JPH06330758A - Intake system of engine - Google Patents
Intake system of engineInfo
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- JPH06330758A JPH06330758A JP12118893A JP12118893A JPH06330758A JP H06330758 A JPH06330758 A JP H06330758A JP 12118893 A JP12118893 A JP 12118893A JP 12118893 A JP12118893 A JP 12118893A JP H06330758 A JPH06330758 A JP H06330758A
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの吸気装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine intake device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、エンジンにおいては低回転時あ
るいは低負荷時に混合気の着火性・燃焼性が低下すると
いった問題があり、とくにリーンバーンエンジンではか
かる問題が顕著となる。そこで、近年、低回転時あるい
は低負荷時には点火プラグまわりに燃料を集中させて燃
焼室内の混合気を成層化し、着火性・燃焼性を高めると
いった手法が多用されている。他方、高回転時にはエン
ジンの出力向上を図るため、できるかぎり吸気充填効率
を高めることが要求される。このため、従来より、高回
転時には吸気慣性効果を利用して吸気充填効率を高める
といった手法(慣性過給)が多用されている(例えば、特
開平3−279620号公報参照)。2. Description of the Related Art Generally, an engine has a problem that the ignitability and the combustibility of an air-fuel mixture are deteriorated at a low rotation speed or a low load, and the problem is particularly remarkable in a lean burn engine. Therefore, in recent years, a method of concentrating fuel around the spark plug at the time of low rotation or low load to stratify the air-fuel mixture in the combustion chamber to enhance ignitability and combustibility has been widely used. On the other hand, it is required to increase the intake charging efficiency as much as possible in order to improve the engine output at high rotation speed. For this reason, conventionally, a method (inertial supercharging) of increasing intake charge efficiency by utilizing the intake inertia effect at high rotation speed has been widely used (see, for example, JP-A-3-279620).
【0003】具体的には、低回転時あるいは低負荷時に
混合気の成層化を促進するため、燃料噴射弁の噴射口を
点火プラグに向けて配置したエンジンが提案されてい
る。しかしながら、かかるエンジンでは燃料噴射弁から
燃料が強い勢いで噴射されるため、燃料が点火プラグ付
近を通り抜けてしまい、有効に混合気の成層化を図るこ
とができないといった問題がある。Specifically, an engine has been proposed in which the injection port of the fuel injection valve is arranged toward the ignition plug in order to promote stratification of the air-fuel mixture at low rotation speed or low load. However, in such an engine, since the fuel is injected from the fuel injection valve with a strong force, the fuel passes through the vicinity of the spark plug, and there is a problem that the mixture cannot be effectively stratified.
【0004】これを改善するため、燃焼室中心部に配置
された点火プラグ付近に向かって開口する燃料噴射弁を
設ける一方、吸気ポートをスワール生成ポートとし、低
回転時あるいは低負荷時には燃焼室内にスワールを生成
して燃料噴射弁から噴射された燃料をスワールで点火プ
ラグまわりに集めるようにしたエンジンが提案されてい
る。しかしながら、このようにスワールにより成層化を
促進するようにしても、やはり燃料噴射弁から噴射され
た燃料は勢いが強いので点火プラグ付近を通り抜けてし
まう傾向が強い。In order to improve this, a fuel injection valve that opens toward the vicinity of a spark plug disposed in the center of the combustion chamber is provided, while the intake port is a swirl generation port, and the intake port is inside the combustion chamber at low speed or low load. An engine has been proposed in which a swirl is generated and fuel injected from a fuel injection valve is collected around the spark plug by the swirl. However, even if the stratification is promoted by the swirl as described above, the fuel injected from the fuel injection valve still has a strong momentum, and thus tends to pass through the vicinity of the spark plug.
【0005】そこで、点火プラグ付近に向かって開口す
る混合気供給ポートと、該混合気供給ポート内に燃料を
噴射する燃料噴射弁と、吸気行程後半から圧縮行程前半
の間において所定期間だけ混合気供給ポートを開かせる
混合気供給ポート開閉弁とを設け、混合気供給ポートか
ら燃焼室内に流入する勢いの弱い混合気を点火プラグま
わりに集中させて成層化を促進するようにしたエンジン
が提案されている(例えば、実開昭62−18335号
公報参照)。Therefore, the air-fuel mixture supply port opening toward the vicinity of the spark plug, the fuel injection valve for injecting fuel into the air-fuel mixture supply port, and the air-fuel mixture for a predetermined period between the latter half of the intake stroke and the first half of the compression stroke. An engine has been proposed which is provided with an air-fuel mixture supply port opening / closing valve that opens the supply port, and concentrates a weakly-energized air-fuel mixture flowing from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber around the spark plug to promote stratification. (See, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-18335).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
混合気供給ポートを備えた従来のエンジンでは、普通、
吸入行程後半から筒内圧が上昇してくる圧縮行程前半に
かけて、混合気供給ポートから燃焼室内へ混合気を供給
することになるので、混合気供給ポートへ供給するエア
をエアポンプ等を用いて加圧するようにしている。しか
しながら、かかるエアポンプから吐出される加圧エアに
は半ば必然的に脈動が伴われるので、かかる脈動によっ
て混合気供給ポートから燃焼室内への混合気の流出速度
が変動し、これによって燃焼室内での上記混合気の分布
位置が変動し、このため着火性・燃焼性が十分には改善
されないといった問題がある。By the way, in the conventional engine having such a mixture supply port,
From the latter half of the intake stroke to the first half of the compression stroke where the cylinder pressure rises, the air-fuel mixture is supplied from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber, so the air supplied to the air-fuel mixture supply port is pressurized using an air pump, etc. I am trying. However, since the pressurized air discharged from the air pump is inevitably accompanied by pulsation, the pulsation changes the outflow rate of the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber, which causes There is a problem that the distribution position of the air-fuel mixture changes, and therefore the ignitability and combustibility are not sufficiently improved.
【0007】さらに、混合気供給ポートは、高回転時に
おいては燃焼室への吸気供給力が低下するので、高回転
領域では吸気充填効率の低下すなわちエンジン出力の低
下を招くといった問題がある。なお、前記したとおり、
高回転時には吸気慣性効果を利用して吸気充填効率を高
めるといった手法が多用されているが、従来のエンジン
ではサージタンクを圧力反転部とするようにしているの
で、圧力波の伝播経路長が比較的長くなり、このため慣
性効果が有効となる回転領域をそれほどは高回転側には
もってくることができず、高回転時の吸気充填効率を十
分には高めることができないといった問題がある。Further, since the intake air supply force to the combustion chamber of the air-fuel mixture supply port decreases at high rotation speed, there is a problem that the intake charge efficiency decreases, that is, engine output decreases in the high rotation speed region. As mentioned above,
At the time of high rotation, the method of increasing the intake charging efficiency by utilizing the intake inertia effect is often used, but in the conventional engine, the surge tank is used as the pressure reversal part, so the propagation path length of the pressure wave is compared. Therefore, there is a problem that the rotation region where the inertial effect is effective cannot be brought to the high rotation side so much, and the intake charging efficiency at the high rotation cannot be sufficiently increased.
【0008】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、低回転時には混合気を十分
に成層化してその着火性・燃焼性を有効に高めることが
でき、高回転時には吸気充填効率を十分に高めることが
できるエンジンの吸気装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems. When the engine speed is low, the air-fuel mixture can be sufficiently stratified to effectively enhance its ignitability and combustibility. An object of the present invention is to provide an intake system for an engine that can sufficiently increase intake charging efficiency during rotation.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第1の発明は、燃焼室に開口する一方、加圧エア供
給源から加圧エアが供給されるともに燃料供給源から燃
料が供給されこれらの加圧エアと燃料とで混合気を生成
する混合気供給ポートと、混合気供給ポートの燃焼室へ
の開口部を、吸気行程後半から圧縮行程前半の間におい
て所定期間だけ開く混合気供給ポート開閉弁とが設けら
れたエンジンの吸気装置において、混合気供給ポートの
上流部に接続される拡大室と、該拡大室と吸気ポートの
中途部とを連通させる連通部と、該連通部を開閉する連
通部開閉弁とが設けられ、拡大室と連通部とが、拡大室
から吸気ポート下流端に至る吸気経路長がサージタンク
から吸気ポート下流端に至る吸気経路長よりも短くなる
ように形成され、連通部開閉弁が所定の高回転領域で開
かれるようになっていることを特徴とするエンジンの吸
気装置を提供する。To achieve the above object, a first aspect of the present invention is to open a combustion chamber while supplying pressurized air from a pressurized air supply source and supplying fuel from a fuel supply source. The air-fuel mixture supply port that generates the air-fuel mixture with the pressurized air and the fuel and the air-fuel mixture that opens the opening of the air-fuel mixture supply port to the combustion chamber for a predetermined period between the latter half of the intake stroke and the first half of the compression stroke. In an intake device for an engine provided with a supply port opening / closing valve, an expansion chamber connected to an upstream part of a mixture supply port, a communication part communicating the expansion chamber and a midway part of the intake port, and the communication part. A communication part opening / closing valve for opening and closing is provided so that the expansion chamber and the communication part have an intake path length from the expansion chamber to the downstream end of the intake port shorter than an intake path length from the surge tank to the downstream end of the intake port. Formed in Part off valve provides an air intake system for an engine, characterized by being adapted to be opened at a predetermined high speed region.
【0010】第2の発明は、第1の発明にかかるエンジ
ンの吸気装置において、吸気ポートが、スワール生成ポ
ートである第1吸気ポートと、所定の運転領域で閉じら
れるスワールコントロール弁を備えた第2吸気ポートと
に分けられていて、連通部が拡大室と第2吸気ポートの
中途部とを連通させるように形成されていることを特徴
とするエンジンの吸気装置を提供する。A second invention is the engine intake system according to the first invention, wherein the intake port is provided with a first intake port which is a swirl generating port, and a swirl control valve which is closed in a predetermined operating region. An intake device for an engine, characterized in that it is divided into two intake ports, and a communication part is formed so as to connect the expansion chamber and a middle part of the second intake port.
【0011】第3の発明は、第1の発明にかかるエンジ
ンの吸気装置において、吸気ポートが、スワール生成ポ
ートである第1吸気ポートと、所定の運転領域で閉じら
れるスワールコントロール弁を備えた第2吸気ポートと
に分けられるとともに、各気筒毎に第1吸気ポートと第
2吸気ポートとが上流側で合流させられていて、連通部
が拡大室と上記合流部とを連通させるように形成され、
連通路開閉弁がスワールコントロール弁が閉じられる領
域で部分的に開かれ、かつスワールコントロール弁が開
かれる領域で全開されるようになっていることを特徴と
するエンジンの吸気装置を提供する。A third aspect of the present invention is the engine intake system according to the first aspect, wherein the intake port includes a first intake port which is a swirl generation port, and a swirl control valve which is closed in a predetermined operating region. It is divided into two intake ports, and the first intake port and the second intake port are merged on the upstream side for each cylinder, and the communication part is formed so as to communicate the expansion chamber and the merge part. ,
An intake system for an engine, wherein the communication passage opening / closing valve is partially opened in a region where the swirl control valve is closed, and is fully opened in a region where the swirl control valve is opened.
