JPH051390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１気筒につき２つの互いに独立した
吸気通路を備え、かつ燃料噴射弁を具備した燃料
噴射式エンジンの吸気装置の改良に関するもので
ある。

（従来技術） 従来から、１気筒につき２つの互いに独立した
吸気通路を備えた吸気装置は種々開発されてお
り、この種の装置は第１の吸気通路が全運転域で
開かれ、第２の吸気通路が開閉弁等により運転状
態に応じて開閉されるようになつている。このよ
うな装置によると、例えば吸気量が少ない低速低
負荷時等には上記第２の吸気通路を閉鎖して第１
の吸気通路のみから空気を供給することにより吸
気流速を高めて燃焼性を良くする一方、高速高負
荷時等には第２の吸気通路を開くことにより吸気
抵抗を低減して出力を確保することができる。ま
た第２の吸気通路を開閉することにより実質的に
通路面積が変化し、吸気圧力振動の周期が変化す
るので、これを利用して広い運転域にわたり吸気
の慣性効果を高めるようにすることもできる。

このような吸気装置に燃料噴射弁を具備したも
のとしては、実開昭57−167254号公報などにみら
れるように両吸気通路にそれぞれ燃料噴射弁を設
けたもの、あるいは特開昭54−84128号公報など
にみられるように第１の吸気通路にのみ燃料噴射
弁を設けたものがある。ところが、前者によると
１気筒につき２個の燃料噴射弁が必要となつてコ
スト的に不利であり、また後者によると、両吸気
通路が開かれているとき、両吸気通路に燃料が分
配供給されるものと比べると、燃焼室内での空気
と燃料のミキシングが不充分となり易い。なお、
このような装置のほかに、２つの吸気通路を途中
で部分的に合流させて、この合流部分に燃料噴射
弁を配したものもあるが、このように合流部分を
設けると、２つの吸気通路を独立させたものと比
べ、前述の低速低負荷時等に吸気流速を高める作
用や吸気の慣性効果が低下する。

このため、途中で合流することなく互いに独立
した２つの吸気通路に対して１個の燃料噴射弁か
ら燃料を供給しないという要求がある。またこの
要求を満足させようとする場合に、単に１個の燃
料噴射弁から両吸気装置に燃料を分配供給する構
造とするだけでは、第２吸気通路が閉鎖されてい
るときにもこの通路に燃料が送り込まれ、燃料の
霧化や空気との混合が不充分となつて、燃焼室内
での燃焼が不安定となるので、このような事態を
防止するための対策も要求される。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、互いに独立し
た第１および第２の両吸気通路に対して１個の燃
料噴射弁から燃料を分配送給することができ、し
かも、燃焼室に第１吸気通路のみから吸気が供給
される運転域では燃料を第１吸気通路側に偏向さ
せて送給することができる燃料噴射式エンジンの
吸気装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞ
れ、エンジンの全運転域で空気を供給する第１吸
気通路と、少なくとも吸気量が少ない運転域では
通路閉鎖手段により閉鎖されて特定運転域でのみ
空気を供給するようにした第２吸気通路とを互い
に独立させて設けた吸気通路において、１気筒に
つき１個の燃料噴射弁を具備し、この燃料噴射弁
の噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴射口
から延びて両吸気通路内にそれぞれ先端が開口す
る細い燃料送給通路を配設するとともに、上記燃
料送給通路に対して、第２吸気通路が閉鎖されて
いる運転域で、上記噴射口と第２吸気通路との間
の燃料送給通路に開口する空気通路から燃料送給
方向調整用の空気を供給する燃料送給方向調整装
置を設けたものである。つまり、１個の燃料噴射
弁から、上記両吸気通路の独立性を阻害しない程
度の細い燃料送給通路を介して上記吸気通路に燃
料を送り込むようにするとともに、第２吸気通路
が閉じられている運転域では、上記燃料送給方向
調整装置から供給する空気により、燃料送給通路
内に、上記空気通路の開口部から燃料噴射位置を
経て第１吸気通路に向かう気流を生じさせ、この
気流により燃料を第１吸気通路側に偏向させるよ
うにしたものである。

