JPH0137582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気装置に関し、とくに燃
焼室内に濃度の異なる混合気を層状に供給するこ
とが可能な吸気装置の改良に関するものである。

（従来技術） 従来、特公昭56−7491号公報に示されるよう
に、着火性能および燃焼効率の向上のため、燃焼
室下部にはリーンな混合気を供給し、燃焼室上部
の点火プラグ付近にリツチな混合気を供給するよ
うにした吸気装置が知られている。つまりこの装
置は、燃焼室に開口して個別の吸気通路に連通し
た二つの吸気ポートに、互いに開弁開始時期が異
なる吸気バルブをそれぞれ設けるとともに、その
早い時期に開く吸気バルブに対応した吸気通路に
はリーンな混合気を供給する気化器を設け、遅い
時期に開く吸気バルブに対応した吸気通路にはリ
ツチな混合気を供給する気化器を設けている。こ
の構造によれば、先に供給されるリーンな混合気
が燃焼室の下層を占め、これより遅れて供給され
るリツチな混合気が燃焼室上層の点火プラグ付近
を占める状態に、いわゆる層状給気が行われるこ
とにより、点火プラグ付近のリツチな混合気によ
り良好な着火性が得られ、その火炎によつてリー
ンな混合気を燃焼し、全体としては希薄燃焼が可
能となる。

ところで、このような層状給気は、とくに比較
的低負荷の運転状態で、かつ温間時には、燃焼性
を良好に保ちつつ有効に燃費を向上させることが
できるが、温間時と比べて燃焼状態が不安定にな
る冷間時には、空気利用率が低下するため燃焼性
および暖機促進作用にとつて不利となる。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、エンジンの温
間時における低負荷運転時に層状給気によつて燃
費を向上するとともに、エンジンの冷間時には空
気利用率を高めて燃焼性を向上することができ、
しかも簡単な制御によつてこのような温間時の燃
費向上と冷間時の燃焼性向上とを達成することが
できるエンジンの吸気装置を提供するものであ
る。

（発明の構成） 本発明の装置は、第１の吸気バルブを有する吸
気ポートに連通した第１の吸気通路と、上記第１
の吸気バルブより開弁開始時期が遅く開弁終了時
期が同時もしくは遅い第２の吸気バルブを有する
吸気ポートに連通した第２の吸気通路とを備えた
エンジンにおいて、上記第１の吸気通路に第１の
燃料供給手段、第２の吸気通路に第２の燃料供給
手段をそれぞれ設けるとともに、上記両燃料供給
手段からの燃料供給をエンジン負荷および温度条
件に応じて制御する燃料供給制御装置を設けてい
る。この燃料供給制御装置は、所定負荷以下でか
つエンジンの温間時には第１の吸気通路の混合気
の空燃比を第２の吸気通路の混合気の空燃比より
もリーンとする一方、エンジンの冷間時には両吸
気通路の混合気の空燃比をほぼ同じとするよう
に、上記各燃料供給手段を制御するものである。

（実施例） 第１図において、１はエンジンの各シリンダ、
２はその燃焼室、３は燃焼室２に装備された点火
プラグである。上記燃焼室２には、第１の吸気バ
ルブ４を有する第１の吸気ポート４′と、第２の
吸気バルブ５を有する第２の吸気ポート５′と、
排気バルブ６を有する排気ポート６′とが開口し
ている。上記第１、第２の吸気バルブ４，５は、
図外の動弁機構により、第２図に示すようなタイ
ミングで作動されるようにしている。すなわち、
第２図においてＡは第１の吸気バルブ４の作動時
期、Ｂは第２の吸気バルブ５の作動時期を示し、
第１の吸気バルブ４は吸気行程初期から開き始め
るのに対し、第２の吸気バルブ５はこれより遅れ
て開き始め、第１の吸気バルブ４が閉じた後に閉
じるようになつている。ただし、両吸気バルブ
４，５が閉じる時期はほぼ同時であつてもよい。

