JPH06272643A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents
エンジンの燃料供給装置Info
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- JPH06272643A JPH06272643A JP6436993A JP6436993A JPH06272643A JP H06272643 A JPH06272643 A JP H06272643A JP 6436993 A JP6436993 A JP 6436993A JP 6436993 A JP6436993 A JP 6436993A JP H06272643 A JPH06272643 A JP H06272643A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- valve
- volume
- engine
- fuel
- 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.)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加圧エアと燃料とを混合させて燃焼室に供給
する混合気形成ポートを吸気ポートとは別個に備えた装
置において、混合気形成ポートから燃焼室へのエア流入
量がエンジン回転数によって大きく変動する傾向を是正
し、混合気形成ポートから供給される混合気の空燃比を
適正に調整する。 【構成】 燃料噴射弁25を具備するとともに加圧エア
供給通路21に接続されている混合気形成ポート7に、
加圧エア流通量を調節する絞り弁26と、この絞り弁2
6の下流に位置して、一定微小開度の閉弁状態と開弁状
態とに変更可能な容積調整弁27とを設け、この容積調
整弁27をエンジン回転数に応じて制御することによ
り、低回転域ではチャンバー容積を小さくし、高回転域
ではチャンバー容積を大きくする。
する混合気形成ポートを吸気ポートとは別個に備えた装
置において、混合気形成ポートから燃焼室へのエア流入
量がエンジン回転数によって大きく変動する傾向を是正
し、混合気形成ポートから供給される混合気の空燃比を
適正に調整する。 【構成】 燃料噴射弁25を具備するとともに加圧エア
供給通路21に接続されている混合気形成ポート7に、
加圧エア流通量を調節する絞り弁26と、この絞り弁2
6の下流に位置して、一定微小開度の閉弁状態と開弁状
態とに変更可能な容積調整弁27とを設け、この容積調
整弁27をエンジン回転数に応じて制御することによ
り、低回転域ではチャンバー容積を小さくし、高回転域
ではチャンバー容積を大きくする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気ポートとは別個
に、加圧エアと燃料とを混合させて燃焼室に供給する混
合気形成ポートを備えたエンジンの燃料供給装置に関す
るものである。
に、加圧エアと燃料とを混合させて燃焼室に供給する混
合気形成ポートを備えたエンジンの燃料供給装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば実開昭62−18335号
公報に示されるように、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
ポートを燃焼室に開口させ、このポートに燃料噴射弁を
設け、かつこのポートを加圧エア供給用の過給機を備え
た連通路に接続し、このポートの燃焼室への開口部に一
定タイミングで開閉作動するタイミング弁(第3吸気
弁)を設けて、その開弁時期を第1,第2吸気ポートの
吸気弁の開弁時期よりも遅くするように設定した吸気装
置が知られている。
公報に示されるように、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
ポートを燃焼室に開口させ、このポートに燃料噴射弁を
設け、かつこのポートを加圧エア供給用の過給機を備え
た連通路に接続し、このポートの燃焼室への開口部に一
定タイミングで開閉作動するタイミング弁(第3吸気
弁)を設けて、その開弁時期を第1,第2吸気ポートの
吸気弁の開弁時期よりも遅くするように設定した吸気装
置が知られている。
【0003】上記第1,第2吸気ポートを単に吸気ポー
トと呼び、上記第3吸気ポートを混合気形成ポートと呼
ぶこととすると、上記装置においては、混合気形成ポー
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、上記吸気ポート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。これにより
成層化が図られ、リーンバーンによる燃費節減およびエ
ミッション改善が期待されている。
トと呼び、上記第3吸気ポートを混合気形成ポートと呼
ぶこととすると、上記装置においては、混合気形成ポー
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、上記吸気ポート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。これにより
成層化が図られ、リーンバーンによる燃費節減およびエ
ミッション改善が期待されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような装置では、
成層化状態のときに、燃焼室全体としてみれば空燃比が
リーンになっても、混合気形成ポートから燃焼室内の点
火プラグまわりに供給される混合気は燃焼にとって適正
な空燃比となることが要求される。しかし、従来の装置
によると、エンジン回転数の変化につれ、混合気形成ポ
ートから燃焼室へのエア流入量が大きく変化し、このエ
ア流入量の総吸気量に対する割合が変動するため、混合
気形成ポートの混合気の空燃比を適正に保つことが難し
かった。
成層化状態のときに、燃焼室全体としてみれば空燃比が
リーンになっても、混合気形成ポートから燃焼室内の点
火プラグまわりに供給される混合気は燃焼にとって適正
