(57)【要約】  【課題】噴射された燃料の気化を促進することができる火花点火式エンジンを提供する。  【解決手段】シリンダヘッド１に設けた吸気ポート２内にインジェクタ３から燃料を噴射するように構成した火花点火式エンジンにおいて、インジェクタ３の燃料噴射孔を吸気ポート２の内壁面に向け、気筒５・６の排気行程中に燃料の噴射を開始３ａするように構成し、噴射した燃料を吸気ポート２の内壁面に衝突させるようにした。望ましくは、気筒５・６の排気行程の後半に燃料の噴射を開始３ａするように構成する。より望ましくは、クランク角度で排気行程終了前３１°〜２５°の期間に燃料の噴射を開始３ａするように構成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド(１)に設けた吸気ポート(２)内にインジェクタ(３)から燃料を噴射するように構成した火花点火式エンジンにおいて、
インジェクタ(３)の燃料噴射孔(３５)(３６)を吸気ポート(２)の内壁面に向け、気筒(５)(６)の排気行程中に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成し、噴射した燃料を吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載した火花点火式エンジンにおいて、
気筒(５)(６)の排気行程の後半に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成した、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項３】
請求項２に記載した火花点火式エンジンにおいて、
クランク角度で排気行程終了前３１°〜２５°の期間に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成した、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載した火花点火式エンジンにおいて、
気筒中心軸線(３０)(３１)と平行な向きに見て、複数の気筒(５)(６)の配列方向を左右方向、これと直交するシリンダヘッド(１)の幅方向を前後方向、その任意の一方を後方として、
隣り合う左右の気筒(５)(６)の一対に対し、一のスロットルボディ(７)を用い、このスロットルボディ(７)をシリンダヘッド(１)の後方に配置し、このスロットルボディ(７)に一のスロットル吸気通路(７ａ)と一のスロットル弁(８)とを設け、
上記左右の気筒(５)(６)の各弁口(５ａ)(６ａ)の間からスロットル吸気通路(７ａ)に向けて中央吸気ポート壁(３４)を導出し、この中央吸気ポート壁(３４)の左右に形成される吸気ポート(２)を介して、上記各弁口(５ａ)(６ａ)を上記一のスロットル吸気通路(７ａ)に連通させた、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項５】
請求項４に記載した火花点火式エンジンにおいて、
前記スロットルボディ(７)にインジェクタ(３)を取り付けた、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項６】
請求項５に記載した火花点火式エンジンにおいて、
一のスロットルボディ(７)に対し、一のインジェクタ(３)を用いた、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項７】
請求項６に記載した火花点火式エンジンにおいて、
前記インジェクタ(３)の前端部を前方の中央吸気ポート壁(３４)に向け、このインジェクタ(３)の前端部に左右の燃料噴射孔(３５)(３６)を配置し、これら左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から左右に分けて噴射した燃料を、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項８】
請求項７に記載した火花点火式エンジンにおいて、
左右の燃料噴射孔(３５)(３６)を対として、インジェクタ(３)の前端部に複数対のものを配置し、各対のものから前後に分けて同時に噴射した燃料を、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、吸気ポート(２)の内壁面に、前後にずらして衝突させるようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載した火花点火式エンジンにおいて、
燃料を、左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から同時に噴射するように構成し、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１０】
請求項９に記載した火花点火式エンジンにおいて、
４サイクル式直列２気筒の構造で、クランクピン角度を３６０°とし、１サイクル中、一方の気筒の圧縮行程と他方の気筒の排気行程とが同期する２回の同期期間に、それぞれ燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成した、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１１】