【0012】第4の発明は、第1〜第3の発明のいずれ
か1つにかかるエンジンの吸気装置において、連通部開
閉弁が所定の高負荷・高回転領域で開かれ、かつ該高負
荷・高回転領域では混合気供給ポートへの燃料供給が停
止もしくは減少され、吸気ポートからの燃料供給が実質
的に開始されるようになっていることを特徴とするエン
ジンの吸気装置を提供する。According to a fourth aspect of the present invention, in the intake system for an engine according to any one of the first to third aspects, the communication part opening / closing valve is opened in a predetermined high load / high rotation range, and the high load is set. -Providing an intake system for an engine, characterized in that the fuel supply to the air-fuel mixture supply port is stopped or reduced in the high rotation speed region, and the fuel supply from the intake port is substantially started.
【0013】第5の発明は、第1〜第3の発明のいずれ
か1つにかかるエンジンの吸気装置において、混合気供
給ポートが、低回転領域における平均マッハ係数が0.
4以上となるように形成され、吸気ポートが、高回転領
域における平均マッハ係数が0.4未満となるように形
成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置を提
供する。A fifth aspect of the present invention is the intake system for an engine according to any one of the first to third aspects, wherein the mixture supply port has an average Mach coefficient of 0.
Provided is an intake device for an engine, wherein the intake port is formed to have a number of 4 or more, and the intake port is formed to have an average Mach coefficient of less than 0.4 in a high rotation speed region.
【0014】第6の発明は、第2の発明にかかるエンジ
ンの吸気装置において、加圧エア供給源で加圧されたエ
アを第1吸気ポート側へリリーフするリリーフ通路が設
けられていることを特徴とするエンジンの吸気装置を提
供する。According to a sixth aspect of the present invention, in the engine intake system according to the second aspect, a relief passage for relieving the air pressurized by the pressurized air supply source to the first intake port side is provided. Provided is a characteristic engine air intake device.
【0015】第7の発明は、第2の発明にかかるエンジ
ンの吸気装置において、加圧エア供給源で加圧されたエ
アを両吸気ポート側へリリーフする第1リリーフ通路
と、第1吸気ポート側へのみリリーフする第2リリーフ
通路と、加圧されたエアを第1リリーフ通路へリリーフ
するかそれとも第2リリーフ通路へリリーフするかを切
り替えるリリーフ切替手段とが設けられ、該リリーフ切
替手段が、スワールコントロール弁が開かれているとき
には加圧されたエアを第1リリーフ通路へリリーフさ
せ、スワールコントロール弁が閉じられているときには
加圧されたエアを第2リリーフ通路へリリーフさせるよ
うになっていることを特徴とするエンジンの吸気装置を
提供する。According to a seventh aspect of the present invention, in the intake system for an engine according to the second aspect, a first relief passage for relieving air pressurized by a pressurized air supply source toward both intake ports, and a first intake port. A second relief passage that only relieves to the side, and a relief switching means that switches between relief of pressurized air to the first relief passage or relief to the second relief passage are provided, and the relief switching means is provided. When the swirl control valve is open, the pressurized air is relieved to the first relief passage, and when the swirl control valve is closed, the pressurized air is relieved to the second relief passage. An intake system for an engine is provided.
【0016】第8の発明は、燃焼室に開口する一方、加
圧エア供給源から加圧エアが供給されるともに燃料供給
源から燃料が供給されこれらの加圧エアと燃料とで混合
気を生成する混合気供給ポートと、混合気供給ポートの
燃焼室への開口部を、吸気行程後半から圧縮行程前半の
間において所定期間だけ開く混合気供給ポート開閉弁と
が設けられたエンジンの吸気装置において、吸気ポート
が、スワール生成ポートである第1吸気ポートと、所定
の運転領域で閉じられるスワールコントロール弁を備え
た第2吸気ポートとに分けられていて、混合気供給ポー
トの上流部に接続される拡大室と、該拡大室と第2吸気
ポートの中途部とを連通させる連通部と、該連通部を開
閉する連通部開閉弁とが設けられ、拡大室と連通部と
が、拡大室から第2吸気ポート下流端に至る吸気経路長
がサージタンクから第2吸気ポート下流端に至る吸気経
路長よりも短くなるように形成され、連通部開閉弁が、
スワールコントロール弁が開かれる運転領域で開かれる
ようになっていることを特徴とするエンジンの吸気装置
を提供する。According to an eighth aspect of the present invention, while opening to the combustion chamber, pressurized air is supplied from a pressurized air supply source and fuel is supplied from a fuel supply source to generate a mixture of these pressurized air and fuel. An intake device for an engine provided with a mixture supply port to be generated and a mixture supply port opening / closing valve that opens an opening of the mixture supply port to a combustion chamber for a predetermined period between the latter half of the intake stroke and the first half of the compression stroke. In, the intake port is divided into a first intake port that is a swirl generation port and a second intake port that is equipped with a swirl control valve that is closed in a predetermined operating region, and is connected to an upstream part of the mixture supply port. The expansion chamber, a communication part that communicates the expansion chamber with the middle part of the second intake port, and a communication part opening / closing valve that opens and closes the communication part, and the expansion chamber and the communication part are connected to each other. From the second Intake path length reaching the exhaust port downstream end is formed to be shorter than the intake path length extending in the second intake port downstream end from the surge tank, communicating opening and closing valve,
An intake system for an engine, characterized in that the swirl control valve is adapted to be opened in an operating region where it is opened.
【0017】第9の発明は、第8の発明にかかるエンジ
ンの吸気装置において、混合気供給ポートが、低回転領
域における平均マッハ係数が0.4以上となるように形
成され、吸気ポートが、高回転領域における平均マッハ
係数が0.4未満となるように形成されていることを特
徴とするエンジンの吸気装置を提供する。In a ninth aspect of the present invention, in the intake system for an engine according to the eighth aspect, the air-fuel mixture supply port is formed so that the average Mach coefficient is 0.4 or more in the low rotation speed region, and the intake port is Provided is an intake system for an engine, which is formed so that an average Mach coefficient in a high rotation region is less than 0.4.
【0018】第10の発明は、第8の発明にかかるエン
ジンの吸気装置において、加圧エア供給源で加圧された
エアを第1吸気ポート側へリリーフするリリーフ通路が
設けられていることを特徴とするエンジンの吸気装置を
提供する。According to a tenth aspect of the present invention, in the intake system for an engine according to the eighth aspect, a relief passage for relieving the air pressurized by the pressurized air supply source to the first intake port side is provided. Provided is a characteristic engine air intake device.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 <第1実施例>図1と図2とに示すように、第1〜第4
気筒(#1〜#4)を備えた4気筒エンジンCEの各シ
リンダ1内には夫々燃焼室2が設けられ、各燃焼室2の
天井部の吸気側半部(図1、図2では左半部)に第1,第
2吸気ポート3,4が開口する一方、排気側半部(図1、
図2では右半部)に第1,第2排気ポート5,6が開口し
ている。さらに、第1吸気ポート3と第2吸気ポート4
の間において燃焼室2の天井部には混合気供給ポート7
が開口している。また、平面視で燃焼室2のほぼ中心部
には点火プラグ8が配置されている。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below. <First Embodiment> As shown in FIG. 1 and FIG.
A combustion chamber 2 is provided in each cylinder 1 of a four-cylinder engine CE including cylinders (# 1 to # 4), and an intake-side half of a ceiling portion of each combustion chamber 2 (left in FIGS. 1 and 2). While the first and second intake ports 3 and 4 are opened in one half), the exhaust side half (Fig. 1,
The first and second exhaust ports 5 and 6 are opened in the right half portion in FIG. Further, the first intake port 3 and the second intake port 4
Between the combustion chamber 2 and the air-fuel mixture supply port 7
Is open. Further, an ignition plug 8 is arranged substantially in the center of the combustion chamber 2 in a plan view.
【0020】ここで、第1吸気ポート3は、シリンダ1
(燃焼室2)のほぼ周方向に向かって開口するタンジェン
シャルポートとされ、この第1吸気ポート3から燃焼室
2内に流入するエアによって、燃焼室2内にスワールが
生成されるようになっている。すなわち、第1吸気ポー
ト3はスワール生成ポートとされている。なお、第1吸
気ポート3をヘリカル式のスワール生成ポートとしても
よい。Here, the first intake port 3 is connected to the cylinder 1
A tangential port that opens substantially in the circumferential direction of the (combustion chamber 2), and swirl is generated in the combustion chamber 2 by the air flowing into the combustion chamber 2 from the first intake port 3. ing. That is, the first intake port 3 is a swirl generation port. The first intake port 3 may be a helical swirl generation port.
【0021】そして、第1吸気ポート3は、第1吸気弁
9によって、クランク軸19と同期する所定のタイミン
グで開閉されるようになっている(例えば、クランク角
でみて上死点前13°〜下死点後43°で開弁状態)。
なお、第1吸気弁9は図示していない動弁機構によって
駆動されるようになっている。同様に、第2吸気ポート
4は第2吸気弁10によって開閉されるようになってい
る。また、第1,第2排気ポート5,6は夫々第1,第2
排気弁11,12によって開閉されるようになってい
る。さらに、混合気供給ポート7は、混合気供給ポート
開閉弁20によって、吸気行程後半から圧縮行程前半の
間において、クランク軸19と同期する所定のタイミン
グで開閉されるようになっている(例えば、クランク角
でみて上死点後90°〜下死点後90°で開弁状態)。The first intake port 3 is opened and closed by the first intake valve 9 at a predetermined timing in synchronization with the crankshaft 19 (for example, 13 ° before top dead center in terms of crank angle). ~ Valve open at 43 ° after bottom dead center).
The first intake valve 9 is driven by a valve mechanism (not shown). Similarly, the second intake port 4 is opened and closed by the second intake valve 10. Also, the first and second exhaust ports 5 and 6 are respectively the first and second exhaust ports.
It is adapted to be opened and closed by the exhaust valves 11 and 12. Further, the air-fuel mixture supply port 7 is opened and closed by the air-fuel mixture supply port opening / closing valve 20 at a predetermined timing synchronized with the crankshaft 19 between the latter half of the intake stroke and the first half of the compression stroke (for example, The valve is open 90 ° after top dead center to 90 ° after bottom dead center in terms of crank angle.
