JPS61247864A

JPS61247864A - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JPS61247864A
Application number: JP60089747A
Authority: JP
Inventors: Noboru Hashimoto; 昇橋本; Akinori Yamashita; 山下　昭則; Tsugio Hatsuhira; 次男服平; Hiroyuki Yamamoto; 博之山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1986-11-05
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0654109B2

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、エンジンの燃料供給装置に関する。

殊に、本発明は、同一の燃焼室に連通ずる二つの吸気通
路が設けられ、一方の吸気通路には低負荷時に該通路を
閉じる制御弁が設けられた形式の吸気系を有するエンジ
ンの燃料供給装置に関する。

（従来技術）エンジンの吸気通路を同一の燃焼室に連通ずる一１次吸
気通路と二次吸気通路とにより構成し、二次吸気通路に
は高負荷運転時に該通路を閉じる制御弁を設けることに
より、低・中負荷運転時には−ｊ次吸気通路のみから吸
気を行なうようにしたエンジンは良く知られて詣り、こ
のようなエンジンを示すものとして、たとえば実開昭５
７−１６７２５４号公報を挙げることができる。この種
のエンジンは、吸気量の比較的少ない低・中負荷運転時
にも、吸気の流速を高めて燃焼室内の吸気スワールを強
化することができかつ制御弁の開度に応じてスワールの
強さも制御できると同時に、燃料の霧化状態を向上させ
る効果も期待できるため、低・中負荷運転を比較的稀薄
な混合気により行なうことができる。この形式のエンジ
ンとしては、上記実開昭５７−１６７２５４号公報に開
示されたように、一次および二次吸気通路がそれぞれ別
の吸気ポートにより燃焼室に開口する構成のほかに、両
吸気通路が共通の吸気ポートを介して燃焼室に開口する
構成も知られている。

（発明が解決しようとする問題点）上述の形式のエンジンにおいて、運転領域全体にわたり
満足な作動が得られるように燃料供給を制御することは
、いまだ完全に解決されて−いるということはできず、
改善の余地が残されている。

すなわち、低負荷運転域で燃焼の安定性を確保しながら
できるだけ稀薄な混合気により運転を行ない得るように
することは、燃費特性の向上および排ガス中の有害成分
、とくにＧｏ、ＨＣ等の減少のために必要であり、中負
荷運転領域でも、なめらかな加減速を確保しながらでき
るだけ稀薄な混合気により運転を行ない得るようにする
ことは、排ガス中の窒素酸化物の減少の観点から強く望
まれるところである。また、高負荷運転時には、エンジ
ンに必要とされる高出力を発生せねばならず、かつ上述
した制御弁の閉状態から開状態への移行またはその逆の
移行にさいしても運転の移り変りがなめらかに行なわれ
ることが望ましい。上記実開昭５７−１６７２５４号公
報に開示されたエンジンでは、燃料噴射弁が一次および
二次吸気通路の両方に設けられているが、単に二つの燃
料噴射弁をそれぞれの吸気通路に設けるだけでは、十分
に満足な結果は得られない。

したがって、本発明は、上述した二つの吸気通路を有す
るエンジンにおいて、運転領域全体にわたり好ましい作
動状態が得られるようにするエンジンの燃料供給装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）・本発明においては、上記問題点を解決するため、吸気系
に二つの燃料噴射弁を設け、一方の燃料噴射弁は噴射角
が大きい形式とし、他方の燃料噴射弁は噴射角が小さい
形式とするとともに、これら燃料噴射弁の作動を二次吸
気通路の制御弁の開閉と関連させるものである。すなわ
ち、制御弁はエンジンの中・高負荷運転領域で開き、低
負荷運転領域で閉じるように作動させ、制御弁が閉じる
低負荷運転領域と、制御が開いているが負荷が比較的低
い中負荷運転領域では噴射角が大きい燃料噴射弁のみを
作動させ、高負荷運転領域では噴射角の小さい燃料噴射
弁を作動させる。このばあい、噴射角の大きい燃料噴射
弁は一次吸気通路に、他方の燃料噴射弁は二次吸気通路
にそれぞれ配置することが好ましい。また、噴射角の大
きい燃料噴射弁は、高負荷運転領域でも作動させるよう
にしてもよい。

