JPH10212965A - 筒内直接噴射式火花点火エンジン - Google Patents
筒内直接噴射式火花点火エンジンInfo
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- JPH10212965A JPH10212965A JP9015460A JP1546097A JPH10212965A JP H10212965 A JPH10212965 A JP H10212965A JP 9015460 A JP9015460 A JP 9015460A JP 1546097 A JP1546097 A JP 1546097A JP H10212965 A JPH10212965 A JP H10212965A
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- intake port
- cylinder
- tumble
- valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒内直接噴射式火花点火エンジンに適した燃
焼室構造を提供する。 【解決手段】 筒内直接噴射式火花点火エンジンにおい
て、吸気ポート２１を吸気流に順タンブルを生起するポ
ート形状とし、運転条件に応じて吸気ポート２１の燃焼
室中心側を遮蔽して吸気流に逆タンブルを生起するタン
ブルコントロールバルブ４０を備える。
焼室構造を提供する。 【解決手段】 筒内直接噴射式火花点火エンジンにおい
て、吸気ポート２１を吸気流に順タンブルを生起するポ
ート形状とし、運転条件に応じて吸気ポート２１の燃焼
室中心側を遮蔽して吸気流に逆タンブルを生起するタン
ブルコントロールバルブ４０を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直接噴射式火
花点火エンジンにおいて吸気系の改良に関するものであ
る。
花点火エンジンにおいて吸気系の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】点火栓の近傍に燃料を集める混合気の成
層化をはかるため、シリンダ内にインジェクタ（燃料噴
射弁）を臨ませ、シリンダ内に直接に燃料を噴射するよ
うにした筒内直接噴射式火花点火エンジンがある。
層化をはかるため、シリンダ内にインジェクタ（燃料噴
射弁）を臨ませ、シリンダ内に直接に燃料を噴射するよ
うにした筒内直接噴射式火花点火エンジンがある。
【０００３】従来の筒内直接噴射式火花点火エンジンと
して、例えば図１０に示すようなものがある（特開平６
−８１６５１号公報、参照）。
して、例えば図１０に示すようなものがある（特開平６
−８１６５１号公報、参照）。
【０００４】これについて説明すると、インジェクタ６
は燃焼室天井壁２０の側部からシリンダ１４内に臨み、
ピストン１の冠部３０に窪むキャビティ３１に向けて燃
料を噴射するようになっている。
は燃焼室天井壁２０の側部からシリンダ１４内に臨み、
ピストン１の冠部３０に窪むキャビティ３１に向けて燃
料を噴射するようになっている。
【０００５】吸気ポート２１がシリンダ１４に沿って直
立して形成されている。直立した吸気ポート２１からシ
リンダ１４内に流入した吸気は、図中矢印で示すよう
に、シリンダ１４に沿って下降した後、ピストン冠部３
０に沿って旋回する逆タンブルＲが生起される。キャビ
ティ３１上において逆タンブルＲと共に旋回する燃料噴
霧は、キャビティ３１に沿って点火栓４に向けて上昇す
る。これにより、濃混合気が点火栓４の近傍に集められ
る。
立して形成されている。直立した吸気ポート２１からシ
リンダ１４内に流入した吸気は、図中矢印で示すよう
に、シリンダ１４に沿って下降した後、ピストン冠部３
０に沿って旋回する逆タンブルＲが生起される。キャビ
ティ３１上において逆タンブルＲと共に旋回する燃料噴
霧は、キャビティ３１に沿って点火栓４に向けて上昇す
る。これにより、濃混合気が点火栓４の近傍に集められ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の筒内直接噴射式火花点火エンジンにあって
は、直立した吸気ポート２１がシリンダヘッド９の上部
に貫通して設けられる構造のため、インテークマニホー
ルドをシリンダヘッド９の上部に接続する必要があり、
エンジンの全高が大きくなるという問題点が考えられ
る。
うな従来の筒内直接噴射式火花点火エンジンにあって
は、直立した吸気ポート２１がシリンダヘッド９の上部
に貫通して設けられる構造のため、インテークマニホー
ルドをシリンダヘッド９の上部に接続する必要があり、
エンジンの全高が大きくなるという問題点が考えられ
る。
【０００７】また、運転条件によらず常にシリンダ１４
に逆タンブルＲが生起されるため、圧縮行程にインジェ
クタ６から燃料が噴射される運転状態では、燃料と空気
の混合が十分に行われず、シリンダ１４内に均質な混合
気をつくることが難しいという問題点が考えられる。
に逆タンブルＲが生起されるため、圧縮行程にインジェ
クタ６から燃料が噴射される運転状態では、燃料と空気
の混合が十分に行われず、シリンダ１４内に均質な混合
気をつくることが難しいという問題点が考えられる。
【０００８】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、筒内直接噴射式火花点火エンジンに適した吸
気系および燃焼室構造を提供することを目的とする。
のであり、筒内直接噴射式火花点火エンジンに適した吸
気系および燃焼室構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の筒内直
接噴射式火花点火エンジンは、シリンダ内に吸気を導入
する吸気ポートと、吸気ポートをエンジン回転に同期し
て開閉する吸気バルブと、シリンダ内に燃料を噴射する
インジェクタと、シリンダ内の混合気に点火する点火栓
とを備える筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
前記吸気ポートを吸気流に順タンブルを生起するポート
形状とし、運転条件に応じて吸気ポートの燃焼室中心側
を遮蔽して吸気流に逆タンブルを生起するタンブルコン
トロールバルブを備えるものとした。
接噴射式火花点火エンジンは、シリンダ内に吸気を導入
する吸気ポートと、吸気ポートをエンジン回転に同期し
て開閉する吸気バルブと、シリンダ内に燃料を噴射する
インジェクタと、シリンダ内の混合気に点火する点火栓
とを備える筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、
前記吸気ポートを吸気流に順タンブルを生起するポート
形状とし、運転条件に応じて吸気ポートの燃焼室中心側
を遮蔽して吸気流に逆タンブルを生起するタンブルコン
トロールバルブを備えるものとした。
【００１０】請求項２に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１に記載の発明において、前記吸気
バルブは燃焼室天井壁に対する吸気ポートの開口部に着
座する傘部を有し、タンブルコントロールバルブを吸気
