JP2915382B2 - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
エンジンの燃料噴射装置Info
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
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- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
- F02B23/105—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder the fuel is sprayed directly onto or close to the spark plug
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの燃料噴
射装置に関し、特に、燃焼室の点火プラグ周りにも均一
な混合気が形成されるように燃料を噴射して、混合気の
均一化を図るようにしたものの技術分野に属する。
射装置に関し、特に、燃焼室の点火プラグ周りにも均一
な混合気が形成されるように燃料を噴射して、混合気の
均一化を図るようにしたものの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジンの混合気の成層燃焼を
行うために、例えば実開昭５８−２３６３号公報に開示
されるように、燃料噴射弁をエンジンの燃焼室内に臨ま
せて配置し、該燃料噴射弁から燃料を点火プラグ周りに
供給することにより、燃焼室の点火プラグ周りに過濃混
合気を偏在させて、混合気の成層燃焼を可能にしたもの
が知られている。
行うために、例えば実開昭５８−２３６３号公報に開示
されるように、燃料噴射弁をエンジンの燃焼室内に臨ま
せて配置し、該燃料噴射弁から燃料を点火プラグ周りに
供給することにより、燃焼室の点火プラグ周りに過濃混
合気を偏在させて、混合気の成層燃焼を可能にしたもの
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
燃焼室で良好な燃焼を行わせるためには、燃焼室全体に
均一な混合気を形成する必要があるが、上記の如き燃焼
室に臨む燃料噴射弁により吸気行程の途中から燃料を噴
射させるようにすると、下死点に向かうピストンによっ
て吸入される吸気の主たる流れから離れた位置にある点
火プラグ付近まで燃料噴霧が届き難く、燃焼室全体に燃
料の高い均一度を持たせることが困難で、その均一度が
下がるのは避けられない。従って、上記燃焼室に臨設さ
れる燃料噴射弁とは別に、点火プラグ周りに燃料噴霧を
形成するための燃料供給手段が必要になる。
燃焼室で良好な燃焼を行わせるためには、燃焼室全体に
均一な混合気を形成する必要があるが、上記の如き燃焼
室に臨む燃料噴射弁により吸気行程の途中から燃料を噴
射させるようにすると、下死点に向かうピストンによっ
て吸入される吸気の主たる流れから離れた位置にある点
火プラグ付近まで燃料噴霧が届き難く、燃焼室全体に燃
料の高い均一度を持たせることが困難で、その均一度が
下がるのは避けられない。従って、上記燃焼室に臨設さ
れる燃料噴射弁とは別に、点火プラグ周りに燃料噴霧を
形成するための燃料供給手段が必要になる。
【０００４】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、エンジンの燃焼室に臨設される１つの
燃料噴射弁を用いながら、燃焼室の点火プラグ周りにも
混合気を形成できるようにして、燃焼室全体で均一な混
合気の形成を良好に行い得るようにすることにある。
で、その目的は、エンジンの燃焼室に臨設される１つの
燃料噴射弁を用いながら、燃焼室の点火プラグ周りにも
混合気を形成できるようにして、燃焼室全体で均一な混
合気の形成を良好に行い得るようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的の達成のた
め、この発明では、燃焼室に臨む燃料噴射弁からの燃料
噴射を吸気行程において複数回分割して行うことによ
り、吸気行程において燃焼室の燃料噴射弁から燃料を噴
射する構成としながら、燃焼室の点火プラグ周りにも混
合気を形成できるようにした。
め、この発明では、燃焼室に臨む燃料噴射弁からの燃料
噴射を吸気行程において複数回分割して行うことによ