【0022】また、第1吸気ポート3に臨んで該第1吸
気ポート3内のエア中に燃料を噴射する第1燃料噴射弁
13が設けられる一方、混合気供給ポート7に臨んで該
混合気供給ポート7内のエア中に燃料を噴射する第2燃
料噴射弁14が設けられている。第1,第2排気ポート
11,12の下流端は夫々独立排気通路15に接続され
ている。なお、第2燃料噴射弁14は、特許請求の範囲
に記載された「燃料供給源」に相当する。Further, a first fuel injection valve 13 which faces the first intake port 3 and injects fuel into the air in the first intake port 3 is provided, while the first fuel injection valve 13 faces the mixture supply port 7 and the mixture A second fuel injection valve 14 that injects fuel into the air in the supply port 7 is provided. The downstream ends of the first and second exhaust ports 11 and 12 are connected to the independent exhaust passage 15, respectively. The second fuel injection valve 14 corresponds to the "fuel supply source" described in the claims.
【0023】上記構成において、エンジンCEは、基本
的には、第1,第2吸気弁9,10が開かれたときに第
1,第2吸気ポート3,4から燃焼室2内に混合気を吸入
し、この混合気をピストン16で圧縮して点火プラグ8
で着火・燃焼させ、第1,第2排気弁11,12が開かれ
たときに燃焼ガス(排気ガス)を第1,第2排気ポート5,
6を介して独立排気通路15に排出するようになってい
る。これに伴って、ピストン16がシリンダ1内でシリ
ンダ軸線方向に往復運動し、この往復運動がコンロッド
17とクランクピン18とを介して回転運動に変換され
てクランク軸19に伝達されるようになっている。In the above-mentioned structure, the engine CE basically has a mixture from the first and second intake ports 3 and 4 into the combustion chamber 2 when the first and second intake valves 9 and 10 are opened. Is inhaled, this mixture is compressed by the piston 16, and the spark plug 8
When the first and second exhaust valves 11 and 12 are opened, the combustion gas (exhaust gas) is ignited and burned by the first and second exhaust ports 5,
It is designed to be discharged to the independent exhaust passage 15 via 6. Along with this, the piston 16 reciprocates in the cylinder axis direction in the cylinder 1, and this reciprocating motion is converted into rotational motion via the connecting rod 17 and the crank pin 18 and transmitted to the crank shaft 19. ing.
【0024】しかしながら、低回転・低負荷領域等、混
合気の着火性・燃焼性が悪くなる所定の運転領域では、
後で説明するように、混合気供給ポート7から燃焼室2
内へ混合気を供給し、この混合気で点火プラグ8の周囲
にリッチな混合気層を形成(成層化)して着火性・燃焼性
を高めるようにしている。具体的には、概ね混合気供給
ポート開閉弁20が開かれる前に、第2燃料噴射弁14
から混合気供給ポート7内の加圧エア中に燃料を噴射
し、混合気供給ポート7内に比較的圧力の高いリッチな
混合気を生成し、混合気供給ポート開閉弁20が開かれ
たときにこの混合気を点火プラグ8付近に流出させるよ
うにしている。この場合、混合気供給ポート7から燃焼
室2内に流出する混合気はそれほど勢いが強くないので
ちょうど点火プラグ8まわりに集中し、燃焼室2内が成
層化されて着火性・燃焼性が高められるわけである。However, in a predetermined operation region where the ignition / combustibility of the air-fuel mixture is deteriorated, such as in the low rotation / low load region,
As described later, the mixture supply port 7 to the combustion chamber 2
An air-fuel mixture is supplied to the inside, and a rich air-fuel mixture layer is formed (stratified) around the ignition plug 8 by this air-fuel mixture to enhance ignitability and combustibility. Specifically, the second fuel injection valve 14 is generally opened before the mixture supply port opening / closing valve 20 is opened.
Fuel is injected into the pressurized air in the mixture supply port 7 to generate a rich mixture having a relatively high pressure in the mixture supply port 7, and the mixture supply port opening / closing valve 20 is opened. The air-fuel mixture is made to flow out to the vicinity of the spark plug 8. In this case, since the air-fuel mixture flowing out from the air-fuel mixture supply port 7 into the combustion chamber 2 is not so strong in momentum, it is just concentrated around the ignition plug 8 and the interior of the combustion chamber 2 is stratified to improve the ignitability and combustibility. It will be done.
【0025】ところで、第1,第2吸気ポート3,4のス
ロート部は、高回転時におけるマッハ係数が0.4未満
となるよう比較的大径とされている。すなわち、一般的
に吸気ポートにおけるマッハ係数はエンジン回転数の上
昇に伴って増加するが、マッハ係数が0.4以上になる
とポート内のエアの流通抵抗が急増し、エアの流れが飽
和状態となり、エンジン回転数を上昇させても単位時間
当たりのエア流量はほとんど増加しなくなる。そこで、
このようにマッハ係数を0.4未満に押さえて、エンジ
ン回転数の上昇に伴ってエア流量すなわちエンジン出力
が有効に上昇するようにしている。これによって、高回
転時のエンジン出力が高められ、かつエンジンの制御性
が高められる。By the way, the throat portions of the first and second intake ports 3 and 4 have a relatively large diameter so that the Mach coefficient at high rotation is less than 0.4. That is, generally, the Mach coefficient in the intake port increases as the engine speed increases, but when the Mach coefficient becomes 0.4 or more, the flow resistance of the air in the port increases rapidly and the air flow becomes saturated. Even if the engine speed is increased, the air flow rate per unit time hardly increases. Therefore,
In this way, the Mach coefficient is kept below 0.4 so that the air flow rate, that is, the engine output effectively increases as the engine speed increases. As a result, the engine output at the time of high rotation is increased and the controllability of the engine is improved.
【0026】他方、混合気供給ポート7のスロート部
は、低回転時におけるマッハ係数が0.4以上となるよ
う比較的小径とされている。このため、混合気供給ポー
ト7から燃焼室2内に流入するエアないし混合気の単位
時間当たりの流量(流速)はエンジン回転数にかかわらず
ほぼ一定となる。したがって、混合気供給ポート7から
燃焼室2内に流入した混合気が、燃焼室2内において点
火プラグ8まわりでほぼ一定の位置に分布することにな
り、混合気の成層化が安定化される。なお、この場合、
1サイクル当たりの流量はエンジン回転数の上昇に反比
例して減少する。On the other hand, the throat portion of the air-fuel mixture supply port 7 has a relatively small diameter so that the Mach coefficient at low speed becomes 0.4 or more. Therefore, the flow rate (flow velocity) of air or air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 2 from the air-fuel mixture supply port 7 is substantially constant regardless of the engine speed. Therefore, the air-fuel mixture flowing from the air-fuel mixture supply port 7 into the combustion chamber 2 is distributed in the combustion chamber 2 around the ignition plug 8 at a substantially constant position, and the stratification of the air-fuel mixture is stabilized. . In this case,
The flow rate per cycle decreases in inverse proportion to the increase in engine speed.
【0027】各気筒の燃焼室2にエアを供給するため
に、上流端が大気に開放された共通吸気通路21が設け
られ、この共通吸気通路21には上流側から順にエアク
リーナ30とエアフローセンサ22とスロットル弁23
とが設けられている。そして、共通吸気通路21の下流
端は、エアの流れを安定化させる第1,第2サージタン
ク24,25に接続されている。なお、エンジン幅方向
(図1、図2では左右方向)にみて、第2サージタンク2
5は第1サージタンク24よりもエンジン本体部に近い
位置に配置されている。In order to supply air to the combustion chamber 2 of each cylinder, a common intake passage 21 having an upstream end open to the atmosphere is provided, and the common intake passage 21 is provided with an air cleaner 30 and an air flow sensor 22 in order from the upstream side. And throttle valve 23
And are provided. The downstream end of the common intake passage 21 is connected to the first and second surge tanks 24 and 25 that stabilize the flow of air. The engine width direction
The second surge tank 2 as viewed in the left-right direction in FIGS. 1 and 2
5 is located closer to the engine body than the first surge tank 24.
【0028】第1サージタンク24には各気筒用の第1
独立吸気通路26の上流端が接続され、この第1独立吸
気通路26の下流端は夫々対応する第1吸気ポート3に
接続されている。他方、第2サージタンク25には各気
筒用の第2独立吸気通路27の上流端が接続され、この
第2独立吸気通路27の下流端は夫々対応する第2吸気
ポート4に接続されている。ここで、各第2独立吸気通
路27には夫々スワールコントロール弁28(以下、こ
れをS弁28と略称する)が設けられている。これらの
S弁28はスワール強度を調節するために設けられてい
て、該S弁28の開度が小さいときほどスワールが強化
されるようになっている。すなわち、S弁28の開度が
小さいときほどスワール生成ポートである第1吸気ポー
ト3を介して燃焼室2内に流入するエアの割合が大きく
なり、スワールが強化されるわけである。The first surge tank 24 has a first surge tank 24 for each cylinder.
The upstream end of each independent intake passage 26 is connected, and the downstream end of each first independent intake passage 26 is connected to the corresponding first intake port 3. On the other hand, the second surge tank 25 is connected to the upstream end of the second independent intake passage 27 for each cylinder, and the downstream end of the second independent intake passage 27 is connected to the corresponding second intake port 4. . Here, a swirl control valve 28 (hereinafter, abbreviated as S valve 28) is provided in each second independent intake passage 27. These S valves 28 are provided to adjust the swirl strength, and the swirl is strengthened as the opening degree of the S valve 28 is smaller. That is, the smaller the opening degree of the S valve 28, the larger the proportion of the air flowing into the combustion chamber 2 through the first intake port 3, which is the swirl generation port, and the swirl is strengthened.
