JPS61118559A - 燃料噴射式エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１気筒につき企つの互いに独立した吸気通路
を備え、かつ燃料噴射弁を具備した燃料噴射式エンジン
の吸気装置の改良に圓するものである。

（従来技術） 従来から、１気筒につき２つの互いに独立した吸気通路
を備えた吸気装置は種々開発されており、この種の装置
は第１の吸気通路が全運転域で開かれ、第２の吸気通路
が５８ｍ弁等により運転状態に応じて開閉されるように
なっている。このような装置によると、例えば吸気量が
少ない低速低負荷時等には上記第２の吸気通路を閉鎖し
て第１の吸気通路のみから空気を供給することにより吸
気流速を高めて燃焼性を良くする一方、高速高負荷時等
には第２の吸気通路を聞くことにより吸気抵抗を低減し
て出力を確保することができる。また第２の吸気通路を
開閉りることにより実質的に通路面積が変化し、吸気圧
力振動の周期が変化するので、これを利用して広い運転
域にわたり吸気の慣性効果を高めるようにすることもで
きる。

このような吸気装置に燃料噴射弁を具備したものとして
は、実開昭５７−１６７２５４号公報などにみられるよ
うに両吸気通路にそれぞれ燃料噴射弁を設けたもの、あ
るいは特開昭５４−８４１２８号公報などにみられるよ
うに第１の吸気通路にのみ燃料噴射弁を設けたものがあ
る。ところが、前者によると１気筒につき２個の燃料噴
射弁が必要となってコスト的に不利であり、また゛後者
によると、両吸気通路が開かれているとき、両吸気通路
に燃料が分配供給されるものと比べると、燃焼室内での
空気と燃料のミキシングが不充分となり易い。なお、こ
のような装置のほかに、２つの吸気通路を途中で部分的
に合流させて、この合流部分に燃料噴射弁を配したもの
もあるが、このように合ＦｉＬ部分を設けると、２つの
吸気通路を独立させたものと比べ、前述の低速低負荷時
等に吸気流速を高める作用や吸気の慣性効果が低下する
。

このため、途中で合流することなく互いに独立した２つ
の吸気通路に対して１個の燃料噴射弁から燃料を供給し
たいという要求がある。またこの要求を満足させようと
する場合に、単に１個の燃料噴射弁から両吸気装置に燃
料を分配供給する構造とするだけでは、第２吸気通路が
閉鎖されでいるときにもこの通路に燃料が送り込まれ、
燃料の霧化や空気との混合が不充分となって、燃料室内
での燃焼が不安定となるので、このような事態を防止す
るための対策も要求される。

（発明の目的）・ 本発明はこのような事情に鑑み、互いに独立した第１お
よび第２の両吸気通路に対して１個の燃料噴射弁から燃
料を分配送給することができ、しかも燃焼室に第１吸気
通路のみから吸気が供給される運転域では燃料を第１吸
気通路側に偏向させて送給することができる燃料噴射式
エンジンの吸気装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジ
ンの全運転域で空気を供給する第１吸気通路と、少なく
とも吸気ｍが少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖
されて特定運転域でのみ空気を供給ずろＪ、うにした第
２吸気通路とを互いに独立させて設けた吸気通路におい
て、１気筒につき１１！Ｊの燃料噴射弁を具備し、この
燃料噴射弁の噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴
射口から互いに分岐して両吸気通路内にそれぞれ先端が
開口する一対の細い燃料送給通路を配設するとともに、
上記両燃料送給通路の基端合流部付近に、２方向から第
１吸気通路側の燃料送給通路および第２吸気通路側の燃
料送給通路に向けてそれぞれ開口する空気通路を接続し
、かつ上記第２吸気通路が閉鎖されている運転域では第
１吸気通路側に向けて開口する空気通路のみから空気を
導入させる１ＩＩ１１御弁を空気通路に設けたものであ
る。つまり、１１１！］の燃料噴射弁から、上記両吸気
通路の独立性を阻害しない程度の細い燃料送給通路を介
して上記両吸気通路に燃料を送り込むようにし、とくに
両吸気通路から吸気が行われているときは、両吸気通路
に対する燃料送給通路にそれぞれ空気を導入して燃料を
分配送給し、第１吸気通路のみから吸気が行われている
ときは、第１吸気通路側の燃料送給通路に向けて空気を
導入することにより燃料を第１吸気通路側に偏向させる
ようにしたものである。

