JPH0571768B2 - - Google Patents
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- JPH0571768B2 JPH0571768B2 JP58144264A JP14426483A JPH0571768B2 JP H0571768 B2 JPH0571768 B2 JP H0571768B2 JP 58144264 A JP58144264 A JP 58144264A JP 14426483 A JP14426483 A JP 14426483A JP H0571768 B2 JPH0571768 B2 JP H0571768B2
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- fuel injection
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- injection valve
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/104—Intake manifolds
- F02M35/108—Intake manifolds with primary and secondary intake passages
- F02M35/1085—Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
- F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/104—Intake manifolds
- F02M35/112—Intake manifolds for engines with cylinders all in one line
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
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- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1816—Number of cylinders four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M23/00—Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture
- F02M2023/008—Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture by injecting compressed air directly into the combustion chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、燃料をエンジンの点火プラグに向け
て送る層状給気エンジンに関するものである。
て送る層状給気エンジンに関するものである。
（従来技術）
従来の一般的な火花点火式エンジン（ガソリン
エンジン）では、スロツトルバルブによつて吸入
空気量を調節し、かつ、吸入空気量に応じた量の
燃料を供給して空気と均一に混合させ、燃焼室内
で点火プラグにより着火させるようにしている。
このようなエンジンにおいて出力および燃費を向
上する手段としては、例えば実開昭54−56006号
公報にみられるように、圧縮行程で燃焼室内に圧
縮空気を供給して旋回流を助長させ、燃焼速度を
高めるようにしたものなどが知られている。
エンジン）では、スロツトルバルブによつて吸入
空気量を調節し、かつ、吸入空気量に応じた量の
燃料を供給して空気と均一に混合させ、燃焼室内
で点火プラグにより着火させるようにしている。
このようなエンジンにおいて出力および燃費を向
上する手段としては、例えば実開昭54−56006号
公報にみられるように、圧縮行程で燃焼室内に圧
縮空気を供給して旋回流を助長させ、燃焼速度を
高めるようにしたものなどが知られている。
ところで、少なくともエンジン低負荷時には、
点火プラグ付近に着火可能な空燃比の混合気が存
在すれば、燃焼室内の他の部分おいて燃料が希薄
であつても充分に燃焼は可能であり、エンジンを
作動させることができる。このような点に着目
し、大幅な燃費の向上を図る手段として、特開昭
49−62807号公報に示されるように、点火時期に
対応した所定時期に燃料を点火プラグに向けて噴
射させるようにした、いわゆる層状給気エンジン
が知られている。このエンジンによると、点火プ
