JPH0882235A - Engine intake system - Google Patents

Engine intake system

Info

Publication number
JPH0882235A
JPH0882235A JP6219066A JP21906694A JPH0882235A JP H0882235 A JPH0882235 A JP H0882235A JP 6219066 A JP6219066 A JP 6219066A JP 21906694 A JP21906694 A JP 21906694A JP H0882235 A JPH0882235 A JP H0882235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
air
mixture
port
intake
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
Application number
JP6219066A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihide Yamamoto
寿英 山本
Masashi Maruhara
正志 丸原
Kazuaki Umezono
和明 梅園
Masakazu Matsumoto
正和 松本
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP6219066A priority Critical patent/JPH0882235A/en
Publication of JPH0882235A publication Critical patent/JPH0882235A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの失火を避けながら排ガス中のNO
xを大幅に低減し、かつ、良好な燃費を確保する。 【構成】 第1インジェクタ60により混合気供給ポー
ト57内に燃料を噴射してその内部で混合気を形成し、
燃焼室14内に供給する一方、この燃焼室14内にスワ
ールを生成することにより、上記混合気を成層化して燃
焼性を高める。また、第1吸気ポート16に対しても燃
料を噴射する第2インジェクタ62を備える。エンジン
の運転状態に応じてEGR率を制御し、EGR率が高い
領域では、上記第1インジェクタ60による燃料噴射を
行って上記混合気成層化を行い、EGR率が低い領域で
は、開閉弁61により混合気供給ポート57を閉じ、上
記第2インジェクタ62による燃料噴射のみを行う。
(57) [Abstract] [Purpose] NO in exhaust gas while avoiding engine misfire
It significantly reduces x and secures good fuel economy. A fuel is injected into a mixture gas supply port 57 by a first injector 60 to form a mixture gas inside the port,
The swirl is generated in the combustion chamber 14 while being supplied into the combustion chamber 14 to stratify the air-fuel mixture to enhance the combustibility. Further, a second injector 62 that injects fuel also to the first intake port 16 is provided. The EGR rate is controlled according to the operating state of the engine, and in the region where the EGR ratio is high, the fuel injection by the first injector 60 is performed to stratify the air-fuel mixture, and in the region where the EGR rate is low, the on-off valve 61 is used. The mixture supply port 57 is closed and only the fuel injection by the second injector 62 is performed.

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、通常の吸気ポートとは
別に、加圧エアと燃料との混合により混合気を形成して
燃焼室内に供給するための混合気供給ポートを備えたエ
ンジンの吸気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 engine provided with an air-fuel mixture supply port for forming an air-fuel mixture by mixing pressurized air and fuel and supplying the mixture into a combustion chamber, in addition to an ordinary intake port. The present invention relates to an intake device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、燃料の気化・霧化を促進して混合
気を成層化する手段として、例えば特開平5−3972
0号公報に示される装置が知られている。この装置は、
吸気ポートからの吸気で燃焼室内にスワールを生成する
一方、吸気ポートとは別に混合気供給ポートを燃焼室内
に開口させ、この混合気供給ポートを所定容積をもつ閉
空間に連通させるとともに、この閉空間にインジェクタ
を設け、上記混合気供給ポートをタイミング弁によって
排気行程の前半及び吸気行程の後半で開くようにしたも
のである。この装置によれば、排気行程後半に混合気供
給ポート内に取り込まれた排ガス(加圧ガス)とインジ
ェクタからの燃料とが上記閉空間で混合されて混合気が
形成され、この混合気が上記スワールの中心部に供給さ
れて成層化されることにより燃焼性が高められる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as means for promoting the vaporization and atomization of fuel to stratify the air-fuel mixture, for example, JP-A-5-3972 is known.
The device shown in Japanese Patent No. 0 is known. This device
While the swirl is generated in the combustion chamber by the intake air from the intake port, an air-fuel mixture supply port is opened in the combustion chamber separately from the intake port, and this air-fuel mixture supply port is communicated with a closed space having a predetermined volume and An injector is provided in the space, and the air-fuel mixture supply port is opened by a timing valve in the first half of the exhaust stroke and the second half of the intake stroke. According to this device, the exhaust gas (pressurized gas) taken into the air-fuel mixture supply port in the latter half of the exhaust stroke and the fuel from the injector are mixed in the closed space to form the air-fuel mixture. Combustibility is enhanced by being supplied to the central part of the swirl and stratified.

【0003】そして、上記公報では、上記混合気成層化
による燃焼性向上を利用して、良好な希薄燃焼を実現
し、燃費改善を図っている。
In the above publication, the improvement of combustibility due to the stratification of the air-fuel mixture is utilized to realize favorable lean combustion and improve fuel efficiency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、排ガス中に含ま
れるNOx量の規制が厳しく、NOx低減が重要な課題
となっており、その低減手段としては、排ガス還流(以
下、EGRと称する)が有効であるが、上記公報のよう
に、燃費を改善するために空燃比を大きくリーン側に設
定する装置では、燃焼安定性が低下するためにEGR率
の増加は著しく制限され、特にNOx発生が著しい運転
領域(例えば高負荷運転領域)で十分にNOxを低減さ
せることができない。
In recent years, the regulation of the amount of NOx contained in exhaust gas has been strict, and reduction of NOx has become an important issue. As a means for reducing NOx, exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) is used. Although effective, as in the above publication, in a device in which the air-fuel ratio is set to a large lean side in order to improve fuel economy, the increase in EGR rate is significantly limited due to the decrease in combustion stability, and particularly NOx generation occurs. It is not possible to sufficiently reduce NOx in a remarkable operating region (for example, a high load operating region).

【0005】本発明は、このような事情に鑑み、低燃費
化を図りつつ、良好な燃焼安定性を維持しながら多量の
EGRを可能にして排ガス中のNOxを低減できるエン
ジンの吸気装置を提供することを目的とする。
In view of such circumstances, the present invention provides an intake system for an engine capable of reducing NOx in exhaust gas by enabling a large amount of EGR while maintaining good combustion stability while reducing fuel consumption. The purpose is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明は、吸気ポートとは別に、加圧エアと燃
料との混合により混合気を形成して燃焼室内に供給する
ための混合気供給ポートと、この混合気供給ポートに燃
料を供給する第1燃料供給手段と、上記混合気供給ポー
トの開口部を吸気行程後半から圧縮行程にかけて開かせ
る混合気供給弁とを備えたエンジンの吸気装置におい
て、上記混合気供給ポートを閉空間とし、この混合気供
給ポートの開口初期に同ポート内の混合気が上記燃焼室
内に引出されその後混合気供給ポートが閉じるまでの間
に上記燃焼室内のガスが上記混合気供給ポート内に圧入
されるように構成し、上記吸気ポートをこの吸気ポート
からの吸気により燃焼室内にスワールが生成されるよう
に配置し、上記混合気供給ポートを点火プラグ近傍のボ
ア中心部に対して略シリンダ中心線方向に開口させると
ともに、上記吸気ポートに排ガスを還流させるEGR手
段と、上記吸気ポートに燃料を供給する第2燃料供給手
段と、エンジンの運転状態に応じて上記EGR手段によ
るEGR率を変化させるEGR率制御手段と、上記混合
気供給ポートの開口もしくはその近傍箇所を開閉する開
閉手段と、EGR率が一定以上の領域では開閉手段を開
かせて少なくとも第1燃料供給手段から燃料を供給さ
せ、EGR率が一定未満の領域では上記開閉手段を閉じ
させて第2燃料供給手段からのみ燃料を供給させる燃料
噴射制御手段とを備えたものである(請求項1)。
As a means for solving the above problems, the present invention provides a mixing for forming a mixture by mixing pressurized air and fuel separately from an intake port and supplying the mixture into a combustion chamber. An engine provided with an air supply port, a first fuel supply means for supplying fuel to the air-fuel mixture supply port, and an air-fuel mixture supply valve for opening the opening of the air-fuel mixture supply port from the latter half of the intake stroke to the compression stroke. In the intake device, the air-fuel mixture supply port is a closed space, and the air-fuel mixture in the air-fuel mixture supply port is drawn into the combustion chamber at the initial opening of the air-fuel mixture supply port and thereafter the air-fuel mixture supply port is closed until the air-fuel mixture is closed. Gas is forced into the mixture supply port, and the intake port is arranged so that swirl is generated in the combustion chamber by intake air from the intake port. EGR means for opening the supply port in the direction of the center line of the cylinder with respect to the center of the bore near the spark plug, recirculating exhaust gas to the intake port, and second fuel supply means for supplying fuel to the intake port, EGR rate control means for changing the EGR rate by the EGR means according to the operating state of the engine, opening / closing means for opening / closing the opening of the mixture supply port or a portion in the vicinity thereof, and opening / closing means for the region where the EGR rate is equal to or higher than a certain level. And a fuel injection control means for causing the fuel to be supplied from at least the first fuel supply means, and for closing the opening / closing means in a region where the EGR rate is less than a constant to supply the fuel only from the second fuel supply means. (Claim 1).