【0029】混合気供給ポート7にエアを供給するため
に、エアポンプ33を備えた加圧エア通路31が設けら
れ、この加圧エア通路31の上流端は、共通吸気通路2
1の、エアフローセンサ22より下流側でかつスロット
ル弁23よりも上流側の部分に接続されている。そし
て、加圧エア通路31の下流端は所定の容量を備えた拡
大室32に接続されている。この拡大室32には各気筒
用の独立加圧エア通路29が接続され、該独立加圧エア
通路29の下流端は夫々対応する混合気供給ポート7に
接続されている。ここで、拡大室32は、エンジン幅方
向にみて第2サージタンク25よりもエンジン本体部に
近い位置において、第2独立吸気通路27の上面に隣接
して配設されている。そして、拡大室32と各第2独立
吸気通路27とを連通させる連通穴38(連通部)と、該
連通穴38を開閉する連通部開閉弁37(以下、これを
VICS弁37と略称する)とが設けられている。な
お、エアポンプ33は、特許請求の範囲に記載された
「加圧エア供給源」に相当する。In order to supply air to the air-fuel mixture supply port 7, a pressurized air passage 31 provided with an air pump 33 is provided, and the upstream end of this pressurized air passage 31 has a common intake passage 2
1 is connected to a portion downstream of the air flow sensor 22 and upstream of the throttle valve 23. The downstream end of the pressurized air passage 31 is connected to the expansion chamber 32 having a predetermined capacity. An independent pressurizing air passage 29 for each cylinder is connected to the expansion chamber 32, and a downstream end of the independent pressurizing air passage 29 is connected to the corresponding mixture supply port 7. Here, the expansion chamber 32 is disposed adjacent to the upper surface of the second independent intake passage 27 at a position closer to the engine body than the second surge tank 25 when viewed in the engine width direction. Then, a communication hole 38 (communication part) for communicating the expansion chamber 32 and each of the second independent intake passages 27, and a communication part opening / closing valve 37 (hereinafter, abbreviated as VICS valve 37) for opening / closing the communication hole 38. And are provided. The air pump 33 corresponds to the "pressurized air supply source" described in the claims.
【0030】拡大室32は、第一義的にはエアポンプ3
3から吐出される加圧エアの脈動を減衰させ、後で説明
する所定の運転領域(成層燃焼領域)において混合気供給
ポート7から燃焼室2内に流入する混合気の流速の変動
を低減ないし防止し、燃焼室2内における混合気の成層
化を安定させて着火性・燃焼性を高めるために設けられ
ている。しかしながら、この拡大室32は、後で説明す
るように所定の高回転領域における慣性過給の圧力反転
部としても利用され、これによって高回転領域における
吸気充填効率すなわちエンジン出力が高められるように
なっている。The expansion chamber 32 is primarily formed by the air pump 3
The pulsation of the pressurized air discharged from No. 3 is damped, and the fluctuation of the flow velocity of the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 2 from the air-fuel mixture supply port 7 is not reduced in a predetermined operation region (stratified combustion region) described later. It is provided in order to prevent this, stabilize the stratification of the air-fuel mixture in the combustion chamber 2, and enhance the ignitability and combustibility. However, the expansion chamber 32 is also used as a pressure reversal portion for inertial supercharging in a predetermined high rotation region, as will be described later, whereby the intake charging efficiency in the high rotation region, that is, the engine output is increased. ing.
【0031】加圧エア通路31のエアポンプ33より下
流側の部分と、共通吸気通路21のスロットル弁23よ
りやや上流側の部分とを連通する第1リリーフ通路34
が設けられ、この第1リリーフ通路34に三方弁である
リリーフ切替弁35(リリーフ切替手段)が介設されてい
る。そして、リリーフ切替弁35の第3の端子には、下
流端が第1サージタンク24に接続された第2リリーフ
通路36が接続されている。A first relief passage 34 for connecting a portion of the pressurized air passage 31 downstream of the air pump 33 and a portion of the common intake passage 21 slightly upstream of the throttle valve 23.
The first relief passage 34 is provided with a relief switching valve 35 (relief switching means), which is a three-way valve. A second relief passage 36 whose downstream end is connected to the first surge tank 24 is connected to the third terminal of the relief switching valve 35.
【0032】このように混合気供給ポート7に供給する
エアを加圧するのは、前記したとおり、混合気供給ポー
ト開閉弁20が下死点後において第1,第2吸気弁9,1
0が閉じられた後でも開かれるので、常圧のエアでは混
合気供給ポート7内の混合気を燃焼室2に押し込むこと
ができないからである。また、第1,第2リリーフ通路
34,36を介して加圧エアを第1吸気ポート側あるい
は第2吸気ポート側へリリーフするのは、かかる加圧エ
アによって吸気充填効率を高めることができ、かつスワ
ールを強めることができるからである。具体的には、S
弁28が開かれているときには第1,第2吸気ポート3,
4から燃焼室2にエアが供給されるので加圧エアを第1
リリーフ通路34を介して両吸気ポート側へリリーフさ
せて充填効率を高める一方、S弁28が閉じられている
ときには第1吸気ポート3のみから燃焼室2にエアが供
給されるので加圧エアを第2リリーフ通路36を介して
第1吸気ポート側へのみリリーフさせるようにしてい
る。かかるリリーフ経路の切り替えは、コントロールユ
ニットCから印加される信号に従ってリリーフ切替弁3
5によって行われる。As described above, the air supplied to the air-fuel mixture supply port 7 is pressurized in this manner, as described above, after the air-fuel mixture supply port opening / closing valve 20 reaches the bottom dead center.
This is because the air-fuel mixture in the air-fuel mixture supply port 7 cannot be pushed into the combustion chamber 2 with air at normal pressure because the air-fuel mixture is opened even after 0 is closed. Further, the relief of the pressurized air to the first intake port side or the second intake port side via the first and second relief passages 34, 36 can increase the intake charging efficiency by the pressurized air, Moreover, the swirl can be strengthened. Specifically, S
When the valve 28 is opened, the first and second intake ports 3,
Since compressed air is supplied to the combustion chamber 2 from the
While the relief efficiency is increased through the relief passage 34 toward both intake ports, air is supplied to the combustion chamber 2 only from the first intake port 3 when the S valve 28 is closed, so pressurized air is supplied. Only the first intake port side is relieved via the second relief passage 36. Switching of the relief path is performed by the relief switching valve 3 according to a signal applied from the control unit C.
It is done by 5.
【0033】以下、S弁28及びVICS弁37を開閉
駆動するための駆動機構を説明する。各気筒のS弁28
は、1つのS弁用弁軸41に取り付けられこの弁軸41
を介して、コントロールユニットCから印加される信号
に従って、負圧応動式の第1アクチュエータ42によっ
て開閉駆動されるようになっている。具体的には、第1
アクチュエータ42の圧力室には、上流部にバキューム
ポンプ43とバキュームチャンバ44とが介設された第
1負圧供給通路45の下流端が接続され、さらにこの第
1負圧供給通路45に第1ソレノイドバルブ46が介設
されている。ここで、第1ソレノイドバルブ46は、コ
ントロールユニットCから印加される信号に従って第1
アクチュエータ42の圧力室にかけられる負圧を制御し
てS弁28を開閉するようになっている。A drive mechanism for opening and closing the S valve 28 and the VICS valve 37 will be described below. S valve 28 for each cylinder
Is attached to one S valve valve shaft 41, and this valve shaft 41
A negative pressure responsive first actuator 42 is driven to open and close in accordance with a signal applied from the control unit C via the. Specifically, the first
The pressure chamber of the actuator 42 is connected to a downstream end of a first negative pressure supply passage 45 in which a vacuum pump 43 and a vacuum chamber 44 are provided on the upstream side. A solenoid valve 46 is provided. Here, the first solenoid valve 46 operates in accordance with a signal applied from the control unit C.
The S valve 28 is opened and closed by controlling the negative pressure applied to the pressure chamber of the actuator 42.
【0034】各気筒のVICS弁37は、1つのVIC
S弁用弁軸48に取り付けられこの弁軸48を介して、
コントロールユニットCから印加される信号に従って、
負圧応動式の第2アクチュエータ49によって開閉駆動
されるようになっている。ここで、第2アクチュエータ
49の圧力室には、上流端がバキュームチャンバ44に
接続された第2負圧供給通路50が接続され、さらにこ
の第2負圧供給通路50に第2ソレノイドバルブ51が
介設されている。ここで、第2ソレノイドバルブ51
は、コントロールユニットCから印加される信号に従っ
て第2アクチュエータ49の圧力室にかけられる負圧を
調節してVICS弁37を開閉するようになっている。The VICS valve 37 of each cylinder is one VIC
It is attached to the valve shaft 48 for S valve, and through this valve shaft 48,
According to the signal applied from the control unit C,
It is adapted to be opened and closed by a second actuator 49 of negative pressure responsive type. Here, a second negative pressure supply passage 50 having an upstream end connected to the vacuum chamber 44 is connected to the pressure chamber of the second actuator 49, and a second solenoid valve 51 is further connected to the second negative pressure supply passage 50. It is installed. Here, the second solenoid valve 51
Adjusts the negative pressure applied to the pressure chamber of the second actuator 49 according to a signal applied from the control unit C to open and close the VICS valve 37.
【0035】コントロールユニットCは、エンジン回転
数、エンジン負荷(スロットル開度)等を制御情報とし
て、エンジンCEの運転状態に応じてS弁28とVIC
S弁37とを制御して、低回転時には混合気を成層化し
てその着火性・燃焼性を高める一方、高回転時には吸気
充填効率を高めるようになっているが、以下コントロー
ルユニットCによるS弁28及びVICS弁37の開閉
制御並びにこれに付随する制御の制御方法を説明する。The control unit C uses the engine speed, engine load (throttle opening), etc. as control information, and controls the S valve 28 and VIC according to the operating state of the engine CE.
The S valve 37 is controlled so that the air-fuel mixture is stratified at low speed to enhance its ignitability and combustibility, while the intake charging efficiency is increased at high speed. The control method of the opening / closing control of the valve 28 and the VICS valve 37 and the control associated therewith will be described.
【0036】図5に示すように、S弁28は曲線G2よ
りも低回転・低負荷側の領域(成層燃焼領域)では閉じら
れ、これ以外の領域では開かれる。他方、VICS弁3
7はエンジン回転数が所定値N1以下である低回転領域
では閉じられ、N1を超える高回転領域では開かれる。
ここで、第2燃料噴射弁14は、コントロールユニット
Cからの信号に従って、成層燃焼領域では燃料を噴射す
るが、これ以外の領域では燃料噴射を停止もしくは減少
する。これにより、予混合均一燃焼が行われ、高出力が
得られる。なお、リリーフ切替弁35は、コントロール
ユニットCからの信号に従って、S弁28が開かれる領
域では加圧エアを第1リリーフ通路34にリリーフさ
せ、S弁28が閉じられる領域では加圧エアを第2リリ
ーフ通路36にリリーフさせるようになっている。As shown in FIG. 5, the S valve 28 is closed in a region (stratified combustion region) on the low rotation / low load side of the curve G 2 and is opened in other regions. On the other hand, VICS valve 3
7 is closed in a low rotation region where the engine speed is equal to or lower than a predetermined value N 1 , and is opened in a high rotation region where N 1 exceeds N 1 .