ラグ付近に所要の空燃比を与える燃料が供給され
る限り、希薄燃焼が可能となるとともに、空気が
過剰に供給されても差し支えないので低負荷時に
スロツトルバルブの開度を大きくし、またはスロ
ツトルバルブを省略することができ、これにより
低負荷時のポンピングロスを低減することができ
る。その結果、大幅な燃費の向上が可能となる。
点火プラグ付近に着火可能な空燃比の混合気が存
在すれば、燃焼室内の他の部分おいて燃料が希薄
であつても充分に燃焼は可能であり、エンジンを
作動させることができる。このような点に着目
し、大幅な燃費の向上を図る手段として、特開昭
49−62807号公報に示されるように、点火時期に
対応した所定時期に燃料を点火プラグに向けて噴
射させるようにした、いわゆる層状給気エンジン
が知られている。このエンジンによると、点火プ
ラグ付近に所要の空燃比を与える燃料が供給され
る限り、希薄燃焼が可能となるとともに、空気が
過剰に供給されても差し支えないので低負荷時に
スロツトルバルブの開度を大きくし、またはスロ
ツトルバルブを省略することができ、これにより
低負荷時のポンピングロスを低減することができ
る。その結果、大幅な燃費の向上が可能となる。
このように点火プラグに向けて燃料が噴射され
る層状給気エンジンでは、低負荷時に、着火性の
向上のため、できるだけ上記燃料の霧化、気化を
促進することが望まれている。また、高負荷時に
は、出力向上などのために燃料の分散、ミシキン
グを促進して空気利用率を高めることが望まれて
いる。
る層状給気エンジンでは、低負荷時に、着火性の
向上のため、できるだけ上記燃料の霧化、気化を
促進することが望まれている。また、高負荷時に
は、出力向上などのために燃料の分散、ミシキン
グを促進して空気利用率を高めることが望まれて
いる。
（発明の目的）
本発明はこのような事情に鑑み、低負荷時に層
状化に適した所定のタイミングで点火プラグに向
けて燃料を噴射するようにし、かつ、上記燃料を
積極的に霧化、気化することによつて着火性の向
上を図り、さらに、点火プラグ付近を掃気してか
ら燃料を噴射することによつて着火性を一層良好
にし、また高負荷時には空気利用率を高めて出力
を向上させることができる層状給気エンジンを提
供することを目的とするものである。
状化に適した所定のタイミングで点火プラグに向
けて燃料を噴射するようにし、かつ、上記燃料を
積極的に霧化、気化することによつて着火性の向
上を図り、さらに、点火プラグ付近を掃気してか
ら燃料を噴射することによつて着火性を一層良好
にし、また高負荷時には空気利用率を高めて出力
を向上させることができる層状給気エンジンを提
供することを目的とするものである。
（発明の構成）
本発明の層状給気エンジンは、エンジンの点火
プラグに向けて配置された燃料噴射弁と、該燃料
噴射弁からの噴射燃料と干渉する方向に空気を噴
射する空気噴射弁と、エンジンの負荷状態を検出
する負荷検出手段と、エンジンのクランク角を検
出するクランク角検出手段と、上記負荷検出手段
およびクランク角検出手段の出力を受ける制御部
とを備え、該制御部、燃料制御手段と、空気制御
手段と、噴射時期変更手段とを含んでいる。上記
燃料制御手段は、エンジン低負荷時、吸気行程後
半から圧縮行程の所定の時期に燃料を噴射するよ
うに上記燃料噴射弁を制御し、また、空気制御手
段は、燃料噴射開始時期より早い時期から燃料噴
射時期にわたつて空気を噴射するように空気噴射
弁を制御する構成としている。さらに、上記噴射
時期変更手段は、高負荷時には低負荷時よりも燃
料噴射時期および空気噴射時期を早くするように
変更するものである。上記燃料噴射弁および空気
噴射弁は、上記要件を満足する限り、燃焼室に設
けておいてもよいし、燃焼室近傍の吸気ポートに
設けておいてもよい。
プラグに向けて配置された燃料噴射弁と、該燃料
噴射弁からの噴射燃料と干渉する方向に空気を噴
射する空気噴射弁と、エンジンの負荷状態を検出
する負荷検出手段と、エンジンのクランク角を検
出するクランク角検出手段と、上記負荷検出手段
およびクランク角検出手段の出力を受ける制御部
とを備え、該制御部、燃料制御手段と、空気制御
手段と、噴射時期変更手段とを含んでいる。上記
燃料制御手段は、エンジン低負荷時、吸気行程後
半から圧縮行程の所定の時期に燃料を噴射するよ
うに上記燃料噴射弁を制御し、また、空気制御手
段は、燃料噴射開始時期より早い時期から燃料噴
射時期にわたつて空気を噴射するように空気噴射
弁を制御する構成としている。さらに、上記噴射
時期変更手段は、高負荷時には低負荷時よりも燃
料噴射時期および空気噴射時期を早くするように
変更するものである。上記燃料噴射弁および空気
噴射弁は、上記要件を満足する限り、燃焼室に設
