JP3313410B2 - 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置Info
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- JP3313410B2 JP3313410B2 JP19494192A JP19494192A JP3313410B2 JP 3313410 B2 JP3313410 B2 JP 3313410B2 JP 19494192 A JP19494192 A JP 19494192A JP 19494192 A JP19494192 A JP 19494192A JP 3313410 B2 JP3313410 B2 JP 3313410B2
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- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は筒内燃料噴射式エンジン
の燃料噴射装置に関するものである。
の燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】点火プラグにより着火を行なうオット−
式のエンジンのなかには、燃料噴射弁から燃焼室へ直接
燃料を噴射する筒内燃料噴射式のものが提案されてい
る。この燃焼室への燃料の直接噴射により、燃料の成層
化を図って、希薄雰囲気すなわち空燃比のリ−ンな雰囲
気でも燃焼可能として、燃費向上を図ろうとするもので
ある。そして、究極的には、吸入空気量調整用のスロッ
トル弁を無くすことによりポンピングロスを低減して、
燃費をより向上されることも期待されている。すなわ
ち、この種のエンジンでは、究極的には、ディ−ゼルエ
ンジンと同様に、噴射燃料量調整による負荷制御を行な
うことが期待されている。
式のエンジンのなかには、燃料噴射弁から燃焼室へ直接
燃料を噴射する筒内燃料噴射式のものが提案されてい
る。この燃焼室への燃料の直接噴射により、燃料の成層
化を図って、希薄雰囲気すなわち空燃比のリ−ンな雰囲
気でも燃焼可能として、燃費向上を図ろうとするもので
ある。そして、究極的には、吸入空気量調整用のスロッ
トル弁を無くすことによりポンピングロスを低減して、
燃費をより向上されることも期待されている。すなわ
ち、この種のエンジンでは、究極的には、ディ−ゼルエ
ンジンと同様に、噴射燃料量調整による負荷制御を行な
うことが期待されている。
【０００３】上記筒内燃料噴射式エンジンでは、ピスト
ンの頂面に凹状の燃焼キャビティが形成され、この燃焼
キャビティに対応して点火プラグが配設される。一方、
燃料噴射弁の燃料噴射方向は、ディ−ゼルエンジンでも
行なわれているように、燃焼キャビティに向けて指向す
るのが一般的である（特開昭６３−１８９６１２号公報
参照）。また、着火性確保のために、燃焼キャビティで
はなく、点火プラグに向けて燃料噴射を設定することも
提案されている。
ンの頂面に凹状の燃焼キャビティが形成され、この燃焼
キャビティに対応して点火プラグが配設される。一方、
燃料噴射弁の燃料噴射方向は、ディ−ゼルエンジンでも
行なわれているように、燃焼キャビティに向けて指向す
るのが一般的である（特開昭６３−１８９６１２号公報
参照）。また、着火性確保のために、燃焼キャビティで
はなく、点火プラグに向けて燃料噴射を設定することも
提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、噴射燃
料を燃焼キャビティに指向させた場合、緩慢燃焼とな
り、ＮＯｘ低減の上では好ましいものの、ＨＣの排出量
が多くなってしまうという問題を生じる。これに対し
て、噴射燃料を点火プラグに指向させた場合は、急速燃
焼となり、ＨＣ低減の上では有利な反面、ＮＯｘの排出
量が増大してしまうという問題を生じる。
料を燃焼キャビティに指向させた場合、緩慢燃焼とな
り、ＮＯｘ低減の上では好ましいものの、ＨＣの排出量
が多くなってしまうという問題を生じる。これに対し
て、噴射燃料を点火プラグに指向させた場合は、急速燃
焼となり、ＨＣ低減の上では有利な反面、ＮＯｘの排出
量が増大してしまうという問題を生じる。
【０００５】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、ＮＯｘとＨＣとを共にバランスよく低減し
得るようにした筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置
