JPH06257447A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
エンジンの吸気装置Info
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- JPH06257447A JPH06257447A JP5048219A JP4821993A JPH06257447A JP H06257447 A JPH06257447 A JP H06257447A JP 5048219 A JP5048219 A JP 5048219A JP 4821993 A JP4821993 A JP 4821993A JP H06257447 A JPH06257447 A JP H06257447A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- air
- passage
- control valve
- combustion chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スワールコントロール弁の開閉に伴う混合気
流量の変動を抑え、これにより成層化及び空燃比リーン
化を果たして燃費向上を図る。 【構成】 常時開通の第1吸気ポート3、スワールコン
トロール弁18をもつ第2吸気ポート4に加え、加圧エ
アと燃料の混合気を供給するための加圧エア供給通路2
1及び混合気供給ポート7を燃焼室2に接続する。上記
加圧エア供給通路21と両吸気ポート3,4上流側の吸
気管16とをリリーフ通路44で接続し、スワールコン
トロール弁18の全閉時におけるリリーフ通路44内の
エア流量(リリーフ量)をスワールコントロール弁18
の開時におけるリリーフ量より多くするようにECU3
5及びソレノイドバルブ46で上記リリーフ量を制御す
る。
流量の変動を抑え、これにより成層化及び空燃比リーン
化を果たして燃費向上を図る。 【構成】 常時開通の第1吸気ポート3、スワールコン
トロール弁18をもつ第2吸気ポート4に加え、加圧エ
アと燃料の混合気を供給するための加圧エア供給通路2
1及び混合気供給ポート7を燃焼室2に接続する。上記
加圧エア供給通路21と両吸気ポート3,4上流側の吸
気管16とをリリーフ通路44で接続し、スワールコン
トロール弁18の全閉時におけるリリーフ通路44内の
エア流量(リリーフ量)をスワールコントロール弁18
の開時におけるリリーフ量より多くするようにECU3
5及びソレノイドバルブ46で上記リリーフ量を制御す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路とは別個に、
加圧エアと燃料とを混合させて燃焼室に供給する混合気
供給通路を備えたエンジンの吸気装置に関するものであ
る。
加圧エアと燃料とを混合させて燃焼室に供給する混合気
供給通路を備えたエンジンの吸気装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの吸気装置として、例え
ば実開昭62−18335号公報に示されるようなもの
が知られている。この装置では、燃焼室に空気を供給す
る第1および第2の吸気ポートに加え、混合気形成用の
第3吸気ポートが燃焼室に開口し、このポートに燃料噴
射弁が設けられるとともに、加圧エア供給用の過給機を
備えた連通路が接続されている。このポートの燃焼室へ
の開口部には、一定タイミングで開閉作動するタイミン
グ弁(第3吸気弁)が設けられ、その開弁時期は第1,
第2吸気ポートの吸気弁の開弁時期よりも遅く設定され
ている。また、上記第2吸気ポートにはスワールコント
ロール弁が設けられ、上記第1吸気ポートは常時開通さ
れているのに対し、第2吸気ポートは上記スワールコン
トロール弁の作動により運転状態に応じて適宜開閉され
るようになっている。
ば実開昭62−18335号公報に示されるようなもの
が知られている。この装置では、燃焼室に空気を供給す
る第1および第2の吸気ポートに加え、混合気形成用の
第3吸気ポートが燃焼室に開口し、このポートに燃料噴
射弁が設けられるとともに、加圧エア供給用の過給機を
備えた連通路が接続されている。このポートの燃焼室へ
の開口部には、一定タイミングで開閉作動するタイミン
グ弁(第3吸気弁)が設けられ、その開弁時期は第1,
第2吸気ポートの吸気弁の開弁時期よりも遅く設定され
ている。また、上記第2吸気ポートにはスワールコント
ロール弁が設けられ、上記第1吸気ポートは常時開通さ
れているのに対し、第2吸気ポートは上記スワールコン
トロール弁の作動により運転状態に応じて適宜開閉され
るようになっている。
【0003】このような装置では、上記第3吸気ポート
内で燃料と加圧エアとがミキシングされた上で、その混
合気が、上記第1吸気ポート等から吸入される空気とは
別に、吸気行程後半に燃焼室に送り込まれる。とくに低
負荷領域では、スワールコントロール弁によって第2吸
気ポートが閉じられた状態で第1吸気ポートからの吸気
により燃焼室内にスワールが生成されつつ、第3吸気ポ
ートから混合気が燃焼室中央部の点火プラグに向けて送
り込まれる。このようにして、点火プラグまわりに混合
気を偏在させ(成層化)、リーンバーンによる燃費を節
減しまたエミッションを改善することが図られている。
内で燃料と加圧エアとがミキシングされた上で、その混
合気が、上記第1吸気ポート等から吸入される空気とは
別に、吸気行程後半に燃焼室に送り込まれる。とくに低
負荷領域では、スワールコントロール弁によって第2吸
気ポートが閉じられた状態で第1吸気ポートからの吸気
により燃焼室内にスワールが生成されつつ、第3吸気ポ
ートから混合気が燃焼室中央部の点火プラグに向けて送
り込まれる。このようにして、点火プラグまわりに混合
気を偏在させ(成層化)、リーンバーンによる燃費を節
