JPH076392B2 - 直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置 - Google Patents
直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置Info
- Publication number
- JPH076392B2 JPH076392B2 JP60286000A JP28600085A JPH076392B2 JP H076392 B2 JPH076392 B2 JP H076392B2 JP 60286000 A JP60286000 A JP 60286000A JP 28600085 A JP28600085 A JP 28600085A JP H076392 B2 JPH076392 B2 JP H076392B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- intake passage
- passage
- combustion chamber
- auxiliary
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置に関
し、特にエンジンの運転状態に応じた好適な吸気制御を
行ない得るものに関する。
し、特にエンジンの運転状態に応じた好適な吸気制御を
行ない得るものに関する。
（従来の技術） 直噴式ディーゼルエンジンにおいては、燃焼室内におい
て初めて燃料と吸気との混合が行なわれるので、この混
合状態の良否が直接に燃焼性能を左右する。そのため
に、従来からこの混合状態を好適に形成するために、吸
気により燃焼室内にスワールを形成するようにしてい
る。このスワールは、エンジンに応じて最適な強さがあ
り、また、同一のエンジンにおいても運転条件に応じて
特定のスワール強さがあるので、例えば、実公昭54−82
46号公報に開示されているように、吸気通路の断面積を
エンジン回転数に応じて可変となして、燃焼室内のスワ
ール強さを制御している。
て初めて燃料と吸気との混合が行なわれるので、この混
合状態の良否が直接に燃焼性能を左右する。そのため
に、従来からこの混合状態を好適に形成するために、吸
気により燃焼室内にスワールを形成するようにしてい
る。このスワールは、エンジンに応じて最適な強さがあ
り、また、同一のエンジンにおいても運転条件に応じて
特定のスワール強さがあるので、例えば、実公昭54−82
46号公報に開示されているように、吸気通路の断面積を
エンジン回転数に応じて可変となして、燃焼室内のスワ
ール強さを制御している。
（発明が解決しようとする問題点） ここに、ディーゼルエンジンにおいては、始動時の着火
性を良くするために、スワールを弱くした方が形成され
た火災の吹き消えや、冷却損失が少なくなるので望まし
く、また、同様の理由で吸気量を必要最小限にした方が
好ましい。しかしながら、上述した従来の吸気装置にお
いては、このような点に対して何ら考慮がなされていな
い。
性を良くするために、スワールを弱くした方が形成され
た火災の吹き消えや、冷却損失が少なくなるので望まし
く、また、同様の理由で吸気量を必要最小限にした方が
好ましい。しかしながら、上述した従来の吸気装置にお
いては、このような点に対して何ら考慮がなされていな
い。
そこで、本発明の目的は、始動時の着火性を改善すると
共に、併せて、全運転領域において好適なスワール制御
を行ない得る、直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置を
提供することにある。
共に、併せて、全運転領域において好適なスワール制御
を行ない得る、直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置を
提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の構成を、実施例を示す第１図を参照して説明す
る。本発明の装置は、吸気通路（８、６、７、５）およ
び補助吸気通路（12、14、15、16）を形成し、該補助吸
気通路を介して燃焼室４内に導入される吸気により該燃
焼室内に形成されるスワールが、前記吸気通路を介して
導入される吸気により燃焼室４内に形成されるスワール
よりも弱くなるように、前記補助吸気通路を前記燃焼室
４へ連通させ、前記吸気通路には、該通路を開閉する第
１開閉手段（11、21）を配置し、前記補助吸気通路に
は、該通路を開閉する第２開閉手段（17、22）および該