を提供することを目的とする。
れたもので、ＮＯｘとＨＣとを共にバランスよく低減し
得るようにした筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては、基本的に、燃焼キャビティと点
火プラグとの両方に対して燃料を噴射するようにしてあ
る。具体的には、本発明はその第１の構成として次のよ
うに構成されている。すなわち、特許請求の範囲におけ
る請求項１に記載のように、燃料噴射弁から燃焼室へ燃
料を直接噴射するようにした筒内燃料噴射式エンジンに
おいて、前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有
する２噴孔式とされ、前記第１噴孔の指向方向が、ピス
トン頂面に形成された燃焼キャビティに向かう第１方向
に設定され、前記第２噴孔の指向方向が、前記燃焼キャ
ビティに対応して配置された点火プラグに向かう第２方
向に設定され、前記第１方向に指向される燃料量に対す
る前記第２方向に指向される燃料量の割合が、低負荷時
には略同じ比率で、高負荷時には低負荷時に比して小さ
くなるように設定されている、ような構成としてある。
め、本発明にあっては、基本的に、燃焼キャビティと点
火プラグとの両方に対して燃料を噴射するようにしてあ
る。具体的には、本発明はその第１の構成として次のよ
うに構成されている。すなわち、特許請求の範囲におけ
る請求項１に記載のように、燃料噴射弁から燃焼室へ燃
料を直接噴射するようにした筒内燃料噴射式エンジンに
おいて、前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有
する２噴孔式とされ、前記第１噴孔の指向方向が、ピス
トン頂面に形成された燃焼キャビティに向かう第１方向
に設定され、前記第２噴孔の指向方向が、前記燃焼キャ
ビティに対応して配置された点火プラグに向かう第２方
向に設定され、前記第１方向に指向される燃料量に対す
る前記第２方向に指向される燃料量の割合が、低負荷時
には略同じ比率で、高負荷時には低負荷時に比して小さ
くなるように設定されている、ような構成としてある。
【０００７】また、本発明はその第２の構成として次の
ようにしてある。すなわち、特許請求の範囲における請
求項２に記載のように、燃料噴射弁から燃焼室へ燃料を
直接噴射するようにした筒内燃料噴射式エンジンにおい
て、ピストンの頂面に形成される凹状の燃焼キャビティ
が、中央燃焼キャビティと、該中央燃焼キャビティの周
囲を取り巻くように環状に形成された環状燃焼キャビテ
ィとによって構成され、前記中央燃焼キャビティに対応
して点火プラグが配置され、前記燃料噴射弁が、第１噴
孔と第２噴孔とを有する２噴孔式とされ、前記第１噴孔
の指向方向が、前記中央燃焼キャビティに向かう第１方
向に設定され、前記第２噴孔の指向方向が、前記点火プ
ラグに向かう第２方向に設定され、前記第１方向に指向
される燃料量に対する前記第２方向に指向される燃料量
の割合が、低負荷時には略同じ比率で、高負荷時には低
負荷時に比して小さくなるように設定されている、よう
な構成としてある。
ようにしてある。すなわち、特許請求の範囲における請
求項２に記載のように、燃料噴射弁から燃焼室へ燃料を
直接噴射するようにした筒内燃料噴射式エンジンにおい
て、ピストンの頂面に形成される凹状の燃焼キャビティ
が、中央燃焼キャビティと、該中央燃焼キャビティの周
囲を取り巻くように環状に形成された環状燃焼キャビテ
ィとによって構成され、前記中央燃焼キャビティに対応
して点火プラグが配置され、前記燃料噴射弁が、第１噴
孔と第２噴孔とを有する２噴孔式とされ、前記第１噴孔
の指向方向が、前記中央燃焼キャビティに向かう第１方
向に設定され、前記第２噴孔の指向方向が、前記点火プ
ラグに向かう第２方向に設定され、前記第１方向に指向
される燃料量に対する前記第２方向に指向される燃料量
の割合が、低負荷時には略同じ比率で、高負荷時には低
負荷時に比して小さくなるように設定されている、よう
な構成としてある。
【０００８】さらに、本発明はその第３の構成として次
のようにしてある。すなわち、特許請求の範囲における
請求項３に記載のように、燃料噴射弁から燃焼室へ燃料
を直接噴射するようにした筒内燃料噴射式エンジンにお
いて、前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有す
る２噴孔式とされ、前記第１噴孔の指向方向が、ピスト