（実施例） 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、
これらの図において、１はエンジン本体、２はこ
のエンジン本体１に配設された複数の気筒、３は
各気筒２の燃焼室、４はエンジン本体１に対する
吸気系である。上記吸気系４には、吸気導入通路
５に接続されたサージタンク６と各気筒２との間
に、１気筒につき２つの互いに独立した吸気通
路、つまり第１，第２吸気通路７，８が設けら
れ、上記両吸気通路７，８の下流端は個別に燃焼
室３に開口し、その各開口部７ａ，８ａがそれぞ
れ吸気弁９，１０によつて開閉されるようになつ
ている。上記両吸気通路７，８のうちの第１吸気
通路７は常に吸気を燃焼室３に供給し、第２吸気
通路８は特定運転域でのみ吸気を供給するもの
で、第２吸気通路８には、運転状態に応じてこの
通路８を開閉する開閉弁（通路閉鎖手段）１１が
設けられており、少なくとも吸気量が少ないとき
にこの通路８が閉鎖されるようになつている。ま
た、上記吸気導入通路５にはエアクリーナ１２、
エアフローメータ１３およびスロツトル弁１４が
配設されている。なお、１５は排気通路、１６は
燃焼室３への排気通路１５の開口部１５ａに装備
された排気弁、１７は点火プラグである。

また、２０は燃料噴射弁であつて、周知のよう
にソレノイドで作動される弁体により開閉される
噴射口２０ａから燃料を噴射する構造となつてお
り、前記エアフローメータ１３によつて検出され
る吸気量に応じた燃料を所定のタイミングで噴射
するように、図外の制御回路により制御されてい
る。この燃料噴射弁２０は、前記両吸気通路７，
８のほぼ中間に配置されている。

上記燃料噴射弁２０の噴射口２０ａと上記両吸
気通路７，８との間には、上記噴射口２０ａに通
じる基端部から２又に分かれた第１および第２の
燃料送給通路２１，２２が形成されている。この
両燃料送給通路２１，２２は直線状に形成され、
かつ、斜めに吸気通路下流側に向かつて延びてお
り、第１燃料送給通路２１の先端は第１吸気通路
７に開口し、第２燃料送給通路２２の先端は前記
開閉弁１１の下流の第２吸気通路８に開口してい
る。また、上記燃料送給通路２１，２２を通して
両吸気通路７，８間で空気が流通するのを充分に
抑制し得るように、各燃料送給通路２１，２２は
各吸気通路７，８と比べてかなり細くされ、具体
的には断面積で各吸気通路７，８の1/5以下とさ
れるとともに、燃料噴射弁２０から噴射された燃
料の拡がりに対応するように、燃料送給通路２
１，２２の下流側が上流側と比べて多少太く形成
されている。

上記各燃料送給通路２１，２２に対しては、燃
料送給方向調整用のアシストエアを供給する燃料
送給方向調整装置２３が設けられ、この装置２３
は、少なくとも前記噴射口２０ａと第２吸気通路
８との間の第２燃料送給通路２２に開口した空気
通路を備えて、第２吸気通路８が閉鎖されている
運転域でこの空気通路からアシストエアを供給す
るようにしている。当実施例では第２燃料送給通
路２２の途中に開口した主アシストエア通路（空
気通路）２４に加えて、第１燃料送給通路２１の
途中に開口する副アシストエア通路２５が設けら
れ、これらの通路２４，２５は、前記エアフロー
メータ１３とスロツトル弁１４との間の吸気導入
通路５に上流端が接続された通路２６から分岐
し、副アシストエア通路２５には前記開閉弁１１
に対応して開閉作動する電磁弁等を用いたコント
ロール弁２７が設けられており、これらにより燃
料送給方向調整装置２３が構成されている。な
お、この装置２３による燃料送給方向の調整作用
を効果的に発揮させるため、少なくとも第２吸気
通路８が閉鎖されている運転域では燃料噴射弁２
０からの燃料噴射が吸気行程で行われるようにし
ておくことが望ましい。また、各吸気通路７，８
内での燃料と空気とのミキシングを良くするた
め、第２図および第３図に示すように、各吸気通
路７，８内には、各燃料送給通路２１，２２の下
流端に対向させて、多孔板からなるミキシングプ
レート２８，２９を配設しておくことが望まし
い。