バルブの傘部の直上方の吸気ポートに配置するものとし
た。
エンジンは、請求項１に記載の発明において、前記吸気
バルブは燃焼室天井壁に対する吸気ポートの開口部に着
座する傘部を有し、タンブルコントロールバルブを吸気
バルブの傘部の直上方の吸気ポートに配置するものとし
た。
【００１１】請求項３に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１または２に記載の発明において、
前記タンブルコントロールバルブに吸気ポートに臨んで
回動可能に介装される円柱状の弁体を備え、タンブルコ
ントロールバルブの中心線を平面図上において吸気ポー
トの通路中心線と略直交させ、弁体に吸気ポートの壁面
から突出する外周面を形成するとともに、弁体に吸気ポ
ートの壁面に沿って湾曲する凹部を形成するものとし
た。
エンジンは、請求項１または２に記載の発明において、
前記タンブルコントロールバルブに吸気ポートに臨んで
回動可能に介装される円柱状の弁体を備え、タンブルコ
ントロールバルブの中心線を平面図上において吸気ポー
トの通路中心線と略直交させ、弁体に吸気ポートの壁面
から突出する外周面を形成するとともに、弁体に吸気ポ
ートの壁面に沿って湾曲する凹部を形成するものとし
た。
【００１２】請求項４に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１または２に記載の発明において、
前記吸気ポートに介装される弁体を吸気バルブのステム
部の同軸上に設けられるシャフトを介して回動可能に支
持するものとした。
エンジンは、請求項１または２に記載の発明において、
前記吸気ポートに介装される弁体を吸気バルブのステム
部の同軸上に設けられるシャフトを介して回動可能に支
持するものとした。
【００１３】請求項５に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１または２に記載の発明において、
前記吸気ポートに介装される弁体を吸気ポートを貫通す
るシャフトを介して回動可能に支持するものとした。
エンジンは、請求項１または２に記載の発明において、
前記吸気ポートに介装される弁体を吸気ポートを貫通す
るシャフトを介して回動可能に支持するものとした。
【００１４】請求項６に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンは、請求項１から５のいずれか一つに記載の発
明において、前記インジェクタの燃料噴射時期を高負荷
時に吸気行程に設定し、インジェクタの燃料噴射時期を
低負荷時に圧縮行程に設定するものとした。
エンジンは、請求項１から５のいずれか一つに記載の発
明において、前記インジェクタの燃料噴射時期を高負荷
時に吸気行程に設定し、インジェクタの燃料噴射時期を
低負荷時に圧縮行程に設定するものとした。
【００１５】
【発明の作用および効果】請求項１に記載の直接筒内噴
射式火花点火エンジンにおいて、例えば希薄空燃比で運
転される成層燃焼域にて、ピストンが上昇する圧縮行程
でインジェクタから燃料が噴射される運転条件では、タ
ンブルコントロールバルブが吸気ポートの燃焼室中心側
を遮蔽するポジションに保持される。これにより、吸気
ポートを通ってシリンダ内に流入する吸気流は、吸気ポ
ートの直下に位置するシリンダ壁に沿って下降した後に
ピストン冠部へと進む逆タンブルを生起する。これによ
り、圧縮行程でインジェクタから燃焼室に噴射される燃
料は逆タンブルと共に旋回し、ピストンが上死点に近づ
くのにしたがって、濃混合気を点火栓の近傍に集める混
合気の成層化がはかれるとともに、逆タンブルのガス流
動により火炎の伝播が促される。この結果、燃焼性が確
保される空燃比のリーン側限界値を拡大し、燃費の低減
がはかれる。また、冷間時において燃料噴射量を増やす
必要がなく、エミッションを改善することができる。
射式火花点火エンジンにおいて、例えば希薄空燃比で運
転される成層燃焼域にて、ピストンが上昇する圧縮行程
でインジェクタから燃料が噴射される運転条件では、タ
ンブルコントロールバルブが吸気ポートの燃焼室中心側
を遮蔽するポジションに保持される。これにより、吸気
ポートを通ってシリンダ内に流入する吸気流は、吸気ポ
ートの直下に位置するシリンダ壁に沿って下降した後に
ピストン冠部へと進む逆タンブルを生起する。これによ
り、圧縮行程でインジェクタから燃焼室に噴射される燃
料は逆タンブルと共に旋回し、ピストンが上死点に近づ
くのにしたがって、濃混合気を点火栓の近傍に集める混
合気の成層化がはかれるとともに、逆タンブルのガス流
動により火炎の伝播が促される。この結果、燃焼性が確
保される空燃比のリーン側限界値を拡大し、燃費の低減
がはかれる。また、冷間時において燃料噴射量を増やす
必要がなく、エミッションを改善することができる。
【００１６】例えば理論空燃比で運転される均質燃焼域
にて、ピストンが下降する吸気行程でインジェクタから
シリンダ内に燃料が噴射される運転条件では、タンブル
コントロールバルブが吸気ポートの燃焼室中心側を遮蔽
しないポジションに保持される。吸気ポートを通ってシ
リンダ内に流入する吸気流は、吸気ポートに対向するシ
リンダ壁に沿って下降した後にピストン冠部へと進む順
タンブルを生起する。これにより、吸気行程で噴射され
る燃料噴霧は、シリンダ内に生起される順タンブルによ
り空気との混合が促され、混合気の均質化がはかれると
ともに、順タンブルのガス流動により火炎の伝播が促さ
れる。この結果、燃焼性が確保される空燃比のリッチ側
限界値を拡大し、出力性能の向上がはかれる。
にて、ピストンが下降する吸気行程でインジェクタから
シリンダ内に燃料が噴射される運転条件では、タンブル
コントロールバルブが吸気ポートの燃焼室中心側を遮蔽
しないポジションに保持される。吸気ポートを通ってシ
リンダ内に流入する吸気流は、吸気ポートに対向するシ
リンダ壁に沿って下降した後にピストン冠部へと進む順
タンブルを生起する。これにより、吸気行程で噴射され
る燃料噴霧は、シリンダ内に生起される順タンブルによ
り空気との混合が促され、混合気の均質化がはかれると
ともに、順タンブルのガス流動により火炎の伝播が促さ
れる。この結果、燃焼性が確保される空燃比のリッチ側
限界値を拡大し、出力性能の向上がはかれる。
【００１７】また、吸気ポートはシリンダの中心線に対
して大きく傾斜して設けられる構造のため、シリンダヘ
ッドの上部を貫通する直立形の吸気ポートを備える従来
装置に比べて、エンジンの高さを小さくすることができ
る。
して大きく傾斜して設けられる構造のため、シリンダヘ
ッドの上部を貫通する直立形の吸気ポートを備える従来
装置に比べて、エンジンの高さを小さくすることができ
る。
【００１８】請求項２に記載の直接筒内噴射式火花点火
エンジンにおいて、吸気バルブの傘部の直上方に配置さ
れたタンブルコントロールバルブが吸気ポートの燃焼室
中心側を遮蔽することにより、吸気ポートを通ってシリ
ンダ内に流入する吸気流を吸気ポートの直下に位置する
シリンダ壁に沿うように曲げて、逆タンブルを有効に生
起する。この結果、燃焼性が確保される希薄空燃比の限
界値を拡大し、燃費の低減がはかれる。
エンジンにおいて、吸気バルブの傘部の直上方に配置さ