ン頂面に形成された燃焼キャビティに向かう第１方向に
設定され、前記第２噴孔の指向方向が、前記燃焼キャビ
ティに対応して配置された点火プラグに向かう第２方向
に設定され、ように設定され、前記第１噴孔の有効開口
面積よりも前記第２噴孔の有効開口面積よりが大きく設
定され、前記第１方向に指向される燃料量に対する前記
第２方向に指向される燃料量の割合が、低負荷時には略
同じ比率で、高負荷時には低負荷時に比して小さくなる
ように設定されている、ような構成としてある。
のようにしてある。すなわち、特許請求の範囲における
請求項３に記載のように、燃料噴射弁から燃焼室へ燃料
を直接噴射するようにした筒内燃料噴射式エンジンにお
いて、前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有す
る２噴孔式とされ、前記第１噴孔の指向方向が、ピスト
ン頂面に形成された燃焼キャビティに向かう第１方向に
設定され、前記第２噴孔の指向方向が、前記燃焼キャビ
ティに対応して配置された点火プラグに向かう第２方向
に設定され、ように設定され、前記第１噴孔の有効開口
面積よりも前記第２噴孔の有効開口面積よりが大きく設
定され、前記第１方向に指向される燃料量に対する前記
第２方向に指向される燃料量の割合が、低負荷時には略
同じ比率で、高負荷時には低負荷時に比して小さくなる
ように設定されている、ような構成としてある。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、ＮＯｘがさほど問題と
ならない一方、ＨＣが問題となる低負荷時には、点火プ
ラグへ向けて噴射される燃料割合を増大させて、このＨ
Ｃを十分低減することができる。また、ＨＣがさほど問
題とならない一方、ＮＯｘが問題となる高負荷時には、
燃焼キャビティへ向けて指向される燃料割合を増大させ
て、ＮＯｘを十分低減することができる。本発明の好ま
しい態様およびその利点は、以下の実施例の説明から明
らかとなる。
ならない一方、ＨＣが問題となる低負荷時には、点火プ
ラグへ向けて噴射される燃料割合を増大させて、このＨ
Ｃを十分低減することができる。また、ＨＣがさほど問
題とならない一方、ＮＯｘが問題となる高負荷時には、
燃焼キャビティへ向けて指向される燃料割合を増大させ
て、ＮＯｘを十分低減することができる。本発明の好ま
しい態様およびその利点は、以下の実施例の説明から明
らかとなる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。図１に示されるエンジンは、４サイクルオ
ット−式のガソリンエンジンとされて、１はシリンダブ
ロック、２はシリンダヘッド、３はピストンであり、こ
れ等１、２、３によって燃焼室４が画成されている。シ
リンダヘッド２には、それぞれ図示を略す吸気ポ−トお
よび排気ポ−トが形成されて、各ポ−トは吸気弁あるい
は排気弁によってクランク軸の回転に同期して周知のタ
イミングで開閉される。なお、実施例では、吸気通路に
スロットル弁を有しないものとされている（エンジンの
負荷調整がアクセル開度に応じた燃料噴射量調整により
行なわれる）。
て説明する。図１に示されるエンジンは、４サイクルオ
ット−式のガソリンエンジンとされて、１はシリンダブ
ロック、２はシリンダヘッド、３はピストンであり、こ
れ等１、２、３によって燃焼室４が画成されている。シ
リンダヘッド２には、それぞれ図示を略す吸気ポ−トお
よび排気ポ−トが形成されて、各ポ−トは吸気弁あるい
は排気弁によってクランク軸の回転に同期して周知のタ
イミングで開閉される。なお、実施例では、吸気通路に
スロットル弁を有しないものとされている（エンジンの
負荷調整がアクセル開度に応じた燃料噴射量調整により
行なわれる）。
【００１１】ピストン３の頂面には、それぞれ凹状とさ
れた中央燃焼キャビティ１１と環状燃焼キャビティ１２
とが形成されている。中央燃焼キャビティ１１は、ピス
トンの中心において、略半球状として形成されている。
環状燃焼キャビティ１２は、中央燃焼キャビティ１１と
同心的に当該中央燃焼キャビティ１１を取巻くように環
状に形成されている。そして、両燃焼キャビティ１１と
１２とは、環状の隔壁１３によって画成され、この隔壁
１３の高さは、ピストン３の外周縁部よりも低いものと
して設定されている。このように、ピストン３の頂面に
形成される燃焼キャビティは、いわゆるカルデラ型とし
て構成されている。
れた中央燃焼キャビティ１１と環状燃焼キャビティ１２
とが形成されている。中央燃焼キャビティ１１は、ピス