請求項１０に記載した火花点火式エンジンにおいて、
１サイクル中に２回行われる燃料噴射の開始(３ａ)を、実質的にクランク角度３６０°の位相差で行うように構成した、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１２】
請求項４から請求項１１のいずれかに記載した火花点火式エンジンにおいて、
中央吸気ポート壁(３４)は、スロットル吸気通路(７ａ)に近づくにつれてその左右方向の幅が次第に狭くなるようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１３】
請求項１２に記載した火花点火式エンジンにおいて、
吸気ポート(２)を、一の吸気ポート入口(４)から相互に隣り合う左右の気筒(５)(６)の各吸気弁口(５ａ)(６ａ)に向かう分岐構造とした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載した火花点火式エンジンにおいて、
吸気経路中にスロットル弁(８)を設け、このスロットル弁(８)をメカニカルガバナに連動連結し、スロットル弁(８)の吸気下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ(９)と、エンジン回転センサ(１０)と、制御手段(１１)とを設け、吸気圧センサ(９)とエンジン回転数センサ(１０)とを制御手段(１１)を介してインジェクタ(３)に連携させ、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧と、エンジン回転数センサ(１０)で検出したエンジン回転数とに基づいて、制御手段(１１)がインジェクタ(３)からの燃料の噴射量を調節するようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１５】
請求項１４に記載した火花点火式エンジンにおいて、
エンジン温度検出手段(１２)と、スロットル弁(８)の吸気上流側と吸気下流側とを連通させる吸気バイパス通路(１３)と、この吸気バイパス通路(１３)を開閉するバイパス弁(１４)とを設け、エンジン温度検出手段(１２)を制御手段(１１)を介してバイパス弁(１４)に連携させ、エンジン温度が所定値よりも低い場合には、制御手段(１１)がバイパス弁(１４)を開弁するようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載した火花点火式エンジンにおいて、
スロットル弁(８)の上流側と下流側とを連通させる吸気バイパス通路(１３)と、この吸気バイパス通路(１３)を開閉するバイパス弁(１４)とを設け、このバイパス弁(１４)を前記制御手段(１１)に連携させ、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、制御手段(１１)の制御により、所定時間だけバイパス弁(１４)を開弁するようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【請求項１７】
請求項１６に記載した火花点火式エンジンにおいて、
吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、前記制御手段(１１)の制御により、吸気圧の減少速度が大きい程、バイパス弁(１４)の開弁時間を長くするようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火花点火式エンジンに関し、詳しくは、噴射された燃料の気化を促進することができる火花点火式エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の火花点火式エンジンとして、本発明と同様、シリンダヘッドに設けた吸気ポート内にインジェクタから燃料を噴射するように構成したものがある。
この種のエンジンでは、キャブレータよりも正確な空燃比の混合気を得ることができ、優れた排気ガス特性、出力特性を得ることができる利点がある。
【０００３】
しかし、上記従来のエンジンでは、インジェクタの燃料噴射孔を吸気弁口に向け、気筒の吸気行程中に燃料噴射を開始するように構成し、噴射した燃料が吸気とともに吸気弁口を通過して燃焼室に流入するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》  噴射された燃料の気化が不十分になりやすい。
噴射された燃料が吸気ポート内で熱を吸収する余地がないので、その気化が不十分になりやすい。このため、排気ガス特性、出力特性、燃費特性等の各特性の改善を図ることが困難である。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決することができる火花点火式エンジン、すなわち、噴射された燃料の気化を促進することができる火花点火式エンジンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、シリンダヘッド(１)に設けた吸気ポート(２)内にインジェクタ(３)から燃料を噴射するように構成した火花点火式エンジンにおいて、