通路を介して導入される吸気を加熱する吸気加熱手段13
を配置し、前記第１および第２開閉手段ならびに前記吸
気加熱手段を、制御手段31により駆動制御して、少なく
とも始動時には、前記補助吸気通路のみを開くと共に、
前記吸気加熱手段を作動させるようにしたことを特徴と
している。
る。本発明の装置は、吸気通路（８、６、７、５）およ
び補助吸気通路（12、14、15、16）を形成し、該補助吸
気通路を介して燃焼室４内に導入される吸気により該燃
焼室内に形成されるスワールが、前記吸気通路を介して
導入される吸気により燃焼室４内に形成されるスワール
よりも弱くなるように、前記補助吸気通路を前記燃焼室
４へ連通させ、前記吸気通路には、該通路を開閉する第
１開閉手段（11、21）を配置し、前記補助吸気通路に
は、該通路を開閉する第２開閉手段（17、22）および該
通路を介して導入される吸気を加熱する吸気加熱手段13
を配置し、前記第１および第２開閉手段ならびに前記吸
気加熱手段を、制御手段31により駆動制御して、少なく
とも始動時には、前記補助吸気通路のみを開くと共に、
前記吸気加熱手段を作動させるようにしたことを特徴と
している。
また、本発明の好適な実施態様においては、更に、低速
運転領域では前記吸気通路のみを開き、また、高速運転
領域では、少なくとも前記補助吸気通路を開くようにし
たことを特徴としている。
運転領域では前記吸気通路のみを開き、また、高速運転
領域では、少なくとも前記補助吸気通路を開くようにし
たことを特徴としている。
（実施例） 以下に、第１図および第２図を参照して、本発明の実施
例を説明する。
例を説明する。
第１図は、本実施例の全体構成を示す図であり、図示の
ように本例は４気筒エンジンに関するものである。ま
た、第２図は第１図のII−II線にほぼ沿った断面部分を
示す図である。
ように本例は４気筒エンジンに関するものである。ま
た、第２図は第１図のII−II線にほぼ沿った断面部分を
示す図である。
図において、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッ
ドであり、シリンダヘッド２と、シリンダブロック１内
を上下に往復移動するピストン３との間に燃焼室４が形
成される。この燃焼室４に連通するシリンダヘッド２内
に形成したヘリカルポート５には、吸気マニホールド６
の各分岐管７が接続されている。これらの分岐管７が集
合した上流側の吸気管８は大気側に連通し、これによっ
て、燃焼室４内へ吸気を導入する吸気通路Ａが形成され
る。上記のヘリカルポート５の燃焼室側開口には吸気弁
９が配置されており、公知のようにカム機構によりこの
弁の開閉駆動が行なわれる。また、吸気マニホールド６
において、各分岐管７が集合した上流側の吸気管８内に
は、この通路を開閉する第１の弁11が配置されている。
ドであり、シリンダヘッド２と、シリンダブロック１内
を上下に往復移動するピストン３との間に燃焼室４が形
成される。この燃焼室４に連通するシリンダヘッド２内
に形成したヘリカルポート５には、吸気マニホールド６
の各分岐管７が接続されている。これらの分岐管７が集
合した上流側の吸気管８は大気側に連通し、これによっ
て、燃焼室４内へ吸気を導入する吸気通路Ａが形成され
る。上記のヘリカルポート５の燃焼室側開口には吸気弁
９が配置されており、公知のようにカム機構によりこの
弁の開閉駆動が行なわれる。また、吸気マニホールド６
において、各分岐管７が集合した上流側の吸気管８内に
は、この通路を開閉する第１の弁11が配置されている。
一方、上記の第１の弁11が配置された吸気管８の通路部
分よりも上流側の吸気通路には、この通路よりも小径の
分岐管12が接続され、この分岐管12の下流側端は、エア
ヒータ13を介して第２の吸気マニホールド14に接続さ
れ、更にこの第２の吸気マニホールド14の各分岐管15
は、シリンダヘッド２内に形成した各吸気ポート16に接
続されている。この吸気ポート16は、上述のヘリカルポ
ート５とは異なり、シリンダヘッド２内をほぼ直線状に
延びて、第２図に示すように、吸気弁９の直上近傍の位
置においてヘリカルポート５に連通している。このよう
に、分岐管12、吸気マニホールド14およびポート16を介
して、燃焼室３内へ吸気を導入する補助吸気通路Ｂが形
成される。この吸気通路Ｂにおいて、分岐管15に接続す
る側の各吸気ポート16内には、これらの各ポートを開閉
するための第２の弁17が配置されている。ここに吸気マ
ニホールド６の分岐管７は、吸気マニホールド14の分岐
管15よりも長くなるように設定されている。
分よりも上流側の吸気通路には、この通路よりも小径の