減しまたエミッションを改善することが図られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記装置において、燃
料と混合されるエアの供給流量が少なすぎると、燃料液
滴を十分に微粒化できないため、燃焼室内で成層化は果
たせても燃焼が不完全となり、HCの排出が増えてリー
ンリミットを向上させることができず、逆にエア流量が
多すぎると、燃焼室内での供給混合気のペネトレーショ
ン(貫徹力)が過剰に強くなり、混合気がピストントッ
プにまで至って点火プラグまわりに偏在させることがで
きなくなる。従って、上記装置においてリーンリミット
(稀薄燃焼限界;良好な燃焼状態を維持できる最大空燃
比)を高めるには、上記エア流量を適正な範囲内に収め
る必要がある。
料と混合されるエアの供給流量が少なすぎると、燃料液
滴を十分に微粒化できないため、燃焼室内で成層化は果
たせても燃焼が不完全となり、HCの排出が増えてリー
ンリミットを向上させることができず、逆にエア流量が
多すぎると、燃焼室内での供給混合気のペネトレーショ
ン(貫徹力)が過剰に強くなり、混合気がピストントッ
プにまで至って点火プラグまわりに偏在させることがで
きなくなる。従って、上記装置においてリーンリミット
(稀薄燃焼限界;良好な燃焼状態を維持できる最大空燃
比)を高めるには、上記エア流量を適正な範囲内に収め
る必要がある。
【0005】しかしながら、このような第3吸気ポート
付の吸気装置では、この第3吸気ポートに絞り弁等が設
けられることが多く、一般に第1吸気ポート及び第2吸
気ポートよりも第3吸気ポートでの通路抵抗が高い状態
にあるので、上記スワールコントロール弁の作動で第1
吸気ポートが閉から開の状態に切換えられることにより
燃焼室の開口開講面積が増大すると、これに伴って第3
吸気ポートを通じての混合気流量が急激に減少すること
となる。このようなスワールコントロール弁の開閉に伴
う混合気流量の変動が、混合気流量の安定化制御の大き
な妨げとなっており、リーンリミット向上を困難にして
いる。
付の吸気装置では、この第3吸気ポートに絞り弁等が設
けられることが多く、一般に第1吸気ポート及び第2吸
気ポートよりも第3吸気ポートでの通路抵抗が高い状態
にあるので、上記スワールコントロール弁の作動で第1
吸気ポートが閉から開の状態に切換えられることにより
燃焼室の開口開講面積が増大すると、これに伴って第3
吸気ポートを通じての混合気流量が急激に減少すること
となる。このようなスワールコントロール弁の開閉に伴
う混合気流量の変動が、混合気流量の安定化制御の大き
な妨げとなっており、リーンリミット向上を困難にして
いる。
【0006】本発明は、上記の事情に鑑み、スワールコ
ントロール弁の開閉に伴う混合気流量の変動を抑え、こ
れにより成層化及び空燃比リーン化を果たして燃費向上
を図ることができるエンジンの吸気装置を提供すること
を目的とする。
ントロール弁の開閉に伴う混合気流量の変動を抑え、こ
れにより成層化及び空燃比リーン化を果たして燃費向上
を図ることができるエンジンの吸気装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、常時開
通される第1吸気通路と、運転状態に応じて開閉される
スワールコントロール弁が途中に設けられた第2吸気通
路と、エア加圧手段に接続された混合気供給通路とが共
通の燃焼室に接続され、上記混合気供給通路を通じて上
記運転室内に燃料と加圧エアとの混合気を所定のタイミ
ングで供給するように構成されたエンジンの吸気装置に
おいて、上記混合気供給通路内の加圧エアを少なくとも
上記第1吸気通路に逃がすためのリリーフ通路と、上記
スワールコントロール弁の閉弁時にこのスワールコント
ロール弁の開弁時よりも上記リリーフ通路におけるエア
流量を増大させるリリーフ量制御手段とを備えたもので
ある(請求項1)。
通される第1吸気通路と、運転状態に応じて開閉される
スワールコントロール弁が途中に設けられた第2吸気通
路と、エア加圧手段に接続された混合気供給通路とが共
通の燃焼室に接続され、上記混合気供給通路を通じて上
記運転室内に燃料と加圧エアとの混合気を所定のタイミ
ングで供給するように構成されたエンジンの吸気装置に
おいて、上記混合気供給通路内の加圧エアを少なくとも
上記第1吸気通路に逃がすためのリリーフ通路と、上記
スワールコントロール弁の閉弁時にこのスワールコント
ロール弁の開弁時よりも上記リリーフ通路におけるエア
流量を増大させるリリーフ量制御手段とを備えたもので
ある(請求項1)。
【0008】さらに、上記混合気供給通路内に混合気供
給流量を変化させる絞り弁を設けるとともに、上記スワ
ールコントロール弁が開くのに伴って上記絞り弁の開度
を増大させる混合気供給量制御手段を備えたり(請求項
2)、第1吸気通路を通じての吸気によって燃焼室内に
横方向の渦が形成され、上記第2吸気通路を通じての吸
気によって燃焼室内に縦方向の渦が形成されるように各
吸気通路を燃焼室内に接続したりすることがより好まし
い(請求項3)。
給流量を変化させる絞り弁を設けるとともに、上記スワ
ールコントロール弁が開くのに伴って上記絞り弁の開度
を増大させる混合気供給量制御手段を備えたり(請求項
2)、第1吸気通路を通じての吸気によって燃焼室内に
横方向の渦が形成され、上記第2吸気通路を通じての吸
気によって燃焼室内に縦方向の渦が形成されるように各
吸気通路を燃焼室内に接続したりすることがより好まし
い(請求項3)。
【0009】
【作用】請求項1記載の装置によれば、上記混合気供給
通路内の圧力が少なくとも第1吸気通路に逃がされると
ともに、この逃がされるエアの流量(リリーフ量)がス
ワールコントロール弁の開弁時よりも閉弁時の方が多く
なるように、リリーフ量制御手段による制御が行われる
ので、このリリーフ量の差により、上記スワールコント
ロール弁が閉から開に切換えられた時の混合気供給流量
