JPH10339219A - 筒内直接噴射式火花点火エンジン - Google Patents
筒内直接噴射式火花点火エンジンInfo
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- JPH10339219A JPH10339219A JP9152475A JP15247597A JPH10339219A JP H10339219 A JPH10339219 A JP H10339219A JP 9152475 A JP9152475 A JP 9152475A JP 15247597 A JP15247597 A JP 15247597A JP H10339219 A JPH10339219 A JP H10339219A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
-
- 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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
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- 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
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
成層燃焼性を高める。 【解決手段】 筒内直接噴射式火花点火エンジン３０に
おいて、シリンダ内にタンブルを生起する吸気ポートを
備え、吸気加熱手段として排気通路４１からの伝熱によ
り吸気を加熱する熱交換器３７を備え、成層燃焼領域に
て切換えバルブ４５を介して排熱回収ダクト３５を開通
させ、均質燃焼領域にて切換えバルブ４５を介して排熱
回収ダクト３５を閉塞する構成とする。
成層燃焼性を高める。 【解決手段】 筒内直接噴射式火花点火エンジン３０に
おいて、シリンダ内にタンブルを生起する吸気ポートを
備え、吸気加熱手段として排気通路４１からの伝熱によ
り吸気を加熱する熱交換器３７を備え、成層燃焼領域に
て切換えバルブ４５を介して排熱回収ダクト３５を開通
させ、均質燃焼領域にて切換えバルブ４５を介して排熱
回収ダクト３５を閉塞する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直接噴射式火
花点火エンジンにおいて、吸気を加熱して燃焼性を改善
する技術に関するものである。
花点火エンジンにおいて、吸気を加熱して燃焼性を改善
する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】点火プラグの近傍に燃料を集める混合気
の成層化をはかるため、シリンダ内にインジェクタ（燃
料噴射弁）を臨ませ、シリンダ内に燃料を直接噴射する
ようにした筒内直接噴射式火花点火エンジンがある。
の成層化をはかるため、シリンダ内にインジェクタ（燃
料噴射弁）を臨ませ、シリンダ内に燃料を直接噴射する
ようにした筒内直接噴射式火花点火エンジンがある。
【０００３】従来の筒内直接噴射式火花点火エンジンと
して、例えば図１６に示すようなものがある（特開平６
−８１６５１号公報、参照）。
して、例えば図１６に示すようなものがある（特開平６
−８１６５１号公報、参照）。
【０００４】これについて説明すると、インジェクタ６
は燃焼室天井壁２０の側部からシリンダ１４内に臨み、
ピストン１の冠部１０に窪むキャビティ１１に向けて燃
料を噴射するようになっている。
は燃焼室天井壁２０の側部からシリンダ１４内に臨み、
ピストン１の冠部１０に窪むキャビティ１１に向けて燃
料を噴射するようになっている。
【０００５】吸気ポート２１がシリンダ１４に沿って直
立して形成されている。直立した吸気ポート２１からシ
リンダ１４内に流入した吸気は、図中矢印で示すよう
に、シリンダ１４に沿って下降した後、ピストン冠部１
０に沿って旋回する逆タンブルＲが生起される。キャビ
ティ１１上において逆タンブルＲと共に旋回する燃料噴
霧は、キャビティ１１に沿って点火プラグ４に向けて上
昇する。これにより、濃混合気を点火プラグ４の近傍に
集める、混合気の成層化がはかれる。
立して形成されている。直立した吸気ポート２１からシ
リンダ１４内に流入した吸気は、図中矢印で示すよう
に、シリンダ１４に沿って下降した後、ピストン冠部１
０に沿って旋回する逆タンブルＲが生起される。キャビ
ティ１１上において逆タンブルＲと共に旋回する燃料噴
霧は、キャビティ１１に沿って点火プラグ４に向けて上
昇する。これにより、濃混合気を点火プラグ４の近傍に
集める、混合気の成層化がはかれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
タンブルは圧縮行程の後半までその勢力が維持されるた
め、吸気温度が低い高回転時等に、圧縮行程の後半でイ
ンジェクタ６から噴射された燃料が気化や霧化混合が不
十分なまま逆タンブルＲと共に点火プラグ４に当たり、
失火等を発生する可能性がある。
うな従来の筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
タンブルは圧縮行程の後半までその勢力が維持されるた
め、吸気温度が低い高回転時等に、圧縮行程の後半でイ
ンジェクタ６から噴射された燃料が気化や霧化混合が不
十分なまま逆タンブルＲと共に点火プラグ４に当たり、
失火等を発生する可能性がある。
【０００７】また、吸気温度が低い高回転時等に、圧縮
行程の後半にインジェクタ６から噴射された燃料がピス
トン冠部に当たって付着し、デポジットが堆積したり、
未燃焼ＨＣが生じ、エミッションの悪化や燃費の増大を
招く等の問題点があった。
行程の後半にインジェクタ６から噴射された燃料がピス
トン冠部に当たって付着し、デポジットが堆積したり、
未燃焼ＨＣが生じ、エミッションの悪化や燃費の増大を
招く等の問題点があった。
【０００８】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
成層燃焼性を高めることを目的とする。
のであり、筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
成層燃焼性を高めることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の筒内直
接噴射式火花点火エンジンは、シリンダ内に吸気を導入
する吸気通路と、シリンダ内に燃料を噴射するインジェ
クタと、シリンダ内の混合気に点火する点火プラグと、
シリンダ内から排気を排出する排気通路とを備え、イン
ジェクタの燃料噴射時期を吸気行程とする均質燃焼領域
と、インジェクタの燃料噴射時期を圧縮行程とする成層
燃焼領域を設定する筒内直接噴射式火花点火エンジンに
おいて、前記シリンダ内にタンブルを生起するタンブル
生起手段と、吸気を加熱する吸気加熱手段と、吸気加熱
手段を介して成層燃焼領域にて均質燃焼領域より吸気温
度を高める制御手段とを備えるものとした。
接噴射式火花点火エンジンは、シリンダ内に吸気を導入
する吸気通路と、シリンダ内に燃料を噴射するインジェ
クタと、シリンダ内の混合気に点火する点火プラグと、
シリンダ内から排気を排出する排気通路とを備え、イン
ジェクタの燃料噴射時期を吸気行程とする均質燃焼領域
と、インジェクタの燃料噴射時期を圧縮行程とする成層
燃焼領域を設定する筒内直接噴射式火花点火エンジンに
おいて、前記シリンダ内にタンブルを生起するタンブル
生起手段と、吸気を加熱する吸気加熱手段と、吸気加熱
手段を介して成層燃焼領域にて均質燃焼領域より吸気温
度を高める制御手段とを備えるものとした。
【００１０】請求項２に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１に記載の発明において、前記吸気
通路としてシリンダ内に吸気を導入する２本の吸気ポー
トを備え、シリンダの中心線を含みクランクシャフトの
回転中心軸と直交する平面をシリンダ中心面Ｃと定義
し、インジェクタと各吸気ポートおよび点火プラグをシ
リンダ中心面Ｃについて略対称的に配置し、前記ピスト
ンとの間で燃焼室を画成する燃焼室天井壁を吸気ポート
が開口する吸気ポート側傾斜面と排気ポートが開口する
排気ポート側傾斜面によって構成し、タンブル生起手段
として吸気ポートを吸気が排気ポート側傾斜面に沿って
下降するようにシリンダ中心線に対して傾斜させるもの
とした。
エンジンは、請求項１に記載の発明において、前記吸気
通路としてシリンダ内に吸気を導入する２本の吸気ポー
トを備え、シリンダの中心線を含みクランクシャフトの
回転中心軸と直交する平面をシリンダ中心面Ｃと定義
し、インジェクタと各吸気ポートおよび点火プラグをシ
リンダ中心面Ｃについて略対称的に配置し、前記ピスト
ンとの間で燃焼室を画成する燃焼室天井壁を吸気ポート
が開口する吸気ポート側傾斜面と排気ポートが開口する
排気ポート側傾斜面によって構成し、タンブル生起手段
として吸気ポートを吸気が排気ポート側傾斜面に沿って
下降するようにシリンダ中心線に対して傾斜させるもの
とした。
【００１１】請求項３に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項２に記載の発明において、前記ピス
トンの冠部にクランクシャフトと平行な円柱面状に窪む
キャビティを形成するものとした。
エンジンは、請求項２に記載の発明において、前記ピス
トンの冠部にクランクシャフトと平行な円柱面状に窪む
キャビティを形成するものとした。
【００１２】請求項４に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１から３のいずれか一つに記載の発
明において、前記エンジンのノッキングを検出するノッ
キング検出手段と、エンジンのノッキングが検出された
