1において、1は燃焼室で、この燃焼室1
には、吸気ポ−ト2、主排気ポ−ト3、副排気ポ−ト4
が開口されている。吸気ポ−ト2は吸気弁5により、主
排気ポ−ト3は主排気弁6により、エンジンの回転に同
期して周知のタイミングで開閉される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 1 is a combustion chamber, and this combustion chamber 1
Intake port 2, main exhaust port 3, auxiliary exhaust port 4
Is opened. The intake port 2 is opened and closed by an intake valve 5 and the main exhaust port 3 is opened and closed by a main exhaust valve 6 at a known timing in synchronization with the rotation of the engine.

【0017】副排気ポ−ト4は、副排気弁7によってエ
ンジンの回転に同期して開閉されるが、その開閉タイミ
ングは、図2に示すようになっている。すなわち、副排
気弁7は、排気行程後半から吸気行程前半にかけて開か
れる。より具体的には、副排気弁4は、吸気弁5が開き
始める前に開かれて、主排気弁6が閉じられた後かなり
遅れて閉じられる。上記副排気ポ−ト4すなわち副排気
弁7の最大有効開口面積は、主排気ポ−ト3すなわち主
排気弁6の最大有効開口面積の1/4以下、より具体的
には1/6〜1/4の範囲に設定されている。
The sub-exhaust port 4 is opened / closed by the sub-exhaust valve 7 in synchronism with the rotation of the engine, and its opening / closing timing is as shown in FIG. That is, the sub exhaust valve 7 is opened from the latter half of the exhaust stroke to the first half of the intake stroke. More specifically, the sub exhaust valve 4 is opened before the intake valve 5 starts to open, and is closed considerably after the main exhaust valve 6 is closed. The maximum effective opening area of the auxiliary exhaust port 4, that is, the auxiliary exhaust valve 7 is 1/4 or less of the maximum effective opening area of the main exhaust port 3, that is, the main exhaust valve 6, and more specifically, 1/6 to It is set in the range of 1/4.

【0018】上記各弁5〜7は、エンジンと同期回転さ
れるカムシャフト(図示略)によって開閉駆動されるも
のである。また、燃焼室1の略中心部には点火ギャップ
8が配置され、またこの燃焼室1に対して直接燃料を噴
射する燃料噴射弁9が設けられている。
The valves 5 to 7 are opened and closed by a cam shaft (not shown) which is rotated in synchronization with the engine. Further, an ignition gap 8 is arranged substantially in the center of the combustion chamber 1, and a fuel injection valve 9 for directly injecting fuel into the combustion chamber 1 is provided.

【0019】以上のような構成において、副排気弁7
が、排気行程後半から吸気行程前半にかけて開かれる。
これにより、吸気行程中に、副排気ポ−ト4を通して、
高温かつ多量の排気ガスすなわちEGRガスが燃焼室2
に導入される。このEGRガスの導入により、急速燃焼
が抑制されて、NOxが低減される。
In the above structure, the auxiliary exhaust valve 7
However, it is opened from the latter half of the exhaust stroke to the first half of the intake stroke.
As a result, during the intake stroke, through the auxiliary exhaust port 4,
A large amount of high-temperature exhaust gas, that is, EGR gas, is generated in the combustion chamber 2
Will be introduced to. By introducing this EGR gas, rapid combustion is suppressed and NOx is reduced.

【0020】また、高温のEGRガスが多量に燃焼室1
に導入されることにより、燃料(混合気)の酸化が促進
されるので、燃焼室1内で発生するHCそのものが低減
される。これに加えて、排出される排気ガスそのものの
温度もかなり高くなるので、排気通路に触媒(酸化触媒
で図示略)を設けた場合はこの触媒も十分活性化され
て、HCが大幅に低減されることになる。
Further, a large amount of high temperature EGR gas is used in the combustion chamber 1.
Introduced into the fuel cell promotes the oxidation of the fuel (fuel mixture), so that HC itself generated in the combustion chamber 1 is reduced. In addition to this, since the temperature of the exhaust gas itself that is discharged becomes considerably high, when a catalyst (an oxidation catalyst, not shown) is provided in the exhaust passage, this catalyst is also sufficiently activated and HC is significantly reduced. Will be.

【0021】副排気ポ−ト4すなわち副排気弁7は、実
質的にエンジン低回転時にのみ作用するものとなる。す
なわち、前述した主排気ポ−ト3(主排気弁6)に対す
る最大有効開口面積の設定上、エンジン低回転時では、
副排気弁7を通過して燃焼室1へ導入されるEGRガス
量の吸気量全体に占める割合が十分高くなって、前述の
HC、NOxの低減作用が十分行なわれる。
The sub-exhaust port 4 or sub-exhaust valve 7 operates substantially only when the engine is running at low engine speed. That is, due to the setting of the maximum effective opening area for the main exhaust port 3 (main exhaust valve 6) described above, at the time of low engine speed,
The ratio of the amount of EGR gas that passes through the auxiliary exhaust valve 7 and is introduced into the combustion chamber 1 to the total amount of intake air is sufficiently high, and the above-described action of reducing HC and NOx is sufficiently performed.