トンの中心において、略半球状として形成されている。
環状燃焼キャビティ１２は、中央燃焼キャビティ１１と
同心的に当該中央燃焼キャビティ１１を取巻くように環
状に形成されている。そして、両燃焼キャビティ１１と
１２とは、環状の隔壁１３によって画成され、この隔壁
１３の高さは、ピストン３の外周縁部よりも低いものと
して設定されている。このように、ピストン３の頂面に
形成される燃焼キャビティは、いわゆるカルデラ型とし
て構成されている。
【００１２】シリンダヘッド２には、点火プラグ１４と
燃料噴射弁１５とが配設されている。点火プラグ１４
（の点火ギャップ）は、中央燃焼キャビティ１１に対応
して、燃焼室４の中央に配設されている。また、燃料噴
射弁１５は、燃焼室４の外周縁部に配設されている。
燃料噴射弁１５とが配設されている。点火プラグ１４
（の点火ギャップ）は、中央燃焼キャビティ１１に対応
して、燃焼室４の中央に配設されている。また、燃料噴
射弁１５は、燃焼室４の外周縁部に配設されている。
【００１３】燃料噴射弁１５は後述するように２噴孔式
とされて、一方の噴孔から噴射される燃料の指向方向
が、中央燃焼キャビティ１１のほぼ中心へ向かうように
設定されている。この中央キャビティ１１へ向けて噴射
された燃料を符号Ｆ１で示してあるが、隔壁１３には、
噴射燃料Ｆ１との干渉を避けるための切欠き１６が形成
されている。また、燃料噴射弁１５の他方の噴孔から噴
射される燃料は、点火プラグ１４へ向かうように設定さ
れて、この点火プラグ１４へ向けて噴射される燃料を符
号Ｆ２で示してある。
とされて、一方の噴孔から噴射される燃料の指向方向
が、中央燃焼キャビティ１１のほぼ中心へ向かうように
設定されている。この中央キャビティ１１へ向けて噴射
された燃料を符号Ｆ１で示してあるが、隔壁１３には、
噴射燃料Ｆ１との干渉を避けるための切欠き１６が形成
されている。また、燃料噴射弁１５の他方の噴孔から噴
射される燃料は、点火プラグ１４へ向かうように設定さ
れて、この点火プラグ１４へ向けて噴射される燃料を符
号Ｆ２で示してある。
【００１４】図２には、燃料噴射弁１５から噴射した燃
料の指向方向と燃焼により生じる発熱量との関係を示し
てある。図２中、一点鎖線で示すものは、全燃料を中央
燃焼キャビティ１１へ向けて噴射したものであり（全燃
料をＦ１方向に噴射）、このときは緩慢燃焼が極端とな
って発熱量のピ−ク値が小さく、ＨＣが増大してしまう
ことになる。また、破線で示すものは、全燃料を点火プ
ラグ１４へ向けて噴射したものであり（全燃料をＦ２方
向に噴射）、このときは急速燃焼が極端となって発熱量
のピ−ク値が大きく、ＮＯｘが増大してしまうことにな
る。
料の指向方向と燃焼により生じる発熱量との関係を示し
てある。図２中、一点鎖線で示すものは、全燃料を中央
燃焼キャビティ１１へ向けて噴射したものであり（全燃
料をＦ１方向に噴射）、このときは緩慢燃焼が極端とな
って発熱量のピ−ク値が小さく、ＨＣが増大してしまう
ことになる。また、破線で示すものは、全燃料を点火プ
ラグ１４へ向けて噴射したものであり（全燃料をＦ２方
向に噴射）、このときは急速燃焼が極端となって発熱量
のピ−ク値が大きく、ＮＯｘが増大してしまうことにな
る。
【００１５】これに対して、図２中実線で示すように、
Ｆ１、Ｆ２の両方向に燃料を噴射する本発明にあって
は、燃焼速度が適切なものとなって、発熱量のピ−ク値
も適切なものとなり、ＨＣおよびＮＯｘを共にバランス
よく低減することが可能になる。
Ｆ１、Ｆ２の両方向に燃料を噴射する本発明にあって
は、燃焼速度が適切なものとなって、発熱量のピ−ク値
も適切なものとなり、ＨＣおよびＮＯｘを共にバランス
よく低減することが可能になる。
【００１６】両方向Ｆ１とＦ２とかからの噴射燃料量割
合は、常に一定に設定することもできる。この場合、噴
射燃料量の割合を、例えばＦ１方向に６割とし、Ｆ２方
向へ４割とするというように、中央燃焼キャビティ１１
への燃料噴射量を多くするように設定するのが好まし
い。
合は、常に一定に設定することもできる。この場合、噴
射燃料量の割合を、例えばＦ１方向に６割とし、Ｆ２方
向へ４割とするというように、中央燃焼キャビティ１１
への燃料噴射量を多くするように設定するのが好まし
い。
【００１７】エンジン負荷に応じて上述の噴射燃料量の
割合を変更するのが好ましい。すなわち、発熱量が小さ
くなってＮＯｘは問題とならないもののＨＣや着火性が
問題となる低負荷時には、Ｆ２方向への燃料噴射量割合
を増大させ、逆に発熱量が大きくなってＨＣや着火性は