な空燃比となることが要求される。しかし、従来の装置
によると、エンジン回転数の変化につれ、混合気形成ポ
ートから燃焼室へのエア流入量が大きく変化し、このエ
ア流入量の総吸気量に対する割合が変動するため、混合
気形成ポートの混合気の空燃比を適正に保つことが難し
かった。
【0005】つまり、一般に吸気ポートは流通抵抗が小
さく、かつ吸気弁開弁期間等が吸気充填量の確保などに
とって有利なように設定されていることにより、例えば
全負荷時の吸気ポートからのエア流入量は図7に線Qa
で示すようになり、回転数変化に対してエア流入量の変
化は比較的小さい。ところが、混合気形成ポートは、こ
のポートから燃焼室に送り出される混合気の貫徹力を適
度に弱めて混合気の分散を避けるようにある程度の流通
抵抗をもたせる必要があり、かつ開弁期間が制限されて
いて、その開弁期間がエンジン回転数の上昇に伴って時
間的に短くなるので、混合気形成ポートからのエア流入
量は、図7に破線Qb’で示すように、エンジン回転数
の上昇につれて大きく減少する傾向がある。このため、
例えば混合気形成ポートからのエア流入量を中速域付近
で適正となるように設定したとすると、低速域では混合
気形成ポートからのエア流入量が多すぎるためにこのポ
ートから供給される混合気がリーン化し、高速域では混
合気形成ポートからのエア流入量が少なすぎるためにこ
のポートから供給される混合気がリッチ化するという問
題があった。
さく、かつ吸気弁開弁期間等が吸気充填量の確保などに
とって有利なように設定されていることにより、例えば
全負荷時の吸気ポートからのエア流入量は図7に線Qa
で示すようになり、回転数変化に対してエア流入量の変
化は比較的小さい。ところが、混合気形成ポートは、こ
のポートから燃焼室に送り出される混合気の貫徹力を適
度に弱めて混合気の分散を避けるようにある程度の流通
抵抗をもたせる必要があり、かつ開弁期間が制限されて
いて、その開弁期間がエンジン回転数の上昇に伴って時
間的に短くなるので、混合気形成ポートからのエア流入
量は、図7に破線Qb’で示すように、エンジン回転数
の上昇につれて大きく減少する傾向がある。このため、
例えば混合気形成ポートからのエア流入量を中速域付近
で適正となるように設定したとすると、低速域では混合
気形成ポートからのエア流入量が多すぎるためにこのポ
ートから供給される混合気がリーン化し、高速域では混
合気形成ポートからのエア流入量が少なすぎるためにこ
のポートから供給される混合気がリッチ化するという問
題があった。
【0006】本発明は、上記の事情に鑑み、混合気形成
ポートでの加圧エアと燃料とのミキシングによる微粒化
促進および燃焼室内における混合気の成層化を良好に行
うことができるようにしつつ、混合気形成ポートから燃
焼室へのエア流入量がエンジン回転数によって大きく変
動する傾向を是正し、混合気形成ポートから供給される
混合気の空燃比を適正に調整することができるエンジン
の燃料供給装置を提供することを目的とする。
ポートでの加圧エアと燃料とのミキシングによる微粒化
促進および燃焼室内における混合気の成層化を良好に行
うことができるようにしつつ、混合気形成ポートから燃
焼室へのエア流入量がエンジン回転数によって大きく変
動する傾向を是正し、混合気形成ポートから供給される
混合気の空燃比を適正に調整することができるエンジン
の燃料供給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】上記の目的を達成するた
めに本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、吸
気ポートと、加圧エア供給手段に接続された混合気形成
ポートと、この混合気形成ポート内に燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁と、この混合気形成ポートを燃焼室に対し
て吸気行程後半から圧縮行程前半の間に開かせるタイミ
ング弁とを設けたエンジンの燃料供給装置において、タ
イミング弁の上流の混合気形成ポートに加圧エアの流通
を規制する部分を設けて、この部分とタイミング弁との
間に加圧エアを蓄えるチャンバーを形成するとともに、
このチャンバーの容積を可変とする容積可変手段を設
け、かつ、エンジンの高回転時に低回転時と比べてチャ
ンバー容積を大きくするようにエンジン回転数に応じて
上記容積可変手段を制御する制御手段を設けたものであ
る。
めに本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、吸
気ポートと、加圧エア供給手段に接続された混合気形成
ポートと、この混合気形成ポート内に燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁と、この混合気形成ポートを燃焼室に対し
て吸気行程後半から圧縮行程前半の間に開かせるタイミ
ング弁とを設けたエンジンの燃料供給装置において、タ
イミング弁の上流の混合気形成ポートに加圧エアの流通
を規制する部分を設けて、この部分とタイミング弁との
間に加圧エアを蓄えるチャンバーを形成するとともに、
このチャンバーの容積を可変とする容積可変手段を設
け、かつ、エンジンの高回転時に低回転時と比べてチャ
ンバー容積を大きくするようにエンジン回転数に応じて
上記容積可変手段を制御する制御手段を設けたものであ
る。
【0008】この発明において、上記タイミング弁の上
流の混合気形成ポートに、加圧エア流通量を調節する絞
り弁と、この絞り弁の下流に位置して、一定微小開度の
閉弁状態と開弁状態とに変更可能な容積調整弁とを設
け、この容積調整弁により容積可変手段を構成するとと
もに、この容積調整弁をエンジンの低回転域では閉弁状
態とし、高回転域では開弁状態とするように制御手段を
構成することが好ましい。
流の混合気形成ポートに、加圧エア流通量を調節する絞
り弁と、この絞り弁の下流に位置して、一定微小開度の
閉弁状態と開弁状態とに変更可能な容積調整弁とを設
け、この容積調整弁により容積可変手段を構成するとと
