JPH0571343A - 筒内噴射式内燃機関 - Google Patents
筒内噴射式内燃機関Info
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- JPH0571343A JPH0571343A JP3234940A JP23494091A JPH0571343A JP H0571343 A JPH0571343 A JP H0571343A JP 3234940 A JP3234940 A JP 3234940A JP 23494091 A JP23494091 A JP 23494091A JP H0571343 A JPH0571343 A JP H0571343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- injection
- engine
- injected
- intake
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機関温度が低いときに混合気を容易に着火燃
焼せしめる。 【構成】 燃料噴射弁１１を燃焼室５内に配置すると共
にピストン頂面上に深皿部１３を形成する。暖機完了後
の機関低負荷運転時には圧縮行程末期に深皿部１３内に
燃料を噴射して深皿部１３内に形成された混合気を点火
栓１０により着火する。暖機完了前の機関低負荷運転時
には吸気行程初期に深皿部１３内に燃料を噴射する。機
関高負荷運転時には常に吸気行程中に燃料を噴射する。
焼せしめる。 【構成】 燃料噴射弁１１を燃焼室５内に配置すると共
にピストン頂面上に深皿部１３を形成する。暖機完了後
の機関低負荷運転時には圧縮行程末期に深皿部１３内に
燃料を噴射して深皿部１３内に形成された混合気を点火
栓１０により着火する。暖機完了前の機関低負荷運転時
には吸気行程初期に深皿部１３内に燃料を噴射する。機
関高負荷運転時には常に吸気行程中に燃料を噴射する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は筒内噴射式内燃機関に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射弁を燃焼室内に配置すると共に
ピストン頂面上に凹溝を形成し、機関低負荷運転時には
圧縮行程末期に凹溝内に燃料を噴射して凹溝内に形成さ
れた混合気を点火栓により着火し、機関中高負荷運転時
には吸気行程中に燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす
均一混合気を形成するようにした筒内噴射式内燃機関が
公知である（特開平２−１６９８３４号公報参照）。
ピストン頂面上に凹溝を形成し、機関低負荷運転時には
圧縮行程末期に凹溝内に燃料を噴射して凹溝内に形成さ
れた混合気を点火栓により着火し、機関中高負荷運転時
には吸気行程中に燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす
均一混合気を形成するようにした筒内噴射式内燃機関が
公知である（特開平２−１６９８３４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら機関温度
が低いときに圧縮行程末期に燃料を凹溝内に噴射すると
点火が行われるまでに噴射燃料が十分に気化せず、斯く
して混合気を点火栓によって良好に着火できないばかり
でなく、たとえ着火しても良好な燃焼が得られないとい
う問題がある。
が低いときに圧縮行程末期に燃料を凹溝内に噴射すると
点火が行われるまでに噴射燃料が十分に気化せず、斯く
して混合気を点火栓によって良好に着火できないばかり
でなく、たとえ着火しても良好な燃焼が得られないとい
う問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば燃料噴射弁を燃焼室内に配置すると
共にピストン頂面上に凹溝を形成し、機関低負荷運転時
に燃料噴射弁から凹溝内に噴射した燃料を点火栓により
着火せしめるようにした筒内噴射式内燃機関において、
機関温度が予め定められた設定温度よりも高いときには
圧縮行程末期に凹溝内に燃料を噴射し、機関温度が設定
温度よりも低いときには吸気行程初期に凹溝内に燃料を
噴射するようにしている。
めに本発明によれば燃料噴射弁を燃焼室内に配置すると
共にピストン頂面上に凹溝を形成し、機関低負荷運転時
に燃料噴射弁から凹溝内に噴射した燃料を点火栓により
着火せしめるようにした筒内噴射式内燃機関において、
機関温度が予め定められた設定温度よりも高いときには
圧縮行程末期に凹溝内に燃料を噴射し、機関温度が設定
温度よりも低いときには吸気行程初期に凹溝内に燃料を
噴射するようにしている。
【０００５】
【作用】機関温度が設定温度よりも低いときには吸気行
程初期に凹溝内に燃料が噴射される。この噴射燃料はピ
ストンが下降し、次いで上昇する間に凹溝内において気
化せしめられ、十分に気化した凹溝内の燃料が点火栓に
よって着火される。
程初期に凹溝内に燃料が噴射される。この噴射燃料はピ
ストンが下降し、次いで上昇する間に凹溝内において気
化せしめられ、十分に気化した凹溝内の燃料が点火栓に
よって着火される。
【０００６】
【実施例】図１を参照すると機関本体１は４つの気筒１
ａを具備し、これら各気筒１ａの燃焼室構造が図２から
図５に示されている。図２から図５を参照すると、２は
シリンダブロック、３はシリンダブロック２内で往復動
するピストン、４はシリンダブロック２上に固締された
シリンダヘッド、５はピストン３とシリンダヘッド４間
に形成された燃焼室、６ａは第１吸気弁、６ｂは第２吸
気弁、７ａは第１吸気ポート、７ｂは第２吸気ポート、
８は一対の排気弁、９は一対の排気ポートを夫々示す。
図２に示されるように第１吸気ポート７ａはヘリカル型
吸気ポートからなり、第２吸気ポート７ｂはほぼまっす
ぐに延びるストレートポートからなる。更に図２に示さ
れるようにシリンダヘッド４の内壁面の中央部には点火
栓１０が配置され、第１吸気弁６ａおよび第２吸気弁６
ｂ近傍のシリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁
１１が配置される。図３および図４に示されるようにピ
ストン３の頂面上には燃料噴射弁１１の下方から点火栓
１０の下方まで延びるほぼ円形の輪郭形状を有する浅皿
部１２が形成され、浅皿部１２の中央部にはほぼ半球形
状をなす深皿部１３が形成される。また、点火栓１０下
方の浅皿部１２と深皿部１３との接続部にはほぼ球形状
をなす凹部１４が形成される。
ａを具備し、これら各気筒１ａの燃焼室構造が図２から
図５に示されている。図２から図５を参照すると、２は
シリンダブロック、３はシリンダブロック２内で往復動
するピストン、４はシリンダブロック２上に固締された
シリンダヘッド、５はピストン３とシリンダヘッド４間
に形成された燃焼室、６ａは第１吸気弁、６ｂは第２吸
気弁、７ａは第１吸気ポート、７ｂは第２吸気ポート、
８は一対の排気弁、９は一対の排気ポートを夫々示す。
図２に示されるように第１吸気ポート７ａはヘリカル型
吸気ポートからなり、第２吸気ポート７ｂはほぼまっす
ぐに延びるストレートポートからなる。更に図２に示さ
れるようにシリンダヘッド４の内壁面の中央部には点火
栓１０が配置され、第１吸気弁６ａおよび第２吸気弁６
ｂ近傍のシリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁
１１が配置される。図３および図４に示されるようにピ
ストン３の頂面上には燃料噴射弁１１の下方から点火栓
１０の下方まで延びるほぼ円形の輪郭形状を有する浅皿
部１２が形成され、浅皿部１２の中央部にはほぼ半球形
状をなす深皿部１３が形成される。また、点火栓１０下
方の浅皿部１２と深皿部１３との接続部にはほぼ球形状
をなす凹部１４が形成される。
【０００７】図１に示されるように各気筒１ａの第１吸
気ポート７ａおよび第２吸気ポート７ｂは夫々各吸気枝
管１５内に形成された第１吸気通路１５ａおよび第２吸
気通路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され、
各第２吸気通路１５ｂ内には夫々吸気制御弁１７が配置
される。これらの吸気制御弁１７は共通のシャフト１８
を介して例えばステップモータからなるアクチュエータ