【0022】これに対して、エンジン高回転時には、通
気抵抗の小さい主排気弁6(主排気ポ−ト3)を通って
大気へ放出される割合が増加する一方、通気抵抗が大き
くなる副排気弁7を通して燃焼室1へ導入されるEGR
ガスの量が減少するので、換言すれば、EGRガス量の
吸気量全体に占める割合が極端に小さくなって、副排気
弁7(副排気ポ−ト4)は事実上存在しないのと同程度
のものとなる。
On the other hand, when the engine is running at high speed, the proportion of air discharged through the main exhaust valve 6 (main exhaust port 3) having a small ventilation resistance to the atmosphere increases, while the auxiliary exhaust gas having a large ventilation resistance increases. EGR introduced into combustion chamber 1 through valve 7
Since the amount of gas decreases, in other words, the ratio of the amount of EGR gas to the total amount of intake becomes extremely small, and the auxiliary exhaust valve 7 (auxiliary exhaust port 4) is virtually the same as it does not exist. Will be the one.

【0023】上述のように、エンジン低回転時にのみ副
排気弁7を通して多量EGRガスを燃焼室1へ導入する
には、例えば可変バルブタイミング機構を副排気弁7の
駆動系に組込むことことにより達成するようにしてもよ
い。ただし、可変バルブタイミング機構を用いるのは、
構造が複雑になると共にコストも大幅に上昇するので、
前述のような最大有効開口面積の設定としておけば、可
変バルブタイミング機構を用いることなく同じような効
果が得られることになって有利である。
As described above, in order to introduce a large amount of EGR gas into the combustion chamber 1 through the auxiliary exhaust valve 7 only when the engine speed is low, it is achieved by incorporating a variable valve timing mechanism into the drive system of the auxiliary exhaust valve 7, for example. You may do so. However, the variable valve timing mechanism is used
Since the structure will be complicated and the cost will increase significantly,
Setting the maximum effective opening area as described above is advantageous because the same effect can be obtained without using the variable valve timing mechanism.

【0024】ここで、実施例では、燃焼室1内での混合
気の平均空燃比は、理論空燃比よりもリ−ンとなるよう
に設定されているが、燃料噴射弁9から噴射された燃料
の層状化によって点火ギャップ8付近の空燃比はリッチ
となり、確実な着火が得られる。また、実施例では、吸
気ポ−ト2をいわゆるヘリカルポ−トとして、これによ
って生成される吸気スワ−ルによって、十分な燃焼安定
性をも確保するものとなっている。勿論、吸気ポ−ト2
をストレ−トポ−トとして形成することもできるが、こ
の場合は、吸気ポ−ト2を燃焼室1の接線方向に指向さ
せて、吸気スワ−ルを生成するようにするのが好まし
い。
Here, in the embodiment, although the average air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 1 is set to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, it is injected from the fuel injection valve 9. By stratifying the fuel, the air-fuel ratio near the ignition gap 8 becomes rich, and reliable ignition is obtained. Further, in the embodiment, the intake port 2 is a so-called helical port, and the intake swirl generated thereby ensures sufficient combustion stability. Of course, intake port 2
Can be formed as a straight port, but in this case, it is preferable to direct the intake port 2 in the tangential direction of the combustion chamber 1 to generate the intake swirl.

【0025】副排気弁7は、図3に示すように、主排気
弁6の開タイミングよりも早いタイミングで開くように
してもよい。この場合は、膨張行程中にある排気ガスを
早い時期に排気経路に排出して、触媒の活性化を行なう
上で好ましいものとなる。
As shown in FIG. 3, the auxiliary exhaust valve 7 may be opened at a timing earlier than the opening timing of the main exhaust valve 6. In this case, it is preferable to exhaust the exhaust gas in the expansion stroke to the exhaust path at an early stage to activate the catalyst.

【0026】図4〜図6は、本発明の他の実施例を示す
ものであり、EGRガス貯留用の貯留室を設けた場合の
例を示す。なお、前記実施例と同一構成要素に同一符号
を用いてその説明は省略する(このことは、以下のさら
に別の実施例についても同じ)。
4 to 6 show another embodiment of the present invention, showing an example in which a storage chamber for storing EGR gas is provided. The same components as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted (this is the same for the following other embodiments).

【0027】先ず、図4において、11はシリンダヘッ
ド、12はシリンダブロック、13はピストンであり、
ピストン13の頂面の形状設定により、燃焼室1がカル
デラ型として構成とされている。すなわち、ピストン1
3の頂面には、その中央部において略半球状の中心凹部
14が形成されると共に、該中心凹部を取り巻く環状凹
部15が形成されている。この両凹部14、15に対応
して、図4一点鎖線で示すように、これに嵌合するよう
な形状の凸部16、17がシリンダヘッド11の下面に
形成されている。ただし、凸部16、17には適宜切欠
等が形成されて、後述する点火ギャップへの混合気の接
触、燃料噴射弁からの燃料噴射、EGRガス貯留室から
のEGRガス噴射の妨げとならないようにされている。
First, in FIG. 4, 11 is a cylinder head, 12 is a cylinder block, and 13 is a piston.
The combustion chamber 1 is configured as a caldera type by setting the shape of the top surface of the piston 13. That is, piston 1
On the top surface of 3, there is formed a central recess 14 having a substantially hemispherical shape, and an annular recess 15 surrounding the center recess. Corresponding to the both recesses 14 and 15, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4, protrusions 16 and 17 shaped to fit into the recesses are formed on the lower surface of the cylinder head 11. However, notches or the like are appropriately formed in the convex portions 16 and 17 so as not to interfere with the contact of the air-fuel mixture with the ignition gap described later, the fuel injection from the fuel injection valve, and the EGR gas injection from the EGR gas storage chamber. Has been

【0028】図4、図5中、21は燃料噴射弁、22は
点火ギャップ、23は貯留室、24は開閉弁である。燃
料噴射弁21は、シリンダヘッド11に取付けられて、
ピストン13が上死点付近に位置したときの中心凹部1
4内に向けて燃料噴射するように指向されている。ま
た、点火ギャップ22は、中心凹部14の中心に位置す
るようにシリンダヘッド11に取付けられている。
In FIGS. 4 and 5, 21 is a fuel injection valve, 22 is an ignition gap, 23 is a storage chamber, and 24 is an opening / closing valve. The fuel injection valve 21 is attached to the cylinder head 11,
Center recess 1 when piston 13 is located near top dead center
4 is directed to inject fuel toward the inside. The ignition gap 22 is attached to the cylinder head 11 so as to be located at the center of the central recess 14.