の低減が抑えられる。また、上記混合気供給通路から第
1吸気通路に逃がされるエアによって第1吸気通路を通
じての吸気圧が高められ、これにより燃焼室内の乱れ強
さが高められる。
通路内の圧力が少なくとも第1吸気通路に逃がされると
ともに、この逃がされるエアの流量(リリーフ量)がス
ワールコントロール弁の開弁時よりも閉弁時の方が多く
なるように、リリーフ量制御手段による制御が行われる
ので、このリリーフ量の差により、上記スワールコント
ロール弁が閉から開に切換えられた時の混合気供給流量
の低減が抑えられる。また、上記混合気供給通路から第
1吸気通路に逃がされるエアによって第1吸気通路を通
じての吸気圧が高められ、これにより燃焼室内の乱れ強
さが高められる。
【0010】さらに、請求項2記載の装置によれば、上
記スワールコントロール弁が開くのに伴って絞り弁の開
度が増加されるので、スワールコントロール弁の開閉に
かかわらず混合気供給流量の一定化をさらに進めること
ができる。
記スワールコントロール弁が開くのに伴って絞り弁の開
度が増加されるので、スワールコントロール弁の開閉に
かかわらず混合気供給流量の一定化をさらに進めること
ができる。
【0011】また、請求項3記載の装置によれば、スワ
ールコントロール弁が閉じている領域では、専ら上記第
1吸気通路を通じての吸気によって燃焼室内に横方向の
渦(スワール)が形成されて成層化が高められる一方、
スワールコントロール弁が開いた領域では上記第2吸気
通路を通じての吸気による縦方向の渦(タンブル)で燃
焼室内の撹拌が促進される。このように各回転領域で渦
の性質が異なることにより、その運転領域で要求される
良好な乱れ強さが維持されることとなる。
ールコントロール弁が閉じている領域では、専ら上記第
1吸気通路を通じての吸気によって燃焼室内に横方向の
渦(スワール)が形成されて成層化が高められる一方、
スワールコントロール弁が開いた領域では上記第2吸気
通路を通じての吸気による縦方向の渦(タンブル)で燃
焼室内の撹拌が促進される。このように各回転領域で渦
の性質が異なることにより、その運転領域で要求される
良好な乱れ強さが維持されることとなる。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0013】図1,2に示すエンジンは、複数のシリン
ダ1を備え、各シリンダ1には、図外のピストンの作動
に伴って容積変化する燃焼室2が形成されている。各燃
焼室2には、第1吸気ポート3、第2吸気ポート4、第
1排気ポート5、第2排気ポート6、及び混合気供給ポ
ート7が接続され、各燃焼室2の略中央部には点火プラ
グ8が設けられている。
ダ1を備え、各シリンダ1には、図外のピストンの作動
に伴って容積変化する燃焼室2が形成されている。各燃
焼室2には、第1吸気ポート3、第2吸気ポート4、第
1排気ポート5、第2排気ポート6、及び混合気供給ポ
ート7が接続され、各燃焼室2の略中央部には点火プラ
グ8が設けられている。
【0014】上記両吸気ポート3,4は、シリンダヘッ
ド9の一側部から燃焼室2にわたって形成され、各吸気
通路下流端部が燃焼室2の吸気側半部(図1で左側半
部)に開口している。両排気ポート5,6は、シリンダ
ヘッド9の他側部から燃焼室2にわたって形成され、各
排気通路上流端部が燃焼室2の排気側半部(図1で右側
半部)に開口している。混合気供給ポート7は、上記両
吸気ポート3,4の間に位置し、点火プラグ8に近い位
置で燃焼室2内に開口している。
ド9の一側部から燃焼室2にわたって形成され、各吸気
通路下流端部が燃焼室2の吸気側半部(図1で左側半
部)に開口している。両排気ポート5,6は、シリンダ
ヘッド9の他側部から燃焼室2にわたって形成され、各
排気通路上流端部が燃焼室2の排気側半部(図1で右側
半部)に開口している。混合気供給ポート7は、上記両
吸気ポート3,4の間に位置し、点火プラグ8に近い位
置で燃焼室2内に開口している。
【0015】上記燃焼室2への第1,第2吸気ポート
3,4の開口部には第1,第2吸気弁11,12がそれ
ぞれ設けられ、燃焼室2への第1,第2排気ポート5,
6の開口部には第1,第2排気弁13,14がそれぞれ
設けられており、これらの吸排気弁11〜14はカムシ
ャフト等からなる図略の動弁機構で駆動されるようにな
っている。また、上記燃焼室2への混合気供給ポート7
の開口部にはタイミング弁15が設けられ、このタイミ
ング弁15によって混合気供給ポート7が吸気行程後半
から圧縮行程前半の間に開かれるようになっている。す
なわち、上記タイミング弁15は、吸気弁11,12よ
りも遅れて開閉され、クランク角で示すと上死点後90
°〜下死点後90°の期間に開かれるようになってい
る。
3,4の開口部には第1,第2吸気弁11,12がそれ
ぞれ設けられ、燃焼室2への第1,第2排気ポート5,
6の開口部には第1,第2排気弁13,14がそれぞれ
設けられており、これらの吸排気弁11〜14はカムシ
ャフト等からなる図略の動弁機構で駆動されるようにな
っている。また、上記燃焼室2への混合気供給ポート7
の開口部にはタイミング弁15が設けられ、このタイミ
ング弁15によって混合気供給ポート7が吸気行程後半
から圧縮行程前半の間に開かれるようになっている。す
なわち、上記タイミング弁15は、吸気弁11,12よ
りも遅れて開閉され、クランク角で示すと上死点後90
°〜下死点後90°の期間に開かれるようになってい
る。
【0016】上記各吸気ポート3,4へのエア導入は、
吸気管16を通して行われる。この吸気管16は、吸気
上流側の共通吸気管16a及び下流側のサージタンク1
6bを有し、このサージタンク16bから各シリンダ1
に対応して複数の独立吸気管16cが分岐しており、各
独立吸気管16cから上記第1吸気ポート3及び第2吸
気ポート4が分岐して共通の燃焼室2に接続されてい
る。そして、上記共通吸気管16aに、アクセル操作に