（作　用）本発明においては、低・中負荷運転時に、噴射角の大き
い燃料噴射弁が作動する。噴射角の大きい燃料噴射弁は
、燃料噴射量は比較的小さいが、燃料の霧化効率が良く
、したがって空気との混合が良くなり、燃焼状態が改善
される。その結果、低負荷運転での燃焼が安定し、稀薄
混合気による運転が可能になる。また、中負荷運転時に
も、燃焼が安定するため窒素酸化物の発生の少ない領域
の稀薄混合気による運転が可能になる。さらに、高負荷
運転時には、噴射角の小さい燃料噴射弁が作動し、高出
力に必要な多量の燃料の供給を行なうことができる。

（効　果）以上述べたとおり、本発明においては、二次吸気通路が
閉じられる低負荷領域に、噴射角が大きく霧化効率の高
い燃料噴射弁により燃料供給を行なうので、燃焼の安定
を確保でき、燃費性能の向上と排ガス中の有害成分の減
少をはかることができる。また、制御弁の開かれる中負
荷領域でも、噴射角の大きい燃料噴射弁を作動させるの
で、稀薄混合気による運転が可能になり、窒素酸化物の
発生が抑制でき、高負荷領域では、噴射角の小さな燃料
噴射弁により出力要求に応じて十分な量の燃料を供給す
ることができる。したがって、本発明によれば、エンジ
ンの全運転領域にわたり満足な作動が得られる。

（実施例）まず第１図および第２図を参照すると、エンジン１は、
シリンダボア２ａを有するシリンダブロック２と該シリ
ンダブロック２の上端に取付けられたシリンダヘッド３
と、シリンダブロック２のシリンダボア２ａ内を往復運
動するピストン４とからなり、シリンダヘッド３内には
燃焼室５が形成される。シリンダヘッド３には一次吸気
ポート６、二次吸気ポート７および排気ポート８が形成
されている。一次吸気ポート６には一次吸気弁９が、二
次吸気ポート７には二次吸気弁１０が、また排気ポート
８には排気弁１１がそれぞれ設けられている。一次吸気
ポート６は一次吸気通路１２に接続され、二次吸気ポー
ト７は二次吸気通路１３に接続されている。吸気通路１
２．１３は共通のサージタンク１４に接続され、このサ
ージタンク１４は主吸気通路１５に接続されている。主
吸気通路１５は絞り弁１６を有し、かつ上流端にはエア
クリーナ１７が設けられている。さらに、エアクリーナ
１７より下流側においてエアフローセンサ１８が主吸気
通路１５に配置されている。

二次吸気通路１３には制御弁１９が設けられる。

第２図に示すように、一次吸気通路１２には第１燃料噴
射弁２０が、二次吸気通路１３には第２燃料噴射弁２１
がそれぞれ設けられる。第１燃料噴射弁２０は噴射角が
大きい形式であり、第２燃料噴射弁２１は噴射角、が小
さい形式である。これら燃料噴射弁２０．２１は燃圧調
整用のレギューレータ２２を有する燃料供給通路２３に
接続されている。

以上は、一つの気筒についての説明であるが、多気筒エ
ンジンのばあいには、各気筒の一次および二次吸気通路
にそれぞれ第１．第２燃料噴射弁が設けられる。第１図
に、これら燃料噴射弁を同一符号により示す。

燃料噴射弁２０．２１の作動を制御するため、制御装置
２４が設けられる。制御装置２４には、エアフローセン
サ１８からの空気流量信号が入力されるほか、絞り弁１
６の開度センサ２５からの絞り弁開度信号と、クランク
角センサ２６からのクランク角信号が入力される。制御
装置２４は、これら入力信号に基づく演算を行なって燃
料噴射信号をエンジン運転条件に応じて発生し、この燃
料噴射信号が燃料噴射弁２０．２１に与えられる。

