JPH07286520A - 筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents
筒内噴射式火花点火機関Info
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- JPH07286520A JPH07286520A JP6080494A JP8049494A JPH07286520A JP H07286520 A JPH07286520 A JP H07286520A JP 6080494 A JP6080494 A JP 6080494A JP 8049494 A JP8049494 A JP 8049494A JP H07286520 A JPH07286520 A JP H07286520A
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、筒内噴射式火花点火機関に関し、
機関冷間時の排気エミッションを悪化を改善することを
目的とする。 【構成】 気筒１上部から気筒１内へ燃料を円錐状に噴
射する燃料噴射弁８と、少なくとも吸気行程燃料噴射が
実施されるように各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射
時期を決定する燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時に
は燃料噴射時期決定手段により決定される吸気行程燃料
噴射時期を吸気行程中において進角する燃料噴射時期進
角手段、とを具備する。
機関冷間時の排気エミッションを悪化を改善することを
目的とする。 【構成】 気筒１上部から気筒１内へ燃料を円錐状に噴
射する燃料噴射弁８と、少なくとも吸気行程燃料噴射が
実施されるように各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射
時期を決定する燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時に
は燃料噴射時期決定手段により決定される吸気行程燃料
噴射時期を吸気行程中において進角する燃料噴射時期進
角手段、とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料を気筒内へ直接噴
射することにより各機関運転状態において必要な燃料量
を確実に供給することができる筒内噴射式火花点火機関
に関する。
射することにより各機関運転状態において必要な燃料量
を確実に供給することができる筒内噴射式火花点火機関
に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような筒内噴射式火花点火機関とし
て、特開平４−６６７２０号公報には、各機関運転状態
における必要燃料量のうちの一部を圧縮行程末期に噴射
して点火プラグ回りに確実な着火が保証される濃度の混
合気を形成すると共に、その他の燃料を吸気行程に噴射
して気筒内全体に均一混合気を形成するものが記載され
ている。この燃料噴射を担当する燃料噴射弁は、吸気行
程噴射における均一混合気形成に有利なように燃料を円
錐状に微粒化して噴射するものであり、通常、気筒上部
周囲に傾けられて配置され、その燃料噴射方向は噴射さ
れる燃料が下死点のピストン位置においても気筒内壁に
付着することがないように設定されている。
て、特開平４−６６７２０号公報には、各機関運転状態
における必要燃料量のうちの一部を圧縮行程末期に噴射
して点火プラグ回りに確実な着火が保証される濃度の混
合気を形成すると共に、その他の燃料を吸気行程に噴射
して気筒内全体に均一混合気を形成するものが記載され
ている。この燃料噴射を担当する燃料噴射弁は、吸気行
程噴射における均一混合気形成に有利なように燃料を円
錐状に微粒化して噴射するものであり、通常、気筒上部
周囲に傾けられて配置され、その燃料噴射方向は噴射さ
れる燃料が下死点のピストン位置においても気筒内壁に
付着することがないように設定されている。
【０００３】このように形成された混合気は、まず点火
プラグ回りの混合気が確実に着火され、この火炎がその
回りの均一混合気に伝播されて良好な燃料を実現するこ
とができ、いずれの機関運転状態においても確実な着火
性は維持されるために、高トルクを必要としない機関低
負荷時等には、吸気行程に噴射する燃料量を少なくして
気筒内全体の均一混合気を希薄化することができ、燃費
を低減することが可能となる。
プラグ回りの混合気が確実に着火され、この火炎がその
回りの均一混合気に伝播されて良好な燃料を実現するこ
とができ、いずれの機関運転状態においても確実な着火
性は維持されるために、高トルクを必要としない機関低
負荷時等には、吸気行程に噴射する燃料量を少なくして