応じて作動するスロットル弁17が設けられている。
吸気管16を通して行われる。この吸気管16は、吸気
上流側の共通吸気管16a及び下流側のサージタンク1
6bを有し、このサージタンク16bから各シリンダ1
に対応して複数の独立吸気管16cが分岐しており、各
独立吸気管16cから上記第1吸気ポート3及び第2吸
気ポート4が分岐して共通の燃焼室2に接続されてい
る。そして、上記共通吸気管16aに、アクセル操作に
応じて作動するスロットル弁17が設けられている。
【0017】上記両吸気ポート3,4のうち、第1吸気
ポート3は常時開通状態とされる一方、第2吸気ポート
4にはこれを開閉するスワールコントロール弁18が設
けられ、この各スワールコントロール弁18はステッピ
ングモータ19により開閉駆動されるようになってい
る。また、図2に示すように、上記第2吸気ポート4か
らは上記第1吸気ポート3に比べて縦方向に近い角度か
ら燃焼室2内に吸気が供給されるように両吸気ポート
3,4が形成されている。
ポート3は常時開通状態とされる一方、第2吸気ポート
4にはこれを開閉するスワールコントロール弁18が設
けられ、この各スワールコントロール弁18はステッピ
ングモータ19により開閉駆動されるようになってい
る。また、図2に示すように、上記第2吸気ポート4か
らは上記第1吸気ポート3に比べて縦方向に近い角度か
ら燃焼室2内に吸気が供給されるように両吸気ポート
3,4が形成されている。
【0018】従って、上記第1吸気ポート3からの吸気
により燃焼室2内にスワール(横方向の渦)が形成され
るとともに、上記スワールコントロール弁18の開度が
小さくなるほど上記スワールが強化され、逆に上記スワ
ールコントロール弁18の開度が大きくなるに従って上
記スワールに加えてタンブル(縦方向の渦)が燃焼室2
内に形成されるようになっている。
により燃焼室2内にスワール(横方向の渦)が形成され
るとともに、上記スワールコントロール弁18の開度が
小さくなるほど上記スワールが強化され、逆に上記スワ
ールコントロール弁18の開度が大きくなるに従って上
記スワールに加えてタンブル(縦方向の渦)が燃焼室2
内に形成されるようになっている。
【0019】各混合気供給ポート7は、共通の加圧エア
供給通路21を介してエアポンプ(エア加圧手段)20
に接続され、各混合気供給ポート7及び加圧エア供給通
路21によって本発明における混合気供給通路が構成さ
れており、上記加圧エア供給通路21には調圧器22が
設けられている。各混合気供給ポート7においてタイミ
ング弁15の上流側の位置には燃料噴射弁25が設けら
れ、この燃料噴射弁25から噴射された燃料が、混合気
供給ポート7内で加圧エア供給通路21から送り込まれ
る加圧エアと混合され、これにより混合気が形成される
ようになっている。
供給通路21を介してエアポンプ(エア加圧手段)20
に接続され、各混合気供給ポート7及び加圧エア供給通
路21によって本発明における混合気供給通路が構成さ
れており、上記加圧エア供給通路21には調圧器22が
設けられている。各混合気供給ポート7においてタイミ
ング弁15の上流側の位置には燃料噴射弁25が設けら
れ、この燃料噴射弁25から噴射された燃料が、混合気
供給ポート7内で加圧エア供給通路21から送り込まれ
る加圧エアと混合され、これにより混合気が形成される
ようになっている。
【0020】各混合気供給ポート7において燃料噴射弁
25よりも上流側の位置には、上記加圧エアの供給流量
を規制する絞り弁26が設けられている。各絞り弁26
は、ダイヤフラム装置からなる負圧応動式のアクチュエ
ータ28に共通の駆動軸32を介して接続されている。
このアクチュエータ28には、バキュームタンク29か
らの負圧を導く作動負圧導入ポート30が設けられ、こ
の作動負圧導入ポート30中にデューティソレノイドバ
ルブ31が介設されており、このデューティソレノイド
バルブ31の作動、及びこれに伴うアクチュエータ28
の作動で上記絞り弁26の開度が変化するようになって
いる。
25よりも上流側の位置には、上記加圧エアの供給流量
を規制する絞り弁26が設けられている。各絞り弁26
は、ダイヤフラム装置からなる負圧応動式のアクチュエ
ータ28に共通の駆動軸32を介して接続されている。
このアクチュエータ28には、バキュームタンク29か
らの負圧を導く作動負圧導入ポート30が設けられ、こ
の作動負圧導入ポート30中にデューティソレノイドバ
ルブ31が介設されており、このデューティソレノイド
バルブ31の作動、及びこれに伴うアクチュエータ28
の作動で上記絞り弁26の開度が変化するようになって
いる。
【0021】これに対し、各燃焼室2に接続された排気
ポート5,6は、共通の排気管40に接続されている。
ポート5,6は、共通の排気管40に接続されている。
【0022】さらに、この吸気装置の特徴として、上記
加圧エア供給通路21とサージタンク16bとがリリー
フ通路44を介して連通されている。このリリーフ通路
44の途中にはソレノイドバルブ46が設けられ、この
ソレノイドバルブ46の作動に伴ってリリーフ通路44
におけるエア流量が変化するようになっている。
加圧エア供給通路21とサージタンク16bとがリリー
フ通路44を介して連通されている。このリリーフ通路
44の途中にはソレノイドバルブ46が設けられ、この
ソレノイドバルブ46の作動に伴ってリリーフ通路44
におけるエア流量が変化するようになっている。
【0023】そして、このソレノイドバルブ46、上記
デューティソレノイドバルブ31及びステッピングモー
タ19が、マイクロコンピュータ等からなるエンジンコ
ントロールユニット(ECU)35に電気的に接続され
ている。
デューティソレノイドバルブ31及びステッピングモー
タ19が、マイクロコンピュータ等からなるエンジンコ
ントロールユニット(ECU)35に電気的に接続され
ている。