り、吸気行程において燃焼室の燃料噴射弁から燃料を噴
射する構成としながら、燃焼室の点火プラグ周りにも混
合気を形成できるようにした。
【０００６】具体的には、請求項１の発明では、シリン
ダ軸線方向から見て点火プラグが燃焼室中央部に配置さ
れ、かつ燃料を噴射する燃料噴射弁が燃焼室に臨設され
たエンジンの燃料噴射装置を前提とする。
ダ軸線方向から見て点火プラグが燃焼室中央部に配置さ
れ、かつ燃料を噴射する燃料噴射弁が燃焼室に臨設され
たエンジンの燃料噴射装置を前提とする。
【０００７】そして、上記燃料噴射弁の燃料噴射口の位
置をシリンダ軸線方向から見て吸気ポート側の燃焼室周
縁部に配置する。また、シリンダの吸気行程前半におい
て燃料噴射が開始されかつ吸気行程において燃料が複数
回互いに間隔を空けて分割噴射されるように上記燃料噴
射弁を制御する噴射制御手段を設ける。
置をシリンダ軸線方向から見て吸気ポート側の燃焼室周
縁部に配置する。また、シリンダの吸気行程前半におい
て燃料噴射が開始されかつ吸気行程において燃料が複数
回互いに間隔を空けて分割噴射されるように上記燃料噴
射弁を制御する噴射制御手段を設ける。
【０００８】上記の構成により、噴射制御手段により１
つの燃料噴射弁から、燃料を例えば吸気行程前半から開
始する噴射と吸気行程中間付近以降の噴射とに分割噴射
することで、燃料を燃焼室の全体に均一に拡散させるこ
とができる。このため、燃焼室に臨む１つの燃料噴射弁
を用いつつ、燃焼室全体での燃料の拡散性を高め、混合
気の均一化を促進してエンジンの燃焼性を向上させるこ
とができる。
つの燃料噴射弁から、燃料を例えば吸気行程前半から開
始する噴射と吸気行程中間付近以降の噴射とに分割噴射
することで、燃料を燃焼室の全体に均一に拡散させるこ
とができる。このため、燃焼室に臨む１つの燃料噴射弁
を用いつつ、燃焼室全体での燃料の拡散性を高め、混合
気の均一化を促進してエンジンの燃焼性を向上させるこ
とができる。
【０００９】請求項２の発明では、上記エンジンの燃焼
室内に生成される吸気流動を利用し、上記燃料噴射弁か
ら噴射された燃料が上記吸気流動に乗るように構成す
る。こうすれば、噴射燃料が吸気流動に乗って燃焼室に
広がるので、燃焼室全体への混合気の拡散と燃料の気化
霧化の促進とによって混合気の均一化をさらに促進する
ことができる。
室内に生成される吸気流動を利用し、上記燃料噴射弁か
ら噴射された燃料が上記吸気流動に乗るように構成す
る。こうすれば、噴射燃料が吸気流動に乗って燃焼室に
広がるので、燃焼室全体への混合気の拡散と燃料の気化
霧化の促進とによって混合気の均一化をさらに促進する
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係るエ
ンジンの燃料噴射装置の全体構成を示し、１はエンジ
ン、２はエンジン１のシリンダ３に摺動自在に嵌挿した
ピストン４により容積可変に形成される燃焼室、５は一
端がエアクリーナ６を介して大気に連通し他端が上記燃
焼室２に開口して吸気を供給するための吸気通路、７は
一端が上記燃焼室２に連通し他端が大気に開放されて排
気を排出するための排気通路である。上記吸気通路５に
は、吸入空気量を調整するスロットル弁８が配設されて
いる一方、排気通路７には排気浄化用の触媒装置１０が
配設されている。
ンジンの燃料噴射装置の全体構成を示し、１はエンジ
ン、２はエンジン１のシリンダ３に摺動自在に嵌挿した
ピストン４により容積可変に形成される燃焼室、５は一
端がエアクリーナ６を介して大気に連通し他端が上記燃
焼室２に開口して吸気を供給するための吸気通路、７は
一端が上記燃焼室２に連通し他端が大気に開放されて排
気を排出するための排気通路である。上記吸気通路５に
は、吸入空気量を調整するスロットル弁８が配設されて
いる一方、排気通路７には排気浄化用の触媒装置１０が
配設されている。
【００１１】また、上記燃焼室２において吸気通路５の
開口部分（吸気ポート５ａ）には吸気弁１２が、また排
気通路７の開口部分（排気ポート７ａ）には排気弁１３
がそれぞれ配置されている。そして、上記吸気ポート５
ａからの吸入空気によって燃焼室２内に吸気流動が生成
されるようになっている。また、燃焼室２の頂部つまり
シリンダ３の軸線方向から見て燃焼室２の中央部には、
混合気に点火する点火プラグ１５が配置されている。
開口部分（吸気ポート５ａ）には吸気弁１２が、また排
気通路７の開口部分（排気ポート７ａ）には排気弁１３
がそれぞれ配置されている。そして、上記吸気ポート５