【0029】貯留室23は、シリンダヘッド1に形成さ
れて、連通路25を介して、燃焼室1と連通される。こ
の燃焼室1と連通路25との間に、開閉弁24が配置さ
れる。より具体的には、開閉弁24は、カムシャフトに
より開閉駆動されるステム型とされて、弁体24aおよ
び弁室24bを有して、弁室24bが弁体24aの上下
動すなわち開閉動によって燃焼室1と連通、遮断され
る。そして、上記連通路25が弁室24bに対して開口
されているが、その指向方向は、ピストン13が上死点
付近にあるときの中心凹部14内となるように設定され
ている。
The storage chamber 23 is formed in the cylinder head 1 and communicates with the combustion chamber 1 via a communication passage 25. An on-off valve 24 is arranged between the combustion chamber 1 and the communication passage 25. More specifically, the on-off valve 24 is of a stem type that is driven to open and close by a cam shaft, has a valve body 24a and a valve chamber 24b, and the valve chamber 24b moves up and down, that is, opens and closes. It communicates with the combustion chamber 1 and is shut off. The communication passage 25 is opened to the valve chamber 24b, but its directing direction is set so as to be in the central recess 14 when the piston 13 is near the top dead center.

【0030】上記開閉弁24(の弁体24a)の開閉タ
イミングは、図6に示すように設定されている。すなわ
ち、開閉弁24は、排気弁6が開かれる前に開かれた
後、排気行程の途中で閉じられ、さらに吸気行程の途中
でさらにもう1回開かれた後、吸気弁5が閉じられた後
閉じられる。
The opening / closing timing of (the valve body 24a of) the opening / closing valve 24 is set as shown in FIG. That is, the on-off valve 24 is opened before the exhaust valve 6 is opened, then closed in the middle of the exhaust stroke, and then opened once more in the middle of the intake stroke, and then the intake valve 5 is closed. Closed after.

【0031】以上のような構成において、開閉弁24が
膨張行程中に開かれていることにより貯留室24に高温
かつ多量のEGRガスが一旦貯留される。そして、貯留
室24に貯留されたEGRガスは、吸気行程途中で再び
開閉弁24が開かれたときに、連通路25、弁室24b
を通して、燃焼室1のうち貯留室凹部14に向けて噴射
される。
In the above structure, the opening / closing valve 24 is opened during the expansion stroke, so that a high temperature and a large amount of EGR gas is temporarily stored in the storage chamber 24. The EGR gas stored in the storage chamber 24 is communicated with the communication passage 25 and the valve chamber 24b when the opening / closing valve 24 is opened again during the intake stroke.
Is injected toward the storage chamber recess 14 of the combustion chamber 1.

【0032】これにより、高温かつ多量のEGRガスが
燃焼室1へ供給されて、前記実施例と同様に、HCおよ
びNOxが低減される。特に、中心凹部14に対して燃
料が集中される一方、この燃料が集中される部分にEG
Rガスが集中されるので、中心凹部14での燃料のミキ
シング(霧化)向上、中心凹部14すなわち点火ギャッ
プ22付近での燃料の集中化、中心凹部14壁面からの
燃料蒸発性向上等の相乗効果によって、HCおよびNO
xの低減がより効果的に行なわれるのは勿論のこと、着
火性の向上やその後の燃焼性改善も十分に図られること
になる。
As a result, a high temperature and a large amount of EGR gas is supplied to the combustion chamber 1, and HC and NOx are reduced as in the above-described embodiment. In particular, while the fuel is concentrated on the central recess 14, the EG is concentrated on the portion where the fuel is concentrated.
Since the R gas is concentrated, the mixing (atomization) of the fuel in the central recess 14 is improved, the fuel is concentrated in the central recess 14, that is, in the vicinity of the ignition gap 22, and the fuel evaporation from the wall surface of the central recess 14 is improved. Depending on the effect, HC and NO
Not only is the reduction of x performed more effectively, but also the improvement of the ignitability and the subsequent improvement of the flammability are sufficiently achieved.

【0033】図7は、図4の場合において、連通路25
すなわち貯留室23からのEGRガスの指向方向を、点
火ギャップ22としたものである。すなわち、高温のE
GRガスによって点火ギャップ22およびその付近を高
温化して、着火性をより高めたものとなっている。
FIG. 7 shows the communication passage 25 in the case of FIG.
That is, the ignition gap 22 is oriented in the directing direction of the EGR gas from the storage chamber 23. That is, high temperature E
The GR gas raises the temperature of the ignition gap 22 and its vicinity to increase the ignitability.