けておいてもよいし、燃焼室近傍の吸気ポートに
設けておいてもよい。
（実施例）
第１図は本発明を４気筒４サイクルエンジンに
適用した場合の一実施例を概略的に示し、第２図
はこのエンジンの燃焼室部分とその近傍部の具体
的構造を示す。これらの図において、１はエンジ
ン本体、２は吸気管３および吸気マニホールド４
からなる吸気通路、５は吸気通路２の上流部に設
けられたエアクリーナ、６は排気マニホールドで
ある。図に示す実施例では、エンジン本体１の各
気筒の燃焼室７に対してそれぞれ一次吸気通路８
と二次吸気通路９とが吸気マニホールド４に設け
られ、上記二次吸気通路９には、この通路９の開
度を調節するスワール調節弁１０が設けられてい
る。このスワール調節弁１０の作動は、後述する
制御ユニツト４０により、アクチユエータ１１を
介して制御されるようにしている。
適用した場合の一実施例を概略的に示し、第２図
はこのエンジンの燃焼室部分とその近傍部の具体
的構造を示す。これらの図において、１はエンジ
ン本体、２は吸気管３および吸気マニホールド４
からなる吸気通路、５は吸気通路２の上流部に設
けられたエアクリーナ、６は排気マニホールドで
ある。図に示す実施例では、エンジン本体１の各
気筒の燃焼室７に対してそれぞれ一次吸気通路８
と二次吸気通路９とが吸気マニホールド４に設け
られ、上記二次吸気通路９には、この通路９の開
度を調節するスワール調節弁１０が設けられてい
る。このスワール調節弁１０の作動は、後述する
制御ユニツト４０により、アクチユエータ１１を
介して制御されるようにしている。
各気筒の燃焼室７には、一次吸気通路８に連通
する一次吸気ポート１３と、二次吸気通路９に連
通する二次吸気ポート１４と、排気ポート１５と
が開口し、これらのポート１３，１４，１５の開
口部に、図外の動弁機構によつてそれぞれ所定の
タイミングで開閉作動される一次側吸気弁１６、
二次側吸気弁１７および排気弁１８が装備されて
いる。また、燃焼室７内には、点火プラグ２０が
設けられるとともに、燃料噴射弁２１および空気
噴射弁２２が配設されている。上記燃料噴射弁２
１は点火プラグ２０に向けて設けられている。ま
た、空気噴射弁２２は、燃料噴射弁２１に近接し
て配置され、かつ、燃料噴射弁２１からの噴射燃
料と干渉する方向に空気を噴射するように設けら
れている。なお、第１図では作図の便宜上、右端
の気筒に対してのみ燃料噴射弁２１および空気噴
射弁２２の配置を明らかにしたが、他の気筒にも
同様にそれぞれ燃料噴射弁２１および空気噴射弁
２２が配置されている。
する一次吸気ポート１３と、二次吸気通路９に連
通する二次吸気ポート１４と、排気ポート１５と
が開口し、これらのポート１３，１４，１５の開
口部に、図外の動弁機構によつてそれぞれ所定の
タイミングで開閉作動される一次側吸気弁１６、
二次側吸気弁１７および排気弁１８が装備されて
いる。また、燃焼室７内には、点火プラグ２０が
設けられるとともに、燃料噴射弁２１および空気
噴射弁２２が配設されている。上記燃料噴射弁２
１は点火プラグ２０に向けて設けられている。ま
た、空気噴射弁２２は、燃料噴射弁２１に近接し
て配置され、かつ、燃料噴射弁２１からの噴射燃
料と干渉する方向に空気を噴射するように設けら
れている。なお、第１図では作図の便宜上、右端
の気筒に対してのみ燃料噴射弁２１および空気噴
射弁２２の配置を明らかにしたが、他の気筒にも
同様にそれぞれ燃料噴射弁２１および空気噴射弁
２２が配置されている。
上記燃料噴射弁２１は燃料噴射ポンプ２３に接
続されている。この燃料噴射ポンプ２３はタイミ
ングベルト２４およびプーリ２５，２６を介して
エンジンのクランク軸２７により駆動され、各気
筒の燃料噴射弁２１にそれぞれ燃料を供給して噴
射させるようにし、かつ、その噴射開始時期およ
び噴射終了時期を電気的な制御信号に応じて調節
することができる構造となつている。また、空気
噴射弁２２は空気リザーバ２９を介して空気ポン
プ３０に接続され、この空気ポンプ３０は、ベル
ト３１およびプーリ３２，３３を介して上記クラ
ンク軸２７により駆動されるようにしている。図
では、エンジン始動時に空気リザーバ２９内の圧
力上昇を促進するため、空気リザーバ２９と空気
ポンプ３０との間に空気リターン通路３４を設
け、この空気リターン通路３４に、エンジン始動
時に開閉作動されるリサイクルバルブ３５が設け
られている。３６は空気ポンプ３０への空気導入
用通路３７に設けられたチエツクバルブ、３８は
空気リリーフ用通路３９に設けられたリリーフ弁
である。
続されている。この燃料噴射ポンプ２３はタイミ
ングベルト２４およびプーリ２５，２６を介して
エンジンのクランク軸２７により駆動され、各気