【0007】ここで、上記開閉手段としては、上記混合
気供給弁よりも上流側の位置で上記混合気供給ポートを
開閉する開閉弁を備えてもよいし(請求項2)、上記開
閉手段として上記混合気供給弁を兼用してもよい。後者
の場合、混合気供給弁を強制的に閉弁状態にする弁停止
手段を備え、EGR率が一定未満の領域でのみ弁停止手
段により上記混合気供給弁を強制的に閉弁させるように
上記燃料噴射制御手段を構成すればよい(請求項3)。
The opening / closing means may include an opening / closing valve for opening / closing the mixture supply port at a position upstream of the mixture supply valve (claim 2). The air-fuel mixture supply valve may also be used. In the latter case, a valve stop means for forcibly closing the air-fuel mixture supply valve is provided, and the air-fuel mixture supply valve is forcibly closed by the valve stop means only in a region where the EGR rate is less than a certain value. The fuel injection control means may be configured (claim 3).

【0008】また本発明は、吸気ポートとは別に、加圧
エアと燃料との混合により混合気を形成して燃焼室内に
供給するための混合気供給ポートと、この混合気供給ポ
ートに加圧エアを供給するエア加圧手段と、この混合気
供給ポートに燃料を供給する第1燃料供給手段と、上記
混合気供給ポートの開口部を吸気行程後半から圧縮行程
にかけて開かせる混合気供給弁とを備えたエンジンの吸
気装置において、上記吸気ポートをこの吸気ポートから
の吸気により燃焼室内にスワールが生成されるように配
置し、上記混合気供給ポートを点火プラグ近傍のボア中
心部に対して略シリンダ中心線方向に開口させるととも
に、上記吸気ポートに排ガスを還流させるEGR手段
と、上記吸気ポートに燃料を供給する第2燃料供給手段
と、エンジンの運転状態に応じて上記EGR手段による
EGR率を変化させるEGR率制御手段と、EGR率が
一定以上の領域では上記エア加圧手段を作動させて少な
くとも第1燃料供給手段から燃料を供給させ、EGR率
が一定未満の領域では上記エア加圧手段を停止させて第
2燃料供給手段からのみ燃料を供給させる燃料噴射制御
手段とを備えたものである(請求項4)。
In addition to the intake port, the present invention provides a mixture gas supply port for forming a mixture gas by mixing pressurized air and fuel and supplying the mixture gas into the combustion chamber, and pressurizing the mixture gas supply port. An air pressurizing means for supplying air, a first fuel supply means for supplying fuel to this mixture supply port, and a mixture supply valve for opening the opening of the mixture supply port from the latter half of the intake stroke to the compression stroke. In an intake system for an engine provided with, the intake port is arranged so that swirl is generated in the combustion chamber by intake air from the intake port, and the mixture supply port is disposed substantially with respect to the center of the bore near the ignition plug. EGR means for opening exhaust gas in the cylinder center line direction and for recirculating exhaust gas to the intake port, second fuel supply means for supplying fuel to the intake port, and operation of the engine The EGR rate control means for changing the EGR rate by the EGR means according to the condition, and the air pressurizing means is operated to supply fuel from at least the first fuel supply means in a region where the EGR rate is equal to or higher than a certain level. In a region where is less than a certain value, the fuel injection control means for stopping the air pressurizing means and supplying the fuel only from the second fuel supply means is provided (claim 4).

【0009】具体的な制御としては、EGR率が一定値
未満の領域では上記第1燃料供給手段からのみ燃料供給
を行わせ、使用する燃料供給手段の切換時にはこの切換
以降に使用する燃料供給手段による燃料供給量を0から
徐々に増大させ、上記切換以降に停止させる燃料供給手
段による燃料供給量を0まで徐々に減少させるように上
記燃料噴射制御手段を構成したもの(請求項5)が、好
適である。
As a specific control, in a region where the EGR rate is less than a certain value, fuel is supplied only from the first fuel supply means, and when switching the fuel supply means to be used, the fuel supply means to be used after this switching. The fuel injection control means is configured to gradually increase the fuel supply quantity by 0 from 0 and gradually decrease the fuel supply quantity by the fuel supply means stopped after the switching (claim 5). It is suitable.

【0010】また、上記各装置では、EGR率が30%
以上の領域で第1燃料供給手段による燃料供給のみを行
わせるように上記燃料噴射制御手段を構成しするのが、
より好ましい(請求項6)。
In each of the above devices, the EGR rate is 30%.
The fuel injection control means is configured so that only the fuel is supplied by the first fuel supply means in the above region.
More preferable (Claim 6).

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の装置によれば、EGR率が高い
運転領域では、第1燃料供給手段により混合気供給ポー
ト内に供給される燃料と加圧エアとの混合により混合気
が形成され、混合気供給ポートの開口当初に上記混合気
が燃焼室内に引出される。この混合気は、燃焼室内に生
成されているスワール中心部に供給されて良好に成層化
されるため、EGR率を高く設定しながらも点火プラグ
の周囲に十分な量の混合気を確保でき、エンジンの失火
を避けながらヘビーEGRでNOx発生を抑えることが
できる。そして、混合気供給後は、燃焼室内のエアが逆
に混合気供給ポート内に取り込まれ、混合気供給弁が閉
弁した時点で混合気供給ポート内に加圧エアが閉じ込め
られる。
According to the apparatus of the present invention, in the operating region where the EGR rate is high, the air-fuel mixture is formed by mixing the fuel supplied into the air-fuel mixture supply port by the first fuel supply means and the pressurized air. At the beginning of opening the air-fuel mixture supply port, the air-fuel mixture is drawn into the combustion chamber. Since this air-fuel mixture is supplied to the center of the swirl generated in the combustion chamber and is well stratified, it is possible to secure a sufficient air-fuel mixture around the spark plug while setting the EGR rate high. It is possible to suppress NOx generation in heavy EGR while avoiding engine misfire. After the air-fuel mixture is supplied, the air in the combustion chamber is conversely taken into the air-fuel mixture supply port, and when the air-fuel mixture supply valve is closed, the pressurized air is confined in the air-fuel mixture supply port.