１９に連結される。このステップモータ１９は電子制御
ユニット３０の出力信号に基いて制御される。サージタ
ンク１６は吸気ダクト２０を介してエアクリーナ２１に
連結され、吸気ダクト２０内にはステップモータ２２に
よって駆動されるスロットル弁２３が配置される。この
スロットル弁２３は機関負荷が極く低いときのみ或る程
度閉弁しており、機関負荷が少し高くなると全開状態に
保持される。一方、各気筒１ａの排気ポート９は排気マ
ニホルド２４に連結される。
気ポート７ａおよび第２吸気ポート７ｂは夫々各吸気枝
管１５内に形成された第１吸気通路１５ａおよび第２吸
気通路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され、
各第２吸気通路１５ｂ内には夫々吸気制御弁１７が配置
される。これらの吸気制御弁１７は共通のシャフト１８
を介して例えばステップモータからなるアクチュエータ
１９に連結される。このステップモータ１９は電子制御
ユニット３０の出力信号に基いて制御される。サージタ
ンク１６は吸気ダクト２０を介してエアクリーナ２１に
連結され、吸気ダクト２０内にはステップモータ２２に
よって駆動されるスロットル弁２３が配置される。この
スロットル弁２３は機関負荷が極く低いときのみ或る程
度閉弁しており、機関負荷が少し高くなると全開状態に
保持される。一方、各気筒１ａの排気ポート９は排気マ
ニホルド２４に連結される。
【０００８】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続
されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。アクセルペダル２５にはアクセルペダル２５の
踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２６
が接続され、負荷センサ２６の出力電圧はＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。上死点センサ
２７は例えば１番気筒１ａが吸気上死点に達したときに
出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート３５
に入力される。クランク角センサ２８は例えばクランク
シャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生し、こ
の出力パルスが入力ポート３５に入力される。ＣＰＵ３
４では上死点センサ２７の出力パルスとクランク角セン
サ２８の出力パルスから現在のクランク角が計算され、
クランク角センサ２８の出力パルスから機関回転数が計
算される。また、機関本体１には機関冷却水温に比例し
た出力電圧を発生する温度センサ２９が取付けられ、こ
の温度センサ２９の出力電圧がＡＤ変換器３８を介して
入力ポート３５に入力される。一方、出力ポート３６は
対応する駆動回路３９を介して各燃料噴射弁１１および
各ステップモータ１９，２２に接続される。
ュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続
されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。アクセルペダル２５にはアクセルペダル２５の
踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２６
が接続され、負荷センサ２６の出力電圧はＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。上死点センサ
２７は例えば１番気筒１ａが吸気上死点に達したときに
出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート３５
に入力される。クランク角センサ２８は例えばクランク
シャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生し、こ
の出力パルスが入力ポート３５に入力される。ＣＰＵ３
４では上死点センサ２７の出力パルスとクランク角セン
サ２８の出力パルスから現在のクランク角が計算され、
クランク角センサ２８の出力パルスから機関回転数が計
算される。また、機関本体１には機関冷却水温に比例し
た出力電圧を発生する温度センサ２９が取付けられ、こ
の温度センサ２９の出力電圧がＡＤ変換器３８を介して
入力ポート３５に入力される。一方、出力ポート３６は
対応する駆動回路３９を介して各燃料噴射弁１１および
各ステップモータ１９，２２に接続される。
【０００９】本発明による実施例では図２および図３に
おいてＦ1 ，Ｆ2 およびＦ3 で示されるように燃料噴射
弁１１から三つの方向に向けて燃料が噴射される。図６
は暖機完了後における燃料噴射弁１１からの燃料噴射量
と燃料噴射時期とを示している。なお、図６においてＬ
はアクセルペダル２５の踏込み量を示している。図６か
らわかるように機関の暖機が完了した後においてはアク
セルペダル２５の踏込み量ＬがＬ1 よりも小さい機関低
負荷運転時には圧縮行程末期に噴射量Ｑ2 だけ燃料噴射
が行われる。一方、アクセルペダル２５の踏込み量Ｌが
Ｌ1 とＬ2 の間の機関中負荷運転時には吸気行程中に噴
射量Ｑ1 だけ燃料噴射が行われ、圧縮行程末期に噴射量
Ｑ2 だけ燃料が噴射される。即ち、機関中負荷運転時に
は吸気行程と圧縮行程末期の２回に分けて燃料噴射が行
われる。また、アクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ2
よりも大きい機関高負荷運転時には吸気行程中に噴射量
Ｑ 1 だけ燃料が噴射される。なお、図６においてθＳ１
およびθＥ１は暖機完了後において吸気行程中に行われ
る燃料噴射Ｑ1 の噴射開始時期と噴射完了時期を夫々示
しており、θＳ２とθＥ２は暖機完了後において圧縮行
程末期に行われる燃料噴射Ｑ2 の噴射開始時期と噴射完
了時期を夫々示している。
おいてＦ1 ，Ｆ2 およびＦ3 で示されるように燃料噴射
弁１１から三つの方向に向けて燃料が噴射される。図６
は暖機完了後における燃料噴射弁１１からの燃料噴射量
と燃料噴射時期とを示している。なお、図６においてＬ
はアクセルペダル２５の踏込み量を示している。図６か
らわかるように機関の暖機が完了した後においてはアク
セルペダル２５の踏込み量ＬがＬ1 よりも小さい機関低
負荷運転時には圧縮行程末期に噴射量Ｑ2 だけ燃料噴射
が行われる。一方、アクセルペダル２５の踏込み量Ｌが
Ｌ1 とＬ2 の間の機関中負荷運転時には吸気行程中に噴
射量Ｑ1 だけ燃料噴射が行われ、圧縮行程末期に噴射量
Ｑ2 だけ燃料が噴射される。即ち、機関中負荷運転時に
は吸気行程と圧縮行程末期の２回に分けて燃料噴射が行
われる。また、アクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ2
よりも大きい機関高負荷運転時には吸気行程中に噴射量
Ｑ 1 だけ燃料が噴射される。なお、図６においてθＳ１
およびθＥ１は暖機完了後において吸気行程中に行われ
る燃料噴射Ｑ1 の噴射開始時期と噴射完了時期を夫々示
しており、θＳ２とθＥ２は暖機完了後において圧縮行
程末期に行われる燃料噴射Ｑ2 の噴射開始時期と噴射完
了時期を夫々示している。
【００１０】ところで本発明による実施例では図２に示
されるように燃料噴射弁１１からは噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2
が第１吸気弁６ａの下方を飛行し、噴射燃料Ｆ3 が第２
吸気弁６ｂの下方を飛行するように燃料が噴射され、暖
機完了後の機関中負荷運転時における第１回目の噴射
時、即ち吸気行程噴射時に、および暖機完了後の機関高
負荷運転時における吸気行程噴射時に噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ
2 が第１吸気弁６ａのかさ部背面に衝突し、噴射燃料Ｆ
3 が第２吸気弁６ｂのかさ部背面に衝突せしめられる。
次にこのことについて図７および図８を参照して説明す
る。
されるように燃料噴射弁１１からは噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2
が第１吸気弁６ａの下方を飛行し、噴射燃料Ｆ3 が第２
吸気弁６ｂの下方を飛行するように燃料が噴射され、暖