筒の燃料噴射弁２１にそれぞれ燃料を供給して噴
射させるようにし、かつ、その噴射開始時期およ
び噴射終了時期を電気的な制御信号に応じて調節
することができる構造となつている。また、空気
噴射弁２２は空気リザーバ２９を介して空気ポン
プ３０に接続され、この空気ポンプ３０は、ベル
ト３１およびプーリ３２，３３を介して上記クラ
ンク軸２７により駆動されるようにしている。図
では、エンジン始動時に空気リザーバ２９内の圧
力上昇を促進するため、空気リザーバ２９と空気
ポンプ３０との間に空気リターン通路３４を設
け、この空気リターン通路３４に、エンジン始動
時に開閉作動されるリサイクルバルブ３５が設け
られている。３６は空気ポンプ３０への空気導入
用通路３７に設けられたチエツクバルブ、３８は
空気リリーフ用通路３９に設けられたリリーフ弁
である。
また、４０は各種制御のための制御ユニツトで
あり、例えば第３図に示すようにマイクロコンピ
ユータを用いた制御部４１および各種変換器４２
〜４５を含んでいる。上記制御部４１には、アク
セル開度センサ５１からＡ／Ｄ変換器４２を介し
てアクセル開度信号が入力されるとともに、クラ
ンク角センサ５２からＦ／Ｖ（周波数−電圧）変
換器４３およびＡ／Ｄ変換器４４を介してエンジ
ン回転数信号が入力され、このアクセル開度とエ
ンジン回転数とで負荷状態が検出されるように
し、また、クランク角センサ５２からクランク角
信号が入力されている。さらに、後述する始動時
の制御のため、前記空気リザーバ２９内の圧力を
検出する圧力センサ５３からＡ／Ｄ変換器４５を
介して与えられる圧力信号と、スタートセンサ５
４から与えられるインタラプト（割り込み信号）
としてのスタート信号も上記制御部４１に入力さ
れている。上記制御部４１は、燃料噴射弁２１か
らの燃料噴射を制御する燃料制御手段としての機
能と、空気噴射弁２２からの空気噴射を制御する
空気制御手段としての機能と、燃料噴射時期およ
び空気噴射時期を低負荷時と高負荷時とで変更す
る噴射時期変更手段としての機能とを有し、直接
には燃料噴射ポンプ２３の作動および空気噴射弁
２２の開閉作動を制御している。また、前記スワ
ール調節弁１０のアクチユエータ１１および前記
リサイクルバルブ３５も上記制御部４１によつて
制御している。
あり、例えば第３図に示すようにマイクロコンピ
ユータを用いた制御部４１および各種変換器４２
〜４５を含んでいる。上記制御部４１には、アク
セル開度センサ５１からＡ／Ｄ変換器４２を介し
てアクセル開度信号が入力されるとともに、クラ
ンク角センサ５２からＦ／Ｖ（周波数−電圧）変
換器４３およびＡ／Ｄ変換器４４を介してエンジ
ン回転数信号が入力され、このアクセル開度とエ
ンジン回転数とで負荷状態が検出されるように
し、また、クランク角センサ５２からクランク角
信号が入力されている。さらに、後述する始動時
の制御のため、前記空気リザーバ２９内の圧力を
検出する圧力センサ５３からＡ／Ｄ変換器４５を
介して与えられる圧力信号と、スタートセンサ５
４から与えられるインタラプト（割り込み信号）
としてのスタート信号も上記制御部４１に入力さ
れている。上記制御部４１は、燃料噴射弁２１か
らの燃料噴射を制御する燃料制御手段としての機
能と、空気噴射弁２２からの空気噴射を制御する
空気制御手段としての機能と、燃料噴射時期およ
び空気噴射時期を低負荷時と高負荷時とで変更す
る噴射時期変更手段としての機能とを有し、直接
には燃料噴射ポンプ２３の作動および空気噴射弁
２２の開閉作動を制御している。また、前記スワ
ール調節弁１０のアクチユエータ１１および前記
リサイクルバルブ３５も上記制御部４１によつて
制御している。
上記制御弁４１内には、予め種々の運転状態に
おける燃料と空気の各噴射開始時期および各噴射
終了時期がデータマツプとして記憶され、このマ
ツプにより少なくとも低負荷時には吸気行程後半
ないし圧縮行程で燃料が噴射されるとともに、燃
料噴射開始時期より早い時期から空気が噴射され
るように設定されている。例えば第４図に示すよ
うな特性で上記各時期が制御されるように上記マ
ツプが作成されている。すなわち、第４図におい
て、FsおよびFeはそれぞれ燃料の噴射開始時期
および噴射終了時期、AsおよびAeはそれぞれ空
気の噴射開始時期および噴射終了時期を示し、Ｉ
は点火時期を示す。この図のように、低負荷領域
では圧縮行程後半で燃料が噴射され、その噴射終
了時期Fe，Aeが点火時期Ｉにほぼ一致するよう
にしている。そして、噴射量は噴射期間に依存す
るので、負荷に応じた適当な燃料噴射量が得られ
るように、燃料噴射開始時期Fsが設定されてい
る。一方、空気の噴射開始Asは燃料の噴射開始
