JP2007262996A - Fuel injector for internal combustion engine - Google Patents

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JP2007262996A
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Yukio Tomiita
幸生 富板
Fumiaki Aoki
文明 青木
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine capable of compatibly securing a required flow rate of fuel and atomizing the fuel. <P>SOLUTION: When mixing of intake air and the fuel easily becomes insufficient such as when a flow rate of the intake air is small or the temperature of engine cooling water is low, a small quantity of fuel is injected from injectors 71 and 72 arranged in branch ports 61 and 62. Thus, nozzle ports 711 and 721 can be diametrically reduced, and atomization of the fuel is promoted. Thus, the intake air and the fuel are sufficiently mixed even when the flow rate of the intake air is small or the temperature of the engine cooling water is low. The fuel is injected from the injector 73 arranged in an intake port 26 when a flow rate of the fuel required by an engine body 20 is large such as when the flow rate of the intake air is large or the temperature of the engine cooling water is high. Thus, sufficient fuel is supplied to a combustion chamber 28 even when insufficient in only fuel injected from the injectors 71 and 72. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関用燃料噴射装置に関し、特に吸気ポートの燃焼室側から複数の分岐ポートが分岐している内燃機関に適用して好適なものである。   The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, and is particularly suitable for application to an internal combustion engine in which a plurality of branch ports are branched from the combustion chamber side of the intake port.

近年、エンジンは、一つの気筒すなわち一つの燃焼室に連通する複数の分岐ポートを備えている。このように一つの燃焼室当たり複数の分岐ポートを備えるエンジンにおいて、各分岐ポートを流れる吸気に燃料を噴射するインジェクタとして、特許文献１に開示されている技術が公知である。特許文献１に開示されている技術の場合、インジェクタが形成した二つの燃料噴霧は二本の分岐ポートへ分配される。このように、インジェクタから二つの燃料噴霧を形成することにより、二本の分岐ポートを仕切る壁部への燃料の付着は低減される。   In recent years, the engine has a plurality of branch ports communicating with one cylinder, that is, one combustion chamber. As described above, in an engine having a plurality of branch ports per combustion chamber, a technique disclosed in Patent Document 1 is known as an injector that injects fuel into intake air flowing through each branch port. In the case of the technique disclosed in Patent Document 1, two fuel sprays formed by an injector are distributed to two branch ports. Thus, by forming two fuel sprays from an injector, the adhesion of the fuel to the wall part which partitions two branch ports is reduced.

特開２００４−２２５５９８号公報JP 2004-225598 A

しかしながら、特許文献１に開示されている技術の場合、インジェクタは分岐ポートにおいて燃焼室から離れて搭載されている。そのため、分岐ポートの形状によっては、分岐ポートを形成する壁面にインジェクタから噴射された燃料が付着するおそれがある。
そこで、分岐ポートを形成する壁面への燃料の付着を防止するため、各吸気ポートにインジェクタを設けることが考えられる。ところで、吸気ポートに分配された吸気は、さらに分岐ポートを経由して燃焼室へ流入する。そのため、分岐ポートを流れる吸気の流量は小さくなる。これにより、各分岐ポートにインジェクタを設ける場合、燃料の微粒化を促進するために小さな吸気の流量にあわせてインジェクタからの燃料の噴射量を低減する必要がある。しかし、吸気ポートに設置された各インジェクタからの燃料の噴射量を低減すると、エンジンの出力を大きくするとき、要求される燃料の流量が確保できないという問題がある。 However, in the case of the technique disclosed in Patent Document 1, the injector is mounted away from the combustion chamber at the branch port. Therefore, depending on the shape of the branch port, the fuel injected from the injector may adhere to the wall surface forming the branch port.
In order to prevent the fuel from adhering to the wall surface forming the branch port, it is conceivable to provide an injector at each intake port. Incidentally, the intake air distributed to the intake port further flows into the combustion chamber via the branch port. Therefore, the flow rate of the intake air flowing through the branch port becomes small. Thus, when an injector is provided at each branch port, it is necessary to reduce the amount of fuel injected from the injector in accordance with a small intake air flow rate in order to promote atomization of the fuel. However, if the amount of fuel injected from each injector installed in the intake port is reduced, there is a problem that when the engine output is increased, the required fuel flow rate cannot be secured.

そこで、本発明の目的は、必要な燃料の流量の確保と燃料の微粒化とを両立する内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel injection device for an internal combustion engine that can ensure both the required flow rate of fuel and atomization of fuel.

請求項１記載の発明では、各分岐ポートに設けられる下流側インジェクタに加え、分岐部よりも分岐ポートとは反対側、すなわち吸気の流れ方向において上流側に上流側インジェクタを備えている。例えば出力が比較的小さい場合のように、要求される燃料の流量が小さいとき、下流側インジェクタから燃料が噴射される。これにより、下流側インジェクタから比較的少量の燃料が各分岐ポートへ噴射される。したがって、燃料を微粒化することができる。また、例えば出力が比較的大きい場合のように、要求される燃料の流量が大きくなると、下流側インジェクタに加え上流側インジェクタから燃料が噴射される。これにより、下流側インジェクタでは不足する燃料が上流側インジェクタから吸気ポートへ噴射される。大きな燃料の流量が要求されるとき、吸気ポートおよび分岐ポートを流れる吸気の流量は大きい。そのため、分岐部よりも上流側に設けられる上流側インジェクタから噴射された燃料が分岐ポートを形成する壁面に付着しても、付着した燃料は吸気の流れにより気化する。したがって、必要な燃料の流量が確保されるとともに、燃焼室には十分に吸気と混合した燃料を供給することができる。   According to the first aspect of the present invention, in addition to the downstream injectors provided in each branch port, an upstream injector is provided on the opposite side of the branch port from the branch port, that is, on the upstream side in the flow direction of the intake air. For example, when the required fuel flow rate is small, such as when the output is relatively small, fuel is injected from the downstream injector. As a result, a relatively small amount of fuel is injected from the downstream injector into each branch port. Therefore, the fuel can be atomized. Further, for example, when the required flow rate of the fuel becomes large as in the case where the output is relatively large, the fuel is injected from the upstream injector in addition to the downstream injector. As a result, fuel that is insufficient in the downstream injector is injected from the upstream injector into the intake port. When a large fuel flow rate is required, the flow rate of the intake air flowing through the intake port and the branch port is large. Therefore, even if the fuel injected from the upstream injector provided on the upstream side of the branch portion adheres to the wall surface forming the branch port, the attached fuel is vaporized by the flow of the intake air. Therefore, the necessary fuel flow rate is ensured and the fuel sufficiently mixed with the intake air can be supplied to the combustion chamber.