機完了後の機関中負荷運転時における第１回目の噴射
時、即ち吸気行程噴射時に、および暖機完了後の機関高
負荷運転時における吸気行程噴射時に噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ
2 が第１吸気弁６ａのかさ部背面に衝突し、噴射燃料Ｆ
3 が第２吸気弁６ｂのかさ部背面に衝突せしめられる。
次にこのことについて図７および図８を参照して説明す
る。
【００１１】図７は第１吸気弁６ａと第２吸気弁６ｂの
弁リフトＸと、排気弁８の弁リフトＹを示している。図
７からわかるように第１吸気弁６ａおよび第２吸気弁６
ｂの弁リフトＸは吸気行程の中央部において最も大きく
なる。図８は第１吸気弁６ａと噴射燃料Ｆ1 との関係を
示している。図８に示されるように噴射燃料Ｆ1 は水平
面よりもわずか下向きに噴射される。図８には示してい
ないが噴射燃料Ｆ2 ，Ｆ3 も噴射燃料Ｆ1と同様に水平
面よりもわずか下向きに噴射される。図８からわかるよ
うに図８（Ａ）に示す如く第１吸気弁６ａのリフト量が
小さいときには噴射燃料Ｆ1 が第１吸気弁６ａに衝突せ
ず、図８（Ｂ）に示すように第１吸気弁６ａのリフト量
が大きくなると噴射燃料Ｆ1 が第１吸気弁６ａのかさ部
背面に衝突するように第１吸気弁６ａと燃料噴射弁１１
との相対位置および燃料噴射弁１１からの燃料噴射方向
が定められている。図７のＺは噴射燃料Ｆ1 が第１吸気
弁６ａのかさ部背面に衝突するクランク角領域を示して
いる。なお、図８には示していないが噴射燃料Ｆ2 もこ
のクランク角領域Ｚで第１吸気弁６ａのかさ部背面に衝
突し、噴射燃料Ｆ3 もこのクランク角領域Ｚで第２吸気
弁６ｂのかさ部背面に衝突する。
弁リフトＸと、排気弁８の弁リフトＹを示している。図
７からわかるように第１吸気弁６ａおよび第２吸気弁６
ｂの弁リフトＸは吸気行程の中央部において最も大きく
なる。図８は第１吸気弁６ａと噴射燃料Ｆ1 との関係を
示している。図８に示されるように噴射燃料Ｆ1 は水平
面よりもわずか下向きに噴射される。図８には示してい
ないが噴射燃料Ｆ2 ，Ｆ3 も噴射燃料Ｆ1と同様に水平
面よりもわずか下向きに噴射される。図８からわかるよ
うに図８（Ａ）に示す如く第１吸気弁６ａのリフト量が
小さいときには噴射燃料Ｆ1 が第１吸気弁６ａに衝突せ
ず、図８（Ｂ）に示すように第１吸気弁６ａのリフト量
が大きくなると噴射燃料Ｆ1 が第１吸気弁６ａのかさ部
背面に衝突するように第１吸気弁６ａと燃料噴射弁１１
との相対位置および燃料噴射弁１１からの燃料噴射方向
が定められている。図７のＺは噴射燃料Ｆ1 が第１吸気
弁６ａのかさ部背面に衝突するクランク角領域を示して
いる。なお、図８には示していないが噴射燃料Ｆ2 もこ
のクランク角領域Ｚで第１吸気弁６ａのかさ部背面に衝
突し、噴射燃料Ｆ3 もこのクランク角領域Ｚで第２吸気
弁６ｂのかさ部背面に衝突する。
【００１２】上述したように燃料噴射弁１１から図７に
示すクランク角領域Ｚにおいて燃料を噴射すれば図８
（Ｂ）に示すように噴射燃料Ｆ1 は第１吸気弁６ａのか
さ部背面に衝突する。このとき噴射燃料Ｆ1 の流速が遅
いと噴射燃料Ｆ1 は第１吸気弁６ａのかさ部背面に衝突
した後第１吸気弁６ａのかさ部背面に沿って燃料噴射弁
１１と反対側の燃焼室５の周辺部に向かうが噴射燃料Ｆ
1 の流速が速いと図８（Ｂ）に示されるように噴射燃料
Ｆ1 は吸気弁６ａのかさ部背面に衝突した後反射して第
１吸気ポート７ａ内に向かう。同様に噴射燃料Ｆ2 の流
速が速ければ噴射燃料Ｆ2 は第１吸気弁６ａのかさ部背
面に衝突した後反射して第１吸気ポート７ａ内に向か
い、噴射燃料Ｆ3 の流速が速ければ噴射燃料Ｆ3 は第２
吸気弁６ｂのかさ部背面に衝突した後反射して第２吸気
ポート７ｂ内に向かう。本発明による実施例では各噴射
燃料Ｆ1 ，Ｆ2，Ｆ3 が対応する吸気弁６ａ，６ｂのか
さ部背面で反射した後、夫々対応する吸気ポート７ａ，
７ｂ内に向かうように各噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 の流
速が定められている。なお、この流速は主に燃料噴射圧
によって定まり、本発明による実施例では燃料噴射圧は
７０kg／cm2 以上に設定されている。
示すクランク角領域Ｚにおいて燃料を噴射すれば図８
（Ｂ）に示すように噴射燃料Ｆ1 は第１吸気弁６ａのか
さ部背面に衝突する。このとき噴射燃料Ｆ1 の流速が遅
いと噴射燃料Ｆ1 は第１吸気弁６ａのかさ部背面に衝突
した後第１吸気弁６ａのかさ部背面に沿って燃料噴射弁
１１と反対側の燃焼室５の周辺部に向かうが噴射燃料Ｆ
1 の流速が速いと図８（Ｂ）に示されるように噴射燃料
Ｆ1 は吸気弁６ａのかさ部背面に衝突した後反射して第
１吸気ポート７ａ内に向かう。同様に噴射燃料Ｆ2 の流
速が速ければ噴射燃料Ｆ2 は第１吸気弁６ａのかさ部背
面に衝突した後反射して第１吸気ポート７ａ内に向か
い、噴射燃料Ｆ3 の流速が速ければ噴射燃料Ｆ3 は第２
吸気弁６ｂのかさ部背面に衝突した後反射して第２吸気
ポート７ｂ内に向かう。本発明による実施例では各噴射
燃料Ｆ1 ，Ｆ2，Ｆ3 が対応する吸気弁６ａ，６ｂのか
さ部背面で反射した後、夫々対応する吸気ポート７ａ，
７ｂ内に向かうように各噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 の流
速が定められている。なお、この流速は主に燃料噴射圧
によって定まり、本発明による実施例では燃料噴射圧は
７０kg／cm2 以上に設定されている。
【００１３】図９は吸気制御弁１７の開度とアクセルペ
ダル２５の踏込み量Ｌとの関係を示している。図９に示
されるようにアクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ1 よ
りも小さい機関低負荷運転時には吸気制御弁１７は全閉
状態に保持されており、アクセルペダル２５の踏込み量
ＬがＬ1 よりも大きくなると吸気制御弁１７はアクセル
ペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて開弁せし
められる。吸気制御弁１７が全閉せしめられると吸入空
気はヘリカル状をなす第１吸気ポート７ａを介して旋回
しつつ燃焼室５内に流入し、斯くして燃焼室５内には図
２において矢印Ｓで示すような強力な旋回流が発生せし
められる。一方、吸気制御弁１７が開弁すると第２吸気
ポート７ｂからも吸入空気が燃焼室５内に流入する。
ダル２５の踏込み量Ｌとの関係を示している。図９に示
されるようにアクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ1 よ
りも小さい機関低負荷運転時には吸気制御弁１７は全閉
状態に保持されており、アクセルペダル２５の踏込み量
ＬがＬ1 よりも大きくなると吸気制御弁１７はアクセル
ペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて開弁せし
められる。吸気制御弁１７が全閉せしめられると吸入空
気はヘリカル状をなす第１吸気ポート７ａを介して旋回
しつつ燃焼室５内に流入し、斯くして燃焼室５内には図
２において矢印Ｓで示すような強力な旋回流が発生せし
められる。一方、吸気制御弁１７が開弁すると第２吸気
ポート７ｂからも吸入空気が燃焼室５内に流入する。
【００１４】再び図６に戻ると図６には図７に示すクラ
ンク角領域Ｚが示されている。図６に示されるように本
発明による実施例では暖機完了後の機関中負荷運転時に
おける第１回目の燃料噴射Ｑ1 および暖機完了後の機関
高負荷運転時における燃料噴射Ｑ1 は共にクランク角領
域Ｚ内で行われることがわかる。従って本発明による実
施例では暖機完了後に吸気行程中に燃料噴射弁１１から
噴射された全ての燃料は対応する吸気弁６ａ，６ｂのか
さ部背面に衝突した後対応する吸気ポート７ａ，７ｂ内
に流入することになる。
ンク角領域Ｚが示されている。図６に示されるように本
発明による実施例では暖機完了後の機関中負荷運転時に
おける第１回目の燃料噴射Ｑ1 および暖機完了後の機関
高負荷運転時における燃料噴射Ｑ1 は共にクランク角領
域Ｚ内で行われることがわかる。従って本発明による実
施例では暖機完了後に吸気行程中に燃料噴射弁１１から
噴射された全ての燃料は対応する吸気弁６ａ，６ｂのか
さ部背面に衝突した後対応する吸気ポート７ａ，７ｂ内
