JPS60228768A - 燃料噴射式エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、主スロットル弁より下流側に副スロツトル
弁が設けられるとともに、この副スロツトル弁より下流
側にて２つの分岐路に分岐されて燃焼室に連結される主
吸気通路、及び、副スロツトル弁をバイパスするように
主吸気ｉｆｉ路から分岐して、燃焼室にスワールを発生
させるべ（設けられる副吸気通路を備えて構成される吸
気通路部さ、この吸気通路部に関連して配されて、燃焼
室への燃料供給を行う燃料噴射弁とを備えた燃料噴射式
エンジンに関する。

（従来技術） 従来、主吸気通路の上流側に主スロットル弁を配置し、
また、下流側に副スロツトル弁を付設するとともに、こ
の副スロツトル弁をバイパスするように主吸気通路から
分岐し、その下流端が燃焼室に対して所定の方向をもっ
て開口する比較的小径の副吸気通路を設けて構成された
吸気通路部を有し、主スロットル弁が所定開度に達した
後に副スロツトル弁を開かせるようにしたエンジンが、
例えば、特開昭５５−１３９９２３号公報に記載されて
いる如く、提案されている。このような副スロツトル弁
及び副吸気通路を備えた吸気通路部を伴うエンジンにあ
っては、吸入空気量が少なくなる低負荷運転時には、主
吸気通路が副スロツトル弁により略全閉状態とされ、従
って、燃焼室に向かう吸入空気は、小径の副吸気通路を
通じて、燃焼室に混合気のスワールを生成するようにそ
の流速が高められて燃焼室内の点火プラグに向けて噴出
され°、これにより、燃料の霧化が促進されるとともに
燃焼速度が増大せしめられて、低負荷運転時においても
燃焼の安定性を良好とすることが可能になる。

また、上述した如くの副吸気通路を備えた構成に加えて
、主吸気通路をそこに配された副スロツトル弁より下流
側で、例えば、２つの分岐通路部に分岐し、これら２つ
の分岐通路部を夫々独立して１つの燃焼室に連結せしめ
るとともに、この２つの分岐通路部に夫々吸気弁を配し
て開閉させるようにしたエンジンが、例えば、特開昭５
５−２５５１１号公報に記載されている如くに、提案さ
れている。

このように、吸入空気を燃焼室に２つの分岐通路部に分
岐された主吸気通路から導くようにしたエンジンにあっ
ては、同時に多量の吸入空気を燃焼室に送り込むことが
でき、しかも、個々の吸気弁を小型化することが可能と
なるので、吸入効率を改善できるとともに、エンジンの
回転数が急速に増大する場合にも、吸気弁による吸気ポ
ート部の開閉運動をエンジンの回転数に応じて円滑に追
従させることができる利点が得られる。

ところが、上述の如くに、主吸気通路に配される副スロ
ツトル弁をバイパスするように主吸気通路から分岐し、
燃焼室にスワールを生成させるように配される副吸気通
路が設けられ、主吸気通路が下流側で２つの分岐通路部
に分岐されて、１つの燃焼室に２つの分岐通路部が夫々
独立して連結されたエンジンにおいて、主吸気通路の副
スロツトル弁と２つの分岐通路部との間に燃料噴射弁を
臨設し、この燃料噴射弁から燃料を燃焼室方向に噴射し
て燃料の供給を行うようにする場合、燃料を主吸気通路
の２つの分岐通路部を介して燃焼室へ吹き込む形態がと
られることになり、このため、２つの分岐通路部が分岐
せしめられる主吸気通路中の分岐部による噴射された燃
料の散乱等が生じて、２つの分岐通路部を画定する内壁
面に燃料が付着し易くなる。特に、燃料噴射弁の取付は
誤差が生じていて、燃料の噴射方向が適正な方向にされ
ていない場合には、２つの分岐通路部の一方側へ片寄っ
て燃料が供給され、その結果、より一層多量の燃料が分
岐通路部を画定する内壁面に付着することになってしま
う。