請求項２記載の発明では、制御手段は上流側インジェクタおよび下流側インジェクタから噴射される燃料の噴射量を制御する。これにより、例えば吸気の流量あるいは要求される出力に応じて上流側インジェクタおよび下流側インジェクタからの燃料の噴射量を制御することができる。
請求項３記載の発明では、制御手段は、下流側インジェクタからの燃料の噴射量が不足すると、上流側インジェクタから燃料を噴射させる。例えば出力が比較的小さい場合のように、要求される燃料の流量が小さいとき、下流側インジェクタから燃料が噴射される。これにより、下流側インジェクタから比較的少量の燃料が各分岐ポートへ噴射される。そして、例えば出力が比較的大きくなり、要求される燃料の流量が大きくなると、下流側インジェクタに加え上流側インジェクタから燃料が噴射される。大きな燃料の流量が要求されるとき、吸気ポートおよび分岐ポートを流れる吸気の流量は大きい。そのため、分岐部よりも上流側に設けられる上流側インジェクタから噴射された燃料が分岐ポートを形成する壁面に付着しても、付着した燃料は吸気の流れにより気化する。したがって、必要な燃料の流量が確保されるとともに、燃焼室には十分に吸気と混合した燃料を供給することができる。 In the invention according to claim 2, the control means controls the injection amount of the fuel injected from the upstream injector and the downstream injector. Thus, for example, the fuel injection amount from the upstream injector and the downstream injector can be controlled according to the flow rate of intake air or the required output.
In the invention according to claim 3, the control means injects fuel from the upstream injector when the fuel injection amount from the downstream injector is insufficient. For example, when the required fuel flow rate is small, such as when the output is relatively small, fuel is injected from the downstream injector. As a result, a relatively small amount of fuel is injected from the downstream injector into each branch port. For example, when the output becomes relatively large and the required fuel flow rate becomes large, the fuel is injected from the upstream injector in addition to the downstream injector. When a large fuel flow rate is required, the flow rate of the intake air flowing through the intake port and the branch port is large. Therefore, even if the fuel injected from the upstream injector provided on the upstream side of the branch portion adheres to the wall surface forming the branch port, the attached fuel is vaporized by the flow of the intake air. Therefore, the necessary fuel flow rate is ensured and the fuel sufficiently mixed with the intake air can be supplied to the combustion chamber.

請求項４記載の発明では、制御手段は流量検出手段で検出した吸気の流量に応じて上流側インジェクタおよび下流側インジェクタからの燃料の噴射量を設定する。吸気の流量が大きくなると、要求される燃料が増大し、下流側インジェクタからの燃料の噴射だけでは燃料が不足する。そこで、制御手段は、吸気の流量が大きくなると、下流側インジェクタに加え、上流側インジェクタから燃料を噴射させる。大きな燃料の流量が要求されるとき、吸気ポートおよび分岐ポートを流れる吸気の流量は大きい。そのため、分岐部よりも上流側に設けられる上流側インジェクタから噴射された燃料が分岐ポートを形成する壁面に付着しても、付着した燃料は吸気の流れにより気化する。したがって、必要な燃料の流量が確保されるとともに、燃焼室には十分に吸気と混合した燃料を供給することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, the control means sets the fuel injection amounts from the upstream injector and the downstream injector in accordance with the intake air flow rate detected by the flow rate detection means. When the flow rate of the intake air increases, the required fuel increases, and the fuel is insufficient only by the fuel injection from the downstream injector. Therefore, the control means injects fuel from the upstream injector in addition to the downstream injector when the flow rate of the intake air increases. When a large fuel flow rate is required, the flow rate of the intake air flowing through the intake port and the branch port is large. Therefore, even if the fuel injected from the upstream injector provided on the upstream side of the branch portion adheres to the wall surface forming the branch port, the attached fuel is vaporized by the flow of the intake air. Therefore, the necessary fuel flow rate is ensured and the fuel sufficiently mixed with the intake air can be supplied to the combustion chamber.

請求項５記載の発明では、制御手段は温度検出手段で検出したエンジン冷却水の温度に応じて上流側インジェクタおよび下流側インジェクタからの燃料の噴射量を設定する。例えばエンジン冷却水の温度が低いとき、吸気ポート壁面温度も低く、ポート壁面に付着した燃料は気化しにくい。そのため、上流側インジェクタから燃料を噴射すると、分岐部よりも下流側で分岐ポートを形成する壁面に燃料が付着しやすくなる。一方、エンジン冷却水の温度が高いとき、吸気ポート壁面温度も高く、ポート壁面に付着した燃料は気化しやすい。そのため、上流側インジェクタから燃料を噴射しても、分岐部よりも下流側で分岐ポートを形成する壁面に燃料は付着しにくい。これらにより、制御手段は、温度検出手段で検出したエンジン冷却水の温度に応じて上流側インジェクタおよび下流側インジェクタからの燃料の噴射量を設定する。したがって、必要な燃料の流量が確保されるとともに、燃焼室には十分に吸気と混合した燃料を供給することができる。   In the invention according to claim 5, the control means sets the fuel injection amount from the upstream injector and the downstream injector in accordance with the temperature of the engine coolant detected by the temperature detecting means. For example, when the engine coolant temperature is low, the intake port wall surface temperature is also low, and the fuel adhering to the port wall surface is difficult to vaporize. Therefore, when fuel is injected from the upstream injector, the fuel is likely to adhere to the wall surface forming the branch port on the downstream side of the branch portion. On the other hand, when the temperature of the engine cooling water is high, the intake port wall surface temperature is also high, and the fuel adhering to the port wall surface is easily vaporized. Therefore, even if fuel is injected from the upstream injector, the fuel is unlikely to adhere to the wall surface that forms the branch port on the downstream side of the branch portion. Thus, the control means sets the fuel injection amounts from the upstream injector and the downstream injector in accordance with the temperature of the engine coolant detected by the temperature detection means. Therefore, the necessary fuel flow rate is ensured and the fuel sufficiently mixed with the intake air can be supplied to the combustion chamber.

以下、本発明を適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料噴射装置を適用したエンジンを図２に示す。エンジン１０は、エンジン本体２０、および制御手段としての制御装置１１を備えている。エンジン本体２０は、図３に示すように例えばガソリンを燃料とするガソリンエンジンである。なお、燃料は、例えばアルコールなどであってもよい。また、エンジン本体２０は、ガソリンエンジンに限らず、例えばディーゼルエンジンであってもよい。 Hereinafter, an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
An engine to which a fuel injection device according to an embodiment of the present invention is applied is shown in FIG. The engine 10 includes an engine main body 20 and a control device 11 as control means. As shown in FIG. 3, the engine body 20 is a gasoline engine using gasoline as fuel, for example. The fuel may be alcohol, for example. The engine body 20 is not limited to a gasoline engine, and may be a diesel engine, for example.

エンジン本体２０は、シリンダブロック２１とシリンダヘッド２２とを備えている。シリンダブロック２１は、筒状のシリンダ２３を形成している。エンジン本体２０は、一つまたは複数の気筒としてのシリンダ２３を有している。シリンダ２３は、内側にピストン２４を収容している。ピストン２４は、コンロッド２５によりシリンダ２３の軸方向へ往復移動する。   The engine body 20 includes a cylinder block 21 and a cylinder head 22. The cylinder block 21 forms a cylindrical cylinder 23. The engine body 20 has a cylinder 23 as one or a plurality of cylinders. The cylinder 23 accommodates the piston 24 inside. The piston 24 reciprocates in the axial direction of the cylinder 23 by the connecting rod 25.