図１、図２(Ａ)(Ｂ)、図５、図６、図７に例示するように、インジェクタ(３)の燃料噴射孔(３５)(３６)を吸気ポート(２)の内壁面に向け、気筒(５)(６)の排気行程中に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成し、噴射した燃料を吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
【発明の効果】
【０００７】
（請求項１に係る発明）
《効果》  噴射された燃料の気化が促進される。
図１、図２(Ａ)、図６、図７に例示するように、噴射した燃料を吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにしたので、燃料はその衝突箇所に接触するとともに、その周囲にも広がり、吸気ポート(２)の内壁面の熱を受け、その気化が促進される。本発明では、図２(Ｂ)に例示するように、排気行程中に燃料噴射を開始(３ａ)するので、吸気行程中に燃料噴射を開始する場合に比べ、気化時間を長くすることができ、気化に有利となる。また、排気行程中は、圧縮行程、爆発行程、排気行程を経て、吸気ポート(２)の内壁面に圧縮熱と燃焼熱と排気熱とが蓄熱されているので、吸気ポート(２)の内壁面の温度は高く、この点も気化に有利となる。
【０００８】
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  噴射された燃料の気化に有利となる。
図２(Ｂ)に例示するように、排気行程の後半に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成したので、噴射された燃料の気化に有利となる。排気行程の後半は、排気行程の前半に比べ、排気熱が吸気ポート(２)の内壁面に蓄熱される時間が長くなるからである。
【０００９】
（請求項３に係る発明）
請求項２に係る発明に加え、次の作用効果を奏する。
《効果》  噴射された燃料の気化に有利となる。
図２(Ｂ)に例示するように、クランク角度で排気行程終了前３１°〜２５°の期間に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成したので、噴射された燃料の気化に有利となる。クランク角度で排気行程終了前３１°よりも前に燃料の噴射を開始すると、排気熱が吸気ポート(２)の内壁面に蓄熱される時間が比較的短かく、吸気ポート(２)の内壁面の温度が十分に高まらず、燃料の気化が不十分となるおそれがある。また、クランク角度で排気行程終了前２５°よりも後に燃料の噴射を開始すると、燃料の気化時間が短過ぎ、燃料の気化が不十分となるおそれがある。これに対し、クランク角度で排気行程終了前３１°〜２５°の期間に燃料の噴射を開始(３ａ)すると、上記のおそれがなく、噴射された燃料の気化に有利となる。
【００１０】
（請求項４に係る発明）
請求項１から請求項３のいずれかに係る発明に加え、次の作用効果を促進する。
《効果》  部品点数を少なくすることができる。
図１、図６、図７に例示するように、隣り合う左右の気筒(５)(６)の一対に対し、一のスロットルボディ(７)を用いるので、スロットルボディ(７)の数が気筒数の半分で済み、部品点数を少なくすることができる。
【００１１】
（請求項５に係る発明）
請求項４に係る発明に加え、次の作用効果を促進する。
《効果》  インジェクタ内での燃料の気化を防止することができる。
図１、図２(Ａ)、図６、図７に例示するように、前記スロットルボディ(７)にインジェクタ(３)を取り付けたので、シリンダヘッドにインジェクタを取り付ける場合に比べ、シリンダヘッド(１)からインジェクタ(３)への入熱を抑制することができ、インジェクタ(３)内での燃料の気化を防止することができる。
【００１２】
（請求項６に係る発明）
請求項４または請求項５に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  部品点数を少なくすることができる。
図１、図６、図７に例示するように、一のスロットルボディ(７)に対し、一のインジェクタ(３)を用いたので、インジェクタ(３)の数は気筒数の半分で済み、部品点数を少なくすることができる。
【００１３】
（請求項７に係る発明）
請求項６に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  左右の気筒に等量の燃料を正確に分配することができる。
図１、図５、図６、図７に例示するように、左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から左右に分けて噴射した燃料を、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにしたので、単一の燃料噴射孔から噴射した燃料を中央吸気ポート壁に衝突させて左右に分流させる場合に比べ、左右の気筒(５)(６)に等量の燃料を正確に分配することができる。
【００１４】
（請求項８に係る発明）
請求項７に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  噴射された燃料の気化に有利となる。
