JP3340470B2 - エンジンの燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの燃料供給制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のエンジンにおいては、燃料噴射弁
によって燃料供給を行なうものが増加している。この一
方、シリンダ内すなわち燃焼室内において燃料がどのよ
うな状態で存在するかは、燃料の気化、霧化、着火性、
燃焼性、ひいては排気ガス性状に大きな影響を与える。

【０００３】このため、燃料噴射弁からの噴射燃料を、
シリンダの所定位置を狙って指向させることが種々提案
されている。すなわち、吸気ポ−トのシリンダへの開口
端縁と開弁位置にある吸気弁の弁体（傘部）との間に形
成される吸気通過エリアのうち所定部分を狙って燃料噴
射することが提案されている。

【０００４】実開昭６３−１９１２７１号公報には、吸
気通過エリアのうちシリンダ外側部分（シリンダ中心と
は反対側部分）を噴射燃料が通過するようにしたものが
提案されている。特開昭６３−６１７１６号公報には、
吸気通過エリアのうちシリンダ中心側を噴射燃料が通過
するようにしたものが提案されている。

【０００５】さらに、２つの吸気ポ−トを有するものに
おいて、特開昭６３−１０５２２８号公報には、各吸気
通過エリアのうちそれぞれシリンダ中心側を噴射燃料が
通過するようにしたものが提案されている。また、実開
平１−１５２０６３号公報には、一方をスワ−ルとし、
他方をノ−マルポ−トとして、スワ−ルポ−トの吸気通
過エリアに対してはシリンダ外側から噴射燃料を通過さ
せ、ノ−マルポ−トからはシリンダ中心側から噴射燃料
を通過させるものが提案されている。

【０００６】なお、実開平１−７６５６０号公報には、
吸気通過エリアに対する燃料噴射の通過位置を意図した
ものではないが、アシストエア式の燃料噴射弁を用い
て、アシストエアの量を変更することにより燃料の噴霧
角を変更するものが開示されている。また、実開昭６３
−１５６４２４号公報には、１つの燃料噴射弁を、２つ
の気筒用として兼用したものが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、吸気
通過エリアのうち特定部分を狙って噴射燃料が通過する
ようにしたものは、エンジンのある運転状態ではシリン
ダ内での好ましい混合気分布が得られるとしても、異な
る運転状態のときは必ずしも好ましい混合気分布とはな
らず、逆に好ましくない混合気分布となってしまうこと
にもなりかねない。

【０００８】例えば、エンジンの温間時と冷間時とを考
えてみる。冷間時にはシリンダ壁面が冷たいため、シリ
ンダ壁面に多量の燃料が付着することはＨＣの排出量が
増加して好ましくないものとなる。この一方、エンジン
の温間時には、シリンダ壁面に燃料を付着させること
は、燃料の気化、霧化の促進となって好ましいものとな
る。

【０００９】上述したことは、点火プラグが位置するシ
リンダ中心側へ噴射燃料を到達させるため、あるいは吸
気スワ−ルが存在するシリンダ外側へ噴射燃料を到達さ
せるために、吸気通過エリアの特定部分を噴射燃料が通
過するように設定したときも同様である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような事
情を勘案してなされたもので、シリンダ内での混合気分
布状態をエンジンの運転状態に応じて常に適切に設定し
得るようにしたエンジンの燃料供給制御装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【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次のような構成としてあ
る。すなわち、吸気ポ−トのシリンダへの開口端縁と開
弁状態にある吸気弁の弁体部との間に形成される吸気通
過エリアを通して、燃料噴射弁から噴射された噴射燃料
をシリンダ内へ供給するようにしたエンジンにおいて、
前記噴射燃料の前記吸気通過エリアに対する通過位置を
変更する通過位置変更手段と、エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段と、前記通過位置変更手段を制
御して、前記運転状態検出手段で検出されるエンジンの
運転状態に応じた通過位置となるように前記通過位置の
変更制御を行なう通過位置制御手段と、を備え、前記燃
料噴射弁からの燃料噴射タイミングが、前記吸気弁の開
弁期間中に行われるように設定され、エンジン温間時は
前記吸気通過エリアの全域から噴射燃料が通過されるよ
うに設定され、エンジン冷間時は、前記吸気通過エリア
のうちシリンダ中心側寄りでかつ排気弁側寄りに偏在し
た状態で噴射燃料が通過されるように設定されることに
より、エンジン温間時に比して点火プラグ回りおよび排
気弁回りに多くの燃料が供給されるように構成されてい
る、ような構成としてある。

【００１３】エンジンの温間時でかつ低速高負荷時に
は、前記吸気通過エリアのうち排気弁側寄りに偏在した
状態で噴射燃料が通過されるようにすることができる。

【００１４】吸気ポ−トが、低負荷時に閉じられる第１
吸気ポ−トと、該第１吸気ポ−トが閉じられたときにシ
リンダ内に吸気スワ−ルを生成する第２吸気ポ−トとの
２つの吸気ポ−トとされ、前記燃料噴射弁が、少なくと
も前記第２吸気ポ−トに対して燃料を噴射するアシスト
エア式燃料噴射弁とされ、前記アシストエアの量を変更
することにより、前記通過位置の変更が行なわれるよう
にすることができる。