場合に吸気加熱手段を介して吸気温度を下げる構成とし
た。
エンジンは、請求項１から３のいずれか一つに記載の発
明において、前記エンジンのノッキングを検出するノッ
キング検出手段と、エンジンのノッキングが検出された
場合に吸気加熱手段を介して吸気温度を下げる構成とし
た。
【００１３】請求項５に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項４に記載の発明において、前記エン
ジンのノッキングが検出された場合に燃料噴射時期を吸
気行程に切換えるとともに混合気を理論空燃比に近づけ
る構成とした。
エンジンは、請求項４に記載の発明において、前記エン
ジンのノッキングが検出された場合に燃料噴射時期を吸
気行程に切換えるとともに混合気を理論空燃比に近づけ
る構成とした。
【００１４】請求項６に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項４に記載の発明において、前記ピス
トンの冠部にインジェクタから噴射される燃料噴霧を受
けるように窪むキャビティを形成し、吸気を各吸気ポー
トの上部に集めるバタフライ式コントロールバルブを備
え、前記エンジンのノッキングが検出された場合に燃料
噴射時期を圧縮行程とするとともにコントロールバルブ
を開く構成とした。
エンジンは、請求項４に記載の発明において、前記ピス
トンの冠部にインジェクタから噴射される燃料噴霧を受
けるように窪むキャビティを形成し、吸気を各吸気ポー
トの上部に集めるバタフライ式コントロールバルブを備
え、前記エンジンのノッキングが検出された場合に燃料
噴射時期を圧縮行程とするとともにコントロールバルブ
を開く構成とした。
【００１５】請求項７に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項４に記載の発明において、前記ピス
トンの冠部にインジェクタから噴射される燃料噴霧を受
けるように窪むキャビティを形成し、各吸気ポートに接
続してシリンダに吸気を導く２本の副通路を備え、コン
トロールバルブを吸気通路の副通路に対する接続部より
上流側に介装し、前記エンジンのノッキングが検出され
た場合に燃料噴射時期を圧縮行程とするとともにコント
ロールバルブを開く構成とした。
エンジンは、請求項４に記載の発明において、前記ピス
トンの冠部にインジェクタから噴射される燃料噴霧を受
けるように窪むキャビティを形成し、各吸気ポートに接
続してシリンダに吸気を導く２本の副通路を備え、コン
トロールバルブを吸気通路の副通路に対する接続部より
上流側に介装し、前記エンジンのノッキングが検出され
た場合に燃料噴射時期を圧縮行程とするとともにコント
ロールバルブを開く構成とした。
【００１６】請求項８に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１から７のいずれか一つに記載の発
明において、前記吸気加熱手段として排気通路からの伝
熱により吸気を加熱する熱交換器と、熱交換器を流れる
吸気量を調節する切換えバルブとを備えるものとした。
エンジンは、請求項１から７のいずれか一つに記載の発
明において、前記吸気加熱手段として排気通路からの伝
熱により吸気を加熱する熱交換器と、熱交換器を流れる
吸気量を調節する切換えバルブとを備えるものとした。
【００１７】
【発明の作用および効果】請求項１に記載の筒内直接噴
射式火花点火エンジンにおいて、成層燃焼領域では、吸
気通路を通ってシリンダ内に吸入された空気がピストン
で圧縮された状態で、燃料がインジェクタから燃焼室に
噴射される。インジェクタから噴射された燃料噴霧は、
シリンダ内に生起されるタンブルにより燃焼室の上部へ
と曲げられ、点火プラグの近傍に集められる。
射式火花点火エンジンにおいて、成層燃焼領域では、吸
気通路を通ってシリンダ内に吸入された空気がピストン
で圧縮された状態で、燃料がインジェクタから燃焼室に
噴射される。インジェクタから噴射された燃料噴霧は、
シリンダ内に生起されるタンブルにより燃焼室の上部へ
と曲げられ、点火プラグの近傍に集められる。
【００１８】しかし、吸気の加熱が行われない場合、イ
ンジェクタから噴射された燃料が気化や霧化混合が不十
分なままタンブルと共に点火プラグに当たると、失火等
を発生する可能性がある。
ンジェクタから噴射された燃料が気化や霧化混合が不十
分なままタンブルと共に点火プラグに当たると、失火等
を発生する可能性がある。
【００１９】本発明はこれに対処して、成層燃焼領域で
吸気加熱手段を介して吸気温度を上昇させるため、イン
ジェクタから噴射された燃料噴霧がタンブルと共に点火
プラグの近傍に到達する過程で、燃料の気化および霧化
混合が十分に行われる。このため、液状の燃料が点火プ
ラグに当たってくすぶりや失火等を招くことを防止でき
る。そして、高濃度の混合気が点火プラグに近づき、混
合気の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。この結
果、未燃焼ＨＣ量を減らし、エミッションを改善すると
ともに、燃費の低減がはかれる。
吸気加熱手段を介して吸気温度を上昇させるため、イン
ジェクタから噴射された燃料噴霧がタンブルと共に点火
プラグの近傍に到達する過程で、燃料の気化および霧化
混合が十分に行われる。このため、液状の燃料が点火プ
ラグに当たってくすぶりや失火等を招くことを防止でき
る。そして、高濃度の混合気が点火プラグに近づき、混
合気の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。この結
果、未燃焼ＨＣ量を減らし、エミッションを改善すると
ともに、燃費の低減がはかれる。
【００２０】また、圧縮行程でインジェクタから噴射さ
れた燃料噴霧は、タンブルにより燃焼室の上部へと曲げ
られることにより、ピストン冠部に当たって付着するこ
とが抑えられ、デポジットが堆積することを防止すると
ともに、未燃焼ＨＣを減らすことができる。
れた燃料噴霧は、タンブルにより燃焼室の上部へと曲げ
られることにより、ピストン冠部に当たって付着するこ
とが抑えられ、デポジットが堆積することを防止すると
ともに、未燃焼ＨＣを減らすことができる。
【００２１】均質燃焼領域で、ピストンが下降する吸入
行程でインジェクタから燃料が噴射され、ピストンが上
昇して点火時期を迎えるまでに燃焼室に均質な混合気が
形成される。
行程でインジェクタから燃料が噴射され、ピストンが上
昇して点火時期を迎えるまでに燃焼室に均質な混合気が
形成される。
【００２２】均質燃焼領域では吸気加熱手段を介して吸
気温度を低くして大気温度に近づけることにより、吸気
充填効率を高め、高出力化がはかられる。均質燃焼領域
ではシリンダ内に均質な混合気が形成されるため、吸気
温度を低くしても、着火が確実に行われるとともに、火
炎の伝播が促され、燃焼性が確保される。この結果、エ
ミッションの悪化や燃費の増大を抑えられる。
気温度を低くして大気温度に近づけることにより、吸気
充填効率を高め、高出力化がはかられる。均質燃焼領域
ではシリンダ内に均質な混合気が形成されるため、吸気
温度を低くしても、着火が確実に行われるとともに、火
炎の伝播が促され、燃焼性が確保される。この結果、エ
ミッションの悪化や燃費の増大を抑えられる。
【００２３】請求項２に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、２本の吸気ポートを通ってシリンダ
内に流入する吸気流は、燃焼室天井壁の排気ポート側傾
斜面およびシリンダに沿って下降した後にピストン冠部
上へと進んで旋回する順タンブルを生起する。
エンジンにおいて、２本の吸気ポートを通ってシリンダ
内に流入する吸気流は、燃焼室天井壁の排気ポート側傾
斜面およびシリンダに沿って下降した後にピストン冠部
上へと進んで旋回する順タンブルを生起する。
【００２４】インジェクタから噴射された燃料噴霧は、
シリンダ内に生起される順タンブルにより燃焼室の上部
へと曲げられて、点火プラグの近傍に集められ、混合気
の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。この結果、
未燃焼ＨＣ量を減らし、エミッションを改善するととも
に、燃費の低減がはかれる。
シリンダ内に生起される順タンブルにより燃焼室の上部
へと曲げられて、点火プラグの近傍に集められ、混合気
の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。この結果、
未燃焼ＨＣ量を減らし、エミッションを改善するととも
に、燃費の低減がはかれる。
【００２５】請求項３に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、ピストンの冠部にクランクシャフト
と平行な円柱面状に窪むキャビティは、順タンブルに沿
って湾曲しているため、順タンブルの勢力を高められ
る。こうして、タンブルの勢力が高められることによ
り、エンジン回転数が低くても、順タンブルの勢力が圧
縮行程の後半まで持続される。このため、インジェクタ
から噴射された燃料噴霧は、シリンダ内に生起されるタ
ンブルにより燃焼室の上部へと曲げられ、濃混合気が点
火プラグの近傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火
が確実に行われる。
エンジンにおいて、ピストンの冠部にクランクシャフト
と平行な円柱面状に窪むキャビティは、順タンブルに沿
って湾曲しているため、順タンブルの勢力を高められ
る。こうして、タンブルの勢力が高められることによ
り、エンジン回転数が低くても、順タンブルの勢力が圧
縮行程の後半まで持続される。このため、インジェクタ
から噴射された燃料噴霧は、シリンダ内に生起されるタ
ンブルにより燃焼室の上部へと曲げられ、濃混合気が点
火プラグの近傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火