（実施例） 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、これらの
図において、１はエンジン本体、２はこのエンジン本体
１に配設された複数の気筒、３は各気筒２の燃焼室、４
はエンジン本体１に対する吸気系である。上記吸気系４
には、吸気導入通路５に接続されたサージタンク６と客
気ｎ２との間に、１気筒につき２つの互いに独立した吸
気通路、つまり第１、第２吸気通路７，８が設けられ、
上記両吸気通路７，８の下流端は個別に燃焼室３に開口
し、その各開口部７ａ、　８ａがそれぞれ吸気弁９，１
０によって開閉されるようになっている。

上記両吸気通路７．８のうちの第１吸気通路７は常に吸
気を燃焼室３に供給し、第２＠気通路８は特定運転域で
のみ吸気を供給するもので、第２吸気通路８には、運転
状態に応じてこの通路８を開閉する開閉弁（通路閉鎖手
段）１１が設けられており、少なくとも吸気量が少ない
ときにこの通路８が閉鎖されるようになっている。また
、上記吸気導入通路５にはエアクリーナ１２、エア７０
−メータ１３およびスロットル弁１４が配設されている
。なお、１５は排気通路、１６は燃焼室３への排気通路
１５の開口部１６ａに装備された排気弁、１７は点火プ
ラグである。

また、２０は燃料噴射弁であって、周知のようにソレノ
イドで作動される弁体により開閉される噴射口２０ａか
ら燃料を噴射する構造となっており、前記エア７０−メ
ータ１３によって検出される吸気量に応じた燃料を所定
のタイミングで噴射するように、図外のｈｌ’ｌｌＪ回
路により制御されている。この燃料噴射弁２０は、前記
両吸気通路７゜８のほぼ中間に配置されている。

上記燃料噴射弁２０の噴射口２０ａと上記両吸気通！ｇ
７．８とのＩＭには、上記噴射口２０ａに通じる基端部
から２又に分かれた第１および第２の燃料送給通路２１
．２２が形成されている。この両燃料送給通ｒＥ２１．
２２は直線状に形成され、かつ、斜めに吸気通路下流側
に向かって延びており、下流端が各吸気通路７．８に開
口している。

また、上記燃料送給通路２１．２２を通して両吸気通路
７，８１１で空気が流通するのを充分に抑制し得るよう
に、各燃料送給通路２１．２２は各吸気通路７．８と比
べてかなり細くされ、具体的には断面積で各吸気通路７
．８の１１５以下とされるとともに、燃料噴射弁２０か
ら幀射された燃料の拡がりに対応するように、燃料送給
通路２１゜２２の下流側を上流側と比べて多少太く形成
されている。第２吸気通路８における前記ｒ＃ｍ弁１１
と第２燃料送給通路２・２の下流端開口部との位置関係
としては、図のように１ｌｆ１問弁１１を上記１ｉ１　
Ｌ］部より上流に配置してもよいし、開口部より下流に
配置してもよい。

上記両燃料送給通路２１．２２に対しては、燃料の霧化
を促進するとともに燃料送給方向を効果的に制御するだ
めのアシストエアを導入する第１、第２の一対のアシス
トエア通路（空気通路）２４゜２５が配設されている。

この各アシストエア通路２４．２５は、エア７０−メー
タ１３とスロットル弁１４との間の吸気導入通路５に上
流端が接続された通路２３から分岐して、上記両燃料送
給通路２１．２２の基端合流部付近に接続され、第１ア
シストエア通路２４は第２燃料送給通路２２側の側壁か
ら第１燃料送給通路２１に向けて開口し、第２９７シス
トエア通路２５は第１燃利送給通路２１　ｒＡｑの側壁
から第２燃料送給通路２２に向けて開口している。そし
て、第２アシストエア通路２５には、前記開閉弁１１に
対応して開閉作動する゛市磁弁等を用いたυ制御弁２６
が設けられ、つまりこの制御弁２６により前記開閉弁１
１が閉じられる運転域では第２アシストエア通路２５が
゛へ閉鎖され、前記開閉弁１１が開かれる運転域では第
２７シス１ヘエア通路２５が開通されるようにし、第１
アシスト１７通路２４は常時開通されている。このよう
なアシストエア通路２４．２５およびＩＩＩ御弁２６に
よる燃料送給方向の調整作用を効果的に発揮させるため
、少なくとも第２吸気通路８が閉鎖されている運転域で
は燃料噴射弁２０からの燃料噴射が吸気行程で行われる
ようにしておくことが望ましい。