【００１６】前記アシストエア式の燃料噴射弁が、前記
第２吸気ポ−トに対してのみ燃料噴射を行なうと共に、
燃料噴射の指向方向がほぼシリンダ中心側へ向かうよう
に設定され、前記第１吸気ポ−トが開いているときに、
該第１吸気ポ−トに対して燃料噴射を行なう他の燃料噴
射弁をさらに設けるようにすることができる。

【００１７】エンジン冷間時には、アシストエア量が少
なくされて、前記アシストエア式燃料噴射弁からの噴射
燃料が、前記第２吸気ポ−トの吸気通過エリアに対して
シリンダ中心側に偏在させて通過され、エンジン温間時
には、アシストエア量が多くされて、前記アシストエア
式燃料噴射弁からの噴射燃料が、前記第２吸気ポ−トの
吸気通過エリア全域を通過されるようにすることができ
る。

【００１８】隣り合う２つの気筒間において、前記第２
吸気ポ−ト同士が互いに隣り合って位置されることによ
り該２つの気筒間において吸気スワ−ルの方向が互いに
逆方向となるように設定され、前記２つの気筒間におい
て、前記２つの第２吸気ポ−トに連なる燃料供給ポ−ト
が形成され、前記燃料供給ポ−トに配設された前記アシ
ストエア式の燃料噴射弁を、該２つのスワ−ルポ−トに
対して燃料噴射を行なう２噴孔式とすることができる。

【００１９】前記通過位置変更手段を、吸気ポ−トの断
面方向において吸気の流れを偏向させる偏向板として構
成することができる。前記偏向板を、吸気を吸気ポ−ト
上方へ偏向させる第１偏向板とすることができる。前記
偏向板を、吸気をシリンダ中心側に向けて偏向させる第
２偏向板とすることができる。前記偏向板を、吸気を吸
気ポ−ト上方へ偏向させる第１偏向板と、吸気をシリン
ダ中心側に向けて偏向させる第２偏向板とから構成する
ことができる。

【００２０】前記吸気ポ−トが、第１吸気ポ−トと第２
吸気ポ−トとの２つの吸気ポ−トとして設定されると共
に、その上流側において互いに合流されており、前記第
１偏向板と第２偏向板とをそれぞれ、前記合流部分より
も上流に位置する吸気通路内に配設することができる。

【００２１】前記偏向板の作動状態変更に加えて、燃料
噴射時期を変更することができる。

【００２２】吸気ポ−トが、吸気ポ−ト上方での吸気流
速が早くなるように湾曲形成され、燃料噴射時期を少な
くとも吸気行程初期と吸気行程中期とで切換えることに
より、前記吸気通過エリアに対する噴射燃料の通過位置
を変更することができる。前記吸気ポ−トをさらに、シ
リンダ中心側での吸気流速が早くなるように湾曲形成す
ることができる。

【００２３】吸気ポ−トとして、左右２つの吸気ポ−ト
と中間の吸気ポ−トとの合計３つの吸気ポ−トが設定さ
れ、前記３つの吸気ポ−トがそれぞれ、吸気ポ−ト上方
の吸気流速が早くなるように前記湾曲形成することがで
きる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に記載された本発明によれば、
エンジンの温間時には、シリンダ壁面への付着燃料量を
多くして燃料の気化、霧化促進の上で好ましく、またシ
リンダ内で極力混合気の分布を均一化する上で好ましい
ものとなる。また、エンジンの冷間時には、シリンダ壁
面への燃料付着量を少なくしてＨＣ低減の上で好ましい
ものとなり、これに加えて点火プラグ回りや高温の排気
弁回りに燃料を多く供給して着火性の向上を図ることが
できる。

【００２６】請求項２に記載したような構成とすること
により、ノッキングが生じ易い吸気ポ−トの排気弁とは
反対側位置での燃料量を少なくしつつ、高温となる排気
弁付近の燃料量を多くして、ノッキング防止上有利とな
る。

【００２７】請求項３に記載したような構成とすること
により、吸気スワ−ルを利用した燃焼改善を得つつ、ア
シストエア量の変更という極めて簡単な手法により、請
求項１の効果を得ることができる。

【００２９】請求項４に記載したような構成とすること
により、アシストエア式燃料噴射弁からの噴射燃料を吸
気スワ−ルに対向させてその気化、霧化を促進する上で
好ましいものとなり、しかも他の燃料噴射弁をも設ける
ことにより、高負荷時において十分な燃料を確保しつつ
シリンダ内で極力均一な混合気分布を得る上でも好まし
いものとなる。