が確実に行われる。
【００２６】請求項４に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、エンジンのノッキングが検出された
場合、成層燃焼領域でも吸気加熱手段を介して吸気温度
を低下させてシリンダ内の温度を低下させることによ
り、ノッキングの発生を抑えられる。
エンジンにおいて、エンジンのノッキングが検出された
場合、成層燃焼領域でも吸気加熱手段を介して吸気温度
を低下させてシリンダ内の温度を低下させることによ
り、ノッキングの発生を抑えられる。
【００２７】請求項５に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、エンジンのノッキングが検出された
場合、成層燃焼領域でも吸気加熱手段を介して吸気温度
を低下させてシリンダ内の温度を低下させるとともに、
燃料噴射時期を吸気行程に切換えて、混合気を理論空燃
比に制御することにより、ノッキングの発生を抑えられ
る。
エンジンにおいて、エンジンのノッキングが検出された
場合、成層燃焼領域でも吸気加熱手段を介して吸気温度
を低下させてシリンダ内の温度を低下させるとともに、
燃料噴射時期を吸気行程に切換えて、混合気を理論空燃
比に制御することにより、ノッキングの発生を抑えられ
る。
【００２８】請求項６に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、成層燃焼領域ではコントロールバル
ブが閉弁することにより、吸気流速を高め、シリンダ内
に強いタンブルを生起する。こうして、タンブルの勢力
が高められることにより、エンジン回転数が低くても、
タンブルの勢力が圧縮行程の後半まで持続される。この
ため、インジェクタからピストン冠部に向けて噴射され
た燃料噴霧は、シリンダ内に生起されるタンブルにより
燃焼室の上部へと曲げられ、濃混合気が点火プラグの近
傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火が確実に行わ
れる。
エンジンにおいて、成層燃焼領域ではコントロールバル
ブが閉弁することにより、吸気流速を高め、シリンダ内
に強いタンブルを生起する。こうして、タンブルの勢力
が高められることにより、エンジン回転数が低くても、
タンブルの勢力が圧縮行程の後半まで持続される。この
ため、インジェクタからピストン冠部に向けて噴射され
た燃料噴霧は、シリンダ内に生起されるタンブルにより
燃焼室の上部へと曲げられ、濃混合気が点火プラグの近
傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火が確実に行わ
れる。
【００２９】ノッキングが検出された場合、コントロー
ルバルブが開弁することにより、吸気流速を低くし、シ
リンダ内に生起されるタンブルを弱められる。こうし
て、タンブルが弱められることにより、圧縮行程にイン
ジェクタからキャビティに向けて噴射された燃料がキャ
ビティ上から吸気流によって吹き飛ばされることが抑え
られ、濃混合気を点火プラグの近傍に集める混合気の成
層化がはかれ、着火が確実に行われる。
ルバルブが開弁することにより、吸気流速を低くし、シ
リンダ内に生起されるタンブルを弱められる。こうし
て、タンブルが弱められることにより、圧縮行程にイン
ジェクタからキャビティに向けて噴射された燃料がキャ
ビティ上から吸気流によって吹き飛ばされることが抑え
られ、濃混合気を点火プラグの近傍に集める混合気の成
層化がはかれ、着火が確実に行われる。
【００３０】均質燃焼領域では、コントロールバルブが
開弁することにより、コントロールバルブによって吸気
通路が絞られることなく、エンジンの吸気充填効率を高
められる。
開弁することにより、コントロールバルブによって吸気
通路が絞られることなく、エンジンの吸気充填効率を高
められる。
【００３１】請求項７に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、成層燃焼領域ではコントロールバル
ブが閉弁して多くの燃料が副通路を通過してシリンダ内
に強いタンブルを生起する。こうして、タンブルの勢力
が高められることにより、エンジン回転数が低くても、
タンブルの勢力が圧縮行程の後半まで持続される。この
ため、インジェクタからピストン冠部に向けて噴射され
た燃料噴霧は、シリンダ内に生起されるタンブルにより
燃焼室の上部へと曲げられ、濃混合気が点火プラグの近
傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火が確実に行わ
れる。
エンジンにおいて、成層燃焼領域ではコントロールバル
ブが閉弁して多くの燃料が副通路を通過してシリンダ内
に強いタンブルを生起する。こうして、タンブルの勢力
が高められることにより、エンジン回転数が低くても、
タンブルの勢力が圧縮行程の後半まで持続される。この
ため、インジェクタからピストン冠部に向けて噴射され
た燃料噴霧は、シリンダ内に生起されるタンブルにより
燃焼室の上部へと曲げられ、濃混合気が点火プラグの近
傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火が確実に行わ
れる。
【００３２】ノッキングが検出された場合、コントロー
ルバルブが開弁することにより、吸気流速を低くし、シ
リンダ内に生起されるタンブルを弱められる。こうし
て、タンブルが弱められることにより、圧縮行程にイン
ジェクタからキャビティに向けて噴射された燃料がキャ
ビティ上から吸気流によって吹き飛ばされることが抑え
られ、濃混合気を点火プラグの近傍に集める混合気の成
層化がはかれ、着火が確実に行われる。
ルバルブが開弁することにより、吸気流速を低くし、シ
リンダ内に生起されるタンブルを弱められる。こうし
て、タンブルが弱められることにより、圧縮行程にイン
ジェクタからキャビティに向けて噴射された燃料がキャ
ビティ上から吸気流によって吹き飛ばされることが抑え
られ、濃混合気を点火プラグの近傍に集める混合気の成
層化がはかれ、着火が確実に行われる。
【００３３】均質燃焼領域では、コントロールバルブが
開弁することにより、コントロールバルブによって吸気
通路が絞られることなく、エンジンの吸気充填効率を高
められる。
開弁することにより、コントロールバルブによって吸気
通路が絞られることなく、エンジンの吸気充填効率を高
められる。
【００３４】請求項８に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、吸気を熱交換器を通してシリンダに
導き、排気通路からの伝熱により吸気を加熱することに
より、吸気温度を高められる。
エンジンにおいて、吸気を熱交換器を通してシリンダに
導き、排気通路からの伝熱により吸気を加熱することに
より、吸気温度を高められる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００３６】図１に示すように、エンジン３０の運転を
制御するコントロールユニット４９が設けられる。コン
トロールユニット４９はノッキングセンサ２５によって
ノッキングの検出信号、エンジン負荷およびエンジン回
転数Ｎ等を入力し、後述するように燃料噴射、吸気加熱
等の制御を行う。
制御するコントロールユニット４９が設けられる。コン
トロールユニット４９はノッキングセンサ２５によって
ノッキングの検出信号、エンジン負荷およびエンジン回
転数Ｎ等を入力し、後述するように燃料噴射、吸気加熱
等の制御を行う。
【００３７】図２に示すように、シリンダヘッド１５に
形成された燃焼室天井壁２０とピストン１の間に燃焼室
３が画成される。ピストン１のシリンダ１４における往
復運動はコンロッド（図示せず）を介してクランクシャ
フト（図示せず）の連続回転運動に変換される。
形成された燃焼室天井壁２０とピストン１の間に燃焼室
３が画成される。ピストン１のシリンダ１４における往
復運動はコンロッド（図示せず）を介してクランクシャ
フト（図示せず）の連続回転運動に変換される。
【００３８】ペントルーフ型に傾斜する燃焼室天井壁２
０には２本に分岐する吸気ポート２１と２本の排気ポー
ト２２が互いに対向して開口する。燃焼室天井壁２０の
中央部には点火プラグ４が燃焼室３に臨んでいる。２つ
の吸気バルブ７と２つの排気バルブ８は、点火プラグ４
を挟むようにして互いに対向して設けられる。
０には２本に分岐する吸気ポート２１と２本の排気ポー
ト２２が互いに対向して開口する。燃焼室天井壁２０の
中央部には点火プラグ４が燃焼室３に臨んでいる。２つ
の吸気バルブ７と２つの排気バルブ８は、点火プラグ４
を挟むようにして互いに対向して設けられる。
【００３９】燃焼室天井壁２０にはその側部から燃焼室
３に臨むインジェクタ（燃料噴射弁）６が設けられる。
インジェクタ６は各吸気バルブ７の側方で、かつ各吸気
バルブ７の間に位置して燃焼室３に臨んでいる。
３に臨むインジェクタ（燃料噴射弁）６が設けられる。
インジェクタ６は各吸気バルブ７の側方で、かつ各吸気
バルブ７の間に位置して燃焼室３に臨んでいる。
【００４０】インジェクタ６が開弁するのに伴ってシリ
ンダ１４内に噴射される燃料は、各吸気バルブ７が開か
れるのに伴って吸気ポート２１から吸入されている空気
と混合する。シリンダ１４内に形成された混合気はピス
トン１で圧縮された状態で点火プラグ４を介して燃料が
着火燃焼する。燃焼したガスはピストン１を下降させて
クランクシャフトを介して回転力を取り出した後、ピス
トン１が上昇する排気行程中に排気バルブ８が開かれる
のに伴って各排気ポート２２から排出される。これらの
各行程が連続して繰り返される。
ンダ１４内に噴射される燃料は、各吸気バルブ７が開か
れるのに伴って吸気ポート２１から吸入されている空気
と混合する。シリンダ１４内に形成された混合気はピス
トン１で圧縮された状態で点火プラグ４を介して燃料が
着火燃焼する。燃焼したガスはピストン１を下降させて