分岐管12が接続され、この分岐管12の下流側端は、エア
ヒータ13を介して第２の吸気マニホールド14に接続さ
れ、更にこの第２の吸気マニホールド14の各分岐管15
は、シリンダヘッド２内に形成した各吸気ポート16に接
続されている。この吸気ポート16は、上述のヘリカルポ
ート５とは異なり、シリンダヘッド２内をほぼ直線状に
延びて、第２図に示すように、吸気弁９の直上近傍の位
置においてヘリカルポート５に連通している。このよう
に、分岐管12、吸気マニホールド14およびポート16を介
して、燃焼室３内へ吸気を導入する補助吸気通路Ｂが形
成される。この吸気通路Ｂにおいて、分岐管15に接続す
る側の各吸気ポート16内には、これらの各ポートを開閉
するための第２の弁17が配置されている。ここに吸気マ
ニホールド６の分岐管７は、吸気マニホールド14の分岐
管15よりも長くなるように設定されている。
次に、21および22は、それぞれ第１の弁11、第２の弁17
の開閉を行なう第１および第２開閉器である。それぞれ
の開閉器21、22は、弁に連結されたダイヤフラム21a、2
2aとハウジング21b、22bとの間にばね21c、22cを介挿し
た負圧室21d、22dが形成され、この負圧室21d、22dに
は、第１および第２電磁弁21e、22eを介して、大気およ
び不図示のバキュームポンプからの負圧が導入可能とな
っている。すなわち、各電磁弁21e、22eがオンすると、
負圧が負圧室内へ供給され、これによってダイヤフラム
21a、22aはばね力に抗して負圧室側へ吸引され、この結
果、弁11、17は吸気通路を閉じる方向に回動する。
の開閉を行なう第１および第２開閉器である。それぞれ
の開閉器21、22は、弁に連結されたダイヤフラム21a、2
2aとハウジング21b、22bとの間にばね21c、22cを介挿し
た負圧室21d、22dが形成され、この負圧室21d、22dに
は、第１および第２電磁弁21e、22eを介して、大気およ
び不図示のバキュームポンプからの負圧が導入可能とな
っている。すなわち、各電磁弁21e、22eがオンすると、
負圧が負圧室内へ供給され、これによってダイヤフラム
21a、22aはばね力に抗して負圧室側へ吸引され、この結
果、弁11、17は吸気通路を閉じる方向に回動する。
上記の各電磁弁およびエアヒータ13の駆動制御は、例え
ば１チップマイクロコンピュータにより構成される制御
回路31により行なわれる。すなわち、制御回路31は、エ
ンジン回転数、アクセル開度、スタータ駆動信号、ニュ
ートラル・スイッチ信号等を入力として取り込み、これ
らに基づき、次表に示すように各部の制御を行なう。
ば１チップマイクロコンピュータにより構成される制御
回路31により行なわれる。すなわち、制御回路31は、エ
ンジン回転数、アクセル開度、スタータ駆動信号、ニュ
ートラル・スイッチ信号等を入力として取り込み、これ
らに基づき、次表に示すように各部の制御を行なう。
次に、このように構成した本実施例の動作を説明する。
まず、始動時には、第１の弁11が閉、第２の弁17が開と
なり、この結果、分岐管12、エアヒータ13、マニホール
ド14、ポート16を介する補助吸気通路Ｂのみが形成さ
れ、この通路Ｂを介して吸気が行なわれる（表の
（イ））。
まず、始動時には、第１の弁11が閉、第２の弁17が開と
なり、この結果、分岐管12、エアヒータ13、マニホール
ド14、ポート16を介する補助吸気通路Ｂのみが形成さ
れ、この通路Ｂを介して吸気が行なわれる（表の
（イ））。
ここに、上述したように、この吸気通路Ｂの吸気ポート
16は直線状であり、また分岐管15が短かく、しかも吸気
弁９の直上近傍に吸気を導くようになっているので、弱
いスワールが燃焼室４内に形成される。また、この通路
Ｂの断面積は小さいので、吸気通路Ａに比べて少量の吸
気が燃焼室４内へ供給される。この結果、吸気による燃
焼室内の冷却損失が最小に抑制でき、また、形成された
火炎核が吹き消されることがないので、始動性が向上す
る。更に、この始動時にはエアヒータ13が作動し、吸気
の加熱が行なわれる。そして、このエアヒータ13の位置
は、吸気ポート16が直線状で短かく、しかもマニホール
ド14の分岐管15が短かいので、燃焼室側に近づけた位置
とすることができる。従ってエアーヒータ13により加熱
された吸気が燃焼室に至るまでの熱損失を少なくするこ
とができる。従って、更に始動性が向上する。次に、ア
イドリングにおいても、上記の始動時と同一の状態に保
持される（表の（ロ））。
16は直線状であり、また分岐管15が短かく、しかも吸気
弁９の直上近傍に吸気を導くようになっているので、弱