制御弁１９は、図示しない連通機構により絞り弁１６に
連動し、絞り弁１６が所定開度以上間いたとき開き始め
る。すなわち、エンジン運転の中・高負荷領域では制御
弁１９は開かれる。低負荷エンジン運転領域では、制御
弁１９は閉じられ、吸気は一次吸気通路１２のみから燃
焼室５に供給される。一次吸気ポート６は吸気を燃焼室
５に接線方向に導びくように形成され、一次吸気ポート
６から燃焼室５に流入した吸気は、該燃焼室５内でスワ
ールを形成する。シリンダヘッド３には点火プラグ２７
が設けられ、適当なタイミングで燃焼室５内の混合気を
点火する。制御装置２４は、制御弁１９が閉じる低負荷
領域と、制御弁１９が開くがエンジン負荷が比較的低い
中負荷領域で第１燃料噴射弁２０に作動信号を与え、こ
の燃料噴射弁２０に燃料噴射を行なわせる。そして、高
負荷運転時には、第２燃料噴射弁２１にも作動信号を与
え、この噴射弁２１からも燃料噴射を行なわせる。この
制御は、たとえばエンジン負荷とエンジン回転数に対応
するマツプに基づいて行なうことができ、その−例を第
３図に示す。第３図において、領域Ａでは第１燃料噴射
弁２０のみにより燃料噴射が行なわれ、領域Ｂでは両方
の燃料噴射弁２０．２１により燃料噴射が行なわれる。

５第４図は、エンジン負荷とそれに対応する運転可能な
空燃比との関係を示すものである。図において、曲線ａ
は制御弁１９が閉じ、第１燃料噴射弁、２０のみにより
燃料供給が行なわれるばあいの運転可能領域を示す。こ
の曲線ａにより明らかなとおり、この条件では、比較的
低負荷の領域で稀薄混合気による運転が可能になる。曲
線すは制御弁１９が開かれ第１燃料噴射弁２０のみから
燃料が供給されるばあいの運転可能領域を、曲線Ｃは制
御弁１９が開かれ第２燃料噴射弁２１からも燃料供給が
行なわれるばあいの運転可能領域をそれぞれ示す。図か
ら明らかなように、中負荷運転領域で第１燃料噴射弁２
０のみから燃料供給を行なうことにより、図に斜線で示
す範囲だけ空燃比を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すエンジンの概略断面図
、第２図はシリンダヘッドの内側から見た底面図、第３
図は燃料噴射弁の制御領域を示す図表、第４図は本発明
の効果を示す図表である。２・・・・・・シリンダブロック、３・・・・・・シリンダヘッド、６・・・・・・一次吸気ポート、７・・・・・・二次吸気ポート、１２・・・・・・一次吸気通路、１３・・・・・・二次吸気通路、１６・・・・・・絞り弁、１９・・・・・・制御弁、２０・・・・・・第１燃料噴射弁、２１・・・・・・第２燃料噴射弁、２４・・・・・・制御装置。第３図第４図喫９ＩＬ几

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　同一の燃焼室に連通する一次吸気通路と二次吸
気通路とを有し、前記二次吸気通路にエンジンの中・高
負荷運転領域で開き低負荷運転領域で閉じる制御弁を設
けた吸気系を有するエンジンにおいて、前記吸気系に噴
射角が大きい第１燃料噴射弁と噴射角が小さい第２燃料
噴射弁とを配置し、エンジンの低・中負荷運転領域では
前記第１燃料噴射弁のみを作動させ、高負荷運転領域で
は前記第２燃料噴射弁を作動させる制御装置を設けたこ
とを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
（２）　前記第（１）項において、前記第１燃料噴射弁
は前記一次吸気通路に、前記第２燃料噴射弁は前記二次
吸気通路にそれぞれ配置されたエンジンの燃料供給装置
。
（３）　前記第（１）項または第（２）項において、前
記一次および二次吸気通路は、各々別の吸気ポートを介
して燃焼室に接続されたエンジンの燃料供給装置。
（４）　前記第（１）項ないし第（３）項のいずれかに
おいて、前記制御装置は前記第１燃料噴射弁を高負荷運
転領域でも作動させるようになったエンジンの燃料供給
装置。