時期Fsよりも早くし、空気の燃料噴射終了時期
Aeは燃料の噴射終了時期Feと一致させている。
また、高負荷時には、層状給気の必要がなく、む
しろ空気利用率を高めて出力を向上させるには燃
料を分散させた状態で着火する方が望ましい。こ
のため、負荷がある程度高くなると燃料および空
気の噴射時期を早め、高負荷領域では吸気行程の
前半に燃料が噴射されるようにしている。
おける燃料と空気の各噴射開始時期および各噴射
終了時期がデータマツプとして記憶され、このマ
ツプにより少なくとも低負荷時には吸気行程後半
ないし圧縮行程で燃料が噴射されるとともに、燃
料噴射開始時期より早い時期から空気が噴射され
るように設定されている。例えば第４図に示すよ
うな特性で上記各時期が制御されるように上記マ
ツプが作成されている。すなわち、第４図におい
て、FsおよびFeはそれぞれ燃料の噴射開始時期
および噴射終了時期、AsおよびAeはそれぞれ空
気の噴射開始時期および噴射終了時期を示し、Ｉ
は点火時期を示す。この図のように、低負荷領域
では圧縮行程後半で燃料が噴射され、その噴射終
了時期Fe，Aeが点火時期Ｉにほぼ一致するよう
にしている。そして、噴射量は噴射期間に依存す
るので、負荷に応じた適当な燃料噴射量が得られ
るように、燃料噴射開始時期Fsが設定されてい
る。一方、空気の噴射開始Asは燃料の噴射開始
時期Fsよりも早くし、空気の燃料噴射終了時期
Aeは燃料の噴射終了時期Feと一致させている。
また、高負荷時には、層状給気の必要がなく、む
しろ空気利用率を高めて出力を向上させるには燃
料を分散させた状態で着火する方が望ましい。こ
のため、負荷がある程度高くなると燃料および空
気の噴射時期を早め、高負荷領域では吸気行程の
前半に燃料が噴射されるようにしている。
さらに上記制御部４１には、予め種々の負荷状
態におけるスワール調節弁１０の開度がデータマ
ツプとして記憶され、低負荷時に前記スワール調
節弁１０を閉じ、負荷が高くなるとそれに応じた
開度にスワール調節弁１０が開くように、上記マ
ツプが作成されている。
態におけるスワール調節弁１０の開度がデータマ
ツプとして記憶され、低負荷時に前記スワール調
節弁１０を閉じ、負荷が高くなるとそれに応じた
開度にスワール調節弁１０が開くように、上記マ
ツプが作成されている。
上記制御ユニツト４０によつて実行される制御
をフローチヤートで示すと第５図および第６図の
ようになる。
をフローチヤートで示すと第５図および第６図の
ようになる。
第５図に示すメインルーチンにおいては、先ず
負荷状態を決定するアクセル開度Ａとエンジン回
転数Ｒの各検出信号が入力され（ステツプX1）、
この信号に基づき、予め前記の第４図に示す特性
を与えるように設定されたマツプから、その時の
負荷状態に応じた燃料と空気の各噴射開始時期
As，Fsおよび各噴射終了時期Ae，Feが演算され
る（ステツプX2、X3）。次に、クランク角θの検
出信号を繰返し入力しつつクランク角θが上記噴
射開始時期As，Fsに達するのを待つてから、燃
料および空気の噴射を開始する制御が行われる
（ステツプX4〜X6）。引続いて、クランク角θの
検出信号を繰返し入力しつつクランク角θが上記
噴射終了時期Ae，Feに達するのを待つてから、
燃料および空気の噴射を終了する制御が行われる
（ステツプX7〜X9）。さらに、上記アクセル開度
Ａとエンジン回転数Ｒとに応じて、前記スワール
調節弁１０の開度（Ｓ弁開度）S0が演算され、こ
の開度S0を与える制御信号が前記アクチユエータ
１１に出力される（ステツプX10、X11）。その後
ステツプX1に戻り、以上のフローが繰返される
ようにしている。
負荷状態を決定するアクセル開度Ａとエンジン回
転数Ｒの各検出信号が入力され（ステツプX1）、
この信号に基づき、予め前記の第４図に示す特性
を与えるように設定されたマツプから、その時の
負荷状態に応じた燃料と空気の各噴射開始時期
As，Fsおよび各噴射終了時期Ae，Feが演算され
る（ステツプX2、X3）。次に、クランク角θの検
出信号を繰返し入力しつつクランク角θが上記噴
射開始時期As，Fsに達するのを待つてから、燃
料および空気の噴射を開始する制御が行われる
（ステツプX4〜X6）。引続いて、クランク角θの
検出信号を繰返し入力しつつクランク角θが上記
噴射終了時期Ae，Feに達するのを待つてから、
燃料および空気の噴射を終了する制御が行われる
（ステツプX7〜X9）。さらに、上記アクセル開度
Ａとエンジン回転数Ｒとに応じて、前記スワール
調節弁１０の開度（Ｓ弁開度）S0が演算され、こ
の開度S0を与える制御信号が前記アクチユエータ
１１に出力される（ステツプX10、X11）。その後
ステツプX1に戻り、以上のフローが繰返される