に流入することになる。
【００１５】次に図６を参照しつつ図１０から図１２を
参照して燃焼方法について説明する。なお、図１０は暖
機完了後の機関低負荷運転時における燃焼方法を示して
おり、図１１は暖機完了後の機関中負荷運転時における
燃焼方法を示しており、図１２は暖機完了後の機関高負
荷運転時における燃焼方法を示している。図６に示され
るようにアクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ1 よりも
小さい機関低負荷運転時には圧縮行程末期に燃料が噴射
される。このとき各噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 は図１０
（Ａ）および（Ｂ）に示されるように深皿部１３の周壁
面に衝突する。このときの噴射量Ｑ2 は図６に示される
ようにアクセルペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるに
つれて増大する。深皿部１３の周壁面に衝突した燃料は
旋回流Ｓによって気化せしめられつつ拡散され、それに
よって図１０（Ｃ）に示されるように凹部１４および深
皿部１３内に混合気Ｇが形成される。このとき凹部１４
および深皿部１３以外の燃焼室５内は空気で満たされて
いる。次いで混合気Ｇが点火栓１０によって着火せしめ
られる。
参照して燃焼方法について説明する。なお、図１０は暖
機完了後の機関低負荷運転時における燃焼方法を示して
おり、図１１は暖機完了後の機関中負荷運転時における
燃焼方法を示しており、図１２は暖機完了後の機関高負
荷運転時における燃焼方法を示している。図６に示され
るようにアクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ1 よりも
小さい機関低負荷運転時には圧縮行程末期に燃料が噴射
される。このとき各噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 は図１０
（Ａ）および（Ｂ）に示されるように深皿部１３の周壁
面に衝突する。このときの噴射量Ｑ2 は図６に示される
ようにアクセルペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるに
つれて増大する。深皿部１３の周壁面に衝突した燃料は
旋回流Ｓによって気化せしめられつつ拡散され、それに
よって図１０（Ｃ）に示されるように凹部１４および深
皿部１３内に混合気Ｇが形成される。このとき凹部１４
および深皿部１３以外の燃焼室５内は空気で満たされて
いる。次いで混合気Ｇが点火栓１０によって着火せしめ
られる。
【００１６】一方、図６においてアクセルペダル２５の
踏込み量ＬがＬ1 とＬ2 の間である機関中負荷運転時に
は吸気行程中のクランク角領域Ｚにおいて第１回目の燃
料噴射Ｑ1 が行われ、次いで圧縮行程末期に第２回目の
燃料噴射Ｑ2 が行われる。即ち、まず初めに図１１
（Ａ）に示されるように各吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背
面に向けて燃料噴射が行われ、これら噴射燃料は吸気弁
６ａ，６ｂのかさ部背面で反射して各吸気ポート７ａ，
７ｂ内に流入する。次いでこれらの噴射燃料は吸入空気
と共に再び燃焼室５内に流入し、この噴射燃料によって
燃焼室５内に稀薄混合気が形成される。
踏込み量ＬがＬ1 とＬ2 の間である機関中負荷運転時に
は吸気行程中のクランク角領域Ｚにおいて第１回目の燃
料噴射Ｑ1 が行われ、次いで圧縮行程末期に第２回目の
燃料噴射Ｑ2 が行われる。即ち、まず初めに図１１
（Ａ）に示されるように各吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背
面に向けて燃料噴射が行われ、これら噴射燃料は吸気弁
６ａ，６ｂのかさ部背面で反射して各吸気ポート７ａ，
７ｂ内に流入する。次いでこれらの噴射燃料は吸入空気
と共に再び燃焼室５内に流入し、この噴射燃料によって
燃焼室５内に稀薄混合気が形成される。
【００１７】次いで圧縮行程末期に第２回目の燃料噴射
が行われる。図６からわかるように機関中負荷運転時の
圧縮行程噴射Ｑ2 の噴射時期は機関低負荷運転時に比べ
て若干早められる。従ってこのときには図１１（Ｂ）に
示されるように深皿部１３および浅皿部１２の双方に向
けて燃料が噴射され、図１１（Ｃ）に示されるようにこ
の噴射燃料によって凹部１４および深皿部１３内には火
種となる着火可能な混合気Ｇが形成される。この混合気
Ｇは点火栓１０によって着火せしめられ、この着火火災
によって燃焼室５内全体の稀薄混合気が燃焼せしめられ
る。この場合、圧縮行程末期に噴射される燃料は火種を
作れば十分であるので図６に示されるように機関中負荷
運転時にはアクセルペダル２５の踏込み量Ｌにかかわら
ずに圧縮行程末期の燃料噴射量Ｑ2 は一定に維持され
る。これに対して吸気行程初期の燃料噴射量Ｑ1 はアク
セルペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大
する。
が行われる。図６からわかるように機関中負荷運転時の
圧縮行程噴射Ｑ2 の噴射時期は機関低負荷運転時に比べ
て若干早められる。従ってこのときには図１１（Ｂ）に
示されるように深皿部１３および浅皿部１２の双方に向
けて燃料が噴射され、図１１（Ｃ）に示されるようにこ
の噴射燃料によって凹部１４および深皿部１３内には火
種となる着火可能な混合気Ｇが形成される。この混合気
Ｇは点火栓１０によって着火せしめられ、この着火火災
によって燃焼室５内全体の稀薄混合気が燃焼せしめられ
る。この場合、圧縮行程末期に噴射される燃料は火種を
作れば十分であるので図６に示されるように機関中負荷
運転時にはアクセルペダル２５の踏込み量Ｌにかかわら
ずに圧縮行程末期の燃料噴射量Ｑ2 は一定に維持され
る。これに対して吸気行程初期の燃料噴射量Ｑ1 はアク
セルペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大
する。
【００１８】図６においてアクセルペダル２５の踏込み
量ＬがＬ2 よりも大きい機関高負荷運転時には吸気行程
中のクランク角領域Ｚ内において燃料が噴射される。従
ってこのときには図１２に示されるように各吸気弁６
ａ，６ｂのかさ部背面に向けて燃料噴射が行われ、これ
ら噴射燃料は吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背面で反射して
各吸気ポート７ａ，７ｂ内に流入する。次いでこれらの
噴射燃料は吸入空気と共に再び燃焼室５内に流入し、こ
の噴射燃料によって燃焼室５内には均一混合気が形成さ
れる。このときの燃料噴射量Ｑ1 は図６に示されるよう
にアクセルペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるにつれ
て増大する。
量ＬがＬ2 よりも大きい機関高負荷運転時には吸気行程
中のクランク角領域Ｚ内において燃料が噴射される。従
ってこのときには図１２に示されるように各吸気弁６
ａ，６ｂのかさ部背面に向けて燃料噴射が行われ、これ
ら噴射燃料は吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背面で反射して
各吸気ポート７ａ，７ｂ内に流入する。次いでこれらの
噴射燃料は吸入空気と共に再び燃焼室５内に流入し、こ
の噴射燃料によって燃焼室５内には均一混合気が形成さ
れる。このときの燃料噴射量Ｑ1 は図６に示されるよう
にアクセルペダル２５の踏込み量Ｌが大きくなるにつれ
て増大する。
【００１９】図１１（Ａ）および図１２に示すように各
吸気弁６ａ，６ｂで反射した噴射燃料が各吸気ポート７
ａ，７ｂ内に送り込まれるとこの噴射燃料は各吸気ポー
ト７ａ，７ｂ内において吸入空気と混合し、次いで十分
に混合された噴射燃料と吸入空気が燃焼室５内に供給さ
れる。即ち、予混合気が各吸気弁６ａ，６ｂを介して燃
焼室５内に供給されたのと同じことになるので噴射燃料
は燃焼室５内に均一に分散されることになる。また、噴
射燃料が各吸気弁６ａ，６ｂにおいて反射した後に各吸
気ポート７ａ，７ｂ内に流入するように噴射燃料の流速
を速めると噴射燃料が各吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背面