【００３０】請求項５に記載したような構成とすること
により、アシストエア量の具体的な変更態様が提供され
る。

【００３１】請求項６に記載したような構成とすること
により、請求項３に記載したような効果を得つつ、２つ
の気筒間において燃料噴射弁を共通化することができ
る。

【００３２】請求項７に記載したような構成とすること
により、偏向板を利用するという比較的簡単な手法によ
って、噴射燃料の吸気通過エリアに対する通過位置を所
望のものにすることができる。

【００３３】請求項８に記載したような構成とすること
により、偏向板を利用して、吸気通過エリアのうち排気
弁側から偏在させて噴射燃料を通過させる場合に好まし
いものとなる。

【００３４】請求項９に記載したような構成とすること
により、偏向板を利用して、吸気通過エリアのうちシリ
ンダ中心側から偏在させて噴射燃料を通過させる場合の
好ましいものとなる。

【００３５】請求項１０に記載したような構成とするこ
とにより、により、請求項８に対応した効果と請求項９
に対応した効果とを得ることができる。

【００３６】請求項１１に記載したような構成とするこ
とにより、比較的広い通路断面積を利用して、第１偏向
板と第２偏向板とを容易に組込むことができる。

【００３７】請求項１２に記載したような構成とするこ
とにより、偏向板を利用した偏向作用に加えて、吸気流
速の相違による偏向板の偏向度合の相違を燃料噴射時期
の変更によって補償して、噴射燃料をより確実に吸気通
過エリアのうち所望部分から通過させることができる。

【００３８】請求項１３に記載したような構成とするこ
とにより、吸気ポ−トの湾曲形成と燃料噴射時期の変更
という極めて簡単な手法により、吸気通過エリアのうち
排気弁側に偏在させて噴射燃料を確実に通過させる状態
を得る上で好適なものとなる。

【００３９】請求項１４に記載したような構成とするこ
とにより、請求項１３に対応した効果に加えて、吸気通
過エリアのうちシリンダ中心側に偏在させて噴射燃料を
確実に通過させる状態を得る上で好ましいものとなる。

【００４０】請求項１５に記載したような構成とするこ
とにより、３つの吸気ポ−トを有するものにおいて、請
求項１３に対応した効果を得ることができる。

【００４１】

【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〜図６の説明 図１〜図６は本発明の第１実施例を示すものである。図
中１はシリンダであり、クランク軸線方向を符号Ｌで示
してある。

【００４２】シリンダ１には、クランク軸線Ｋ方向に並
列に２つの吸気ポ−ト２、３が開口され、同様にクラン
ク軸線Ｋ方向に並列に２つの排気ポ−ト４、５が開口さ
れている。各吸気ポ−ト２、３はシリンダ軸線と直交す
る平面内において、クランク軸線Ｋと略直交する方向に
伸びるノ−マルポ−ト（ストレ−トポ−ト）とされてい
る。そして、シリンダ１の略中心には、点火プラグ６が
配設されている。

【００４３】２つの吸気ポ−ト２、３同士は、シリンダ
ヘッド７内において１つの共通ポ−ト８に合流してい
る。この共通ポ−ト８内には、その底壁部分において１
つの第１偏向板１１が配設されると共に、その左右側壁
部分において２つの第２偏向板１２が配設されている。

【００４４】第１偏向板１１は、その後端部において、
略水平方向に伸びる横軸１１ａを中心にして回動自在と
してシリンダヘッド７に連結されている。このような第
１偏向板１１は、図２に示すように、その下流端部が上
方へ向けて回動された作動位置と、図４に示すように共
通ポ−ト８の底壁と面一となる収納位置とに切換えられ
る。

【００４５】第２偏向板１２は、その後端部において、
略上下方向に伸びる縦軸１２ａを中心として回動自在と
して、シリンダヘッド７に連結されている。このような
第２偏向板１２は、図１に示すように、その下流端部が
吸気ポ−ト８の中心側へ向けて回動された作動位置と、
図３、図５に示すように共通ポ−ト８の側壁と面一とな
る収納位置とに切換えられる。勿論、各偏向板１１、２
２は、図示を略すアクチュエ−タによって開閉駆動され
る。

【００４６】共通ポ−ト８の上壁部分には、その左右略
中心に位置させて１つの共通燃料噴射弁１３が配設され
ている。この燃料噴射弁１３の燃料噴射角は、噴射燃料
に対して偏向力が作用しない限り、図３、図５に示すよ
うに大きな広がり角を有して、シリンダ１への開口端位
置において２つの吸気ポ−ト２、３の全有効開口面積分
に対して燃料供給し得るようになっている（図４をも参
照）。そして、燃料噴射弁１３からの燃料噴射時期は、
偏向板１１、１２の作動状態変更に合せて変更されるよ
うになっている。