そして、燃料が分岐通路部を画定する内壁面に多量に付
着すると、その霧化もしくは気化が悪くなり、燃焼室で
の燃焼が悪化するとともに、結果的に所望の空燃比が得
られなくなり、エンジンの作動性能が低下せしめられ、
また、燃費が悪化し、さらには、排気ガス浄化の面にお
いても不都合を来すことになる。特に、上述した如くの
副吸気通路が設けられたエンジンにおいては、低負荷運
転時には副スロツトル弁が略全閉状態にされて、吸入空
気が２つの分岐通路部を流れず、副吸気通路を通じて燃
焼室に送り込まれるので、例えば、エンジンが低負荷運
転状態から高負荷運転状態に急速に移行せしめられ、副
スロツトル弁が急激に開状態にされる場合には、分岐通
路部を画定する内壁面に付着した燃料が一気に燃焼室に
送り込まれることになり、その結果、燃焼の安定性が著
しく損なわれて急激なトルク変動を生じることになる。

従って、分岐通路部を画定する内壁面に燃料を極力付着
させないようにすることが望まれる。

（発明の目的） 斯かる点に鑑み本発明は、主スロットル弁より下流側に
設けられる副スロツトル弁のさらに下流側にて２つの分
岐通路部に分岐され、これら２つの分岐通路部が独立し
て共通の燃焼室に連結されるようになされた主吸気通路
と、この主吸気通路から分岐し、燃焼室にスワールを生
成するように配された副吸気通路とを備え、主吸気通路
の２つの分岐通路部と副スロ・ノトル弁との間に臨設さ
れた燃料噴射弁により燃料を２つの分岐通路部の分岐部
に向けて噴射して燃料供給を行うようにし、斯かる燃料
供給に際して、主吸気通路の分岐部における不所望な燃
料の散乱が生じず、また、燃料噴射弁の取付は誤差等が
生していても、主吸気通路の２つの分岐通路部を画定す
る内壁面に燃料が付着しにくいようにされた燃料噴射式
エンジンを提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明に係る燃料噴射式エンジンは、主スロットル弁よ
り下流側に副スロツトル弁が設けられ、この副スロツト
ル弁よりさらに下流側にて分岐して２つの分岐通路部を
形成し、夫々の分岐通路部が独立して共通の燃焼室に連
結されるようになされた主吸気通路と、副スロツトル弁
をバイパスするように主吸気通路から分岐し、燃焼室に
スワールを生成させるべく配される副吸気通路と、副ス
ロツトル弁と２つの分岐通路部が分岐せしめられる分岐
部との間の主吸気通路に噴射口を臨ませ、噴射口から燃
料を、略−直線状に伸びる直進部とこの直進部に続き所
定の分散角をもって広がる分散部とを形成せしめて、分
岐部に向けて噴射する燃料噴射弁とを備えて構成され、
燃料噴射弁から噴射された燃料の分散部の起点を２つの
分岐通路部が分岐せしめられる分岐部上流側に位置させ
、かつ、分散部を２つの分岐通路部の各々に配された２
つの吸気弁の位置において、夫々の吸気弁の弁ステムに
挾まれる範囲より外側に広げないように、燃料噴射弁を
位置せしめたものとされる。

このよ・うにされることにより、燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料を、主吸気通路の２つの分岐通路内で散乱させ
ず、２つの分岐通路部を画定する内壁面に付着しにくく
させ、また、燃料噴射弁の取付は誤差による燃料噴射方
向の多少の変位があっても、噴射された燃料が分岐部の
手前で分散するようにされるので一方の分岐通路部のみ
に燃料が片寄ってしまうのを効果的に低減できるものと
なる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して述べる。

第１図は、本発明に係る燃料噴射式エンジンの一例を示
す概略構成図である。図において、エンジン本体ｌは、
ピストン２を内蔵する複数の気筒部が形成されたシリン
ダブロック３と、このシリンダブロック３上に配された
シリンダヘッド４とを有し、このシリンダへ、ド４に形
成された凹部。