【0012】これに対し、EGR率が低い運転領域、す
なわち混合気成層化の必要性が低い領域では、開閉手段
により混合気供給ポートの開口もしくはその近傍部分を
閉じ、通常のエンジンと同様に第2燃料供給手段からの
み吸気ポートへ燃料供給するので、上記混合気供給ポー
ト内と燃焼室内との間のガスの流動損失や、混合気供給
ポートに取り込まれたガスの熱がこの混合気供給ポート
から外部に放散されることによる熱損失が大幅に抑制さ
れ、もしくはなくなり、その分燃費が向上する。
On the other hand, in an operating region where the EGR rate is low, that is, in a region where stratification of the air-fuel mixture is low, the opening or closing means closes the opening of the air-fuel mixture supply port or a portion in the vicinity thereof, so that the first engine is operated as in a normal engine. (2) Since the fuel is supplied to the intake port only from the fuel supply means, the gas flow loss between the inside of the mixture supply port and the combustion chamber and the heat of the gas taken into the mixture supply port cause this mixture supply port. The heat loss due to heat dissipation from the outside is significantly suppressed or eliminated, and fuel consumption is improved accordingly.

【0013】ここで、請求項2記載の装置では、高EG
R率領域において上記混合気供給弁よりも上流側の開閉
弁が開いた状態で第1燃料供給手段から燃料が供給さ
れ、混合気供給ポートから燃焼室内に混合気が供給され
る一方、低EGR率領域において上記開閉弁が閉じられ
ることにより、燃焼室内と上記開閉弁上流側の混合気供
給ポート内とのガスの流通が阻止される。
Here, in the apparatus according to claim 2, a high EG
In the R rate region, the fuel is supplied from the first fuel supply means in a state where the opening / closing valve on the upstream side of the air-fuel mixture supply valve is opened, and the air-fuel mixture is supplied from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber, while the low EGR is performed. By closing the on-off valve in the rate region, the flow of gas between the combustion chamber and the mixture gas supply port on the upstream side of the on-off valve is blocked.

【0014】これに対し、請求項3記載の装置では、上
記低EGR率領域において上記混合気供給弁が強制的に
閉弁状態に保持されることにより、燃焼室内と上記混合
気供給ポート内とのガスの流通が阻止される。
On the other hand, in the apparatus according to the third aspect of the present invention, the mixture gas supply valve is forcibly held in the closed state in the low EGR rate region, so that the combustion chamber and the mixture gas supply port are both closed. The gas flow is blocked.

【0015】請求項4記載の装置では、高EGR率領域
において、エア加圧手段から混合気供給ポート内に供給
される加圧エアと燃料との混合により混合気が形成さ
れ、燃焼室内に供給される一方、低EGR率領域では上
記エア加圧手段の作動が停止される分、機械的負荷が減
り、燃費が節減される。
According to the fourth aspect of the present invention, in the high EGR rate region, the mixture is formed by mixing the pressurized air supplied from the air pressurizing means into the mixture supply port with the fuel, and is supplied into the combustion chamber. On the other hand, in the low EGR rate region, since the operation of the air pressurizing means is stopped, the mechanical load is reduced and fuel consumption is reduced.

【0016】具体的な制御として、請求項5記載の装置
では、EGR率が一定値未満の領域では上記第1燃料供
給手段からのみ燃料が供給され、EGR率が一定値以上
の領域では、上記第2燃料供給手段からのみ燃料が供給
される。すなわち、使用する燃料供給手段が択一的に切
換えられる。しかも、使用燃料供給手段の切換時には、
一方の燃料供給手段(不使用状態に切換えられる燃料供
給手段)による燃料供給量が徐々に増やされ、他方の燃
料供給手段(使用状態に切換えられる燃料供給手段)に
よる燃料供給量が0まで徐々に減らされるので、上記切
換時に混合気分布状態の急変によるトルクショックはほ
とんど生じない。
As a specific control, in the device according to the fifth aspect, the fuel is supplied only from the first fuel supply means in the region where the EGR rate is less than a constant value, and the fuel is supplied only in the region where the EGR rate is a certain value or more. Fuel is supplied only from the second fuel supply means. That is, the fuel supply means used is selectively switched. Moreover, when switching the used fuel supply means,
The fuel supply amount by one fuel supply means (fuel supply means switched to a non-use state) is gradually increased, and the fuel supply amount by the other fuel supply means (fuel supply means switched to a use state) is gradually reduced to zero. Since it is reduced, torque shock due to a sudden change in the air-fuel mixture distribution state hardly occurs at the time of the above switching.

【0017】請求項6記載の装置では、EGR率が30
%以上の領域で第1燃料供給手段からのみ燃料供給を行
うことにより、多量のEGRによる燃焼不安定化が効果
的に防がれる。
In the apparatus according to claim 6, the EGR rate is 30.
By supplying the fuel only from the first fuel supply means in the region of not less than%, instability of combustion due to a large amount of EGR can be effectively prevented.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の第1実施例を図面に基づいて説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0019】図1に示すエンジン本体10の各シリンダ
内には、ピストン12が昇降可能に収納され、その上方
に燃焼室14が形成されている。この燃焼室14内に
は、第1吸気ポート16、第2吸気ポート18、及び2
つの排気ポート20が開口している。図2に示すよう
に、第1吸気ポート16及び第2吸気ポート18は中心
部を境に一方の側(図1,2では左側)に配され、両排
気ポート20は他方の側(図1,2では右側)に配され
ており、ボア略中心部には点火プラグ26が配設されて
いる。両吸気ポート16,18は、それぞれ吸気弁22
の作動により開閉され、両排気ポート20は、それぞれ
排気弁24の作動により開閉されるようになっている。
In each cylinder of the engine body 10 shown in FIG. 1, a piston 12 is housed so that it can move up and down, and a combustion chamber 14 is formed above it. In the combustion chamber 14, the first intake port 16, the second intake port 18, and 2
Two exhaust ports 20 are open. As shown in FIG. 2, the first intake port 16 and the second intake port 18 are arranged on one side (left side in FIGS. 1 and 2) with the center part as a boundary, and both exhaust ports 20 are arranged on the other side (FIG. 1). , 2 on the right side), and an ignition plug 26 is provided at the approximate center of the bore. Both intake ports 16 and 18 have intake valves 22 respectively.
The exhaust port 20 is opened and closed by the operation of the exhaust valve 24.

【0020】第1吸気ポート16及び第2吸気ポート1
8には、それぞれ第1吸気管28及び第2吸気管30が
接続され、両吸気管28,30は共通のサージタンク3
2に接続されている。このサージタンク32上流側の独
立吸気管には、エアクリーナー34やスロットル弁36
が配設されている。上記第2吸気ポート18の途中に
は、スワールコントロール弁38が設けられ、アクチュ
エータ40により開閉駆動されるようになっている。第
1吸気ポート16は、第2吸気ポート18よりも水平に
近い方向から燃焼室14に入射しており、上記スワール
コントロール弁38が閉じた状態で第1吸気ポート16
からの吸気により燃焼室14内でのスワール(横スワー
ル)生成が促されるようになっている。
First intake port 16 and second intake port 1
A first intake pipe 28 and a second intake pipe 30 are connected to each other, and both intake pipes 28 and 30 are common to the surge tank 3
Connected to 2. An air cleaner 34 and a throttle valve 36 are provided in the independent intake pipe upstream of the surge tank 32.
Is provided. A swirl control valve 38 is provided in the middle of the second intake port 18, and is opened and closed by an actuator 40. The first intake port 16 enters the combustion chamber 14 from a direction closer to the horizontal direction than the second intake port 18, and the first intake port 16 with the swirl control valve 38 closed.
The swirl (transverse swirl) generation in the combustion chamber 14 is promoted by the intake air from.