【0034】図8は、図4の場合において、連通路25
すなわち貯留室23からのEGRガスの指向方向を、燃
料噴射弁21からの噴射燃料に対して、相対向する方向
から衝突させるように設定したものである。この場合
は、噴射燃料のミキシングが良好となる(燃料の霧化促
進)。なお、図8のものは、図4のものに比して、中心
凹部14をより大径として、EGRガスと衝突した燃料
が燃焼室外周側へ拡散するのを極力防止するようにして
ある。また、かつ環状凹部15との境界となる隔壁に、
周方向等間隔に所定数の切欠13aを形成して、中心凹
部14で発生された火炎の環状凹部15側への火炎伝幡
を促進するようにしてある。
FIG. 8 shows the communication passage 25 in the case of FIG.
That is, the directing direction of the EGR gas from the storage chamber 23 is set so as to collide with the fuel injected from the fuel injection valve 21 from the opposite directions. In this case, the mixing of the injected fuel becomes good (fuel atomization promotion). 8 has a larger diameter in the central recess 14 than that of FIG. 4, so that the fuel colliding with the EGR gas is prevented from diffusing to the outer peripheral side of the combustion chamber as much as possible. In addition, in the partition wall that is the boundary with the annular recess 15,
A predetermined number of notches 13a are formed at equal intervals in the circumferential direction to promote the flame spread of the flame generated in the central recess 14 to the annular recess 15 side.

【0035】図9は、図8のものにおいて、貯留室23
からのEGRガスを中心凹部14の底面に沿うように供
給して、この中心凹部14の底面が有する曲がり形状を
利用してEGRガスを中心凹部14部分での渦流とし、
当該中心凹部14内にEGRガスおよび燃料を十分にと
どまるようにしたものである。なお、図9の場合は、切
欠き13aを形成していない。
FIG. 9 is the same as that of FIG.
Is supplied along the bottom surface of the central concave portion 14, and the EGR gas is made into a vortex flow in the central concave portion 14 by utilizing the curved shape of the bottom surface of the central concave portion 14,
The EGR gas and the fuel are sufficiently retained in the central recess 14. In addition, in the case of FIG. 9, the notch 13a is not formed.

【0036】図10は、図5のものにおいて、貯留室2
3からのEGRガスの指向方向を、燃焼室1のほぼ接線
方向、すなわち吸気スワ−ルに相対向する方向に設定し
たものである。この場合は、吸気スワ−ルとEGRガス
とが衝突することにより、両者共に燃焼室1の中心に向
かう方向に偏向されて、中心凹部14すなわち点火ギャ
ップ22付近にEGRガスが導入されるようにしたもの
である。
FIG. 10 differs from that of FIG. 5 in that the storage chamber 2
The direction of the EGR gas from 3 is set substantially in the tangential direction of the combustion chamber 1, that is, in the direction opposite to the intake swirl. In this case, when the intake swirl and the EGR gas collide with each other, both are deflected toward the center of the combustion chamber 1 so that the EGR gas is introduced into the central concave portion 14, that is, near the ignition gap 22. It was done.

【0037】図11は、図4、図7、図8における弁室
24bの容積を十分大きくして、当該弁室24bを貯留
室23として兼用させたものである。この場合、弁室2
4bすなわち貯留室23の冷却を防ぐため、貯留室23
の周囲に冷却水通路26、27を形成してある。また、
貯留室23からのEGRガスの噴射方向を特定するた
め、図12にも示すように、弁体24aの上面に、周方
向一部のみを切欠いた縦壁28を形成してある。そし
て、弁体24aは、回り止めされている。
In FIG. 11, the volume of the valve chamber 24b in FIGS. 4, 7 and 8 is made sufficiently large so that the valve chamber 24b also serves as the storage chamber 23. In this case, valve chamber 2
4b, that is, to prevent cooling of the storage chamber 23,
Cooling water passages 26 and 27 are formed around. Also,
In order to specify the injection direction of the EGR gas from the storage chamber 23, as shown in FIG. 12, a vertical wall 28 is formed on the upper surface of the valve body 24a by cutting out only a part in the circumferential direction. The valve body 24a is stopped from rotating.

【0038】この図11では、エンジンの運転状態特に
エンジン負荷に応じて、貯留室23に貯留されたEGR
ガスを燃焼室1へ噴射する際の開閉弁24の開タイミン
グを変更するようにしてある。具体的には、エンジン負
荷が小さいときは、大きいときに比して、開閉弁24の
開時期を早める。開閉弁24の開時期が早いということ
は、貯留室23の圧力が燃焼室1の圧力よりもより十分
高い時期開くことになり(圧力差大)、この圧力差が大
きいときは小さいときに比して、貯留室23から噴射さ
れるEGRガスの広がり角が小さくなる。
In FIG. 11, the EGR stored in the storage chamber 23 depends on the operating condition of the engine, especially the engine load.
The opening timing of the on-off valve 24 when the gas is injected into the combustion chamber 1 is changed. Specifically, when the engine load is small, the opening timing of the on-off valve 24 is advanced as compared to when the engine load is large. The fact that the opening timing of the on-off valve 24 is early means that the opening time of the storage chamber 23 is sufficiently higher than the pressure of the combustion chamber 1 (the pressure difference is large). Then, the spread angle of the EGR gas injected from the storage chamber 23 becomes smaller.

【0039】したがって、高負荷時にはEGRガスの広
がり角が小さくなって、EGRガスが中心凹部14に集
中する傾向となり、NOx低減の上で好ましいものとな
る。また、低負荷時にはEGRガスの広がり角が大きく
なって、EGRガスが燃焼室1でより広く分散されるこ
とになり、筒内温度を全般的に上昇させて、HC低減の
上で好ましいものとなる。
Therefore, when the load is high, the spread angle of the EGR gas becomes small, and the EGR gas tends to concentrate in the central concave portion 14, which is preferable for reducing NOx. Further, when the load is low, the spread angle of the EGR gas becomes large, and the EGR gas is more widely dispersed in the combustion chamber 1, which generally increases the in-cylinder temperature, which is preferable in reducing HC. Become.