れたタンブルコントロールバルブが吸気ポートの燃焼室
中心側を遮蔽することにより、吸気ポートを通ってシリ
ンダ内に流入する吸気流を吸気ポートの直下に位置する
シリンダ壁に沿うように曲げて、逆タンブルを有効に生
起する。この結果、燃焼性が確保される希薄空燃比の限
界値を拡大し、燃費の低減がはかれる。
【００１９】請求項３に記載の直接筒内噴射式火花点火
エンジンにおいて、タンブルコントロールバルブはその
弁体の外周面が吸気ポートの壁面から突出するポジショ
ンに保持されることにより、吸気ポートの通路中心線を
シリンダの中心線に沿うように湾曲させ、吸気流を吸気
ポートの直下に位置するシリンダ壁に沿うように曲げ
て、逆タンブルを有効に生起する。この結果、燃焼性が
確保される希薄空燃比の限界値を拡大し、燃費の低減が
はかれる。
エンジンにおいて、タンブルコントロールバルブはその
弁体の外周面が吸気ポートの壁面から突出するポジショ
ンに保持されることにより、吸気ポートの通路中心線を
シリンダの中心線に沿うように湾曲させ、吸気流を吸気
ポートの直下に位置するシリンダ壁に沿うように曲げ
て、逆タンブルを有効に生起する。この結果、燃焼性が
確保される希薄空燃比の限界値を拡大し、燃費の低減が
はかれる。
【００２０】タンブルコントロールバルブはその弁体の
凹部が吸気ポートの壁面と連続するポジションに保持さ
れることにより、ポート面積が拡大してエンジンの吸気
充填効率を高められる。
凹部が吸気ポートの壁面と連続するポジションに保持さ
れることにより、ポート面積が拡大してエンジンの吸気
充填効率を高められる。
【００２１】請求項４に記載の直接筒内噴射式火花点火
エンジンにおいて、例えば成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブの弁体を吸気ポートの燃焼室中心側を遮
蔽するポジションに保持して、吸気流に逆タンブルを生
起する。一方、均質燃焼域で、タンブルコントロールバ
ルブの弁体を吸気バルブを中心に回動させて吸気ポート
の燃焼室中心側を遮蔽しないポジションに駆動して、吸
気流に順タンブルを生起する。
エンジンにおいて、例えば成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブの弁体を吸気ポートの燃焼室中心側を遮
蔽するポジションに保持して、吸気流に逆タンブルを生
起する。一方、均質燃焼域で、タンブルコントロールバ
ルブの弁体を吸気バルブを中心に回動させて吸気ポート
の燃焼室中心側を遮蔽しないポジションに駆動して、吸
気流に順タンブルを生起する。
【００２２】請求項５に記載の筒内直接噴射式火花点火
エンジンにおいて、例えば成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブの弁体を吸気ポートの燃焼室中心側を遮
蔽するポジションに保持して、吸気流に逆タンブルを生
起する。一方、均質燃焼域で、タンブルコントロールバ
ルブの弁体を吸気ポートを貫通するシャフトを中心に回
動させて吸気ポートの燃焼室中心側を遮蔽しないポジシ
ョンに駆動して、吸気流に順タンブルを生起する。
エンジンにおいて、例えば成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブの弁体を吸気ポートの燃焼室中心側を遮
蔽するポジションに保持して、吸気流に逆タンブルを生
起する。一方、均質燃焼域で、タンブルコントロールバ
ルブの弁体を吸気ポートを貫通するシャフトを中心に回
動させて吸気ポートの燃焼室中心側を遮蔽しないポジシ
ョンに駆動して、吸気流に順タンブルを生起する。
【００２３】タンブルコントロールバルブは弁体が吸気
ポート内に介装されるため、弁体の形状に対する自由度
が高く、逆タンブルの強さ等の設定範囲が拡大する。
ポート内に介装されるため、弁体の形状に対する自由度
が高く、逆タンブルの強さ等の設定範囲が拡大する。
【００２４】請求項６に記載の直接筒内噴射式火花点火
エンジンにおいて、低負荷時ではピストンが上昇する圧
縮行程にインジェクタから燃料が噴射される。燃料噴霧
は逆タンブルと合流し、濃混合気が点火栓の近傍に集め
られる。この結果、燃焼性が確保される空燃比のリーン
側限界値を拡大し、燃費の低減がはかれる。
エンジンにおいて、低負荷時ではピストンが上昇する圧
縮行程にインジェクタから燃料が噴射される。燃料噴霧
は逆タンブルと合流し、濃混合気が点火栓の近傍に集め
られる。この結果、燃焼性が確保される空燃比のリーン
側限界値を拡大し、燃費の低減がはかれる。
【００２５】高負荷時では、ピストンが下降する吸入行
程にインジェクタから燃料が噴射される。燃料噴霧は、
シリンダ内に生起される順タンブルによって空気との混
合が促され、点火時期を迎えるときに、燃焼室に均質な
混合気が形成される。この結果、燃焼性が確保される空
燃比のリッチ側限界値を拡大し、出力の向上がはかれ
る。
程にインジェクタから燃料が噴射される。燃料噴霧は、
シリンダ内に生起される順タンブルによって空気との混
合が促され、点火時期を迎えるときに、燃焼室に均質な
混合気が形成される。この結果、燃焼性が確保される空
燃比のリッチ側限界値を拡大し、出力の向上がはかれ
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００２７】図１に示すように、ペントルーフ型に傾斜
する燃焼室天井壁２０には２つの吸気ポート２１と２つ
の排気ポート２３が互いに対向して開口している。燃焼
室天井壁２０は、各吸気ポート２１が開口する吸気ポー
ト側傾斜面２５と、各排気ポート２３が開口する排気ポ
ート側傾斜面２６によって構成される。
する燃焼室天井壁２０には２つの吸気ポート２１と２つ
の排気ポート２３が互いに対向して開口している。燃焼
室天井壁２０は、各吸気ポート２１が開口する吸気ポー
ト側傾斜面２５と、各排気ポート２３が開口する排気ポ
ート側傾斜面２６によって構成される。
【００２８】燃焼室天井壁２０の中央部からシリンダ１
４内に臨む点火栓４が設けられる。燃焼室天井壁２０に
は点火栓４を挟むようにして２つの吸気バルブ７と２つ
の排気バルブ８が互いに対向して設けられる。
４内に臨む点火栓４が設けられる。燃焼室天井壁２０に
は点火栓４を挟むようにして２つの吸気バルブ７と２つ
の排気バルブ８が互いに対向して設けられる。
【００２９】燃焼室天井壁２０の側部からシリンダ１４
内に臨むインジェクタ６が設けられる。インジェクタ６
には図示しない燃料ポンプから吐出する燃料がプレッシ
ャレギュレータを介して調圧された後に導かれる。イン
ジェクタ６が開弁するのに伴ってその噴口からシリンダ
１４内に燃料が噴射される。
内に臨むインジェクタ６が設けられる。インジェクタ６
には図示しない燃料ポンプから吐出する燃料がプレッシ
ャレギュレータを介して調圧された後に導かれる。イン
ジェクタ６が開弁するのに伴ってその噴口からシリンダ
１４内に燃料が噴射される。
【００３０】インジェクタ６はその開弁時期と開弁期間
（噴射パルス幅）がコントロールユニットにより運転状
態に応じて制御される。
（噴射パルス幅）がコントロールユニットにより運転状
態に応じて制御される。
【００３１】コントロールユニットは、図示しない各セ