シリンダヘッド２２は、シリンダブロック２１の一方の端部側に配置されている。シリンダヘッド２２は、吸気ポート２６および排気ポート２７を形成している。エンジン本体２０は、シリンダヘッド２２を貫いて吸気ポート２６を開閉する吸気バルブ４０と、排気ポート２７を開閉する排気バルブ５０とを備えている。   The cylinder head 22 is disposed on one end side of the cylinder block 21. The cylinder head 22 forms an intake port 26 and an exhaust port 27. The engine body 20 includes an intake valve 40 that opens and closes the intake port 26 through the cylinder head 22 and an exhaust valve 50 that opens and closes the exhaust port 27.

吸気バルブ４０は、シリンダヘッド２２を貫いている。吸気バルブ４０は、軸部４１と弁部４２とを有している。軸部４１は、ガスケット４３を挟んでシリンダヘッド２２に摺動可能に支持されている。軸部４１は、軸方向の一方の端部が弁部４２に接続し、他方の端部がタペット４４を挟んで吸気カム４５に接している。シリンダヘッド２２とタペット４４との間には、弾性部材としてのスプリング４６が設置されている。スプリング４６は、タペット４４をシリンダヘッド２２から離れる方向へ押し付けている。タペット４４は、吸気バルブ４０と一体に移動する。   The intake valve 40 penetrates the cylinder head 22. The intake valve 40 has a shaft portion 41 and a valve portion 42. The shaft portion 41 is slidably supported by the cylinder head 22 with the gasket 43 interposed therebetween. The shaft portion 41 has one end in the axial direction connected to the valve portion 42 and the other end in contact with the intake cam 45 with the tappet 44 interposed therebetween. A spring 46 as an elastic member is installed between the cylinder head 22 and the tappet 44. The spring 46 presses the tappet 44 in a direction away from the cylinder head 22. The tappet 44 moves integrally with the intake valve 40.

排気バルブ５０は、シリンダヘッド２２を貫いている。排気バルブ５０は、軸部５１と弁部５２とを有している。軸部５１は、ガスケット５３を挟んでシリンダヘッド２２に移動可能に支持されている。軸部５１は、軸方向の一方の端部が弁部５２に接続し、他方の端部がタペット５４を挟んで排気カム５５に接している。シリンダヘッド２２とタペット５４との間には、弾性部材としてのスプリング５６が設置されている。スプリング５６は、タペット５４をシリンダヘッド２２から離れる方向へ押し付けている。タペット５４は、排気バルブ５０と一体に移動する。   The exhaust valve 50 penetrates the cylinder head 22. The exhaust valve 50 has a shaft portion 51 and a valve portion 52. The shaft portion 51 is movably supported by the cylinder head 22 with the gasket 53 interposed therebetween. The shaft portion 51 has one end in the axial direction connected to the valve portion 52 and the other end in contact with the exhaust cam 55 with the tappet 54 interposed therebetween. A spring 56 as an elastic member is installed between the cylinder head 22 and the tappet 54. The spring 56 presses the tappet 54 in a direction away from the cylinder head 22. The tappet 54 moves integrally with the exhaust valve 50.

シリンダ２３を形成しているシリンダブロック２１の内壁面と、シリンダヘッド２２のシリンダブロック２１側の面と、ピストン２４のシリンダヘッド２２側の端面と、吸気バルブ４０のピストン２４側の端面と、排気バルブ５０のピストン２４側の端面とが形成する空間は、燃焼室２８である。燃焼室２８は、吸気ポート２６および排気ポート２７に連通可能である。吸気ポート２６は、図２に示すように燃焼室２８とは反対側の端部がサージタンク３１に連通している。サージタンク３１は、吸気ポート２６とは反対側の端部が図示しない吸気導入部に連通している。吸気導入部から導入された空気は、例えば図示しないエアクリーナおよびスロットルを経由してサージタンク３１に流入する。サージタンク３１は、吸気導入部から導入された空気を、エンジン本体２０の各シリンダ２３に連通する吸気ポート２６へ分配する。   The inner wall surface of the cylinder block 21 forming the cylinder 23, the surface on the cylinder block 21 side of the cylinder head 22, the end surface on the cylinder head 22 side of the piston 24, the end surface on the piston 24 side of the intake valve 40, and the exhaust A space formed by the end surface of the valve 50 on the piston 24 side is a combustion chamber 28. The combustion chamber 28 can communicate with the intake port 26 and the exhaust port 27. As shown in FIG. 2, the intake port 26 communicates with the surge tank 31 at the end opposite to the combustion chamber 28. The end of the surge tank 31 opposite to the intake port 26 communicates with an intake introduction portion (not shown). The air introduced from the intake air introduction portion flows into the surge tank 31 via, for example, an air cleaner and a throttle (not shown). The surge tank 31 distributes the air introduced from the intake air introduction portion to the intake port 26 that communicates with each cylinder 23 of the engine body 20.

シリンダヘッド２２は、図３に示すように燃焼室２８のほぼ中央部に点火装置３２が設置される。点火装置３２は、シリンダヘッド２２を貫いて設置されている。点火装置３２は、図示しない点火コイルと点火プラグとが一体に構成されている。点火装置３２は、点火プラグ側の端部が燃焼室２８に露出している。
本実施形態の場合、図１に示すように燃焼室２８には、吸気ポート２６から分岐した二本の分岐ポート６１、６２が連通している。また、燃焼室２８には、二本の排気ポート２７が連通している。すなわち、本実施形態のエンジン本体２０は、いわゆる４バルブエンジンである。なお、エンジン本体２０の分岐ポート６１、６２および排気ポート２７は、それぞれ三本以上が燃焼室２８へ連通する構成としてもよい。また、例えば燃焼室２８に連通する分岐ポートを三本とし、排気ポートを二本とするいわゆる５バルブエンジンのように、分岐ポートと排気ポートとの本数は異なってもよい。 As shown in FIG. 3, the cylinder head 22 is provided with an ignition device 32 at a substantially central portion of the combustion chamber 28. The ignition device 32 is installed through the cylinder head 22. The ignition device 32 includes an ignition coil (not shown) and an ignition plug that are integrally formed. The ignition device 32 has an end on the ignition plug side exposed to the combustion chamber 28.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two branch ports 61 and 62 branched from the intake port 26 communicate with the combustion chamber 28. Two exhaust ports 27 communicate with the combustion chamber 28. That is, the engine body 20 of the present embodiment is a so-called 4-valve engine. Note that three or more branch ports 61 and 62 and the exhaust port 27 of the engine body 20 may be configured to communicate with the combustion chamber 28. For example, the number of branch ports and exhaust ports may be different as in a so-called 5-valve engine having three branch ports communicating with the combustion chamber 28 and two exhaust ports.

吸気ポート２６は、サージタンク３１から燃焼室２８までの間の分岐部６３において二本の分岐ポート６１、６２に分岐している。これにより、サージタンク３１から吸気ポート２６へ流入した吸気は、分岐部６３から二本の分岐ポート６１、６２へ分配される。本実施形態の場合、二本の分岐ポート６１、６２の内径は概ね同一である。分岐ポート６１と分岐ポート６２とは、壁部６４によって仕切られている。   The intake port 26 branches into two branch ports 61 and 62 at a branch part 63 between the surge tank 31 and the combustion chamber 28. As a result, the intake air flowing from the surge tank 31 to the intake port 26 is distributed from the branch portion 63 to the two branch ports 61 and 62. In the present embodiment, the inner diameters of the two branch ports 61 and 62 are substantially the same. The branch port 61 and the branch port 62 are partitioned by a wall portion 64.