いスワールが燃焼室４内に形成される。また、この通路
Ｂの断面積は小さいので、吸気通路Ａに比べて少量の吸
気が燃焼室４内へ供給される。この結果、吸気による燃
焼室内の冷却損失が最小に抑制でき、また、形成された
火炎核が吹き消されることがないので、始動性が向上す
る。更に、この始動時にはエアヒータ13が作動し、吸気
の加熱が行なわれる。そして、このエアヒータ13の位置
は、吸気ポート16が直線状で短かく、しかもマニホール
ド14の分岐管15が短かいので、燃焼室側に近づけた位置
とすることができる。従ってエアーヒータ13により加熱
された吸気が燃焼室に至るまでの熱損失を少なくするこ
とができる。従って、更に始動性が向上する。次に、ア
イドリングにおいても、上記の始動時と同一の状態に保
持される（表の（ロ））。
次に、低速時においては、第１弁11が開、第２弁17が閉
となり、補助吸気通路Ｂが閉じて、マニホールド６、ヘ
リカルポート５を介する吸気通路Ａが形成される（表の
（ハ））。この結果、補助吸気通路Ｂの使用時に比べ
て、多量の吸気が燃焼室４内へ導入される。しかも、吸
気は、長い分岐管７およびヘリカルポート５を通って導
入されるので、燃焼室内には強いスワールが形成され
る。従って、燃料と吸気との混合が促進されて、好適な
混合気が形成される。このようにして、低速時には通路
Ａの使用によって、好ましい燃焼が行なわれ、出力の向
上が図られる。一方、高速時には、双方の弁21、22がオ
ンとなり、吸気通路Ａ、補助吸気通路Ｂが共に形成され
る。この時には、エアヒータはオフにされる（表の
（ニ））。この結果、低速時よりも更に多量の吸気を燃
焼室４内に導入することが可能となる。しかも、第２図
に示すように、補助吸気通路Ｂの吸気ポート16は、吸気
弁９の直上近傍においてヘリカルポート５に連通してい
るので、ヘリカルポート５を介して燃焼室内に導入され
る吸気によって形成されるスワールが、吸気ポート16を
介して導入される吸気によって弱められる。従って、高
速時においては、オーバースワールによる燃焼悪化が防
止されて、出力の向上を達成することができる。
となり、補助吸気通路Ｂが閉じて、マニホールド６、ヘ
リカルポート５を介する吸気通路Ａが形成される（表の
（ハ））。この結果、補助吸気通路Ｂの使用時に比べ
て、多量の吸気が燃焼室４内へ導入される。しかも、吸
気は、長い分岐管７およびヘリカルポート５を通って導
入されるので、燃焼室内には強いスワールが形成され
る。従って、燃料と吸気との混合が促進されて、好適な
混合気が形成される。このようにして、低速時には通路
Ａの使用によって、好ましい燃焼が行なわれ、出力の向
上が図られる。一方、高速時には、双方の弁21、22がオ
ンとなり、吸気通路Ａ、補助吸気通路Ｂが共に形成され
る。この時には、エアヒータはオフにされる（表の
（ニ））。この結果、低速時よりも更に多量の吸気を燃
焼室４内に導入することが可能となる。しかも、第２図
に示すように、補助吸気通路Ｂの吸気ポート16は、吸気
弁９の直上近傍においてヘリカルポート５に連通してい
るので、ヘリカルポート５を介して燃焼室内に導入され
る吸気によって形成されるスワールが、吸気ポート16を
介して導入される吸気によって弱められる。従って、高
速時においては、オーバースワールによる燃焼悪化が防
止されて、出力の向上を達成することができる。
上述のように、本実施例によれば、始動性能が改善され
ると共に、運転条件に適した吸気状態を形成することが
できる。
ると共に、運転条件に適した吸気状態を形成することが
できる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。すなわち、単気筒あるいは他の多気筒エンジンにも
適用できることは勿論である。また、補助吸気通路Ｂは
吸気通路Ａから分岐させて形成することなく、独立のも
のとして形成しても良く、更に、それぞれの吸気通路が
別個の吸気弁を備えた吸気ポートを介して直接に各気筒
の燃焼室に連通していても良い。更には、両吸気通路
Ａ、Ｂはそれぞれ強いスワールおよび弱いスワールを形
成する構造のものであればいかなる形状のものであって
も良いことは勿論である。
い。すなわち、単気筒あるいは他の多気筒エンジンにも
適用できることは勿論である。また、補助吸気通路Ｂは
吸気通路Ａから分岐させて形成することなく、独立のも
のとして形成しても良く、更に、それぞれの吸気通路が
別個の吸気弁を備えた吸気ポートを介して直接に各気筒
の燃焼室に連通していても良い。更には、両吸気通路
Ａ、Ｂはそれぞれ強いスワールおよび弱いスワールを形