【0021】各排気ポート20は、排気マニホールド4
1を介して共通排気管42に接続され、この共通排気管
42の途中に三元触媒等のNOx浄化触媒44が設けら
れており、このNOx浄化触媒44の上流側にはO2
ンサ46が設けられている。
Each exhaust port 20 is connected to the exhaust manifold 4
1 is connected to a common exhaust pipe 42, and a NOx purification catalyst 44 such as a three-way catalyst is provided in the middle of the common exhaust pipe 42. An O 2 sensor 46 is provided on the upstream side of the NOx purification catalyst 44. It is provided.

【0022】上記共通排気管42と、吸気系(図例では
サージタンク32)とは、排ガス還流用のEGR管48
を介して接続され、このEGR管48の途中にEGR弁
50が設けられている。このEGR弁50は、ダイヤフ
ラム弁で構成され、その内部が圧力導入管54を介して
三方切換弁56の第1ポート、第2ポート、大気開放ポ
ートのうちの第2ポートに接続されるとともに、この三
方切換弁56の第1ポートが圧力導入管52を介して上
記サージタンク32に接続されている。この三方切換弁
56は、制御信号を受けて弁切換されるものであり、そ
の第1ポートと第2ポートとが連通された状態では、サ
ージタンク32内の負圧により上記EGR弁50が開か
れ、大気ポートと第2ポートとが連通された場合には、
EGR弁50が閉じられるように構成されている。ま
た、EGR率(排気還流率)は三方切換弁56の開度調
節により可変とされている。
The common exhaust pipe 42 and the intake system (surge tank 32 in the illustrated example) are an EGR pipe 48 for exhaust gas recirculation.
An EGR valve 50 is provided in the middle of this EGR pipe 48. The EGR valve 50 is composed of a diaphragm valve, and the inside of the EGR valve 50 is connected to the second port of the first port, the second port, and the atmosphere opening port of the three-way switching valve 56 via the pressure introducing pipe 54. The first port of the three-way switching valve 56 is connected to the surge tank 32 via the pressure introducing pipe 52. The three-way switching valve 56 is switched in response to a control signal. When the first port and the second port are in communication with each other, the EGR valve 50 is opened by the negative pressure in the surge tank 32. If the air port and the second port are connected,
The EGR valve 50 is configured to be closed. The EGR rate (exhaust gas recirculation rate) is variable by adjusting the opening degree of the three-way switching valve 56.

【0023】さらに、このエンジンでは、吸気ポート1
6,18とは別の混合気供給ポート57が、上記点火プ
ラグ26近傍のボア中心部に対して略シリンダ中心線方
向(図では上下方向)に開口している。この混合気供給
ポート57は、閉空間とされ、その内部に第1インジェ
クタ(第1燃料供給手段)60から燃料が噴射されるよ
うになっており、燃焼室14内に対しては混合気供給ポ
ート57の開口部がセンター弁(混合気供給弁)58の
作動により開閉されるようになっている。また、第1吸
気ポート16には、通常のエンジンと同様、この第1吸
気ポート16に燃料を噴射する第2インジェクタ(第2
燃料供給手段)62が配設されている。また、混合気供
給ポート57において上記センター弁58のすぐ上流側
の部分には、この部分を開閉する開閉弁61が設けられ
ている。
Further, in this engine, the intake port 1
An air-fuel mixture supply port 57, which is different from those of Nos. 6 and 18, opens in the direction of the cylinder center line (upward and downward in the figure) with respect to the center of the bore near the ignition plug 26. The air-fuel mixture supply port 57 is a closed space into which fuel is injected from a first injector (first fuel supply means) 60, and the air-fuel mixture is supplied into the combustion chamber 14. The opening of the port 57 is opened and closed by the operation of the center valve (mixture supply valve) 58. Further, in the first intake port 16, a second injector (second fuel injector) that injects fuel into the first intake port 16 is used as in a normal engine.
A fuel supply means) 62 is provided. Further, in the air-fuel mixture supply port 57, an opening / closing valve 61 for opening / closing this portion is provided at a portion immediately upstream of the center valve 58.

【0024】図3は、上記吸気弁22及びセンター弁5
8のバルブタイミングをそれぞれ破線71及び実線72
で示したものである。図示のように、吸気弁22の開弁
期間は、ピストン上死点手前からピストン下死点直後ま
でとされ、センター弁58の開弁期間(すなわち混合気
供給ポート57の開口期間)は、ピストン下死点の手前
(すなわち吸気行程後半)から次のピストン上死点手前
(すなわち圧縮行程後半)までとされている。
FIG. 3 shows the intake valve 22 and the center valve 5 described above.
The valve timings of 8 are the broken line 71 and the solid line 72, respectively.
It is shown in. As shown in the drawing, the intake valve 22 is opened from before the piston top dead center to immediately after the piston bottom dead center, and the center valve 58 is opened (that is, the mixture supply port 57 is opened). It is from before the bottom dead center (that is, the latter half of the intake stroke) to before the next piston top dead center (that is, the latter half of the compression stroke).

【0025】このエンジンでは、上記O2センサ46の
他、エンジン回転数センサ64、吸気圧センサ66、ス
ロットルセンサ68等の各センサ類が設けられ、これら
の検出信号がECU(EGR率制御手段及び燃料噴射制
御手段)70に入力されるようになっている。このEC
U70は、上記検出信号から把握される運転状態に応じ
て、次の制御を行うように構成されている。 特定の運転領域(例えばアイドル運転領域を除く領
域)でアクチュエータ40に制御信号を出力し、スワー
ルコントロール弁38を閉弁させる。 上記領域で三方切換弁56に制御信号を出力し、EG
R弁50を開弁させるとともに、エンジンの運転状態に
応じてEGR率を制御する。具体的には、図4に示すよ
うなマップを記憶し、実際のエンジン負荷がエンジン回
転数に応じて定められた境界値を下回る低負荷運転領域
では、目標EGR率を比較的大きな値(例えば40%)
に設定し、エンジン負荷が上記境界値以上の高負荷運転
領域では、目標EGR率を比較的小さな値(例えば10
%)に設定する。 各インジェクタ60,62に適宜パルス信号を出力
し、燃料噴射時期及び燃料噴射量の制御を行う。具体的
には、O2センサ46の検出信号に基づき、空燃比を各
運転領域に対応する目標空燃比に維持するように燃料噴
射量をフィードバック制御する。使用インジェクタの切
換は、上記低負荷運転領域では第1インジェクタ60の
み燃料噴射を行わせ、高負荷運転領域では第2インジェ
クタ62からのみ燃料を噴射させる。そして、これから
使用するインジェクタの燃料噴射量を0から徐々に増大
させ、使用を止めるインジェクタの燃料噴射量を徐々に
0まで減少させる。 上記低負荷運転領域では開閉弁61を開弁させ、高負
荷運転領域では開閉弁61を閉弁させる。
In this engine, in addition to the O 2 sensor 46, various sensors such as an engine speed sensor 64, an intake pressure sensor 66, a throttle sensor 68, etc. are provided, and their detection signals are obtained by ECU (EGR rate control means and It is adapted to be input to the fuel injection control means) 70. This EC
The U70 is configured to perform the following control according to the operating state grasped from the detection signal. A control signal is output to the actuator 40 in a specific operation region (for example, a region excluding the idle operation region) to close the swirl control valve 38. In the above range, the control signal is output to the three-way switching valve 56, and the EG
The R valve 50 is opened and the EGR rate is controlled according to the operating state of the engine. Specifically, a map as shown in FIG. 4 is stored, and in a low load operation region in which the actual engine load is below the boundary value determined according to the engine speed, the target EGR rate is set to a relatively large value (for example, 40%)
And the target EGR rate is a relatively small value (for example, 10
%). A pulse signal is appropriately output to each injector 60, 62 to control the fuel injection timing and the fuel injection amount. Specifically, based on the detection signal of the O 2 sensor 46, the fuel injection amount is feedback-controlled so that the air-fuel ratio is maintained at the target air-fuel ratio corresponding to each operating region. In the switching of the used injector, fuel injection is performed only by the first injector 60 in the low load operation range, and fuel is injected only by the second injector 62 in the high load operation range. Then, the fuel injection amount of the injector to be used from now on is gradually increased from 0, and the fuel injection amount of the injector to stop using is gradually reduced to 0. The on-off valve 61 is opened in the low load operation region, and the on-off valve 61 is closed in the high load operation region.