シリンダヘッド２２には、図３に示すようにインジェクタ７１、７２、７３が設置されている。各分岐ポート６１、６２の途中には、図１に示すようにそれぞれ一本ずつインジェクタ７１、７２が設置されている。また、吸気ポート２６の途中には、一本のインジェクタ７３が設置されている。これにより、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２には、計三本のインジェクタが設置されている。インジェクタ７１、７２、７３は、いずれもシリンダヘッド２２を貫いている。インジェクタ７１、７２は、いずれも軸方向の一方の端部が分岐ポート６１、６２に露出し、他方の端部が燃料レール７４に接続している。インジェクタ７３は、軸方向の一方の端部が吸気ポート２６に露出し、他方の端部が燃料レール７５に接続している。   The cylinder head 22 is provided with injectors 71, 72, 73 as shown in FIG. In the middle of each branch port 61, 62, one injector 71, 72 is installed as shown in FIG. Further, a single injector 73 is installed in the middle of the intake port 26. Accordingly, a total of three injectors are installed in the intake port 26 and the branch ports 61 and 62. All of the injectors 71, 72, 73 penetrate the cylinder head 22. In the injectors 71 and 72, one end in the axial direction is exposed to the branch ports 61 and 62, and the other end is connected to the fuel rail 74. One end of the injector 73 in the axial direction is exposed to the intake port 26, and the other end is connected to the fuel rail 75.

インジェクタ７１、７２は、それぞれ燃料レール７４とは反対側の端部に噴孔７１１、７２１を有している。インジェクタ７３は、燃料レール７５とは反対側の端部に噴孔７３１を有している。燃料レール７４および燃料レール７５は、例えばシリンダヘッド２２に支持されている。燃料レール７４および燃料レール７５には、図示しない燃料タンクから燃料が供給される。インジェクタ７１、７２は、燃料レール７４へ供給された燃料を噴孔７１１、７２１からそれぞれ分岐ポート６１、６２を流れる吸気へ噴射する。また、インジェクタ７３は、燃料レール７５へ供給された燃料を噴孔７３１から吸気ポート２６を流れる吸気へ噴射する。   The injectors 71 and 72 have injection holes 711 and 721 at the ends opposite to the fuel rail 74, respectively. The injector 73 has an injection hole 731 at the end opposite to the fuel rail 75. The fuel rail 74 and the fuel rail 75 are supported by the cylinder head 22, for example. Fuel is supplied to the fuel rail 74 and the fuel rail 75 from a fuel tank (not shown). The injectors 71 and 72 inject the fuel supplied to the fuel rail 74 into the intake air flowing through the branch ports 61 and 62 from the injection holes 711 and 721, respectively. Further, the injector 73 injects the fuel supplied to the fuel rail 75 into the intake air flowing through the intake port 26 from the injection hole 731.

本実施形態の場合、インジェクタ７１およびインジェクタ７２はそれぞれ分岐ポート６１、６２に設置され、インジェクタ７３は吸気ポート２６に設置されている。これにより、インジェクタ７３の噴孔７３１側の端部は、分岐部６３よりも燃焼室２８とは反対側、すなわち吸気の流れ方向において上流側に設置されている。これにより、インジェクタ７３は、特許請求の範囲における上流側インジェクタである。また、インジェクタ７１およびインジェクタ７２の噴孔７１１、７２１側の端部は、分岐部６３よりも燃焼室２８側、すなわち吸気の流れ方向において下流側に設置されている。これにより、インジェクタ７１およびインジェクタ７２は、特許請求の範囲における下流側インジェクタである。   In the case of this embodiment, the injector 71 and the injector 72 are installed in the branch ports 61 and 62, respectively, and the injector 73 is installed in the intake port 26. Thereby, the end of the injector 73 on the injection hole 731 side is installed on the side opposite to the combustion chamber 28 with respect to the branching portion 63, that is, on the upstream side in the flow direction of the intake air. Thereby, the injector 73 is an upstream injector in a claim. Further, the end portions of the injector 71 and the injector 72 on the side of the injection holes 711 and 721 are installed on the combustion chamber 28 side of the branching portion 63, that is, on the downstream side in the flow direction of the intake air. Thereby, the injector 71 and the injector 72 are downstream injectors in the claims.

インジェクタ７１の噴孔７１１側の端部およびインジェクタ７２の噴孔７２１側の端部は、いずれも分岐部６３よりも燃焼室２８側に設置されている。そして、インジェクタ７１およびインジェクタ７２から噴射される燃料の噴射角は、各分岐ポート６１、６２の内径に応じて設定されている。すなわち、インジェクタ７１およびインジェクタ７２から噴射された燃料は、分岐ポート６１および分岐ポート６２を形成するシリンダヘッド２２の内壁に付着しない程度に噴射角が設定されている。そのため、インジェクタ７１およびインジェクタ７２から噴射された燃料が分岐ポート６１と分岐ポート６２とを仕切る壁部６４に付着することはない。   Both the end portion on the injection hole 711 side of the injector 71 and the end portion on the injection hole 721 side of the injector 72 are installed closer to the combustion chamber 28 than the branch portion 63. The injection angle of the fuel injected from the injector 71 and the injector 72 is set according to the inner diameter of each branch port 61, 62. That is, the injection angle is set such that the fuel injected from the injector 71 and the injector 72 does not adhere to the inner wall of the cylinder head 22 that forms the branch port 61 and the branch port 62. Therefore, the fuel injected from the injector 71 and the injector 72 does not adhere to the wall portion 64 that partitions the branch port 61 and the branch port 62.

図２に示す制御装置（ＥＣＵ）１１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから構成されるマイクロコンピュータである。制御装置１１は、エンジン本体２０のインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３に接続している。制御装置１１は、インジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３に駆動信号を出力し、インジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３からの燃料噴射のタイミングを制御する。制御装置１１は、図示しないスロットルの開度を検出するスロットルセンサ１２に接続している。吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２における吸気の流量は、図示しないスロットルの開度に相関している。そのため、制御装置１１は、スロットルセンサ１２によって図示しないスロットルの開度を検出することにより、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２を流れる吸気の流量を検出する。したがって、スロットルセンサ１２は、特許請求の範囲における流量検出手段である。   A control device (ECU) 11 shown in FIG. 2 is a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, for example. The control device 11 is connected to the injectors 71 and 72 and the injector 73 of the engine body 20. The control device 11 outputs drive signals to the injectors 71 and 72 and the injector 73 to control the timing of fuel injection from the injectors 71 and 72 and the injector 73. The control device 11 is connected to a throttle sensor 12 that detects a throttle opening (not shown). The flow rate of intake air at the intake port 26 and the branch ports 61 and 62 correlates with the opening of a throttle (not shown). Therefore, the control device 11 detects the flow rate of the intake air flowing through the intake port 26 and the branch ports 61 and 62 by detecting the opening of a throttle (not shown) by the throttle sensor 12. Therefore, the throttle sensor 12 is a flow rate detecting means in the claims.