【００４７】ここで、各吸気ポ−ト２、３を開閉する吸
気弁を、図２、図４において符号９で示してあり、その
傘状弁体を符号９ａで、また弁ステムを符号９ｂで示し
てある。この傘状弁体９ａと吸気ポ−ト２、３のシリン
ダ１への開口端縁との間に形成される吸気通過エリア
は、弁体９ａの周囲を取り巻く構成されて、その外周囲
が吸気ポ−ト２、３のシリンダ１への開口端縁によって
規制されるものである。そして、図１、図３、図５にお
いては、上記吸気通過エリアのうち、燃料噴射弁１３か
らの噴射燃料が通過する位置をハッチングを施して示し
てある（このことは、後述する別の実施例における通過
位置についても同じ）。

【００４８】次に以上のような構成の作用について説明
する。先ず、エンジン冷間時、すなわちエンジン冷却水
温度が所定温度未満のときは、図１、図２に示す状態と
される。すなわち、第１偏向板１１および第２偏向板１
２が共に作動位置とされ、これに加えて、燃料噴射時期
が、図６Ｔ２で示すように、吸気流速の早くなる吸気行
程中期とされる。

【００４９】これにより、噴射燃料は、図１に示すよう
に、吸気通過エリアのうちシリンダ中心側に偏在した位
置とされる。すなわち、早い流速とされた吸気は、作動
位置にある第２偏向板１２によって各吸気ポ−ト２、３
のうちシリンダ中心側寄りととなるように大きな偏向作
用を受け、同様に作動位置にある第１偏向板１１によっ
て排気弁４、５側寄りとなるように吸気ポ−ト２、３の
上方へ向けて大きな偏向作用を受ける。これにより噴射
燃料が、各吸気ポ−ト２、３のうちシリンダ中心側でし
かも排気弁４、５側寄りに偏向される。

【００５０】上述のような吸気通過エリアに対する噴射
燃料の通過位置の設定により、噴射燃料は冷たいシリン
ダ壁面に対する付着量が少なくなり、排気ガス中のＨＣ
が大幅に低減される。しかも点火プラグ６付近や排気弁
付近に燃料が多く供給されるので、着火性を向上させる
上でも好ましいものとなる。

【００５１】エンジン温間時（低速高負荷時を除く）に
は、吸気通過エリアに対する噴射燃料の通過位置が、図
３、図４に示すように、吸気通過エリアの全域とされ
る。この場合は、各偏向板１１、１２共に閉位置とさ
れ、しかも燃料噴射時期時が図６Ｔ１で示すように吸気
流速の遅い吸気行程初期とされて、燃料噴射弁１３の基
本的な燃料噴射方向に対応した通過位置となる。このよ
うな噴射燃料の通過位置の設定により、暖かいシリンダ
壁面への燃料付着量が多くなって燃料の気化、霧化が十
分促進されると共に、シリンダ１内に極力均一に混合気
が分布され、良好な燃焼が行なわれて排気ガス中のＨＣ
も低減される。

【００５２】なお、シリンダ壁面に対する燃料付着量を
多くするには、吸気通過エリアのうちシリンダ１の外側
（中心とは反対側）から偏在させて噴射燃料を通過する
ことが好ましいと考えられるが、可視化技術を利用した
した実験によれば、シリンダ外側から偏在させて噴射燃
料を通過させるよりも、吸気通過エリアの全域から噴射
燃料を通過させる方が、シリンダ壁面への燃料付着量
（付着面積）が多くなることが確認されている。

【００５３】温間時で、高負荷時、特にノッキングが問
題となる低速高負荷時には、吸気通過エリアに対する噴
射燃料の通過位置が、図５に示すように、排気弁４、５
側寄りに偏在した状態とされる。このときは、第１偏向
板１１が図２に示すように作動位置とされ、第２偏向板
１２が収納位置とされる。そして、第１偏向板１１によ
る偏向作用を強めるべく、燃料噴射時期が、吸気流速の
早くなる図２Ｔ３で示す吸気行程中期とされる（高負荷
時であって燃料噴射量が多いため、燃料噴射期間がＴ３
で示すように長いものとされる）。

【００５４】これにより、吸気ポ−ト２、３のシリンダ
１への開口部分周囲のうち、ノッキングが生じ易い位置
とされている排気弁４、５とは遠い側付近での燃料量を
少なくして、ノッキングが効果的に防止される。しかも
高温となっている排気弁４、５付近へ多くの燃料が供給
されるので、ノッキング防止上より好ましいものとな
る。

【００５５】図７〜図１０の説明 図７〜図１０は本発明の第２実施例を示すものであり、
前記実施例を同一構成要素には同一符号を付してその説
明を省略する（このことは以下のさらに別の実施例につ
いても同じ）。本実施例では、２つの吸気ポ−ト２Ａ、
３Ａのうち、一方の吸気ポ−ト２Ａに対して制御弁２１
が配設されており、この制御弁２１は、低負荷時に閉じ
られ、高負荷時に開かれる。この制御弁２１により吸気
ポ−ト２Ａが閉じられた図７の状態では、吸気ポ−ト３
Ａから供給される吸気によって、図中反時計方向回りの
吸気スワ−ルが形成される。