Here, the second fuel injection valve 14 injects fuel in the stratified combustion region according to a signal from the control unit C, but stops or reduces fuel injection in other regions. As a result, premixed uniform combustion is performed and high output is obtained. The relief switching valve 35 relieves the pressurized air to the first relief passage 34 in the area where the S valve 28 is opened and relieves the pressurized air in the area where the S valve 28 is closed according to a signal from the control unit C. The two-relief passage 36 is designed to be relieved.
【0037】エンジンCEの運転状態が成層燃焼領域に
入っている場合は、S弁28及びVICS弁37が閉じ
られる。この場合、吸気ポート側から燃焼室2に供給さ
れるエアはすべて第1吸気ポート3を介して燃焼室2に
流入し、燃焼室2内に強いスワールが生成される。ま
た、第2燃料噴射弁14から燃料が噴射されるので、混
合気供給ポート7から燃焼室2内に勢いの弱い混合気が
供給され、この混合気が点火プラグ8まわりに集中す
る。したがって、強いスワールと、混合気供給ポート7
から供給される混合気とによって、燃焼室2内の混合気
が十分に成層化され、燃焼室2内での混合気の着火性・
燃焼性が高められる。また、前記したとおりマッハ係数
が0.4以上とされ、かつ拡大室32によって加圧エア
の脈動が低減ないしは防止されるので、混合気供給ポー
ト7から燃焼室2内に流入する混合気の単位時間当たり
の流量(流速)がエンジン回転数にかかわりなくほぼ一定
化・均一化され、安定した成層化が行われる。なお、こ
の場合第2リリーフ通路36を介して第1サージタンク
24内に加圧エアがリリーフされ、これによって吸気充
填効率が高められ、かつスワールが強化される。When the operating state of the engine CE is in the stratified charge combustion region, the S valve 28 and the VICS valve 37 are closed. In this case, all the air supplied from the intake port side to the combustion chamber 2 flows into the combustion chamber 2 via the first intake port 3, and a strong swirl is generated in the combustion chamber 2. Further, since the fuel is injected from the second fuel injection valve 14, a weakly-powered air-fuel mixture is supplied from the air-fuel mixture supply port 7 into the combustion chamber 2, and the air-fuel mixture is concentrated around the spark plug 8. Therefore, a strong swirl and air-fuel mixture supply port 7
The air-fuel mixture in the combustion chamber 2 is sufficiently stratified by the air-fuel mixture supplied from the
Combustibility is enhanced. Further, as described above, since the Mach coefficient is 0.4 or more and the pulsation of the pressurized air is reduced or prevented by the expansion chamber 32, the unit of the air-fuel mixture flowing from the air-fuel mixture supply port 7 into the combustion chamber 2 The flow rate (flow velocity) per hour is almost constant and uniform regardless of the engine speed, and stable stratification is performed. In this case, the pressurized air is relieved into the first surge tank 24 through the second relief passage 36, whereby the intake charging efficiency is increased and the swirl is strengthened.
【0038】エンジンの運転状態が、エンジン回転数が
N1以下でかつ成層燃焼領域外にある場合はS弁28が
開かれ、第1,第2吸気ポート3,4及び混合気供給ポー
ト7を介して燃焼室2内にエアが供給される。この場
合、VICS弁37が閉じられているので、第1,第2
吸気ポート3,4側の吸気系統と混合気供給ポート7側
の吸気系統とは互いに分離され、両者間にはとくには相
互作用は生じない。なお、この場合、第1リリーフ通路
34を介して両サージタンク24,25内に加圧エアが
リリーフされ、吸気充填効率が高められる。When the engine operating condition is that the engine speed is N 1 or less and is outside the stratified charge combustion region, the S valve 28 is opened and the first and second intake ports 3 and 4 and the air-fuel mixture supply port 7 are opened. Air is supplied into the combustion chamber 2 via the. In this case, since the VICS valve 37 is closed, the first and second
The intake system on the side of the intake ports 3 and 4 and the intake system on the side of the air-fuel mixture supply port 7 are separated from each other, and there is no particular interaction between them. In this case, the pressurized air is relieved in the surge tanks 24, 25 through the first relief passage 34, and the intake charging efficiency is improved.
【0039】エンジン回転数がN1を超える高回転領域
では、S弁28及びVICS弁37がいずれも開かれ、
また第2燃料噴射弁14からの燃料噴射は停止される。
この場合、VICS弁37が開かれているので、第2吸
気ポート4側では、拡大室32を圧力反転部(容積部)と
する慣性過給が行われる。前記したとおり、拡大室32
は第2サージタンク25よりもエンジン本体部に近い位
置に配置されているので、拡大室32から第2吸気ポー
ト4の下流端(燃焼室2への開口部)までの経路長は比較
的短くなる。このため、拡大室32を圧力反転部とする
慣性過給の同調固有振動数が高くなり、したがってかか
る高回転領域で高い慣性効果が得られ、吸気充填効率が
高められエンジン出力が高められる。この場合、第1リ
リーフ通路34を介して両サージタンク24,25内に
加圧エアがリリーフされるので、吸気充填効率が一層高
められる。なお、かかる高回転領域において、エンジン
回転数が比較的低いときには、第1サージタンク24あ
るいは第2サージタンク5を圧力反転部とする慣性過給
も行われるのはもちろんである。In the high rotation speed region where the engine speed exceeds N 1 , both the S valve 28 and the VICS valve 37 are opened,
Further, the fuel injection from the second fuel injection valve 14 is stopped.
In this case, since the VICS valve 37 is opened, inertial supercharging is performed on the second intake port 4 side, with the expansion chamber 32 serving as the pressure reversal portion (volume portion). As mentioned above, the expansion chamber 32
Is located closer to the engine body than the second surge tank 25, so the path length from the expansion chamber 32 to the downstream end of the second intake port 4 (the opening to the combustion chamber 2) is relatively short. Become. Therefore, the tuned natural frequency of inertial supercharging using the expansion chamber 32 as a pressure reversal portion is increased, and thus a high inertial effect is obtained in such a high rotation region, intake charging efficiency is increased, and engine output is increased. In this case, since the pressurized air is relieved in the surge tanks 24, 25 via the first relief passage 34, the intake charging efficiency is further enhanced. In this high rotation speed region, when the engine speed is relatively low, inertial supercharging using the first surge tank 24 or the second surge tank 5 as the pressure reversal unit is, of course, also performed.
【0040】S弁28とVICS弁37とがこのように
制御された場合の、エンジンCEの出力トルクTのエン
ジン回転数に対する特性は図5中の曲線G1のようにな
る。なお、図5において、矢印X1は、エンジン回転数
がN1を超える高回転領域における拡大室32を圧力反
転部とする慣性過給による全開トルクの向上効果を示し
ている。When the S valve 28 and the VICS valve 37 are controlled in this manner, the characteristic of the output torque T of the engine CE with respect to the engine speed is as shown by a curve G 1 in FIG. In FIG. 5, an arrow X 1 indicates the effect of improving the full-open torque by inertial supercharging with the expansion chamber 32 as the pressure reversal portion in the high rotation region where the engine speed exceeds N 1 .
【0041】なお、このようにVICS弁37をエンジ
ン回転数がN1以下であるか否かによって開閉するので
はなく、S弁28が閉じられる領域すなわち成層燃焼領
域でVICS弁37を閉じ、S弁28が開かれる領域で
VICS弁37を開くようにしてもよい。図6に、この
ようにした場合の、WOT時の吸気充填効率ηvのエン
ジン回転数に対する特性を示す(曲線G3)。図6におい
て、曲線G4は拡大室32を設けない場合の吸気充填効
率を示しており、したがって矢印X2は拡大室32を設
けたことによる吸気充填効率の向上効果を示している。
なお、曲線G5は成層燃焼領域と他の領域との境界を示
している。It should be noted that the VICS valve 37 is not opened or closed depending on whether the engine speed is N 1 or less as described above, but the VICS valve 37 is closed in a region where the S valve 28 is closed, that is, a stratified combustion region. The VICS valve 37 may be opened in the area where the valve 28 is opened. FIG. 6 shows the characteristic of the intake charge efficiency ηv during WOT with respect to the engine speed in this case (curve G 3 ). In FIG. 6, the curve G 4 shows the intake charge efficiency when the expansion chamber 32 is not provided, and therefore the arrow X 2 shows the effect of improving the intake charge efficiency by providing the expansion chamber 32.
The curve G 5 indicates the boundary between the stratified charge combustion region and other regions.
【0042】前記したとおり、加圧エア通路31内の加
圧エアを、第1吸気ポート側あるいは第2吸気ポート側
にリリーフさせ、吸気充填効率を高めるようにしている
が、図7に、かかる加圧エアのリリーフによる吸気充填
効率の向上効果を示す。図7において、エンジン回転数
がN1以下の低回転領域で、曲線G6は加圧エアのリリー
フが行われる場合のWOT時のエンジン出力トルクであ
り、曲線G7は加圧エアのリリーフが行われない場合の
出力トルクである。図7から明らかなとおり、かかるリ
リーフにより低回転領域でのエンジン出力トルクが高め
られている。なお、図7において、エンジン回転数がN
1を超える高回転領域での出力トルク向上効果は、拡大
室32を圧力反転部とする慣性過給によるものである。As described above, the pressurized air in the pressurized air passage 31 is relieved to the first intake port side or the second intake port side to enhance the intake charging efficiency. The effect of improving the intake filling efficiency by the relief of the pressurized air is shown. In FIG. 7, in the low rotation speed region where the engine speed is N 1 or less, the curve G 6 is the engine output torque at WOT when the relief of the pressurized air is performed, and the curve G 7 is the relief of the pressurized air. Output torque when not performed. As is clear from FIG. 7, the engine output torque in the low rotation speed region is increased by such relief. In FIG. 7, the engine speed is N
The output torque improving effect in the high rotation region exceeding 1 is due to the inertia supercharging using the expansion chamber 32 as the pressure reversal portion.