クランクシャフトを介して回転力を取り出した後、ピス
トン１が上昇する排気行程中に排気バルブ８が開かれる
のに伴って各排気ポート２２から排出される。これらの
各行程が連続して繰り返される。
【００４１】ここで、シリンダ中心面Ｃをシリンダ１４
の中心線を含み図示しないクランクシャフトの回転中心
軸と直交する平面と定義する。ピストン１と燃焼室天井
壁２０と各吸気ポート２１および各排気ポート２２は、
シリンダ中心面Ｃについて対称的に形成される。これに
より、各吸気ポート２１に均等に分流してシリンダ１４
内に流入する吸気流は、図３に矢印で示すように、燃焼
室天井壁２０の排気ポート側傾斜面２６からシリンダ１
４に沿って下降した後にピストン冠部１０上へと進み、
シリンダ１４の中心線と直交する軸を中心に旋回する順
タンブルＴを生起する。
の中心線を含み図示しないクランクシャフトの回転中心
軸と直交する平面と定義する。ピストン１と燃焼室天井
壁２０と各吸気ポート２１および各排気ポート２２は、
シリンダ中心面Ｃについて対称的に形成される。これに
より、各吸気ポート２１に均等に分流してシリンダ１４
内に流入する吸気流は、図３に矢印で示すように、燃焼
室天井壁２０の排気ポート側傾斜面２６からシリンダ１
４に沿って下降した後にピストン冠部１０上へと進み、
シリンダ１４の中心線と直交する軸を中心に旋回する順
タンブルＴを生起する。
【００４２】本実施形態において、ピストン１の冠部１
０は、シリンダ中心線と直交する平面状に形成される。
０は、シリンダ中心線と直交する平面状に形成される。
【００４３】インジェクタ６の燃料噴射方向は各吸気ポ
ート２１を流れる吸気の流れ方向と略同一方向に設定さ
れる。すなわち、インジェクタ６の噴口中心線Ｆは圧縮
上死点付近にあるピストン冠部１０に対向し、点火プラ
グ４に対向しないように下向きに配置される。インジェ
クタ６から噴射される燃料噴霧はシリンダ中心面Ｃを挟
んで円錐状に拡がる。
ート２１を流れる吸気の流れ方向と略同一方向に設定さ
れる。すなわち、インジェクタ６の噴口中心線Ｆは圧縮
上死点付近にあるピストン冠部１０に対向し、点火プラ
グ４に対向しないように下向きに配置される。インジェ
クタ６から噴射される燃料噴霧はシリンダ中心面Ｃを挟
んで円錐状に拡がる。
【００４４】インジェクタ６はその開弁時期（燃料噴射
時期）と開弁期間（燃料噴射量）がコントロールユニッ
ト４９により運転状態に応じて制御される。
時期）と開弁期間（燃料噴射量）がコントロールユニッ
ト４９により運転状態に応じて制御される。
【００４５】コントロールユニット４９は、図示しない
各センサによって検出された吸入空気量Ｑａとエンジン
回転数Ｎとに基づいて基本噴射量Ｔｐを次式で算出す
る。
各センサによって検出された吸入空気量Ｑａとエンジン
回転数Ｎとに基づいて基本噴射量Ｔｐを次式で算出す
る。
【００４６】 Ｔｐ＝Ｋ・Ｑａ／Ｎ ‥‥（１） ただし、Ｋ；定数 そして、所定のストイキ運転領域で空燃比が理論空燃比
を中心とした狭い範囲に収める一方、所定のリーン運転
領域で希薄混合気による成層燃焼を実現するための空燃
比となるように最終的な燃料噴射量Ｔｉを次式で算出し
て燃料噴射量をフィードバック制御する。
を中心とした狭い範囲に収める一方、所定のリーン運転
領域で希薄混合気による成層燃焼を実現するための空燃
比となるように最終的な燃料噴射量Ｔｉを次式で算出し
て燃料噴射量をフィードバック制御する。
【００４７】 Ｔｉ＝Ｔｐ×α×ＣＯＥＦ＋Ｔｓ …（２） ただし、αは空燃比フィードバック補正係数、ＣＯＥＦ
は冷却水温度補正係数、および成層燃焼のための補正係
数等をパラメータとした各種補正係数の和、Ｔｓは無効
噴射パルス幅である。
は冷却水温度補正係数、および成層燃焼のための補正係
数等をパラメータとした各種補正係数の和、Ｔｓは無効
噴射パルス幅である。
【００４８】コントロールユニット４９は、演算された
燃料噴射量Ｔｉに対応するパルス信号をインジェクタ６
の駆動回路（図示せず）に出力し、インジェクタ６の燃
料噴射制御を行う。
燃料噴射量Ｔｉに対応するパルス信号をインジェクタ６
の駆動回路（図示せず）に出力し、インジェクタ６の燃
料噴射制御を行う。
【００４９】コントロールユニット４９は、図４に示す
マップに基づいてエンジン３０の負荷または回転数Ｎが
所定値以下の成層燃焼領域で、インジェクタ６の開弁時
期である燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧縮行程
の後半に設定し、エンジン３０の負荷または回転数Ｎが
所定値を超えて上昇する均質燃焼領域で、ピストン１が
下降する吸気行程に設定されている。
マップに基づいてエンジン３０の負荷または回転数Ｎが
所定値以下の成層燃焼領域で、インジェクタ６の開弁時
期である燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧縮行程
の後半に設定し、エンジン３０の負荷または回転数Ｎが
所定値を超えて上昇する均質燃焼領域で、ピストン１が
下降する吸気行程に設定されている。
【００５０】コントロールユニット４９は、シリンダ１
４内の混合気の空燃比を成層燃焼領域で理論空燃比より
希薄側に制御する。均質燃焼領域はエンジン負荷または
回転数Ｎが所定値以下の第一均質燃焼領域と、エンジン
負荷または回転数Ｎが所定値を超えて上昇する第二均質
燃焼領域とに分けられる。混合気の空燃比を第一均質燃
焼領域で理論空燃比より希薄側に制御し、第二均質燃焼
領域で理論空燃比またはリッチ側に制御する。
４内の混合気の空燃比を成層燃焼領域で理論空燃比より
希薄側に制御する。均質燃焼領域はエンジン負荷または
回転数Ｎが所定値以下の第一均質燃焼領域と、エンジン
負荷または回転数Ｎが所定値を超えて上昇する第二均質
燃焼領域とに分けられる。混合気の空燃比を第一均質燃
焼領域で理論空燃比より希薄側に制御し、第二均質燃焼
領域で理論空燃比またはリッチ側に制御する。
【００５１】図１に示すように、排気通路４１は、各排
気ポート２２に接続して各気筒から排気を取り出すエキ
ゾーストマニホールド４２と、エキゾーストマニホール
ド４２に接続して排気中のＨＣ，ＣＯの酸化と、ＮＯｘ
の還元が行われる排気触媒コンバータ（図示せず）と、
排気触媒コンバータに接続する排気管４４等を備える。
気ポート２２に接続して各気筒から排気を取り出すエキ
ゾーストマニホールド４２と、エキゾーストマニホール
ド４２に接続して排気中のＨＣ，ＣＯの酸化と、ＮＯｘ
の還元が行われる排気触媒コンバータ（図示せず）と、
排気触媒コンバータに接続する排気管４４等を備える。
【００５２】吸気通路３１は、前述したようにシリンダ
１４に接続する各吸気ポート２１と、各吸気ポート２１
に接続して各気筒に吸気を分配するインテークマニホー
ルド３２と、インテークマニホールド３２のコレクタ部
３３に接続する冷気導入ダクト３４等を備え、図示しな
いエアクリーナから取り込まれた吸気をシリンダ１４に
導くようになっている。冷気導入ダクト３４の途中には
スロットルバルブ３６が介装される。スロットルバルブ
３６はアクチュエータ（図示せず）を介してコントロー
ルユニット４９により運転条件に応じて開閉され、吸入
空気量を調節するようになっている。
１４に接続する各吸気ポート２１と、各吸気ポート２１
に接続して各気筒に吸気を分配するインテークマニホー
ルド３２と、インテークマニホールド３２のコレクタ部
３３に接続する冷気導入ダクト３４等を備え、図示しな
いエアクリーナから取り込まれた吸気をシリンダ１４に
導くようになっている。冷気導入ダクト３４の途中には
スロットルバルブ３６が介装される。スロットルバルブ
３６はアクチュエータ（図示せず）を介してコントロー
ルユニット４９により運転条件に応じて開閉され、吸入
空気量を調節するようになっている。
【００５３】冷気導入ダクト３４の途中にはスロットル
バルブ３６より下流側に切換えバルブ４５が介装され
る。吸気加熱手段として、冷気導入ダクト３４から分岐
して切換えバルブ４５を迂回する吸気を導く排熱回収ダ
クト３５が配設され、排熱回収ダクト３５の途中に熱交
換器３７が設けられる。熱交換器３７は触媒コンバータ
４３等のまわりを覆い、触媒コンバータ４３の内外を流
れる排気と吸気の熱交換を促すようになっている。すな
わち、吸気は図中矢印で示すように熱交換器３７を介し
て触媒コンバータ４３の外側を流れる過程で、触媒コン
バータ４３等からの伝熱により排気の熱を吸収して、温
度上昇するようになっている。
バルブ３６より下流側に切換えバルブ４５が介装され
る。吸気加熱手段として、冷気導入ダクト３４から分岐
して切換えバルブ４５を迂回する吸気を導く排熱回収ダ
クト３５が配設され、排熱回収ダクト３５の途中に熱交
換器３７が設けられる。熱交換器３７は触媒コンバータ
４３等のまわりを覆い、触媒コンバータ４３の内外を流
れる排気と吸気の熱交換を促すようになっている。すな
わち、吸気は図中矢印で示すように熱交換器３７を介し
て触媒コンバータ４３の外側を流れる過程で、触媒コン
バータ４３等からの伝熱により排気の熱を吸収して、温
度上昇するようになっている。
【００５４】切換えバルブ４５はシャフト４６によって
回動可能に支持される。切換えバルブ４５は冷気導入ダ
クト３４を開通させ排熱回収ダクト３５を閉塞する閉位
置と、冷気導入ダクト３４を閉塞し排熱回収ダクト３５
を開通させる開位置と、冷気導入ダクト３４と排熱回収
ダクト３５の両方を開通させる半開位置とを有する。
回動可能に支持される。切換えバルブ４５は冷気導入ダ
クト３４を開通させ排熱回収ダクト３５を閉塞する閉位
置と、冷気導入ダクト３４を閉塞し排熱回収ダクト３５
を開通させる開位置と、冷気導入ダクト３４と排熱回収
ダクト３５の両方を開通させる半開位置とを有する。
【００５５】シャフト４６を回動させて切換えバルブ４
５を開閉駆動するアクチュエータ４８が設けられる。ア
クチュエータ４８の作動を制御するコントロールユニッ
ト４９は、図４に示すように、成層燃焼領域に切換えバ