問題とならないもののＮＯｘが問題となる高負荷時に
は、Ｆ１方向への燃料噴射量割合を増大させるのが好ま
しい。
割合を変更するのが好ましい。すなわち、発熱量が小さ
くなってＮＯｘは問題とならないもののＨＣや着火性が
問題となる低負荷時には、Ｆ２方向への燃料噴射量割合
を増大させ、逆に発熱量が大きくなってＨＣや着火性は
問題とならないもののＮＯｘが問題となる高負荷時に
は、Ｆ１方向への燃料噴射量割合を増大させるのが好ま
しい。
【００１８】より具体的には、Ｆ１方向への燃料噴射量
に対するＦ２方向への燃料噴射量の割合をＦ２／Ｆ１と
して示した場合、低負荷時には例えばＦ２／Ｆ１を５／
５とし、高負荷時には例えばＦ２／Ｆ１を３／７にする
ようにすればよい。このような燃料噴射量割合の変更
は、エンジン負荷に応じて連続可変式としてもよく、あ
るいは２段階式や３段階式のように段階式に行なうこと
もできる。なお、噴射燃料量の割合を変更する場合も、
Ｆ１方向への燃料噴射量がＦ２方向への燃料噴射量より
も少なくならないように設定するのが好ましい。
に対するＦ２方向への燃料噴射量の割合をＦ２／Ｆ１と
して示した場合、低負荷時には例えばＦ２／Ｆ１を５／
５とし、高負荷時には例えばＦ２／Ｆ１を３／７にする
ようにすればよい。このような燃料噴射量割合の変更
は、エンジン負荷に応じて連続可変式としてもよく、あ
るいは２段階式や３段階式のように段階式に行なうこと
もできる。なお、噴射燃料量の割合を変更する場合も、
Ｆ１方向への燃料噴射量がＦ２方向への燃料噴射量より
も少なくならないように設定するのが好ましい。
【００１９】図３には、燃料噴射弁１５の一例を示して
ある。この図３に示す燃料噴射弁１５は、前述のように
２噴孔式とされているのに加えて、エンジン負荷に応じ
てＦ１方向とＦ２方向への噴射燃料量割合を変更し得る
ようにされたものが示されている。
ある。この図３に示す燃料噴射弁１５は、前述のように
２噴孔式とされているのに加えて、エンジン負荷に応じ
てＦ１方向とＦ２方向への噴射燃料量割合を変更し得る
ようにされたものが示されている。
【００２０】この図３において、２０はケ−シングで、
このケ−シング２０内には、第１ニ−ドル弁２１と第２
ニ−ドル弁２２とが摺動自在に嵌挿されている。第２ニ
−ドル弁２２は、筒状とされて、ケ−シング２０に対し
て摺動自在とされている。また、第１ニ−ドル弁２１
は、第２ニ−ドル弁２２内に摺動自在に嵌挿されてい
る。
このケ−シング２０内には、第１ニ−ドル弁２１と第２
ニ−ドル弁２２とが摺動自在に嵌挿されている。第２ニ
−ドル弁２２は、筒状とされて、ケ−シング２０に対し
て摺動自在とされている。また、第１ニ−ドル弁２１
は、第２ニ−ドル弁２２内に摺動自在に嵌挿されてい
る。
【００２１】一方、ケ−シング２０には、燃料供給通路
２３と、供給通路２３に連なる室２４と、室２４に連な
る第１噴孔３１および第２噴孔３２とが形成されてい
る。この室２４および噴孔３１、３２は、それぞれケ−
シング２０の先端部に形成されており、この先端部には
さらに、各ニ−ドル弁用の第１弁座４１と第２弁座４２
が形成されている。第１弁座４１は室２４と第１噴孔３
１との間に位置され、第２弁座４２は供給通路２３と室
２４との間に位置されている。
２３と、供給通路２３に連なる室２４と、室２４に連な
る第１噴孔３１および第２噴孔３２とが形成されてい
る。この室２４および噴孔３１、３２は、それぞれケ−
シング２０の先端部に形成されており、この先端部には
さらに、各ニ−ドル弁用の第１弁座４１と第２弁座４２
が形成されている。第１弁座４１は室２４と第１噴孔３
１との間に位置され、第２弁座４２は供給通路２３と室
２４との間に位置されている。
【００２２】第１ニ−ドル弁２１は第１弁座４１に離着
座されるもので、常時は第１スプリング５１により第１
弁座４１に着座するように付勢されている。また、第２
ニ−ドル弁２２は第２弁座４２に離座されるもので、常
時は第２スプリング５２により第２弁座４２に着座する
ように付勢されている。そして、第１スプリング５１の
付勢力Ｐ１が、第２スプリング５２の付勢力Ｐ２よりも
大きくなるように設定されている。これに加えて、第１
噴孔３１の有効開口面積よりも、第２噴孔３２の有効開
口面積の方が大きく設定されている。
座されるもので、常時は第１スプリング５１により第１
弁座４１に着座するように付勢されている。また、第２
ニ−ドル弁２２は第２弁座４２に離座されるもので、常
時は第２スプリング５２により第２弁座４２に着座する