【0043】なお、S弁28が閉じられているときに、
第2リリーフ通路36を介して第1サージタンク24へ
加圧エアをリリーフすることにより、第1吸気ポート3
内でのエアの流速が高められ、これによってスワールが
強化され、燃焼室2内の混合気の着火性・燃焼性が一層
高められる。図8に、エンジン回転数が所定値N1以下
の低回転領域でS弁28を閉じるようにした場合の、加
圧エアのリリーフを行う場合のエアの乱れの強さすなわ
ちスワール強度(曲線G13)と、加圧エアのリリーフを行
わない場合の乱れ強さ(曲線G14)とを示す。図8から明
らかなとおり、加圧エアのリリーフによって乱れ強さ
(スワール強度)が高められている。図9において、曲線
G15はエアポンプ33から吐出される加圧エアの流量で
あり、直線G16は混合気供給ポート7から燃焼室2内へ
流入するエアの流量である。ここで、G15とG16の差が
加圧エア通路31から、第1リリーフ通路34又は第2
リリーフ通路36へリリーフされる加圧エアの流量を示
している。このようにリリーフされる加圧エアによっ
て、吸気充填効率が高められるとともにスワールが強化
される。When the S valve 28 is closed,
By relieving the pressurized air to the first surge tank 24 through the second relief passage 36, the first intake port 3
The flow velocity of the air in the inside is increased, whereby the swirl is strengthened, and the ignitability / combustibility of the air-fuel mixture in the combustion chamber 2 is further enhanced. FIG. 8 shows the strength of air turbulence, that is, the swirl strength (curve G) when performing relief of pressurized air when the S valve 28 is closed in a low speed region where the engine speed is equal to or lower than a predetermined value N 1. 13 ) and the turbulence intensity (curve G 14 ) when the relief of the pressurized air is not performed. As is clear from Fig. 8, the turbulence strength due to the relief of the pressurized air
(Swirl strength) is increased. In FIG. 9, a curve G 15 is the flow rate of pressurized air discharged from the air pump 33, and a straight line G 16 is the flow rate of air flowing into the combustion chamber 2 from the mixture supply port 7. Here, the difference between G 15 and G 16 is from the pressurized air passage 31 to the first relief passage 34 or the second relief passage 34.
The flow rate of the pressurized air that is relieved to the relief passage 36 is shown. The pressurized air thus relieved enhances the intake charging efficiency and the swirl.
【0044】<第2実施例>以下、図3及び図4を参照
しつつ第2実施例を説明するが、第2実施例の基本部分
は図1及び図2に示す第1実施例と共通であるので、以
下では説明の重複を避けるため第1実施例との相異点に
ついてのみ説明する。なお、図3及び図4において第1
実施例と共通の部材には図1及び図2と同一の番号を付
している。図3及び図4に示すように、第2実施例で
は、共通吸気通路21の下流端が単一のサージタンク6
0に接続されている。そして、このサージタンク60に
各気筒用の分岐吸気通路61が接続され、これらの分岐
吸気通路61の下流端に第1吸気ポート3と第2吸気ポ
ート4とが接続されている。換言すれば、第1吸気ポー
ト3と第2吸気ポート4とが上流側で合流され、この合
流部が分岐吸気通路61とされていることになる。<Second Embodiment> The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. The basic part of the second embodiment is common to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. Therefore, only differences from the first embodiment will be described below to avoid duplication of description. In addition, in FIG. 3 and FIG.
The same members as those in the embodiment are designated by the same reference numerals as those in FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, in the second embodiment, the common intake passage 21 has a single surge tank 6 at the downstream end.
It is connected to 0. A branch intake passage 61 for each cylinder is connected to the surge tank 60, and the first intake port 3 and the second intake port 4 are connected to the downstream ends of the branch intake passage 61. In other words, the first intake port 3 and the second intake port 4 are merged on the upstream side, and this merged portion serves as the branch intake passage 61.
【0045】そして、拡大室32が、これらの分岐吸気
通路61の上面に隣接して配置され、拡大室32と各分
岐吸気通路61とを連通する連通穴38(連通部)が形成
され、この連通穴38が連通部開閉弁37(VICS弁
37)によって開閉されるようになっている。また、サ
ージタンク60が単一であるので、第1実施例のような
第2リリーフ通路36は設けられていない。その他の構
成については第1実施例と同様である。The expansion chamber 32 is arranged adjacent to the upper surfaces of the branch intake passages 61, and a communication hole 38 (communication portion) is formed which connects the expansion chamber 32 and each branch intake passage 61. The communication hole 38 is opened and closed by a communication portion opening / closing valve 37 (VICS valve 37). Further, since the surge tank 60 is single, the second relief passage 36 as in the first embodiment is not provided. Other configurations are similar to those of the first embodiment.
【0046】かかる構成において、S弁28及びVIC
S弁37は、コントロールユニットCによって以下のよ
うに制御される。図10に示すように、第2実施例で
は、S弁28はエンジン回転数がN1以下の領域では閉
じられ、N1を超える領域では開かれる。他方、VIC
S弁37は、エンジン回転数がN1よりも低回転側に設
定される所定値N1'以下の領域では全閉され、N1'〜N
1の領域では部分的に開かれ、N1を超える領域では全開
される。In such a structure, the S valve 28 and the VIC
The S valve 37 is controlled by the control unit C as follows. As shown in FIG. 10, in the second embodiment, the S valve 28 is closed in the region where the engine speed is N 1 or lower and is opened in the region where the engine speed exceeds N 1 . On the other hand, VIC
S valve 37 is 'full closed in the following areas, N 1' predetermined value N 1 to the engine rotational speed is set to a low rotation side than the N 1 to N
Area 1 is partially opened, and areas above N 1 are fully opened.
【0047】この場合、エンジン回転数がN1'以下の領
域では、VICS弁37が全閉され、混合気供給ポート
7から燃焼室2内に混合気が供給され、成層化が促進さ
れる。また、エンジン回転数がN1'〜N1である領域で
はS弁28が閉じられる一方、VICS弁37が部分的
に開かれるので、第1吸気ポート3側でのみ拡大室32
を圧力反転部とする慣性過給が行われ吸気充填効率が高
められる。エンジン回転数がN1を超える領域ではS弁
28が開かれるとともに、VICS弁37が全開される
ので、第1,第2吸気ポート3,4側で拡大室32を圧力
反転部とする慣性過給が行われ、吸気充填効率が高めら
れる。In this case, in the region where the engine speed is N 1 'or less, the VICS valve 37 is fully closed, the mixture is supplied from the mixture supply port 7 into the combustion chamber 2, and stratification is promoted. Further, in the region where the engine speed is N 1 ′ to N 1 , the S valve 28 is closed while the VICS valve 37 is partially opened, so that the expansion chamber 32 is provided only on the first intake port 3 side.
Inertial supercharging is performed by using the pressure reversal portion as a pressure reversal portion, and intake charging efficiency is enhanced. In the region where the engine speed exceeds N 1 , the S valve 28 is opened and the VICS valve 37 is fully opened. Therefore, the inertial overpressure which uses the expansion chamber 32 as a pressure reversal portion on the first and second intake ports 3 and 4 side. Supply is performed, and the intake charging efficiency is increased.
【0048】図10において、曲線G10はかかる制御が
行われた場合のエンジン出力トルクのエンジン回転数に
対する特性を示し、曲線G11は拡大室32を圧力反転部
とする慣性過給を行われない場合の出力トルクを示して
いる。図10から明らかなとおり、拡大室32を圧力反
転部とする慣性過給が行われる場合は、エンジン回転数
がN1'を超える領域でエンジン出力トルクが高められて
いる。とくに、エンジン回転数がN1を超える領域で
は、第1実施例の場合とは違って両吸気ポート側で慣性
過給が行われるので、吸気充填効率が一層高められる。
このように、第2実施例によっても、低回転領域で混合
気の着火性・燃焼性を高めることができ、高回転領域で
吸気充填効率を高めることができる。In FIG. 10, a curve G 10 shows the characteristic of the engine output torque with respect to the engine speed when such control is performed, and a curve G 11 shows inertia supercharging using the expansion chamber 32 as a pressure reversal section. The output torque when there is not is shown. As is apparent from FIG. 10, when inertial supercharging is performed using the expansion chamber 32 as the pressure reversal unit, the engine output torque is increased in the region where the engine speed exceeds N 1 ′. In particular, in the region where the engine speed exceeds N 1 , unlike the case of the first embodiment, inertial supercharging is performed on both intake port sides, so the intake charging efficiency is further enhanced.
Thus, according to the second embodiment as well, the ignitability and combustibility of the air-fuel mixture can be improved in the low rotation speed region, and the intake charging efficiency can be increased in the high rotation speed region.
【0049】[0049]
【発明の作用・効果】第1の発明によれば、低回転領域
では、混合気供給ポートに供給される加圧エアの脈動が
拡大室で減衰させられるので、混合気供給ポートから燃
焼室内に流入する混合気の流速(流量)が均一化され、燃
焼室内での混合気の成層化が安定し、混合気の着火性・
燃焼性が高められる。他方、高回転領域では、吸気ポー
ト内で拡大室を圧力反転部とする慣性過給が行われ、吸
気充填効率が高められ、エンジン出力が高められる。こ
の場合、拡大室から吸気ポート下流端に至る圧力波伝播
経路長が比較的短くなるので、慣性過給における同調固
有振動数が高くなり、このため高回転領域での慣性過給
効果が高められる。According to the first aspect of the invention, in the low rotation speed region, the pulsation of the pressurized air supplied to the air-fuel mixture supply port is attenuated in the expansion chamber, so that the air-fuel mixture supply port enters the combustion chamber. The flow velocity (flow rate) of the inflowing air-fuel mixture is made uniform, the stratification of the air-fuel mixture in the combustion chamber is stabilized, and the ignitability of the air-fuel mixture
Combustibility is enhanced. On the other hand, in the high engine speed region, inertial supercharging is performed in the intake port by using the expansion chamber as a pressure reversal unit, so that intake charging efficiency is increased and engine output is increased. In this case, since the pressure wave propagation path length from the expansion chamber to the downstream end of the intake port is relatively short, the tuned natural frequency in inertia supercharging is high, and thus the effect of inertia supercharging in the high rotation region is enhanced. .
【0050】第2の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、第1吸気ポ
ートがスワール生成ポートとされているので、低回転領
域ではスワールを強化しつつ、混合気供給ポートから燃
焼室内に混合気を供給することができ、燃焼室内での混
合気の成層化を一層促進することができ、着火性・燃焼
室が一層高められる。According to the second invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the first intake port is used as the swirl generation port, the air-fuel mixture can be supplied from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber while strengthening the swirl in the low rotation speed region. Stratification can be further promoted, and the ignitability and combustion chamber can be further enhanced.
【0051】第3の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、連通部が拡
大室と両吸気ポートの合流部とを連通させるので、高回
転領域での慣性過給効果がさらに高められる。また、ス
ワールコントロール弁が閉弁される領域では、連通部開
閉弁が部分的に開かれるので、混合気供給ポート側の過
剰なエアが吸気ポート側にリリーフされ、混合気供給ポ
ートへのエア供給量が一定化・適正化され、混合気の成
層化が一層促進・安定化される。かつ、スワールコント
ロール弁が開かれる領域では、連通部開閉弁が全開され
るので、吸気充填効率が一層高められる。According to the third invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the communication part communicates the expansion chamber with the confluence part of both intake ports, the effect of inertial supercharging in the high rotation region is further enhanced. Also, in the area where the swirl control valve is closed, the communication part opening / closing valve is partially opened, so excess air on the air-fuel mixture supply port side is relieved to the intake port side, and air is supplied to the air-fuel mixture supply port. The amount is stabilized and optimized, and stratification of the air-fuel mixture is further promoted and stabilized. In addition, in the region where the swirl control valve is opened, the communication part opening / closing valve is fully opened, so that the intake charging efficiency is further enhanced.