に高速度で衝突せしめられるので衝突時に燃料が微粒化
され、微粒化された燃料が各吸気ポート７ａ，７ｂ内に
向かって進行する。このとき燃料の進行方向と吸入空気
流の流入方向とは逆向きになるために燃料は吸入空気に
よって強力な剪断力を受け、斯くして燃料は更に微粒化
せしめられることになる。このように噴射燃料は衝突時
に微粒化せしめられ、次いで強力な剪断力によって微粒
化せしめられるので噴射燃料は良好に気化せしめられる
ことになる。このように噴射燃料は良好に気化せしめら
れ、しかも燃焼室５内に均一に分散せしめられるので混
合気は良好に燃焼せしめられることになる。
吸気弁６ａ，６ｂで反射した噴射燃料が各吸気ポート７
ａ，７ｂ内に送り込まれるとこの噴射燃料は各吸気ポー
ト７ａ，７ｂ内において吸入空気と混合し、次いで十分
に混合された噴射燃料と吸入空気が燃焼室５内に供給さ
れる。即ち、予混合気が各吸気弁６ａ，６ｂを介して燃
焼室５内に供給されたのと同じことになるので噴射燃料
は燃焼室５内に均一に分散されることになる。また、噴
射燃料が各吸気弁６ａ，６ｂにおいて反射した後に各吸
気ポート７ａ，７ｂ内に流入するように噴射燃料の流速
を速めると噴射燃料が各吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背面
に高速度で衝突せしめられるので衝突時に燃料が微粒化
され、微粒化された燃料が各吸気ポート７ａ，７ｂ内に
向かって進行する。このとき燃料の進行方向と吸入空気
流の流入方向とは逆向きになるために燃料は吸入空気に
よって強力な剪断力を受け、斯くして燃料は更に微粒化
せしめられることになる。このように噴射燃料は衝突時
に微粒化せしめられ、次いで強力な剪断力によって微粒
化せしめられるので噴射燃料は良好に気化せしめられる
ことになる。このように噴射燃料は良好に気化せしめら
れ、しかも燃焼室５内に均一に分散せしめられるので混
合気は良好に燃焼せしめられることになる。
【００２０】次に図１３から図１４を参照しつつ機関暖
機完了前における燃料噴射方法について説明する。図１
３および図１４は暖機完了前における燃料噴射弁１１か
らの燃料噴射量と燃料噴射時期を示している。なお、図
１３は暖機完了前であって機関温度がかなり低いとき、
例えば機関始動時を示しており、図１４は暖機完了前で
あって機関温度がそれほど低くないとき、例えば機関始
動後機関温度が上昇したときを示している。
機完了前における燃料噴射方法について説明する。図１
３および図１４は暖機完了前における燃料噴射弁１１か
らの燃料噴射量と燃料噴射時期を示している。なお、図
１３は暖機完了前であって機関温度がかなり低いとき、
例えば機関始動時を示しており、図１４は暖機完了前で
あって機関温度がそれほど低くないとき、例えば機関始
動後機関温度が上昇したときを示している。
【００２１】図１３に示されるように暖機完了前であっ
て機関温度が低いときには圧縮行程末期の燃料噴射は全
く行われず、機関負荷にかかわらずに吸気行程の初期に
一回だけ燃料噴射Ｑ1 が行われる。更にこの吸気行程に
行われる燃料噴射Ｑ1 の噴射時期は図６に示す暖機完了
前の吸気行程に行われる噴射時期に比べて早められ、ク
ランク角がクランク角領域Ｚに達する前に燃料噴射Ｑ1
が開始される。クランク角領域Ｚよりも前のクランク角
において燃料が噴射されると図８（Ａ）に示されるよう
に噴射燃料Ｆ1 は第１吸気弁６ａに衝突することなく前
進し、このとき図１５（Ａ）および（Ｂ）に示されるよ
うに各噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 は深皿部１３の周壁面
に衝突する。
て機関温度が低いときには圧縮行程末期の燃料噴射は全
く行われず、機関負荷にかかわらずに吸気行程の初期に
一回だけ燃料噴射Ｑ1 が行われる。更にこの吸気行程に
行われる燃料噴射Ｑ1 の噴射時期は図６に示す暖機完了
前の吸気行程に行われる噴射時期に比べて早められ、ク
ランク角がクランク角領域Ｚに達する前に燃料噴射Ｑ1
が開始される。クランク角領域Ｚよりも前のクランク角
において燃料が噴射されると図８（Ａ）に示されるよう
に噴射燃料Ｆ1 は第１吸気弁６ａに衝突することなく前
進し、このとき図１５（Ａ）および（Ｂ）に示されるよ
うに各噴射燃料Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 は深皿部１３の周壁面
に衝突する。
【００２２】図１３からわかるように機関低負荷運転時
にはクランク角領域Ｚよりも前のクランク角において燃
料噴射Ｑ1 が完了し、斯くして全燃料が吸気行程の初期
に深皿部１３内に噴射されることになる。機関温度が低
いときには大部分の噴射燃料は液状の形で深皿部１３の
内周面上に付着し、従ってピストン３が下降する際に噴
射燃料は深皿部１３内にとどまったままピストン３と共
に下降する。深皿部１３の内周面上に付着した燃料はピ
ストン３が下降し、次いで上昇する間に徐々に気化せし
められ、斯くして圧縮行程末期には深皿部１３および凹
部１４内に十分に気化した混合気が形成される。その結
果、混合気は点火栓１０によって容易に着火せしめら
れ、容易に燃焼せしめられることになる。
にはクランク角領域Ｚよりも前のクランク角において燃
料噴射Ｑ1 が完了し、斯くして全燃料が吸気行程の初期
に深皿部１３内に噴射されることになる。機関温度が低
いときには大部分の噴射燃料は液状の形で深皿部１３の
内周面上に付着し、従ってピストン３が下降する際に噴
射燃料は深皿部１３内にとどまったままピストン３と共
に下降する。深皿部１３の内周面上に付着した燃料はピ
ストン３が下降し、次いで上昇する間に徐々に気化せし
められ、斯くして圧縮行程末期には深皿部１３および凹
部１４内に十分に気化した混合気が形成される。その結
果、混合気は点火栓１０によって容易に着火せしめら
れ、容易に燃焼せしめられることになる。
【００２３】図１３に示されるようにアクセルペダル２
５の踏込み量が大きくなると燃料噴射Ｑ1 はクランク角
領域Ｚ内において完了する。従ってアクセルペダル２５
の踏込み量Ｌが大きいときには一部の噴射燃料が深皿部
１３内に噴射され、残りの噴射燃料は各吸気弁６ａ，６
ｂのかさ部背面に衝突せしめられる。一方、機関温度が
高くなると深皿部１３内に噴射された燃料は比較的早く
気化せしめられる。従って機関温度が高くなったときに
全燃料を吸気行程の初期に深皿部１３内に噴射すると圧
縮行程末期までに深皿部１３内の燃料が燃焼室１３内に
分散してしまう。そこで機関温度が高くなったときには
図１４に示すように機関低負荷運転時および機関中負荷
運転時には一部の燃料Ｑ1 を吸気行程初期に噴射し、一
部の燃料Ｑ2 を圧縮行程末期に噴射するようにしてい
る。なお、本発明による実施例では機関温度が高くなる
につれて圧縮行程末期に噴射される燃料量Ｑ2 が増大せ
しめられる。また暖機完了前における燃料噴射Ｑ1 の噴
射開始時期θＳ１は一定であり、また図１４に示す燃料
噴射Ｑ2 の噴射開始時期θＳ２は図６に示す暖機完了後
の噴射開始時期θＳ２とほぼ同じである。
５の踏込み量が大きくなると燃料噴射Ｑ1 はクランク角
領域Ｚ内において完了する。従ってアクセルペダル２５
の踏込み量Ｌが大きいときには一部の噴射燃料が深皿部
１３内に噴射され、残りの噴射燃料は各吸気弁６ａ，６
ｂのかさ部背面に衝突せしめられる。一方、機関温度が
高くなると深皿部１３内に噴射された燃料は比較的早く
気化せしめられる。従って機関温度が高くなったときに
全燃料を吸気行程の初期に深皿部１３内に噴射すると圧
縮行程末期までに深皿部１３内の燃料が燃焼室１３内に
分散してしまう。そこで機関温度が高くなったときには
図１４に示すように機関低負荷運転時および機関中負荷
運転時には一部の燃料Ｑ1 を吸気行程初期に噴射し、一
部の燃料Ｑ2 を圧縮行程末期に噴射するようにしてい
る。なお、本発明による実施例では機関温度が高くなる
につれて圧縮行程末期に噴射される燃料量Ｑ2 が増大せ
しめられる。また暖機完了前における燃料噴射Ｑ1 の噴
射開始時期θＳ１は一定であり、また図１４に示す燃料
噴射Ｑ2 の噴射開始時期θＳ２は図６に示す暖機完了後
の噴射開始時期θＳ２とほぼ同じである。
【００２４】本発明による実施例では図６に示す暖機完
了後の吸気行程噴射Ｑ1 の噴射開始時期θＳ１および圧
縮行程噴射Ｑ2 の噴射開始時期θＳ２は予め定められて
おり、これら噴射開始時期θＳ１およびθＳ２はアクセ