ａからの吸入空気によって燃焼室２内に吸気流動が生成
されるようになっている。また、燃焼室２の頂部つまり
シリンダ３の軸線方向から見て燃焼室２の中央部には、
混合気に点火する点火プラグ１５が配置されている。
【００１２】さらに、燃焼室２の側部には燃焼室２に燃
料を噴射供給する燃料噴射弁１６が燃焼室２に臨んだ状
態で配置されている。この燃料噴射弁１６は上記点火プ
ラグ１５に対して、点火プラグ１５と燃料噴射弁１６と
で上記吸気ポート５ａを挟むような位置に配置されてい
て、該燃料噴射弁１６の燃料噴射口（後述する先端開口
部１６ｃ1 ）の位置は、シリンダ３の軸線方向から見て
吸気ポート５ａ側の燃焼室２周縁部に配置されている。
料を噴射供給する燃料噴射弁１６が燃焼室２に臨んだ状
態で配置されている。この燃料噴射弁１６は上記点火プ
ラグ１５に対して、点火プラグ１５と燃料噴射弁１６と
で上記吸気ポート５ａを挟むような位置に配置されてい
て、該燃料噴射弁１６の燃料噴射口（後述する先端開口
部１６ｃ1 ）の位置は、シリンダ３の軸線方向から見て
吸気ポート５ａ側の燃焼室２周縁部に配置されている。
【００１３】加えて、２０は上記スロットル弁８上流側
で吸入空気量を検出するエアフローセンサ、２１は吸気
温度を検出する吸気温度センサ、２２はスロットル弁８
の開度を検出する開度センサ、２３はスロットル弁８下
流側の吸気負圧を検出する負圧センサ、２５は排気通路
７の触媒装置１０上流側に配置されて排気中の酸素濃度
成分により空燃比を検出する空燃比センサ、２６はエン
ジン１の出力軸に連結されて同期回転するシグナルディ
スクプレート１ａの回転角（つまりエンジン回転数）を
検出する回転数センサである。また、図示しないが、エ
ンジン１の冷却水温度を検出する水温センサが設けられ
ている。
で吸入空気量を検出するエアフローセンサ、２１は吸気
温度を検出する吸気温度センサ、２２はスロットル弁８
の開度を検出する開度センサ、２３はスロットル弁８下
流側の吸気負圧を検出する負圧センサ、２５は排気通路
７の触媒装置１０上流側に配置されて排気中の酸素濃度
成分により空燃比を検出する空燃比センサ、２６はエン
ジン１の出力軸に連結されて同期回転するシグナルディ
スクプレート１ａの回転角（つまりエンジン回転数）を
検出する回転数センサである。また、図示しないが、エ
ンジン１の冷却水温度を検出する水温センサが設けられ
ている。
【００１４】しかして、上記各センサ２０〜２３，２
５，２６の検出信号（吸入空気量信号ＩＳａ、吸気温度
信号ＩＳｔ、スロットル弁開度信号ＩＳｈ、吸気負圧信
号ＩＳｂ、冷却水温度信号ＩＳｓ、空燃比信号ＩＳｏ、
エンジン回転数信号ＩＳｎ）はそれぞれコントローラ３
０に入力されている。上記コントローラ３０は内部に、
上記各検出信号や制御信号の入／出力ポート３１、ＲＯ
Ｍ３２、ＲＡＭ３３及びＣＰＵ３４を有していて、この
コントローラ３０により上記燃料噴射弁１６の作動制御
を行うようにしている。
５，２６の検出信号（吸入空気量信号ＩＳａ、吸気温度
信号ＩＳｔ、スロットル弁開度信号ＩＳｈ、吸気負圧信
号ＩＳｂ、冷却水温度信号ＩＳｓ、空燃比信号ＩＳｏ、
エンジン回転数信号ＩＳｎ）はそれぞれコントローラ３
０に入力されている。上記コントローラ３０は内部に、
上記各検出信号や制御信号の入／出力ポート３１、ＲＯ
Ｍ３２、ＲＡＭ３３及びＣＰＵ３４を有していて、この
コントローラ３０により上記燃料噴射弁１６の作動制御
を行うようにしている。
【００１５】次に、上記燃料噴射弁１６の具体的構成を
図２に詳示する。この燃料噴射弁１６は、内部に、上記
コントローラ３０から送信される制御信号（噴射パル
ス）に応じた量の燃料を噴射供給する燃料供給部１６ａ
と、該燃料供給部１６ａから供給された量の燃料のエン
ジン燃焼室２への供給及びその停止を制御する供給制御
部１６ｂとからなる。前者の燃料供給部１６ａは、図１
に示す如く、燃料噴射ポンプ３５を介設した燃料供給管
３６を経て燃料タンク３７に連通接続されている。
図２に詳示する。この燃料噴射弁１６は、内部に、上記
コントローラ３０から送信される制御信号（噴射パル
ス）に応じた量の燃料を噴射供給する燃料供給部１６ａ
と、該燃料供給部１６ａから供給された量の燃料のエン
ジン燃焼室２への供給及びその停止を制御する供給制御
部１６ｂとからなる。前者の燃料供給部１６ａは、図１
に示す如く、燃料噴射ポンプ３５を介設した燃料供給管
３６を経て燃料タンク３７に連通接続されている。