ルブ４５を開位置に駆動して吸気の加熱を行う一方、均
質燃焼領域に切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気
の加熱を停止する。
５を開閉駆動するアクチュエータ４８が設けられる。ア
クチュエータ４８の作動を制御するコントロールユニッ
ト４９は、図４に示すように、成層燃焼領域に切換えバ
ルブ４５を開位置に駆動して吸気の加熱を行う一方、均
質燃焼領域に切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気
の加熱を停止する。
【００５６】エンジン３０のシリンダブロック１６には
ノッキングセンサ２５が設けられる。ノッキングセンサ
２５によってエンジン３０のノッキングが検出された場
合、コントロールユニット４９は成層燃焼領域でも切換
えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱を停止する
とともに、燃料噴射時期をピストン１が下降する吸気行
程に切換える。
ノッキングセンサ２５が設けられる。ノッキングセンサ
２５によってエンジン３０のノッキングが検出された場
合、コントロールユニット４９は成層燃焼領域でも切換
えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱を停止する
とともに、燃料噴射時期をピストン１が下降する吸気行
程に切換える。
【００５７】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００５８】図５に示すように、各吸気バルブ７が開か
れるのに伴って各吸気ポート２１からシリンダ１４内に
空気が吸入される。均質燃焼領域ではピストン１が下降
する吸入行程でインジェクタ６が開弁し、成層燃焼領域
ではピストン１が上昇する圧縮行程の後半にインジェク
タ６が開弁し、インジェクタ６から燃料噴霧が燃焼室３
に噴射される。
れるのに伴って各吸気ポート２１からシリンダ１４内に
空気が吸入される。均質燃焼領域ではピストン１が下降
する吸入行程でインジェクタ６が開弁し、成層燃焼領域
ではピストン１が上昇する圧縮行程の後半にインジェク
タ６が開弁し、インジェクタ６から燃料噴霧が燃焼室３
に噴射される。
【００５９】各吸気ポート２１を通ってシリンダ１４内
に吸入された空気がピストン１で圧縮された状態で、点
火プラグ４を介して燃料を着火燃焼させる。燃焼したガ
スはピストン１を下降させてクランクシャフトを介して
回転力を取り出した後、ピストン１が上昇する排気行程
中に排気バルブ８が開かれるのに伴って各排気ポート２
２から排出される。これらの各行程が連続して繰り返さ
れる。
に吸入された空気がピストン１で圧縮された状態で、点
火プラグ４を介して燃料を着火燃焼させる。燃焼したガ
スはピストン１を下降させてクランクシャフトを介して
回転力を取り出した後、ピストン１が上昇する排気行程
中に排気バルブ８が開かれるのに伴って各排気ポート２
２から排出される。これらの各行程が連続して繰り返さ
れる。
【００６０】各吸気ポート２１からシリンダ１４内に流
入する吸気流は、図３、図５に矢印で示すように、燃焼
室天井壁２０の排気ポート側傾斜面２６からシリンダ１
４に沿って下降した後にピストン冠部１０上へと進み、
シリンダ１４の中心線と直交する軸を中心に旋回する順
タンブルＴを生起する。
入する吸気流は、図３、図５に矢印で示すように、燃焼
室天井壁２０の排気ポート側傾斜面２６からシリンダ１
４に沿って下降した後にピストン冠部１０上へと進み、
シリンダ１４の中心線と直交する軸を中心に旋回する順
タンブルＴを生起する。
【００６１】エンジン３０の負荷または回転数Ｎが所定
値以下の成層燃焼領域で、図３、図５に示すように、ピ
ストン１が上昇する圧縮行程の後半にインジェクタ６か
ら燃料が噴射される。前述したように吸気行程でシリン
ダ１４内に生起された順タンブルＴは圧縮行程の後半ま
で持続しているため、インジェクタ６からピストン冠部
１０に向けて噴射された燃料噴霧は、シリンダ１４内に
生起される順タンブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げ
られ、点火プラグ４の近傍に集められる。
値以下の成層燃焼領域で、図３、図５に示すように、ピ
ストン１が上昇する圧縮行程の後半にインジェクタ６か
ら燃料が噴射される。前述したように吸気行程でシリン
ダ１４内に生起された順タンブルＴは圧縮行程の後半ま
で持続しているため、インジェクタ６からピストン冠部
１０に向けて噴射された燃料噴霧は、シリンダ１４内に
生起される順タンブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げ
られ、点火プラグ４の近傍に集められる。
【００６２】しかし、吸気の加熱が行われない場合、イ
ンジェクタ６から噴射された燃料が気化や霧化混合が不
十分なまま順タンブルＴと共に点火プラグ４に当たり、
失火等を発生する可能性がある。
ンジェクタ６から噴射された燃料が気化や霧化混合が不
十分なまま順タンブルＴと共に点火プラグ４に当たり、
失火等を発生する可能性がある。
【００６３】本発明はこれに対処して、エンジン３０の
負荷または回転数Ｎが所定値以下の成層燃焼領域で切換
えバルブ４５を開位置に駆動して吸気の加熱を行うこと
により、各吸気ポート２１からシリンダ１４内に流入す
る吸気温度が上昇しているため、インジェクタ６から噴
射された燃料噴霧が順タンブルＴと共に点火プラグ４の
近傍に到達する過程で、燃料の気化および霧化混合が十
分に行われる。このため、液状の燃料が点火プラグ４に
当たってくすぶりや失火等を招くことを防止できる。そ
して、高濃度の混合気が点火プラグ４に近づき、混合気
の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。
負荷または回転数Ｎが所定値以下の成層燃焼領域で切換
えバルブ４５を開位置に駆動して吸気の加熱を行うこと
により、各吸気ポート２１からシリンダ１４内に流入す
る吸気温度が上昇しているため、インジェクタ６から噴
射された燃料噴霧が順タンブルＴと共に点火プラグ４の
近傍に到達する過程で、燃料の気化および霧化混合が十
分に行われる。このため、液状の燃料が点火プラグ４に
当たってくすぶりや失火等を招くことを防止できる。そ
して、高濃度の混合気が点火プラグ４に近づき、混合気
の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。
【００６４】また、圧縮行程の後半でインジェクタ６か
らピストン冠部１０に向けて噴射された燃料噴霧は、順
タンブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げられることに
より、ピストン冠部１０に当たって付着することが抑え
られ、デポジットが堆積することを防止するとともに、
未燃焼ＨＣが生じることを防止でき、エミッションの悪
化や燃費の増大を回避できる。
らピストン冠部１０に向けて噴射された燃料噴霧は、順
タンブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げられることに
より、ピストン冠部１０に当たって付着することが抑え
られ、デポジットが堆積することを防止するとともに、
未燃焼ＨＣが生じることを防止でき、エミッションの悪
化や燃費の増大を回避できる。
【００６５】一方、エンジン３０の負荷が所定値を超え
て上昇する均質燃焼領域で、ピストン１が下降する吸入
行程でインジェクタ６から燃料が噴射され、ピストン１
が上昇して点火時期を迎えるまでに燃焼室３に均質な混
合気が形成される。
て上昇する均質燃焼領域で、ピストン１が下降する吸入
行程でインジェクタ６から燃料が噴射され、ピストン１
が上昇して点火時期を迎えるまでに燃焼室３に均質な混
合気が形成される。
【００６６】均質燃焼領域では吸気を切換えバルブ４５
を介して排熱回収ダクト３５を通さずにシリンダ１４に
導き、吸気の加熱を行わない。こうして均質燃焼領域で
は成層燃焼領域より吸気温度を低くして大気温度に近づ
けることにより、吸気充填効率を高め、高出力化がはか
られる。均質燃焼領域ではシリンダ１４内に均質な混合
気が形成されるため、吸気温度を低くしても、着火が確
実に行われるとともに、火炎の伝播が促され、燃焼性が
確保される。この結果、エミッションの悪化や燃費の増
大を抑えられる。
を介して排熱回収ダクト３５を通さずにシリンダ１４に
導き、吸気の加熱を行わない。こうして均質燃焼領域で
は成層燃焼領域より吸気温度を低くして大気温度に近づ
けることにより、吸気充填効率を高め、高出力化がはか
られる。均質燃焼領域ではシリンダ１４内に均質な混合
気が形成されるため、吸気温度を低くしても、着火が確
実に行われるとともに、火炎の伝播が促され、燃焼性が
確保される。この結果、エミッションの悪化や燃費の増
大を抑えられる。
【００６７】ノッキングセンサ２５によってエンジン３
０のノッキングが検出された場合、成層燃焼領域でも切
換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱を停止す
るとともに、燃料噴射時期をピストン１が下降する吸気
行程に切換える。これにより、吸気温度を大気温度とし
て、シリンダ１４内の温度を低下させることにより、ノ
ッキングの発生を抑えられる。
０のノッキングが検出された場合、成層燃焼領域でも切
換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱を停止す
るとともに、燃料噴射時期をピストン１が下降する吸気
行程に切換える。これにより、吸気温度を大気温度とし
て、シリンダ１４内の温度を低下させることにより、ノ
ッキングの発生を抑えられる。
【００６８】次に、図６に示す実施形態について説明す
る。なお、図３との対応部分には同一符号を付す。
る。なお、図３との対応部分には同一符号を付す。