【００５６】吸気ポ−ト３Ａは、図８に示すように、そ
の上流側から下流に向けて、一旦上方に向かうように傾
斜して形成されると共に、途中で下方に向かうように湾
曲して形成されている。また、両吸気ポ−ト２Ａ、３Ａ
が合流する付近から上流側の共通吸気ポ−ト８Ａは、ク
ランク軸線Ｋ方向において、吸気ポ−ト３Ａ側に向けて
湾曲形成されている。

【００５７】これにより、吸気ポ−ト３Ａを流れる吸気
は、図８に示すような湾曲形成によって、吸気ポ−ト２
Ａの上方位置を流れるように偏向作用３を受ける。ま
た、吸気ポ−ト３Ａを流れる吸気は、制御弁２１による
偏向作用と、共通吸気ポ−ト８Ａの湾曲形成とによっ
て、シリンダ中心側を流れるように偏向される。勿論、
上述のような偏向作用は、吸気流速が早くなるほど助長
される。

【００５８】燃料噴射弁１３Ａは、２つの吸気ポ−ト２
Ａと３Ａとの間のうち、吸気ポ−ト３Ａ側にオフセット
して配設されている。

【００５９】以上のような構成において、エンジン冷間
時には、吸気流速の早くなる吸気行程中期に燃料噴射が
行なわれて、噴射燃料の吸気通過エリアに対する通過位
置は、図７、図８に示すように、シリンダ中心側でかつ
排気弁側に偏在した位置とされる（シリンダ壁面に対す
る燃料付着量が小）。

【００６０】一方、エンジン温間時は、吸気流速が遅く
なって偏向作用を受けにくい吸気行程初期に燃料噴射が
行なわれる。これにより、噴射燃料の吸気通過エリアに
対する通過位置は、図９に示すように、当該吸気通過エ
リアの全域とされる。

【００６１】図１０は、吸気ポ−ト３Ａを流れる吸気を
シリンダ中心側でかつ上方部分へと偏向させる他の実施
例を示すものである。すなわち、吸気ポ−ト３Ａの壁面
のうち、底壁から吸気ポ−ト２Ａとは反対側の側壁にか
けて、上方に向かうにつれて徐々に吸気ポ−ト２Ａから
離れるような傾斜壁２２として形成されている。これに
より、図１０一点鎖線で示すように、シリンダ中心側で
かつ上方側寄りとなるような扇形形状部分に多くの吸気
が流れるように偏向作用を受けることになる。なお、通
路面積を確保するため、傾斜壁２２の形成によって通路
面積が小さくなる分だけ、吸気ポ−ト３Ａの径を大きく
してある（吸気ポ−ト２Ａの径を参照）。

【００６２】図１１〜図１３の説明 図１１〜図１３は本発明の第３実施例を示すものであ
る。本実施例においては、吸気ポ−トが、有効開口面積
の大きな左右２つの吸気ポ−ト２Ｃ、３Ｃの他に、その
間に有効開口面積の小さな吸気ポ−ト３１Ｃを有する３
ポ−ト式とされている。各吸気ポ−ト２Ｃ、、３Ｃ、３
１Ｃ共に、シリンダ軸線と直交する平面内において、ク
ランク軸線Ｌとほぼ直交するように伸びるノ−マルポ−
トとされている。

【００６３】燃料噴射弁１３Ｃは、３つの吸気ポ−トの
略中間位置すなわち中間の吸気ポ−ト３１Ｃの延長線上
に配設されている。この燃料噴射弁１３Ｃは、アシスト
エア式とされて、アシストエアの量が少ないときは図１
１に示すように噴霧角が小さくなって、中間の吸気ポ−
ト３１Ｃに対してのみ噴射可能とされる。また、アシス
トエアの量が多くなると、図１２、図１３に示すように
噴霧角が大きくなって、全ての吸気ポ−ト２Ｃ、３Ｃ、
３１Ｃに対して噴射可能とされる。

【００６４】さらに、各吸気ポ−ト２Ｃ、３Ｃ、３１Ｃ
はそれぞれ、図８で示すのと同様に、一旦上方に向かっ
た後途中から下方へ向かうように湾曲形成されて、吸気
ポ−ト上方部分を吸気が通過するような偏向作用を受け
るものとなっている。

【００６５】以上のような構成において、エンジン冷間
時、特に冷間始動時には、アシストエアの量が少なくさ
れ、また燃料噴射時期は吸気流速の遅い吸気行程初期と
される。これにより、噴射燃料は、図１１に示すよう
に、中間の吸気ポ−ト３１Ｃからのみで、かつ当該吸気
ポ−ト３１Ｃにおける吸気通過エリアの全域を通過され
る（シリンダ壁面への燃料付着量小）。この場合、燃料
噴射時期を、吸気流速の早い吸気行程中期とすることに
より、吸気ポ−ト３１Ｃの吸気通過エリアのうち排気弁
側に偏在させて噴射燃料を通過させるようにしてもよ
い。