【００１６】一方、図２において、後者の供給制御部１
６ｂには、その中心部に、上記燃料供給部１６ａの軸芯
の延長線上に燃料噴射通路１６ｃが穿設されている。こ
の燃料噴射通路１６ｃの後端部は上記燃料供給部１６ａ
の先端部に臨み、先端部はエンジン１の燃焼室２に臨ん
でいる。そして、該燃料噴射通路１６ｃにより、上記燃
料供給部１６ａから供給される燃料を該燃料供給通路１
６ｃを経て燃焼室２に噴射して、この燃料量を点火プラ
グ１５周りに供給するようにしている。
６ｂには、その中心部に、上記燃料供給部１６ａの軸芯
の延長線上に燃料噴射通路１６ｃが穿設されている。こ
の燃料噴射通路１６ｃの後端部は上記燃料供給部１６ａ
の先端部に臨み、先端部はエンジン１の燃焼室２に臨ん
でいる。そして、該燃料噴射通路１６ｃにより、上記燃
料供給部１６ａから供給される燃料を該燃料供給通路１
６ｃを経て燃焼室２に噴射して、この燃料量を点火プラ
グ１５周りに供給するようにしている。
【００１７】また、上記供給制御部１６ｂには、燃料噴
射通路１６ｃの後端部にて燃料供給部１６ａの軸芯と所
定の狭い角度で交差する加圧エア通路１６ｄが開口して
いる。該加圧エア通路１６ｄは、図１に示す如く、加圧
エア吸入空気量通路３８を介して加圧エアの蓄圧タンク
３９に連通接続され、該蓄圧タンク３９には、上記エア
フローセンサ２１の上流側の吸気通路５に連通する空気
導入通路４０に介設した空気ポンプ４１の作動により加
圧エアが蓄積される。
射通路１６ｃの後端部にて燃料供給部１６ａの軸芯と所
定の狭い角度で交差する加圧エア通路１６ｄが開口して
いる。該加圧エア通路１６ｄは、図１に示す如く、加圧
エア吸入空気量通路３８を介して加圧エアの蓄圧タンク
３９に連通接続され、該蓄圧タンク３９には、上記エア
フローセンサ２１の上流側の吸気通路５に連通する空気
導入通路４０に介設した空気ポンプ４１の作動により加
圧エアが蓄積される。
【００１８】さらに、図２において、燃料噴射通路１６
ｃの先端部には、その斜め外方に開く形状の燃料噴射口
としての先端開口部１６ｃ1 にて燃料供給通路１６ｃを
開閉する制御弁１６ｅが配置されている。該制御弁１６
ｅは、上記先端開口部１６ｃ1 を開閉するするポペット
弁１６ｆを備え、該ポペット弁１６ｆは、先端開口部１
６ｃ1 に離着座する弁体１６ｆ1 と、該弁体１６ｆ1 を
着座方向に付勢するスプリング１６ｆ2 とを有する。ま
た、ポペット弁１６ｆの弁体１６ｆ1 の後端部には中空
形状の押圧部材１６ｇが配置され、該押圧部材１６ｇの
外方には該押圧部材１６ｇを電磁力で前後方向に移動さ
せる励磁コイル１６ｈが配置されている。しかして、励
磁コイル１６ｈの通電時には、その電磁力で押圧部材１
６ｇを前方に移動させてポペット弁１６ｆの弁体１６ｆ
1 をそのスプリング１６ｆ2 の付勢力に抗して離座させ
てポペット弁１６ｆを開作動させ、このことにより燃料
供給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 を開いて、燃料又
は混合気を該先端開口部１６ｃ1 からエンジン１の燃焼
室２に噴射供給する一方、励磁コイル１６ｈの非通電時
には、ポペット弁１６ｆの弁体１６ｆ1 をそのスプリン
グ１６ｆ2 の付勢力でもって押圧部材１６ｇと共に後方
に移動させて着座させてポペット弁１６ｆを閉作動さ
せ、燃料供給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 を閉じ
て、燃焼室２への燃料の噴射供給を停止するように構成
されている。
ｃの先端部には、その斜め外方に開く形状の燃料噴射口
としての先端開口部１６ｃ1 にて燃料供給通路１６ｃを
開閉する制御弁１６ｅが配置されている。該制御弁１６
ｅは、上記先端開口部１６ｃ1 を開閉するするポペット
弁１６ｆを備え、該ポペット弁１６ｆは、先端開口部１
６ｃ1 に離着座する弁体１６ｆ1 と、該弁体１６ｆ1 を
着座方向に付勢するスプリング１６ｆ2 とを有する。ま
た、ポペット弁１６ｆの弁体１６ｆ1 の後端部には中空
形状の押圧部材１６ｇが配置され、該押圧部材１６ｇの
外方には該押圧部材１６ｇを電磁力で前後方向に移動さ
せる励磁コイル１６ｈが配置されている。しかして、励
磁コイル１６ｈの通電時には、その電磁力で押圧部材１
６ｇを前方に移動させてポペット弁１６ｆの弁体１６ｆ
1 をそのスプリング１６ｆ2 の付勢力に抗して離座させ
てポペット弁１６ｆを開作動させ、このことにより燃料