【0026】次に、このエンジンの作用を説明する。Next, the operation of this engine will be described.

【0027】まず、上記特定の運転領域で、スワールコ
ントロール弁38が閉弁され、第1吸気ポート16から
のみ吸気がなされ、この吸気により燃焼室14内にスワ
ールが生成される。
First, in the above-mentioned specific operation region, the swirl control valve 38 is closed and intake air is taken in only from the first intake port 16, and swirl is generated in the combustion chamber 14 by this intake air.

【0028】ここで低負荷運転領域では、開閉弁61が
開かれるとともに、混合気供給ポート57内に前行程で
圧入されたエアと第1インジェクタ60から噴射された
燃料とが混合されて混合気が形成され、吸気行程後半で
センター弁58が開弁された当初は、吸気負圧により上
記混合気が混合気供給ポート57から燃焼室14内に引
出される。その後、圧縮行程に入って燃焼室14内圧力
が高まると、その中のエアが逆に混合気供給ポート57
内に押し込まれ、センター弁58が閉弁した時点で閉じ
込められる。この繰り返しにより、毎サイクルで燃焼室
14に対する混合気供給がなされる。この供給混合気
は、燃焼室14内に生成されたスワール中心部に供給さ
れて成層化され、ボア中心部の点火プラグ26の周囲を
取り巻く。従って、この低負荷運転領域では、EGR率
を高く設定しても、上記混合気供給ポート57からの供
給混合気の成層化で良好な燃焼性が確保され、エンジン
の失火が防がれる。
In the low load operation region, the on-off valve 61 is opened and the air injected into the air-fuel mixture supply port 57 in the previous stroke and the fuel injected from the first injector 60 are mixed and the air-fuel mixture is mixed. When the center valve 58 is opened in the latter half of the intake stroke, the air-fuel mixture is drawn out of the air-fuel mixture supply port 57 into the combustion chamber 14 by the intake negative pressure. After that, when the pressure in the combustion chamber 14 rises in the compression stroke, the air therein reversely reverses and the air-fuel mixture supply port 57
It is pushed in and is closed when the center valve 58 is closed. By repeating this, the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber 14 in each cycle. This supply air-fuel mixture is supplied to the center of the swirl generated in the combustion chamber 14 to be stratified, and surrounds the periphery of the spark plug 26 in the center of the bore. Therefore, in this low load operation region, even if the EGR rate is set high, good combustion is ensured by stratification of the air-fuel mixture supplied from the air-fuel mixture supply port 57, and engine misfire is prevented.

【0029】一方、必要燃料噴射量が多くてEGR率の
低い高負荷運転領域では、第1インジェクタ60による
燃料噴射が停止されるとともに、開閉弁61が閉じら
れ、この開閉弁61上流側の混合気供給ポート57内と
燃焼室14内とのエア流通が阻止される。このため、こ
のエア流通時の流動損失や、混合気供給ポート57内に
取り込まれたエアの熱が混合気供給ポート57から外部
に放散されることによる熱損失が大幅に削減され、もし
くはなくなり、後述のデータにも示すように、第1イン
ジェクタ60のみから燃料を噴射する場合よりも燃費が
節減される。
On the other hand, in the high load operation region where the required fuel injection amount is large and the EGR rate is low, the fuel injection by the first injector 60 is stopped and the on-off valve 61 is closed. Air flow between the air supply port 57 and the combustion chamber 14 is blocked. Therefore, the flow loss at the time of air circulation and the heat loss due to the heat of the air taken into the air-fuel mixture supply port 57 being radiated to the outside from the air-fuel mixture supply port 57 are significantly reduced or eliminated. As also shown in the data described below, fuel consumption is reduced compared to the case where fuel is injected from only the first injector 60.

【0030】また、この実施例では、低負荷運転領域と
高負荷運転領域との間での移行時に使用インジェクタを
切換える際、これから使用するインジェクタの燃料噴射
量を0から徐々に増大させ、停止させるインジェクタの
燃料噴射量を0まで徐々に停止させるようにしているの
で、混合気分布状態の急変によるトルクショックを効果
的に緩和できる利点も有している。
Further, in this embodiment, when the injector to be used is switched at the time of transition between the low load operation region and the high load operation region, the fuel injection amount of the injector to be used is gradually increased from 0 and stopped. Since the fuel injection amount of the injector is gradually stopped to 0, there is also an advantage that the torque shock due to the sudden change of the air-fuel mixture distribution state can be effectively mitigated.

【0031】*実験データ 図5は、諸運転条件を変えず、第1インジェクタ60か
ら混合気供給ポート57にのみ燃料供給を行った場合
(Mixture Injection)、及び第2インジェクタ62か
ら第1吸気ポート16にのみ燃料供給を行った場合(Po
rt Injection)の、EGR率と、燃料消費量、NOx発
生量、及び平均有効圧力変動率(すなわちトルク変動
度)との関係を示したものである。
* Experimental data FIG. 5 shows a case where fuel is supplied only from the first injector 60 to the air-fuel mixture supply port 57 without changing various operating conditions (Mixture Injection), and from the second injector 62 to the first intake port. When fuel is supplied only to 16 (Po
rt Injection), the relationship between the EGR rate, the fuel consumption amount, the NOx generation amount, and the average effective pressure fluctuation rate (that is, the torque fluctuation degree) is shown.

【0032】この図の上段及び中段に示されるように、
混合気供給ポート57にのみ燃料を供給した場合、EG
R率にかかわらず平均有効圧力変動率は低い値を保って
おり(すなわち良好な燃焼安定性が確保されており)、
かつ、特にEGR率30%以上の領域でNOx発生量が
十分に抑制されているのに対し、第1吸気ポート16に
のみ燃料を供給した場合、EGR率が30%以上の領域
で上記変動率が急激に増大しており、燃焼が不安定とな
っている。一方、同図下段に示されるように、EGR率
が30%以下の領域では、混合気供給ポート57にのみ
燃料供給した場合よりも、第1吸気ポート16にのみ燃
料供給した場合の方が、燃費が著しく低減している。
As shown in the upper and middle rows of this figure,
When fuel is supplied only to the air-fuel mixture supply port 57, EG
The average effective pressure fluctuation rate remains low regardless of the R rate (that is, good combustion stability is secured),
Further, in particular, while the NOx generation amount is sufficiently suppressed in the region where the EGR rate is 30% or more, when the fuel is supplied only to the first intake port 16, the above-mentioned fluctuation rate is obtained in the region where the EGR rate is 30% or more. Is increasing rapidly and combustion is unstable. On the other hand, as shown in the lower part of the figure, in the region where the EGR rate is 30% or less, when the fuel is supplied only to the first intake port 16 than when the fuel is supplied only to the mixture supply port 57, Fuel consumption is significantly reduced.