【００６６】エンジン温間時（除く低速高負荷時）に
は、アシストエアの量が多くされ、しかも燃料噴射時期
は吸気流速の遅い吸気行程初期とされる。これにより、
図１２に示すように、噴射燃料は、全ての吸気ポ−ト２
Ｃ、３Ｃ、３１Ｃにおける吸気通過エリアの全域を通し
て通過されて、シリンダ壁面への燃料付着量が多くされ
ると共に、シリンダ１内での混合気分布が極力均一化さ
れる。

【００６７】エンジン温間時で、低速高負荷時には、ア
シストエアの量が多くされると共に、燃料噴射時期が吸
気流速の早くなる吸気行程中期とされる。これにより、
図１３に示すように、全ての吸気ポ−ト２Ｃ、３Ｃ、３
１Ｃを通して燃料供給されるものの、各吸気ポ−ト２
Ｃ、３Ｃ、３１Ｃにおける吸気通過エリアのうち排気弁
側寄りに偏在させて噴射燃料が通過されて、ノッキング
が防止されることになる。

【００６８】図１４〜図１７の説明 図１４〜図１７は本発明の第４実施例を示すものであ
り、直列４気筒エンジンにおいて、図１４は２つの気筒
で１つの組を構成してなるその基本構成を、また図１５
〜図１７は１つの気筒に着目してその作用を示すもので
ある。

【００６９】先ず、図１４において、１つの気筒に対し
てそれぞれ２つの吸気ポ−ト２Ｄ、３Ｄが形成されてい
るが、そのうち隣りの気筒に近い側の一方の吸気ポ−ト
３Ｄが、シリンダ１のほぼ接線方向に指向されたスワ−
ルポ−トとされている。また、互いに遠い関係にある２
つの吸気ポ−ト２Ｄはノ−マルポ−トとされると共に、
図７の場合と同様に制御弁２１によって開閉されるよう
になっている。

【００７０】シリンダヘッド７には、２つの気筒間にお
いて、燃料ポ−ト４１が形成されている。この燃料ポ−
ト４１は、合流部４１ａと、合流部４１ａから伸びる第
１、第２の２つの分岐ポ−ト４１ｂ、４１ｃとを有す
る。第１分岐ポ−ト４１ｂは、一方の気筒のスワ−ルポ
−ト３Ｄ下流端に連なり、第２分岐ポ−ト４１ｃは他方
の気筒のスワ−ルポ−ト３Ｄ下流端に連なっている。

【００７１】合流部４１ａには、２つの気筒共通用とし
て、１つの燃料噴射弁４２が配設されている。この燃料
噴射弁４２は、アシストエア式とされると共に、各分岐
ポ−ト４１ｂ、４１ｃに対して燃料噴射し得るように２
噴孔式とされている。左方の気筒が排気行程にあるとき
右方の気筒は吸気行程にあり、燃料噴射弁４２からの燃
料噴射時期は、右方の気筒の吸気行程の初期（右方の気
筒用燃料噴射）と終期（左方の気筒用燃料噴射）とに設
定されている。

【００７２】燃料噴射弁４２は、アシストエア量が少な
いときはその噴霧角が小さくされて、図１５に示すよう
に、スワ−ルポ−ト３Ｄの吸気通過エリアのうちシリン
ダ中心側に偏在させて噴射燃料が通過される。また、ア
シストエア量が多いときは、噴霧角が大きくされて、図
１６に示すように、スワ−ルポ−ト３Ｄの吸気通過エリ
アの全域を噴射燃料が通過される。上述のアシストエア
量（噴霧角）と、吸気通過エリアに対する噴射燃料の通
過位置とは、２つの気筒共に同じであり、したがって図
１５〜図１７では一方の気筒のみを示してある。

【００７３】各気筒にはさらに、ノ−マルポ−ト２Ｄ用
の燃料噴射弁４３が配設されている。この燃料噴射弁４
３は、非アシストエア式とされて、制御弁４１の上流側
に配設されている。そして、制御弁４１が開いた状態
で、燃料噴射された際、燃料噴射弁４３からの噴射燃料
は、ノ−マルポ−ト２Ｄの吸気通過エリア全域を通過す
るように設定されている。

【００７４】以上のような構成において、エンジン冷間
時、特に冷間始動時には、図１５の状態とされる。すな
わち、制御弁２１によってノ−マルポ−ト２Ｄが閉じら
れた状態で、燃料噴射弁４２からのみ燃料噴射が行なわ
れ、このときのアシストエア量は少ないものとされる。
これにより、噴射燃料は、シリンダ壁面への付着量が少
ないものとされ、しかも吸気スワ−ルと対向するように
流入して、気化、霧化が促進される。

【００７５】エンジン温間時でかつ低負荷時には、図１
６に示す状態とされる。すなわち、制御弁４１が閉じら
れた状態で、燃料噴射弁４２からのみ燃料噴射されると
共に、アシストエア量が多くされる。これにより、噴射
燃料は、スワ−ルポ−ト３Ｄにおける吸気通過エリアの
全域を通過して、シリンダ壁面への燃料付着量が多くさ
れつつ、シリンダ１内で混合気が極力均一に分布され
る。