供給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 を開いて、燃料又
は混合気を該先端開口部１６ｃ1 からエンジン１の燃焼
室２に噴射供給する一方、励磁コイル１６ｈの非通電時
には、ポペット弁１６ｆの弁体１６ｆ1 をそのスプリン
グ１６ｆ2 の付勢力でもって押圧部材１６ｇと共に後方
に移動させて着座させてポペット弁１６ｆを閉作動さ
せ、燃料供給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 を閉じ
て、燃焼室２への燃料の噴射供給を停止するように構成
されている。
【００１９】そして、上記燃料噴射弁１６の制御弁１６
ｅは、シリンダ３の吸気行程において燃料を２回分割噴
射して、その噴射燃料を上記エンジン１の吸気ポート５
ａからの吸入空気によって燃焼室２内に生成される吸気
流動に乗せるようになっている。上記２回の燃料の各分
割噴射の噴射時期は、１回目及び２回目の分割噴射の中
央時期が吸気行程の中央時期（ピストンの上死点後の略
クランク角度９０°）よりも早い時期となって両分割噴
射が全体として吸気行程の前側にずれるように、すなわ
ち１回目の燃料噴射が吸気行程前半の初期に、また２回
目の燃料噴射が吸気行程後半の初期にそれぞれなるよう
に設定されている。
ｅは、シリンダ３の吸気行程において燃料を２回分割噴
射して、その噴射燃料を上記エンジン１の吸気ポート５
ａからの吸入空気によって燃焼室２内に生成される吸気
流動に乗せるようになっている。上記２回の燃料の各分
割噴射の噴射時期は、１回目及び２回目の分割噴射の中
央時期が吸気行程の中央時期（ピストンの上死点後の略
クランク角度９０°）よりも早い時期となって両分割噴
射が全体として吸気行程の前側にずれるように、すなわ
ち１回目の燃料噴射が吸気行程前半の初期に、また２回
目の燃料噴射が吸気行程後半の初期にそれぞれなるよう
に設定されている。
【００２０】詳しくは、上記制御弁１６ｅは、図３に示
す燃料噴射タイミング特性図において記号Ａで示す如
く、吸気行程の前半の吸気の流れが比較的小さくて吸気
流量の少ない所定時にコントローラ３０により開制御さ
れて、一部の燃料を燃焼室２の点火プラグ１５周りに供
給するとともに、吸気行程の後半の吸気の流れが比較的
に大きくて吸気流量の多い所定時には、同図に記号Ｂで
示す如くコントローラ３０により同様に開制御されて、
上記吸気行程前半での燃料供給量よりも多量の燃料を燃
焼室２に供給するものである。
す燃料噴射タイミング特性図において記号Ａで示す如
く、吸気行程の前半の吸気の流れが比較的小さくて吸気
流量の少ない所定時にコントローラ３０により開制御さ
れて、一部の燃料を燃焼室２の点火プラグ１５周りに供
給するとともに、吸気行程の後半の吸気の流れが比較的
に大きくて吸気流量の多い所定時には、同図に記号Ｂで
示す如くコントローラ３０により同様に開制御されて、
上記吸気行程前半での燃料供給量よりも多量の燃料を燃
焼室２に供給するものである。
【００２１】上記制御弁１６ｅの具体的な作動制御を説
明すると、図４に示す如く、吸気行程の後半の所定時に
ポペット弁１６ｆが開制御されるとともに、このポペッ
ト弁１６ｆの開時にて燃料供給部１６ａが開（作動）制
御されて、該燃料供給部１６ａから供給される燃料を加
圧エアでもって燃料供給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ
1 から燃焼室２に噴射供給する。しかして、ポペット弁
１６ｆの閉制御後は、燃料供給部１６ａを微小時間の間
だけ開（作動）制御して、その供給された燃料を燃料供
給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 に溜めておき、この
状態で、次の吸気行程前半にてポペット弁１６ｆのみを
開制御して、上記先端開口部１６ｃ1 に溜った燃料を加
圧エアで燃焼室２の点火プラグ周りに供給するようにし
ている。
明すると、図４に示す如く、吸気行程の後半の所定時に
ポペット弁１６ｆが開制御されるとともに、このポペッ
ト弁１６ｆの開時にて燃料供給部１６ａが開（作動）制
御されて、該燃料供給部１６ａから供給される燃料を加
圧エアでもって燃料供給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ
1 から燃焼室２に噴射供給する。しかして、ポペット弁
１６ｆの閉制御後は、燃料供給部１６ａを微小時間の間
