JPS6365126A - 燃料噴射装置付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、燃料唱ｇＡ装置を備えるとともｔこ、吸気通
路にタイミングバルブを設けたエンジンの１吸気装置に
関するものである。

（従来技Ｖｉ　） 従来から、エンジンの吸気通路に、エンジンと同期して
開閉作動するロータリバルブを設け、このロータリバル
ブにより吸入１ｍ始時期や吸入終了時１９１を調節する
ようにしたエンジンの吸気装置は種々知られている。例
えば特公昭５８−５５３２９号公報に示された装置では
、吸気通路に過給機を備えたエンジンの過給機下流にロ
ータリバルブを設け、このロータリバルブの１１１時１
９１を吸気弁の１０！１期より早くし、かつ、その開閉
時期を調節することにより、高い過給圧力の下でノッキ
ングを防止し、高い熱効率を確保するようにしている。

また、吸気通路に燃料噴射弁を設けた燃料噴射装置付エ
ンジンは、一般に知られている。このようなエンジンで
は、燃料ＯＯ川用から噴射された燃料の霧化を促進する
ことが要求され、そのための手段としては、例えばスロ
ットル弁上流の吸気通路に連通するエアブリード通路を
燃料Ｉａ用弁の近傍に開口させたもの等が考えられてい
る。

ところで、前述のようにタイミングバルブを吸気通路に
設けたエンジンにおいて、燃料供給手段に燃Ｆｌ噴勾弁
を用いる場合に、エアブリードをｆｓなうにしても、従
来ではタイミングバルブ下流の圧力変動が有効に利用さ
れておらず、吸入力の不足等により充分にブリードエア
が供給されない場合があって、燃料の霧化向上のために
は改善の余地があった。

（発明の目的〉 本発明はこのような事情に鑑み、タイミングバルブ下流
の吸気通路内の圧力変動、特に気筒別の各吸気通路相互
間に生じる圧力差をイｊ効に利用して、燃料噴射弁から
噴）１される燃料の霧化を促進することができる燃料噴
ひ１装買付エンジンの吸気装置を促供するものである。

（発明の構成） 本発明は、吸気通路に、エンジンに同期して開閉するタ
イミングバルブを設けたエンジンにおいて、タイミング
バルブ下流の気筒別の各吸気通路に燃料噴射弁を設ける
とともに、この燃料噴射弁の近傍に間［］シて少数気筒
の上記各気筒通路を連通ずる連通路を設け、上記燃料噴
射弁からの燃料噴射時＋１１１を、上記タイミングバル
ブの閉弁期間中でタイミングバルブ下流の１Ｌ力か低下
りる＋Ｖ＋間内に設定したものである。

この構成により、各気筒の作動順次に対応して気筒別の
各吸気通路がタイミングバルブで順次開閉される関係で
、燃料噴射時１ｇ１には上記連通路を介して連通された
吸気通路相互間に圧力差が生じ、この圧力差によって燃
料噴射が（ｊなわれる吸気通路に他の吸気通路から■ア
ブリード用の空気が効宋的に送り込まれることとなる。

（実施ｌ！４） 第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を承り。

この実施例に示すエンジンは４気筒、４サイクルエンジ
ンであって、エンジン本体１の各気筒２にｔ、Ｌ、ピス
トン３の上方に燃焼室４が形成され、この燃焼室４に、
吸気弁５によって開閉される吸気ボート６および排気弁
７によって開閉される排気ボート８が開口している。上
記吸気ボート６は吸気通路１０に接続され、排気ボート
８は））￥電通路９に接続されている。

上記吸気通Ｎ１０は、■アクリーチ１１、エアフローメ
ータ１２ｄ３よびスロットルバルブ１３を配備した上流
側吸気通路１４と、これに連通するサージタンク１５と
、このサージタンク１５がら各気筒２の吸気ボート６に
至る気筒別吸気通路１６とからなっている。

上記吸気通路１０には、エンジンと同期して各気筒別吸
気通路１６を間開するタイミングバルブ１７が設けられ
ている。このタイミングバルブ１７は、各気筒別吸気通
路１６に対する弁孔１８を各気筒２の作動順序に対応し
た所定の配置で形成したロータリバルブにより構成され
ている。そして、プーリ１９．２０およびタイミングベ
ルト２１からなる伝動機構を介し、エンジン回転数の１
／２の回転数で同転するように、クランク＠２２に連動
している。

上記タイミングバルブ１７より下流の各気筒別吸気通路
１６にはそれぞれ燃料噴射弁２３が配設されている。こ
の燃料噴射弁２３はコントロールユニット２４により噴
射量およびｗＡｔＪＪタイミングが制御され、上記コン
トロールユニット２４には、エアフローメータ１２、ス
ロットル開度セン１す２５、クランク角センサ２６．０
２センサ２７等からの信号が入力されている。

また、タイミングバルブ１７より下流の各気筒別吸気通
路１６に対してこれらを相ｎに連通する連通路２８が形
成されている。この連通路２８ｉよ各気筒別吸気通路１
６における燃料ｌｌＯ射弁２３の噴Ｑ４１］近傍にそれ
ぞれ開口し、その開口部分は多数の小孔２９からなって
いる。