【００７６】エンジン温間時でかつ高負荷時には、図１
７に示す状態とされる。すなわち、制御弁２１が開かれ
ると共に、両方の燃料噴射弁４２、４３からほぼ等しい
量の燃料が噴射され、しかも燃料噴射弁４２のアシスト
エア量が多くされる。これにより、十分な量の燃料はシ
リンダ１へ供給されると共に、シリンダ壁面への付着燃
料量が多くされつつ、シリンダ１内で混合気が極力均一
に分布される。

【００７７】なお、エンジン冷間時には、高負荷時であ
っても制御弁２１によってノ−マルポ−ト２Ｄを閉じて
おくこともできるが（燃料噴射弁４３からの燃料噴射な
し）、十分な出力を確保するため、ノ−マルポ−ト２Ｄ
を開くと共に（燃料噴射弁４３からの燃料噴射あり）、
燃料噴射弁４２のアシストエア量を少なくしてもよい
（スワ−ルポ−ト３Ｄへの燃料噴射が図１５の状態とさ
れる）。

【００７８】以上実施例について説明したが、吸気通過
エリアに対する噴射燃料の通過位置変更は、今迄説明し
た適宜の手法の１ないし複数を適宜組み合わせて行なう
ことができる。勿論、燃料噴射弁の数を多くしてもよい
場合は、各燃料噴射弁毎に吸気通過エリアに対する噴射
燃料の通過位置を分担させて、エンジンの運転状態に応
じて噴射実行すべき燃料噴射弁の切換えを行なうように
すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、エンジン冷間
時の状態を示す簡略平面図。

【図２】図１に示す吸気ポ−ト付近の様子を示す簡略横
断面図。

【図３】エンジン温間時での低負荷時の状態を示すもの
で、図１に対応した図。

【図４】エンジン温間時での状態を示すもので、図２に
対応した図。

【図５】エンジン温間時での低速高負荷時の状態を示す
もので、図１に対応した図。

【図６】図１、図３、図５に示す場合の各々における燃
料噴射時期を示す図。

【図７】本発明の第２実施例を示すもので、エンジン冷
間時の状態を示す簡略平面図。

【図８】図７における吸気ポ−ト付近の様子を示す簡略
横断面図。

【図９】エンジン温間時の状態を示すもので、図７に対
応した図。

【図１０】吸気をシリンダ中心側でかつ吸気ポ−ト上方
側へ偏向させるようにした吸気ポ−トの断面形状の設定
例を示すもので、図９のＸ１０−Ｘ１０線に沿う位置で
の断面図。

【図１１】本発明の第３実施例を示すもので、エンジン
冷間時の状態を示す簡略平面図。

【図１２】エンジン温間時での状態を示すもので、図１
１に対応した図。

【図１３】エンジン温間時でかつ低速高負荷時での状態
を示すもので、図１１に対応した図。

【図１４】本発明の第４実施例を示す簡略平面図。

【図１５】エンジン冷間時での状態を示すもので、図１
４の一方の気筒に着目したときの図。

【図１６】エンジン温間時でかつ低負荷時での状態を示
すもので、図１５に対応した図。

【図１７】エンジン温間時でかつ高負荷時での状態を示
すもので、図１５に対応した図。

【符号の説明】 Ｋ：クランク軸線 １：シリンダ ２，３：吸気ポ−ト ４，５：排気ポ−ト ６：点火プラグ ７：シリンダヘッド ８：共通吸気ポ−ト（合流部分） ９：吸気弁 ９ａ：傘状弁体 ９ｂ：弁ステム １１：第１偏向板 １１ａ：回動軸 １２：第２偏向板 １２ａ：回動軸 １３：燃料噴射弁 ２Ａ：吸気ポ−ト ３Ａ：吸気ポ−ト １３Ａ：燃料噴射弁 ２１：制御弁 ２Ｃ：吸気ポ−ト ３Ｃ：吸気ポ−ト ３１Ｃ：吸気ポ−ト １３Ｃ：燃料噴射弁 ２Ｄ：吸気ポ−ト ４１：燃料ポ−ト ４２：燃料噴射弁（アシストエア式） ４３：燃料噴射弁（非アシストエア式）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｑ 69/04 69/00 ３５０Ｗ (72)発明者 稲目 力 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−125911（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−12167（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−152062（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−111936（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−108547（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−65865（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/06 325 F02B 31/02 F02D 41/02 330 F02M 69/00 F02M 69/00 360 F02M 69/04

