JPS6111455A - 内燃機関の燃料供給装置 - 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〉 本発明は、トルク、燃費向上を図った吸気系を備える内
燃機関の燃料供給装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、第６図に示すように、気筒毎に２つの吸気弁ＩＡ
、ＩＢを備えると共に、吸気通路２から分岐して前記吸
気弁ＩＡ、ＩＢに至る２つの吸気・　ポート２Ａ、２Ｂ
の一方（吸気ポート２Ｂ）に開閉弁３を設け、該開閉弁
３を、機関の低速域で閉じ、高速域で開くようにしたも
のがある（参考文献：特開昭５７−７０９１４号公報）
。尚、４Ａ。

４Ｂは排気弁、５Ａ、５Ｂは排気ポートである。

即ち、開閉弁３が閉じる低速域では、吸気ポート２Ａの
みから燃焼室内壁に接続方向に流入する吸気流を利用し
て燃焼室内に強いスワールを発生させると共に、吸気弁
ＩＡの開閉時期を吸気慣性の小さい低速域に併せて設定
することにより、燃焼性を向上して燃費、出力、排気特
性を改善する。

また、開閉弁３が開く高速域では、吸気１ｆｆｌ路断面
積の増加により吸気流１ｆｆｉ抵抗を減少さ・ｌると共
に、吸気慣性の大きな高速域に合わせて開閉時期が設定
された吸気弁ＩＢを併用して吸気を行うことにより、最
高出力の向上を図っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、かかる従来例においては、吸気ボー）２Ａ、
２Ｂの分岐点より上流側の吸気通路２に燃料噴射弁６を
備えている。

しかしながら、前記燃料噴射弁６の配置では、開閉弁３
を閉じた低速域で燃料噴射弁６から噴射された燃料が開
閉弁３の上流側に溜まり、それが間欠的に大量に他方の
吸気ボー）２Ａ側に流入し、極度に濃い混合気が生成さ
れて機関に供給されるため、燃焼１１が悪化して機関の
安定度を低下させたり、あるいは、排気通路に介装され
た排気浄化装置に悪影響を及ぼす等の問題が発生する。

一方、本願出願人は、気筒毎に２つの吸気弁と、一方の
吸気弁に至る吸気ポートに開閉弁を備えた機関において
、アイドリング特等開閉弁が閉じている時に開閉弁下流
の吸気ポートに大気圧に近い新気を導入して該吸気ポー
ト内の圧力を高めておくことにより、吸気弁開時の排気
の吹き返しを抑制するようにした発明を先に出願してお
り（特願昭５９　６０９１８号）、このものにおいて開
閉弁を備えない側の吸気ポートに燃料噴射弁を設けた実
施例を開示している。

このものにあっては、燃料噴射がアイドリング時より高
回転で、開閉弁が閉じている場合等は、開閉弁前後の圧
力差が減少し、又、回転数の増大により新気導入時間が
短縮されること等により、ある程度の排気の吹き返しが
あり、逆にこれを利用して残留排気によるＮＯｘ低減も
図れるのであるが、この吹き返された排気が開閉弁に接
触して開閉弁及びその周辺部分が排気中のカーボンやタ
ール状の高分子によって汚染され易く、開閉弁の作動に
悪影響を与える恐れがある。この点については、前記公
知の従来例の場合は２つの吸気ポートの分岐点よりに流
側に設けた燃料噴射弁から供給された燃料によって汚染
部分を洗浄できる。

本発明は、上記した開閉弁上流への燃料の溜まりによる
燃焼性の悪化、ひいては機関安定度の低下や、排気の吹
き返しによる開閉弁及びその周辺部分の汚染、ひいては
開閉弁の作動不良発生等の問題点を解決するためなされ
たものである。

く問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は気筒毎に２つの吸気弁と、吸気通路
の途中から分岐して前記２つの吸気弁に至る２つの吸気
ポートとを備えると共に、一方の吸気ポートに機関運転
条件に応じて開閉制御される開閉弁を備える内燃機関に
おいて、前記開閉弁を備えない他方の吸気ポートに第１
の燃料供給手段を設けると共に、２つの吸気ポートより
上流側の吸気通路に開閉弁が開状態のときのみ燃料を供
給する第２の燃料供給手段を設けた構成とする。