【0052】第4の発明によれば、基本的には第1〜第
3の発明のいずれか1つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、高負荷・高回転領域では混合気供給ポート
への燃料供給が停止されるので、該高負荷・高回転領域
では燃焼室内の混合気が均質化されて均一燃焼が行わ
れ、エンジン出力が高められる。According to the fourth invention, basically, the same operation and effect as any one of the first to third inventions can be obtained. Further, since the fuel supply to the air-fuel mixture supply port is stopped in the high load / high speed region, the air-fuel mixture in the combustion chamber is homogenized and uniform combustion is performed in the high load / high speed region, resulting in engine output. To be enhanced.
【0053】第5の発明によれば、基本的には第1〜第
3の発明のいずれか1つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、混合気供給ポートではマッハ係数が全運転
領域で0.4以上となるので、混合気供給ポートから燃
焼室内へ流入するエアの単位時間当たりの流量(流速)が
エンジン回転数にかかわりなくほぼ一定となる。このた
め、混合気供給ポートから燃焼室に流入した混合気の分
布位置が均一化され、成層化が安定し、着火性・燃焼性
が一層高められる。また、吸気ポートではマッハ係数が
全領域で0.4未満となるので、エンジン回転数の上昇
に伴って単位時間当たりのエア流量が増加し、エンジン
出力の制御性が良好となる。According to the fifth invention, basically, the same action and effect as any one of the first to third inventions can be obtained. Furthermore, since the Mach coefficient at the air-fuel mixture supply port is 0.4 or more in the entire operating region, the flow rate (flow velocity) of the air flowing from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber per unit time is almost irrespective of the engine speed. It will be constant. Therefore, the distribution position of the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber from the air-fuel mixture supply port is made uniform, the stratification is stabilized, and the ignitability and combustibility are further enhanced. Further, since the Mach coefficient in the intake port is less than 0.4 in all regions, the air flow rate per unit time increases as the engine speed increases, and the engine output controllability becomes good.
【0054】第6の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、加圧エアが
第1吸気ポート側にリリーフされるので、この加圧エア
によって吸気充填効率が高められるとともに、スワール
が強化されて混合気の着火性・燃焼性が高められる。According to the sixth invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the pressurized air is relieved to the side of the first intake port, the pressurized air enhances the intake charging efficiency, and the swirl is strengthened to enhance the ignitability / combustibility of the air-fuel mixture.
【0055】第7の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、スワールコ
ントール弁が閉じられる領域では第2リリーフ通路を介
して第1吸気ポート側に加圧エアがリリーフされ、この
加圧エアによって吸気充填効率が高められるとともに、
スワールが強化されて混合気の着火性・燃焼性が高めら
れる。また、スワールコントール弁が開かれる領域では
第1リリーフ通路を介して両吸気ポート側に加圧エアが
リリーフされ、この加圧エアによって吸気充填効率が高
められる。According to the seventh invention, basically the same action and effect as the first invention can be obtained. Further, in the region where the swirl control valve is closed, the pressurized air is relieved to the first intake port side via the second relief passage, and the pressurized air enhances the intake charging efficiency, and
The swirl is strengthened and the ignitability and combustibility of the air-fuel mixture is enhanced. Further, in the region where the swirl control valve is opened, the pressurized air is relieved to both intake port sides through the first relief passage, and the pressurized air enhances the intake charging efficiency.
【0056】第8の発明によれば、低回転領域では、混
合気供給ポートに供給されるエアの脈動が拡大室で減衰
させられるので、混合気供給ポートから燃焼室内に流入
する混合気の流速(流量)が均一化され、燃焼室内での混
合気の成層化が安定し、混合気の着火性・燃焼性が高め
られる。他方、高回転領域では、拡大室を圧力反転部と
する慣性過給が行われ、吸気充填効率が高められ、エン
ジン出力が高められる。また、第1吸気ポートがスワー
ル生成ポートとされているので、低回転領域ではスワー
ルを強化しつつ、混合気供給ポートから燃焼室内に混合
気を供給することができ、燃焼室内での混合気の成層化
を一層促進することができ、着火性・燃焼性が一層高め
られる。さらに、拡大室から第2吸気ポート下流端に至
る圧力波伝播経路長が比較的短くなるので、慣性過給に
おける同調固有振動数が高くなり、このため高回転領域
での慣性過給効果が高められる。According to the eighth aspect of the invention, in the low rotation speed region, the pulsation of the air supplied to the air-fuel mixture supply port is attenuated in the expansion chamber, so the flow velocity of the air-fuel mixture flowing from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber. The (flow rate) is made uniform, the stratification of the air-fuel mixture in the combustion chamber is stabilized, and the ignitability and combustibility of the air-fuel mixture are enhanced. On the other hand, in the high rotation speed region, inertia supercharging is performed using the expansion chamber as a pressure reversal unit, so that intake charge efficiency is increased and engine output is increased. Further, since the first intake port is the swirl generation port, the mixture can be supplied from the mixture supply port into the combustion chamber while the swirl is strengthened in the low rotation speed region, and the mixture in the combustion chamber Stratification can be further promoted, and ignitability and combustibility can be further enhanced. Furthermore, since the pressure wave propagation path length from the expansion chamber to the downstream end of the second intake port is relatively short, the tuned natural frequency in inertia supercharging is high, which increases the effect of inertia supercharging in the high rotation region. To be
【0057】第9の発明によれば、基本的には第8の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、混合気供給
ポートではマッハ係数が全運転領域で0.4以上となる
ので、混合気供給ポートから燃焼室内へ流入するエアの
単位時間当たりの流量(流速)がエンジン回転数にかかわ
りなくほぼ一定となる。このため、混合気供給ポートか
ら燃焼室に流入した混合気の分布位置が均一化され、成
層化が安定し、着火性・燃焼性が一層高められる。ま
た、吸気ポートではマッハ係数が全領域で0.4未満と
なるので、エンジン回転数の上昇に伴って単位時間当た
りのエア流量が増加し、エンジン出力の制御性が良好と
なる。According to the ninth invention, basically, the same action and effect as the eighth invention can be obtained. Furthermore, since the Mach coefficient at the air-fuel mixture supply port is 0.4 or more in the entire operating region, the flow rate (flow velocity) of the air flowing from the air-fuel mixture supply port into the combustion chamber per unit time is almost irrespective of the engine speed. It will be constant. Therefore, the distribution position of the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber from the air-fuel mixture supply port is made uniform, the stratification is stabilized, and the ignitability and combustibility are further enhanced. Further, since the Mach coefficient in the intake port is less than 0.4 in all regions, the air flow rate per unit time increases as the engine speed increases, and the engine output controllability becomes good.
【0058】第10の発明によれば、基本的には第8の
発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、加圧エア
が第1吸気ポート側にリリーフされるので、この加圧エ
アによって吸気充填効率が高められるとともに、スワー
ルが強化されて混合気の着火性・燃焼性が高められる。According to the tenth invention, basically the same action and effect as those of the eighth invention can be obtained. Further, since the pressurized air is relieved to the side of the first intake port, the pressurized air enhances the intake charging efficiency, and the swirl is strengthened to enhance the ignitability / combustibility of the air-fuel mixture.
【図1】 本発明の第1実施例を示すエンジンのシステ
ム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine showing a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示すエンジンの縦断面説明図である。2 is a vertical cross-sectional explanatory view of the engine shown in FIG.
【図3】 本発明の第2実施例を示すエンジンのシステ
ム構成図である。FIG. 3 is a system configuration diagram of an engine showing a second embodiment of the present invention.
【図4】 図3に示すエンジンの縦断面説明図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional explanatory view of the engine shown in FIG.
【図5】 第1実施例における、エンジン出力トルクの
エンジン回転数に対する特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of engine output torque with respect to engine speed in the first embodiment.
【図6】 第1実施例において、VICS弁をS弁の開
閉に伴って開閉するようにした場合の、充填効率のエン
ジン回転数に対する特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the charging efficiency with respect to the engine speed when the VICS valve is opened / closed in accordance with the opening / closing of the S valve in the first embodiment.
【図7】 第1実施例における、エンジン出力トルクの
エンジン回転数に対する特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a characteristic of an engine output torque with respect to an engine speed in the first embodiment.
【図8】 第1実施例における、エアの乱れの強さのエ
ンジン回転数に対する特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the characteristics of the degree of air turbulence with respect to the engine speed in the first embodiment.
【図9】 第1実施例における、エアポンプのエア吐出
量及び混合気供給ポートから燃焼室に流入するエア流量
の、エンジン回転数に対する特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the characteristics of the air discharge amount of the air pump and the air flow rate flowing into the combustion chamber from the air-fuel mixture supply port with respect to the engine speed in the first embodiment.
【図10】 第2実施例における、エンジン出力トルク
のエンジン回転数に対する特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a characteristic of an engine output torque with respect to an engine speed in a second embodiment.