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気ポ−トのシリンダへの開口端縁と開弁
   状態にある吸気弁の弁体部との間に形成される吸気通過
   エリアを通して、燃料噴射弁から噴射された噴射燃料を
   シリンダ内へ供給するようにしたエンジンにおいて、 前記噴射燃料の前記吸気通過エリアに対する通過位置を
   変更する通過位置変更手段と、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記通過位置変更手段を制御して、前記運転状態検出手
   段で検出されるエンジンの運転状態に応じた通過位置と
   なるように前記通過位置の変更制御を行なう通過位置制
   御手段と、 を備え、 前記燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが、前記吸気
   弁の開弁期間中に行われるように設定され、 エンジン温間時は前記吸気通過エリアの全域から噴射燃
   料が通過されるように設定され、 エンジン冷間時は、前記吸気通過エリアのうちシリンダ
   中心側寄りでかつ排気弁側寄りに偏在した状態で噴射燃
   料が通過されるように設定されることにより、エンジン
   温間時に比して点火プラグ回りおよび排気弁回りに多く
   の燃料が供給され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供給制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 エンジンの温間時でかつ低速高負荷時には、前記吸気通
   過エリアのうち排気弁側寄りに偏在した状態で噴射燃料
   が通過されるもの。
3. 【請求項３】請求項１において、 吸気ポ−トが、低負荷時に閉じられる第１吸気ポ−ト
   と、該第１吸気ポ−トが閉じられたときにシリンダ内に
   吸気スワ−ルを生成する第２吸気ポ−トとの２つの吸気
   ポ−トとされ、 前記燃料噴射弁が、少なくとも前記第２吸気ポ−トに対
   して燃料を噴射するアシストエア式燃料噴射弁とされ、 前記アシストエアの量を変更することにより、前記通過
   位置の変更が行なわれるもの。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記アシストエア式の燃料噴射弁が、前記第２吸気ポ−
   トに対してのみ燃料噴射を行なうと共に、燃料噴射の指
   向方向がほぼシリンダ中心側へ向かうように設定され、 前記第１吸気ポ−トが開いているときに、該第１吸気ポ
   −トに対して燃料噴射を行なう他の燃料噴射弁がさらに
   設けられているもの。
5. 【請求項５】請求項３において、 エンジン冷間時には、アシストエア量が少なくされて、
   前記アシストエア式燃料噴射弁からの噴射燃料が、前記
   第２吸気ポ−トの吸気通過エリアに対してシリンダ中心
   側に偏在させて通過され、 エンジン温間時には、アシストエア量が多くされて、前
   記アシストエア式燃料噴射弁からの噴射燃料が、前記第
   ２吸気ポ−トの吸気通過エリア全域を通過されるもの。
6. 【請求項６】請求項３ないし請求項５のいずれか１項に
   おいて、 隣り合う２つの気筒間において、前記第２吸気ポ−ト同
   士が互いに隣り合って位置されることにより該２つの気
   筒間において吸気スワ−ルの方向が互いに逆方向となる
   ように設定され、 前記２つの気筒間において、前記２つの第２吸気ポ−ト
   に連なる燃料供給ポ−トが形成され、 前記燃料供給ポ−トに配設された前記アシストエア式の
   燃料噴射弁が、該２つのスワ−ルポ−トに対して燃料噴
   射を行なう２噴孔式とされているもの。
7. 【請求項７】請求項１において、 前記通過位置変更手段が、吸気ポ−トの断面方向におい
   て吸気の流れを偏向させる偏向板とされているもの。
8. 【請求項８】請求項７において、 前記偏向板が、吸気を吸気ポ−ト上方へ偏向させる第１
   偏向板であるもの。
9. 【請求項９】請求項７において、 前記偏向板が、吸気をシリンダ中心側に向けて偏向させ
   る第２偏向板であるもの。
10. 【請求項１０】請求項７において、 前記偏向板が、吸気を吸気ポ−ト上方へ偏向させる第１
    偏向板と、吸気をシリンダ中心側に向けて偏向させる第
    ２偏向板とから構成されているもの。
11. 【請求項１１】請求項１０において、 前記吸気ポ−トが、第１吸気ポ−トと第２吸気ポ−トと
    の２つの吸気ポ−トとして設定されると共に、その上流
    側において互いに合流されており、 前記第１偏向板と第２偏向板とがそれぞれ、前記合流部
    分よりも上流に位置する吸気通路内に配設されているも
    の。
12. 【請求項１２】請求項７において、 前記偏向板の作動状態変更に加えて、燃料噴射時期が変
    更されるもの。
13. 【請求項１３】請求項１において、 吸気ポ−トが、吸気ポ−ト上方での吸気流速が早くなる
    ように湾曲形成され、 燃料噴射時期を少なくとも吸気行程初期と吸気行程中期
    とで切換えることにより、前記吸気通過エリアに対する
    噴射燃料の通過位置が変更されるもの。
14. 【請求項１４】請求項１３において、 前記吸気ポ−トがさらに、シリンダ中心側での吸気流速
    が早くなるように湾曲形成されているもの。
15. 【請求項１５】請求項１３において、 吸気ポ−トとして、左右２つの吸気ポ−トと中間の吸気
    ポ−トとの合計３つの吸気ポ−トが設定され、 前記３つの吸気ポ−トがそれぞれ、吸気ポ−ト上方の吸
    気流速が早くなるように前記湾曲形成されているもの。