【0033】従って、EGR率が高い領域では第1イン
ジェクタ60による燃料噴射を実行することにより、安
定した燃焼を確保しながら十分なEGRでNOx発生を
抑制できる一方、EGR率が低い領域では混合気供給ポ
ート57による混合気供給を止めて第2インジェクタ6
0による燃料噴射のみを行うことにより、燃費を大幅に
節減できることになる。
Therefore, by performing the fuel injection by the first injector 60 in the region where the EGR rate is high, it is possible to suppress NOx generation with sufficient EGR while ensuring stable combustion, while in the region where the EGR rate is low, the air-fuel mixture is mixed. The second injector 6 is stopped by stopping the air-fuel mixture supply from the supply port 57.
By only performing fuel injection with 0, fuel consumption can be significantly reduced.

【0034】特に、燃焼安定性の観点からは、EGR率
が30%以上の領域で第1インジェクタ60のみによる
燃料噴射を行うことが、より好ましい。
In particular, from the viewpoint of combustion stability, it is more preferable to perform fuel injection only by the first injector 60 in the region where the EGR rate is 30% or more.

【0035】次に、第2実施例を図6に基づいて説明す
る。この実施例では、上記開閉弁61を設ける代わり
に、従来公知等の弁停止機構63を上記センター弁58
とその駆動機構との間に設け、低EGR率領域では上記
弁停止機構63を作動させてセンター弁58を強制的に
閉弁状態に保持するようにECU70を構成している。
この実施例においても、低EGR率領域では上記センタ
ー弁58の強制閉弁によって燃焼室14内と混合気供給
ポート57内とのエア流通を阻止できるため、前記第1
実施例と同様に燃費を節減できる。特に、この実施例で
は、センター弁58を開閉駆動するための機械的負荷も
なくなるため、燃費節減効果はより著しくなる。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, instead of providing the opening / closing valve 61, a valve stop mechanism 63 such as a conventionally known one is provided with the center valve 58.
And the drive mechanism thereof, the ECU 70 is configured to operate the valve stop mechanism 63 and forcibly hold the center valve 58 in the closed state in the low EGR rate region.
Also in this embodiment, in the low EGR rate region, the forced closing of the center valve 58 can prevent the air flow between the combustion chamber 14 and the air-fuel mixture supply port 57.
Fuel consumption can be reduced as in the embodiment. In particular, in this embodiment, the mechanical load for opening and closing the center valve 58 is also eliminated, so that the fuel consumption saving effect becomes more remarkable.

【0036】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、例として次のような態様をとることも可能で
ある。
The present invention is not limited to the above embodiment, and the following modes can be adopted as examples.

【0037】(1) 上記実施例では、混合気供給ポート5
7を閉空間にしたものを示したが、この混合気供給ポー
ト57に図7に示すようなエアポンプ69等のエア加圧
手段を接続し、このエアポンプ69から供給される加圧
エアと燃料との混合により混合気を形成するようにして
も良い。この場合、低EGR率領域では、第1インジェ
クタ60を停止させるとともに上記エアポンプ69も停
止させることにより、このエアポンプ69を駆動するた
めの機械的負荷をなくすことができ、前記各実施例と同
様に燃費を節減できる。
(1) In the above embodiment, the air-fuel mixture supply port 5
Although a closed space of 7 is shown, an air pressurizing means such as an air pump 69 as shown in FIG. 7 is connected to the air-fuel mixture supply port 57 to supply pressurized air and fuel supplied from the air pump 69. A mixture may be formed by mixing the above. In this case, in the low EGR rate region, the mechanical load for driving the air pump 69 can be eliminated by stopping the first injector 60 and the air pump 69 as well. Fuel economy can be saved.

【0038】(2) 本発明において、混合気成層化とEG
Rとを同時実行する運転領域は、自由に定めればよい。
また、空燃比及び必要燃料噴射量も運転状態に応じて適
宜設定すればよい。EGR率の制御も、デジタル的な切
換ではなく、例えば図8に示すように、エンジン負荷
(正味平均有効圧力)に応じてEGR率をアナログ的に
変化させる(図例では中負荷領域でEGR率をピークと
する)ようにしてもよいし、このようなエンジン負荷の
他、エンジン回転数に基づいて制御するようにしてもよ
い。
(2) In the present invention, mixed gas stratification and EG
The operating range in which R and R are simultaneously executed may be freely set.
Further, the air-fuel ratio and the required fuel injection amount may be set appropriately according to the operating state. The control of the EGR rate is not a digital switching, but, for example, as shown in FIG. 8, the EGR rate is changed in an analog manner according to the engine load (net average effective pressure). May be set as a peak) or may be controlled based on the engine speed in addition to such engine load.

【0039】(3) 上記実施例では、低EGR率領域で第
1インジェクタ60のみから燃料を噴射しているが、こ
の領域で両インジェクタ60,62から同時噴射を行う
ようにしてもよい。
(3) In the above embodiment, the fuel is injected from only the first injector 60 in the low EGR rate region, but both injectors 60 and 62 may simultaneously inject fuel in this region.

【0040】(4) 本発明において、吸気ポート及び排気
ポートの数は特に問わず、自由に設定すればよい。
(4) In the present invention, the number of intake ports and exhaust ports is not particularly limited and may be set freely.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば次の効果
を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0042】請求項1記載の装置では、吸気ポートとは
別の、閉空間をもつ混合気供給ポートの使用とスワール
生成とにより混合気を成層化するものにおいて、エンジ
ンの運転状態に応じてEGR率を制御し、高EGR率領
域では上記混合気供給ポートを開いて上記混合気成層化
を行い、低EGR率領域では上記混合気供給ポートを強
制的に閉じて吸気ポートに対してのみ燃料を供給するよ
うにしたものであるので、EGR率の高い運転領域で
は、上記混合気成層化により良好な燃焼安定性を維持し
ながらヘビーEGRを可能にし、これによりNOx発生
量を大幅に低減させる一方、EGR率の低い運転領域、
すなわち混合気成層化による燃焼性アップの必要性が比
較的少ない領域では、吸気ポートへの燃料供給のみを行
って上記混合気供給ポートと燃焼室とのエア流通を阻止
することにより、流動損失や熱損失を大幅に軽減して燃
費を節減できる効果がある。特に、請求項3記載の装置
では、低EGR率領域において混合気供給弁を強制的に
閉弁させることにより上記エア流通阻止を行っているの
で、上記流動損失および熱損失の軽減に加え、上記混合
気供給弁を開閉させるための機械的負荷もなくすことが
でき、燃費をより著しく節減できる効果がある。
In the apparatus according to the first aspect, the air-fuel mixture is stratified by the use of the air-fuel mixture supply port having a closed space, which is different from the intake port, and the swirl generation, and the EGR is performed according to the operating state of the engine. Rate is controlled, in the high EGR rate region, the air-fuel mixture supply port is opened to perform the stratification of the air-fuel mixture, and in the low EGR ratio region, the air-fuel mixture supply port is forcibly closed to supply fuel only to the intake port. In the operating region where the EGR rate is high, the stratification of the air-fuel mixture enables heavy EGR while maintaining good combustion stability, thereby significantly reducing the NOx generation amount. , Operating range with low EGR rate,
That is, in a region where the necessity of increasing the combustibility by stratification of the air-fuel mixture is relatively small, only the fuel is supplied to the intake port to prevent the air flow between the air-fuel mixture supply port and the combustion chamber, so that flow loss and It has the effect of significantly reducing heat loss and fuel economy. In particular, in the device according to claim 3, the air flow is blocked by forcibly closing the air-fuel mixture supply valve in the low EGR rate region. Therefore, in addition to reducing the flow loss and heat loss, A mechanical load for opening and closing the mixture supply valve can be eliminated, and fuel consumption can be significantly reduced.