ようにしている。
このような制御により、低負荷時には、圧縮行
程後半の所定時期に燃料噴射弁２１から点火プラ
グ２０に向けて燃料が噴射され、主に点火プラグ
付近に燃料が供給されて燃焼室７の他の部分では
燃料が希薄な状態で点火が行われる。従つて、少
ない燃料でも着火、燃焼が可能となつてエンジン
を作動させることができるとともに、一次吸気通
路８から燃焼室７に空気が過剰に供給されても差
し支えないのでポンピングロスが低減される。そ
して、この場合に、第４図に示す特性に従つて燃
料とともに空気が噴射されるため着火性が向上さ
れる。つまり、燃料に先だつて空気が噴射される
ので、点火プラグ２０付近が掃気され、これによ
り、着火性に悪影響を与える残留排ガスが除去さ
れる。さらに、燃料噴射中にも空気が噴射され
て、この空気が燃料噴射に混入するため、燃料の
霧化、気化も促進されることとなる。
程後半の所定時期に燃料噴射弁２１から点火プラ
グ２０に向けて燃料が噴射され、主に点火プラグ
付近に燃料が供給されて燃焼室７の他の部分では
燃料が希薄な状態で点火が行われる。従つて、少
ない燃料でも着火、燃焼が可能となつてエンジン
を作動させることができるとともに、一次吸気通
路８から燃焼室７に空気が過剰に供給されても差
し支えないのでポンピングロスが低減される。そ
して、この場合に、第４図に示す特性に従つて燃
料とともに空気が噴射されるため着火性が向上さ
れる。つまり、燃料に先だつて空気が噴射される
ので、点火プラグ２０付近が掃気され、これによ
り、着火性に悪影響を与える残留排ガスが除去さ
れる。さらに、燃料噴射中にも空気が噴射され
て、この空気が燃料噴射に混入するため、燃料の
霧化、気化も促進されることとなる。
一方、高負荷時には、燃料噴射量が増量される
とともに、燃料噴射時期が低負荷時よりも早めら
れて、吸気行程の前半に燃料が噴射され、さらに
これより早い時期に空気が噴射される。従つて、
早い時期から噴射空気が、吸気ポートを通つて流
入する吸気の流れを攪拌して乱流を生じさせるこ
とにより、噴射燃料のミキシングおよび拡散を促
進する作用が得られ、高負荷時における空気利用
率が高められる。また、スワール調節弁１０が開
かれて二次吸気通路９からも吸気が燃焼室７内に
送りこまれ、これによつても燃料の拡散が促進さ
れる。
とともに、燃料噴射時期が低負荷時よりも早めら
れて、吸気行程の前半に燃料が噴射され、さらに
これより早い時期に空気が噴射される。従つて、
早い時期から噴射空気が、吸気ポートを通つて流
入する吸気の流れを攪拌して乱流を生じさせるこ
とにより、噴射燃料のミキシングおよび拡散を促
進する作用が得られ、高負荷時における空気利用
率が高められる。また、スワール調節弁１０が開
かれて二次吸気通路９からも吸気が燃焼室７内に
送りこまれ、これによつても燃料の拡散が促進さ
れる。
また、第６図に示す割込みルーチンは、始動時
の制御を行うもので、前記スタートセンサ５４か
らの信号によつて開始され、まず前記圧力センサ
５３からの圧力信号が入力され（ステツプY1）、
その圧力Ｐが設定値α以上か否かが判別される
（ステツプY2）。上記圧力Ｐが設定値α未満であ
れば、前記リサイクルバルブ３５が開閉作動を繰
返すように制御され（ステツプY3）、これによつ
て前記空気リザーバ２９内の圧力上昇が促進され
る。上記圧力Ｐが設定値α以上になると、前記リ
サイクルバルブ３５が閉じられるとともに、始動
用の燃料および空気が噴射される（ステツプ
Y4）。そして、始動が終了したか否かが判別され
（ステツプY5）、始動が終了すると前記の第５図
に示すメインルーチンに戻されるようにしてい
る。
の制御を行うもので、前記スタートセンサ５４か
らの信号によつて開始され、まず前記圧力センサ
５３からの圧力信号が入力され（ステツプY1）、
その圧力Ｐが設定値α以上か否かが判別される
（ステツプY2）。上記圧力Ｐが設定値α未満であ
れば、前記リサイクルバルブ３５が開閉作動を繰
返すように制御され（ステツプY3）、これによつ
て前記空気リザーバ２９内の圧力上昇が促進され
る。上記圧力Ｐが設定値α以上になると、前記リ
サイクルバルブ３５が閉じられるとともに、始動
用の燃料および空気が噴射される（ステツプ
Y4）。そして、始動が終了したか否かが判別され
（ステツプY5）、始動が終了すると前記の第５図
に示すメインルーチンに戻されるようにしてい
る。
第７図および第８図は本発明の別の実施例を示
す。この実施例では燃料噴射弁２１′および空気
噴射弁２２が一次吸気ポート１３に設けられ、こ
の場合も、燃料噴射弁２１′は燃焼室７内の点火
プラグ２０に向けて配置され、空気噴射弁２２は
噴射燃料と干渉する方向に空気を噴射させるよう