【0024】このECU35は、エンジン回転数Neを
検出する回転数センサ36や、エンジンの軸トルクなど
のエンジン負荷相当量を検出するエンジン負荷センサ3
7、スワールコントロール弁18の開度を検出するSC
V開度センサ38等からの検出信号を受け、これらの信
号に基づいて上記ソレノイドバルブ46、デューティソ
レノイドバルブ31、及びステッピングモータ19に制
御信号を出力することにより、これらの作動を制御する
(換言すればスワールコントロール弁18、絞り弁2
6、及びソレノイドバルブ46の開閉動作を制御する)
ようになっている。その具体的な制御内容は次の通りで
ある。
検出する回転数センサ36や、エンジンの軸トルクなど
のエンジン負荷相当量を検出するエンジン負荷センサ3
7、スワールコントロール弁18の開度を検出するSC
V開度センサ38等からの検出信号を受け、これらの信
号に基づいて上記ソレノイドバルブ46、デューティソ
レノイドバルブ31、及びステッピングモータ19に制
御信号を出力することにより、これらの作動を制御する
(換言すればスワールコントロール弁18、絞り弁2
6、及びソレノイドバルブ46の開閉動作を制御する)
ようになっている。その具体的な制御内容は次の通りで
ある。
【0025】1)図4に示すように、スワールコントロ
ール弁18の開閉制御はエンジン回転数Neに応じて行
う。具体的に、上記エンジン回転数Neが第1の設定値
N1以下の領域ではスワールコントロール弁18を全閉
とし、エンジン回転数Neが上記第1の設定値N1以上
で第2の設定値N2(>N1)以下の領域ではその回転
数上昇に応じてスワールコントロール弁18の開度を増
大させ、上記第1の設定値よりも大きい第2の設定値以
上の領域ではスワールコントロール弁18を全開にす
る。なお、このスワールコントロール弁18の開閉領域
は負荷に基づいて設定しても良く、所定負荷より低負荷
側では閉じ、高負荷側では負荷の増大につれて開くよう
にしてもよい。また、エンジン回転数Neとエンジン負
荷の双方に基づいて開閉領域を設定してもよい。
ール弁18の開閉制御はエンジン回転数Neに応じて行
う。具体的に、上記エンジン回転数Neが第1の設定値
N1以下の領域ではスワールコントロール弁18を全閉
とし、エンジン回転数Neが上記第1の設定値N1以上
で第2の設定値N2(>N1)以下の領域ではその回転
数上昇に応じてスワールコントロール弁18の開度を増
大させ、上記第1の設定値よりも大きい第2の設定値以
上の領域ではスワールコントロール弁18を全開にす
る。なお、このスワールコントロール弁18の開閉領域
は負荷に基づいて設定しても良く、所定負荷より低負荷
側では閉じ、高負荷側では負荷の増大につれて開くよう
にしてもよい。また、エンジン回転数Neとエンジン負
荷の双方に基づいて開閉領域を設定してもよい。
【0026】2)上記スワールコントロール弁18を全
閉にする領域では、絞り弁26の開度を最小にし、スワ
ールコントロール弁18を開くのに伴って絞り弁26の
開度を拡大する。すなわち、このECU35により、本
発明装置における混合気供給流量制御手段が構成されて
いる。
閉にする領域では、絞り弁26の開度を最小にし、スワ
ールコントロール弁18を開くのに伴って絞り弁26の
開度を拡大する。すなわち、このECU35により、本
発明装置における混合気供給流量制御手段が構成されて
いる。
【0027】3)上記スワールコントロール弁18を全
閉にする領域では、ソレノイドバルブ46の開度を第1
の角度R1とし、スワールコントロール弁18を開く領
域では、ソレノイドバルブ46の開度を上記第1の角度
R1よりも小さい第2の角度R2にする。すなわち、こ
のソレノイドバルブ46及びECU35により、上記ス
ワールコントロール弁18の閉弁時に同弁18の開弁時
よりもリリーフ通路44におけるエア流量を増大させる
リリーフ量制御手段が構成されている。
閉にする領域では、ソレノイドバルブ46の開度を第1
の角度R1とし、スワールコントロール弁18を開く領
域では、ソレノイドバルブ46の開度を上記第1の角度
R1よりも小さい第2の角度R2にする。すなわち、こ
のソレノイドバルブ46及びECU35により、上記ス
ワールコントロール弁18の閉弁時に同弁18の開弁時
よりもリリーフ通路44におけるエア流量を増大させる
リリーフ量制御手段が構成されている。
【0028】なお、上記ECU35は、燃料噴射弁25
に燃料制御信号を出力して、運転状態に応じた燃料噴射
量の制御も行うように構成されている。
に燃料制御信号を出力して、運転状態に応じた燃料噴射
量の制御も行うように構成されている。
【0029】次に、この装置の作用を説明する。
【0030】上記吸気ポート3,4を通じて通常の吸気
が行われる間、エアポンプ20の作動で混合気供給ポー
ト7には加圧エアが導かれるとともに、燃料噴射弁25
から燃料が噴射供給され、タイミング弁15の開弁期間
中に、燃料と加圧エアとが混合されつつ燃焼室2に供給
される。そして、混合気供給ポート7の絞り弁26がこ
のポート7を絞っている状態では、タイミング弁15が
開かれた際、絞り弁26の下流の混合気供給ポート7に
貯えられていた加圧エアと燃料との混合気が燃焼室2に
流入するものの、後続の加圧エアの流通は絞り弁26で
制限される。しかも、エアポンプ20から供給される加
圧エアの一部はリリーフ通路44を通じて吸気管16側
に逃がされるので、このリリーフと上記絞り弁26によ
る絞りとで、燃焼室2内での混合気の貫徹力が適度に弱
められる。すなわち、燃焼室2に流入した混合気が点火
プラグ8付近にとどまり、良好な成層化状態が得られ
る。
が行われる間、エアポンプ20の作動で混合気供給ポー
ト7には加圧エアが導かれるとともに、燃料噴射弁25
から燃料が噴射供給され、タイミング弁15の開弁期間
中に、燃料と加圧エアとが混合されつつ燃焼室2に供給
される。そして、混合気供給ポート7の絞り弁26がこ