第４図は前記開閉弁１１が開かれる領域および
閉じられる領域の一例を示しており、この例で
は、負荷が高くなるほど低回転側にずれるように
予め設定したエンジン回転数基準値を境に、これ
より低回転側では開閉弁１１を閉じ、高回転側で
は開閉弁１１を開くこととしている。こうするこ
とにより、吸気量が少ない低負荷低回転時等に
は、第１吸気通路７のみを通して吸気が燃焼室３
に導入されるので、吸気流速が高められるととも
に燃焼室３内に吸気スワールが生じて燃焼性が良
くなり、一方、吸気量が多い高負荷高回転時等に
は、両吸気通路７，８を通して吸気が燃焼室３に
導入されるので、吸気抵抗が増大することがな
く、吸気充填量の低下が防止される。また、各気
筒２とサージタンク６と間での圧力波の伝播によ
つて気筒別の吸気通路内には吸気圧力振動が生
じ、この吸気圧力振動の周波数は吸気通路の断面
積が大きくなる程高くなるので、上記のような開
閉弁１１の作動により実質的に低速域では吸気通
路断面積を小さくし、高速域では吸気通路断面積
を大きくして、低速域と高速域とにおいてそれぞ
れ吸気圧力振動を吸気弁開閉周期にマツチングさ
せて吸気の慣性効果を高め、低速および高速両方
の高負荷における吸気充填効率を高め出力向上を
図つている。従つて、上記開閉弁１１の開閉制御
は、単に回転数のみの信号で低速域で閉じるよう
にしてもよく、具体的な作動の制御は、例えば図
外の制御回路によりアクチユエータを介して行わ
れるようにし、またこれに合わせてコントロール
弁２７も制御しておけばよい。

このように構成された吸気装置においては、前
記開閉弁１１が閉じられている低負荷低回転時等
には、第１吸気通路７のみを通して吸気が燃焼室
３に供給され、この場合に、両吸気通路７，８に
連通する燃料送給通路２１，２２は細く形成され
ていて、両吸気通路７，８が実質的に独立した状
態が保たれ、第１吸気通路２１から第２吸気通路
２２の下流側に吸気が分流することはないので、
吸気流速を高めるとともに吸気スワールを生じさ
せる作用、および吸気慣性効果を高める作用が良
好に保たれる。そして、このように第１吸気通路
７のみから吸気が供給される運転域では、前記副
アシストエア通路２５の前記コントロール弁２７
が閉じられ、主アシストエア通路２４のみから第
２燃料送給通路２２の途中にアシストエアが送り
込まれることり、燃料噴射弁２０から噴射された
燃料は第１燃料送給通路２１側に偏向される。こ
の作用を第５図によつて説明すると、アシストエ
ア２４から第２燃料送給通路２２に送り込まれた
アシストエアは前記各吸気通路７，８にそれぞれ
吸引され、これによつて燃料送給通路２１，２２
内には、主アシストエア２４の開口部から２方向
に分かれた気流（矢印Ａ，Ｂ）が生じるが、この
うち一方の気流(A)は、前記噴射口２０ａの配置箇
所を通過し、第１燃料送給通路２１を経て第１吸
気通路７に導かれる。従つてこの気流(A)により、
燃料噴射弁２０から噴射される燃料が第１燃料送
給通路２１側に偏向され、燃料の殆どが第１吸気
通路７に送給されることとなる。