気筒内全体の均一混合気を希薄化することができ、燃費
を低減することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような筒内噴射式
火花点火機関における吸気行程の燃料噴射は、一般的
に、吸気によって噴射された燃料が十分に霧化混合され
ることを意図して、噴射時点で多量の吸気が気筒内に存
在するように、吸気行程末期に設定されている。それに
より、この時に円錐状に噴射される燃料はピストン頂面
上の比較的広い部分と衝突し、また、圧縮行程末期に噴
射される燃料はピストン頂面上の比較的狭い部分と衝突
する。燃料噴射弁は前述のように配置されており、燃料
衝突時のピストン位置の違いからこの二つの衝突部分は
異なる位置となっている。
火花点火機関における吸気行程の燃料噴射は、一般的
に、吸気によって噴射された燃料が十分に霧化混合され
ることを意図して、噴射時点で多量の吸気が気筒内に存
在するように、吸気行程末期に設定されている。それに
より、この時に円錐状に噴射される燃料はピストン頂面
上の比較的広い部分と衝突し、また、圧縮行程末期に噴
射される燃料はピストン頂面上の比較的狭い部分と衝突
する。燃料噴射弁は前述のように配置されており、燃料
衝突時のピストン位置の違いからこの二つの衝突部分は
異なる位置となっている。
【０００５】ピストン頂面に衝突する燃料はその一部が
衝突位置に付着し、この時にピストン頂面温度が十分に
高ければ、点火までに全て気化して前述の良好な燃焼が
実現されるが、機関冷間時では、付着燃料の一部は点火
までに気化せず、この燃料が排気行程において気化して
未燃燃料として排出される。前述の筒内噴射式火花点火
機関は、吸気及び圧縮行程の燃料噴射によりピストン頂
面の非常に広範囲に燃料が付着するために、全体として
の付着燃料は多量となり、その分排出される未燃燃料も
多くなり、かなりの排気エミッションの悪化がもたらさ
れる。さらに、機関長期使用によりピストン頂面にデポ
ジットが付着すると、さらに多量の燃料がデポジットに
吸収され、結果的に燃焼後にピストン頂面に留まる燃料
が多くなり、さらに排気エミッションが悪化する。この
問題は、前述の筒内噴射式火花点火機関だけではなく、
少なくとも吸気行程に燃料を噴射して気筒内に均一混合
気を形成する筒内噴射式火花点火機関においても燃料が
ピストン頂面の比較的広い部分に衝突するために発生す
る。
衝突位置に付着し、この時にピストン頂面温度が十分に
高ければ、点火までに全て気化して前述の良好な燃焼が
実現されるが、機関冷間時では、付着燃料の一部は点火
までに気化せず、この燃料が排気行程において気化して
未燃燃料として排出される。前述の筒内噴射式火花点火
機関は、吸気及び圧縮行程の燃料噴射によりピストン頂
面の非常に広範囲に燃料が付着するために、全体として
の付着燃料は多量となり、その分排出される未燃燃料も
多くなり、かなりの排気エミッションの悪化がもたらさ
れる。さらに、機関長期使用によりピストン頂面にデポ
ジットが付着すると、さらに多量の燃料がデポジットに
吸収され、結果的に燃焼後にピストン頂面に留まる燃料
が多くなり、さらに排気エミッションが悪化する。この
問題は、前述の筒内噴射式火花点火機関だけではなく、
少なくとも吸気行程に燃料を噴射して気筒内に均一混合
気を形成する筒内噴射式火花点火機関においても燃料が
ピストン頂面の比較的広い部分に衝突するために発生す
る。
【０００６】従って、本発明の目的は、少なくとも吸気
行程に燃料を噴射する筒内噴射式火花点火機関におい
て、機関冷間時における排気エミッションの悪化を従来
に比較して軽減することである。
行程に燃料を噴射する筒内噴射式火花点火機関におい
て、機関冷間時における排気エミッションの悪化を従来
に比較して軽減することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、気筒上部から気筒内へ燃料を略円錐状に噴射する燃
料噴射弁と、少なくとも吸気行程燃料噴射が実施される
ように各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射時期を決定
する燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時には前記燃料
噴射時期決定手段により決定される吸気行程燃料噴射時
期を吸気行程中において進角する燃料噴射時期進角手
段、とを具備することを特徴とする筒内噴射式火花点火
機関である。
は、気筒上部から気筒内へ燃料を略円錐状に噴射する燃
料噴射弁と、少なくとも吸気行程燃料噴射が実施される
ように各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射時期を決定
する燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時には前記燃料
噴射時期決定手段により決定される吸気行程燃料噴射時
期を吸気行程中において進角する燃料噴射時期進角手
段、とを具備することを特徴とする筒内噴射式火花点火
機関である。
【０００８】また、請求項２に記載の本発明は、気筒上
部から気筒内へ燃料を略円錐状に噴射する燃料噴射弁
と、点火栓近傍に着火性の良好な濃度の混合気を形成す
るための圧縮行程燃料噴射が実施されるように各機関運
転状態毎の圧縮行程燃料噴射時期を決定する第１燃料噴
射時期決定手段と、吸気行程燃料噴射が実施されるよう
に各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射時期を決定する
第２燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時には前記第２
燃料噴射時期決定手段により決定される吸気行程燃料噴
射時期をピストン位置において前記第１燃料噴射時期決
定手段により決定される同一サイクルの圧縮行程燃料噴
射時期と大きく重複させるように変更する燃料噴射時期
変更手段、とを具備することを特徴とする筒内噴射式火
花点火機関である。
部から気筒内へ燃料を略円錐状に噴射する燃料噴射弁
と、点火栓近傍に着火性の良好な濃度の混合気を形成す
るための圧縮行程燃料噴射が実施されるように各機関運
転状態毎の圧縮行程燃料噴射時期を決定する第１燃料噴
射時期決定手段と、吸気行程燃料噴射が実施されるよう
に各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射時期を決定する
第２燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時には前記第２
燃料噴射時期決定手段により決定される吸気行程燃料噴
射時期をピストン位置において前記第１燃料噴射時期決
定手段により決定される同一サイクルの圧縮行程燃料噴
射時期と大きく重複させるように変更する燃料噴射時期
変更手段、とを具備することを特徴とする筒内噴射式火
花点火機関である。
【０００９】
【作用】請求項１に記載の本発明による筒内噴射式火花
点火機関は、燃料噴射弁が気筒上部から気筒内へ燃料を
略円錐状に噴射し、燃料噴射時期決定手段が少なくとも
吸気行程燃料噴射を実施するように各機関運転状態毎の
吸気行程燃料噴射時期を決定し、燃料噴射時期進角手段
が、機関冷間時には、この吸気行程燃料噴射時期を吸気
行程中において進角するために、噴射時点におけるピス
トン位置が気筒上部に近づき、ピストン頂面上の燃料衝
突範囲は比較的小さくなり、この時のピストン頂面上へ
の燃料付着量を減少することができる。
点火機関は、燃料噴射弁が気筒上部から気筒内へ燃料を
略円錐状に噴射し、燃料噴射時期決定手段が少なくとも
吸気行程燃料噴射を実施するように各機関運転状態毎の
吸気行程燃料噴射時期を決定し、燃料噴射時期進角手段
が、機関冷間時には、この吸気行程燃料噴射時期を吸気
行程中において進角するために、噴射時点におけるピス
トン位置が気筒上部に近づき、ピストン頂面上の燃料衝
突範囲は比較的小さくなり、この時のピストン頂面上へ
の燃料付着量を減少することができる。
【００１０】また、請求項２に記載の本発明による筒内
噴射式火花点火機関は、燃料噴射弁が気筒上部から気筒
内へ燃料を略円錐状に噴射し、第１燃料噴射時期決定手
段が点火栓近傍に着火性の良好な濃度の混合気を形成す
るための圧縮行程燃料噴射を実施するように各機関運転
状態毎の圧縮行程燃料噴射時期を決定し、第２燃料噴射
時期決定手段が吸気行程燃料噴射を実施するように各機
関運転状態毎の吸気行程燃料噴射時期を決定し、燃料噴
射時期変更手段が、機関冷間時には、吸気行程燃料噴射
時期をピストンストロークにおいて圧縮行程燃料噴射時
期と大きく重複するように変更するために、この時の吸
気行程燃料噴射と圧縮行程燃料噴射におけるピストン頂
面上の燃料衝突範囲は互いに大きく重複し、圧縮行程燃
料噴射時において、この重複部分には、すでに吸気行程
に噴射された燃料が付着しており、さらなるピストン頂
面への燃料付着は起き難く、全体的なピストン頂面上の
燃料付着量を減少することができる。
噴射式火花点火機関は、燃料噴射弁が気筒上部から気筒
内へ燃料を略円錐状に噴射し、第１燃料噴射時期決定手
段が点火栓近傍に着火性の良好な濃度の混合気を形成す
るための圧縮行程燃料噴射を実施するように各機関運転
状態毎の圧縮行程燃料噴射時期を決定し、第２燃料噴射
時期決定手段が吸気行程燃料噴射を実施するように各機
関運転状態毎の吸気行程燃料噴射時期を決定し、燃料噴
射時期変更手段が、機関冷間時には、吸気行程燃料噴射
時期をピストンストロークにおいて圧縮行程燃料噴射時