もに、この容積調整弁をエンジンの低回転域では閉弁状
態とし、高回転域では開弁状態とするように制御手段を
構成することが好ましい。
【0009】さらに、上記絞り弁を、エンジン回転数が
高くなるにつれて開度が大きくなるように構成すること
が好ましい。
高くなるにつれて開度が大きくなるように構成すること
が好ましい。
【0010】
【作用】本発明によると、タイミング弁の閉弁期間中に
上記混合気形成ポートのチャンバー内に加圧エアが蓄え
られ、タイミング弁の開弁に伴って上記チャンバーに蓄
えられていた加圧エアと燃料との混合気が燃焼室内に流
入する。この場合に、エンジン高回転時は低回転時と比
べ、チャンバー容積が大きくされることにより、このチ
ャンバーから燃焼室に流入するエア量が稼がれる。これ
により、混合気形成ポートからのエア流入量が高回転時
に減少する傾向が是正される。
上記混合気形成ポートのチャンバー内に加圧エアが蓄え
られ、タイミング弁の開弁に伴って上記チャンバーに蓄
えられていた加圧エアと燃料との混合気が燃焼室内に流
入する。この場合に、エンジン高回転時は低回転時と比
べ、チャンバー容積が大きくされることにより、このチ
ャンバーから燃焼室に流入するエア量が稼がれる。これ
により、混合気形成ポートからのエア流入量が高回転時
に減少する傾向が是正される。
【0011】上記混合気形成ポートの絞り弁の下流に容
積調整弁を設けることにより容積可変手段を構成する
と、エンジン回転数に応じて容積調整弁が開閉されるこ
とによりチャンバー容積が変えられることとなる。
積調整弁を設けることにより容積可変手段を構成する
と、エンジン回転数に応じて容積調整弁が開閉されるこ
とによりチャンバー容積が変えられることとなる。
【0012】さらに、上記絞り弁を、エンジン回転数が
高くなるにつれて開度が大きくなるように構成すると、
容積調整弁の開閉によってチャンバー容積が変えられる
ことに加え、絞り弁の開度が変えられることにより、流
通抵抗がエンジン回転数に応じて適度に調整される。
高くなるにつれて開度が大きくなるように構成すると、
容積調整弁の開閉によってチャンバー容積が変えられる
ことに加え、絞り弁の開度が変えられることにより、流
通抵抗がエンジン回転数に応じて適度に調整される。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1および図2は本発明の一実施例による吸気装置を示
している。これらの図において、エンジンの各シリンダ
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、この燃焼室2に対し、第1,第2の
吸気ポート3,4と、第1,第2の排気ポート5,6
と、混合気形成ポート7とが配設されている。また、燃
焼室2の略中央部に点火プラグ8が設けられている。
図1および図2は本発明の一実施例による吸気装置を示
している。これらの図において、エンジンの各シリンダ
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、この燃焼室2に対し、第1,第2の
吸気ポート3,4と、第1,第2の排気ポート5,6
と、混合気形成ポート7とが配設されている。また、燃
焼室2の略中央部に点火プラグ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、各吸気ポ
ート下流端部が燃焼室2の吸気側半部(図1で左側半
部)に開口しており、また上記両排気ポート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、各排気ポート上流端部が燃焼室2の排気側半部(図
1で右側半部)に開口している。上記第1,第2吸気ポ
ート3,4の燃焼室2への開口部には第1,第2吸気弁
11,12がそれぞれ設けられ、第1,第2排気ポート
5,6の燃焼室2への開口部には第1,第2排気弁1
3,14がそれぞれ設けられている。これら吸気弁1
1,12および排気弁13,14はカムシャフト等から
なる動弁機構(図示せず)により作動されるようになっ
ている。
9の一側部から燃焼室2にわたって形成され、各吸気ポ
ート下流端部が燃焼室2の吸気側半部(図1で左側半
部)に開口しており、また上記両排気ポート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、各排気ポート上流端部が燃焼室2の排気側半部(図
1で右側半部)に開口している。上記第1,第2吸気ポ
ート3,4の燃焼室2への開口部には第1,第2吸気弁
11,12がそれぞれ設けられ、第1,第2排気ポート
5,6の燃焼室2への開口部には第1,第2排気弁1
3,14がそれぞれ設けられている。これら吸気弁1
1,12および排気弁13,14はカムシャフト等から
なる動弁機構(図示せず)により作動されるようになっ
ている。
【0015】また、上記混合気形成ポート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に開口している。この混合気形成ポート7
の燃焼室2へ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によって混合気形成ポート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、排気弁13,14、吸気弁1
1,12およびタイミング弁15の各開閉タイミングは
図3のようになり、上記タイミング弁15は、吸気弁1
1,12よりも遅れて開閉され、例えばクランク角で上
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。
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に開口している。この混合気形成ポート7
の燃焼室2へ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によって混合気形成ポート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、排気弁13,14、吸気弁1