【0040】図13に示すように、弁体24aの上部を
円柱状弁部24cとして構成して、この円柱状弁部24
cによって、貯留室23と燃焼室1とを連通する連通路
29を開閉するようにすることもできる。この場合は、
弁体24a(24c)の回り止めを別途行なうことが不
用になり、かつ貯留室23内からのEGRガスの燃焼室
1への指向性を高めることができる。
As shown in FIG. 13, the upper portion of the valve body 24a is formed as a cylindrical valve portion 24c, and the cylindrical valve portion 24 is formed.
It is also possible to open and close the communication passage 29 that connects the storage chamber 23 and the combustion chamber 1 with c. in this case,
It is not necessary to separately prevent the valve body 24a (24c) from rotating, and the directivity of the EGR gas from the inside of the storage chamber 23 to the combustion chamber 1 can be enhanced.

【0041】図14は、図5のものにおいて、外部EG
Rをも利用した場合の例を示す。すなわち、排気通路3
1から導出されたEGR通路32を吸気ポ−ト2に連通
させる一方、このEGR通路32を燃焼室1のほぼ接線
方向に指向させてある。これにより、EGR通路32か
ら燃焼室1へ導入されるEGRガスは、燃焼室外周に沿
った流れとなって、燃焼室外周縁部の冷却損失を低減さ
せると共に、この外周縁部の燃料の酸化が促進される。
この場合、EGR通路32に絞り弁33を設けて、外部
EGRの必要量に応じて絞り弁33の開度を調整するの
が好ましい。
FIG. 14 is the same as that of FIG.
An example in which R is also used is shown. That is, the exhaust passage 3
The EGR passage 32 derived from 1 is communicated with the intake port 2, while the EGR passage 32 is oriented substantially tangentially to the combustion chamber 1. As a result, the EGR gas introduced into the combustion chamber 1 from the EGR passage 32 flows along the outer periphery of the combustion chamber to reduce the cooling loss in the outer peripheral edge of the combustion chamber and to oxidize the fuel in the outer peripheral edge. Be promoted.
In this case, it is preferable to provide the throttle valve 33 in the EGR passage 32 and adjust the opening degree of the throttle valve 33 according to the required amount of external EGR.

【0042】図15は、各気筒が基本的に図1に示すよ
うな構成とされた多気筒エンジンにおいて、排気の動的
効果すなわち脈動を利用して、副排気ポ−ト4からのE
GRガスの導入効果を高めるようにしたものである。す
なわち、図15では2気筒C1、C2の場合を例にし
て、各主排気ポ−ト3からの独立排気通路41A、41
Bと、各副排気ポ−ト4からの独立排気通路42A、4
2Bとを、共通排気通路43に接続してある。
FIG. 15 shows a multi-cylinder engine in which each cylinder is basically constructed as shown in FIG. 1 by utilizing the dynamic effect of exhaust gas, that is, pulsation, to obtain E from the sub-exhaust port 4.
This is intended to enhance the effect of introducing GR gas. That is, in FIG. 15, the case of the two cylinders C1 and C2 is taken as an example, and the independent exhaust passages 41A and 41 from each main exhaust port 3 are shown.
B and independent exhaust passages 42A, 4A from the respective sub-exhaust ports 4
2B and 2B are connected to the common exhaust passage 43.

【0043】各弁5〜7の開閉時期は、図16に示すよ
うに設定されている。そして、一方の気筒の主排気ポ−
ト3と他方の気筒の副排気ポ−ト4との間の排気通路長
さ関係を、主排気弁6が閉じたときに生じる正の圧力波
が、副排気弁7が開いている時期に当該副排気弁7に到
達するように設定されている。上述のような排気の動的
効果は、あるエンジン回転数付近すなわち同調回転数付
近でしか得られないが、この同調回転数がエンジン低回
転域となるように設定されている。
The opening and closing timings of the valves 5 to 7 are set as shown in FIG. Then, the main exhaust port of one cylinder
The exhaust passage length relationship between the port 3 and the sub-exhaust port 4 of the other cylinder is controlled by the positive pressure wave generated when the main exhaust valve 6 is closed when the sub-exhaust valve 7 is opened. It is set so as to reach the sub exhaust valve 7. The dynamic effect of the exhaust gas as described above can be obtained only near a certain engine speed, that is, near the tuning speed, but this tuning speed is set to be in the low engine speed range.

【0044】図17、図18は4つの気筒C1〜C4を
有する4気筒エンジンにおいて、ある気筒の主排気ポ−
トからの排気ガスを、他の気筒の副排気ポ−トからのE
GRガス導入用として利用した場合を示す。すなわち、
図17において、各気筒C1〜C4の主排気ポ−ト3か
ら伸びる独立排気通路51A〜51D同士が、連通排気
通路52によって連通され、この連通路52に対して、
各気筒C1〜C4の副排気ポ−ト4からの伸びる独立排
気通路53A〜53Dが接続されている。
FIGS. 17 and 18 show a main exhaust port of a cylinder in a four-cylinder engine having four cylinders C1 to C4.
The exhaust gas from the other cylinders to the E from the auxiliary exhaust port of the other cylinder.
The case where it is used for introducing GR gas is shown. That is,
In FIG. 17, the independent exhaust passages 51A to 51D extending from the main exhaust port 3 of each of the cylinders C1 to C4 are communicated with each other by a communication exhaust passage 52.
Independent exhaust passages 53A to 53D extending from the sub exhaust port 4 of the cylinders C1 to C4 are connected.