〈作用〉 かかる構成により、開閉弁が閉じている時は、開閉弁装
着側とは反対側の吸気ポートに設けられた第１の燃料供
給手段によって燃料供給が行われ、吸気ポートより上流
側の第２の燃料供給手段からの燃料供給は停止されるの
で、開閉弁上流への燃料の溜まりを防止でき、一方、開
閉弁の開時は第２の燃料供給手段から供給される燃料に
より排気で汚染された開閉弁及びその周辺部分を洗浄で
きる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

但し、以下の実施例図で、第６図で示したものと同一の
構成部分については同一符号を付して説明する。

第１図及び第２図は、第１の実施例を示し、内燃機関の
気筒毎に低速用の吸気弁ＩＡと高速用の吸気弁ＩＢとを
備えると共に、吸気通路２の途中から分岐して各吸気弁
ＩＡ、ＩＢに至る低連用吸気ポート２Ａと高速用吸気ボ
ー１−２Ｂとを備え、かつ、高速用吸気ボー）２Ｂに機
関の低速域で閉じ、高速域で開く開閉弁３が介装されて
いることは前記従来例と同様である。

尚、低速用の吸気弁１Ａは、作動角（リフト期間に相当
するクランク角）を小さくして、排気弁４Ａ、４Ｂとの
オーバラップ期間が小さくなるように設定し、高速用の
吸気弁ＩＢは作動角を太き（してリフト量を大とし、排
気弁４Ａ、４Ｂとのオーバラップ期間が大とあるように
設定しである。

そして、本発明に係る構成として、低速用の吸気ボー）
２Ａに第１の燃料供給手段としての第１の燃料噴射弁１
１を装着すると共に、低速用および高埋用の吸気ボー）
２Ａ、　　２１＜の分岐点より上流側にあって各気筒毎
に設けられた吸気通路２に第２の燃料供給手段としての
第２の燃料噴射弁１２を装着する。

このうち、第２の燃料噴射弁１２は、開閉弁３が開かれ
る高速域でのみ燃料が供給されるように制御され、一方
第１の燃料噴射弁１１は常時又は開閉弁３が閉じる低速
域でのみ燃料が供給されるように制御される。

ここで、２つの燃料噴射弁１１．１２によって機関に供
給される合計の燃料噴射量は、吸入空気流量と機関回転
数との検出信号に基づき求められる機関１回転当りの吸
入空気量に対応する基本噴射量を冷却水温度等によって
補正して設定される。

次に作用を説明する。機関の低速域では開閉弁３が閉じ
、低速用の吸気ポート２Ａを介してのみ吸気が行われ、
又、第２の燃料噴射弁１２による噴射は停止され、第１
の燃料噴射弁１１のみから燃料噴射が行われる。

この場合、混合気は燃焼室の内壁に沿って吸入されて強
いスワールが生成され、混合性が高められると共に、低
連用の吸気弁ＩＡと排気弁４Ａ。

４Ｂとのオーバラップ期間が短いため、排気の吹き返し
が抑制され、かつ、吸気弁ＩＡの閉時期が早く、実圧縮
比が高いこと等により燃焼性が改善され、低速域での燃
費、出力、排気特性を向−Ｌできることは前記従来例及
び先願例と同様である。

そして、このように開閉弁３が閉じている状態では、第
２の燃料噴射弁１２からの燃料の噴射が停止されること
により、開閉弁３上流側に燃料が溜まることが防止され
、これに伴い、間欠的な燃料供給による混合気濃度の変
動が防止されて安定した燃焼性を確保でき、機関の安定
度を高めることができる。

一方、機関の高速域においては、開閉弁３が開かれ、高
速用の吸気ポート２Ｂを介して高速用の吸気弁ＩＢから
も吸気が行われ、又、第２の燃料噴射弁１２からの燃料
噴射が第１の燃料噴射弁１１と併用して、あるいは単独
で行われ、この結果、吸気通路面積の増加による吸気流
ｉ＋１抵抗の減少、吸気弁ＩＢの閉時期を遅らせリフト
量を大きくすることによる慣性過給の利用、スワールの
低減等により最高出力の向上を図れる。この点は従来例
及び先願例と同様である。