1,12およびタイミング弁15の各開閉タイミングは
図3のようになり、上記タイミング弁15は、吸気弁1
1,12よりも遅れて開閉され、例えばクランク角で上
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にはエアが吸気通
路16を通して導かれる。図1に示すようにこの吸気通
路16は、上流側の共通吸気通路16aと、その下流の
サージタンク16bと、その下流に形成されて各シリン
ダ1の吸気ポート3,4に連なる独立吸気通路16cと
からなり、上記共通吸気通路16aには、アクセル操作
に応じて作動してエア流通量を調節するスロットル弁1
7が設けられている。また、上記両吸気ポートのうちの
第1吸気ポート3が燃焼室2内にスワールを生成するよ
うに形成されるとともに、第2吸気ポート4に、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
スワールコントロール弁18の開度が小さくなるほどス
ワールが強化されるようになっている。このスワールコ
ントロール弁18は、エンジンの運転状態に応じて作動
する図外のアクチュエータにより作動されて、エンジン
の低回転、低負荷側では閉じられ、高負荷側では負荷の
増大につれて開かれるようになっている。
路16を通して導かれる。図1に示すようにこの吸気通
路16は、上流側の共通吸気通路16aと、その下流の
サージタンク16bと、その下流に形成されて各シリン
ダ1の吸気ポート3,4に連なる独立吸気通路16cと
からなり、上記共通吸気通路16aには、アクセル操作
に応じて作動してエア流通量を調節するスロットル弁1
7が設けられている。また、上記両吸気ポートのうちの
第1吸気ポート3が燃焼室2内にスワールを生成するよ
うに形成されるとともに、第2吸気ポート4に、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
スワールコントロール弁18の開度が小さくなるほどス
ワールが強化されるようになっている。このスワールコ
ントロール弁18は、エンジンの運転状態に応じて作動
する図外のアクチュエータにより作動されて、エンジン
の低回転、低負荷側では閉じられ、高負荷側では負荷の
増大につれて開かれるようになっている。
【0017】また、上記混合気形成ポート7は、加圧エ
ア供給手段に接続されている。すなわち、図1に示す例
によると、加圧エア供給手段として、空気を加圧供給す
るエアポンプ20が設けられ、このエアポンプ20に加
圧エア供給通路21が接続され、この加圧エア供給通路
21に各シリンダ1の混合気形成ポート7が連通してい
る。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。
ア供給手段に接続されている。すなわち、図1に示す例
によると、加圧エア供給手段として、空気を加圧供給す
るエアポンプ20が設けられ、このエアポンプ20に加
圧エア供給通路21が接続され、この加圧エア供給通路
21に各シリンダ1の混合気形成ポート7が連通してい
る。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。
【0018】上記混合気形成ポート7には、タイミング
弁15の上流に燃料噴射弁25が設けられ、この燃料噴
射弁25から噴射された燃料が、混合気形成ポート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
混合されて、混合気が形成されるようになっている。さ
らに、混合気形成ポート7における燃料噴射弁25の上
流には、上記加圧エアの流通量を調節する絞り弁26
と、容積調整弁27とが設けられ、これらの弁26,2
7で加圧エアの流通が規制されるようになっている。そ
して、弁26,27が配設された部分とタイミング弁1
5との間の混合気形成ポートにより、混合気を蓄えるチ
ャンバー7aが形成されている。
弁15の上流に燃料噴射弁25が設けられ、この燃料噴
射弁25から噴射された燃料が、混合気形成ポート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
混合されて、混合気が形成されるようになっている。さ
らに、混合気形成ポート7における燃料噴射弁25の上
流には、上記加圧エアの流通量を調節する絞り弁26
と、容積調整弁27とが設けられ、これらの弁26,2
7で加圧エアの流通が規制されるようになっている。そ
して、弁26,27が配設された部分とタイミング弁1
5との間の混合気形成ポートにより、混合気を蓄えるチ
ャンバー7aが形成されている。
【0019】上記容積調整弁27により、チャンバー7
aの容積を可変とする容積可変手段が構成されている。
すなわち、上記容積調整弁27は一定微小開度の閉弁状
態と開弁状態とに変更可能となっており、容積調整弁2
7が閉弁状態のときはこの位置からタイミング弁15の
位置までの容積がチャンバー容積となり、容積調整弁2
7が開弁状態のときは絞り弁26の位置からタイミング
弁15の位置までの容積がチャンバー容積となる。この
容積調整弁27は、制御信号に応じて働く容積調整弁作
動装置31により開閉作動されるようになっている。ま
た、上記絞り弁26は、制御信号に応じて働く絞り弁作
動装置32により作動されて、その開度が変更されるよ
うになっている。
aの容積を可変とする容積可変手段が構成されている。
すなわち、上記容積調整弁27は一定微小開度の閉弁状
態と開弁状態とに変更可能となっており、容積調整弁2
7が閉弁状態のときはこの位置からタイミング弁15の
位置までの容積がチャンバー容積となり、容積調整弁2
7が開弁状態のときは絞り弁26の位置からタイミング
弁15の位置までの容積がチャンバー容積となる。この
容積調整弁27は、制御信号に応じて働く容積調整弁作
動装置31により開閉作動されるようになっている。ま
た、上記絞り弁26は、制御信号に応じて働く絞り弁作
動装置32により作動されて、その開度が変更されるよ
うになっている。
【0020】また、35はエンジンのコントロールユニ