【0045】各独立排気通路53A〜53Dにはそれぞ
れ絞り弁54A〜54Dが配設されて、副排気ポ−ト4
を通してのEGRガス量の調整が可能とされているが、
この絞り弁54A〜54Dの開時期は吸気弁5の開時期
と一致されている。また、各独立排気通路51A〜51
Dには、連通排気通路52よりも下流側において絞り弁
55A〜55Dが配設されている。この絞り弁55A〜
55Dは、排気ガス量が少ないときに絞られるもので、
十分な排気ガス量があるときは全開とされる。
Throttle valves 54A to 54D are provided in the independent exhaust passages 53A to 53D, respectively.
Although it is possible to adjust the EGR gas amount through
The opening timing of the throttle valves 54A to 54D coincides with the opening timing of the intake valve 5. In addition, each of the independent exhaust passages 51A to 51
Throttle valves 55A to 55D are provided at D on the downstream side of the communication exhaust passage 52. This throttle valve 55A ~
The 55D is throttled when the amount of exhaust gas is small,
When there is a sufficient amount of exhaust gas, it is fully opened.

【0046】以上のような構成において、ある気筒の主
排気ポ−ト3から排出される排気ガスは、他の気筒にお
ける副排気ポ−ト4へのEGRガス用として用いられる
が、このような関係を図18に示してある。なお、図1
8は、点火順序が、C1、C3、C4、C2の順に設定
されている。
In the above structure, the exhaust gas discharged from the main exhaust port 3 of a cylinder is used as the EGR gas for the auxiliary exhaust port 4 of another cylinder. The relationship is shown in FIG. Note that FIG.
In No. 8, the ignition order is set to C1, C3, C4, and C2.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の一実施例を示す簡略平面図。FIG. 1 is a simplified plan view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図2は図1に示す構成の各弁の開閉時期を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing the opening / closing timing of each valve having the configuration shown in FIG.

【図3】図3は図1に示す各弁のうち副排気弁の開閉時
期の別の設定例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing another example of setting the opening / closing timing of the auxiliary exhaust valve among the valves shown in FIG. 1.

【図4】図4は貯留室にEGRガスを貯留する場合の一
例を示す側面断面図。
FIG. 4 is a side sectional view showing an example of a case where EGR gas is stored in a storage chamber.

【図5】図5は図4の燃焼室構成を示す簡略平面図。5 is a simplified plan view showing the structure of the combustion chamber of FIG.

【図6】図6は図4に示す各弁の開閉時期を示す図。6 is a diagram showing the opening / closing timing of each valve shown in FIG. 4;

【図7】図7は貯留室にEGRガスを貯留する場合の他
の例を示すもので、図4に対応した側面断面図。
FIG. 7 shows another example of the case where EGR gas is stored in the storage chamber, and is a side sectional view corresponding to FIG.

【図8】図8は貯留室にEGRガスを貯留する場合の他
の例を示すもので、図4に対応した側面断面図。
FIG. 8 is a side cross-sectional view corresponding to FIG. 4, showing another example of the case where EGR gas is stored in the storage chamber.

【図9】図9は貯留室にEGRガスを貯留する場合の他
の例を示すもので、図4に対応した要部側面断面図。
9 shows another example of the case where EGR gas is stored in the storage chamber, and is a side sectional view of a main part corresponding to FIG.

【図10】貯留室にEGRガスを貯留する場合の他の例
を示すもので、図5に対応した簡略平面図。
10 is a schematic plan view corresponding to FIG. 5, showing another example of the case where EGR gas is stored in the storage chamber.

【図11】図11は貯留室にEGRガスを貯留する場合
の他の例を示すもので、図4に対応した側面断面図。
FIG. 11 is a side cross-sectional view corresponding to FIG. 4, showing another example of the case where EGR gas is stored in the storage chamber.

【図12】図12は図11に示す開閉弁の弁体部分の一
部断面平面図。
12 is a partial cross-sectional plan view of a valve body portion of the on-off valve shown in FIG.

【図13】図13は貯留室にEGRガスを貯留する場合
の他の例を示すもので、図11に対応した要部側面断面
図。
FIG. 13 shows another example of the case where EGR gas is stored in the storage chamber, and is a side sectional view of a main part corresponding to FIG. 11.

【図14】図14は外部EGRをも行なうようにした場
合の例を示すもので、図5に対応した簡略平面図。
FIG. 14 is a schematic plan view corresponding to FIG. 5, showing an example of a case where external EGR is also performed.

【図15】図15は多気筒エンジンにおいて排気の動的
効果を利用してEGRを行なう場合の例を示す簡略平面
図。
FIG. 15 is a simplified plan view showing an example in which EGR is performed by utilizing a dynamic effect of exhaust gas in a multi-cylinder engine.

【図16】図16は図15に示す各弁の開閉時期を示す
図。
16 is a diagram showing the opening / closing timing of each valve shown in FIG.

【図17】図17は多気筒エンジンにおいてある気筒の
排気ガスを別の気筒のEGRガスとして利用する場合の
例を示す簡略平面図。
FIG. 17 is a simplified plan view showing an example in which exhaust gas of one cylinder is used as EGR gas of another cylinder in a multi-cylinder engine.