に配置されている。また、この実施例において燃
料噴射弁２１′は、空気噴射弁２２と同様に制御
ユニツト４０によつて直接に開閉作動が制御され
るようにしてあり、この場合に燃料噴射弁２１′
は、通常のガソリンエンジンに用いられているよ
うな燃料噴射ポンプ（図示省略）に接続しておけ
ばよい。
す。この実施例では燃料噴射弁２１′および空気
噴射弁２２が一次吸気ポート１３に設けられ、こ
の場合も、燃料噴射弁２１′は燃焼室７内の点火
プラグ２０に向けて配置され、空気噴射弁２２は
噴射燃料と干渉する方向に空気を噴射させるよう
に配置されている。また、この実施例において燃
料噴射弁２１′は、空気噴射弁２２と同様に制御
ユニツト４０によつて直接に開閉作動が制御され
るようにしてあり、この場合に燃料噴射弁２１′
は、通常のガソリンエンジンに用いられているよ
うな燃料噴射ポンプ（図示省略）に接続しておけ
ばよい。
このように上記各噴射弁２１′，２２を吸気ポ
ート１３に設ける場合、吸気弁１６が閉じるまで
に燃料を噴射させる必要があるので、第９図に示
すように、低負荷領域では吸気行程の終期に燃料
および空気が噴射されるようにそれぞれの噴射開
始時期As，Fsおよび噴射終了時期Fe，Aeが設定
されるが、その他の構成は第１の実施例と同様で
ある。
ート１３に設ける場合、吸気弁１６が閉じるまで
に燃料を噴射させる必要があるので、第９図に示
すように、低負荷領域では吸気行程の終期に燃料
および空気が噴射されるようにそれぞれの噴射開
始時期As，Fsおよび噴射終了時期Fe，Aeが設定
されるが、その他の構成は第１の実施例と同様で
ある。
（発明の効果）
以上のように本発明は、エンジン低負荷時に、
吸気行程後半から圧縮行程の所定の時期に燃料を
点火プラグに向けて噴射するとともに、この噴射
燃料に空気噴射弁から噴射した空気を混入させる
ようにしているため、いわゆる層状給気により希
薄燃焼およびポンピングロス低減が可能となつて
燃費が向上され、しかも、燃料の霧化、気化が促
進されて着火性および燃焼性が格段に向上され
る。その上、燃料噴射開始前から空気を噴射させ
るようにしているので、点火プラグ付近の掃気も
行われ、これによつて着火性が一層改善される。
さらに、高負荷時には低負荷時よりも燃料噴射時
期をおよび空気噴射時期を早くするように変更し
ているので、高負荷時には噴射空気が燃料のミキ
シングと拡散に利用され、空気利用率が高められ
ることにより、出力を向上させることができるも
のである。
吸気行程後半から圧縮行程の所定の時期に燃料を
点火プラグに向けて噴射するとともに、この噴射
燃料に空気噴射弁から噴射した空気を混入させる
ようにしているため、いわゆる層状給気により希
薄燃焼およびポンピングロス低減が可能となつて
燃費が向上され、しかも、燃料の霧化、気化が促
進されて着火性および燃焼性が格段に向上され
る。その上、燃料噴射開始前から空気を噴射させ
るようにしているので、点火プラグ付近の掃気も
行われ、これによつて着火性が一層改善される。
さらに、高負荷時には低負荷時よりも燃料噴射時
期をおよび空気噴射時期を早くするように変更し
ているので、高負荷時には噴射空気が燃料のミキ
シングと拡散に利用され、空気利用率が高められ
ることにより、出力を向上させることができるも
のである。
第１図は本発明の一実施例を示す全体概略図、
第２図はその燃焼室部分およびその近傍部の拡大
図、第３図は制御系統のブロツク図、第４図は燃
料および空気の噴射時期の特性図、第５図および
第６図はフローチヤート、第７図は別の実施例を
示す全体概略図、第８図はその第２図相当図、第
９図はこの実施例による場合の第４図相当図であ
る。 ２０……点火プラグ、２１，２１′……燃料噴
射弁、２２……空気噴射弁、４０……制御ユニツ
ト（制御手段）、５１……アクセル開度センサ、
５２……クランク角センサ。
第２図はその燃焼室部分およびその近傍部の拡大
図、第３図は制御系統のブロツク図、第４図は燃
料および空気の噴射時期の特性図、第５図および
第６図はフローチヤート、第７図は別の実施例を
示す全体概略図、第８図はその第２図相当図、第
９図はこの実施例による場合の第４図相当図であ
る。 ２０……点火プラグ、２１，２１′……燃料噴
射弁、２２……空気噴射弁、４０……制御ユニツ
ト（制御手段）、５１……アクセル開度センサ、
５２……クランク角センサ。
Claims (1)
- １ エンジンの点火プラグに向けて配置された燃
料噴射弁と、該燃料噴射弁からの噴射燃料に干渉
する方向に空気を噴射する空気噴射弁と、エンジ
ンの負荷状態を検出する負荷検出手段と、エンジ
ンのクランク角を検出するクランク角検出手段
と、上記負荷検出手段およびクランク角検出手段