図１、図２(Ａ)、図６、図７に例示するように、前後に分けて同時に噴射した燃料を、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、吸気ポート(２)の内壁面に前後にずらして衝突させるようにしたので、噴射した燃料が、吸気ポート(２)の内壁面で、前後方向の広い範囲に広がる。このため、噴射された燃料の気化に有利となる。
【００１５】
（請求項９に係る発明）
請求項７または請求項８に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  インジェクタの構造や噴射の制御が簡単になる。
図１、図６、図７に例示するように、燃料を、左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から同時に噴射するように構成したので、異なる時期に噴射する場合に比べ、インジェクタ(３)の構造や噴射の制御が簡単になる。
【００１６】
(請求項１０に係る発明)
請求項９に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  噴射された燃料の気化に有利となる。
図２(Ｂ)に例示するように、１サイクル中、一方の気筒の圧縮行程と他方の気筒の排気行程とが同期する２回の同期期間に、それぞれ燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成したので、噴射された燃料の気化に有利となる。この期間は、一方の気筒から、圧縮行程、爆発行程、排気行程を経て、吸気ポート(２)の内壁面に、圧縮熱と燃焼熱と排気熱とが蓄積されているとともに、他方の気筒から圧縮行程中の圧縮熱が伝達され、吸気ポートの内壁面の温度が高いためである。
【００１７】
（請求項１１に係る発明）
請求項１０に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  左右の気筒に分配する燃料の状態を均等にすることができる。
図２(Ｂ)に例示するように、１サイクル中に２回行われる燃料噴射の開始(３ａ)を、実質的にクランク角度３６０°の位相差で行うように構成したので、左右の気筒(５)(６)に分配する燃料の状態を均等にすることができる。この位相差が３６０°からずれると、１サイクル中、１回目の燃料噴射の開始(３ａ)から一方の気筒の吸気行程が開始するまでのクランク角度と、２回目の燃料噴射の開始(３ａ)から他方の気筒の吸気行程が開始するまでのクランク角度とが相違することになり、左右の気筒(５)(６)に分配する燃料の状態を均等にすることが困難になる。
【００１８】
(請求項１２に係る発明)
請求項４から請求項１１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  スロットルボディの左右方向の幅を短くすることができる。
図１、図６に例示するように、中央吸気ポート壁(３４)は、スロットル吸気通路(７ａ)に近づくにつれて、その左右方向の幅が次第に狭くなるようにしたので、左右方向の幅が一定である場合に比べ、スロットルボディ(７) の左右方向の幅を短くすることができる。
【００１９】
(請求項１３に係る発明)
請求項１２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  噴射された燃料の気化に有利となる。
図１に例示するように、吸気ポート(２)を、一の吸気ポート入口(４)から相互に隣り合う左右の気筒(５)(６)の各吸気弁口(５)ａ(６ａ)に向かう分岐構造としたので、図６、図７に例示するように、吸気ポート(２)が中央吸気ポート壁(３４)で左右に分割されている場合に比べ、中央吸気ポート壁(３４)の両側に形成された吸気ポート(２)が温度の高い気筒間部分(３８)に近づく。このため、吸気ポート(２)の内壁面の温度が高く、噴射された燃料の気化に有利となる。
【００２０】
（請求項１４に係る発明）
請求項１から請求項１３のいずれかに係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンジンを安価に製作できる。
図１に例示するように、スロットル弁(８)をメカニカルガバナに連動連結し、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧と、エンジン回転数センサ(１０)で検出したエンジン回転数とに基づいて、制御手段(１１)がインジェクタ(３)からの燃料噴射を調節するようにしたので、電子ガバナやエアフローセンサ等の高価な電子部品を用いることなく、吸気量に応じた燃料を噴射することができ、エンジンを安価に製作することができる。
【００２１】
（請求項１５に係る発明）
請求項１４に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  寒冷時のアイドル回転を安定化させることができる。
図１に例示するように、エンジン温度が所定値よりも低い場合には、制御手段(１１)がバイパス弁(１４)を開弁するようにしたので、寒冷時のアイドル回転を安定化させることができる。寒冷時には、エンジンオイルの粘度が高くなる等の理由で回転抵抗が大きくなり、アイドル回転が不安定になりやすい。しかし、本発明では、寒冷時にバイパス弁(１４)を開弁することにより、吸気バイパス通路(１３)から補充される吸気の分だけ、燃料噴射量を増加させ、この燃料を吸気ポート(２)の内壁面の熱で速やかに気化させることができるので、寒冷時のアイドル回転を安定化させることができるのである。