また、２７．２８は各吸気通路７，８内での燃料と空気
とのミキシング作用を高めるための多孔板からなるミキ
シングプレートであって、各吸気通路７，８内に：多燃
料送給通路２１．２２の先端開口部に対向して配置され
ている。

第４図は前記開閉弁１１が開かれる領域および閏じられ
る領域の一例を示しており、この例では、°負荷が高く
なるほど低回転側にずれるように予め設定したエンジン
回転数基準値を境に、これより低回転側では開閉弁１１
を閉じ、高回転側では開閉弁１１を聞くこととしている
。こうすることにより、吸気ｍが少ない低負荷低回転時
等には、第１吸気通路７のみを通して吸気が燃焼￥３に
導入されるので、吸気流速が高められるとともに燃焼室
３内に吸気スワールが生じて燃焼性が良くなり、一方、
吸気量が多い高負荷高回転時等には、両吸気通路７，８
を通して吸気が燃焼室３に導入されるので、吸気抵抗が
増大することがなく、吸気充填量の低下が防止される。

また、６気ｔｉｉ２とサージタンク６ど間での圧力波の
伝播によって気筒別の吸気通路内には吸気圧力撮動が生
じ、この吸気圧力振動の周波数は吸気通路の断面積が大
きくなる程高くなるので、上記のような開開弁１１の作
動により実質的に低速域では吸気通路断面積を小さくし
、高速域では吸気通路断面積を大きくして、低速域と高
速域とにおいてそれぞれ吸気圧力撮動を吸気弁ＦｉＩ閑
周期にマツチングさせて吸気の慣性効果を畠め、低速お
よび高速両方の高負荷における吸気充填効率を高め出力
向上を図っている。従って、上記開閉弁１１の開閉制御
は、単に回転数のみの信号で低速域で開じるようにして
もよく、具体的な作動の制御は、図外の制御回路により
アクチュエータを介して行われるようにしておけばよい
。

またこれに合せて前記制御弁２６も制御してＪ３けばよ
い。なお、上記具体例では開開弁１１をエンジン回転数
基準値を境に切替え式に開閉作動さゼるようにしている
が、ある程度の運転域にねＩζ：る範囲で運転状態の変
化に応じて開開弁１１を開状態から全開状態へ次第に開
度が変るように制御してもよく、この場合、制御弁２６
の開度も開閉弁１１の開度に対応するように運転状態に
応じて変えればよい。

このように構成された吸気装置においては、前記開閉弁
１１が開かれている高負荷高回転時等には、両吸気通路
７，８を通して吸気が燃焼室３に供給される。そしてこ
の場合、前記両燃料送給油路２１．２２には前記アシス
トエア通路２４，２５からそれぞれアシストエアが導入
され、このアシストエアにより、燃料噴射弁２０から噴
射された燃料が霧化されつつ両燃料送給通路２１．２２
を通して両吸気通路７，８に分配送給される。従って、
両吸気通路７，８から燃焼室３に、はぼ均等に空気と燃
料とが混合された混合気が供給され、燃焼室３内で混合
気の濃度が不均一になることが確実に防止される。また
前記開閉弁１１が閉じられている低負荷低回転時等には
、ｆ＃１吸気通路７を通して吸気が燃焼室βに供給され
るが、この場合に、両吸気通路７，８に連通する燃料送
給通路２１．２２は細く形成されていて、両吸気通路７
゜８間での吸気の流通は充分に抑制されるので、両吸気
通路７．８が実質的に独立した状態が保たれ、吸気流速
を＾めるとともに吸気スワールを生じさせる作用、およ
び吸気慣性効果を高める作用が良好に保たれることとな
る。そしてこの場合には前記アシストエア通路２５が制
御弁２６によって閉鎖されることにより、第１アシスト
エア通路２４のみから第１燃料送給通路に向けてアシス
トエアが導入され、このアシストエアの気流により、燃
料が第１燃料送給通路２１側に偏向され、燃料のほとん
どが第１吸気通路７に送り込まれる。従って、第１吸気
通路７のみから吸気が行われているどきは、これに対応
した適正な燃料供給が行われて、この場合も燃料の霧化
が恕くなったり、燃料室３内で燃料が偏在したりするこ
とがなく、燃焼性が良好に保たれる。