ルペダル２５の踏込み量Ｌの関数の形で予めＲＯＭ３３
内に記憶されている。従って噴射完了時期θＥ１および
θＥ２が噴射量Ｑ1 およびＱ2 に基いて制御されること
になる。更に本発明による実施例では図１３および図１
４に示す暖機完了前の吸気行程噴射Ｑ1 の噴射開始時期
θＳ１および圧縮行程噴射Ｑ2 の噴射開始時期θＳ２も
予め定められており、これら噴射開始時期θＳ１および
θＳ２はアクセルペダル２５の踏込み量Ｌの関数の形で
予めＲＯＭ３３内に記憶されている。従って暖機完了前
においても噴射完了時期θＥ１およびθＥ２が噴射量Ｑ
1 およびＱ2 に基いて制御されることになる。
了後の吸気行程噴射Ｑ1 の噴射開始時期θＳ１および圧
縮行程噴射Ｑ2 の噴射開始時期θＳ２は予め定められて
おり、これら噴射開始時期θＳ１およびθＳ２はアクセ
ルペダル２５の踏込み量Ｌの関数の形で予めＲＯＭ３３
内に記憶されている。従って噴射完了時期θＥ１および
θＥ２が噴射量Ｑ1 およびＱ2 に基いて制御されること
になる。更に本発明による実施例では図１３および図１
４に示す暖機完了前の吸気行程噴射Ｑ1 の噴射開始時期
θＳ１および圧縮行程噴射Ｑ2 の噴射開始時期θＳ２も
予め定められており、これら噴射開始時期θＳ１および
θＳ２はアクセルペダル２５の踏込み量Ｌの関数の形で
予めＲＯＭ３３内に記憶されている。従って暖機完了前
においても噴射完了時期θＥ１およびθＥ２が噴射量Ｑ
1 およびＱ2 に基いて制御されることになる。
【００２５】図１６から図１９は燃料噴射を制御するた
めのルーチンを示しており、このルーチンは繰返し実行
される。図１６を参照すると、まず初めにステップ４０
において燃料噴射量Ｑが計算される。この燃料噴射量Ｑ
は図２０に示すように機関回転数Ｎおよびアクセルペダ
ル２５の踏込み量Ｌの関数として予めＲＯＭ３３内に記
憶されている。次いでステップ４１ではアクセルペダル
２５の踏込み量ＬがＬ1 よりも小さいか否か、即ち低負
荷運転時であるか否かが判別される。低負荷運転時には
ステップ４３に進んで図１７に示す噴射処理Ｉが実行さ
れる。
めのルーチンを示しており、このルーチンは繰返し実行
される。図１６を参照すると、まず初めにステップ４０
において燃料噴射量Ｑが計算される。この燃料噴射量Ｑ
は図２０に示すように機関回転数Ｎおよびアクセルペダ
ル２５の踏込み量Ｌの関数として予めＲＯＭ３３内に記
憶されている。次いでステップ４１ではアクセルペダル
２５の踏込み量ＬがＬ1 よりも小さいか否か、即ち低負
荷運転時であるか否かが判別される。低負荷運転時には
ステップ４３に進んで図１７に示す噴射処理Ｉが実行さ
れる。
【００２６】図１７に示すようにこの噴射処理Ｉではま
ず初めにステップ５０において水温センサ２９の出力信
号に基いて機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ0 、例えば８０
℃よりも高いか否か、即ち機関の暖機が完了したか否か
が判別される。Ｔ＜Ｔ0 のときにはステップ５１に進ん
で燃料噴射量Ｑに補正係数Ｋ1 を乗算することによって
圧縮行程噴射量Ｑ2 が算出され、次いでステップ５２で
は燃料噴射量Ｑから圧縮行程噴射量Ｑ2 を減算すること
によって吸気行程噴射量Ｑ1 が算出される。この補正係
数Ｋ1 は図２１に示すように機関冷却水温Ｔの関係であ
り、この補正係数Ｋ1 は機関冷却水温Ｔの関数の形で予
めＲＯＭ３３内に記憶されている。
ず初めにステップ５０において水温センサ２９の出力信
号に基いて機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ0 、例えば８０
℃よりも高いか否か、即ち機関の暖機が完了したか否か
が判別される。Ｔ＜Ｔ0 のときにはステップ５１に進ん
で燃料噴射量Ｑに補正係数Ｋ1 を乗算することによって
圧縮行程噴射量Ｑ2 が算出され、次いでステップ５２で
は燃料噴射量Ｑから圧縮行程噴射量Ｑ2 を減算すること
によって吸気行程噴射量Ｑ1 が算出される。この補正係
数Ｋ1 は図２１に示すように機関冷却水温Ｔの関係であ
り、この補正係数Ｋ1 は機関冷却水温Ｔの関数の形で予
めＲＯＭ３３内に記憶されている。
【００２７】図２１に示されるように補正係数Ｋ1 は機
関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf 、例えば２０℃よりも低い
ときは零であり、機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf を越え
ると機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて大きくなる。機
関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf よりも低いときは補正係数
Ｋ1 が零となるので圧縮行程噴射量Ｑ2 は零となり、従
ってこのときには圧縮行程末期に燃料噴射は行われず、
吸気行程初期に全噴射量Ｑが噴射される。機関冷却水温
Ｔが設定温度Ｔf よりも高くなると補正係数Ｋ 1 は正の
値となるために圧縮行程噴射が開始される。このとき補
正係数Ｋ1 は機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて大きく
なるので機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて圧縮行程噴
射量Ｑ2 が増大すると共に吸気行程噴射量Ｑ1 が減少す
る。機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ0 に達した後は吸気行
程噴射は行われず、圧縮行程噴射のみが行われる。な
お、燃料噴射弁１１には噴射可能な最小噴射量が存在す
るのでこの最小噴射量を考慮して設定温度Ｔf およびＴ
0 において補正係数Ｋ1 をステップ状に変化させてい
る。
関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf 、例えば２０℃よりも低い
ときは零であり、機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf を越え
ると機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて大きくなる。機
関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf よりも低いときは補正係数
Ｋ1 が零となるので圧縮行程噴射量Ｑ2 は零となり、従
ってこのときには圧縮行程末期に燃料噴射は行われず、
吸気行程初期に全噴射量Ｑが噴射される。機関冷却水温
Ｔが設定温度Ｔf よりも高くなると補正係数Ｋ 1 は正の
値となるために圧縮行程噴射が開始される。このとき補
正係数Ｋ1 は機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて大きく
なるので機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて圧縮行程噴
射量Ｑ2 が増大すると共に吸気行程噴射量Ｑ1 が減少す
る。機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ0 に達した後は吸気行
程噴射は行われず、圧縮行程噴射のみが行われる。な
お、燃料噴射弁１１には噴射可能な最小噴射量が存在す
るのでこの最小噴射量を考慮して設定温度Ｔf およびＴ
0 において補正係数Ｋ1 をステップ状に変化させてい
る。
【００２８】次いでステップ５３では図１３および図１
４に示す吸気行程噴射の噴射開始時期θＳ１が算出され
る。次いでステップ５４では噴射開始時期θＳ１、吸気
行程噴射量Ｑ1 および機関回転数Ｎから噴射完了時期θ
Ｅ１が算出される。次いでステップ５５では図１３およ
び図１４に示される圧縮行程噴射の噴射開始時期θＳ２
が算出される。次いでステップ５６では噴射開始時期θ
Ｓ２、圧縮行程噴射量Ｑ2 および機関回転数Ｎから噴射
完了時期θＥ２が算出される。なお、圧縮行程噴射量Ｑ
2 が零のときにはθＳ２＝θＥ２となるので圧縮行程噴
射は行われない。
４に示す吸気行程噴射の噴射開始時期θＳ１が算出され
る。次いでステップ５４では噴射開始時期θＳ１、吸気
