JP2006299945A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関に関し、特には吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を設けた4サイクル内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to a four-cycle internal combustion engine provided with a fuel injection valve that injects fuel into an intake port.
気筒内に直接燃料を噴射する直噴式の内燃機関が増えてきたとはいえ、多くの内燃機関では吸気ポートに設けられた燃料噴射弁から燃料を噴射するようにされている。
ここで、吸気弁が開弁している間に燃料を噴射する吸気同期噴射がおこなわれることが多い。この吸気同期噴射をおこなうと筒内での燃料気化潜熱を活用して吸気冷却がおこなわれ充填効率の向上とノック性の低下を得ることができる。
Although the number of direct-injection internal combustion engines that inject fuel directly into a cylinder has increased, many internal combustion engines inject fuel from a fuel injection valve provided in an intake port.
Here, intake synchronous injection is often performed in which fuel is injected while the intake valve is open. When this intake synchronous injection is performed, intake fuel cooling is performed by utilizing the latent heat of fuel vaporization in the cylinder, and it is possible to improve the charging efficiency and decrease the knocking property.
この利点を得るには短時間に燃料を噴射した方がよいことから燃料は短い噴射時間で噴射するようにしたものが多い。その結果、筒内での混合気形成に偏りが発生し、燃焼が悪化してしまう。そして、燃料供給量の制御は噴射時間(=噴射弁開弁時間)で制御されるので、エンジン回転数が低い場合はバルブ開弁期間に対して短時間で燃料が噴射されることになり偏りが発生しやすい。 In order to obtain this advantage, it is better to inject the fuel in a short time, so that the fuel is often injected in a short injection time. As a result, the air-fuel mixture formation in the cylinder is biased and combustion is deteriorated. Since the fuel supply amount is controlled by the injection time (= injection valve opening time), when the engine speed is low, the fuel is injected in a short time with respect to the valve opening period. Is likely to occur.
本発明は上記問題に鑑み、燃焼の悪化を誘起せず、充填効率の向上と、ノック性の低下を実現できるように燃料噴射がおこなわれる内燃機関を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine in which fuel injection is performed so as to realize improvement in charging efficiency and reduction in knockability without inducing deterioration of combustion.
請求項1の発明によれば、4サイクル内燃機関であって、吸気ポートに取り付けた燃料噴射弁から燃料を吸気弁の開弁期間中に燃料を噴射するものにおいて、
要求される量の燃料が、吸気弁の開弁期間の略全期間にわたって略均等に噴射されるようにされている内燃機関が提供される。
このように構成される内燃機関では偏りなく燃料が噴射され燃焼がよい。
According to the invention of
An internal combustion engine is provided in which a required amount of fuel is injected substantially evenly over substantially the entire opening period of the intake valve.
In the internal combustion engine configured as described above, fuel is injected and good combustion is achieved without any bias.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明において、吸気ポートに複数の燃料噴射弁を設け、複数の燃料噴射弁から位相差を設けて燃料を噴射する、ようにした内燃機関が提供される。
請求項3の発明によれば、請求項2の発明において、各燃料噴射弁から、複数回ずつ燃料を噴射する、ようにした内燃機関が提供される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine according to the first aspect, wherein a plurality of fuel injection valves are provided in an intake port, and fuel is injected by providing a phase difference from the plurality of fuel injection valves. Is done.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, wherein fuel is injected from each fuel injection valve a plurality of times.
請求項4の発明によれば、請求項1から3の発明において、各気筒に複数の吸気ポートが取り付けられ、各吸気ポートにそれぞれ少なくとも1個の燃料噴射弁が取り付けられている、ようにされている内燃機関が提供される。
According to the invention of claim 4, in the invention of
請求項5の発明によれば、請求項1の発明において、燃料噴射期間をクランク角度巾で制御し、吸気弁の開弁期間の略全期間に対応するクランク角度巾にわたって燃料噴射をおこなう、ようにした内燃機関が提供される。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、請求項1から5の発明において、燃料噴射量の制御を燃料圧力の変更によりおこなうようにした内燃機関が提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine according to the first to fifth aspects of the invention, wherein the fuel injection amount is controlled by changing the fuel pressure.
本発明によれば燃料が吸気弁の開弁期間の略全域にわたって噴射され燃料の偏りが発生せず燃焼が悪化しない。 According to the present invention, fuel is injected over substantially the entire area of the intake valve opening period, so that no fuel bias occurs and combustion does not deteriorate.
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の各実施の形態に共通のハード構成を概略的に示す図であって、本発明が適用されている内燃機関の1つの気筒を上方から見た場合を示している。
シリンダ1に対して第1吸気ポート11と第2吸気ポート12の2つの吸気ポート、および、第1排気ポート21と第2排気ポート22の2つの排気ポートが取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a hardware configuration common to each embodiment of the present invention, and shows a case where one cylinder of an internal combustion engine to which the present invention is applied is viewed from above.