ット(ECU)であり、このコントロールユニット35
には、エンジン回転数を検出する回転数センサ36、吸
気圧力等のエンジン負荷相当量を検出するエンジン負荷
センサ37などからの信号が入力されている。このコン
トロールユニット35は、上記燃料噴射弁25からの燃
料噴射量を運転状態に応じて制御するように、燃料噴射
弁25に噴射制御信号を出力するとともに、上記容積調
整弁27の開閉作動および上記絞り弁26の開度を運転
状態に応じて制御するように、それぞれの作動装置3
1,32に制御信号を出力している。
ット(ECU)であり、このコントロールユニット35
には、エンジン回転数を検出する回転数センサ36、吸
気圧力等のエンジン負荷相当量を検出するエンジン負荷
センサ37などからの信号が入力されている。このコン
トロールユニット35は、上記燃料噴射弁25からの燃
料噴射量を運転状態に応じて制御するように、燃料噴射
弁25に噴射制御信号を出力するとともに、上記容積調
整弁27の開閉作動および上記絞り弁26の開度を運転
状態に応じて制御するように、それぞれの作動装置3
1,32に制御信号を出力している。
【0021】上記コントロールユニット35による容積
調整弁27および絞り弁26の制御は、エンジン回転数
との関係としては図4(a)に示すような作動特性で行
われる。すなわち、上記容積調整弁27は、図4(a)
に実線で示すように、予め中速域に設定されている容積
調整弁切換回転数Naを境にこれより低回転側では閉状
態、高回転側では開状態に切換えられる。また、絞り弁
26は、図4(a)に破線で示すように、予め比較的低
速の領域に設定されている第1設定回転数Nbよりも低
回転側では最小開度に閉じられ、予め比較的高速の領域
に設定されている第2設定回転数Ncよりも高回転側で
は全開とされ、上記第1設定回転数Nbと上記第2設定
回転数Ncとの間ではエンジン回転数の上昇につれて次
第に開度が大きくされる。上記容積調整弁切換回転数N
aは上記第1設定回転数Nbと上記第2設定回転数Nc
との間にある。
調整弁27および絞り弁26の制御は、エンジン回転数
との関係としては図4(a)に示すような作動特性で行
われる。すなわち、上記容積調整弁27は、図4(a)
に実線で示すように、予め中速域に設定されている容積
調整弁切換回転数Naを境にこれより低回転側では閉状
態、高回転側では開状態に切換えられる。また、絞り弁
26は、図4(a)に破線で示すように、予め比較的低
速の領域に設定されている第1設定回転数Nbよりも低
回転側では最小開度に閉じられ、予め比較的高速の領域
に設定されている第2設定回転数Ncよりも高回転側で
は全開とされ、上記第1設定回転数Nbと上記第2設定
回転数Ncとの間ではエンジン回転数の上昇につれて次
第に開度が大きくされる。上記容積調整弁切換回転数N
aは上記第1設定回転数Nbと上記第2設定回転数Nc
との間にある。
【0022】このような運転状態に応じた容積調整弁2
7の開閉切換作動の特性および絞り弁26の開度特性は
予めマップとしてコントロールユニット35内のメモリ
に記憶されている。そして、エンジン回転数センサ36
等によって検出された運転状態とマップとの照合に基づ
いて容積調整弁27の開閉状態および絞り弁26の開度
が決定され、それに応じて容積調整弁作動装置31およ
び絞り弁作動装置32が制御されるようになっている。
7の開閉切換作動の特性および絞り弁26の開度特性は
予めマップとしてコントロールユニット35内のメモリ
に記憶されている。そして、エンジン回転数センサ36
等によって検出された運転状態とマップとの照合に基づ
いて容積調整弁27の開閉状態および絞り弁26の開度
が決定され、それに応じて容積調整弁作動装置31およ
び絞り弁作動装置32が制御されるようになっている。
【0023】以上のような当実施例の燃料供給装置によ
ると、上記混合気形成ポート7にエアポンプ20から加
圧エアが導かれ、タイミング弁15の開弁前には、混合
気形成ポート7のチャンバー7a内に加圧エアが蓄えら
れる。また、燃料噴射弁25からチャンバー7a内に燃
料が噴射供給される。そして、タイミング弁15が開か
れると、上記チャンバー7a内の加圧エアと噴射燃料と
の混合気が燃焼室2内に供給される。この場合、上記チ
ャンバー7aでの燃料と加圧エアとの混合で燃料の微粒
化が促進されるとともに、成層化が図られ、これらの作
用でリーンリミット(希薄燃焼限界の空燃比)が高めら
れる。
ると、上記混合気形成ポート7にエアポンプ20から加
圧エアが導かれ、タイミング弁15の開弁前には、混合
気形成ポート7のチャンバー7a内に加圧エアが蓄えら
れる。また、燃料噴射弁25からチャンバー7a内に燃
料が噴射供給される。そして、タイミング弁15が開か
れると、上記チャンバー7a内の加圧エアと噴射燃料と
の混合気が燃焼室2内に供給される。この場合、上記チ
ャンバー7aでの燃料と加圧エアとの混合で燃料の微粒
化が促進されるとともに、成層化が図られ、これらの作
用でリーンリミット(希薄燃焼限界の空燃比)が高めら
れる。
【0024】上記タイミング弁15の作動に応じたチャ
ンバー7a内の圧力の変化は図5のようになる。つま
り、タイミング弁15の開弁前は、加圧エヤがチャンバ
ー7aに蓄えられてチャンバー内が高い圧力に保たれて
おり、タイミング弁15が開かれると、燃焼室2への混
合気の供給に伴ってチャンバー内圧力が一旦低下した
後、加圧エアが絞り弁26および容積調整弁27を介し
てチャンバー7aに補給されるに伴ってチャンバー内圧
力が上昇、回復する。このようなチャンバー圧力変化の
特性を、同じ運転状態の下でチャンバー容積が小さい場
合と大きい場合とについて比較すると、チャンバー容積
が小さい場合は、図5中の実線のように、圧力低下後の
上昇、回復が早くて、圧縮行程における圧縮圧力に応じ
てタイミング弁閉弁時のチャンバー内圧力が比較的高く
なる。一方、チャンバー容積が大きい場合は、小さい場
合と比べ、チャンバー7aから燃焼室2へ流入するエア
量が多くなるが、図5中の破線のように、圧力低下後の
上昇、回復が遅れて、タイミング弁閉弁時のチャンバー