また、前記開閉弁１１が開かれている高負荷高
回転時等には、両吸気通路７，８を通して吸気が
燃焼室３に供給される。この状態にあるとき、前
記副アシストエア通路２５のコントロール弁２７
が開かれることにより、主アシストエア通路２４
からの空気供給に加え、副アシストエア通路２５
から第１燃料送給通路２１に破線矢印Ｃで示すよ
うに空気が送り込まれる。このため、前述の燃料
を偏向させる気流(A)は生じなくなり、燃料噴射弁
２０から噴射された燃料は両燃料送給通路２１，
２２を通して両吸気通路７，８に分配供給される
こととなる。

こうして、第１吸気通路７のみを通して吸気が
行われる状態にあるときと、両吸気通路７，８を
通して吸気が行われる状態にあるときとに応じ、
適正に燃料送給方向が調整される。さらに燃料送
給通路２１，２２に供給されるアシストエアは、
速やかに燃料を送給するとともに、燃料の霧化を
促進する作用もなす。

なお、本発明装置における各部の具体的構造は
種々変更可能である。例えば、前記開閉弁１１
は、閉弁状態でも完全に第２吸気通路８を閉塞せ
ずに少量の空気を流通させるようにしてもよく、
こうしておけば、この状態で燃料が第２吸気通路
８に多少入つても、この燃料を良好に霧化して燃
焼室３に送り込むことができる。また、前記燃料
噴射弁２０は、一般の燃料噴射式エンジンに用い
られているものを使用して差し支えないが、噴射
口２０ａを楕円形状等にすることにより燃料を両
燃料送給通路２１，２２に分散させて噴射する構
造としてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、第１吸気通路と吸気量
が少ないときに閉鎖される第２吸気通路との互い
に独立した２つの吸気通路に対し、燃料噴射弁か
ら、両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い
燃料送給通路を介して燃料を供給するようにして
いるので、両吸気通路の独立性を保ちながら、１
気筒につき１個の燃料噴射弁から両吸気通路に燃
料を分配供給することができる。しかも、第２吸
気通路が閉じられている運転域では、燃料噴射弁
の噴射口と第２吸気通路との間の燃料送給通路に
開口する空気通路から燃料送給通路内に空気を供
給することにより、燃料噴射位置を通つて第１吸
気通路に向かう気流を生じさせるようにしている
ので、第１吸気通路のみから吸気が行われている
ときにこれに対応させて燃料を主に第１吸気通路
に送るように偏向させることができ、燃焼安定性
の向上が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す全体構造
の概略平面図、第２図はその要部の説明図、第３
図は具体構造を示す断面図、第４図は第２吸気通
路に設けられた開閉弁が開かれる領域および閉じ
られる領域を示す説明図、第５図は作用説明図で
ある。 １…エンジン本体、２…気筒、７…第１吸気通
路、８…第２吸気通路、２０…燃料噴射弁、２
１，２２…燃料送給通路、２３…燃料送給方向調
整装置、２４…主アシストエア通路（空気通路）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジ
   ンの全運転域で空気を供給する第１吸気通路と、
   少なくとも吸気量が少ない運転域では通路閉鎖手
   段により閉鎖されて特定運転域でのみ空気を供給
   するようにした第２吸気通路とを互いに独立させ
   て設けた吸気通路において、１気筒につき１個の
   燃料噴射弁を具備し、この燃料噴射弁の噴射口と
   上記両吸気通路との間に、上記噴射口から延びて
   両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い燃料
   送給通路を配設するとともに、上記燃料送給通路
   に対して、第２吸気通路が閉鎖されている運転域
   で、上記噴射口と第２吸気通路との間の燃料送給
   通路に開口する空気通路から燃料送給方向調整用
   の空気を供給する燃料送給方向調整装置を設けた
   ことを特徴とする燃料噴射式エンジンの吸気装
   置。