ンサによって検出された吸入空気量Ｑａとエンジン回転
数Ｎとに基づいて基本噴射量Ｔｐを次式で算出する。
ンサによって検出された吸入空気量Ｑａとエンジン回転
数Ｎとに基づいて基本噴射量Ｔｐを次式で算出する。
【００３２】 Ｔｐ＝Ｋ・Ｑａ／Ｎ ‥‥（１） ただし、Ｋ；定数 そして、所定の均質燃焼域で空燃比がストイキを中心と
した狭い範囲に収めるか、または成層燃焼を実現するた
めの空燃比となるように最終的な燃料噴射量Ｔｉを次式
で算出して燃料噴射量をフィードバック制御する。
した狭い範囲に収めるか、または成層燃焼を実現するた
めの空燃比となるように最終的な燃料噴射量Ｔｉを次式
で算出して燃料噴射量をフィードバック制御する。
【００３３】 Ｔｉ＝Ｔｐ×α×ＣＯＥＦ＋Ｔｓ …（２） ただし、αは空燃比フィードバック補正係数、ＣＯＥＦ
は冷却水温度補正係数、および成層燃焼のための補正係
数等をパラメータとした各種補正係数の和、Ｔｓは無効
噴射パルス幅である。
は冷却水温度補正係数、および成層燃焼のための補正係
数等をパラメータとした各種補正係数の和、Ｔｓは無効
噴射パルス幅である。
【００３４】この演算された燃料噴射量Ｔｉに対応する
パルス信号をインジェクタ６に出力し、燃料噴射制御を
行う。
パルス信号をインジェクタ６に出力し、燃料噴射制御を
行う。
【００３５】コントロールユニットは、エンジンの負荷
および回転数が所定値以下の成層燃焼域で、シリンダ１
に供給される混合気の空燃比をストイキより希薄側に調
節する。エンジンの負荷または回転数が所定値を超えて
上昇する均質燃焼域で、シリンダ１に供給される混合気
の空燃比をストイキまたはリッチ側に調節する。
および回転数が所定値以下の成層燃焼域で、シリンダ１
に供給される混合気の空燃比をストイキより希薄側に調
節する。エンジンの負荷または回転数が所定値を超えて
上昇する均質燃焼域で、シリンダ１に供給される混合気
の空燃比をストイキまたはリッチ側に調節する。
【００３６】インジェクタ６が開弁するのに伴ってシリ
ンダ１４内に噴射される燃料は、各吸気バルブ７が開か
れるのに伴って吸気ポート２１から吸入される空気と混
合する。シリンダ１４内に形成された混合気はピストン
１で圧縮された状態で点火プラグ４を介して燃料が着火
燃焼する。燃焼したガスはピストン１を下降させてクラ
ンクシャフトを介して回転力を取り出した後、ピストン
１が上昇する排気行程中に排気バルブ８が開かれるのに
伴って各排気ポート２３から排出される。これらの各行
程が連続して繰り返される。
ンダ１４内に噴射される燃料は、各吸気バルブ７が開か
れるのに伴って吸気ポート２１から吸入される空気と混
合する。シリンダ１４内に形成された混合気はピストン
１で圧縮された状態で点火プラグ４を介して燃料が着火
燃焼する。燃焼したガスはピストン１を下降させてクラ
ンクシャフトを介して回転力を取り出した後、ピストン
１が上昇する排気行程中に排気バルブ８が開かれるのに
伴って各排気ポート２３から排出される。これらの各行
程が連続して繰り返される。
【００３７】インジェクタ６の開弁時期である燃料噴射
時期は、予め設定されたマップに基づき、エンジンの負
荷および回転数が所定値以下の成層燃焼域でピストン１
が上昇する圧縮行程の後半に設定され、エンジンの負荷
または回転数が所定値を超えて上昇する均質燃焼域でピ
ストン１が下降する吸気行程に設定されている。
時期は、予め設定されたマップに基づき、エンジンの負
荷および回転数が所定値以下の成層燃焼域でピストン１
が上昇する圧縮行程の後半に設定され、エンジンの負荷
または回転数が所定値を超えて上昇する均質燃焼域でピ
ストン１が下降する吸気行程に設定されている。
【００３８】インジェクタ６は各吸気バルブ７の傘部７
ａの側方で、かつ各傘部７ａの間からシリンダ１４内に
臨んでいる。インジェクタ６はその噴口がピストン１の
冠部３０を指向するようにシリンダ１４の中心線に対し
て傾斜して取付けられる。インジェクタ６の噴口から噴
射される燃料噴霧はその中心線が水平線に対して所定角
度で下向きに傾斜する放射状に拡散する。
ａの側方で、かつ各傘部７ａの間からシリンダ１４内に
臨んでいる。インジェクタ６はその噴口がピストン１の
冠部３０を指向するようにシリンダ１４の中心線に対し
て傾斜して取付けられる。インジェクタ６の噴口から噴
射される燃料噴霧はその中心線が水平線に対して所定角
度で下向きに傾斜する放射状に拡散する。
【００３９】各吸気ポート２１は、その通路中心線が各
排気ポート側傾斜面２６およびシリンダ１４に対向する
ように、シリンダ１４の中心線に対して大きく傾斜して
いる。これにより、各吸気ポート２１からシリンダ１４
内に流入する吸気を、図２に白抜き矢印で示すように、
排気ポート側傾斜面２６およびシリンダ１４に沿って下
降させた後、ピストン冠部３０に沿って上昇させる順タ
ンブルＴを生起する。
排気ポート側傾斜面２６およびシリンダ１４に対向する
ように、シリンダ１４の中心線に対して大きく傾斜して
いる。これにより、各吸気ポート２１からシリンダ１４
内に流入する吸気を、図２に白抜き矢印で示すように、
排気ポート側傾斜面２６およびシリンダ１４に沿って下
降させた後、ピストン冠部３０に沿って上昇させる順タ
ンブルＴを生起する。
【００４０】吸気ポート２１にはその燃焼室中心側を遮
蔽して吸気流に逆タンブルを生起するタンブルコントロ
ールバルブ４０が設けられる。タンブルコントロールバ
ルブ４０は吸気ポート２１の壁面から突出する図１に示
すポジションで、吸気ポート２１の通路中心線を図１の
正面図上において下方に向けて大きく湾曲させる。これ
により、吸気ポート２１を通ってシリンダ１４内に流入
する吸気を、図１に白抜き矢印で示すように、吸気ポー
ト２１の直下に位置するシリンダ１４に沿って下降させ
た後、ピストン冠部３０に沿って上昇させる逆タンブル
Ｒを生起する。
蔽して吸気流に逆タンブルを生起するタンブルコントロ
ールバルブ４０が設けられる。タンブルコントロールバ
ルブ４０は吸気ポート２１の壁面から突出する図１に示
すポジションで、吸気ポート２１の通路中心線を図１の
正面図上において下方に向けて大きく湾曲させる。これ
により、吸気ポート２１を通ってシリンダ１４内に流入
する吸気を、図１に白抜き矢印で示すように、吸気ポー
ト２１の直下に位置するシリンダ１４に沿って下降させ
た後、ピストン冠部３０に沿って上昇させる逆タンブル
Ｒを生起する。
【００４１】ピストン１の冠部３０には凹状に窪むキャ
ビティ３１が形成される。キャビティ３１はピストン冠
部３０の中央部から吸気ポート側傾斜面２５の下方に配
置される。
ビティ３１が形成される。キャビティ３１はピストン冠
部３０の中央部から吸気ポート側傾斜面２５の下方に配
置される。
【００４２】インジェクタ６はその噴口がキャビティ３
１を指向して取付けられ、噴口から噴射される燃料噴霧
がキャビティ３１に向けて放射状に拡がるようになって
いる。
１を指向して取付けられ、噴口から噴射される燃料噴霧
がキャビティ３１に向けて放射状に拡がるようになって
いる。
【００４３】キャビティ３１には点火栓４に向けて傾斜
するスロープ３２が形成される。インジェクタ６から噴
射された燃料噴霧は、シリンダ１４内に生起される逆タ