内圧力が比較的低くなる。従って、チャンバー容積とチ
ャンバー内圧力およびチャンバー7aから燃焼室2へ流
入するエア量の関係は図6のようになり、チャンバー容
積が大きくなるにつれて上記エア量が増加方向、チャン
バー内圧力が減少方向にそれぞれ変化する。
ンバー7a内の圧力の変化は図5のようになる。つま
り、タイミング弁15の開弁前は、加圧エヤがチャンバ
ー7aに蓄えられてチャンバー内が高い圧力に保たれて
おり、タイミング弁15が開かれると、燃焼室2への混
合気の供給に伴ってチャンバー内圧力が一旦低下した
後、加圧エアが絞り弁26および容積調整弁27を介し
てチャンバー7aに補給されるに伴ってチャンバー内圧
力が上昇、回復する。このようなチャンバー圧力変化の
特性を、同じ運転状態の下でチャンバー容積が小さい場
合と大きい場合とについて比較すると、チャンバー容積
が小さい場合は、図5中の実線のように、圧力低下後の
上昇、回復が早くて、圧縮行程における圧縮圧力に応じ
てタイミング弁閉弁時のチャンバー内圧力が比較的高く
なる。一方、チャンバー容積が大きい場合は、小さい場
合と比べ、チャンバー7aから燃焼室2へ流入するエア
量が多くなるが、図5中の破線のように、圧力低下後の
上昇、回復が遅れて、タイミング弁閉弁時のチャンバー
内圧力が比較的低くなる。従って、チャンバー容積とチ
ャンバー内圧力およびチャンバー7aから燃焼室2へ流
入するエア量の関係は図6のようになり、チャンバー容
積が大きくなるにつれて上記エア量が増加方向、チャン
バー内圧力が減少方向にそれぞれ変化する。
【0025】ところで、発明が解決しようとする課題の
中で述べたように、混合気形成ポートのチャンバー容積
等が一定であると、混合気形成ポートから燃焼室へのエ
ア流入量は、エンジン回転数が上昇するにつれて急激に
減少する傾向がある(図7中に破線で示す曲性Q
b’)。これに対し、当実施例の装置では、図4(a)
に示すような特性で容積調整弁27および絞り弁26が
制御されて、チャンバー容積等がエンジン回転数に応じ
て変えられることにより、上記傾向が是正されて、混合
気形成ポートからのエア流入量が図7中の曲線Qbのよ
うになり、回転数変化に伴う変動が抑制される。
中で述べたように、混合気形成ポートのチャンバー容積
等が一定であると、混合気形成ポートから燃焼室へのエ
ア流入量は、エンジン回転数が上昇するにつれて急激に
減少する傾向がある(図7中に破線で示す曲性Q
b’)。これに対し、当実施例の装置では、図4(a)
に示すような特性で容積調整弁27および絞り弁26が
制御されて、チャンバー容積等がエンジン回転数に応じ
て変えられることにより、上記傾向が是正されて、混合
気形成ポートからのエア流入量が図7中の曲線Qbのよ
うになり、回転数変化に伴う変動が抑制される。
【0026】すなわち、図4(a)中に示すように、上
記容積調整弁27が上記容積調整弁切換回転数Naより
低回転側では閉状態、高回転側では開状態とされること
により、図4(b)に示すように、低回転側と比べて高
回転側では、チャンバー容積が大きくなり、これにより
チャンバー7aに蓄えられてタイミング弁開弁期間初期
に燃焼室2に入力するエア量が多くなる。なお、上記の
ようなチャンバー容積の変化に伴い、チャンバー内圧力
は図4(c)のように変化する。
記容積調整弁27が上記容積調整弁切換回転数Naより
低回転側では閉状態、高回転側では開状態とされること
により、図4(b)に示すように、低回転側と比べて高
回転側では、チャンバー容積が大きくなり、これにより
チャンバー7aに蓄えられてタイミング弁開弁期間初期
に燃焼室2に入力するエア量が多くなる。なお、上記の
ようなチャンバー容積の変化に伴い、チャンバー内圧力
は図4(c)のように変化する。
【0027】さらに、上記容積制御弁27の作動に加え
て、上記絞り弁26の開度が図4(a)中に示すように
エンジン回転数に応じて変化することにより、第1設定
回転数Nbから上記第2設定回転数Ncにわたる範囲で
圧力損失係数および平均有効通路面積が図4(d)およ
び図4(e)のように変化し、つまり回転数上昇につれ
て圧力損失係数が次第に減少し、平均有効通路面積が次
第に大きくなる。
て、上記絞り弁26の開度が図4(a)中に示すように
エンジン回転数に応じて変化することにより、第1設定
回転数Nbから上記第2設定回転数Ncにわたる範囲で
圧力損失係数および平均有効通路面積が図4(d)およ
び図4(e)のように変化し、つまり回転数上昇につれ
て圧力損失係数が次第に減少し、平均有効通路面積が次
第に大きくなる。
【0028】そして、第1設定回転数Nbより低回転側
の領域(以下、第1回転数域と呼ぶ)、第1設定回転数
Nbから容積調整弁切換回転数Naまでの領域(以下、
第2回転数域と呼ぶ)、容積調整弁切換回転数Naから
第2設定回転数Ncまでの領域(以下、第3回転数域と
呼ぶ)および第2設定回転数Ncより高回転側の領域
(以下、第4回転数域と呼ぶ)のそれぞれにおいて、次
のような作用が得られる。
の領域(以下、第1回転数域と呼ぶ)、第1設定回転数
Nbから容積調整弁切換回転数Naまでの領域(以下、
第2回転数域と呼ぶ)、容積調整弁切換回転数Naから
第2設定回転数Ncまでの領域(以下、第3回転数域と
呼ぶ)および第2設定回転数Ncより高回転側の領域
(以下、第4回転数域と呼ぶ)のそれぞれにおいて、次
のような作用が得られる。
【0029】第1回転数域 容積調整弁27が閉じられることによりチャンバー容積
が小さくされるとともに、絞り弁26も閉じられてお
り、この状態では、タイミング弁15の開弁に伴ってチ
ャンバー7aから燃焼室2へ流入するエア量が適度に少
なくされる。従って、タイミング弁開弁期間が時間的に
長くなることでエア流入量が増大する傾向がある低速域
で、その傾向が是正される。また、上記両弁26,27
で圧力損失が大(流通抵抗が大)とされて加圧エアの流
通が制限されることにより、燃焼室に流入する混合気の
貫徹力が適度に弱められ、点火プラグまわりに混合気を
偏在させる成層化作用が良好に得られる。なお、このよ
うに上記両弁26,27で加圧エアの流通が制限されて