のポート7を絞っている状態では、タイミング弁15が
開かれた際、絞り弁26の下流の混合気供給ポート7に
貯えられていた加圧エアと燃料との混合気が燃焼室2に
流入するものの、後続の加圧エアの流通は絞り弁26で
制限される。しかも、エアポンプ20から供給される加
圧エアの一部はリリーフ通路44を通じて吸気管16側
に逃がされるので、このリリーフと上記絞り弁26によ
る絞りとで、燃焼室2内での混合気の貫徹力が適度に弱
められる。すなわち、燃焼室2に流入した混合気が点火
プラグ8付近にとどまり、良好な成層化状態が得られ
る。
【0031】ここで、スワールコントロール弁18が全
閉の領域では、燃焼室2に開口している吸気通路は第1
吸気ポート3のみであり、スワールコントロール弁18
が開いている領域に比べて燃焼室2の開口面積が少な
い。しかも、絞り弁26の絞りにより、混合気供給ポー
ト7の通路抵抗は第1吸気ポート3及び第2吸気ポート
4の通路抵抗よりも大きくなっている。従って、従来の
ように加圧エア供給通路21と吸気管16とが独立して
いる装置では、図3(a)に破線52Aで示すように、
スワールコントロール弁18が全閉の領域ではスワール
コントロール弁18が開いている領域よりも混合気供給
ポート7を通じての混合気供給流量が多くなる。すなわ
ち、スワールコントロール弁18が開く時に上記混合気
供給流量が急激に減少するおそれがある。
閉の領域では、燃焼室2に開口している吸気通路は第1
吸気ポート3のみであり、スワールコントロール弁18
が開いている領域に比べて燃焼室2の開口面積が少な
い。しかも、絞り弁26の絞りにより、混合気供給ポー
ト7の通路抵抗は第1吸気ポート3及び第2吸気ポート
4の通路抵抗よりも大きくなっている。従って、従来の
ように加圧エア供給通路21と吸気管16とが独立して
いる装置では、図3(a)に破線52Aで示すように、
スワールコントロール弁18が全閉の領域ではスワール
コントロール弁18が開いている領域よりも混合気供給
ポート7を通じての混合気供給流量が多くなる。すなわ
ち、スワールコントロール弁18が開く時に上記混合気
供給流量が急激に減少するおそれがある。
【0032】しかしながら、この装置では、上記スワー
ルコントロール弁18が全閉状態から開状態に切換えら
れるのに伴い、ソレノイドバルブ46の開度が第1の角
度R1から第2の角度R2まで絞られてリリーフ通路4
4を通じての加圧エアのリリーフ量が削減され、その分
各混合気供給ポート7へのエア導入量が増加されるの
で、上記スワールコントロール弁18が開くことによる
混合気供給流量の減少が効果的に抑制もしくは防止さ
れ、混合気供給流量は図3(a)の実線52Bに示すよ
うに安定化される。
ルコントロール弁18が全閉状態から開状態に切換えら
れるのに伴い、ソレノイドバルブ46の開度が第1の角
度R1から第2の角度R2まで絞られてリリーフ通路4
4を通じての加圧エアのリリーフ量が削減され、その分
各混合気供給ポート7へのエア導入量が増加されるの
で、上記スワールコントロール弁18が開くことによる
混合気供給流量の減少が効果的に抑制もしくは防止さ
れ、混合気供給流量は図3(a)の実線52Bに示すよ
うに安定化される。
【0033】このため、燃料は混合気供給ポート7での
加圧エアとの混合で良好に微粒化され、かつ成層化が達
成されることにより、希薄燃焼が良好に行われ、リーン
リミット(希薄燃焼限界の空燃比)が高められる。
加圧エアとの混合で良好に微粒化され、かつ成層化が達
成されることにより、希薄燃焼が良好に行われ、リーン
リミット(希薄燃焼限界の空燃比)が高められる。
【0034】以上のように、この装置では、加圧エア供
給通路21と吸気管16とをリリーフ通路44で接続し
て加圧エアの一部を吸気管16にリリーフするととも
に、スワールコントロール弁18が閉状態から開状態に
切換えられるのに伴って上記リリーフ通路44によるリ
リーフ量を下げる(すなわち加圧エア供給量を増大させ
る)ことにより、スワールコントロール弁18の開閉に
伴う混合気供給流量の変動を抑えることができ、これに
よりリーンリミットの向上ひいては燃費節減を図ること
ができる。
給通路21と吸気管16とをリリーフ通路44で接続し
て加圧エアの一部を吸気管16にリリーフするととも
に、スワールコントロール弁18が閉状態から開状態に
切換えられるのに伴って上記リリーフ通路44によるリ
リーフ量を下げる(すなわち加圧エア供給量を増大させ
る)ことにより、スワールコントロール弁18の開閉に
伴う混合気供給流量の変動を抑えることができ、これに
よりリーンリミットの向上ひいては燃費節減を図ること
ができる。
【0035】しかも、吸気管16への加圧エアのリリー
フにより、吸気ポート3,4を通じての吸気流量を図3
(a)に破線51Aで示す値から同図実線51Bで示す
値まで増加させることができ、これにより、燃焼室2内
での渦形成による乱れ強さを図3(b)に破線54Aで
示す従来の値から同図実線54Bで示す値まで向上させ
ることができる。特に、この装置では、第1吸気ポート
3のみが開通状態にあるスワールコントロール弁閉領域
でより多くの加圧エアがリリーフされるので、上記第1
吸気ポート3を通じての吸気により形成されるスワール
を強化し、成層化をより促進することができる。
フにより、吸気ポート3,4を通じての吸気流量を図3
(a)に破線51Aで示す値から同図実線51Bで示す
値まで増加させることができ、これにより、燃焼室2内
での渦形成による乱れ強さを図3(b)に破線54Aで
示す従来の値から同図実線54Bで示す値まで向上させ
ることができる。特に、この装置では、第1吸気ポート
3のみが開通状態にあるスワールコントロール弁閉領域
でより多くの加圧エアがリリーフされるので、上記第1
吸気ポート3を通じての吸気により形成されるスワール
を強化し、成層化をより促進することができる。