ンブルＲと共に旋回すると、スロープ３２に沿って上昇
することにより、濃混合気が点火栓４の近傍に集められ
る。
するスロープ３２が形成される。インジェクタ６から噴
射された燃料噴霧は、シリンダ１４内に生起される逆タ
ンブルＲと共に旋回すると、スロープ３２に沿って上昇
することにより、濃混合気が点火栓４の近傍に集められ
る。
【００４４】ピストン冠部３０の凸部３４はペントルー
フ状の燃焼室天井壁２０に沿って傾斜するように隆起し
て形成される。
フ状の燃焼室天井壁２０に沿って傾斜するように隆起し
て形成される。
【００４５】ピストン冠部３０の外周部３３は燃焼室天
井壁２０の外周部に平行に対峙する平面状に形成され
る。これにより、ピストン１が上死点近傍に達するとき
にピストン冠部３０と燃焼室天井壁２０の間で圧縮する
空気に燃焼室３の中央部に向かうスキッシュを生起す
る。
井壁２０の外周部に平行に対峙する平面状に形成され
る。これにより、ピストン１が上死点近傍に達するとき
にピストン冠部３０と燃焼室天井壁２０の間で圧縮する
空気に燃焼室３の中央部に向かうスキッシュを生起す
る。
【００４６】図３にも示すように、吸気ポート２１から
燃焼室３に導入される吸気の流れ方向を調節するタンブ
ルコントロールバルブ４０は、各吸気ポート２１に介装
される円柱状の弁体４１を備える。各気筒の吸気ポート
２１に介装される弁体４１はシリンダヘッド９に共通の
シャフト４５を介して回動可能に支持される。
燃焼室３に導入される吸気の流れ方向を調節するタンブ
ルコントロールバルブ４０は、各吸気ポート２１に介装
される円柱状の弁体４１を備える。各気筒の吸気ポート
２１に介装される弁体４１はシリンダヘッド９に共通の
シャフト４５を介して回動可能に支持される。
【００４７】シャフト４５は図示しないクランクシャフ
トと平行に設けられる。これにより、タンブルコントロ
ールバルブ４０の中心線は平面図上において吸気ポート
２１の通路中心線と略直交する。シャフト４５は吸気ポ
ート２１の外側にオフセットして設けられ、吸気ポート
２１の通路面積を削減しないようになっている。
トと平行に設けられる。これにより、タンブルコントロ
ールバルブ４０の中心線は平面図上において吸気ポート
２１の通路中心線と略直交する。シャフト４５は吸気ポ
ート２１の外側にオフセットして設けられ、吸気ポート
２１の通路面積を削減しないようになっている。
【００４８】各弁体４１は各吸気バルブ７の傘部７ａの
直上方に配置される。シリンダヘッド９には吸気ポート
２１に臨んでタンブルコントロールバルブ４０を回動可
能に収装する凹部２７が形成される。
直上方に配置される。シリンダヘッド９には吸気ポート
２１に臨んでタンブルコントロールバルブ４０を回動可
能に収装する凹部２７が形成される。
【００４９】タンブルコントロールバルブ４０は、図１
に示すように逆タンブルを生起するポジションで、吸気
ポート２１の壁面から円柱状に突出する外周面４４を有
する。外周面４４は吸気バルブ７の傘部７ａの上方に位
置する吸気ポート３の燃焼室中心側の壁面から突出し
て、吸気ポート３の通路中心線をシリンダ１４の中心線
に沿うように湾曲させる。
に示すように逆タンブルを生起するポジションで、吸気
ポート２１の壁面から円柱状に突出する外周面４４を有
する。外周面４４は吸気バルブ７の傘部７ａの上方に位
置する吸気ポート３の燃焼室中心側の壁面から突出し
て、吸気ポート３の通路中心線をシリンダ１４の中心線
に沿うように湾曲させる。
【００５０】外周面４４には吸気バルブ７のステム部７
ｂに係合する溝４２が形成される。タンブルコントロー
ルバルブ４０がシャフト４５を中心として回動するとき
に、外周面４４が吸気バルブ７のステム部７ｂに衝突し
ないようになっている。
ｂに係合する溝４２が形成される。タンブルコントロー
ルバルブ４０がシャフト４５を中心として回動するとき
に、外周面４４が吸気バルブ７のステム部７ｂに衝突し
ないようになっている。
【００５１】タンブルコントロールバルブ４０は、図２
に示すように吸気ポート２１に突出しないポジション
で、吸気ポート２１の壁面に連続して湾曲する凹部４３
を有する。凹部４３は吸気ポート２１の壁面に段差なく
連続し、吸気を吸気ポート２１から燃焼室３へと直線的
に導入するようになっている。
に示すように吸気ポート２１に突出しないポジション
で、吸気ポート２１の壁面に連続して湾曲する凹部４３
を有する。凹部４３は吸気ポート２１の壁面に段差なく
連続し、吸気を吸気ポート２１から燃焼室３へと直線的
に導入するようになっている。
【００５２】シャフト４５はアクチュエータ４６を介し
て回転駆動される。アクチュエータ４６の作動を制御す
るコントロールユニット４９は、エンジンの負荷および
回転数が所定値以下の成層燃焼域、タンブルコントロー
ルバルブ４０を吸気ポート２１から突出させるポジショ
ンに駆動して、吸気流に逆タンブルを生起する。一方、
エンジンの負荷または回転数が所定値を超えて上昇する
均質燃焼域に、タンブルコントロールバルブ４０を吸気
ポート２１から突出しないポジションに駆動して、吸気
流に順タンブルを生起する。
て回転駆動される。アクチュエータ４６の作動を制御す
るコントロールユニット４９は、エンジンの負荷および
回転数が所定値以下の成層燃焼域、タンブルコントロー
ルバルブ４０を吸気ポート２１から突出させるポジショ
ンに駆動して、吸気流に逆タンブルを生起する。一方、
エンジンの負荷または回転数が所定値を超えて上昇する
均質燃焼域に、タンブルコントロールバルブ４０を吸気
ポート２１から突出しないポジションに駆動して、吸気
流に順タンブルを生起する。
【００５３】図３において、１５は各吸気ポート２１に
接続して吸気を導くインテークマニホールドであり、１
６はスロットルバルブ１７を収装するスロットルチャン
バである。
接続して吸気を導くインテークマニホールドであり、１
６はスロットルバルブ１７を収装するスロットルチャン
バである。
【００５４】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００５５】成層燃焼域では、図４に示すように、タン
ブルコントロールバルブ４０が吸気ポート２１に突出す
るポジションに保持される。これにより、各吸気バルブ
７が開かれるのに伴って吸気ポート２１を通ってシリン
ダ１４内に流入する吸気を、図４の（ａ）図に白抜き矢
印で示すように、シリンダ１４に沿って下降させた後、
ピストン冠部３０に沿って上昇させる逆タンブルＲを生
起する。
ブルコントロールバルブ４０が吸気ポート２１に突出す
るポジションに保持される。これにより、各吸気バルブ
７が開かれるのに伴って吸気ポート２１を通ってシリン
ダ１４内に流入する吸気を、図４の（ａ）図に白抜き矢
印で示すように、シリンダ１４に沿って下降させた後、
ピストン冠部３０に沿って上昇させる逆タンブルＲを生
起する。
【００５６】こうしてシリンダ１４内に逆タンブルＲが
生起されることにより、圧縮行程の後半にインジェクタ
６からシリンダ１４内に噴射された燃料はキャビティ３
１上において逆タンブルと共に旋回し、キャビティ３１
に沿って旋回する過程でピストン１によって加熱され、
その微粒化および気化が進み、スロープ３２に沿って燃