【0043】また、請求項4記載の装置では、高EGR
率領域においてエア加圧手段および第1燃料供給手段を
作動させることにより、混合気供給ポート内で混合気を
形成してその成層化を行う一方、低EGR率領域では上
記エア加圧手段を停止させることによりその駆動のため
の機械的負荷をなくし、これにより燃費を節減できる効
果がある。
Further, in the apparatus according to claim 4, high EGR
By operating the air pressurizing means and the first fuel supplying means in the rate region, the air-fuel mixture is formed and stratified in the air-fuel mixture supply port, while the air pressurizing means is stopped in the low EGR rate region. By doing so, there is an effect that the mechanical load for the driving is eliminated, and thereby fuel consumption can be reduced.

【0044】請求項5記載の装置では、EGR率の大小
によって、使用する燃料供給手段を択一的に切換えるよ
うにしているので、簡単な制御で、適切な燃料噴射制御
を実行できる。しかも、使用燃料供給手段の切換時に
は、一方の燃料供給手段(不使用状態に切換えられる燃
料供給手段)による燃料供給量を0から徐々に増やし、
他方の燃料供給手段(使用状態に切換えられる燃料供給
手段)による燃料供給量を0まで徐々に減らすようにし
ているので、切換時のトルクショックを十分に緩和でき
る。
In the apparatus according to the fifth aspect, the fuel supply means to be used is selectively switched depending on the magnitude of the EGR rate, so that appropriate fuel injection control can be executed with simple control. Moreover, at the time of switching the used fuel supply means, the fuel supply amount by one fuel supply means (fuel supply means switched to the non-use state) is gradually increased from 0,
Since the fuel supply amount by the other fuel supply means (fuel supply means for switching to the use state) is gradually reduced to 0, the torque shock at the time of switching can be sufficiently mitigated.

【0045】請求項6記載の装置では、EGR率が30
%以上の領域で第1燃料供給手段からのみ燃料供給を行
うことにより、多量のEGRによる燃焼安定性の損失を
確実に回避できる効果がある。
In the apparatus according to claim 6, the EGR rate is 30.
By supplying fuel only from the first fuel supply means in the region of not less than%, there is an effect that the loss of combustion stability due to a large amount of EGR can be reliably avoided.

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

【図1】本発明の第1実施例におけるエンジンの全体構
成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記エンジンにおける各ポートの配置を示す模
式平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the arrangement of ports in the engine.

【図3】上記エンジンにおける吸気弁及びセンター弁の
バルブタイミングを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing valve timings of an intake valve and a center valve in the engine.

【図4】上記エンジンにおいて制御されるEGR率と、
エンジン回転数及びエンジン負荷との関係を示すグラフ
である。
FIG. 4 is an EGR rate controlled in the engine,
It is a graph which shows the relationship with an engine speed and an engine load.

【図5】上記エンジンにおいて、第1インジェクタから
混合気供給ポートにのみ燃料供給を行った場合、及び第
2インジェクタ62から第1吸気ポートにのみ燃料供給
を行った場合の、EGR率と、燃料消費量、NOx発生
量、及び平均有効圧力変動率との関係を示したものであ
る。
FIG. 5 is a graph showing the EGR rate and the fuel when the fuel is supplied only from the first injector to the air-fuel mixture supply port and the fuel is supplied only from the second injector 62 to the first intake port in the engine. It shows the relationship between the consumption amount, the NOx generation amount, and the average effective pressure fluctuation rate.

【図6】本発明の第2実施例におけるエンジンの全体構
成図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of an engine according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例におけるエンジンの全体構
成図である。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of an engine according to another embodiment of the present invention.