行程噴射量Ｑ1 および機関回転数Ｎから噴射完了時期θ
Ｅ１が算出される。次いでステップ５５では図１３およ
び図１４に示される圧縮行程噴射の噴射開始時期θＳ２
が算出される。次いでステップ５６では噴射開始時期θ
Ｓ２、圧縮行程噴射量Ｑ2 および機関回転数Ｎから噴射
完了時期θＥ２が算出される。なお、圧縮行程噴射量Ｑ
2 が零のときにはθＳ２＝θＥ２となるので圧縮行程噴
射は行われない。
【００２９】これに対してステップ５０においてＴ≧Ｔ
0 であると判断されると、即ち機関の暖機が完了すると
ステップ５７に進んで図６に示す圧縮行程噴射の噴射開
始時期θＳ２が算出される。次いでステップ５８では噴
射開始時期θＳ２、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎか
ら噴射完了時期θＥ２が算出される。従ってこのときに
は圧縮行程噴射のみが行われる。
0 であると判断されると、即ち機関の暖機が完了すると
ステップ５７に進んで図６に示す圧縮行程噴射の噴射開
始時期θＳ２が算出される。次いでステップ５８では噴
射開始時期θＳ２、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎか
ら噴射完了時期θＥ２が算出される。従ってこのときに
は圧縮行程噴射のみが行われる。
【００３０】再び図１６に戻り、ステップ４１において
Ｌ≧Ｌ1 であると判別されたときにはステップ４２に進
んでアクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ2 よりも小さ
いか否か、即ち中負荷運転時であるか否かが判別され
る。中負荷運転時にはステップ４４に進んで図１８に示
す噴射処理IIが実行される。図１８に示すようにこの噴
射処理IIではまず初めにステップ６０において水温セン
サ２９の出力信号に基いて機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ
0 よりも高いか否か、即ち機関の暖機が完了したか否か
が判別される。Ｔ＜Ｔ0 のときにはステップ６１に進ん
でアクセルペダル２５の踏込み量Ｌにより定まる図６に
示す暖機完了後の圧縮行程噴射量Ｑ2 が算出される。次
いでステップ６２では暖機完了後の圧縮行程噴射量Ｑ2
に補正係数Ｋ2 を乗算することによって暖機完了前の圧
縮行程噴射量Ｑ2 が算出され、次いでステップ６３では
燃料噴射量Ｑから圧縮行程噴射量Ｑ2 を減算することに
よって吸気行程噴射量Ｑ1 が算出される。この補正係数
Ｋ2 は図２２に示すように機関冷却水温Ｔの関係であ
り、この補正係数Ｋ2 は機関冷却水温Ｔの関数の形で予
めＲＯＭ３３内に記憶されている。
Ｌ≧Ｌ1 であると判別されたときにはステップ４２に進
んでアクセルペダル２５の踏込み量ＬがＬ2 よりも小さ
いか否か、即ち中負荷運転時であるか否かが判別され
る。中負荷運転時にはステップ４４に進んで図１８に示
す噴射処理IIが実行される。図１８に示すようにこの噴
射処理IIではまず初めにステップ６０において水温セン
サ２９の出力信号に基いて機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ
0 よりも高いか否か、即ち機関の暖機が完了したか否か
が判別される。Ｔ＜Ｔ0 のときにはステップ６１に進ん
でアクセルペダル２５の踏込み量Ｌにより定まる図６に
示す暖機完了後の圧縮行程噴射量Ｑ2 が算出される。次
いでステップ６２では暖機完了後の圧縮行程噴射量Ｑ2
に補正係数Ｋ2 を乗算することによって暖機完了前の圧
縮行程噴射量Ｑ2 が算出され、次いでステップ６３では
燃料噴射量Ｑから圧縮行程噴射量Ｑ2 を減算することに
よって吸気行程噴射量Ｑ1 が算出される。この補正係数
Ｋ2 は図２２に示すように機関冷却水温Ｔの関係であ
り、この補正係数Ｋ2 は機関冷却水温Ｔの関数の形で予
めＲＯＭ３３内に記憶されている。
【００３１】図２２に示されるように補正係数Ｋ2 は機
関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf よりも低いときは零であ
り、機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf を越えると機関冷却
水温Ｔが高くなるにつれて大きくなる。機関冷却水温Ｔ
が設定温度Ｔf よりも低いときは補正係数Ｋ2 が零とな
るので暖機完了前の圧縮行程噴射量Ｑ2 は零となり、従
ってこのときには圧縮行程末期に燃料噴射は行われず、
吸気行程初期に全噴射量Ｑが噴射される。機関冷却水温
Ｔが設定温度Ｔf よりも高くなると補正係数Ｋ2 は正の
値となるために圧縮行程噴射が開始される。このとき補
正係数Ｋ2 は機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて大きく
なるので機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて圧縮行程噴
射量Ｑ2 が増大する。なお、前述したように燃料噴射弁
１１には噴射可能な最小噴射量が存在するのでこの最小
噴射量を考慮して設定温度Ｔf において補正係数Ｋ2 を
ステップ状に変化させている。
関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf よりも低いときは零であ
り、機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔf を越えると機関冷却
水温Ｔが高くなるにつれて大きくなる。機関冷却水温Ｔ
が設定温度Ｔf よりも低いときは補正係数Ｋ2 が零とな
るので暖機完了前の圧縮行程噴射量Ｑ2 は零となり、従
ってこのときには圧縮行程末期に燃料噴射は行われず、
吸気行程初期に全噴射量Ｑが噴射される。機関冷却水温
Ｔが設定温度Ｔf よりも高くなると補正係数Ｋ2 は正の
値となるために圧縮行程噴射が開始される。このとき補
正係数Ｋ2 は機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて大きく
なるので機関冷却水温Ｔが高くなるにつれて圧縮行程噴
射量Ｑ2 が増大する。なお、前述したように燃料噴射弁
１１には噴射可能な最小噴射量が存在するのでこの最小
噴射量を考慮して設定温度Ｔf において補正係数Ｋ2 を
ステップ状に変化させている。
【００３２】次いでステップ６４では図１３および図１
４に示される吸気行程噴射の噴射開始時期θＳ１が算出
される。次いでステップ６５では噴射開始時期θＳ１、
吸気行程噴射量Ｑ1 および機関回転数Ｎから噴射完了時
期θＥ１が算出される。次いでステップ６６では図１３
および図１４に示す圧縮行程噴射の噴射開始時期θＳ２
が算出される。次いでステップ６７では噴射開始時期θ
Ｓ２、圧縮行程噴射量Ｑ2 および機関回転数Ｎから噴射
完了時期θＥ２が算出される。なお、圧縮行程噴射量Ｑ
2 が零のときにはθＳ２＝θＥ２となるので圧縮行程噴
射は行われない。
４に示される吸気行程噴射の噴射開始時期θＳ１が算出
される。次いでステップ６５では噴射開始時期θＳ１、
吸気行程噴射量Ｑ1 および機関回転数Ｎから噴射完了時
期θＥ１が算出される。次いでステップ６６では図１３
および図１４に示す圧縮行程噴射の噴射開始時期θＳ２
が算出される。次いでステップ６７では噴射開始時期θ
Ｓ２、圧縮行程噴射量Ｑ2 および機関回転数Ｎから噴射
完了時期θＥ２が算出される。なお、圧縮行程噴射量Ｑ
2 が零のときにはθＳ２＝θＥ２となるので圧縮行程噴
射は行われない。
【００３３】これに対してステップ６０においてＴ≧Ｔ
0 であると判断されると、即ち機関の暖機が完了すると
ステップ６８に進んでアクセルペダル２５の踏込み量Ｌ
から吸気行程噴射量Ｑ1 と圧縮行程噴射量Ｑ2が算出さ
れる。次いでステップ６９では図６に示す吸気行程噴射
の噴射開始時期θＳ１が算出される。次いでステップ７
０では噴射開始時期θＳ１、吸気行程噴射量Ｑ1 および
機関回転数Ｎから噴射完了時期θＥ１が算出される。次
いでステップ７１では図６に示す圧縮行程噴射の噴射開
始時期θＳ２が算出される。次いでステップ７２では噴
射開始時期θＳ２、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎか
ら噴射完了時期θＥ２が算出される。
0 であると判断されると、即ち機関の暖機が完了すると