焼室３の中央部へと上昇する。これにより、図４の
（ｂ）図に示すように、ピストン１が上死点に近づくの
にしたがって、濃混合気を点火栓４の近傍に集める混合
気の成層化がはかれるとともに、逆タンブルＲのガス流
動により火炎の伝播が促される。この結果、燃焼性が確
保される希薄空燃比の限界値を拡大し、燃費の低減がは
かれる。また、冷間時において燃料噴射量を増やす必要
がなく、エミッションを改善することができる。
生起されることにより、圧縮行程の後半にインジェクタ
６からシリンダ１４内に噴射された燃料はキャビティ３
１上において逆タンブルと共に旋回し、キャビティ３１
に沿って旋回する過程でピストン１によって加熱され、
その微粒化および気化が進み、スロープ３２に沿って燃
焼室３の中央部へと上昇する。これにより、図４の
（ｂ）図に示すように、ピストン１が上死点に近づくの
にしたがって、濃混合気を点火栓４の近傍に集める混合
気の成層化がはかれるとともに、逆タンブルＲのガス流
動により火炎の伝播が促される。この結果、燃焼性が確
保される希薄空燃比の限界値を拡大し、燃費の低減がは
かれる。また、冷間時において燃料噴射量を増やす必要
がなく、エミッションを改善することができる。
【００５７】また、インジェクタ６からシリンダ１４内
に噴射された燃料は、この逆タンブルＲによって一旦下
降するため、点火栓４に液状燃料が直接的に付着するこ
とを回避し、失火を起こすことを防止できる。
に噴射された燃料は、この逆タンブルＲによって一旦下
降するため、点火栓４に液状燃料が直接的に付着するこ
とを回避し、失火を起こすことを防止できる。
【００５８】一方、均質燃焼域では、図５図に示すよう
に、タンブルコントロールバルブ４０の凹部４３が吸気
ポート２１の壁面と連続するポジションに保持される。
これにより、各吸気バルブ７が開かれるのに伴って吸気
ポート２１を通ってシリンダ１４内に流入する吸気を、
図５（ａ）図に白抜き矢印で示すように、排気ポート側
傾斜面２６およびシリンダ１４に沿って下降させた後、
ピストン冠部３０に沿って上昇させる順タンブルＴを生
起する。
に、タンブルコントロールバルブ４０の凹部４３が吸気
ポート２１の壁面と連続するポジションに保持される。
これにより、各吸気バルブ７が開かれるのに伴って吸気
ポート２１を通ってシリンダ１４内に流入する吸気を、
図５（ａ）図に白抜き矢印で示すように、排気ポート側
傾斜面２６およびシリンダ１４に沿って下降させた後、
ピストン冠部３０に沿って上昇させる順タンブルＴを生
起する。
【００５９】この順タンブルＴは吸気ポート２１からシ
リンダ１４へと直線的に流れる吸気流により生起される
一方、逆タンブルＲは吸気ポート２１からシリンダ１４
へと蛇行して流れる吸気流により生起されるため、順タ
ンブルＴの勢力は逆タンブルＲより強くなる。
リンダ１４へと直線的に流れる吸気流により生起される
一方、逆タンブルＲは吸気ポート２１からシリンダ１４
へと蛇行して流れる吸気流により生起されるため、順タ
ンブルＴの勢力は逆タンブルＲより強くなる。
【００６０】こうしてシリンダ１４内に強い順タンブル
Ｔが生起されることにより、吸気行程にインジェクタ６
から燃焼室３に噴射される燃料噴霧は、シリンダ１４内
で順タンブルＴとともに旋回して空気との混合が促さ
れ、ピストン１が上昇して点火時期を迎えるまでに燃焼
室３に均質な混合気が形成される。均質燃焼域では、燃
焼室３に供給される混合気の空燃比がストイキまたはリ
ッチ側に調節されるため、均質な混合気に対して着火が
確実に行われるとともに、火炎の伝播が促され、出力性
能の向上がはかれる。
Ｔが生起されることにより、吸気行程にインジェクタ６
から燃焼室３に噴射される燃料噴霧は、シリンダ１４内
で順タンブルＴとともに旋回して空気との混合が促さ
れ、ピストン１が上昇して点火時期を迎えるまでに燃焼
室３に均質な混合気が形成される。均質燃焼域では、燃
焼室３に供給される混合気の空燃比がストイキまたはリ
ッチ側に調節されるため、均質な混合気に対して着火が
確実に行われるとともに、火炎の伝播が促され、出力性
能の向上がはかれる。
【００６１】また、均質燃焼域ではタンブルコントロー
ルバルブ４０の凹部４３が吸気ポート２１の壁面と連続
していることにより、ポート面積が拡大してエンジンの
吸気充填効率を高められる。
ルバルブ４０の凹部４３が吸気ポート２１の壁面と連続
していることにより、ポート面積が拡大してエンジンの
吸気充填効率を高められる。
【００６２】各吸気ポート２１はシリンダ１４の中心線
に対して大きく傾斜して設けられる構造のため、インテ
ークマニホールド１５の取付け位置が高くなることを抑
えられ、エンジンのコンパクト化がはかれる。
に対して大きく傾斜して設けられる構造のため、インテ
ークマニホールド１５の取付け位置が高くなることを抑
えられ、エンジンのコンパクト化がはかれる。
【００６３】次に、図６、図７に示す実施形態について
説明する。なお、図１、図３との対応部分には同一符号
を付す。
説明する。なお、図１、図３との対応部分には同一符号
を付す。
【００６４】本実施形態において、吸気ポート２１から
燃焼室３に導入される吸気の流れ方向を調節するタンブ
ルコントロールバルブ５０は、吸気ポート２１に介装さ
れる弁体５１を備える。各気筒の吸気ポート２１に介装
される弁体５１は各吸気バルブ７のステム部７ｂと同軸
上に設けられるシャフト５５を介して回動可能に支持さ
れる。
燃焼室３に導入される吸気の流れ方向を調節するタンブ
ルコントロールバルブ５０は、吸気ポート２１に介装さ
れる弁体５１を備える。各気筒の吸気ポート２１に介装
される弁体５１は各吸気バルブ７のステム部７ｂと同軸
上に設けられるシャフト５５を介して回動可能に支持さ
れる。
【００６５】各弁体５１は各吸気バルブ７の傘部７ａの
直上方に配置される。タンブルコントロールバルブ５０
は、吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽して逆タンブ
ルを生起するポジションと、吸気ポート２１の燃焼室中
心側を遮蔽せずに順タンブルを生起するポジションとを
切換えられる。
直上方に配置される。タンブルコントロールバルブ５０
は、吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽して逆タンブ
ルを生起するポジションと、吸気ポート２１の燃焼室中
心側を遮蔽せずに順タンブルを生起するポジションとを
切換えられる。
【００６６】各シャフト５５は図示しないアクチュエー
タを介して回転駆動される。アクチュエータの作動を制
御するコントロールユニット４９は、エンジンの負荷お
よび回転数が所定値以下の成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブ５０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を
遮蔽するポジションに駆動して、吸気流に逆タンブルを
生起する。一方、エンジンの負荷または回転数が所定値
を超えて上昇する均質燃焼域で、タンブルコントロール
バルブ５０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽しな
いポジションに駆動して、吸気流に順タンブルを生起す
る。
タを介して回転駆動される。アクチュエータの作動を制
御するコントロールユニット４９は、エンジンの負荷お
よび回転数が所定値以下の成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブ５０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を
遮蔽するポジションに駆動して、吸気流に逆タンブルを
生起する。一方、エンジンの負荷または回転数が所定値
を超えて上昇する均質燃焼域で、タンブルコントロール
バルブ５０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽しな
いポジションに駆動して、吸気流に順タンブルを生起す
る。
【００６７】次に、図８、図９に示す実施形態について
説明する。なお、図１、図３との対応部分には同一符号
を付す。
説明する。なお、図１、図３との対応部分には同一符号
を付す。
【００６８】本実施形態において、吸気ポート２１から
燃焼室３に導入される吸気の流れ方向を調節するタンブ
ルコントロールバルブ６０は、吸気ポート２１に介装さ
れる弁体６１を備える。半円盤状の弁体６１は各吸気ポ
ート２１を貫通する共通のシャフト６５を介して回動可
能に支持される。
燃焼室３に導入される吸気の流れ方向を調節するタンブ
ルコントロールバルブ６０は、吸気ポート２１に介装さ
れる弁体６１を備える。半円盤状の弁体６１は各吸気ポ
ート２１を貫通する共通のシャフト６５を介して回動可
能に支持される。
【００６９】シャフト６５は図示しないクランクシャフ
トと平行に設けられる。これにより、タンブルコントロ
ールバルブ６０の回動中心線は平面図上において吸気ポ
ート２１の通路中心線と略直交する。
トと平行に設けられる。これにより、タンブルコントロ
ールバルブ６０の回動中心線は平面図上において吸気ポ
ート２１の通路中心線と略直交する。
【００７０】各弁体６１は各吸気バルブ７の傘部７ａの
直上方に配置される。弁体６１には吸気バルブ７のステ
ム部７ｂに係合する溝６２が形成される。タンブルコン
トロールバルブ６０がシャフト６５を中心として回動す
るときに、弁体６１が吸気バルブ７のステム部７ｂに衝
突しないようになっている。
直上方に配置される。弁体６１には吸気バルブ７のステ
ム部７ｂに係合する溝６２が形成される。タンブルコン
トロールバルブ６０がシャフト６５を中心として回動す
るときに、弁体６１が吸気バルブ７のステム部７ｂに衝
突しないようになっている。
【００７１】各弁体６１は各吸気バルブ７の傘部７ａの
直上方に配置される。タンブルコントロールバルブ６０
は、吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽して逆タンブ
ルを生起するポジションと、吸気ポート２１の燃焼室中
心側を遮蔽せずに順タンブルを生起するポジションとに
切換えられる。
直上方に配置される。タンブルコントロールバルブ６０
は、吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽して逆タンブ
ルを生起するポジションと、吸気ポート２１の燃焼室中
心側を遮蔽せずに順タンブルを生起するポジションとに
切換えられる。
【００７２】各シャフト６５は図示しないアクチュエー
タを介して回転駆動される。アクチュエータの作動を制
御するコントロールユニット４９は、エンジンの負荷お
よび回転数が所定値以下の成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブ６０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を
遮蔽するポジションに駆動して、吸気流に逆タンブルを
生起する。一方、エンジンの負荷または回転数が所定値
を超えて上昇する均質燃焼域で、タンブルコントロール
バルブ６０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽しな
いポジションに駆動して、吸気流に順タンブルを生起す
る。
タを介して回転駆動される。アクチュエータの作動を制
御するコントロールユニット４９は、エンジンの負荷お
よび回転数が所定値以下の成層燃焼域で、タンブルコン
トロールバルブ６０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を
遮蔽するポジションに駆動して、吸気流に逆タンブルを
生起する。一方、エンジンの負荷または回転数が所定値
を超えて上昇する均質燃焼域で、タンブルコントロール
バルブ６０を吸気ポート２１の燃焼室中心側を遮蔽しな
いポジションに駆動して、吸気流に順タンブルを生起す
る。
【００７３】タンブルコントロールバルブ６０は弁体６
１の形状に対する自由度が高く、逆タンブルの強さ等の
設定範囲が拡大する。
１の形状に対する自由度が高く、逆タンブルの強さ等の
設定範囲が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すエンジンの断面図。
【図２】同じくエンジンの断面図。
【図３】同じくエンジンの概略平面図。
【図４】同じく成層燃焼域におけるエンジンの断面図。
【図５】同じく均質燃焼域におけるエンジンの断面図。
【図６】他の実施形態を示すエンジンの断面図。
【図７】同じくエンジンの概略平面図。
【図８】さらに他の実施形態を示すエンジンの断面図。
【図９】同じくエンジンの概略平面図。
【図１０】従来例を示すエンジンの断面図。
１ ピストン ２ シリンダヘッド ３ 燃焼室 ４ 点火栓 ６ インジェクタ ７ 吸気バルブ ８ 排気バルブ ２０ 燃焼室天井壁 ２１ 吸気ポート ２２ 排気ポート ２５ 傾斜面 ２６ 傾斜面 ３０ ピストン冠部 ３１ キャビティ ４０ タンブルコントロールバルブ ４１ 弁体 ４４ 外周面 ４３ 凹部 ４５ シャフト ５０ タンブルコントロールバルブ ５１ 弁体 ５５ シャフト ６０ タンブルコントロールバルブ ６１ 弁体 ６５ シャフト
Claims (6)
- 【請求項１】シリンダ内に吸気を導入する吸気ポート
と、 吸気ポートをエンジン回転に同期して開閉する吸気バル
ブと、 シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタと、 シリンダ内の混合気に点火する点火栓と、 を備える筒内直接噴射式火花点火エンジンにおいて、 前記吸気ポートを吸気流に順タンブルを生起するポート
形状とし、 運転条件に応じて吸気ポートの燃焼室中心側を遮蔽して
吸気流に逆タンブルを生起するタンブルコントロールバ
ルブを備えたことを特徴とする筒内直接噴射式火花点火
エンジン。 - 【請求項２】前記吸気バルブは燃焼室天井壁に対する吸
気ポートの開口部に着座する傘部を有し、 タンブルコントロールバルブを吸気バルブの傘部の直上
方の吸気ポートに配置したことを特徴とする請求項１に
記載の筒内直接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項３】前記タンブルコントロールバルブに吸気ポ