も、エンジンが低回転であるため、チャンバー内圧力が
タイミング弁15の開弁に伴う低下後に上昇、回復する
のに要する時間は充分に得られる。
が小さくされるとともに、絞り弁26も閉じられてお
り、この状態では、タイミング弁15の開弁に伴ってチ
ャンバー7aから燃焼室2へ流入するエア量が適度に少
なくされる。従って、タイミング弁開弁期間が時間的に
長くなることでエア流入量が増大する傾向がある低速域
で、その傾向が是正される。また、上記両弁26,27
で圧力損失が大(流通抵抗が大)とされて加圧エアの流
通が制限されることにより、燃焼室に流入する混合気の
貫徹力が適度に弱められ、点火プラグまわりに混合気を
偏在させる成層化作用が良好に得られる。なお、このよ
うに上記両弁26,27で加圧エアの流通が制限されて
も、エンジンが低回転であるため、チャンバー内圧力が
タイミング弁15の開弁に伴う低下後に上昇、回復する
のに要する時間は充分に得られる。
【0030】第2回転数域 容積調整弁は閉じられたままで、エンジン回転数の上昇
につれて絞り弁が次第に開かれることにより、チャンバ
ー容積は変化しないが上記両弁26,27による圧力損
失が次第に減少する。従って、回転数の上昇につれ、単
位時間当りのエア流量が増加し、かつ貫徹力が多少強め
られ、またチャンバー7a内の圧力の上昇、回復が早め
られ、回転数上昇によるタイミング弁15の開弁の時間
が短くなることに対応した調整が行われる。
につれて絞り弁が次第に開かれることにより、チャンバ
ー容積は変化しないが上記両弁26,27による圧力損
失が次第に減少する。従って、回転数の上昇につれ、単
位時間当りのエア流量が増加し、かつ貫徹力が多少強め
られ、またチャンバー7a内の圧力の上昇、回復が早め
られ、回転数上昇によるタイミング弁15の開弁の時間
が短くなることに対応した調整が行われる。
【0031】第3,第4回転数域 容積調整弁27が開かれてチャンバー容積が大きくされ
ることにより、タイミング弁15の開弁に伴ってチャン
バー7aから燃焼室2に流入するエア量が増大し、さら
に絞り弁26の開度も大きくされ、流通抵抗の減少によ
ってもエア流入量が稼がれる。従って、燃焼室2へのエ
ア流入量が大きく減少する傾向のある高速側の領域で、
この傾向が補われるとともに、貫徹力が適度に強化さ
れ、高速域で貫徹力が不足する傾向が是正される。
ることにより、タイミング弁15の開弁に伴ってチャン
バー7aから燃焼室2に流入するエア量が増大し、さら
に絞り弁26の開度も大きくされ、流通抵抗の減少によ
ってもエア流入量が稼がれる。従って、燃焼室2へのエ
ア流入量が大きく減少する傾向のある高速側の領域で、
この傾向が補われるとともに、貫徹力が適度に強化さ
れ、高速域で貫徹力が不足する傾向が是正される。
【0032】以上のようにして、各回転数域で混合気形
成ポート7からのエア流入量、貫徹力等が適正に調整さ
れることとなる。
成ポート7からのエア流入量、貫徹力等が適正に調整さ
れることとなる。
【0033】なお、上記実施例では、混合気形成ポート
7の絞り弁26の下流に1つの容積調整弁27を設け
て、チャンバー容積を2段階に切換えるようにしている
が、チャンバー容積を3段階以上に切換えるように複数
の容積調整弁を設けてもよい。
7の絞り弁26の下流に1つの容積調整弁27を設け
て、チャンバー容積を2段階に切換えるようにしている
が、チャンバー容積を3段階以上に切換えるように複数
の容積調整弁を設けてもよい。
【0034】
【発明の効果】本発明の燃料供給装置によると、加圧エ
アと燃料とを混合して所定タイミングで燃焼室に供給す
る混合気形成ポートに、加圧エアの流通を規制する部分
を設けて、この部分と混合気形成ポート下流端のタイミ
ング弁との間にチャンバーを形成するとともに、このチ
ャンバーの容積を可変とし、エンジンの高回転時に低回
転時と比べてチャンバー容積を大きくするようにしてい
るため、高回転時に、チャンバーから燃焼室に流入する
エア量を稼ぐことができる。従って、上記混合気気形成
ポートからのエア流入量が高速時には低速時と比べて大
きく減少する傾向のあるこの種の装置において、このよ
うな傾向を是正し、エンジン低回転域から高回転域にま
でわたり、上記混合気形成ポートからのエア流入量の総
吸気量に対する割合の変動を小さく抑え、混合気形成ポ
ートから供給される混合気の空燃比を適正に保つことが
でき、これにより、成層化とそれによる燃費、エミッシ
ョンの改善を有効に達成することができる。
アと燃料とを混合して所定タイミングで燃焼室に供給す
る混合気形成ポートに、加圧エアの流通を規制する部分
を設けて、この部分と混合気形成ポート下流端のタイミ
ング弁との間にチャンバーを形成するとともに、このチ
ャンバーの容積を可変とし、エンジンの高回転時に低回
転時と比べてチャンバー容積を大きくするようにしてい
るため、高回転時に、チャンバーから燃焼室に流入する
エア量を稼ぐことができる。従って、上記混合気気形成
ポートからのエア流入量が高速時には低速時と比べて大
きく減少する傾向のあるこの種の装置において、このよ
うな傾向を是正し、エンジン低回転域から高回転域にま
でわたり、上記混合気形成ポートからのエア流入量の総
吸気量に対する割合の変動を小さく抑え、混合気形成ポ
ートから供給される混合気の空燃比を適正に保つことが
でき、これにより、成層化とそれによる燃費、エミッシ
ョンの改善を有効に達成することができる。
【0035】また、この発明において、混合気形成ポー
トに絞り弁とその下流に位置する容積調整弁とを設け
て、この容積調整弁により容積可変手段を構成し、この
容積調整弁をエンジンの低回転域では閉弁状態とし、高
回転域では開弁状態とするように制御すると、比較的簡
単な構造でエンジン回転数に応じてチャンバー容積を変
えることができる。
トに絞り弁とその下流に位置する容積調整弁とを設け
て、この容積調整弁により容積可変手段を構成し、この
容積調整弁をエンジンの低回転域では閉弁状態とし、高
回転域では開弁状態とするように制御すると、比較的簡
単な構造でエンジン回転数に応じてチャンバー容積を変
えることができる。