だけ開（作動）制御して、その供給された燃料を燃料供
給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 に溜めておき、この
状態で、次の吸気行程前半にてポペット弁１６ｆのみを
開制御して、上記先端開口部１６ｃ1 に溜った燃料を加
圧エアで燃焼室２の点火プラグ周りに供給するようにし
ている。
【００２２】以上の如きコントローラ３０の構成によ
り、シリンダ３の吸気行程において燃料が２回分割噴射
されるように上記燃料噴射弁１６（詳しくはその制御弁
１６ｅ）を制御し、吸気行程前半の吸気流れの少ない所
定時に燃料の一部を燃焼室２の点火プラグ１５周りに噴
射するとともに、吸気行程後半の吸気流れの大きい所定
時に燃料を燃焼室２に噴射するように燃料噴射弁１６を
作動させる噴射制御手段４２が構成されている。
り、シリンダ３の吸気行程において燃料が２回分割噴射
されるように上記燃料噴射弁１６（詳しくはその制御弁
１６ｅ）を制御し、吸気行程前半の吸気流れの少ない所
定時に燃料の一部を燃焼室２の点火プラグ１５周りに噴
射するとともに、吸気行程後半の吸気流れの大きい所定
時に燃料を燃焼室２に噴射するように燃料噴射弁１６を
作動させる噴射制御手段４２が構成されている。
【００２３】したがって、上記実施形態においては、吸
気行程前半の所定時には、燃料噴射弁１６のポペット弁
１６ｆが燃焼制御手段４２で開制御されて、その燃料供
給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 に溜った燃料が加圧
エアで加圧されつつ、燃焼室２の点火プラグ１５周りに
向けて噴射され、１回目の燃料噴射が行われる。この噴
射燃料は、吸気ポート５ａ部分を通過する時点では、該
吸気ポート５ａから供給される吸気の流れが小さいの
で、図５（イ）に示す如く、略そのまま直線的に流れて
点火プラグ１５周りに供給されて、該点火プラグ１５近
傍の燃焼室２の壁面に付着する。そして、その後は、時
間経過と共に該点火プラグ１５の近傍で漸次霧化、拡散
することになる。
気行程前半の所定時には、燃料噴射弁１６のポペット弁
１６ｆが燃焼制御手段４２で開制御されて、その燃料供
給通路１６ｃの先端開口部１６ｃ1 に溜った燃料が加圧
エアで加圧されつつ、燃焼室２の点火プラグ１５周りに
向けて噴射され、１回目の燃料噴射が行われる。この噴
射燃料は、吸気ポート５ａ部分を通過する時点では、該
吸気ポート５ａから供給される吸気の流れが小さいの
で、図５（イ）に示す如く、略そのまま直線的に流れて
点火プラグ１５周りに供給されて、該点火プラグ１５近
傍の燃焼室２の壁面に付着する。そして、その後は、時
間経過と共に該点火プラグ１５の近傍で漸次霧化、拡散
することになる。
【００２４】また、吸気行程後半では、再び燃料噴射弁
１６が噴射制御手段４２で作動制御されて、該燃料噴射
弁１６から燃料が噴射供給され、２回目の燃料噴射が行
われる。しかし、この場合には、吸気の流れが大きいの
で、この噴射された燃料は同図（ロ）に示す如く、吸気
ポート５ａからの吸気に押し流されてその燃料の流れ方
向が変化し、下方に押し曲げられて、吸気行程の進行と
共に燃焼室２の全体に均一に拡散することになる。
１６が噴射制御手段４２で作動制御されて、該燃料噴射
弁１６から燃料が噴射供給され、２回目の燃料噴射が行
われる。しかし、この場合には、吸気の流れが大きいの
で、この噴射された燃料は同図（ロ）に示す如く、吸気
ポート５ａからの吸気に押し流されてその燃料の流れ方
向が変化し、下方に押し曲げられて、吸気行程の進行と
共に燃焼室２の全体に均一に拡散することになる。
【００２５】その結果、吸気行程前半に供給された燃料
が燃焼室２の点火プラグ１５近傍に位置して過濃混合気
が該点火プラグ１５近傍に偏在するとともに、吸気行程
後半に供給された燃料が燃焼室２の全体に均一に拡散し
て、燃焼室２全体での燃料拡散性が高まる。このことに
より、燃焼室２全体の混合気の均一化が促進され、この
ような混合気の均一化の促進によってエンジン１の燃焼
性を高めることができる。
が燃焼室２の点火プラグ１５近傍に位置して過濃混合気
が該点火プラグ１５近傍に偏在するとともに、吸気行程
後半に供給された燃料が燃焼室２の全体に均一に拡散し
て、燃焼室２全体での燃料拡散性が高まる。このことに
より、燃焼室２全体の混合気の均一化が促進され、この
ような混合気の均一化の促進によってエンジン１の燃焼
性を高めることができる。