【図8】エンジン負荷に基づくEGR率制御の変形例を
示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a modified example of EGR rate control based on engine load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジン本体 14 燃焼室 16,18 吸気ポート 22 吸気弁 38 スワールコントロール弁 48 EGR管 50 EGR弁 57 混合気供給ポート 58 センター弁 60 第1インジェクタ(第1燃料供給手段) 61 開閉弁 62 第2インジェクタ(第2燃料供給手段) 63 弁停止機構 69 エアポンプ(エア加圧手段) 70 ECU(EGR率制御手段及び燃料噴射制御手
段)
10 Engine Body 14 Combustion Chamber 16, 18 Intake Port 22 Intake Valve 38 Swirl Control Valve 48 EGR Pipe 50 EGR Valve 57 Mixture Supply Port 58 Center Valve 60 First Injector (First Fuel Supply Means) 61 On-off Valve 62 Second Injector (Second Fuel Supply Means) 63 Valve Stopping Mechanism 69 Air Pump (Air Pressurizing Means) 70 ECU (EGR Rate Control Means and Fuel Injection Control Means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/34 C 9247−3G F02M 25/07 570 A 69/04 R (72)発明者 松本 正和 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location F02D 41/34 C 9247-3G F02M 25/07 570 A 69/04 R (72) Inventor Masakazu Matsumoto 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸気ポートとは別に、加圧エアと燃料と
の混合により混合気を形成して燃焼室内に供給するため
の混合気供給ポートと、この混合気供給ポートに燃料を
供給する第1燃料供給手段と、上記混合気供給ポートの
開口部を吸気行程後半から圧縮行程にかけて開かせる混
合気供給弁とを備えたエンジンの吸気装置において、上
記混合気供給ポートを閉空間とし、この混合気供給ポー
トの開口初期に同ポート内の混合気が上記燃焼室内に引
出されその後混合気供給ポートが閉じるまでの間に上記
燃焼室内のガスが上記混合気供給ポート内に圧入される
ように構成し、上記吸気ポートをこの吸気ポートからの
吸気により燃焼室内にスワールが生成されるように配置
し、上記混合気供給ポートを点火プラグ近傍のボア中心
部に対して略シリンダ中心線方向に開口させるととも
に、上記吸気ポートに排ガスを還流させるEGR手段
と、上記吸気ポートに燃料を供給する第2燃料供給手段
と、エンジンの運転状態に応じて上記EGR手段による
EGR率を変化させるEGR率制御手段と、上記混合気
供給ポートの開口もしくはその近傍箇所を開閉する開閉
手段と、EGR率が一定以上の領域では開閉手段を開か
せて少なくとも第1燃料供給手段から燃料を供給させ、
EGR率が一定未満の領域では上記開閉手段を閉じさせ
て第2燃料供給手段からのみ燃料を供給させる燃料噴射
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。
1. An air-fuel mixture supply port for forming an air-fuel mixture by mixing pressurized air and fuel and supplying the air-fuel mixture into the combustion chamber separately from the intake port, and a fuel supply port for supplying fuel to the air-fuel mixture supply port. (1) In an intake system of an engine provided with a fuel supply means and a mixture supply valve that opens the opening of the mixture supply port from the latter half of the intake stroke to the compression stroke, the mixture supply port is a closed space, and this mixture The gas mixture in the combustion chamber is drawn into the combustion chamber at the initial opening of the gas supply port, and then the gas in the combustion chamber is pressed into the mixture gas supply port until the gas mixture supply port is closed. Then, the intake port is arranged so that swirl is generated in the combustion chamber by the intake air from the intake port, and the mixture gas supply port is substantially cylindrical with respect to the center of the bore near the spark plug. The EGR means for opening exhaust gas in the direction of the center line of the exhaust gas and recirculating exhaust gas to the intake port, the second fuel supply means for supplying fuel to the intake port, and the EGR rate by the EGR means according to the operating state of the engine. EGR rate control means for changing, opening / closing means for opening / closing the opening of the air-fuel mixture supply port or a portion in the vicinity thereof, and opening / closing means in a region where the EGR rate is equal to or higher than a certain level to supply fuel from at least the first fuel supply means. Let
An intake system for an engine, comprising: a fuel injection control unit that closes the opening / closing unit and supplies fuel only from the second fuel supply unit in a region where the EGR rate is less than a certain value.
【請求項2】 請求項1記載のエンジンの吸気装置にお
いて、上記開閉手段として、上記混合気供給弁よりも上
流側の位置で上記混合気供給ポートを開閉する開閉弁を
備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. The engine intake system according to claim 1, wherein the opening / closing means includes an opening / closing valve for opening / closing the mixture supply port at a position upstream of the mixture supply valve. Intake device for the engine.
【請求項3】 請求項1記載のエンジンの吸気装置にお
いて、上記開閉手段として上記混合気供給弁を兼用し、
この混合気供給弁を強制的に閉弁状態にする弁停止手段
を備え、EGR率が一定未満の領域でのみ弁停止手段に
より上記混合気供給弁を強制的に閉弁させるように上記
燃料噴射制御手段を構成したことを特徴とするエンジン
の吸気装置。
3. The engine intake system according to claim 1, wherein the air-fuel mixture supply valve also serves as the opening / closing means.
A valve stop means for forcibly closing the air-fuel mixture supply valve is provided, and the fuel injection is performed so that the air-fuel mixture supply valve is forcibly closed only by the valve stop means in a region where the EGR rate is less than a certain value. An intake system for an engine, characterized by comprising a control means.
【請求項4】 吸気ポートとは別に、加圧エアと燃料と
の混合により混合気を形成して燃焼室内に供給するため
の混合気供給ポートと、この混合気供給ポートに加圧エ
アを供給するエア加圧手段と、この混合気供給ポートに
燃料を供給する第1燃料供給手段と、上記混合気供給ポ
ートの開口部を吸気行程後半から圧縮行程にかけて開か
せる混合気供給弁とを備えたエンジンの吸気装置におい
て、上記吸気ポートをこの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るように配置し、上記混
合気供給ポートを点火プラグ近傍のボア中心部に対して
略シリンダ中心線方向に開口させるとともに、上記吸気
ポートに排ガスを還流させるEGR手段と、上記吸気ポ
ートに燃料を供給する第2燃料供給手段と、エンジンの
運転状態に応じて上記EGR手段によるEGR率を変化
させるEGR率制御手段と、EGR率が一定以上の領域
では上記エア加圧手段を作動させて少なくとも第1燃料
供給手段から燃料を供給させ、EGR率が一定未満の領
域では上記エア加圧手段を停止させて第2燃料供給手段
からのみ燃料を供給させる燃料噴射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。
4. An air-fuel mixture supply port for forming an air-fuel mixture by mixing pressurized air and fuel and supplying the mixture into the combustion chamber, separately from the intake port, and supplying pressurized air to the air-fuel mixture supply port. And a first fuel supply means for supplying fuel to the mixture supply port, and a mixture supply valve for opening the opening of the mixture supply port from the latter half of the intake stroke to the compression stroke. In the intake system of an engine, the intake port is arranged so that swirl is generated in the combustion chamber by intake air from the intake port, and the mixture supply port is arranged approximately at the cylinder center line with respect to the center of the bore near the spark plug. EGR means for opening exhaust gas in the above direction and recirculating exhaust gas to the intake port, a second fuel supply means for supplying fuel to the intake port, and an upper portion according to the operating state of the engine. The EGR rate control means for changing the EGR rate by the EGR means, and the air pressurizing means is operated to supply fuel from at least the first fuel supply means in a region where the EGR rate is above a certain level, and the EGR rate is below a certain level. An intake system for an engine, comprising: a fuel injection control means for stopping the air pressurizing means in a region and supplying fuel only from the second fuel supply means.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のエンジ
ンの吸気装置において、EGR率が一定値未満の領域で
は上記第1燃料供給手段からのみ燃料供給を行わせると
ともに、使用する燃料供給手段の切換時にはこの切換以
降に使用する燃料供給手段による燃料供給量を0から徐
々に増大させ、上記切換以降に停止させる燃料供給手段
による燃料供給量を0まで徐々に減少させるように上記
燃料噴射制御手段を構成したことを特徴とするエンジン
の吸気装置。
5. The engine intake system according to any one of claims 1 to 4, wherein fuel is supplied only from the first fuel supply means in a region where the EGR rate is less than a fixed value, and a fuel supply to be used. When switching the means, the fuel injection amount is gradually increased from 0 by the fuel supply means used after this switching, and the fuel supply quantity by the fuel supply means stopped after the switching is gradually decreased to 0. An intake system for an engine, characterized by comprising a control means.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のエンジ
ンの吸気装置において、EGR率が30%以上の領域で
は第1燃料供給手段による燃料供給のみを行わせるよう
に上記燃料噴射制御手段を構成したことを特徴とするエ
ンジンの吸気装置。
6. The engine intake system according to any one of claims 1 to 5, wherein the fuel injection control means is configured to perform only fuel supply by the first fuel supply means in a region where the EGR rate is 30% or more. An intake system for an engine, which is characterized in that
JP6219066A 1994-09-13 1994-09-13 Engine intake system Pending JPH0882235A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6219066A JPH0882235A (en) 1994-09-13 1994-09-13 Engine intake system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6219066A JPH0882235A (en) 1994-09-13 1994-09-13 Engine intake system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0882235A true JPH0882235A (en) 1996-03-26

Family

ID=16729742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6219066A Pending JPH0882235A (en) 1994-09-13 1994-09-13 Engine intake system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0882235A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003525389A (en) * 2000-03-03 2003-08-26 オービタル、エンジン、カンパニー(オーストラリア)、プロプライエタリ、リミテッド Internal combustion engine and control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003525389A (en) * 2000-03-03 2003-08-26 オービタル、エンジン、カンパニー(オーストラリア)、プロプライエタリ、リミテッド Internal combustion engine and control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9482168B2 (en) Mid-cycle fuel injection strategies
US6499456B1 (en) Cylinder injection engine and control apparatus and method thereof
US7992539B2 (en) Fuel injection control device of an internal combustion engine
US7069901B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine and control method for internal combustion engine combustion method for internal combustion engine and direct injection engine
EP0767303A1 (en) Diesel engine
EP1515031A3 (en) System and method for controlling spark-ignition internal combustion engine
CN102016274A (en) Direct injection spark ignition internal combustion engine, and fuel injection control method therefor
JPH07310603A (en) Engine exhaust gas recirculation system
JP3496593B2 (en) Control device for spark ignition type direct injection engine
JPH0478812B2 (en)
CN106321268B (en) Method for controlling an engine in various operating modes
JPH0882235A (en) Engine intake system
JPH11107792A (en) Premix compression ignition type engine
JPH0882234A (en) Engine intake system
JP3430522B2 (en) Engine fuel supply
JPH06108926A (en) Engine controller
JPH0882233A (en) Engine intake system
JPH10274077A (en) In-cylinder injection engine with turbocharger
JP3430549B2 (en) Engine intake system
JPS58206815A (en) Controlling of opening and closing of intake ports for double-intake type internal-combustion engine
JP4214398B2 (en) Internal combustion engine
JP3551744B2 (en) Exhaust gas recirculation control device for in-cylinder injection type internal combustion engine
JPH0633803A (en) Fuel supply device of engine
JPH07310602A (en) Engine intake system
JP6548571B2 (en) Internal combustion engine