【0036】さらに、上記絞り弁を、エンジン回転数が
高くなるにつれて開度が大きくなるように構成すると、
上記容積調整弁によるエンジン回転数に応じたチャンバ
ー容積の変更と、絞り弁の開度の調整とにより、混合気
形成ポートからのエア流入量および貫徹力等の調整を、
より一層適切に行うことができる。
高くなるにつれて開度が大きくなるように構成すると、
上記容積調整弁によるエンジン回転数に応じたチャンバ
ー容積の変更と、絞り弁の開度の調整とにより、混合気
形成ポートからのエア流入量および貫徹力等の調整を、
より一層適切に行うことができる。
【図1】本発明の一実施例による吸気装置の全体概略平
面図である。
面図である。
【図2】同吸気装置の断面図である。
【図3】排気弁、吸気弁およびタイミング弁の開閉タイ
ミングを示す図である。
ミングを示す図である。
【図4】(a)はエンジン回転数に応じた容積調整弁の
開閉作動および絞り弁開度の特性図である。また、
(b)〜(e)は上記容積調整弁および絞り弁の作動に
応じたチャンバー容積、チャンバー圧力、圧力損失係数
および平均有効通路面積の変化をそれぞれ示す図であ
る。
開閉作動および絞り弁開度の特性図である。また、
(b)〜(e)は上記容積調整弁および絞り弁の作動に
応じたチャンバー容積、チャンバー圧力、圧力損失係数
および平均有効通路面積の変化をそれぞれ示す図であ
る。
【図5】タイミング弁の開閉作動に伴う混合気形成ポー
ト内の圧力の変化を示す図である。
ト内の圧力の変化を示す図である。
【図6】チャンバー容積の変化に伴うチャンバー内圧力
およびチャンバーから燃焼室へ流入するエア量の変化を
示す図である。
およびチャンバーから燃焼室へ流入するエア量の変化を
示す図である。
【図7】燃焼室に対する混合気形成ポートからのエア流
入量および吸気ポートからのエア流入量の、エンジン回
転数に応じた変化を示す図である。
入量および吸気ポートからのエア流入量の、エンジン回
転数に応じた変化を示す図である。
1 シリンダ 2 燃焼室 3,4 吸気ポート 7 混合気形成ポート 7a チャンバー 15 タイミング弁 20 エアポンプ 21 加圧エア供給通路 25 燃料噴射弁 26 絞り弁 27 容積調整弁
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジンの各気筒に対してそれぞれ、吸
気ポートと、加圧エア供給手段に接続された混合気形成
ポートと、この混合気形成ポート内に燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁と、この混合気形成ポートを燃焼室に対し
て吸気行程後半から圧縮行程前半の間に開かせるタイミ
ング弁とを設けたエンジンの燃料供給装置において、タ
イミング弁の上流の混合気形成ポートに加圧エアの流通
を規制する部分を設けて、この部分とタイミング弁との
間に加圧エアを蓄えるチャンバーを形成するとともに、
このチャンバーの容積を可変とする容積可変手段を設
け、かつ、エンジンの高回転時に低回転時と比べてチャ
ンバー容積を大きくするようにエンジン回転数に応じて
上記容積可変手段を制御する制御手段を設けたことを特
徴とするエンジンの燃料供給装置。 - 【請求項2】 タイミング弁の上流の混合気形成ポート
に、加圧エア流通量を調節する絞り弁と、この絞り弁の
下流に位置して、一定微小開度の閉弁状態と開弁状態と
に変更可能な容積調整弁とを設け、この容積調整弁によ
り容積可変手段を構成するとともに、この容積調整弁を
エンジンの低回転域では閉弁状態とし、高回転域では開
弁状態とするように制御手段を構成した請求項1記載の
エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項3】 上記絞り弁を、エンジン回転数が高くな
るにつれて開度が大きくなるように構成した請求項2記
載のエンジンの燃料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6436993A JPH06272643A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | エンジンの燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6436993A JPH06272643A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | エンジンの燃料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06272643A true JPH06272643A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13256302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6436993A Pending JPH06272643A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | エンジンの燃料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06272643A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117869938A (zh) * | 2023-01-05 | 2024-04-12 | 刘天锡 | 一种控制燃烧室工作的开关 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP6436993A patent/JPH06272643A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117869938A (zh) * | 2023-01-05 | 2024-04-12 | 刘天锡 | 一种控制燃烧室工作的开关 |
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