制御装置１１は、インジェクタ７１、７２、インジェクタ７３およびスロットルセンサ１２だけでなく、点火装置３２および温度センサ１３に接続している。制御装置１１は、点火装置３２に駆動信号を出力し、所定の時期に燃焼室２８の混合気に着火する。温度センサ１３は、図示しないエンジン冷却水の温度を検出する。したがって、温度センサ１３は、特許請求の範囲における温度検出手段である。   The control device 11 is connected not only to the injectors 71 and 72, the injector 73 and the throttle sensor 12 but also to the ignition device 32 and the temperature sensor 13. The control device 11 outputs a drive signal to the ignition device 32 and ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 28 at a predetermined time. The temperature sensor 13 detects the temperature of engine cooling water (not shown). Therefore, the temperature sensor 13 is a temperature detection means in the claims.

制御装置１１は、さらに図示しない回転数センサなどに接続している。図示しない回転数センサは、エンジン本体２０の回転数を検出する。制御装置１１は、スロットルセンサ１２、温度センサ１３、回転数センサなどからエンジン本体２０の運転状態および負荷状態を検出し、インジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３からの燃料の噴射量を設定する。   The control device 11 is further connected to a rotational speed sensor (not shown). A rotation speed sensor (not shown) detects the rotation speed of the engine body 20. The control device 11 detects the operating state and load state of the engine body 20 from the throttle sensor 12, the temperature sensor 13, the rotation speed sensor, and the like, and sets the fuel injection amounts from the injectors 71 and 72 and the injector 73.

次に、制御装置によるインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３の作動について説明する。
（吸気の流量に基づく制御）
制御装置１１は、吸気の流量に基づいてインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３を制御する場合、スロットルセンサ１２から図示しないスロットルの開度を検出する。上述のようにスロットの開度は、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２における吸気の流量に相関する。例えば、スロットルがほとんど開いていないとき、すなわちエンジン本体２０がアイドリングのとき、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２における吸気の流量は最小となる。一方、スロットルの開度が増大し、スロットルが全開となると、エンジン本体２０は高出力状態となり、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２における吸気の流量は増大する。このように、制御装置１１は、スロットルセンサ１２により図示しないスロットルの開度を検出することにより、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２における吸気の流量を検出する。 Next, the operation of the injectors 71 and 72 and the injector 73 by the control device will be described.
(Control based on intake flow rate)
When controlling the injectors 71 and 72 and the injector 73 based on the flow rate of intake air, the control device 11 detects the opening of a throttle (not shown) from the throttle sensor 12. As described above, the opening degree of the slot correlates with the intake air flow rate at the intake port 26 and the branch ports 61 and 62. For example, when the throttle is hardly open, that is, when the engine body 20 is idling, the flow rate of the intake air at the intake port 26 and the branch ports 61 and 62 is minimized. On the other hand, when the throttle opening increases and the throttle is fully opened, the engine main body 20 enters a high output state, and the intake air flow rate at the intake port 26 and the branch ports 61 and 62 increases. In this way, the control device 11 detects the flow rate of the intake air in the intake port 26 and the branch ports 61 and 62 by detecting the opening of the throttle (not shown) by the throttle sensor 12.

制御装置１１は、検出した吸気の流量からインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３からの燃料の噴射を制御する。吸気の流量が比較的小さいとき、制御装置１１はインジェクタ７１、７２に駆動信号を出力する。これにより、燃料は、二本の分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２から噴射される。インジェクタ７１、７２から噴射された燃料は、それぞれ分岐ポート６１、６２を流れる吸気に噴射される。   The control device 11 controls fuel injection from the injectors 71 and 72 and the injector 73 from the detected flow rate of the intake air. When the flow rate of intake air is relatively small, the control device 11 outputs a drive signal to the injectors 71 and 72. Thereby, the fuel is injected from the injectors 71 and 72 installed in the two branch ports 61 and 62. The fuel injected from the injectors 71 and 72 is injected into the intake air flowing through the branch ports 61 and 62, respectively.

吸気の流量が比較的小さいとき、分岐ポート６１、６２における吸気の流量も小さい。そのため、インジェクタ７１、７２からの燃料の噴射量が増大すると、燃料が十分に吸気と混合されず、噴射した燃料の一部が分岐ポート６１、６２を形成するシリンダヘッド２２の内壁に液滴として付着しやすくなる。液滴となって付着した燃料は、シリンダヘッド２２の内壁に沿って液状のまま燃焼室２８へ流入する。液状の燃料は、燃焼室２８に吸入された吸気に混合しないため、燃焼室２８における燃焼が不十分となる。その結果、エンジン１０の出力に寄与せず燃費が悪化するとともに、排気に含まれる未燃焼の炭化水素（ＨＣ）が増大する。   When the flow rate of intake air is relatively small, the flow rate of intake air at the branch ports 61 and 62 is also small. Therefore, when the amount of fuel injected from the injectors 71 and 72 increases, the fuel is not sufficiently mixed with the intake air, and a part of the injected fuel is formed as droplets on the inner wall of the cylinder head 22 forming the branch ports 61 and 62. It becomes easy to adhere. The fuel adhering as droplets flows into the combustion chamber 28 in a liquid state along the inner wall of the cylinder head 22. Since the liquid fuel is not mixed with the intake air sucked into the combustion chamber 28, the combustion in the combustion chamber 28 becomes insufficient. As a result, the fuel efficiency is deteriorated without contributing to the output of the engine 10, and the unburned hydrocarbon (HC) contained in the exhaust increases.

本実施形態の場合、吸気の流量が比較的小さいとき、分岐ポート６１、６２に設置したインジェクタ７１、７２からそれぞれ燃料を噴射する。そのため、インジェクタ７１、７２から噴射される燃料の流量を低減することができる。インジェクタ７１、７２から噴射する燃料の流量を低減することにより、インジェクタ７１、７２の噴孔７１１、７２１を小径化することができる。インジェクタ７１、７２から噴射される燃料の微粒化は、噴孔７１１、７２１が小径であるほど促進される。これにより、インジェクタ７１、７２から噴射する燃料の流量を低減し、インジェクタ７１、７２の噴孔７１１、７２１を小径化することにより、インジェクタ７１、７２から噴射される燃料は微粒化が促進される。その結果、インジェクタ７１、７２から分岐ポート６１、６２へ噴射された燃料は、分岐ポート６１、６２を流れる吸気と十分に混合される。これにより、吸気の流量が比較的小さいときでも、微粒化された燃料が吸気と十分に混合されるので、燃焼室２８において燃料は十分に燃焼する。したがって、燃費の悪化を招くことがなく、排気に含まれるＨＣを低減することができる。   In this embodiment, when the flow rate of intake air is relatively small, fuel is injected from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62, respectively. Therefore, the flow rate of the fuel injected from the injectors 71 and 72 can be reduced. By reducing the flow rate of the fuel injected from the injectors 71 and 72, the diameter of the injection holes 711 and 721 of the injectors 71 and 72 can be reduced. Atomization of fuel injected from the injectors 71 and 72 is promoted as the nozzle holes 711 and 721 have a smaller diameter. As a result, the flow rate of the fuel injected from the injectors 71 and 72 is reduced, and the diameter of the injection holes 711 and 721 of the injectors 71 and 72 is reduced, thereby promoting atomization of the fuel injected from the injectors 71 and 72. . As a result, the fuel injected from the injectors 71 and 72 to the branch ports 61 and 62 is sufficiently mixed with the intake air flowing through the branch ports 61 and 62. Thereby, even when the flow rate of the intake air is relatively small, the atomized fuel is sufficiently mixed with the intake air, so that the fuel burns sufficiently in the combustion chamber 28. Therefore, HC contained in the exhaust gas can be reduced without causing deterioration of fuel consumption.