【００２２】
(請求項１６に係る発明)
請求項１４または請求項１５に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンストを抑制することができる。
図１に例示するように、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、制御手段(１１)の制御により、所定時間だけバイパス弁(１４)を開弁するようにしたので、エンストを抑制することができる。メカニカルガバナを用いた場合、負荷の急減等が起こると、スロットル弁(８)が閉弁側にオーバーシュートし、吸気量が不足し、混合気不足により、エンストを起こすおそれがある。本発明では、吸気圧の減少速度の検出により、上記オーバーシュートの前兆を検出し、スロットル弁(８)のオーバーシュート前から吸気バイパス通路(８)を開通させておくことにより、オーバーシュート時の吸気量の不足を防止するので、エンストを抑制することができるのである。
【００２３】
(請求項１７に係る発明)
請求項１６に係る発明に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンスト抑制機能を高めることができる。
吸気圧の減少速度が大きい程、バイパス弁(１４)の開弁時間を長くするようにしたので、エンストの抑制機能を高めることができる。吸気圧の減少速度が大きい程、スロットル弁(８)の閉弁側へのオーバーシュートの度合いが大きく、スロットル弁(８)が適正開度に復帰する時間が遅れ、エンストが起こりやすい。このため、本発明では、吸気圧の減少速度が大きい程、バイパス弁(１４)の開弁時間を長くすることにより、エンストの抑制機能を高めるのである。
【００２４】
《効果》  燃費を低くすることができる。
吸気圧の減少速度が小さい程、バイパス弁(１４)の開弁時間を短くするので、無駄に燃料を供給することがなく、燃費を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図５は本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する図で、この実施形態では、水冷縦型２気筒のガソリン火花点火式エンジンについて説明する。
【００２６】
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図４に示すように、シリンダブロック(１５)の上部にシリンダヘッド(１)を組み付け、シリンダヘッド(１)の上部にヘッドカバー(１６)を組み付けている。シリンダブロック(１５)の下部にはオイルパン(１７)を組み付けている。シリンダブロック(１５)の左部にはギヤケース(１８)を組み付け、ギヤケース(１８)の左部にはベルトケース(１９)を組み付けている。ベルトケース(１９)の左部には冷却ファン(２０)を配置している。シリンダブロック(１５)の右部にはフライホイル(２６)を配置している。シリンダヘッド(１)の手前にはスロットルボディ(７)を組み付けている。シリンダブロック(１５)の手前にはメカニカルガバナのガバナレバー(２１)とガバナスプリング(２２)とを配置している。このエンジンは、電子燃料噴射装置を備えている。
【００２７】
このエンジンの電子燃料噴射装置の概要は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダヘッド(１)に設けた吸気ポート(２)内にインジェクタ(３)から燃料を噴射する。スロットルボディ(７)にスロットル弁(８)とインジェクタ(３)を取り付けている。スロットル弁(８)はメカニカルガバナのガバナレバー(２１)に連動連結している。スロットル弁(８)の吸気下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ(９)と、エンジン回転数センサ(１０)と、制御手段(１１)とを設け、吸気圧センサ(９)とエンジン回転数センサ(１０)とを制御手段(１１)を介してインジェクタ(３)に連携させ、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧と、エンジン回転数センサ(１０)で検出したエンジン回転数とに基づいて、計算された吸気量に応じ、制御手段(１１)がインジェクタ(３)からの燃料噴射量を調節する。燃料には、ガソリンを用いているが、他の液体燃料や、液化ガス燃料を用いることもできる。液体燃料とは、常温常圧下(１５°Ｃ〜２０°Ｃ、７６０ｍｍＨｇ)で液体の燃料をいい、液化ガス燃料とは、常温常圧下ではガスであるが、加圧下で液体の燃料をいう。この発明は、燃料の気化を促進するものであるため、燃料噴射後に気化しやすいガス燃料よりも、気化しにくい液体燃料を用いた場合に、効果が顕著に現れる。
【００２８】
電子燃料噴射装置の詳細は、次の通りである。