期と大きく重複するように変更するために、この時の吸
気行程燃料噴射と圧縮行程燃料噴射におけるピストン頂
面上の燃料衝突範囲は互いに大きく重複し、圧縮行程燃
料噴射時において、この重複部分には、すでに吸気行程
に噴射された燃料が付着しており、さらなるピストン頂
面への燃料付着は起き難く、全体的なピストン頂面上の
燃料付着量を減少することができる。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明による筒内噴射式火花点火機
関の縦断面図であり、図２はその平面図である。これら
の図において、１は気筒であり、２はその略中心上部に
配置された点火プラグである。また、３は吸気弁４を介
して気筒１内へ通じる吸気通路であり、５は排気弁６を
介して気筒１内へ通じる排気通路である。７はピストン
であり、その頂面にはそこに衝突する燃料が気筒内壁へ
達することを防止するための浅皿部７ａが形成されてい
る。
関の縦断面図であり、図２はその平面図である。これら
の図において、１は気筒であり、２はその略中心上部に
配置された点火プラグである。また、３は吸気弁４を介
して気筒１内へ通じる吸気通路であり、５は排気弁６を
介して気筒１内へ通じる排気通路である。７はピストン
であり、その頂面にはそこに衝突する燃料が気筒内壁へ
達することを防止するための浅皿部７ａが形成されてい
る。
【００１２】８は気筒１内へ直接燃料を噴射する燃料噴
射弁であり、その取付位置はスペース的な制約により気
筒１上部周囲に限定され、特にベーパロックを防止する
ために吸気により冷却される吸気通路３側が選択され斜
めに配置されている。この燃料噴射弁８は、均一混合気
形成に有利なように燃料を円錐状に微粒化して噴射する
ものであり、その燃料噴射方向は、必然的にピストン７
頂面に対して斜めとなり、またピストン７が下死点にあ
る時にも噴射された燃料が気筒１内壁に衝突しないよう
に設定されている。
射弁であり、その取付位置はスペース的な制約により気
筒１上部周囲に限定され、特にベーパロックを防止する
ために吸気により冷却される吸気通路３側が選択され斜
めに配置されている。この燃料噴射弁８は、均一混合気
形成に有利なように燃料を円錐状に微粒化して噴射する
ものであり、その燃料噴射方向は、必然的にピストン７
頂面に対して斜めとなり、またピストン７が下死点にあ
る時にも噴射された燃料が気筒１内壁に衝突しないよう
に設定されている。
【００１３】２０は、燃料噴射弁８による燃料噴射制御
を担当する制御装置であり、機関運転状態を検出するた
めのエアフローメータ、回転センサ、及び冷却水温セン
サ等が接続される。通常時の燃料噴射制御は、従来同
様、所定量の燃料量を圧縮行程末期に噴射して点火プラ
グ２の回りに集中させ、そこに着火性の良好な濃度の混
合気を形成すると共に、各機関運転状態における必要燃
料量のうちの残りを吸気行程末期に噴射し、気筒１内に
十分に供給されている吸気によって霧化混合して気筒１
内全体に均一混合気を形成するようになっている。この
ように気筒１内に形成された混合気は、まず点火プラグ
２回りの混合気が確実に着火し、その火炎が気筒１内全
体の均一混合気に伝播され、良好な燃焼が実現される。
を担当する制御装置であり、機関運転状態を検出するた
めのエアフローメータ、回転センサ、及び冷却水温セン
サ等が接続される。通常時の燃料噴射制御は、従来同
様、所定量の燃料量を圧縮行程末期に噴射して点火プラ
グ２の回りに集中させ、そこに着火性の良好な濃度の混
合気を形成すると共に、各機関運転状態における必要燃
料量のうちの残りを吸気行程末期に噴射し、気筒１内に
十分に供給されている吸気によって霧化混合して気筒１
内全体に均一混合気を形成するようになっている。この
ように気筒１内に形成された混合気は、まず点火プラグ
２回りの混合気が確実に着火し、その火炎が気筒１内全
体の均一混合気に伝播され、良好な燃焼が実現される。
【００１４】筒内噴射式火花点火機関におけるこの燃焼
は、各機関運転状態において確実な着火性が維持される
ために、高いトルクを必要としない機関低負荷時には気
筒１内全体の均一混合気を希薄化することができ、燃費
を低減することが可能となる。
は、各機関運転状態において確実な着火性が維持される
ために、高いトルクを必要としない機関低負荷時には気
筒１内全体の均一混合気を希薄化することができ、燃費
を低減することが可能となる。
【００１５】このような吸気行程末期における燃料噴射
は、均一混合気形成に有利であるが、この時に噴射され
た燃料は図３に実線で示すようにピストン７頂面の比較
的広い部分に衝突し、その一部がそこに付着する。
は、均一混合気形成に有利であるが、この時に噴射され
た燃料は図３に実線で示すようにピストン７頂面の比較
的広い部分に衝突し、その一部がそこに付着する。