そして、かかる開閉弁３の開時は、第２の燃料噴射弁１
２から燃料噴射が行われるため、該噴射された燃料によ
り下流側にある開閉弁３及びその周辺部分に排気の吹き
返しによって付着するカーボンやタール状物質等が洗浄
され開閉弁３の作動性を良好に維持できるのである。

尚、第１図は、開閉弁３が閉じている状態、第２図は開
閉弁３が開いている状態を示す。

第３図及び第４図は本発明の第２の実施例を示し、低速
用及び高速用の吸気ボー）２Ａ、２Ｂより上流側の吸気
通路２に第２の燃料供給手段としての第２の燃料噴射弁
１２を１個のみ配設する。

この場合、第２の燃料噴射弁１２は、図示の如く絞り弁
１３より上流側に設けてもよ（、また、下流側に設けて
もよいが、各気筒毎に分岐する通路よりは上流側にあっ
てなるべく噴射燃料が各気筒毎に均一に分配される位置
に設けるのがよい。また、排気ターボ過給機を搭載した
場合は、過給機のコンプレッサの上流側又は下流側のい
ずれに配設してもよい。

このようにして配設された第２の燃料噴射弁１２が開閉
弁３０開時のめ作動して燃料噴射を行うことは同様であ
る。その他の構成については、前記第１の実施例と同様
であり、したがって作用効果についても同様である。ま
た、第２の燃料噴射弁１２を１個のみ設ければよいから
、第１の実施例に比較して低コストで実施できる。

尚、第３図は、低速域で開閉弁３が閉じている状態、第
４図は、高速域で開閉弁３が開いている状態を示す。

第５図は、本発明の第３の実施例を示し、前記第２の実
施例における第２の燃料噴射弁に代わる第２の燃料供給
手段として、気化器２２を絞り弁１３上流の吸気通路２
に設けたものである。

この場合、気化器２２は、開閉弁３が閉じる低速域のよ
うに機関の吸入空気流量が小さい時は殆ど燃料が供給さ
れず、開閉弁３が開かれる高速域のように、吸入空気流
量が大きくなって初めて燃料が供給されるようにセツテ
ィングしておく。

このような燃料供給のセツティングにより第２の実施例
と同様の作用効果が得られる。また、第２の燃料供給手
段として気化器２２を用いるため、第２の実施例より更
に低コストで実施できる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、気筒毎に設けら
れる２つの吸気ポートのうち一方の吸気ポートに第１の
燃料供給手段を設けると共に、他方の吸気ポートに設け
られる開閉弁が閉じる運転条件でのみ燃料（Ｊｌ：給が
行われる第２の燃料供給手段を２つの吸気ポートの分岐
点より上流側の吸気通路に設けた構成としたため、開閉
弁−ヒ流に燃料が溜まることを防止して安定した燃焼性
を維持できると共に、排気の吹き返しによって開閉弁及
びその周辺部分に付着するカーボン、タール等の汚れが
噴射燃料で洗浄され、開閉弁の作動性を良好に維持する
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は夫々本発明の第１の実施例の構成を
示す断面図で、第１図は開閉弁が閉、第２図は開閉弁が
開の状態を示す。第３図及び第４図は本発明の第２の実
施例の構成を示す断面図で、第３図は開閉弁が閉、第４
図は開閉弁が開の状態を示す。第５図は本発明の第３の
実施例の構成を示す断面図、第６図は従来例を示す断面
図である。 ＩＡ・・・低連用の吸気弁　　ＩＢ・・・高連用の吸気
弁　　２Ａ・・・低連用の吸気ボー１−２Ｂ・・・高速
用の吸気ポート３・・・開閉弁　　１１・・・第１の燃
料噴射弁（第１の燃料（１給手段）】２・・・第２　（
Ｄ燃料噴射ブｆ（第２の燃料供給手段）２２・・・気化
器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気筒毎に２つの吸気弁と、吸気通路の途中から分岐して
   前記２つの吸気弁に至る２つの吸気ポートとを備えると
   共に、一方の吸気ポートに機関運転条件に応じて開閉制
   御される開閉弁を備える内燃機関において、前記開閉弁
   を備えない他方の吸気ポートに第１の燃料供給手段を設
   けると共に、２つの吸気ポートより上流側の吸気通路に
   開閉弁が開状態のときのみ燃料を供給する第２の燃料供
   給手段を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装
   置。