なお、本発明装置における各部の具体的構造は種々変更
可能である。例えば、前記開閉弁１１は、閉弁状態でも
完全に第２吸気通路８を開基Ｖずに少量の空気を流通さ
せるようにしてもよく、こうしておけば、この状態で燃
料が第２吸気通路８に多少入っても、この燃料を良好に
霧化して燃焼室３に送り込むことができる。第２吸気通
路８を運転状態に応じて開閉する手段としては、上記開
開弁１１の代りに、第２吸気通路８の下流側の吸気弁１
０を開閉弁１１の閑作動域と同様の低負荷低回転時もし
くは低負荷低回転および高負荷低回転時に不作動とする
機構を採用してもよい。

また図に示す実施例では、両吸気通路７．８の下流端を
個別に燃焼室３に開口させて、その各間口部にそれぞれ
吸気弁９，１０を配充しているが、吸気弁に近接する位
置まで両吸気通路を独立に形成しておきさえすれば、１
つの吸気弁を両吸気通路に共用するようにしてもよい。

また、前記燃Ｆｌ噴射弁２０は、一般の燃料噴射式エン
ジンに用いられているものを使用して差し支えないが、
噴射口２０ａを楕円形状等にすることにより燃料を両燃
料送給通路２１．２２に分散さＶで噴射する構造どして
もよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、第１吸気通路と吸気量が少ない
ときに閉鎖される第２吸気通路との互いに独立した２つ
の吸気通路に対し、燃料噴射弁から一対の細い燃料送給
通路を介して燃料を分配供給するようにしているので、
両吸気通路の独立性を保ちながら、１気筒につき１ｉｌ
の燃料噴射弁から両吸気通路に燃料を分配供給すること
ができる。

その上特に、上記両吸気通路から吸気が行われる運転域
では、両吸気通路に対する各燃料送給通路に２方向から
空気を導入することにより燃料を両吸気通路に分配送給
し、第１吸気通路のみから吸気が行われる運転域では、
第１吸気通路側の燃料送給通路に向けて空気を導入する
ことにより、この方向に燃料を偏向させるようにしてい
るので、いずれの運転域でも燃料の霧化が悪くなったり
、燃料室内で燃料が偏在したりすることがなく、燃　　
　゛焼性を良好にし、出力、燃費およびエミッション等
の悪化を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す全体構造の概略平
面図、第２図はその要部の説明図、第３図は具体構造を
示す断面図、第４図は第２吸気通路に設けられた開閉弁
が開かれる領域およびｌ！１じられる領域を示す説明図
である。 １・・・エンジン本体、２・・・気筒、７・・・第１吸
気通路、８・・・第２吸気通路、２０・・・燃料噴射弁
、２１゜２２・・・燃料送給通路、２４．２５・・・ア
シストエア通路（空気通路）、２６・・・制御弁。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジンの全
   運転域で空気を供給する第１吸気通路と、少なくとも吸
   気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖されて
   特定運転域でのみ空気を供給するようにした第２吸気通
   路とを互いに独立させて設けた吸気通路において、１気
   筒につき１個の燃料噴射弁を具備し、この燃料噴射弁の
   噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴射口から互い
   に分岐して両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する一対
   の細い燃料送給通路を配設するとともに、上記両燃料送
   給通路の基端合流部付近に、２方向から第１吸気通路側
   の燃料送給通路および第２吸気通路側の燃料送給通路に
   向けてそれぞれ開口する空気通路を接続し、かつ上記第
   ２吸気通路が閉鎖されている運転域では第１吸気通路側
   に向けて開口する空気通路のみから空気を導入させる制
   御弁を空気通路に設けたことを特徴とする燃料噴射式エ
   ンジンの吸気装置。