当実流例におけるタイミングバルブ１７の１ｍ　Ｉ′ｊ
Ｉタイミングおよび燃料噴射弁２３からの噴射タイミン
グは第４図中に示したように設定されている。

すなわら、第４図において、線へは吸気弁５の開閉タイ
ミング、Ｉ’２Ｂ＋　はタイミングバルブ１フ０間開タ
イミングであって、タイミングバルブ１７の開時期ＲＯ
は吸気弁５の開時期１０より遅く設定されており、タイ
ミングバルブ１７の開時期ＲＯから吸気弁５の開時期１
ｃまでが実質的なエンジン吸入ｔＷｊ間となる。また、
第４図中に噴射パルスＣ１を斜線を付して示１ように、
燃１噴射弁２３からの噴射時期は、タイミングバルブ１
７の閉弁１９１間中でタイミングバルブ下流の圧力が低
下する期間内に設定され、当実施例では吸気弁５の開時
期１０からタイミングバルブ１７の開時期ＲＯまでの間
に設定されている。

なお、上記タイミングバルブ１７の開閉タイミングはエ
ンジンの運転状態に応じて調整することが望ましく、例
えば、図には示さないが、タイミングバルブ１７と伝動
機構との間に位相調整機構を設けておいて、これをエン
ジン回転数に応じて制御することにより、吸気弁５の開
時期１ｏに対するタイミングバルブ１７の開時期ＲＯの
ｄ角ωを低回転側では大きくし、高回転側では小さくす
るようにしておけば、後述するｉ１聞き慣性効果を広い
回転数域にわたってもたせることができる。

当実施例の装置の作用を第４図に基づいて説明する。

当実施例におけるタイミングバルブ１７は、吸気の動的
効果を高める作用をなす。すなわち、吸入行程で生じた
１１圧波がサージタンク１５で正圧波に反転して反射さ
れて吸入路１す］に吸気ポート６に作用すると動的効果
が１′？られるが、特にタイミングバルブ１７の開時期
ＲＯをａらすと、吸入行程で生じる負圧波が強められる
ので、その反転正圧波も大きくなり、こうしていわゆる
ｄ聞さ慣性効果により充填効率が高められる。

ところで、このようなタイミングバルブ１７の作動によ
り、タイミングバルブ１７下流の気筒別吸気通路１６内
の圧力変動は第４図に線りで示づようになり、吸気弁５
の間峙朋１０からタイミングバルブ１７の開時ＩＩＩＩ
ＲＯまでの期間に圧力が低下して大きな負圧が生じる。

そして、各気筒２の吸入行程は一定の順次で所定間隔お
きに行なわれるため、一つの気筒２が上記期間にあると
き、当該気筒２に通じて上配口圧が生じている気筒別吸
気通路１６と他の気筒２に通じる気筒別吸気通路１６と
の間で大きなバカ芹が得られ、この圧力差により連通路
２８を介して当該気筒２の気筒別吸気通路１６の燃料噴
射弁２３近傍に他の気筒別吸気通路１６から空気が送り
込まれる。従って、この期間に燃料を噴射することによ
り、良好にエアブリードが行なわれて燃料の霧化が促進
きれることとなる。

このように所定時１す１におけるタイミングバルブ１７
下流の各気筒別吸気通路１６相互聞の圧力差を利用する
と、大きなエアブリード作用をもたせることができる。

第５図は本発明の第２実施例の装置を示し、第６図はこ
の実施例における吸気弁５の開閉タイミング（線Ａ）、
タイミングバルブ１７の１７１１１１１タイミング（線
Ｂ２　）および燃料の噴射タイミング（噴射パルスＣ２
で示す）と、各吸気通路１ｏ内の圧力変動とを示してい
る。この第２実施例の装ｒ１も、吸気通路１０にタイミ
ングバルブ１７が設けられ、かつ、タイミングバルブ１
７Ｆ流の各気ね別通路１６に燃料噴射弁２３が配設され
ている点は第１実施例と同様である。ただし、この実施
例では、低負伺時にボンピングロス低減のため、タイミ
ングバルブ１７の開時期ＲＣが吸気弁５の１１時期１ｃ
よりも早くなるように設定されており、また燃料噴射弁
２３からの噴射時１！Ｉ］は、吸気弁５が閉じてからそ
の後にタイミングバルブ１７が開かれるまでの１ｇ１問
内に設定されている（第６図参照）。

また、燃料噴射弁２３の近傍に開口する連通路は、第１
．第４気筒の各気筒別吸気通路１Ｇを相互に連通する連
通路２８ａと、第２．第３気筒の各気筒別吸気通路１６
を相互に連通ずる連通路２８ｂとに分けられている。