図２(Ａ)に示すように、インジェクタ(３)は、スロットルボディ(７)の上部に取り付けられている。図１に示すように、インジェクタ(３)は、燃料タンク(２３)内に設けた燃料圧送ポンプ(２４)に接続されている。インジェクタ(３)には燃料タンク(２３)から燃料圧送ポンプ(２４)により燃料が圧送される。そして、制御手段(１１)でインジェクタ(３)からの燃料噴射期間を制御することにより、燃料噴射量が調節される。制御手段(１１)はマイクロコンピュータである。制御手段(１１)は点火時期も制御する。
【００２９】
電子燃料噴射装置の工夫は、次の通りである。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)、図５に示すように、インジェクタ(３)の燃料噴射孔(３５)(３６)を吸気ポート(２)の内壁面に向け、気筒(５)(６)の排気行程中に燃料の噴射を開始(３ａ)するように構成し、噴射した燃料を吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにしている。
【００３０】
図１に示すように、気筒中心軸線(３０)(３１)と平行な向きに見て、２本の気筒(５)(６)の配列方向を左右方向、これと直交するシリンダヘッド(１)の幅方向を前後方向、その任意の一方を後方として、隣り合う左右の気筒(５)(６)の一対に対して、一のスロットルボディ(７)を用い、このスロットルボディ(７)をシリンダヘッド(１)の後方に配置し、このスロットルボディ(７)に一のスロットル吸気通路(７ａ)と一のスロットル弁(８)とを設けている。上記左右の気筒(５)(６)の各弁口(５ａ)(６ａ)の間からスロットル吸気通路(７ａ)に向けて中央吸気ポート壁(３４)を導出し、この中央吸気ポート壁(３４)の左右に形成される吸気ポート(２)を介して、上記各弁口(５ａ)(６ａ)を上記スロットル吸気通路(７ａ)に連通させている。
【００３１】
図１、図２(Ａ)に示すように、前記スロットルボディ(７)にインジェクタ(３)を取り付けている。一のスロットルボディ(７)に対し、一のインジェクタ(３)を用いている。図１に示すように、インジェクタ(３)の前端部を前方の中央吸気ポート壁(３４)に向け、このインジェクタ(３)の前端部に左右の燃料噴射孔(３５)(３６)を配置し、これら左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から左右に分けて噴射した燃料を、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、吸気ポート(２)の内壁面に衝突させるようにしている。図５に示すように、左右の燃料噴射孔(３５)(３６)を対として、インジェクタ(３)の前端部に２対のものを配置し、図１、図２(Ａ)に示すように、２対のものから前後に分けて同時に噴射した燃料を、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、吸気ポート(２)の内壁面に、前後にずらして衝突させるようにしている。また、燃料を、左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から同時に噴射するように構成している。
【００３２】
図２(Ａ)に示すように、気筒軸線(３０)(３１)の方向を上下方向、ヘッドカバー(１６)のある方を上、シリンダブロック(１５)のある方を下とし、クランク軸(３７)の架設方向と平行な向きから見て、噴射燃料は、吸気ポート(２)のポート入口(４)から吸気ポート(２)に斜め下向きに噴射し、吸気ポート(２)の内壁面の下部に斜め上から衝突させる。図１、図２(Ａ)、図５では、燃料噴射の方向を矢印で示す。図１、図２(Ａ)では、矢印の先端位置で燃料が吸気ポート(２)の内壁面に衝突する。
【００３３】
図１に示すように、中央吸気ポート壁(３４)は、スロットル吸気通路(７ａ)に近づくにつれてその左右方向の幅が次第に狭くなるようにしている。吸気ポート(２)を、単一の吸気ポート入口(４)から相互に隣り合う左右の気筒(５)(６)の各吸気弁口(５ａ)(６ａ)に向かう分岐構造としている。そして、左右の燃料噴射孔(３５)(３６)から左右に分けて同時に噴射した燃料は、図１に示すように、それぞれ中央吸気ポート壁(３４)の左右で、左右の分岐ポート部分(３２)(３３)の内壁面に衝突する。このエンジンは、２気筒で吸気ポート(２)が分岐しているため、インテークマニホルドを用いる必要がない。
【００３４】
噴射開始時期の詳細は、次の通りである。
図２(Ｂ)に示すように、４サイクル式直列２気筒の構造で、クランクピン角度を３６０°とし、１サイクル中、一方の気筒の圧縮行程と他方の気筒の排気行程とが同期する２回の同期期間に、それぞれ燃料の噴射を開始(３ａ)するようように構成している。すなわち、図２(Ｂ)に示すように、第１気筒(５)が圧縮行程で、かつ第２気筒(６)が排気行程となる期間中に、吸気ポート(２)の内壁面に向けて、インジェクタ(３)からの燃料噴射を開始(３ａ)する。また、逆に第２気筒(６)が圧縮行程で、かつ第一気筒(５)が排気行程となる期間中にも、吸気ポート(２)の内壁面に向けて、インジェクタ(３)からの燃料噴射を開始(３ａ)する。燃料噴射の開始時期も制御手段(１１)で制御する。図３中の符号(３９)(４０)はクランクピンを示している。
【００３５】