ところで、吸気の流量が比較的小さいとき、制御装置１１はインジェクタ７３に駆動信号を出力しない。これにより、インジェクタ７３は、吸気ポート２６を流れる吸気に燃料を噴射しない。吸気の流量が比較的小さいとき、エンジン本体２０の運転に要求される燃料は分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２から噴射される。そのため、エンジン本体２０に要求される燃料は、インジェクタ７１、７２からの噴射によって十分に供給される。したがって、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３から燃料を噴射しなくてもエンジン本体２０は安定して運転される。   By the way, when the flow rate of intake air is relatively small, the control device 11 does not output a drive signal to the injector 73. Thereby, the injector 73 does not inject fuel into the intake air flowing through the intake port 26. When the flow rate of the intake air is relatively small, the fuel required for the operation of the engine body 20 is injected from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62. Therefore, the fuel required for the engine body 20 is sufficiently supplied by injection from the injectors 71 and 72. Therefore, the engine body 20 can be operated stably without injecting fuel from the injector 73 installed in the intake port 26.

また、吸気の流量が比較的小さいとき、インジェクタ７３から燃料を噴射すると、インジェクタ７３から噴射された燃料の一部が分岐ポート６１、６２を仕切る壁部６４に付着するおそれがある。吸気の流量が小さい場合、壁部６４に付着した燃料は液滴となって壁部６４に沿って分岐ポート６１、６２を経由して燃焼室２８へ流入する。液滴状の燃料は、上述のように燃焼が不十分となる。そこで、吸気の流量が比較的小さいとき、制御装置１１はインジェクタ７３からの燃料の噴射を停止する。これにより、壁部６４への燃料の付着および付着した燃料の燃焼室２８への流入は低減される。したがって、燃費の悪化を招くことがなく、排気に含まれるＨＣを低減することができる。   Further, when fuel is injected from the injector 73 when the flow rate of the intake air is relatively small, a part of the fuel injected from the injector 73 may adhere to the wall portion 64 that partitions the branch ports 61 and 62. When the flow rate of the intake air is small, the fuel adhering to the wall portion 64 becomes droplets and flows into the combustion chamber 28 along the wall portion 64 via the branch ports 61 and 62. As described above, the fuel in droplet form is insufficiently combusted. Therefore, when the flow rate of the intake air is relatively small, the control device 11 stops the fuel injection from the injector 73. Thereby, the adhesion of fuel to the wall portion 64 and the inflow of the adhered fuel to the combustion chamber 28 are reduced. Therefore, HC contained in the exhaust gas can be reduced without causing deterioration of fuel consumption.

一方、吸気の流量が比較的大きくなるとき、すなわちエンジン本体２０に大きな出力が要求されるとき、制御装置１１は分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２に加え、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３にも駆動信号を出力する。エンジン本体２０に大きな出力が要求されるとき、吸気の流量が増大し、要求される燃料の流量も増大する。このとき、分岐ポート６１、６２に設置されているインジェクタ７１、７２から噴射可能な燃料の流量には限りがある。そのため、要求される燃料の流量に対しインジェクタ７１、７２から噴射される燃料では流量が不足する。そこで、制御装置１１は、インジェクタ７１、７２からの燃料の噴射量が不足するとき、インジェクタ７３に駆動信号を出力する。これにより、インジェクタ７１、７２に加え、インジェクタ７３から吸気ポート２６を流れる吸気に燃料が噴射される。   On the other hand, when the flow rate of intake air becomes relatively large, that is, when a large output is required for the engine body 20, the control device 11 is installed in the intake port 26 in addition to the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62. A drive signal is also output to the injector 73 that has been operated. When the engine body 20 is required to have a large output, the intake air flow rate increases and the required fuel flow rate also increases. At this time, the flow rate of the fuel that can be injected from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62 is limited. Therefore, the flow rate of fuel injected from the injectors 71 and 72 is insufficient with respect to the required flow rate of fuel. Therefore, the control device 11 outputs a drive signal to the injector 73 when the fuel injection amount from the injectors 71 and 72 is insufficient. Thereby, in addition to the injectors 71 and 72, fuel is injected from the injector 73 into the intake air flowing through the intake port 26.

エンジン本体２０の出力が増大するとき、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２を流れる吸気の流量は増大する。そのため、インジェクタ７３から噴射された燃料が分岐ポート６１、６２を仕切る壁部６４に付着したとしても、付着した燃料は吸気の流れによって気化する。その結果、気化した燃料は、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２を流れる吸気と容易に混合される。したがって、燃料の流量を確保しつつ、燃料と吸気との混合を促進することができる。   When the output of the engine body 20 increases, the flow rate of the intake air flowing through the intake port 26 and the branch ports 61 and 62 increases. Therefore, even if the fuel injected from the injector 73 adheres to the wall portion 64 that partitions the branch ports 61 and 62, the attached fuel is vaporized by the flow of intake air. As a result, the vaporized fuel is easily mixed with the intake air flowing through the intake port 26 and the branch ports 61 and 62. Therefore, mixing of the fuel and the intake air can be promoted while ensuring the fuel flow rate.

（吸気の温度に基づく制御）
制御装置１１は、エンジン冷却水の温度に基づいてインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３を制御する場合、温度センサ１３から図示しないエンジン冷却水の温度を検出する。制御装置１１は、検出したエンジン冷却水の温度からインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３からの燃料の噴射を制御する。エンジン冷却水の温度が比較的低いとき、制御装置１１はインジェクタ７１、７２に駆動信号を出力する。これにより、燃料は、二本の分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２から噴射される。インジェクタ７１、７２から噴射された燃料は、それぞれ分岐ポート６１、６２を流れる吸気に噴射される。 (Control based on intake air temperature)
When controlling the injectors 71 and 72 and the injector 73 based on the temperature of the engine coolant, the control device 11 detects the temperature of engine coolant (not shown) from the temperature sensor 13. The control device 11 controls fuel injection from the injectors 71 and 72 and the injector 73 from the detected temperature of the engine coolant. When the temperature of the engine cooling water is relatively low, the control device 11 outputs a drive signal to the injectors 71 and 72. Thereby, the fuel is injected from the injectors 71 and 72 installed in the two branch ports 61 and 62. The fuel injected from the injectors 71 and 72 is injected into the intake air flowing through the branch ports 61 and 62, respectively.