【0036】さらに、この実施例装置では、次の効果を
得ることができる。
得ることができる。
【0037】(a) スワールコントロール弁18が開くの
に伴って絞り弁26の開度を拡大するようにECU35
を構成しているので、スワールコントロール弁18の開
閉に伴う混合気供給流量の変動をより確実に抑え、その
安定化をさらに進めることができる。
に伴って絞り弁26の開度を拡大するようにECU35
を構成しているので、スワールコントロール弁18の開
閉に伴う混合気供給流量の変動をより確実に抑え、その
安定化をさらに進めることができる。
【0038】(b) 第1吸気ポート3からの吸気により燃
焼室2内にスワールが形成され、第2吸気ポート4から
の吸気により燃焼室2内にタンブルが形成されるように
両吸気ポート3,4を燃焼室2に接続しているので、ス
ワールコントロール弁18が閉じている低回転領域(あ
るいは低負荷領域)では、専ら上記第1吸気ポート3を
通じての吸気によってスワールを形成して成層化を高め
る一方、スワールコントロール弁が開いた高回転領域
(あるいは高負荷領域)では上記第2吸気通路を通じて
の吸気による縦方向の渦(タンブル)で燃焼室内の撹拌
を促進することができる(図3(a)(b)参照)。こ
のように各回転領域で渦の性質を異ならせることによ
り、その運転領域で要求される良好な乱れ強さを維持す
ることができる。
焼室2内にスワールが形成され、第2吸気ポート4から
の吸気により燃焼室2内にタンブルが形成されるように
両吸気ポート3,4を燃焼室2に接続しているので、ス
ワールコントロール弁18が閉じている低回転領域(あ
るいは低負荷領域)では、専ら上記第1吸気ポート3を
通じての吸気によってスワールを形成して成層化を高め
る一方、スワールコントロール弁が開いた高回転領域
(あるいは高負荷領域)では上記第2吸気通路を通じて
の吸気による縦方向の渦(タンブル)で燃焼室内の撹拌
を促進することができる(図3(a)(b)参照)。こ
のように各回転領域で渦の性質を異ならせることによ
り、その運転領域で要求される良好な乱れ強さを維持す
ることができる。
【0039】なお、この実施例では、スワールコントロ
ール弁18が全閉の状態でソレノイドバルブ46を第1
の角度R1にし、それ以外の状態で一定の第2の角度R
2にするものを示したが、上記スワールコントロール1
8が開くのに伴ってソレノイドバルブ46の開度を徐々
に下げるようにしても良いし、スワールコントロール1
8が開いた状態ではソレノイドバルブ46を全閉にする
(すなわちリリーフ量を0にする)ようにしてもよい。
ール弁18が全閉の状態でソレノイドバルブ46を第1
の角度R1にし、それ以外の状態で一定の第2の角度R
2にするものを示したが、上記スワールコントロール1
8が開くのに伴ってソレノイドバルブ46の開度を徐々
に下げるようにしても良いし、スワールコントロール1
8が開いた状態ではソレノイドバルブ46を全閉にする
(すなわちリリーフ量を0にする)ようにしてもよい。
【0040】また、上記実施例では、加圧エアを吸気管
16にリリーフする、すなわち第1吸気ポート3と第2
吸気ポート4の双方にリリーフするものを示したが、本
発明は第1吸気ポート3のみにリリーフしても良く、例
えば加圧エア供給通路21もしくは各混合気供給ポート
7と各第1吸気ポート3とをリリーフ通路で接続し、そ
の途中に上記ソレノイドバルブ46等のリリーフ量調節
手段を設けるようにしてもよい。
16にリリーフする、すなわち第1吸気ポート3と第2
吸気ポート4の双方にリリーフするものを示したが、本
発明は第1吸気ポート3のみにリリーフしても良く、例
えば加圧エア供給通路21もしくは各混合気供給ポート
7と各第1吸気ポート3とをリリーフ通路で接続し、そ
の途中に上記ソレノイドバルブ46等のリリーフ量調節
手段を設けるようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明は、混合気供給通路
と少なくとも第1吸気通路とをリリーフ通路で接続して
加圧エアの一部をリリーフするとともに、スワールコン
トロール弁が閉状態から開状態に切換えられるのに伴っ
て上記リリーフ通路によるリリーフ量を下げる(すなわ
ち混合気供給流量を増大させる)ようにしたものである
ので、スワールコントロール弁の開閉に伴う混合気供給
流量の変動を抑えることができ、これによりリーンリミ
ットの向上ひいては燃費節減を図ることができる効果が
ある。しかも、少なくとも第1吸気通路へリリーフした
加圧エアを利用して、上記第1吸気通路の吸気により燃
焼室内に形成される渦を強化し、乱れ強さを高めること
ができる効果も生じる。
と少なくとも第1吸気通路とをリリーフ通路で接続して
加圧エアの一部をリリーフするとともに、スワールコン
トロール弁が閉状態から開状態に切換えられるのに伴っ
て上記リリーフ通路によるリリーフ量を下げる(すなわ
ち混合気供給流量を増大させる)ようにしたものである
ので、スワールコントロール弁の開閉に伴う混合気供給
流量の変動を抑えることができ、これによりリーンリミ
ットの向上ひいては燃費節減を図ることができる効果が
ある。しかも、少なくとも第1吸気通路へリリーフした
加圧エアを利用して、上記第1吸気通路の吸気により燃
焼室内に形成される渦を強化し、乱れ強さを高めること
ができる効果も生じる。
【0042】さらに、請求項2記載の装置では、混合気
供給通路に絞り弁を設けるとともに、スワールコントロ
ール弁が開くのに伴って絞り弁の開度を拡大する混合気
供給量制御手段を備えているので、スワールコントロー
ル弁の開閉に伴う混合気供給流量の変動をより確実に抑
え、その安定化をさらに進めることができる効果があ
る。
供給通路に絞り弁を設けるとともに、スワールコントロ
ール弁が開くのに伴って絞り弁の開度を拡大する混合気
供給量制御手段を備えているので、スワールコントロー