ように付勢されている。そして、第１スプリング５１の
付勢力Ｐ１が、第２スプリング５２の付勢力Ｐ２よりも
大きくなるように設定されている。これに加えて、第１
噴孔３１の有効開口面積よりも、第２噴孔３２の有効開
口面積の方が大きく設定されている。
【００２３】以上のように構成された燃料噴射弁１５
は、次のように作動されるが、第１噴孔３１が中央燃焼
キャビティ１１に指向され、第２噴孔３２が点火プラグ
１４へ指向されるものである。また、供給通路２３へ供
給される燃料（実施例ではガソリン）は、ポンプにより
高圧とされて、エンジン負荷が大きくなるほどその圧力
が増大するものとされている（ディ−ゼルエンジンの噴
射燃料圧形成と同じ）。
は、次のように作動されるが、第１噴孔３１が中央燃焼
キャビティ１１に指向され、第２噴孔３２が点火プラグ
１４へ指向されるものである。また、供給通路２３へ供
給される燃料（実施例ではガソリン）は、ポンプにより
高圧とされて、エンジン負荷が大きくなるほどその圧力
が増大するものとされている（ディ−ゼルエンジンの噴
射燃料圧形成と同じ）。
【００２４】以上のことを前提として、先ず低負荷時に
は、供給通路２３へ供給される燃料圧力ＰＦは、第２ス
プリング５２の付勢力Ｐ２よりは十分大きいものの、第
１スプリング５１の付勢力Ｐ１に対しては若干大きい程
度である。これにより、第２ニ−ドル弁２２が第２弁座
４２から大きく離間すると共に、第２噴孔３２の有効開
口面積が大きいので、当該第２噴孔３２からは十分な量
の燃料が噴射される。この一方、第１ニ−ドル弁２１は
第１弁座４１からはわずかに離間するのみであり、これ
に加えて第１噴孔３１の有効開口面積が小さいので、当
該第１噴孔３１から噴射される燃料量は少ないものとな
る。
は、供給通路２３へ供給される燃料圧力ＰＦは、第２ス
プリング５２の付勢力Ｐ２よりは十分大きいものの、第
１スプリング５１の付勢力Ｐ１に対しては若干大きい程
度である。これにより、第２ニ−ドル弁２２が第２弁座
４２から大きく離間すると共に、第２噴孔３２の有効開
口面積が大きいので、当該第２噴孔３２からは十分な量
の燃料が噴射される。この一方、第１ニ−ドル弁２１は
第１弁座４１からはわずかに離間するのみであり、これ
に加えて第１噴孔３１の有効開口面積が小さいので、当
該第１噴孔３１から噴射される燃料量は少ないものとな
る。
【００２５】高負荷時には、供給通路２３へ供給される
燃料の圧力ＰＦが、第１スプリング５１の付勢力よりも
かなり大きくなる結果、第１ニ−ドル弁２２も第２弁座
４２から大きく離間して、第１噴孔３１から噴射される
燃料量も十分多いものとなる。
燃料の圧力ＰＦが、第１スプリング５１の付勢力よりも
かなり大きくなる結果、第１ニ−ドル弁２２も第２弁座
４２から大きく離間して、第１噴孔３１から噴射される
燃料量も十分多いものとなる。
【００２６】このように、高負荷時には低負荷時に比し
て、第１噴孔３２の実質的な有効開口面積（第１ニ−ド
ル弁２１と第１弁座４２との離間距離）が増大される結
果、低負荷時には噴射燃料量割合Ｆ２／Ｆ１が大きくさ
れ、高負荷時にはＦ２／Ｆ１が小さくされる（第２噴孔
３２の有効開口面積が一定のまま、エンジン負荷の増大
に応じて第１噴孔３１の実質的な有効開口面積が増大す
る）。
て、第１噴孔３２の実質的な有効開口面積（第１ニ−ド
ル弁２１と第１弁座４２との離間距離）が増大される結
果、低負荷時には噴射燃料量割合Ｆ２／Ｆ１が大きくさ
れ、高負荷時にはＦ２／Ｆ１が小さくされる（第２噴孔
３２の有効開口面積が一定のまま、エンジン負荷の増大
に応じて第１噴孔３１の実質的な有効開口面積が増大す
る）。
【００２７】以上実施例について説明したが、燃料噴射
弁１５は、噴射燃料の指向方向Ｆ１、Ｆ２に応じて個々
別々に設けることもできる。また、エンジン負荷に応じ
てＦ１方向とＦ２方向との噴射燃料量割合を変更するに
は、例えば燃料経路（Ｆ１方向用とＦ２方向用との少な
くとも一方の燃料経路）に電磁式の可変オリフィスを設
けて、この可変オリフィスの開度をエンジン負荷に応じ
て変更する等、適宜の手法によりなし得る。
弁１５は、噴射燃料の指向方向Ｆ１、Ｆ２に応じて個々
別々に設けることもできる。また、エンジン負荷に応じ
てＦ１方向とＦ２方向との噴射燃料量割合を変更するに
は、例えば燃料経路（Ｆ１方向用とＦ２方向用との少な
くとも一方の燃料経路）に電磁式の可変オリフィスを設
けて、この可変オリフィスの開度をエンジン負荷に応じ
て変更する等、適宜の手法によりなし得る。