ートに臨んで回動可能に介装される円柱状の弁体を備
え、 タンブルコントロールバルブの中心線を平面図上におい
て吸気ポートの通路中心線と略直交させ、 弁体に吸気ポートの壁面から突出する外周面を形成する
とともに、 弁体に吸気ポートの壁面に沿って湾曲する凹部を形成し
たことを特徴とする請求項１または２に記載の筒内直接
噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項４】前記吸気ポートに介装される弁体を吸気バ
ルブのステム部の同軸上に設けられるシャフトを介して
回動可能に支持したことを特徴とする請求項１または２
に記載の筒内直接噴射式火花点火エンジン。 - 【請求項５】前記吸気ポートに介装される弁体を吸気ポ
ートを貫通するシャフトを介して回動可能に支持したこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の筒内直接噴射
式火花点火エンジン。 - 【請求項６】前記インジェクタの燃料噴射時期を高負荷
時に吸気行程に設定し、 インジェクタの燃料噴射時期を低負荷時に圧縮行程に設
定したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つ
に記載の筒内直接噴射式火花点火エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01546097A JP3695039B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 筒内直接噴射式火花点火エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01546097A JP3695039B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 筒内直接噴射式火花点火エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10212965A true JPH10212965A (ja) | 1998-08-11 |
| JP3695039B2 JP3695039B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=11889420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01546097A Expired - Lifetime JP3695039B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 筒内直接噴射式火花点火エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695039B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1006266A2 (en) * | 1998-12-02 | 2000-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct fuel injection-type spark ignition internal combustion engine |
| WO2000077359A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et procede de combustion destine audit moteur |
| WO2000077360A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et injecteur de carburant utilise dans ledit moteur |
| WO2003062614A1 (fr) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Moteur |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP01546097A patent/JP3695039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1006266A2 (en) * | 1998-12-02 | 2000-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct fuel injection-type spark ignition internal combustion engine |
| EP1006266A3 (en) * | 1998-12-02 | 2000-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct fuel injection-type spark ignition internal combustion engine |
| US6341591B1 (en) | 1998-12-02 | 2002-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct fuel injection-type spark ignition internal combustion engine |
| WO2000077359A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et procede de combustion destine audit moteur |
| WO2000077360A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et injecteur de carburant utilise dans ledit moteur |
| US6659075B1 (en) | 1999-06-11 | 2003-12-09 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection engine and method of combusting engine |
| US6722340B1 (en) | 1999-06-11 | 2004-04-20 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection engine and fuel injection nozzle used for the engine |
| WO2003062614A1 (fr) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Moteur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695039B2 (ja) | 2005-09-14 |
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