【図18】図18は図17の構成の場合における気筒間
における排気ガスのやりとりの関係を示す図。
18 is a diagram showing a relationship of exchange of exhaust gas between cylinders in the case of the configuration of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:燃焼室 2:吸気ポ−ト 3:主排気ポ−ト 4:副排気ポ−ト 5:吸気弁 6:主排気弁 7:副排気弁 8:点火ギャップ 9:燃料噴射弁 11:シリンダヘッド 12:シリンダブロック 13:ピストン 14:中心凹部(カルデラ型燃焼室) 15:環状凹部(カルデラ型燃焼室) 21:燃料噴射弁 22:点火ギャップ 23:貯留室 24:開閉弁 25、29:連通路 32:EGR通路 33:絞り弁 41A、41B:独立排気通路 42A、42B:独立排気通路 43:共通排気通路 51A〜51D:独立排気通路 52:共通排気通路 53A〜53D:独立排気通路 54A〜54D:絞り弁 55A〜55D:絞り弁 1: Combustion chamber 2: Intake port 3: Main exhaust port 4: Sub exhaust port 5: Intake valve 6: Main exhaust valve 7: Sub exhaust valve 8: Ignition gap 9: Fuel injection valve 11: Cylinder Head 12: Cylinder block 13: Piston 14: Central recess (caldera type combustion chamber) 15: Annular recess (caldera type combustion chamber) 21: Fuel injection valve 22: Ignition gap 23: Reservoir 24: Open / close valve 25, 29: Continuous Passage 32: EGR passage 33: Throttle valve 41A, 41B: Independent exhaust passage 42A, 42B: Independent exhaust passage 43: Common exhaust passage 51A to 51D: Independent exhaust passage 52: Common exhaust passage 53A to 53D: Independent exhaust passage 54A to 54D : Throttle valve 55A to 55D: Throttle valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 25/07 Z 8923−3G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display area F02M 25/07 Z 8923-3G