ステップ６８に進んでアクセルペダル２５の踏込み量Ｌ
から吸気行程噴射量Ｑ1 と圧縮行程噴射量Ｑ2が算出さ
れる。次いでステップ６９では図６に示す吸気行程噴射
の噴射開始時期θＳ１が算出される。次いでステップ７
０では噴射開始時期θＳ１、吸気行程噴射量Ｑ1 および
機関回転数Ｎから噴射完了時期θＥ１が算出される。次
いでステップ７１では図６に示す圧縮行程噴射の噴射開
始時期θＳ２が算出される。次いでステップ７２では噴
射開始時期θＳ２、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎか
ら噴射完了時期θＥ２が算出される。
【００３４】再び図１６に戻り、ステップ４２において
Ｌ≧Ｌ2 であると判別されたとき、即ち機関高負荷運転
時にはステップ４５に進んで図１９に示す噴射処理III
が実行される。図１９に示すようにこの噴射処理III で
はまず初めにステップ１９において水温センサ２９の出
力信号に基いて機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ0 よりも高
いか否か、即ち機関の暖機が完了したか否かが判別され
る。Ｔ＜Ｔ0 のときにはステップ８１に進んで図１３お
よび図１４に示される吸気行程噴射の噴射開始時期θＳ
１が算出される。次いでステップ８２では噴射開始時期
θＳ１、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎから噴射完了
時期θＥ１が算出される。
Ｌ≧Ｌ2 であると判別されたとき、即ち機関高負荷運転
時にはステップ４５に進んで図１９に示す噴射処理III
が実行される。図１９に示すようにこの噴射処理III で
はまず初めにステップ１９において水温センサ２９の出
力信号に基いて機関冷却水温Ｔが設定温度Ｔ0 よりも高
いか否か、即ち機関の暖機が完了したか否かが判別され
る。Ｔ＜Ｔ0 のときにはステップ８１に進んで図１３お
よび図１４に示される吸気行程噴射の噴射開始時期θＳ
１が算出される。次いでステップ８２では噴射開始時期
θＳ１、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎから噴射完了
時期θＥ１が算出される。
【００３５】これに対してステップ８０においてＴ≧Ｔ
0 であると判断されると、即ち機関の暖機が完了すると
ステップ８３に進んで図６に示す吸気行程噴射の噴射開
始時期θＳ１が算出される。次いでステップ８４では噴
射開始時期θＳ１、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎか
ら噴射完了時期θＥ１が算出される。各燃料噴射弁１１
からはこのようにして算出された噴射開始時期θＳ１，
θＳ２および噴射完了時期θＥ１，θＥ２に基いて燃料
噴射が行われる。
0 であると判断されると、即ち機関の暖機が完了すると
ステップ８３に進んで図６に示す吸気行程噴射の噴射開
始時期θＳ１が算出される。次いでステップ８４では噴
射開始時期θＳ１、燃料噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎか
ら噴射完了時期θＥ１が算出される。各燃料噴射弁１１
からはこのようにして算出された噴射開始時期θＳ１，
θＳ２および噴射完了時期θＥ１，θＥ２に基いて燃料
噴射が行われる。
【００３６】
【発明の効果】機関温度が低いときであっても混合気を
点火栓により容易に着火でき、良好に燃焼せしめること
ができる。
点火栓により容易に着火でき、良好に燃焼せしめること
ができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】シリンダヘッドの平面断面図である。
【図３】ピストン頂面の平面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿ってみた断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿ってみた断面図である。
【図６】暖機完了後の燃料噴射量および燃料噴射時期を
示す図である。
示す図である。
【図７】吸気弁および排気弁のリフト量を示す線図であ
る。
る。
【図８】図５と同じ断面に沿ってみた側面断面図であ
る。
る。
【図９】吸気制御弁の開度を示す線図である。
【図１０】暖機完了後の低負荷運転時における燃焼方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図１１】暖機完了後の中負荷運転時における燃焼方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図１２】暖機完了後の高負荷運転時における燃焼方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図１３】暖機完了前の燃料噴射量および燃料噴射時期
を示す図である。
を示す図である。
【図１４】暖機完了前の燃料噴射量および燃料噴射時期
を示す図である。
を示す図である。
【図１５】暖機完了前の噴射方法を説明するための図で
ある。
ある。
【図１６】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１７】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１８】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１９】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図２０】燃料噴射量を示す線図である。
【図２１】補正係数Ｋ1 を示す線図である。
【図２２】補正係数Ｋ2 を示す線図である。
６ａ，６ｂ…吸気弁 ７ａ，７ｂ…吸気ポート １１…燃料噴射弁 １７…吸気制御弁 ３９…温度センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射弁を燃焼室内に配置すると共に
ピストン頂面上に凹溝を形成し、機関低負荷運転時に該
燃料噴射弁から凹溝内に噴射した燃料を点火栓により着
火せしめるようにした筒内噴射式内燃機関において、機
関温度が予め定められた設定温度よりも高いときには圧
縮行程末期に凹溝内に燃料を噴射し、機関温度が該設定
温度よりも低いときには吸気行程初期に凹溝内に燃料を
噴射するようにした筒内噴射式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234940A JPH0571343A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 筒内噴射式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234940A JPH0571343A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 筒内噴射式内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571343A true JPH0571343A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16978657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234940A Pending JPH0571343A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 筒内噴射式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121416A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234940A patent/JPH0571343A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121416A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
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