Two intake ports, a
第1吸気ポート11と第2吸気ポート12には、それぞれ第1燃料噴射弁31と第2燃料噴射弁32が取り付けられている。第1燃料噴射弁31と第2燃料噴射弁32には燃料タンク30から燃料ポンプ33により燃料パイプ34を通って燃料が供給される。この実施の形態では燃料ポンプ33の吐出圧が可変とされている。
A first
第1吸気ポート11と第2吸気ポート12からシリンダ1への入り口には、それぞれ、第1吸気弁13と第2吸気弁14が配設されており、第1吸気弁13と第2吸気弁14は同じタイミングで開閉される。
一方、シリンダ1から第1排気ポート21と第2排気ポート22への出口には、それぞれ、第1排気弁23と第2吸気弁24が配設されている。第1排気弁23と第2吸気弁24は同じタイミングで開閉される。
A
On the other hand, a
電子制御ユニット(以下ECUという)40は入力ポート41、出力ポート42、RAM43、ROM44、CPU45等を共通のバス回路46で結合したマイクロコンピュータから成り、回転数、負荷等の運転条件に応じて第1燃料噴射弁31と第2燃料噴射弁32から噴射される燃料噴射量と燃料噴射時期を制御する。ECU40はその他、例えば、点火時期の制御等を色々な制御をおこなうが本発明とは関係がないので説明はしない。
An electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 40 is composed of a microcomputer in which an input port 41, an output port 42, a
以下、各の実施の形態における燃料の噴射について説明するが、はじめに従来技術における燃料の噴射について説明する。図5に示すのが従来技術における燃料噴射であって、従来技術によれば第1、第2燃料噴射弁31、32から第1、第2吸気弁13、14の開弁期間の中央部分において同時に燃料が噴射され、燃料の偏りが発生しやすい。
なお、参考にクランク角が示されているが噴射期間(長さ)は時間で制御される。また、図の矢印の巾の大きさは燃料圧力を示している。
Hereinafter, the fuel injection in each embodiment will be described. First, the fuel injection in the prior art will be described. FIG. 5 shows the fuel injection in the prior art. According to the prior art, the first and second
Although the crank angle is shown for reference, the injection period (length) is controlled by time. Further, the width of the arrow in the figure indicates the fuel pressure.
図2は第1の実施の形態における燃料の噴射を説明する図であるが、比較のために、図5の場合と同じ運転条件、すなわち図5と同じ量の燃料を噴射する場合を示している。
図2に示されるように、第1燃料噴射弁31から第1吸気弁13の開弁期間の前半の略50%の期間にわたって、第2燃料噴射弁32から第2吸気弁14の開弁期間の後半の略50%の期間にわたって、燃料が噴射される。その結果、第1、第2吸気弁13、14の開弁期間の略全期間にわたって燃料が噴射され燃料の偏りが発生しにくい。矢印の巾は図5に比べると小さくされているが、燃料の噴射期間が長いので、同じ量の燃料が噴射されるようにするには燃料の圧力を下げる必要があるためである。なお、図5に示した場合と同様に噴射期間(長さ)は時間で制御される。
FIG. 2 is a diagram for explaining fuel injection in the first embodiment. For comparison, the same operating conditions as in FIG. 5, that is, the case of injecting the same amount of fuel as in FIG. 5 are shown. Yes.
As shown in FIG. 2, the valve opening period from the second
図3は、同様に、第2の実施の形態における燃料の噴射を説明する図である。
図3に示されるように、第1燃料噴射弁31、32から、それぞれ第1、第2吸気弁13、14の開弁期間の略1/6ずつ交互に燃料が噴射される。その結果、吸気弁13、14の開弁期間の略全期間にわたって燃料がより均等に噴射され、さらに、燃料の偏りが発生しにくい。各燃料噴射弁31,32からの噴射期間は図2の場合と同じであるので燃料圧力を示す矢印の巾は図2と同じとされている。なお、図5に示した場合と同様に噴射期間(長さ)は時間で制御される。
FIG. 3 is also a view for explaining fuel injection in the second embodiment.
As shown in FIG. 3, fuel is alternately injected from the first
図4は、同様に、第3の実施の形態における燃料の噴射を説明する図である。
この第4の実施の形態では、第1、第2の実施の形態とは異なり燃料噴射期間を時間ではなくクランク角で制御している。図示されるように第1、第2燃料噴射弁31、32から、それぞれ第1、第2吸気弁13、14の開弁期間の略全期間にわたって燃料が噴射される。燃料がより均等に噴射され、さらに、燃料の偏りが発生しにくい。第1、第2の実施の形態に比べて燃料の噴射期間は2倍になっているので燃料圧力の大きさを示す矢印の巾は逆に1/2にされている。
FIG. 4 is also a diagram for explaining fuel injection in the third embodiment.
In the fourth embodiment, unlike the first and second embodiments, the fuel injection period is controlled not by time but by crank angle. As shown in the drawing, fuel is injected from the first and second
本発明は吸気ポートに燃料を噴射する4サイクル内燃機関に適用することができる。 The present invention can be applied to a four-cycle internal combustion engine that injects fuel into an intake port.
11、12 第1、第2吸気ポート
13、14 第1、第2吸気弁
21、22 第1、第2排気ポート
23、24 第1、第2排気弁
31、32 第1、第2燃料噴射弁
40 ECU
11, 12 First and
Claims (6)
要求される量の燃料が、吸気弁の開弁期間の略全期間にわたって略均等に噴射されるようにされていることを特長とする内燃機関。 In a four-cycle internal combustion engine that injects fuel from a fuel injection valve attached to the intake port during the opening period of the intake valve,
An internal combustion engine characterized in that a required amount of fuel is injected substantially uniformly over substantially the entire opening period of the intake valve.
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