CE…エンジン C…コントロールユニット 2…燃焼室 3,4…第1,第2吸気ポート 7…混合気供給ポート 14…第2燃料噴射弁 20…混合気供給ポート開閉弁 24,25…第1,第2サージタンク 28…スワールコントール弁(S弁) 32…拡大室 33…エアポンプ 34,36…第1,第2リリーフ通路 35…リリーフ切替弁 37…連通部開閉弁(VICS弁) 38…連通穴 30…サージタンク 61…分岐吸気通路 CE ... Engine C ... Control unit 2 ... Combustion chamber 3, 4 ... First and second intake ports 7 ... Mixture supply port 14 ... Second fuel injection valve 20 ... Mixture supply port opening / closing valve 24, 25 ... First, Second surge tank 28 ... Swirl control valve (S valve) 32 ... Enlargement chamber 33 ... Air pump 34,36 ... First and second relief passages 35 ... Relief switching valve 37 ... Communication part opening / closing valve (VICS valve) 38 ... Communication hole 30 ... Surge tank 61 ... Branch intake passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/02 325 G 8011−3G F02M 35/10 102 M 301 P 69/00 360 C 8923−3G (72)発明者 荒木 啓二 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location F02D 41/02 325 G 8011-3G F02M 35/10 102 M 301 P 69/00 360 C 8923-3G (72) Keiji Araki Inventor Keiji Araki 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation
Claims (10)
から加圧エアが供給されるともに燃料供給源から燃料が
供給されこれらの加圧エアと燃料とで混合気を生成する
混合気供給ポートと、 混合気供給ポートの燃焼室への開口部を、吸気行程後半
から圧縮行程前半の間において所定期間だけ開く混合気
供給ポート開閉弁とが設けられたエンジンの吸気装置に
おいて、 混合気供給ポートの上流部に接続される拡大室と、該拡
大室と吸気ポートの中途部とを連通させる連通部と、該
連通部を開閉する連通部開閉弁とが設けられ、 拡大室と連通部とが、拡大室から吸気ポート下流端に至
る吸気経路長がサージタンクから吸気ポート下流端に至
る吸気経路長よりも短くなるように形成され、 連通部開閉弁が所定の高回転領域で開かれるようになっ
ていることを特徴とするエンジンの吸気装置。1. An air-fuel mixture which is open to a combustion chamber and is supplied with pressurized air from a pressurized air supply source and is also supplied with fuel from a fuel supply source to generate an air-fuel mixture with the pressurized air and the fuel. In an intake system of an engine provided with a supply port and a mixture supply port opening / closing valve that opens the opening of the mixture supply port to the combustion chamber for a predetermined period between the latter half of the intake stroke and the first half of the compression stroke, An expansion chamber connected to the upstream part of the supply port, a communication part for communicating the expansion chamber with a midway part of the intake port, and a communication part opening / closing valve for opening and closing the communication part are provided. Is formed so that the intake path length from the expansion chamber to the downstream end of the intake port is shorter than the intake path length from the surge tank to the downstream end of the intake port, and the communication opening / closing valve is opened in a predetermined high rotation region. Become like An intake device for an engine according to claim Rukoto.
置において、 吸気ポートが、スワール生成ポートである第1吸気ポー
トと、所定の運転領域で閉じられるスワールコントロー
ル弁を備えた第2吸気ポートとに分けられていて、 連通部が拡大室と第2吸気ポートの中途部とを連通させ
るように形成されていることを特徴とするエンジンの吸
気装置。2. The intake system for an engine according to claim 1, wherein the intake port includes a first intake port that is a swirl generation port, and a second intake port that includes a swirl control valve that is closed in a predetermined operating region. An intake device for an engine, characterized in that the communication part is formed so as to connect the expansion chamber and the middle part of the second intake port.
置において、 吸気ポートが、スワール生成ポートである第1吸気ポー
トと、所定の運転領域で閉じられるスワールコントロー
ル弁を備えた第2吸気ポートとに分けられるとともに、
各気筒毎に第1吸気ポートと第2吸気ポートとが上流側
で合流させられていて、 連通部が拡大室と上記合流部とを連通させるように形成
され、連通路開閉弁がスワールコントロール弁が閉じら
れる領域で部分的に開かれ、かつスワールコントロール
弁が開かれる領域で全開されるようになっていることを
特徴とするエンジンの吸気装置。3. The engine intake system according to claim 1, wherein the intake port includes a first intake port that is a swirl generation port, and a second intake port that includes a swirl control valve that is closed in a predetermined operating region. And is divided into
The first intake port and the second intake port are merged on the upstream side for each cylinder, the communication portion is formed to communicate the expansion chamber and the merged portion, and the communication passage opening / closing valve is a swirl control valve. An intake system for an engine, characterized in that it is partially opened in a region where the valve is closed and fully opened in a region where the swirl control valve is opened.
載されたエンジンの吸気装置において、 連通部開閉弁が所定の高負荷・高回転領域で開かれ、か
つ該高負荷・高回転領域では混合気供給ポートへの燃料
供給が停止もしくは減少され、吸気ポートからの燃料供
給が実質的に開始されるようになっていることを特徴と
するエンジンの吸気装置。4. The engine intake system according to any one of claims 1 to 3, wherein the communication part opening / closing valve is opened in a predetermined high load / high rotation region, and the high load / high An intake system for an engine, wherein fuel supply to an air-fuel mixture supply port is stopped or reduced in a rotation region and fuel supply from an intake port is substantially started.
載されたエンジンの吸気装置において、 混合気供給ポートが、低回転領域における平均マッハ係
数が0.4以上となるように形成され、 吸気ポートが、高回転領域における平均マッハ係数が
0.4未満となるように形成されていることを特徴とす
るエンジンの吸気装置。5. The intake system for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the air-fuel mixture supply port is formed so that an average Mach coefficient in a low rotation region is 0.4 or more. In addition, the intake port of the engine is characterized in that the intake port is formed so that the average Mach coefficient in the high rotation speed region is less than 0.4.
置において、 加圧エア供給源で加圧されたエアを第1吸気ポート側へ
リリーフするリリーフ通路が設けられていることを特徴
とするエンジンの吸気装置。6. The engine intake system according to claim 2, further comprising a relief passage for relieving the air pressurized by the pressurized air supply source to the first intake port side. Engine intake device.
置において、 加圧エア供給源で加圧されたエアを両吸気ポート側へリ
リーフする第1リリーフ通路と、第1吸気ポート側への
みリリーフする第2リリーフ通路と、加圧されたエアを
第1リリーフ通路へリリーフするかそれとも第2リリー
フ通路へリリーフするかを切り替えるリリーフ切替手段
とが設けられ、 該リリーフ切替手段が、スワールコントロール弁が開か
れているときには加圧されたエアを第1リリーフ通路へ
リリーフさせ、スワールコントロール弁が閉じられてい
るときには加圧されたエアを第2リリーフ通路へリリー
フさせるようになっていることを特徴とするエンジンの
吸気装置。7. The intake system for an engine according to claim 2, wherein only a first relief passage for relieving air pressurized by a pressurized air supply source to both intake port sides and a first intake port side. A second relief passage for relief and a relief switching means for switching between relief of the pressurized air to the first relief passage or relief of the second relief passage are provided, and the relief switching means is a swirl control valve. When the valve is opened, the pressurized air is relieved to the first relief passage, and when the swirl control valve is closed, the pressurized air is relieved to the second relief passage. And the intake system of the engine.
から加圧エアが供給されるともに燃料供給源から燃料が
供給されこれらの加圧エアと燃料とで混合気を生成する
混合気供給ポートと、 混合気供給ポートの燃焼室への開口部を、吸気行程後半
から圧縮行程前半の間において所定期間だけ開く混合気
供給ポート開閉弁とが設けられたエンジンの吸気装置に
おいて、 吸気ポートが、スワール生成ポートである第1吸気ポー
トと、所定の運転領域で閉じられるスワールコントロー
ル弁を備えた第2吸気ポートとに分けられていて、 混合気供給ポートの上流部に接続される拡大室と、該拡
大室と第2吸気ポートの中途部とを連通させる連通部
と、該連通部を開閉する連通部開閉弁とが設けられ、 拡大室と連通部とが、拡大室から第2吸気ポート下流端
に至る吸気経路長がサージタンクから第2吸気ポート下
流端に至る吸気経路長よりも短くなるように形成され、 連通部開閉弁が、スワールコントロール弁が開かれる運
転領域で開かれるようになっていることを特徴とするエ
ンジンの吸気装置。8. An air-fuel mixture which is opened to a combustion chamber and is supplied with pressurized air from a pressurized air supply source and is also supplied with fuel from a fuel supply source to generate an air-fuel mixture with the pressurized air and the fuel. In an intake device of an engine provided with a supply port and an air-fuel mixture port opening / closing valve that opens an opening of the air-fuel mixture port to the combustion chamber for a predetermined period between the latter half of the intake stroke and the first half of the compression stroke. Is divided into a first intake port that is a swirl generation port and a second intake port that is equipped with a swirl control valve that is closed in a predetermined operating region, and is an expansion chamber that is connected to an upstream portion of the mixture supply port. And a communication part for communicating the expansion chamber with a middle part of the second intake port, and a communication part opening / closing valve for opening and closing the communication part. The expansion chamber and the communication part are connected to the second intake port from the expansion chamber. port The intake path length to the flow end is formed to be shorter than the intake path length from the surge tank to the downstream end of the second intake port, and the communication opening / closing valve is opened in the operating region where the swirl control valve is opened. The intake system of the engine, which is characterized by
置において、 混合気供給ポートが、低回転領域における平均マッハ係
数が0.4以上となるように形成され、 吸気ポートが、高回転領域における平均マッハ係数が
0.4未満となるように形成されていることを特徴とす
るエンジンの吸気装置。9. The intake system for an engine according to claim 8, wherein the air-fuel mixture supply port is formed so that the average Mach coefficient in the low rotation speed region is 0.4 or more, and the intake port is in the high rotation speed region. Is formed so that the average Mach coefficient in is less than 0.4.
装置において、 加圧エア供給源で加圧されたエアを第1吸気ポート側へ
リリーフするリリーフ通路が設けられていることを特徴
とするエンジンの吸気装置。10. The engine intake system according to claim 8, further comprising a relief passage for relieving the air pressurized by the pressurized air supply source to the first intake port side. Engine intake device.
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---|---|---|---|
JP12118893A JP3401047B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Engine intake system |
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---|---|---|---|
JP12118893A JP3401047B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Engine intake system |
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---|---|
JPH06330758A true JPH06330758A (en) | 1994-11-29 |
JP3401047B2 JP3401047B2 (en) | 2003-04-28 |
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ID=14805041
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JP12118893A Expired - Fee Related JP3401047B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Engine intake system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3401047B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5458643A (en) * | 1991-03-29 | 1995-10-17 | Kyocera Corporation | Artificial intervertebral disc |
FR2856435A1 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-24 | Inst Francais Du Petrole | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH INDIRECT INJECTION WITH SCAN OF BURNED GASES AND METHOD FOR SUPPLYING SUPERCHARGED AIR TO SUCH AN ENGINE |
JP2012102627A (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Nippon Soken Inc | Spark ignition internal combustion engine |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12118893A patent/JP3401047B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005009495A (en) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Inst Fr Petrole | Indirect injection internal combustion supercharged engine in which combustion gas is scavenged, and method of supplying supercharged air to the engine |
US7082764B2 (en) | 2003-06-20 | 2006-08-01 | Institut Francais Du Petrole | Burnt gas-scavenging indirect-injection internal-combustion supercharged engine and supercharged air supply method for such an engine |
JP4596417B2 (en) * | 2003-06-20 | 2010-12-08 | イエフペ エネルジ ヌヴェル | Indirect injection supercharged internal combustion engine for scavenging combustion gas and method for supplying supercharged air to the engine |
JP2012102627A (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Nippon Soken Inc | Spark ignition internal combustion engine |
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---|---|
JP3401047B2 (en) | 2003-04-28 |
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