成する構造のものであればいかなる形状のものであって
も良いことは勿論である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、始動時に、必要
とされる量のみの吸気を弱いスワールが形成されるよう
に燃焼室内へ導入すると共に、エアーヒータにより導入
される吸気の加熱を行なうようにしているので、始動時
の吸気による冷却損失が極めて少なくなり、従って、始
動性の向上を図ることができる。
とされる量のみの吸気を弱いスワールが形成されるよう
に燃焼室内へ導入すると共に、エアーヒータにより導入
される吸気の加熱を行なうようにしているので、始動時
の吸気による冷却損失が極めて少なくなり、従って、始
動性の向上を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図のII−II線にほぼ沿った部分を示す断面図であ
る。 ２……シリンダヘッド、４……燃焼室、 ５……ヘリカルポート、６……吸気マニホールド、 ７……分岐管、11……第１の弁、 12……分岐管、13……エアーヒータ、 14……第２の吸気マニホールド、 15……分岐管、16……吸気ポート、 17……第２の弁、21……第１開閉器、 22……第２開閉器、21e……第１電磁弁、 22e……第２電磁弁、31……制御回路。
第１図のII−II線にほぼ沿った部分を示す断面図であ
る。 ２……シリンダヘッド、４……燃焼室、 ５……ヘリカルポート、６……吸気マニホールド、 ７……分岐管、11……第１の弁、 12……分岐管、13……エアーヒータ、 14……第２の吸気マニホールド、 15……分岐管、16……吸気ポート、 17……第２の弁、21……第１開閉器、 22……第２開閉器、21e……第１電磁弁、 22e……第２電磁弁、31……制御回路。
Claims (2)
- 【請求項１】吸気通路および補助吸気通路を形成し、該
補助吸気通路を介して燃焼室内に導入される吸気により
該燃焼室内に形成されるスワールが、前記吸気通路を介
して導入される吸気により燃焼室内に形成されるスワー
ルよりも弱くなるように、前記補助吸気通路を前記燃焼
室へ連通させ、該補助吸気通路には、該通路を介して導
入される吸気を加熱する吸気加熱手段を配置し、かつ吸
気通路を閉じる開閉手段を設け、該開閉手段ならびに前
記吸気加熱手段を、制御手段により駆動制御して、少な
くとも始動時には、前記補助吸気通路のみを開くと共
に、前記吸気加熱手段を作動させるようにしたことを特
徴とする直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第（１）項に記載の装置に
おいて、低速運転領域では前記吸気通路のみを開き、ま
た、高速運転領域では、少なくとも前記補助吸気通路を
開くようにしたことを特徴とする吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60286000A JPH076392B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60286000A JPH076392B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147017A JPS62147017A (ja) | 1987-07-01 |
| JPH076392B2 true JPH076392B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17698708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60286000A Expired - Lifetime JPH076392B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076392B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016142259A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の制御装置 |
-
1985
- 1985-12-19 JP JP60286000A patent/JPH076392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62147017A (ja) | 1987-07-01 |
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