シリンダブロック３及びピストン２のへノド部とで包囲
された、各々独立した複数の燃焼室７が形成されている
。この各燃焼室７には、第２図においてその配置状態が
示される如く、第１及び第２゜の吸気ボート部１０ａ及
び１０ｂと排気ポート部１１とが開口するとともに、そ
の内部外周寄りに点火プラグ１４が臨設されている。ま
た、シリン・ダヘンド４には、第１及び第２の吸気ポー
ト部１０ａ及び１０ｂを開閉する吸気弁１５及び１６、
及び、排気ポート部１１を開閉する排気弁１７が、燃焼
室７と第１及び第２の吸気ポート部１０ａ及び１０ｂ、
及び、排気ポート部１１との境界面とされる締切面に対
して直交する方向に摺動できるように装着されており、
この両吸気ボート部１０ａ及び１０ｂと排気ポート部１
１との開閉作動は、公知の動弁機構２０によってエンジ
ンに同期して所定の周期及びタイミングをもって行われ
る。

さらに、上述した第１及び第２の吸気ポート部１０ａ及
び１０ｂは、上流側で集合してその集合部に吸気マニホ
ールド２２が接続され、また、排気ポート部１１には排
気マニホールド２３が接続されている。この排気ポート
部１１及び排気マニホールド２３内には排気通路２４が
形成され、また、第１及び第２の吸気ポート部１０ａ及
び１０ｂ、及び吸気マニホールド２２内には、図示しな
いエアークリーナを通して引込まれる吸入空気を吸気弁
１５及び１６を介して燃焼室７へ導入するための主吸気
通路２５が形成されている。従って、この主吸気通路２
５は、下流端部側で、第１及び第２の吸気ボート部１０
ａ及び１０ｂを形成する分岐部１０Ｃにより分岐せしめ
られた２つの分岐通路部２５ａ及び２５ｂを有するもの
とされ、これら分岐通路部２５ａ及び２５ｂは、夫々独
立して燃焼室７に通じるものとされている。そして、主
吸気通路２５の上流側には、吸入空気量を検出するエア
ーフローメータ（ＡＦＭ）２６が配され、このエアーフ
ローメータ２６とサージタンク２７との間に主スロット
ル弁３０が配置されている。

この主スロットル弁３０は、例えば、アクセルペダルの
踏込量に連動して開作動するようにされている。

また、主吸気通路２５の下流側には、副スロツトル弁３
４が配置され、また、この副スロツトル弁３４より上流
側にて一端が開口するとともに、隔壁３６により主吸気
通路２５から分岐して副スロツトル弁３４をバイパスす
るように伸び、他端が第１の吸気ボート部１０ａに開口
して、吸入空気を燃焼室７内の点火プラグ１４の発火部
に向けて送出する副吸気通路３７が形成されている。ま
た、主吸気通路２５には、副スロツトル弁３４より下流
側にその噴射口３９ａを臨ませた燃料噴射弁３９が配置
されている。

燃料噴射弁３９には、燃料タンク４１からポンプ４２に
圧送され、図示しないフィルターで濾過された後、プレ
ッシャレギュレータ４３によってその圧力が所定圧に調
整された燃料が供給される。

そして、燃料噴射弁３９の動作制御するコントロールユ
ニット５０が設けられており、このコントロールユニッ
ト５０には、例エバ、エアーフローメータ２６からの吸
入空気量に応した検出信号や、図示しないスロットルセ
ンサ、エンジン回転数センサ、水温センサ等からの夫々
エンジン負荷、エンジン回転数、エンジンの冷却水温等
に応じた各種検出信号で形成される信号群Ｉｓが入力さ
れ、コントロールユニット５０はこれらの各センサから
の検出信号にもとすいて、所定の空燃比が得られるもの
となる噴射パルス幅を演算し、この噴射パルス幅を有す
る制御パルス信号Ｏｃを燃料噴射弁３９の制御端子に供
給する。これにより、第３図に示される如く、図示しな
いプランジャに連結されたニードル弁３９ｂが、制御パ
ルス信号Ｏｃのパルス幅に応じた時間だけ、噴射口３９
ａを開口させるべく移動せしめられて、噴射口３９ａか
ら燃料が噴射される。