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃焼室に直接燃料を噴射するようにした筒
内噴射式エンジンにおいて、 排気ガスを吸気通路内の吸入空気とあらかじめ混合する
ことなく燃焼室に直接供給するEGRガス供給手段を備
えている、ことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジンの
EGR制御装置。
1. An in-cylinder injection engine in which fuel is directly injected into a combustion chamber, comprising EGR gas supply means for directly supplying exhaust gas to the combustion chamber without premixing exhaust gas with intake air in an intake passage. An EGR control device for a cylinder fuel injection engine, characterized in that
【請求項2】吸気弁により開閉される吸気ポ−トと、 主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、 燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、 燃焼室内の混合気の着火を行なう点火ギャップと、 副排気弁により開閉される副排気ポ−トと、を備え、 前記副排気弁の開弁時期が、少なくとも排気行程後半か
ら吸気行程前半となるように設定されている、ことを特
徴とする筒内燃料噴射式エンジンのEGR制御装置。
2. An intake port opened / closed by an intake valve, a main exhaust port opened / closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and an air-fuel mixture in a combustion chamber. An ignition gap for ignition and an auxiliary exhaust port opened / closed by an auxiliary exhaust valve are provided, and the opening timing of the auxiliary exhaust valve is set to be at least from the latter half of the exhaust stroke to the first half of the intake stroke. An EGR control device for a cylinder fuel injection engine characterized by the above.
【請求項3】請求項2において、 前記副排気弁を通しての燃焼室へのEGRガスの導入
が、実質的にエンジン低回転時にのみ行なわれるもの。
3. The EGR gas introduction according to claim 2, wherein the EGR gas is introduced into the combustion chamber through the auxiliary exhaust valve substantially only when the engine speed is low.
【請求項4】請求項3において、 前記副排気弁の最大有効開口面積が、前記主排気弁の最
大有効開口面積の1/4以下とされているもの。
4. The maximum effective opening area of the sub exhaust valve according to claim 3, which is not more than ¼ of the maximum effective opening area of the main exhaust valve.
【請求項5】請求項2において、 前記副排気弁が、前記主排気弁の開弁時期よりも早い時
期に開弁されるもの。
5. The sub exhaust valve according to claim 2, wherein the sub exhaust valve is opened earlier than the main exhaust valve is opened.
【請求項6】吸気弁により開閉される吸気ポ−トと、 主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、 燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、 燃焼室内の混合気の着火を行なう点火ギャップと、 燃焼室に接続され、EGRガスを貯留しておくための貯
留室と、 前記貯留室と燃焼室との間に介在され、膨張行程中およ
び圧縮行程中にそれぞれ開かれる開閉弁と、を備えてい
ることを特徴とする筒内燃料噴射式エンジンのEGR制
御装置。
6. An intake port opened / closed by an intake valve, a main exhaust port opened / closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and an air-fuel mixture in the combustion chamber. An ignition gap for ignition, a storage chamber connected to the combustion chamber for storing EGR gas, and a storage chamber interposed between the storage chamber and the combustion chamber and opened during the expansion stroke and the compression stroke, respectively. An EGR control device for a cylinder fuel injection engine, comprising: an on-off valve.
【請求項7】請求項6において、 燃焼室がカルデラ型燃焼室とされ、 前記貯留室に貯留されていたEGRガスの燃焼室へ向け
ての供給方向が、前記カルデラ型燃焼室の中心部とされ
ているもの。
7. The combustion chamber according to claim 6, wherein the combustion chamber is a caldera type combustion chamber, and the supply direction of the EGR gas stored in the storage chamber to the combustion chamber is the center of the caldera type combustion chamber. What has been done.
【請求項8】請求項6において、 前記貯留室に貯留されていたEGRガスの燃焼室へ向け
ての供給方向が、前記点火ギャップとされているもの。
8. The ignition gap according to claim 6, wherein the supply direction of the EGR gas stored in the storage chamber toward the combustion chamber is the ignition gap.
【請求項9】請求項6において、 前記貯留室に貯留されていたEGRガスの燃焼室へ向け
ての供給方向が、前記燃料噴射弁から噴射される燃料に
対して対向方向から衝突する方向とされているもの。
9. The direction according to claim 6, wherein the supply direction of the EGR gas stored in the storage chamber toward the combustion chamber is a direction in which the fuel injected from the fuel injection valve collides from a facing direction. What has been done.
【請求項10】請求項6において、 前記貯留室に貯留されていたEGRガスの燃焼室へ向け
ての供給方向が、吸気スワ−ルと対向する方向とされて
いるもの。
10. The method according to claim 6, wherein the EGR gas stored in the storage chamber is supplied to the combustion chamber in a direction opposite to the intake swirl.
【請求項11】請求項6において、 前記開閉弁の開タイミングが、エンジンの運転状態に応
じて変更されるもの。
11. The opening timing of the opening / closing valve according to claim 6, wherein the opening timing is changed according to the operating state of the engine.
【請求項12】請求項6において、 吸気ポ−トを介して燃焼室に排気ガスを供給する外部E
GR手段をさらに備えているもの。
12. The external E for supplying exhaust gas to a combustion chamber through an intake port according to claim 6.
What is further equipped with GR means.
【請求項13】請求項12において、 前記貯留室からのEGRガスが、燃焼室の中心部に向か
うように供給され、 前記外部EGR手段によるEGRガスが、燃焼室の外周
縁部に沿った流れとなるように供給されるもの。
13. The EGR gas from the storage chamber according to claim 12, wherein the EGR gas is supplied toward the center of the combustion chamber, and the EGR gas by the external EGR means flows along the outer peripheral edge of the combustion chamber. What is supplied to be.
【請求項14】請求項12において、 外部EGR手段によるEGRガス量を調整する調整手段
をさらに備えているもの。
14. The apparatus according to claim 12, further comprising adjusting means for adjusting the EGR gas amount by the external EGR means.
【請求項15】各気筒がそれぞれ、 吸気弁により開閉される吸気ポ−トと、 主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、 燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、 燃焼室内の混合気の着火を行なう点火ギャップと、 副排気弁により開閉される副排気ポ−トと、を備えた多
気筒エンジンであって、 前記副排気弁が吸気行程あるいは圧縮行程前半に開弁さ
れるように設定され、 一の気筒の副排気ポ−トが他の気筒の主排気ポ−トに接
続されて、少なくとも所定運転領域において該他の気筒
の主排気弁の開閉に伴って生じる排気脈動が該一の気筒
の副排気弁の開弁時期に到達するように排気経路長さが
設定されている、ことを特徴とする筒内燃料噴射式エン
ジンのEGR制御装置。
15. Each cylinder has an intake port opened and closed by an intake valve, a main exhaust port opened and closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and a combustion A multi-cylinder engine having an ignition gap for igniting an air-fuel mixture in a room and an auxiliary exhaust port opened and closed by an auxiliary exhaust valve, the auxiliary exhaust valve being opened in the first half of an intake stroke or a compression stroke. Is set so that the auxiliary exhaust port of one cylinder is connected to the main exhaust port of the other cylinder, and occurs at least in a predetermined operating region with opening / closing of the main exhaust valve of the other cylinder. An EGR control device for an in-cylinder fuel injection engine, wherein an exhaust path length is set so that exhaust pulsation reaches a valve opening timing of an auxiliary exhaust valve of the one cylinder.
【請求項16】請求項15において、 前記所定の運転領域が、エンジン低回転領域として設定
されているもの。
16. The engine operating system according to claim 15, wherein the predetermined operating range is set as a low engine speed range.
【請求項17】各気筒がそれぞれ、 吸気弁により開閉される吸気ポ−トと、 主排気弁により開閉される主排気ポ−トと、 燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、 燃焼室内の混合気の着火を行なう点火ギャップと、 副排気弁により開閉される副排気ポ−トと、を備えた多
気筒エンジンであって、 排気通路が、前記各主排気ポ−トと前記各副排気ポ−ト
とを互いに連通させるように構成されている、ことを特
徴とする筒内燃料噴射式エンジンのEGR制御装置。
17. Each cylinder has an intake port opened / closed by an intake valve, a main exhaust port opened / closed by a main exhaust valve, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and combustion. A multi-cylinder engine including an ignition gap for igniting an air-fuel mixture in a room, and an auxiliary exhaust port opened and closed by an auxiliary exhaust valve, wherein an exhaust passage has each of the main exhaust port and each of the main exhaust ports. An EGR control device for an in-cylinder fuel injection engine, wherein the EGR control device is configured to communicate with an auxiliary exhaust port.
【請求項18】請求項17において、 前記副排気ポ−トを通して燃焼室へ供給されるEGRガ
ス量を調整する調整手段をさらに備えているもの。
18. The apparatus according to claim 17, further comprising adjusting means for adjusting the amount of EGR gas supplied to the combustion chamber through the auxiliary exhaust port.
【請求項19】請求項6において、 前記開閉弁が、膨張行程中に開かれて排気行程途中で閉
じられ、かつ吸気行程中に開かれて圧縮行程途中で閉じ
られるもの。
19. The valve according to claim 6, wherein the on-off valve is opened during an expansion stroke and closed during an exhaust stroke, and is opened during an intake stroke and closed during a compression stroke.
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