【００６９】ピストン冠部１０に溝状に窪むキャビティ
５１が形成される。キャビティ５１はクランクシャフト
と平行な溝状に形成される。すなわち、キャビティ５１
はペントルーフ状に傾斜する燃焼室天井壁２０に対向す
るように窪む。
５１が形成される。キャビティ５１はクランクシャフト
と平行な溝状に形成される。すなわち、キャビティ５１
はペントルーフ状に傾斜する燃焼室天井壁２０に対向す
るように窪む。
【００７０】図７に示すように、ピストン冠部１０には
２条の凸部５２が直線状に延び、キャビティ５１は各凸
部５２の間に直線状に延びる。
２条の凸部５２が直線状に延び、キャビティ５１は各凸
部５２の間に直線状に延びる。
【００７１】図６に示すように、キャビティ５１は円柱
面状に窪む。キャビティ５１はその断面の曲率半径がシ
リンダ１４の半径と略等しくなるように形成される。
面状に窪む。キャビティ５１はその断面の曲率半径がシ
リンダ１４の半径と略等しくなるように形成される。
【００７２】ピストン冠部１０の外周部５３はシリンダ
１４の中心線に直交する平面状に形成される。外周部５
３は、ピストン１が圧縮上死点に到達するときに、燃焼
室天井壁２０との間で吸気を圧縮し、燃焼室３の中央部
に向かうスキッシュを生起するようになっている。
１４の中心線に直交する平面状に形成される。外周部５
３は、ピストン１が圧縮上死点に到達するときに、燃焼
室天井壁２０との間で吸気を圧縮し、燃焼室３の中央部
に向かうスキッシュを生起するようになっている。
【００７３】以上のように構成され、各吸気ポート２１
からシリンダ１４内に流入する吸気流は、図６に矢印で
示すように、燃焼室天井壁２０の排気ポート側傾斜面２
６からシリンダ１４に沿って下降した後にピストン冠部
１０上へと進み、シリンダ１４の中心線と直交する軸を
中心に旋回する順タンブルＴを生起する。
からシリンダ１４内に流入する吸気流は、図６に矢印で
示すように、燃焼室天井壁２０の排気ポート側傾斜面２
６からシリンダ１４に沿って下降した後にピストン冠部
１０上へと進み、シリンダ１４の中心線と直交する軸を
中心に旋回する順タンブルＴを生起する。
【００７４】しかし、燃焼室３の形状によっては、エン
ジン回転数が低く、吸気流速が低くなると、シリンダ１
４に生起される順タンブルＴの勢力が弱まると、燃焼室
３の上下部で渦が崩壊し、双渦流となる可能性がある。
このため、インジェクタ６から噴射された燃料噴霧が順
タンブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げられず、ピス
トン冠部１０へと拡散してしまい、安定した成層燃焼が
行われない可能性がある。
ジン回転数が低く、吸気流速が低くなると、シリンダ１
４に生起される順タンブルＴの勢力が弱まると、燃焼室
３の上下部で渦が崩壊し、双渦流となる可能性がある。
このため、インジェクタ６から噴射された燃料噴霧が順
タンブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げられず、ピス
トン冠部１０へと拡散してしまい、安定した成層燃焼が
行われない可能性がある。
【００７５】本発明はこれに対処して、キャビティ５１
が順タンブルＴに沿って湾曲する曲面によって形成され
ているため、順タンブルＴの勢力を高められ、エンジン
回転数が低くても、順タンブルＴの勢力が圧縮行程の後
半まで持続される。このため、インジェクタ６からピス
トン冠部１０に向けて噴射された燃料噴霧は、シリンダ
１４内に生起される順タンブルＴにより燃焼室３の上部
へと曲げられ、濃混合気が点火プラグ４の近傍に集まる
混合気の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。
が順タンブルＴに沿って湾曲する曲面によって形成され
ているため、順タンブルＴの勢力を高められ、エンジン
回転数が低くても、順タンブルＴの勢力が圧縮行程の後
半まで持続される。このため、インジェクタ６からピス
トン冠部１０に向けて噴射された燃料噴霧は、シリンダ
１４内に生起される順タンブルＴにより燃焼室３の上部
へと曲げられ、濃混合気が点火プラグ４の近傍に集まる
混合気の成層化がはかれ、着火が確実に行われる。
【００７６】次に、図８、図９に示す実施形態について
説明する。なお、図２、図３との対応部分には同一符号
を付す。
説明する。なお、図２、図３との対応部分には同一符号
を付す。
【００７７】ピストン１の冠部１０には、その中央部に
ルーフ状に隆起する凸部６２が形成されるとともに、皿
状に窪むキャビティ６１が形成される。
ルーフ状に隆起する凸部６２が形成されるとともに、皿
状に窪むキャビティ６１が形成される。
【００７８】図１０に示すように、キャビティ６１はシ
リンダ１４の中心線についてインジェクタ６側に偏心し
た円形の断面を持ち、シリンダ１４の中心線に直交する
平面状をした底面６３と、円錐面状をした側壁６４によ
って画成される。
リンダ１４の中心線についてインジェクタ６側に偏心し
た円形の断面を持ち、シリンダ１４の中心線に直交する
平面状をした底面６３と、円錐面状をした側壁６４によ
って画成される。
【００７９】ピストン１の冠部は凸部３２によって燃焼
室天井壁２０に沿ってルーフ状に傾斜する。キャビティ
６１は凸部６２の稜線の中央部を削除するようにして窪
んでいる。これにより、ピストン１が上死点に到達する
とき、ピストン１と燃焼室天井壁２０の間に画成される
燃焼室３の容積をキャビティ６１に集中させて、高い圧
縮比が得られる。
室天井壁２０に沿ってルーフ状に傾斜する。キャビティ
６１は凸部６２の稜線の中央部を削除するようにして窪
んでいる。これにより、ピストン１が上死点に到達する
とき、ピストン１と燃焼室天井壁２０の間に画成される
燃焼室３の容積をキャビティ６１に集中させて、高い圧
縮比が得られる。
【００８０】インジェクタ６の燃料噴射方向は、キャビ
ティ６１に対向し、各吸気ポート２１を流れる吸気の流
れ方向と略同一方向に設定される。
ティ６１に対向し、各吸気ポート２１を流れる吸気の流
れ方向と略同一方向に設定される。
【００８１】シリンダ１４内に生起される吸気旋回流の
勢力を調節するため、バタフライ式の吸気コントロール
バルブ６５が各吸気ポート２１の分岐点より上流側に介
装される。長円盤状をしたコントロールバルブ６５は、
図１１に示すように、その閉位置で吸気通路３１の上部
に位置して開口する切欠き部６６が形成される。
勢力を調節するため、バタフライ式の吸気コントロール
バルブ６５が各吸気ポート２１の分岐点より上流側に介
装される。長円盤状をしたコントロールバルブ６５は、
図１１に示すように、その閉位置で吸気通路３１の上部
に位置して開口する切欠き部６６が形成される。
【００８２】図１に示すコントロールバルブ６５のシャ
フト６７にアクチューエータ（図示せず）が連結され
る。コントロールユニット４９は前記図４のマップに基
づいてエンジンの負荷および回転数が所定値以下の成層
燃焼領域ではコントロールバルブ６５を閉弁し、均質燃
焼領域ではコントロールバルブ６５を開弁する。コント
ロールユニット４９は、ノッキングセンサ２５によって
エンジン３０のノッキングが検出された場合、成層燃焼
領域でも切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加
熱を停止するとともに、コントロールバルブ６５を閉位
置に駆動して、燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧
縮行程の後半に保つ。
フト６７にアクチューエータ（図示せず）が連結され
る。コントロールユニット４９は前記図４のマップに基
づいてエンジンの負荷および回転数が所定値以下の成層
燃焼領域ではコントロールバルブ６５を閉弁し、均質燃
焼領域ではコントロールバルブ６５を開弁する。コント
ロールユニット４９は、ノッキングセンサ２５によって
エンジン３０のノッキングが検出された場合、成層燃焼
領域でも切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加
熱を停止するとともに、コントロールバルブ６５を閉位
置に駆動して、燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧
縮行程の後半に保つ。
【００８３】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００８４】成層燃焼領域では、コントロールバルブ６
５が閉弁することにより、各吸気ポート２１の上部から
シリンダ１４内に導入される吸気流速を高め、図１２に
示すように、シリンダ１４内に強い順タンブルＴを生起
する。こうして、順タンブルＴの勢力が高められること
により、エンジン回転数が低くても、順タンブルＴの勢
力が圧縮行程の後半まで持続される。このため、インジ
ェクタ６からピストン冠部１０に向けて噴射された燃料
噴霧は、シリンダ１４内に生起される順タンブルＴによ
り燃焼室３の上部へと曲げられ、濃混合気が点火プラグ
４の近傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火が確実
に行われる。
５が閉弁することにより、各吸気ポート２１の上部から
シリンダ１４内に導入される吸気流速を高め、図１２に
示すように、シリンダ１４内に強い順タンブルＴを生起
する。こうして、順タンブルＴの勢力が高められること
により、エンジン回転数が低くても、順タンブルＴの勢
力が圧縮行程の後半まで持続される。このため、インジ
ェクタ６からピストン冠部１０に向けて噴射された燃料
噴霧は、シリンダ１４内に生起される順タンブルＴによ
り燃焼室３の上部へと曲げられ、濃混合気が点火プラグ
４の近傍に集まる混合気の成層化がはかれ、着火が確実
に行われる。
【００８５】ノッキングが検出された場合、成層燃焼領
域でも切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱
を停止するとともに、コントロールバルブ６５を閉位置
に駆動して、燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧縮
行程の後半に保つ。
域でも切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱
を停止するとともに、コントロールバルブ６５を閉位置
に駆動して、燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧縮
行程の後半に保つ。
【００８６】コントロールバルブ６５が開弁することに
より、各吸気ポート２１からシリンダ１４内に導入され
る吸気流速を低くし、図１３に示すように、シリンダ１
４内に弱い順タンブルＴを生起する。こうして、順タン
ブルＴの勢力が弱められることにより、圧縮行程の後半
にインジェクタ６からキャビティ３５に向けて噴射され
た燃料がキャビティ３５上から吸気流によって吹き飛ば
されることが抑えられ、濃混合気を点火プラグ４の点火
部の近傍に集める混合気の成層化がはかれる。
より、各吸気ポート２１からシリンダ１４内に導入され
る吸気流速を低くし、図１３に示すように、シリンダ１
４内に弱い順タンブルＴを生起する。こうして、順タン
ブルＴの勢力が弱められることにより、圧縮行程の後半
にインジェクタ６からキャビティ３５に向けて噴射され
た燃料がキャビティ３５上から吸気流によって吹き飛ば
されることが抑えられ、濃混合気を点火プラグ４の点火
部の近傍に集める混合気の成層化がはかれる。
【００８７】均質燃焼領域では、コントロールバルブ６
５が開弁することにより、吸気通路３１がコントロール
バルブ６５によって絞られることがなく、エンジンの吸
気充填効率を高められる。
５が開弁することにより、吸気通路３１がコントロール
バルブ６５によって絞られることがなく、エンジンの吸
気充填効率を高められる。
【００８８】次に、図１４、図１５に示す実施形態につ
いて説明する。なお、図８、図９との対応部分には同一
符号を付す。
いて説明する。なお、図８、図９との対応部分には同一
符号を付す。
【００８９】各吸気ポート２１の途中には各副通路７１
が接続される。各副通路７１の出口は各吸気ポート２１
の上面に開口し、図１４の平面図上において各吸気ポー
ト２１と平行に延びるように配置される。すなわち、各
副通路７１の出口は、ピストン１は燃焼室天井壁２０の
排気ポート側傾斜面２６に連接するシリンダ１４に対向
するように形成される。これにより、各副通路７１から
各吸気ポート２１を経てシリンダ１４内に流入する吸気
はシリンダ１４の中心線と直交する軸を中心に旋回する
順タンブルＴを生起する。
が接続される。各副通路７１の出口は各吸気ポート２１
の上面に開口し、図１４の平面図上において各吸気ポー
ト２１と平行に延びるように配置される。すなわち、各
副通路７１の出口は、ピストン１は燃焼室天井壁２０の
排気ポート側傾斜面２６に連接するシリンダ１４に対向
するように形成される。これにより、各副通路７１から
各吸気ポート２１を経てシリンダ１４内に流入する吸気
はシリンダ１４の中心線と直交する軸を中心に旋回する
順タンブルＴを生起する。
【００９０】各副通路７１の出口断面積は吸気ポート２
１のスロート部断面積より所定の比率で小さく形成され
る。
１のスロート部断面積より所定の比率で小さく形成され
る。
【００９１】運転条件に応じて各副通路７１に分流する
吸気量を調節する流量調節手段として、各吸気ポート２
１の分岐部２２より上流側かつ副通路７１の入口より下
流側の吸気通路５にはバタフライ式のコントロールバル
ブ７５が介装される。すなわち、副通路７１はコントロ
ールバルブ７５を迂回する吸気を吸気ポート２１のスロ
ート部に導くようになっている。コントロールバルブ７
５が吸気ポート２１を遮蔽することにより、吸気の略全
量が副通路７１を通ってシリンダ１４内に吸入され、シ
リンダ１４内に強い順タンブルＴを生起する。
吸気量を調節する流量調節手段として、各吸気ポート２
１の分岐部２２より上流側かつ副通路７１の入口より下
流側の吸気通路５にはバタフライ式のコントロールバル
ブ７５が介装される。すなわち、副通路７１はコントロ
ールバルブ７５を迂回する吸気を吸気ポート２１のスロ
ート部に導くようになっている。コントロールバルブ７
５が吸気ポート２１を遮蔽することにより、吸気の略全
量が副通路７１を通ってシリンダ１４内に吸入され、シ
リンダ１４内に強い順タンブルＴを生起する。
【００９２】円盤状をしたコントロールバルブ７５は、
吸気ポート２１にシャフト７７を介して回転可能に収装
される。シャフト７７は図示しないクランクシャフトと
平行に延びている。シャフト７７は図示しないアクチュ
エータを介して回動する。
吸気ポート２１にシャフト７７を介して回転可能に収装
される。シャフト７７は図示しないクランクシャフトと
平行に延びている。シャフト７７は図示しないアクチュ
エータを介して回動する。
【００９３】図１に示すコントロールユニット４９は前
記図４のマップに基づいてエンジンの負荷および回転数
が所定値以下の成層燃焼領域ではコントロールバルブ７
５を閉弁し、均質燃焼領域ではコントロールバルブ７５
を開弁する。コントロールユニット４９は、ノッキング
センサ２５によってエンジン３０のノッキングが検出さ
れた場合、成層燃焼領域でも切換えバルブ４５を閉位置
に駆動して吸気の加熱を停止するとともに、コントロー
ルバルブ７５を閉位置に駆動して、燃料噴射時期をピス
トン１が上昇する圧縮行程の後半に保つ。
記図４のマップに基づいてエンジンの負荷および回転数
が所定値以下の成層燃焼領域ではコントロールバルブ７
５を閉弁し、均質燃焼領域ではコントロールバルブ７５
を開弁する。コントロールユニット４９は、ノッキング
センサ２５によってエンジン３０のノッキングが検出さ
れた場合、成層燃焼領域でも切換えバルブ４５を閉位置
に駆動して吸気の加熱を停止するとともに、コントロー
ルバルブ７５を閉位置に駆動して、燃料噴射時期をピス
トン１が上昇する圧縮行程の後半に保つ。
【００９４】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００９５】成層燃焼領域では、コントロールバルブ７
５が閉弁することにより、吸気の大部分が各副通路７１
を通過して吸気ポート２１からシリンダ１４内に導入さ
れる吸気流速を高め、シリンダ１４内に強い順タンブル
Ｔを生起する。こうして、順タンブルＴの勢力が高めら
れることにより、エンジン回転数が低くても、順タンブ
ルＴの勢力が圧縮行程の後半まで持続される。このた
め、インジェクタ６からピストン冠部１０に向けて噴射
された燃料噴霧は、シリンダ１４内に生起される順タン
ブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げられ、濃混合気が
点火プラグ４の近傍に集まる混合気の成層化がはかれ、
着火が確実に行われる。
５が閉弁することにより、吸気の大部分が各副通路７１
を通過して吸気ポート２１からシリンダ１４内に導入さ
れる吸気流速を高め、シリンダ１４内に強い順タンブル
Ｔを生起する。こうして、順タンブルＴの勢力が高めら
れることにより、エンジン回転数が低くても、順タンブ
ルＴの勢力が圧縮行程の後半まで持続される。このた
め、インジェクタ６からピストン冠部１０に向けて噴射
された燃料噴霧は、シリンダ１４内に生起される順タン
ブルＴにより燃焼室３の上部へと曲げられ、濃混合気が
点火プラグ４の近傍に集まる混合気の成層化がはかれ、
着火が確実に行われる。
【００９６】ノッキングが検出された場合、成層燃焼領
域でも切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱
を停止するとともに、コントロールバルブ７５を閉位置
に駆動して、燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧縮
行程の後半に保つ。コントロールバルブ７５が開弁する
ことにより、各吸気ポート２１からシリンダ１４内に導
入される吸気流速を低くし、シリンダ１４内に弱い順タ
ンブルＴを生起する。こうして、順タンブルＴの勢力が
弱められることにより、圧縮行程の後半にインジェクタ
６からキャビティ３５に向けて噴射された燃料がキャビ
ティ３５上から吸気流によって吹き飛ばされることが抑
えられ、濃混合気を点火プラグ４の点火部の近傍に集め
る混合気の成層化がはかれる。
域でも切換えバルブ４５を閉位置に駆動して吸気の加熱
を停止するとともに、コントロールバルブ７５を閉位置
に駆動して、燃料噴射時期をピストン１が上昇する圧縮
行程の後半に保つ。コントロールバルブ７５が開弁する
ことにより、各吸気ポート２１からシリンダ１４内に導
入される吸気流速を低くし、シリンダ１４内に弱い順タ
ンブルＴを生起する。こうして、順タンブルＴの勢力が
弱められることにより、圧縮行程の後半にインジェクタ
６からキャビティ３５に向けて噴射された燃料がキャビ
ティ３５上から吸気流によって吹き飛ばされることが抑
えられ、濃混合気を点火プラグ４の点火部の近傍に集め
る混合気の成層化がはかれる。
【００９７】均質燃焼領域では、コントロールバルブ６
５が開弁することにより、吸気通路３１がコントロール
バルブ６５によって絞られることがなく、エンジンの吸
気充填効率を高められる。
５が開弁することにより、吸気通路３１がコントロール
バルブ６５によって絞られることがなく、エンジンの吸
気充填効率を高められる。
【図１】本発明の実施形態を示すエンジンのシステム
図。
図。
【図２】同じくエンジンの概略平面図。
【図３】同じくエンジンの概略断面図。
【図４】同じく運転条件に応じて燃焼方式と吸気加熱領
域を設定した特性図。
域を設定した特性図。
【図５】同じく吸気加熱を行った場合の成層燃焼時の燃
料の運動を示す模式図。
料の運動を示す模式図。
【図６】他の実施形態におけるエンジンの概略平面図。