【００２６】尚、上記実施形態では、燃料噴射弁１６
を、燃料と共に加圧エアをも供給し得る二流体式の燃料
噴射弁で構成したが、その他、燃料のみを供給する通常
の燃料噴射弁で構成してもよいのは勿論である。
を、燃料と共に加圧エアをも供給し得る二流体式の燃料
噴射弁で構成したが、その他、燃料のみを供給する通常
の燃料噴射弁で構成してもよいのは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
エンジンの燃料噴射装置によれば、シリンダの吸気行程
で、燃焼室に臨設された１つの燃料噴射弁から複数回に
分割して互いに間隔を空けて燃料噴射を行うようにする
ことにより、その燃料噴射弁からの燃料噴射を、吸気行
程前半から開始する噴射と吸気行程中間付近以降の噴射
との少なくとも２回に分割して行って燃料を燃焼室全体
に均一に拡散でき、燃焼室に臨む１つの燃料噴射弁を用
いつつ、燃焼室全体での燃料の拡散性を高め、混合気の
均一化を促進してエンジンの燃焼性の向上を図ることが
できる。
エンジンの燃料噴射装置によれば、シリンダの吸気行程
で、燃焼室に臨設された１つの燃料噴射弁から複数回に
分割して互いに間隔を空けて燃料噴射を行うようにする
ことにより、その燃料噴射弁からの燃料噴射を、吸気行
程前半から開始する噴射と吸気行程中間付近以降の噴射
との少なくとも２回に分割して行って燃料を燃焼室全体
に均一に拡散でき、燃焼室に臨む１つの燃料噴射弁を用
いつつ、燃焼室全体での燃料の拡散性を高め、混合気の
均一化を促進してエンジンの燃焼性の向上を図ることが
できる。
【００２８】請求項２の発明によると、燃料噴射弁から
噴射された燃料を燃焼室内の吸気流動に乗せるようにし
たことにより、燃焼室下方への混合気の拡散及び燃料の
気化霧化の促進によって混合気の均一化をさらに促進し
て、エンジンの燃焼性のより一層の向上を図ることがで
きる。
噴射された燃料を燃焼室内の吸気流動に乗せるようにし
たことにより、燃焼室下方への混合気の拡散及び燃料の
気化霧化の促進によって混合気の均一化をさらに促進し
て、エンジンの燃焼性のより一層の向上を図ることがで
きる。
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの燃料噴射装
置の全体概略構成を示す図である。
置の全体概略構成を示す図である。
【図２】エンジンの燃焼室に配置する燃料噴射弁の具体
的構成を示す要部断面図である。
的構成を示す要部断面図である。
【図３】燃料の噴射タイミング特性を示す図である。
【図４】エンジンの燃焼室に配置する燃料噴射弁におけ
る燃料供給部及びポペット弁の時間的な作動関係を示す
図である。
る燃料供給部及びポペット弁の時間的な作動関係を示す
図である。
【図５】燃料噴射の作動説明図である。
１ エンジン ２ 燃焼室 ５ａ 吸気ポート １５ 点火プラグ １６ 燃料噴射弁 １６ａ 燃料供給部 １６ｃ 燃料供給通路 １６ｃ1 先端開口部 １６ｅ 制御弁 １６ｆ ポペット弁 ３０ コントローラ ４２ 噴射制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−191622（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−34039（ＪＰ，Ｕ) 特許2748322（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02B 1/00 - 23/10 F02D 41/00 - 41/40
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダ軸線方向から見て点火プラグが
燃焼室中央部に配置され、かつ燃料を噴射する燃料噴射
弁が燃焼室に臨設されたエンジンの燃料噴射装置におい
て、 上記燃料噴射弁の燃料噴射口の位置をシリンダ軸線方向
から見て吸気ポート側の燃焼室周縁部に配置し、 シリンダの吸気行程前半において燃料噴射が開始され、
かつ吸気行程において燃料が複数回互いに間隔を空けて
分割噴射されるように上記燃料噴射弁を制御する噴射制
御手段を設けたことを特徴とするエンジンの燃料噴射装
置。 - 【請求項２】 請求項１のエンジンの燃料噴射装置にお
いて、 燃料噴射弁から噴射された燃料が、燃焼室内に生成され
る吸気流動に乗るように構成されていることを特徴とす
るエンジンの燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291936A JP2915382B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | エンジンの燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291936A JP2915382B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | エンジンの燃料噴射装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63093239A Division JP2748322B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | エンジンの燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159619A JPH10159619A (ja) | 1998-06-16 |
| JP2915382B2 true JP2915382B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=17775382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9291936A Expired - Lifetime JP2915382B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | エンジンの燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915382B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060650A (ja) * | 2002-07-27 | 2004-02-26 | Bayerische Motoren Werke Ag | 外部点火式直接噴射内燃機関 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10212986A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式エンジン |
| US6782869B2 (en) * | 2002-08-30 | 2004-08-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fuel delivery system and method |
| EP2047091B1 (en) | 2006-07-27 | 2013-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method of in-cylinder injection type spark ignition internal combustion engine |
| JP4277883B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2009-06-10 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
| JP4506844B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2010-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP9291936A patent/JP2915382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060650A (ja) * | 2002-07-27 | 2004-02-26 | Bayerische Motoren Werke Ag | 外部点火式直接噴射内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10159619A (ja) | 1998-06-16 |
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Legal Events
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