エンジン冷却水の温度が比較的低いとき、吸気ポート壁面温度も低く、ポート壁面に付着した燃料は気化しにくい。そのため、インジェクタ７１、７２からの燃料の噴射量が増大すると、噴射した燃料が吸気と混合されず、噴射した燃料の一部が分岐ポート６１、６２を形成するシリンダヘッド２２の内壁に液滴として付着しやすくなる。液滴となって付着した燃料は、シリンダヘッド２２の内壁に沿って液状のまま燃焼室２８へ流入する。液状の燃料は、燃焼室２８に吸入された吸気に混合しないため、燃焼室２８における燃焼が不十分となる。その結果、エンジン１０の出力に寄与せず燃費が悪化するとともに、排気に含まれる未燃焼のＨＣが増大する。   When the engine coolant temperature is relatively low, the intake port wall surface temperature is also low, and the fuel adhering to the port wall surface is difficult to vaporize. Therefore, when the amount of fuel injected from the injectors 71 and 72 increases, the injected fuel is not mixed with the intake air, and a part of the injected fuel is formed as droplets on the inner wall of the cylinder head 22 forming the branch ports 61 and 62. It becomes easy to adhere. The fuel adhering as droplets flows into the combustion chamber 28 in a liquid state along the inner wall of the cylinder head 22. Since the liquid fuel is not mixed with the intake air sucked into the combustion chamber 28, the combustion in the combustion chamber 28 becomes insufficient. As a result, fuel efficiency is deteriorated without contributing to the output of the engine 10, and unburned HC contained in the exhaust increases.

本実施形態の場合、エンジン冷却水の温度が比較的低いとき、分岐ポート６１、６２に設置したインジェクタ７１、７２からそれぞれ燃料を噴射する。そのため、インジェクタ７１、７２から噴射される燃料の流量を低減することができる。インジェクタ７１、７２から噴射する燃料の流量を低減することにより、インジェクタ７１、７２の各噴孔７１１、７２１を小径化することができる。インジェクタ７１、７２から噴射される燃料の微粒化は、噴孔７１１、７２１が小径であるほど促進される。これにより、インジェクタ７１、７２から噴射する燃料の流量を低減し、インジェクタ７１、７２の噴孔７１１、７２１を小径化することにより、インジェクタ７１、７２から噴射される燃料は微粒化が促進される。その結果、インジェクタ７１、７２から分岐ポート６１、６２へ噴射された燃料は、分岐ポート６１、６２を流れる吸気と十分に混合される。これにより、エンジン冷却水の温度が比較的低いときでも、微粒化された燃料が吸気と十分に混合されるので、燃焼室２８において燃料は十分に燃焼する。したがって、燃費の悪化を招くことがなく、排気に含まれるＨＣを低減することができる。   In the case of this embodiment, when the temperature of the engine cooling water is relatively low, fuel is injected from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62, respectively. Therefore, the flow rate of the fuel injected from the injectors 71 and 72 can be reduced. By reducing the flow rate of the fuel injected from the injectors 71 and 72, the diameters of the injection holes 711 and 721 of the injectors 71 and 72 can be reduced. Atomization of fuel injected from the injectors 71 and 72 is promoted as the nozzle holes 711 and 721 have a smaller diameter. As a result, the flow rate of the fuel injected from the injectors 71 and 72 is reduced, and the diameter of the injection holes 711 and 721 of the injectors 71 and 72 is reduced, thereby promoting atomization of the fuel injected from the injectors 71 and 72. . As a result, the fuel injected from the injectors 71 and 72 to the branch ports 61 and 62 is sufficiently mixed with the intake air flowing through the branch ports 61 and 62. Thereby, even when the temperature of the engine coolant is relatively low, the atomized fuel is sufficiently mixed with the intake air, so that the fuel burns sufficiently in the combustion chamber 28. Therefore, HC contained in the exhaust gas can be reduced without causing deterioration of fuel consumption.

ところで、エンジン冷却水の温度が比較的低いとき、制御装置１１はインジェクタ７３に駆動信号を出力しない。これにより、インジェクタ７３は、吸気ポート２６を流れる吸気に燃料を噴射しない。エンジン本体２０の始動直後のようにエンジン本体２０の温度が低いとき、エンジン本体２０へ吸気を供給する吸気系を構成する部材の温度も低い。また、エンジン１０の始動直後のようにエンジン本体２０の温度が低いとき、エンジン本体２０の回転数およびエンジン本体２０の負荷も小さい。そのため、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３から燃料を噴射しなくても、エンジン本体は分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２から噴射される燃料によって安定して運転される。   By the way, when the temperature of the engine coolant is relatively low, the control device 11 does not output a drive signal to the injector 73. Thereby, the injector 73 does not inject fuel into the intake air flowing through the intake port 26. When the temperature of the engine body 20 is low, such as immediately after the engine body 20 is started, the temperature of the members constituting the intake system that supplies intake air to the engine body 20 is also low. Further, when the temperature of the engine body 20 is low, such as immediately after the engine 10 is started, the rotational speed of the engine body 20 and the load on the engine body 20 are also small. Therefore, even if fuel is not injected from the injector 73 installed in the intake port 26, the engine body is stably operated by the fuel injected from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62.

また、エンジン１０の始動直後だけでなくエンジン冷却水の温度が低いとき、インジェクタ７３から燃料を噴射すると、インジェクタ７３から噴射された燃料の一部が分岐ポート６１、６２を仕切る壁部６４に付着するおそれがある。エンジン冷却水の温度が低い場合、壁部６４に付着した燃料は液滴となって壁部６４に沿って分岐ポート６１、６２を経由して燃焼室２８へ流入する。液滴状の燃料は、上述のように燃焼が不十分となる。そこで、エンジン冷却水の温度が低いとき、制御装置１１はインジェクタ７３からの燃料の噴射を停止する。これにより、壁部６４への燃料の付着および付着した燃料の燃焼室２８への流入は低減される。したがって、燃費の悪化を招くことがなく、排気に含まれるＨＣを低減することができる。   Further, when the fuel is injected from the injector 73 not only immediately after the engine 10 is started but also when the temperature of the engine coolant is low, part of the fuel injected from the injector 73 adheres to the wall portion 64 that partitions the branch ports 61 and 62. There is a risk. When the temperature of the engine cooling water is low, the fuel adhering to the wall 64 becomes droplets and flows into the combustion chamber 28 along the wall 64 via the branch ports 61 and 62. As described above, the fuel in droplet form is insufficiently combusted. Therefore, when the temperature of the engine coolant is low, the control device 11 stops the fuel injection from the injector 73. Thereby, the adhesion of fuel to the wall portion 64 and the inflow of the adhered fuel to the combustion chamber 28 are reduced. Therefore, HC contained in the exhaust gas can be reduced without causing deterioration of fuel consumption.

一方、エンジン本体２０の出力が大きくなり、エンジン本体２０の温度が上昇すると、吸気系の温度も上昇し、エンジン冷却水の温度も上昇する。エンジン本体２０の出力が上昇すると、エンジン本体２０に要求される燃料の流量が増大する。そこで、制御装置１１は、分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２に加え、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３にも駆動信号を出力する。   On the other hand, when the output of the engine body 20 increases and the temperature of the engine body 20 rises, the temperature of the intake system also rises, and the temperature of the engine cooling water also rises. When the output of the engine body 20 increases, the fuel flow rate required for the engine body 20 increases. Therefore, the control device 11 outputs a drive signal to the injector 73 installed in the intake port 26 in addition to the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62.