【図７】同じくエンジンの概略断面図。
【図８】さらに他の実施形態におけるエンジンの概略平
面図。
面図。
【図９】同じくエンジンの概略断面図。
【図１０】同じくピストン冠部の平面図。
【図１１】同じくコントロールバルブ等の断面図。
【図１２】同じく吸気加熱を行った場合の成層燃焼時の
燃料の運動を示す模式図。
燃料の運動を示す模式図。
【図１３】同じく吸気加熱を行わない場合の成層燃焼時
の燃料の運動を示す模式図。
の燃料の運動を示す模式図。
【図１４】さらに他の実施形態におけるエンジンの概略
平面図。
平面図。
【図１５】同じくエンジンの概略断面図。
【図１６】従来例を示すエンジンの概略断面図。
【符号の説明】 １ ピストン ３ 燃焼室 ４ 点火プラグ ６ インジェクタ ７ 吸気バルブ １０ ピストン冠部 １４ シリンダ ２０ 燃焼室天井壁 ２１ 吸気ポート ２６ 排気ポート側傾斜面 ３０ エンジン ３１ 吸気通路 ３４ 冷気導入ダクト ３５ 排熱回収ダクト ３７ 熱交換器 ４１ 排気通路 ４５ 切換えバルブ ４９ コントロールユニット ５１ キャビティ ６１ キャビティ ６５ コントロールバルブ ７１ 副通路 ７５ コントロールバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｂ 31/00 Ｆ０２Ｂ 31/00 Ｚ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０５Ｂ ３３５ ３３５Ｂ Ｆ０２Ｍ 31/07 Ｆ０２Ｍ 31/06 Ｆ
Claims (8)
- 【請求項１】シリンダ内に吸気を導入する吸気通路と、 シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタと、 シリンダ内の混合気に点火する点火プラグと、 シリンダ内から排気を排出する排気通路とを備え、 インジェクタの燃料噴射時期を吸気行程とする均質燃焼
領域と、 インジェクタの燃料噴射時期を圧縮行程とする成層燃焼
領域を設定する筒内直接噴射式火花点火エンジンにおい
て、 前記シリンダ内にタンブルを生起するタンブル生起手段
と、 吸気を加熱する吸気加熱手段と、 吸気加熱手段を介して成層燃焼領域にて均質燃焼領域よ
り吸気温度を高める制御手段とを備えたことを特徴とす
る筒内直接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項２】前記吸気通路としてシリンダ内に吸気を導
入する２本の吸気ポートを備え、 シリンダの中心線を含みクランクシャフトの回転中心軸
と直交する平面をシリンダ中心面Ｃと定義し、 インジェクタと各吸気ポートおよび点火プラグをシリン
ダ中心面Ｃについて略対称的に配置し、 前記ピストンとの間で燃焼室を画成する燃焼室天井壁を
吸気ポートが開口する吸気ポート側傾斜面と排気ポート
が開口する排気ポート側傾斜面によって構成し、 タンブル生起手段として吸気ポートを吸気が排気ポート
側傾斜面に沿って下降するようにシリンダ中心線に対し
て傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の筒内直
接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項３】前記ピストンの冠部にクランクシャフトと
平行な円柱面状に窪むキャビティを形成したことを特徴
とする請求項２に記載の筒内直接噴射式火花点火エンジ
ン。 - 【請求項４】前記エンジンのノッキングを検出するノッ
キング検出手段と、 エンジンのノッキングが検出された場合に吸気加熱手段
を介して吸気温度を下げる構成としたことを特徴とする
請求項１から３のいずれか一つに記載の筒内直接噴射式
火花点火エンジン。 - 【請求項５】前記エンジンのノッキングが検出された場
合に燃料噴射時期を吸気行程に切換えるとともに混合気
を理論空燃比に近づける構成としたことを特徴とする請
求項４に記載の筒内直接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項６】前記ピストンの冠部にインジェクタから噴
射される燃料噴霧を受けるように窪むキャビティを形成
し、 吸気を各吸気ポートの上部に集めるバタフライ式コント
ロールバルブを備え、 前記エンジンのノッキングが検出された場合に燃料噴射
時期を圧縮行程とするとともにコントロールバルブを開
く構成としたことを特徴とする請求項４に記載の筒内直
接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項７】前記ピストンの冠部にインジェクタから噴
射される燃料噴霧を受けるように窪むキャビティを形成
し、 各吸気ポートに接続してシリンダに吸気を導く２本の副
通路を備え、 コントロールバルブを吸気通路の副通路に対する接続部
より上流側に介装し、 前記エンジンのノッキングが検出された場合に燃料噴射
時期を圧縮行程とするとともにコントロールバルブを開
く構成としたことを特徴とする請求項４に記載の筒内直
接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項８】前記吸気加熱手段として排気通路からの伝
熱により吸気を加熱する熱交換器と、 熱交換器を流れる吸気量を調節する切換えバルブとを備
えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに
記載の筒内直接噴射式火花点火エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15247597A JP3709658B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 筒内直接噴射式火花点火エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15247597A JP3709658B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 筒内直接噴射式火花点火エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10339219A true JPH10339219A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3709658B2 JP3709658B2 (ja) | 2005-10-26 |
Family
ID=15541334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15247597A Expired - Lifetime JP3709658B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 筒内直接噴射式火花点火エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3709658B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000220460A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-08 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式内燃機関 |
| WO2000077359A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et procede de combustion destine audit moteur |
| WO2003062614A1 (fr) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Moteur |
| JP2008255861A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気制御方法およびその装置 |
| JP2010236389A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
| JP2016014346A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | マツダ株式会社 | エンジンの点火装置 |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP15247597A patent/JP3709658B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000220460A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-08 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式内燃機関 |
| WO2000077359A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et procede de combustion destine audit moteur |
| US6659075B1 (en) | 1999-06-11 | 2003-12-09 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection engine and method of combusting engine |
| WO2003062614A1 (fr) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Moteur |
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