８はエアクリーナ７を介して外気を導入する吸
気管、９は吸気管８の下流に接続した吸気マニホ
ールドであり、吸気管８にはアクセルペダル（図
示せず）に連動するスロツトルバルブ１０が設け
られている。上記吸気マニホールド９には、第１
の吸気ポート４４に連通する第１の吸気通路１１
と第２の吸気ポート５′に連通する第２の吸気通
路１２とが、各シリンダ１に対してそれぞれ設け
られている。上記第１の吸気通路１１には第１の
燃料噴射弁１３が配備され、第２の吸気通路１２
には第２の燃料噴射弁１４が配備されており、こ
れらの燃料噴射弁１１，１３により第１、第２の
燃料供給手段が構成されている。

１５は吸気通路８に設けられたエアフローメー
タ、１６はスロツトルバルブ１０の開度を検出す
るスロツトル開度センサ、１７はエンジンの冷却
水温を検出する水温センサであり、これらからの
検出信号と図外の点火回路において得られる点火
信号１８とは、燃料供給制御装置としての制御回
路２０に入力されている。そしてこの制御回路２
０により、各燃料噴射弁１３，１４の噴射タイミ
ング、噴射量および噴射比率が制御されるように
している。

上記制御回路２０は例えば第３図に示すように
構成されている。すなわち、この制御回路２０に
おいては、点火信号１８を受ける回転数検出回路
２１によつて点火信号１８の周期からエンジン回
転数が検出され、そのエンジン回転数信号とエア
フローメータ１５からの吸入空気量検出信号とが
噴射パルス幅設定回路２２に入力されている。そ
してこの噴射パルス幅設定回路２２により、エン
ジン１回転当りの吸入空気量に応じた噴射パルス
幅が求められ、そのパルス幅設定信号が、第１の
燃料噴射弁１３に対応する第１側と第２の燃料噴
射弁１４に対応する第２側との各駆動回路２３，
２４に入力されている。さらにこの制御回路２０
には、第１側と第２側の各分周回路２５，２６
と、第２側分周率設定回路２７とが設けられてい
る。上記各分周回路２５，２６は点火信号を受
け、噴射パルスの周期およびタイミングを決める
信号を各駆動回路２３，２４に出力するもので、
第１側の分周回路２５では、常に点火信号に対応
した数の噴射パルスを与えるように分周率が定め
られている。また、第２側の分周回路２６におけ
る分周率は前記分周率設定回路２７によつて定め
られ、この回路２７には、前記エンジン回転数信
号とスロツトル開度センサ１６および水温センサ
１７からの各検出信号とが入力されている。そし
て、第２の燃料噴射弁１４に対し、エンジン回転
数およびスロツトル開度がそれぞれ所定値以下の
低負荷時で、かつ冷却水温が所定値以上の温間時
には、分周率を高めて点火信号の２倍の数の噴射
パルスを与え、高負荷時および冷間時には点火信
号に対応した数の噴射パルスを与えるように設定
されている。また上記分周率設定回路２７からの
信号は前記噴射パルス幅設定回路２２にも送られ
ることにより、第２の燃料噴射弁１４に対する分
周率が変化したとき、それに応じて噴射パルス幅
が調整されるようにしている。

第４図はエンジン温間時の低負荷域Ｌにおける
場合と冷間時もしくは高負荷域Ｈにおける場合と
につき、第１、第２の各燃料噴射弁１３，１４に
対してそれぞれ与えられる噴射パルスを示してい
る。すなわち第１の燃料噴射弁１３に対しては、
第４図に示すように、エンジンの全運転域で常
にエンジンの１サイクル（クランク角で720゜）ご
とに１個ずつの噴射パルスが与えられる。一方、
第２の燃料噴射弁１４に対する噴射パルスは第４
図の＆示すようになり、温間時の低負荷域Ｌで
は分周率が高く設定されることによつてエンジン
の１サイクルごとに２個ずつの噴射パルスが与え
られ、冷間時もしくは高負荷域Ｈでは第１の燃料
噴射弁１３に対する噴射パルスと同様にエンジン
の１サイクルごとに１個ずつの噴射パルスが与え
られる。各燃料噴射弁１３，１４に対する各噴射
パルスのパルス幅は互いに等しく、かつ、負荷が
高くなるほどパルス幅が大きくなる。そしてこの
各噴射パルスによつてそのパルス幅に相当する時
間だけ各燃料噴射弁１３，１４が駆動される。