この実施例による場合、予めスロットルバルブ１３の開
麿が低口伺時にも比較的大きくされていて、タイミング
バルブ１７と吸気弁５とがともに開いているｌ１ｌＩ聞
に所要量の吸気が大気圧に近い圧力で吸入されることに
より、ボンピングロスが低減される。そして、タイミン
グバルブ１７下流の各気筒別吸気通路１６内の圧力は、
第６図に線Ｅで示すように変化し、タイミングバルブ１
７閉鎖後に圧力が低下して順次にタイミングバルブ１７
が間かれるまでは負圧が保持される。また、各気簡の吸
入↑ｊ稈は第１．第３．第４．第２気筒の順に行なわれ
る。従って、燃料の噴射時期を上記のように設定してお
くことにより、例えば第１気筒に対する噴射時期には、
（１圧が保持されている第１気筒の気筒別吸気通路１６
に、ロータリバルブ開期間中の第４気筒の気筒別吸気通
路］６から、これらの間の圧力差により連通路を介して
空気が送り込まれ、同様にして第２気筒、第３気筒、第
４気筒に対する各噴射時期にもそれぞれの気筒別吸気通
路１６に他の吸気通路１６がら空気が送り込まれる。こ
うして、この実施例においてもイ】効にエアブリードが
行なわれる。

第７図は本発明の第３実施例の装置をポリ。この実施例
では、主吸気ボート３１に連通ずる主吸気通路３２とは
別に、過給用ボート３３に連通ずる過給通路３４を形成
し、上記過給通路３４に、過給機３５、インタクーラ３
６、余剰過給気のリリーフ用通路３７およびサージタン
ク３８を配設するとともにサージタンク３８より下流の
気筒別過給通路３９を開閉するタイミングバルブ１７′
を設けている。そして、タイミングバルブ１７′より下
流の各気筒別過給通路３９に燃料噴射弁２３を配設し、
さらに各気筒別過給通路３９を相互に連通ずる連通路２
８′を燃料噴射弁２３の近傍に開口させ、当実施例では
燃料噴射弁２３の噴射口に対向する位「１に連通路２８
′を開口させている。

この実施例の装置では、過給用ボート３３に設けられた
過給用吸気弁４０が第８図に線Ａ′で示すようにｆｆｔ
ｌｒｌｌされるのに対し、タイミングバルブ１７′は線
Ｂ３のように、過給用吸気弁４０の開時期より遅い時Ｉ
ｌｌに聞かれ、吸気行程Ｎ！！ｌＩから圧縮行程途中ま
での期間に過給通路３４が開状態となるように設定され
ている。

この実施例の装置によると、吸気行程終期から圧縮行程
にかけて過給気が燃焼室４に供給される。

そして、タイミングバルブ１７′下流の圧力は第８図に
線Ｆで示すようになり、過給用吸気弁４０が開かれてか
らタイミングバルブ１７′が１１１かれるまでは圧力が
低下し、かっ、この時期は各気筒において異なる。従っ
て、この実施例でも、第８図に噴射パルスＣ３で示した
燃料の噴射時期を、過給用吸気弁４０の開時期からタイ
ミングバルブ１７の開時期までの間に設定しておくこと
により、有効にエアブリードが行なわれる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、タイミングバルブ下流に燃料噴
射弁を配設するとともに、燃料噴射弁近傍に開口して気
筒別の各吸気通路を相りに連通する連通路を設け、かつ
、タイミングバルブの閉弁期間中でタイミングバルブ下
流の圧力が低下する期間内に燃料を噴射するようにして
いるため、タイミングバルブ下流の各吸気通路相η間に
生じる圧力差が有効に利用されて良好にエアブリードが
行なわれ、これにより燃料の霧化が促進され、燃焼性を
高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略平面間、第２図
は同概略側面図、第３図は連通路開口箇所付近の拡大図
、第４図は各気筒に対するバルブ開閉タイミングおよび
燃料噴射タイミングとタイミングバルブ下流の圧力とを
示す説明図、第５図は第２実施例を示す概略平面図、第
６図は第２実施例の装置による場合の各気筒に対するバ
ルブ開閉タイミングおよび燃料噴射タイミングとタイミ
ングバルブ下流の圧力とを示す説明図、第７図は第３実
施例を示す概略側面図、第８図は第３実施例の装置によ
る場合の各気筒に対するバルブ０１１閉タイミングおよ
び燃料噴射タイミングとタイミングバルブ下流の圧力と
を示す説明図である。 １・・・エンジン本体、２・・・気筒、１６．３４・・
・気ね別の吸気通路（過給通路）、１７．１７’　・・
・タイミングバルブ、２３・・・燃料噴射弁、２８゜２
８′・・・連通路。 特許出願人　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　　弁理
士　　　艮ｍ　　正向　　　　　　　弁理士　　　板谷
！１夫第１　図 ２ｂ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸気通路に、エンジンに同期して開閉するタイミン
   グバルブを設けたエンジンにおいて、タイミングバルブ
   下流の気筒別の各吸気通路に燃料噴射弁を設けるととも
   に、この燃料噴射弁の近傍に開口して複数気筒の上記各
   気筒通路を連通する連通路を設け、上記燃料噴射弁から
   の燃料噴射時期を、上記タイミングバルブの閉弁期間中
   でタイミングバルブ下流の圧力が低下する期間内に設定
   したことを特徴とする燃料噴射装置付エンジンの吸気装
   置。