【００１６】圧縮行程末期に噴射された燃料は、図３に
点線で示す部分においてピストン７頂面に衝突し、吸気
行程の燃料衝突範囲と重なる部分では、既に吸気行程の
燃料噴射により燃料が付着しているために、さらなる燃
料付着は起き難いが、重ならない部分で燃料付着が発生
する。このように、二つの燃料噴射において、非常に多
量の燃料がピストン７頂面に付着し、また、機関長期使
用によりピストン７頂面にデポジットが付着すると、さ
らに多量の燃料がデポジットに吸収付着される。このよ
うにピストン７頂面に付着する燃料は、ピストン７頂面
温度が十分に高い機関温間時には、点火までに全て気化
して前述の良好な燃料が実現される。
点線で示す部分においてピストン７頂面に衝突し、吸気
行程の燃料衝突範囲と重なる部分では、既に吸気行程の
燃料噴射により燃料が付着しているために、さらなる燃
料付着は起き難いが、重ならない部分で燃料付着が発生
する。このように、二つの燃料噴射において、非常に多
量の燃料がピストン７頂面に付着し、また、機関長期使
用によりピストン７頂面にデポジットが付着すると、さ
らに多量の燃料がデポジットに吸収付着される。このよ
うにピストン７頂面に付着する燃料は、ピストン７頂面
温度が十分に高い機関温間時には、点火までに全て気化
して前述の良好な燃料が実現される。
【００１７】しかし、ピストン７頂面温度が比較的低い
機関冷間時に、このような燃料噴射が実施されると、こ
のように多量にピストン７頂面に付着する燃料は、その
一部が点火までに気化せずにピストン７頂面に留まり、
燃料されずに排気行程において気化し、未燃燃料として
排出され排気エミッションを悪化させることになるため
に、請求項１に記載の発明による第１実施例は、機関冷
間時において、通常時の吸気行程燃料噴射時期を進角す
るようになっている。
機関冷間時に、このような燃料噴射が実施されると、こ
のように多量にピストン７頂面に付着する燃料は、その
一部が点火までに気化せずにピストン７頂面に留まり、
燃料されずに排気行程において気化し、未燃燃料として
排出され排気エミッションを悪化させることになるため
に、請求項１に記載の発明による第１実施例は、機関冷
間時において、通常時の吸気行程燃料噴射時期を進角す
るようになっている。
【００１８】それにより、吸気行程燃料噴射時点におけ
る燃料噴射弁８の噴口とピストン７頂面との距離が小さ
くなり、円錐状に噴射される燃料のピストン７頂面上へ
の衝突範囲が狭まるために、前述のピストン７頂面上へ
の燃料付着量が減少し、排気エミッションの悪化を改善
することができる。本実施例は、前述したように燃料噴
射を吸気行程と圧縮行程の二回に分けて行う筒内噴射式
火花点火機関に限定されず、吸気行程にだけ燃料噴射を
実施するものを含み、少なくとも吸気行程に燃料噴射を
実施する筒内噴射式火花点火機関において前述の効果を
得ることができる。
る燃料噴射弁８の噴口とピストン７頂面との距離が小さ
くなり、円錐状に噴射される燃料のピストン７頂面上へ
の衝突範囲が狭まるために、前述のピストン７頂面上へ
の燃料付着量が減少し、排気エミッションの悪化を改善
することができる。本実施例は、前述したように燃料噴
射を吸気行程と圧縮行程の二回に分けて行う筒内噴射式
火花点火機関に限定されず、吸気行程にだけ燃料噴射を
実施するものを含み、少なくとも吸気行程に燃料噴射を
実施する筒内噴射式火花点火機関において前述の効果を
得ることができる。
【００１９】この第１実施例において、吸気行程燃料噴
射時期の進角は、この時の必要燃料量が噴射されるよう
に、実際の燃料噴射開始時期及び燃料噴射終了時期を進
角すること、又は燃料噴射圧力を高めて実質的に燃料噴
射終了時期を早めることにより実現される。
射時期の進角は、この時の必要燃料量が噴射されるよう
に、実際の燃料噴射開始時期及び燃料噴射終了時期を進
角すること、又は燃料噴射圧力を高めて実質的に燃料噴
射終了時期を早めることにより実現される。
【００２０】また、請求項２に記載の発明による第２実
施例では、前述したように燃料噴射を少なくとも吸気行
程と圧縮行程に実施する筒内噴射式火花点火機関におい
て、圧縮行程の燃料噴射期間は、所定量の燃料が点火プ
ラグ２近傍に集中するように機関回転数を考慮して決定
されており（例えば、所定回転数においてクランク角度
３００°から３３０°）、これを変更することはできな
いが、機関冷間時には、図４に示すように、吸気行程の
燃料噴射期間を、その中心クランク角度が圧縮行程の燃
料噴射期間の中心クランク角度（例えば３１５°）と上
死点（クランク角度０°）を境に対称となるように、す
なわち、吸気行程の燃料噴射期間の中心におけるピスト
ン７位置が圧縮行程の燃料噴射期間の中心におけるピス
トン７位置に一致するように進角するようになってい
る。
施例では、前述したように燃料噴射を少なくとも吸気行
