JPH0586992A - 筒内燃料噴射式エンジンのｅｇｒ制御装置 - Google Patents

筒内燃料噴射式エンジンのｅｇｒ制御装置

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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
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JP
Japan
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valve
combustion chamber
exhaust
cylinder
egr gas
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Application number
JP3278573A
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English (en)
Inventor
Masakimi Kono
誠公 河野
Yoshio Hotsuta
賀雄 堀田
Katsutoshi Morita
勝利 森田
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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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

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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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）。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例を示す簡略平面図。
【図２】図２は図１に示す構成の各弁の開閉時期を示す
図。
【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。
【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。
【図５】図５は図４の燃焼室構成を示す簡略平面図。
【図６】図６は図４に示す各弁の開閉時期を示す図。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図１６】図１６は図１５に示す各弁の開閉時期を示す
図。
【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。
【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。
【符号の説明】
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
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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。
  11. 【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。
  12. 【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。
  13. 【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。
  14. 【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。
  15. 【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。
  16. 【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。
  17. 【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。
  18. 【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。
  19. 【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。
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