【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図。
【図２】本発明の効果を図式的に示す図。
【図３】本発明に用いる燃料噴射弁の一例を示す断面
図。
図。
３：ピストン １１：中央燃焼キャビティ １２：環状燃焼キャビティ １４：点火プラグ １５：燃料噴射弁 ３１：第１噴孔 ３２：第２噴孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−48916（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−273873（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−273824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11626（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−87171（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−130028（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−93125（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 1/00 - 23/10 F02D 41/00 - 41/40 F02M 61/00 - 61/20
Claims (3)
- 【請求項１】燃料噴射弁から燃焼室へ燃料を直接噴射す
るようにした筒内燃料噴射式エンジンにおいて、 前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有する２噴
孔式とされ、 前記第１噴孔の指向方向が、 ピストン頂面に形成された
燃焼キャビティに向かう第１方向に設定され、前記第２噴孔の指向方向が、 前記燃焼キャビティに対応
して配置された点火プラグに向かう第２方向に設定さ
れ、 前記第１方向に指向される燃料量に対する前記第２方向
に指向される燃料量の割合が、低負荷時には略同じ比率
で、高負荷時には低負荷時に比して小さくなるように設
定されている、 ことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装
置。 - 【請求項２】燃料噴射弁から燃焼室へ燃料を直接噴射す
るようにした筒内燃料噴射式エンジンにおいて、 ピストンの頂面に形成される凹状の燃焼キャビティが、
中央燃焼キャビティと、該中央燃焼キャビティの周囲を
取り巻くように環状に形成された環状燃焼キャビティと
によって構成され、 前記中央燃焼キャビティに対応して点火プラグが配置さ
れ、 前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有する２噴
孔式とされ、 前記第１噴孔の指向方向が、 前記中央燃焼キャビティに
向かう第１方向に設定され、前記第２噴孔の指向方向が、 前記点火プラグに向かう第
２方向に設定され、 前記第１方向に指向される燃料量に対する前記第２方向
に指向される燃料量の割合が、低負荷時には略同じ比率
で、高負荷時には低負荷時に比して小さくなるように設
定されている、 ことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装
置。 - 【請求項３】燃料噴射弁から燃焼室へ燃料を直接噴射す
るようにした筒内燃料噴射式エンジンにおいて、 前記燃料噴射弁が、第１噴孔と第２噴孔とを有する２噴
孔式とされ、 前記第１噴孔の指向方向が、ピストン頂面に形成された
燃焼キャビティに向かう第１方向に設定され、 前記第２噴孔の指向方向が、前記燃焼キャビティに対応
して配置された点火プラグに向かう第２方向に設定さ
れ、 ように設定され、 前記第１噴孔の有効開口面積よりも前記第２噴孔の有効
開口面積よりが大きく設定され、 前記第１方向に指向される燃料量に対する前記第２方向
に指向される燃料量の割合が、低負荷時には略同じ比率
で、高負荷時には低負荷時に比して小さくなるように設
定されている、 ことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装
置 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19494192A JP3313410B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19494192A JP3313410B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610674A JPH0610674A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3313410B2 true JP3313410B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=16332885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19494192A Expired - Fee Related JP3313410B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313410B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006144647A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式エンジン及びその制御装置 |
| JP2008196313A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2009257336A (ja) * | 2009-08-03 | 2009-11-05 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式エンジンの制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19820085B4 (de) * | 1998-05-06 | 2007-12-27 | Audi Ag | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine |
| US6708666B2 (en) * | 2001-10-10 | 2004-03-23 | Southwest Research Institute | Multi-zone combustion chamber for combustion rate shaping and emissions control in premixed-charge combustion engines |
| CZ307385B6 (cs) * | 2009-09-22 | 2018-07-18 | Václav Dvořák | Regulovatelná tryska |
| JP5581935B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP6237009B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2017-11-29 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP19494192A patent/JP3313410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006144647A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式エンジン及びその制御装置 |
| JP4541846B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2010-09-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 筒内噴射式エンジン |
| JP2008196313A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2009257336A (ja) * | 2009-08-03 | 2009-11-05 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式エンジンの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610674A (ja) | 1994-01-18 |
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