程と圧縮行程に実施する筒内噴射式火花点火機関におい
て、圧縮行程の燃料噴射期間は、所定量の燃料が点火プ
ラグ２近傍に集中するように機関回転数を考慮して決定
されており（例えば、所定回転数においてクランク角度
３００°から３３０°）、これを変更することはできな
いが、機関冷間時には、図４に示すように、吸気行程の
燃料噴射期間を、その中心クランク角度が圧縮行程の燃
料噴射期間の中心クランク角度（例えば３１５°）と上
死点（クランク角度０°）を境に対称となるように、す
なわち、吸気行程の燃料噴射期間の中心におけるピスト
ン７位置が圧縮行程の燃料噴射期間の中心におけるピス
トン７位置に一致するように進角するようになってい
る。
【００２１】それにより、吸気行程の燃料噴射期間は進
角されることによって、前述の第１実施例と同様に円錐
状に噴射される燃料のピストン７頂面上への衝突範囲が
狭まるために、前述のピストン７頂面上への燃料付着量
が減少することによって、機関冷間時において点火まで
に気化せず燃焼後においてもピストン７頂面に留まる燃
料が減少し、排気エミッションの悪化を改善できること
に加えて、さらに、圧縮行程の燃料噴射におけるピスト
ン７頂面への燃料衝突位置が図５に点線で示すように完
全に実線で示す吸気行程の燃料衝突位置に含まれ（吸気
行程の燃料噴射量が圧縮行程に比較して少ない場合には
逆に含むようになる）、圧縮行程の燃料噴射では、さら
なる燃料付着は起き難く、ピストン７頂面への全体的な
燃料付着量を従来に比較してかなり減少させることがで
き、排気エミッションの悪化を十分に改善することが可
能となる。
角されることによって、前述の第１実施例と同様に円錐
状に噴射される燃料のピストン７頂面上への衝突範囲が
狭まるために、前述のピストン７頂面上への燃料付着量
が減少することによって、機関冷間時において点火まで
に気化せず燃焼後においてもピストン７頂面に留まる燃
料が減少し、排気エミッションの悪化を改善できること
に加えて、さらに、圧縮行程の燃料噴射におけるピスト
ン７頂面への燃料衝突位置が図５に点線で示すように完
全に実線で示す吸気行程の燃料衝突位置に含まれ（吸気
行程の燃料噴射量が圧縮行程に比較して少ない場合には
逆に含むようになる）、圧縮行程の燃料噴射では、さら
なる燃料付着は起き難く、ピストン７頂面への全体的な
燃料付着量を従来に比較してかなり減少させることがで
き、排気エミッションの悪化を十分に改善することが可
能となる。
【００２２】この第２実施例の変更実施例として、機関
冷間時において、吸気行程の燃料噴射期間を、その噴射
終了におけるピストン７位置が圧縮行程の燃料噴射期間
の噴射開始におけるピストン７位置にほぼ一致するよう
に進角しても、吸気行程の燃料噴射期間を、その噴射開
始におけるピストン７位置が圧縮行程の燃料噴射期間の
噴射終了におけるピストン７位置にほぼ一致するように
進角しても、前述同様な効果を得ることができる。この
ような燃料噴射時期の進角は、実際に燃料噴射開始時期
及び燃料噴射終了時期を進角すること、又は燃料噴射圧
を高めて燃料噴射終了時期を実質的に早めることにより
実現される。
冷間時において、吸気行程の燃料噴射期間を、その噴射
終了におけるピストン７位置が圧縮行程の燃料噴射期間
の噴射開始におけるピストン７位置にほぼ一致するよう
に進角しても、吸気行程の燃料噴射期間を、その噴射開
始におけるピストン７位置が圧縮行程の燃料噴射期間の
噴射終了におけるピストン７位置にほぼ一致するように
進角しても、前述同様な効果を得ることができる。この
ような燃料噴射時期の進角は、実際に燃料噴射開始時期
及び燃料噴射終了時期を進角すること、又は燃料噴射圧
を高めて燃料噴射終了時期を実質的に早めることにより
実現される。
【００２３】さらに、これまで述べたように二つの燃料
噴射期間におけるピストン７位置範囲を一方が他方に完
全に含まれるように重複させなくても、比較的大きく重
複させることで、ピストン７頂面への燃料付着量を減少
させることができ、従来に比較して機関冷間時の排気エ
ミッションの悪化を改善することができる。
噴射期間におけるピストン７位置範囲を一方が他方に完
全に含まれるように重複させなくても、比較的大きく重
複させることで、ピストン７頂面への燃料付着量を減少
させることができ、従来に比較して機関冷間時の排気エ
ミッションの悪化を改善することができる。
【００２４】
【発明の効果】このように、請求項１に記載の発明によ
れば、燃料噴射時期進角手段が、機関冷間時には燃料噴
射時期決定手段により決定される吸気行程燃料噴射時期
を吸気行程中において進角するために、燃料噴射弁の噴
口とピストン頂面との距離が小さくなり、円錐状に噴射
される燃料のピストン頂面上への衝突範囲が比較的小さ
くなって、この時のピストン頂面への燃料付着量を減少