具体的には、図２(Ｂ)に示すように、第１気筒(５)が圧縮行程後半で、かつ第２気筒(６)が排気行程後半となる期間中に、インジェクタ(３)からの燃料噴射を開始(３ａ)する。また、第２気筒(６)が圧縮行程後半で、かつ第１気筒(５)が排気行程後半となる期間中に、インジェクタ(３)からの燃料噴射を開始(３ａ)している。
【００３６】
望ましくは、第１気筒(５)がクランク角度で圧縮行程終了前３１°から２５°の期間で、かつ第２気筒(６)がクランク角度で排気行程終了前３１°から２５°の期間に、インジェクタ(３)からの燃料噴射を開始(３ａ)する。また、第２気筒(６)がクランク角度で圧縮行程終了前３１°から２５°の時期で、かつ第１気筒(５)がクランク角度で排気行程終了前３１°から２５°の期間に、インジェクタ(３)からの燃料噴射を開始(３ａ)する。これよりも早い時期では、シリンダヘッド(１)の蓄熱量が不十分となるおそれがあり、これより遅い時期では、燃料の気化時間が不足するおそれがある。
【００３７】
１サイクル中に２回行われる燃料噴射の開始(３ａ)は、実質的にクランク角度３６０°の位相差で行っている。燃料噴射量の調節と同様、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧と、エンジン回転数センサ(１０)で検出したエンジン回転数とに基づいて、制御手段(１１)が燃料噴射の開始(３ａ)の時期を調節する。
【００３８】
他の工夫は、次の通りである。
図１に示すように、エンジン温度検出手段(１２)と、スロットル弁(８)の吸気上流側と吸気下流側とを連通させる吸気バイパス通路(１３)と、この吸気バイパス通路(１３)を開閉するバイパス弁(１４)とを設け、エンジン温度検出手段(１２)を制御手段(１１)を介してバイパス弁(１４)に連携させ、エンジン温度が所定値よりも低い場合には、制御手段(１１)がバイパス弁(１４)を開弁するようにしている。エンジン温度検出手段(１２)には冷却水温度検出センサを用いているが、これに代えて、エンジン温度検出センサを用いてもよい。
【００３９】
また、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、制御手段(１１)の制御により、所定時間だけバイパス弁(１４)を開弁する。そして、吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、前記制御手段(１１)の制御により、吸気圧の減少速度が大きい程、バイパス弁(１４)の開弁時間を長くする。吸気圧センサ(９)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも小さい場合には、エンジン温度が所定値よりも低い場合を除き、バイパス弁(１４)は閉弁しておく。なお、図１、図２(Ａ)中の符号(４１)は排気ポートである。
【００４０】
図６は実施例の第１変更例、図７は実施例の第２変更例を示している。
図６に示す第１変更例では、図１のもとの同様、中央吸気ポート壁(３４)は、スロットル吸気通路(７ａ)に近づくにつれて、その左右方向の幅が次第に狭くな
っているが、図１のものとは異なり、吸気ポート(２)は分岐構造ではなく、中央吸気ポート壁(３４)を挟んで左右に分離した分離構造である。
図７に示す第２変更例では、図１のものと異なり、中央吸気ポート壁(３４)の左右の幅は一律であり、吸気ポート(２)は分岐構造ではなく、中央吸気ポート壁(３４)を挟んで左右に分離した分離構造である。
これらの変更例は、上記の相違点を除き、実施形態と同一の構成と機能を備えている。図６、図７では、燃料噴射の方向を矢印で示す。図６、図７では、矢印の先端位置で燃料が吸気ポート(２)の内壁面に衝突する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンのシリンダヘッドとその周囲の横断平面図である。
【図２】図２(Ａ)は図１のII−II線断面図、図２(Ｂ)は燃料噴射開始の時期を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係るエンジンの縦断面図である。
【図４】図３のエンジンの外観図である。
【図５】図１のエンジンで用いるインジェクタ前端の正面図である。
【図６】本発明の実施形態の第１変更例の模式図で、図１に対応する図である。
【図７】本発明の実施形態の第２変更例の模式図で、図１に対応する図である。
【符号の説明】
【００４２】
(１)‥ シリンダヘッド、(２)‥ 吸気ポート、(３)‥ インジェクタ、(３ａ)‥開始、(４)‥ ポート入口、(５)‥ 気筒、(６)‥ 気筒、(５ａ)・(６ａ)‥吸気弁口、(７)‥ スロットルボディ、(７ａ)‥スロットル吸気通路、(８)‥ スロットル弁、(９)‥ 吸気圧センサ、(１０)‥ エンジン回転数センサ、(１１)‥ 制御手段、(１２)‥ エンジン温度検出手段、(１３)‥ 吸気バイパス通路、(１４)‥ バイパス弁、(３０)‥気筒中心軸線、(３１)‥気筒中心軸線、 (３４)‥中央吸気ポート壁、(３５)‥燃料噴射孔、(３６)‥燃料噴射孔、(３７)‥クランク軸中心軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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