この吸気装置によると、エンジン温間時におけ
る低負荷時には、前述したように第１の燃料噴射
弁１３と第２の燃料噴射弁１４とで分周率が相違
し、つまりエンジンの１サイクルごとの燃料噴射
回数が相違することにより、第１の燃料噴射弁１
３からの燃料噴射量が第２の燃料噴射弁１４から
の噴射量よりも少なくなる。従つて第１の吸気通
路１１の混合気はリーン、第２の吸気通路１２の
混合気はリツチとなる。そして前記各吸気バルブ
４，５の作動に伴い、先ず第１の吸気通路１１か
らリーンな混合気が燃焼室２に供給されてその下
層を占め、次に第２の吸気通路１２からリツチな
混合気が燃焼室２の上層の点火プラグ３付近に供
給される。これにより着火性が良好になり、しか
も全体的には混合気が希薄化された状態で成層燃
焼が行われる。

一方、高負荷時には各燃料噴射弁４，５に対し
て同数で同一パルス幅の噴射パルスが与えられる
ことにより、各燃料噴射弁４，５からの噴射量が
ほぼ等しくなり、かつ低負荷時と比べれば噴射量
が増量される。従つて、第１、第２の各吸気通路
１１，１２からある程度リツチな混合気が燃焼室
２に均一に供給される。これにより空気利用率が
高められ、出力的に有利な状態で燃焼が行われる
こととなる。

また、燃焼状態が不安定な冷間時にも各燃料噴
射弁１３，１４からの噴射量がほぼ等しくされて
第１、第２の両吸気通路１１，１２の混合気の空
燃比がほぼ同じとされることにより、燃焼室２内
の混合気の空燃比が均一となり、空気利用率が高
められて冷間時の燃焼性が向上される。

なお、第１の燃料噴射弁１３と第２の燃料噴射
弁１４との噴射比率を負荷に応じて変化させる手
段は上記実施例に限定されず、各燃料噴射弁１
３，１４に対する噴射パルスのパルス幅を個別に
制御するようにしてもよいが、上記実施例のよう
に分周率を負荷に応じて変化させるようにすれ
ば、各燃料噴射弁１３，１４に対して噴射パルス
幅設定回路を個別に設ける必要がなく、制御回路
２０が簡単になる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、第１の吸気バルブを有
する吸気ポートに連通した第１の吸気通路と、上
記第１の吸気バルブよりも遅れて開く第２の吸気
バルブを有する吸気ポートに連通した第２の吸気
通路とにそれぞれ燃料供給手段を設けるととも
に、この両燃料供給手段をエンジン負荷および温
度条件に応じて制御することにより、燃焼室に供
給する混合気をエンジン温間時における低負荷時
には層状化し、エンジン冷間時には均一化するよ
うにしている。従つて、低負荷時でかつ比較的安
定した燃焼状態が得られる温間時に上記層状化に
より燃費を向上するという効果と、燃焼状態が不
安定な冷間時に上記均一化により空気利用率を高
めて燃焼性を向上し、暖機を促進するという効果
とを、簡単な制御によつて達成することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す全体概略
図、第２図は第１および第２の吸気バルブの作動
タイミングを示す説明図、第３図は制御回路のブ
ロツク図、第４図は噴射パルスを示す説明図であ
る。 ４……第１の吸気バルブ、５……第２の吸気バ
ルブ、４′，５′……吸気ポート、１１……第１の
吸気通路、１２……第２の吸気通路、１３……第
１の燃料噴射弁（第１の燃料供給手段）、１４…
…第２の燃料噴射弁（第２の燃料供給手段）、２
０……制御回路（燃料供給制御装置）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の吸気バルブを有する吸気ポートに連通
   した第１の吸気通路と、上記第１の吸気バルブよ
   り開弁開始時期が遅く開弁終了時期が同時もしく
   は遅い第２の吸気バルブを有する吸気ポートに連
   通した第２の吸気通路とを備えたエンジンにおい
   て、上記第１の吸気通路に第１の燃料供給手段、
   第２の吸気通路に第２の燃料供給手段をそれぞれ
   設けるとともに、所定負荷以下でかつエンジンの
   温間時には第１の吸気通路の混合気の空燃比を第
   ２の吸気通路の混合気の空燃比よりもリーンとす
   る一方、エンジンの冷間時には両吸気通路の混合
   気の空燃比をほぼ同じとするように上記各燃料供
   給手段を制御する燃料供給制御装置を設けたこと
   を特徴とするエンジンの吸気装置。