させることができ、燃焼後においてピストン頂面に留ま
る燃料量が少なくなり、これが排気行程において気化し
て未燃燃料として排出されることによる排気エミッショ
ンの悪化を改善することが可能となる。
れば、燃料噴射時期進角手段が、機関冷間時には燃料噴
射時期決定手段により決定される吸気行程燃料噴射時期
を吸気行程中において進角するために、燃料噴射弁の噴
口とピストン頂面との距離が小さくなり、円錐状に噴射
される燃料のピストン頂面上への衝突範囲が比較的小さ
くなって、この時のピストン頂面への燃料付着量を減少
させることができ、燃焼後においてピストン頂面に留ま
る燃料量が少なくなり、これが排気行程において気化し
て未燃燃料として排出されることによる排気エミッショ
ンの悪化を改善することが可能となる。
【００２５】また、請求項２に記載の発明によれば、燃
料噴射時期変更手段が、機関冷間時には第２燃料噴射時
期決定手段により決定される吸気行程燃料噴射時期をピ
ストンストロークにおいて第１燃料噴射時期決定手段に
より決定される同一サイクルの圧縮行程燃料噴射時期と
大きく重複させるように変更するために、この時の吸気
行程燃料噴射と圧縮行程燃料噴射におけるピストン頂面
上の燃料衝突範囲は互いに大きく重複し、圧縮行程燃料
噴射時において、この重複部分には、すでに吸気行程に
噴射された燃料が付着しており、さらなるピストン頂面
への燃料付着は起き難く、全体的なピストン頂面上の燃
料付着量を減少することができ、燃焼後においてピスト
ン頂面に留まる燃料量が少なくなり、これが排気行程に
おいて気化して未燃燃料として排出されることによる排
気エミッションの悪化を改善することが可能となる。
料噴射時期変更手段が、機関冷間時には第２燃料噴射時
期決定手段により決定される吸気行程燃料噴射時期をピ
ストンストロークにおいて第１燃料噴射時期決定手段に
より決定される同一サイクルの圧縮行程燃料噴射時期と
大きく重複させるように変更するために、この時の吸気
行程燃料噴射と圧縮行程燃料噴射におけるピストン頂面
上の燃料衝突範囲は互いに大きく重複し、圧縮行程燃料
噴射時において、この重複部分には、すでに吸気行程に
噴射された燃料が付着しており、さらなるピストン頂面
への燃料付着は起き難く、全体的なピストン頂面上の燃
料付着量を減少することができ、燃焼後においてピスト
ン頂面に留まる燃料量が少なくなり、これが排気行程に
おいて気化して未燃燃料として排出されることによる排
気エミッションの悪化を改善することが可能となる。
【図１】本発明による筒内噴射式火花点火機関の縦断面
図である。
図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】通常時の吸気行程及び圧縮行程の燃料噴射にお
けるピストン頂面への燃料衝突範囲を示す図である。
けるピストン頂面への燃料衝突範囲を示す図である。
【図４】本発明による機関冷間時の燃料噴射制御を説明
するための図である。
するための図である。
【図５】機関冷間時の吸気行程及び圧縮行程の燃料噴射
におけるピストン頂面への燃料衝突範囲を示す図であ
る。
におけるピストン頂面への燃料衝突範囲を示す図であ
る。
１…気筒 ２…点火プラグ ３…吸気通路 ４…吸気弁 ５…排気通路 ６…排気弁 ７…ピストン ８…燃料噴射弁
Claims (2)
- 【請求項１】 気筒上部から気筒内へ燃料を略円錐状に
噴射する燃料噴射弁と、少なくとも吸気行程燃料噴射が
実施されるように各機関運転状態毎の吸気行程燃料噴射
時期を決定する燃料噴射時期決定手段と、機関冷間時に
は前記燃料噴射時期決定手段により決定される吸気行程
燃料噴射時期を吸気行程中において進角する燃料噴射時
期進角手段、とを具備することを特徴とする筒内噴射式
火花点火機関。 - 【請求項２】 気筒上部から気筒内へ燃料を略円錐状に
噴射する燃料噴射弁と、点火栓近傍に着火性の良好な濃
度の混合気を形成するための圧縮行程燃料噴射が実施さ
れるように各機関運転状態毎の圧縮行程燃料噴射時期を
決定する第１燃料噴射時期決定手段と、吸気行程燃料噴
射が実施されるように各機関運転状態毎の吸気行程燃料
噴射時期を決定する第２燃料噴射時期決定手段と、機関
冷間時には前記第２燃料噴射時期決定手段により決定さ
れる吸気行程燃料噴射時期をピストンストロークにおい
て前記第１燃料噴射時期決定手段により決定される同一
サイクルの圧縮行程燃料噴射時期と大きく重複させるよ
うに変更する燃料噴射時期変更手段、とを具備すること
を特徴とする筒内噴射式火花点火機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08049494A JP3189564B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08049494A JP3189564B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286520A true JPH07286520A (ja) | 1995-10-31 |