ル弁の開閉に伴う混合気供給流量の変動をより確実に抑
え、その安定化をさらに進めることができる効果があ
る。
【0043】また、請求項3記載の装置では、第1吸気
通路からの吸気により燃焼室内にスワールが形成され、
第2吸気通路からの吸気により燃焼室内にタンブルが形
成されるように両吸気通路を燃焼室に接続しているの
で、スワールコントロール弁が閉じている低回転領域
(あるいは低負荷領域)では、専ら上記第1吸気ポート
を通じての吸気によってスワールを形成して成層化を高
める一方、スワールコントロール弁が開いた高回転領域
(あるいは高負荷領域)では上記第2吸気通路を通じて
の吸気による縦方向の渦(タンブル)で燃焼室内の撹拌
を促進することができる。そして、このように各回転領
域で渦の性質を異ならせることにより、その運転領域で
要求される良好な乱れ強さを維持することができる効果
がある。
通路からの吸気により燃焼室内にスワールが形成され、
第2吸気通路からの吸気により燃焼室内にタンブルが形
成されるように両吸気通路を燃焼室に接続しているの
で、スワールコントロール弁が閉じている低回転領域
(あるいは低負荷領域)では、専ら上記第1吸気ポート
を通じての吸気によってスワールを形成して成層化を高
める一方、スワールコントロール弁が開いた高回転領域
(あるいは高負荷領域)では上記第2吸気通路を通じて
の吸気による縦方向の渦(タンブル)で燃焼室内の撹拌
を促進することができる。そして、このように各回転領
域で渦の性質を異ならせることにより、その運転領域で
要求される良好な乱れ強さを維持することができる効果
がある。
【図1】本発明の一実施例におけるエンジンの吸気装置
の全体構成を示す概略平面図である。
の全体構成を示す概略平面図である。
【図2】上記吸気装置の断面図である。
【図3】(a)はエンジン回転数と各通路におけるエア
質量流量との関係を示すグラフ、(b)はエンジン回転
数と燃焼室内での乱れ強さとの関係を示すグラフであ
る。
質量流量との関係を示すグラフ、(b)はエンジン回転
数と燃焼室内での乱れ強さとの関係を示すグラフであ
る。
【図4】上記吸気装置において開閉制御される各弁とエ
ンジン回転数との関係を示す説明図である。
ンジン回転数との関係を示す説明図である。
1 シリンダ 2 燃焼室 3,4 吸気ポート 7 混合気供給ポート(混合気供給通路を構成) 20 エアポンプ(エア加圧手段) 21 加圧エア供給通路(混合気供給通路を構成) 26 絞り弁 35 ECU(リリーフ量制御手段及び混合気供給量制
御手段を構成) 44 リリーフ通路 46 ソレノイドバルブ(リリーフ量制御手段を構成)
御手段を構成) 44 リリーフ通路 46 ソレノイドバルブ(リリーフ量制御手段を構成)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 達也 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 常時開通される第1吸気通路と、運転状
態に応じて開閉されるスワールコントロール弁が途中に
設けられた第2吸気通路と、エア加圧手段に接続された
混合気供給通路とが共通の燃焼室に接続され、上記混合
気供給通路を通じて上記運転室内に燃料と加圧エアとの
混合気を所定のタイミングで供給するように構成された
エンジンの吸気装置において、上記混合気供給通路内の
加圧エアを少なくとも上記第1吸気通路に逃がすための
リリーフ通路と、上記スワールコントロール弁の閉弁時
にこのスワールコントロール弁の開弁時よりも上記リリ
ーフ通路におけるエア流量を増大させるリリーフ量制御
手段とを備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のエンジンの吸気装置にお
いて、上記混合気供給通路内に混合気供給流量を変化さ
せる絞り弁を設けるとともに、上記スワールコントロー
ル弁が開くのに伴って上記絞り弁の開度を増大させる混
合気供給量制御手段を備えたことを特徴とするエンジン
の吸気装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のエンジンの吸気
装置において、上記第1吸気通路を通じての吸気によっ
て燃焼室内に横方向の渦が形成され、上記第2吸気通路
を通じての吸気によって燃焼室内に縦方向の渦が形成さ
れるように、両吸気通路を燃焼室内に接続したことを特
徴とするエンジンの吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048219A JPH06257447A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048219A JPH06257447A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | エンジンの吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257447A true JPH06257447A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12797308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048219A Pending JPH06257447A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06257447A (ja) |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP5048219A patent/JPH06257447A/ja active Pending
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