の出力を受ける制御部とを備え、該制御部は、エ
ンジン低負荷時、吸気行程後半から圧縮行程の所
定の時期に燃料を噴射させるように上記燃料噴射
弁を制御する燃料制御手段と、燃料噴射開始時期
より早い時期から燃料噴射時期にわたつて空気を
噴射するように空気噴射弁を制御する空気制御手
段と、高負荷時には低負荷時よりも燃料噴射時期
および空気噴射時期を早くするように変更する噴
射時期変更手段とを含んでいることを特徴とする
層状給気エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58144264A JPS6035114A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 層状給気エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58144264A JPS6035114A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 層状給気エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035114A JPS6035114A (ja) | 1985-02-22 |
| JPH0571768B2 true JPH0571768B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=15358046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58144264A Granted JPS6035114A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 層状給気エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035114A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04292526A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-16 | Honda Motor Co Ltd | ４サイクル内燃機関 |
| JPH07189875A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-28 | Yamaha Motor Co Ltd | ２サイクルエンジンの燃料噴射装置 |
| FR2763996B1 (fr) * | 1997-05-30 | 1999-07-02 | Renault | Moteur a combustion interne a allumage commande comportant trois soupapes par cylindre |
| US6267096B1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-31 | Ford Global Technologies, Inc. | Three-valve cylinder head system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53306A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-05 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel ejection system rare air combustion engine |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58144264A patent/JPS6035114A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53306A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-05 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel ejection system rare air combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035114A (ja) | 1985-02-22 |
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