| JP3189564B2 JP3189564B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=13719862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08049494A Expired - Lifetime JP3189564B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189564B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10212986A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式エンジン |
| EP0875672A2 (en) | 1997-04-28 | 1998-11-04 | Mazda Motor Corporation | Direct fuel injection ignition engine |
| EP1229235B1 (en) * | 2001-01-31 | 2008-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for cylinder injection type internal combustion engine |
| JP2011012555A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JP2012012946A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Mazda Motor Corp | 直噴ガソリンエンジンの制御装置 |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP08049494A patent/JP3189564B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10212986A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式エンジン |
| EP0875672A2 (en) | 1997-04-28 | 1998-11-04 | Mazda Motor Corporation | Direct fuel injection ignition engine |
| US5873344A (en) * | 1997-04-28 | 1999-02-23 | Mazda Motor Corporation | Direct fuel injection ignition engine |
| EP1229235B1 (en) * | 2001-01-31 | 2008-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for cylinder injection type internal combustion engine |
| JP2011012555A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| EP2270324A3 (en) * | 2009-06-30 | 2013-12-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control device for internal combustion engine |
| US9014948B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-04-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control device for internal combustion engine |
| JP2012012946A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Mazda Motor Corp | 直噴ガソリンエンジンの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3189564B2 (ja) | 2001-07-16 |
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