噴射された燃料は、第３図において一点鎖線で示される
如く、噴射口３９ａがら所定長Ｌ°だけ略−直線状に伸
びる直進部Ｕと、この直進部Ｕの末端を起点Ｇとして直
進部Ｕに続き、起点Ｇがら進行方向（燃焼室７方向）に
向けて分散角度θをもって濾斗状に広がる分散部Ｖとを
形成するものとされる。ここで、燃料噴射弁３９がら噴
射された燃料の直進部Ｕの長さＬ゛は、燃料噴射弁３９
の噴射口３９ａから主吸気通路２５を分岐通路部２５ａ
及び２５ｂに分岐させる分岐部１０Ｃまで。

の距離りより小とされ、従って、分散部Ｖの起点Ｇの位
置が、主吸気通路２５を分岐通路部２５ａ及び２５ｂに
分岐させる分岐部１０ｃより上流側に位置せしめられる
。また、分散部■の分散角度θは、分散部Ｖが、分岐通
路部２５ａ及び２５ｂを形成する吸気ボート１０ａ及び
１０ｂを開閉する吸気弁１５及び１６の位置において、
吸気弁１５及び１６の弁ステム１５ａ及び１６ａで挟ま
れる範囲より外側には広がらないものとなるようにされ
る。斯かる起点Ｇの位置及び分散角度θの大きさは、予
め、プレッシャレギュレータ４３による燃料の圧力即ち
、燃圧が制御されること及び燃料噴射弁３９の噴射口径
により設定される。このように、燃料の分散部Ｖの起点
Ｇを分岐通路部２５ａ及び２５ｂが分岐せしめられる分
岐部１０ｃより上流側に規定するとともに、分散部■の
分散角度θを、吸気弁１５及び１６の位置において、分
散部Ｖが両吸気弁１５及び１６の弁ステム１５ａ及び１
６ａで挟まれる範囲の外側には広がらないように規定す
ることにより、噴射された燃料のうち分岐通路部２５ａ
及び２５ｂを画定する内壁面に接触する量が極めて少と
され、また、燃料が分岐部１０ｃに衝突する部分が分散
部Ｖとなることから、衝突する部分が直進部Ｕであると
仮定した場合に比して、分岐部１０ｃにより散乱される
程度が著しく小とされる。さらに、燃料噴射弁３９の取
付けに誤差が伴われていて、例えば、分散部Ｖが分岐通
路部２５ａ及び２５ｂの一方側に変位している場合でも
分散部Ｖが分岐部１０ｃにより分岐されるので燃料が一
方の分岐通路部２５ａまたは２５ｂのみに片寄ってしま
うことが低減され、しかも噴射された燃料の大部分は、
分岐通路部２５ａまたは２５ｂを画定する、分岐部１０
ｃ側とは反対側の内壁面（第３図においてハツチングで
示される）に付着することなく燃焼室７内に送り込まれ
る。

（発明の効果）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主ス゛口・ブトル弁より下流側に副スロツトル弁が設け
   られ、該副スロツトル弁よりさらに下流側にて分岐して
   ２つの分岐通路部を形成し、該２つの分岐通路部が夫々
   独立して両者に共通の燃焼室に連結されるようになされ
   た主吸気通路と、上記副スロツトル弁をバイパスするよ
   うに上記主吸気通路から分岐し、その下流端が上記燃焼
   室にスワールを生成させるべく、−上記２つの分岐通路
   部の一方に開口する副吸気通路と、上記副スロツトル弁
   と上記２つの分岐通路部についての分岐部との間の上記
   主吸気通路に噴射口を臨ませ、上記噴射口から燃料を、
   略−直線状に伸びる直進部と該直進部に続き所定の分散
   角をもって広がる分散部とを形成せしめて、上記分岐部
   に向けて噴射する燃料噴射弁とを具備して成り、上記燃
   料噴射弁から噴射された燃料の上記分散部の起点が上記
   ２つの分岐通路部についての分岐部より上流側に位置し
   、かつ、上記分散部が上記２つの分岐通路部の各々に配
   された２つの吸気弁の位置において、両吸気弁の夫々の
   弁ステムに挟まれる範囲を越えないものとなるように、
   上記燃料噴射弁を位置せしめたことを特徴とする燃料噴
   射式エンジン。