分岐ポート６１、６２に設置されているインジェクタ７１、７２は噴射可能な燃料の流量に限りがある。そのため、エンジン本体２０が要求する燃料の流量が増大すると、インジェクタ７１、７２から噴射される燃料だけでは燃料が不足する。そこで、制御装置１１は、エンジン冷却水の温度が高く、スロットルの開度から検出した吸気の流量に対しインジェクタ７１、７２からの燃料の噴射量が不足するとき、インジェクタ７３に駆動信号を出力する。これにより、インジェクタ７１、７２に加え、インジェクタ７３から吸気ポート２６を流れる吸気に燃料が噴射される。   The injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62 are limited in the flow rate of fuel that can be injected. For this reason, when the flow rate of fuel required by the engine body 20 increases, the fuel injected from the injectors 71 and 72 alone is insufficient. Therefore, the control device 11 outputs a drive signal to the injector 73 when the temperature of the engine cooling water is high and the fuel injection amount from the injectors 71 and 72 is insufficient with respect to the intake air flow rate detected from the throttle opening. . Thereby, in addition to the injectors 71 and 72, fuel is injected from the injector 73 into the intake air flowing through the intake port 26.

エンジン冷却水の温度が高いとき、吸気ポート壁面温度も高くなるため、インジェクタ７３から噴射された燃料が分岐ポート６１、６２を仕切る壁部６４に付着したとしても、付着した燃料は気化する。その結果、気化した燃料は、吸気ポート２６および分岐ポート６１、６２を流れる吸気と容易に混合される。したがって、燃料の流量を確保しつつ、燃料と吸気との混合を促進することができる。   When the temperature of the engine cooling water is high, the intake port wall surface temperature is also increased. Therefore, even if the fuel injected from the injector 73 adheres to the wall portion 64 that partitions the branch ports 61 and 62, the attached fuel is vaporized. As a result, the vaporized fuel is easily mixed with the intake air flowing through the intake port 26 and the branch ports 61 and 62. Therefore, mixing of the fuel and the intake air can be promoted while ensuring the fuel flow rate.

なお、上記の一実施形態では、吸気の流量によるインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３の制御と、エンジン冷却水の温度によるインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３の制御とを個別に説明した。しかし、吸気の流量およびエンジン冷却水の温度を組み合わせてインジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３からの燃料の噴射を制御してもよい。また、インジェクタ７３から燃料を噴射するか否かを決定する吸気の流量およびエンジン冷却水の温度は、例えばエンジン本体２０の性能、インジェクタ７１、７２およびインジェクタ７３から噴射される燃料の流量などに応じて任意に決定することができる。   In the above embodiment, the control of the injectors 71 and 72 and the injector 73 based on the flow rate of the intake air and the control of the injectors 71 and 72 and the injector 73 based on the temperature of the engine cooling water have been individually described. However, the injection of fuel from the injectors 71 and 72 and the injector 73 may be controlled by combining the flow rate of intake air and the temperature of engine cooling water. The flow rate of intake air and the temperature of engine cooling water that determine whether or not to inject fuel from the injector 73 depend on, for example, the performance of the engine body 20, the flow rates of fuel injected from the injectors 71 and 72 and the injector 73, and the like. Can be determined arbitrarily.

さらに、上記の一実施形態では、分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２からの燃料の噴射量が不足するとき、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３から燃料を噴射する構成について説明した。しかし、吸気の流量が大きいとき、あるいはエンジン冷却水の温度が高いとき、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３からのみ燃料を噴射し、分岐ポート６１、６１に設置されたインジェクタ７１、７２からの燃料の噴射を停止してもよい。すなわち、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３による燃料の噴射量は、分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２による燃料の噴射量の総和よりも大きく設定してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which fuel is injected from the injector 73 installed in the intake port 26 when the fuel injection amount from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62 is insufficient will be described. did. However, when the flow rate of intake air is large or the temperature of engine cooling water is high, fuel is injected only from the injector 73 installed in the intake port 26, and from the injectors 71, 72 installed in the branch ports 61, 61. The fuel injection may be stopped. That is, the fuel injection amount by the injector 73 installed in the intake port 26 may be set larger than the sum of the fuel injection amounts by the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62.

上述のように、本発明の一実施形態では、吸気の流量が小さいとき、あるいはエンジン冷却水の温度が低いときなど、吸気と燃料との混合が不十分になりやすいとき、分岐ポート６１、６２にそれぞれ設置されたインジェクタ７１、７２から少量の燃料を噴射する。インジェクタ７１、７２から少量の燃料を噴射する場合、噴孔７１１、７２１が小径化され、燃料の微粒化が促進される。そのため、吸気の流量が小さいとき、あるいはエンジン冷却水の温度が低いときでも、分岐ポート６１、６２を流れる吸気と燃料とが十分に混合される。したがって、燃焼室２８では十分に燃料が燃焼し、燃費の悪化を招かず、排気に含まれるＨＣを低減することができる。   As described above, in one embodiment of the present invention, when the intake air flow rate is small, or when the temperature of the engine coolant is low, when the mixing of intake air and fuel tends to be insufficient, the branch ports 61 and 62 A small amount of fuel is injected from the injectors 71 and 72 respectively installed in. When a small amount of fuel is injected from the injectors 71 and 72, the nozzle holes 711 and 721 are reduced in diameter, and fuel atomization is promoted. Therefore, even when the flow rate of the intake air is small or the temperature of the engine coolant is low, the intake air flowing through the branch ports 61 and 62 and the fuel are sufficiently mixed. Accordingly, the fuel is sufficiently combusted in the combustion chamber 28, and the HC contained in the exhaust gas can be reduced without causing deterioration of fuel consumption.

一方、吸気の流量が大きいとき、あるいはエンジン冷却水の温度が高いときなど、エンジン本体２０が要求する燃料の流量が大きいとき、吸気ポート２６に設置されたインジェクタ７３から燃料を噴射する。そのため、分岐ポート６１、６２に設置されたインジェクタ７１、７２から噴射される燃料だけでは不足するときでも、燃焼室２８には十分な燃料が供給される。また、吸気の流量が大きいとき、あるいはエンジン冷却水の温度が高いとき、吸気ポート壁面温度も高く、分岐ポート６１、６２の分岐部６３よりも上流側のインジェクタ７３から燃料を噴射し、噴射した燃料が壁部６４に付着しても、付着した燃料はポート壁面温度が高いため気化する。したがって、燃焼室２８には燃料と吸気とが十分に混合された燃料が流入し、燃料の流量の確保と燃料の十分な燃焼とを両立して達成することができる。   On the other hand, when the flow rate of fuel required by the engine body 20 is large, such as when the flow rate of intake air is high or when the temperature of engine cooling water is high, the fuel is injected from the injector 73 installed in the intake port 26. Therefore, even when the fuel injected from the injectors 71 and 72 installed in the branch ports 61 and 62 is insufficient, sufficient fuel is supplied to the combustion chamber 28. Further, when the flow rate of intake air is large or the temperature of engine cooling water is high, the wall surface temperature of the intake port is also high, and fuel is injected from the injector 73 upstream of the branching portion 63 of the branch ports 61 and 62. Even if the fuel adheres to the wall portion 64, the attached fuel is vaporized because the port wall surface temperature is high. Therefore, the fuel in which the fuel and the intake air are sufficiently mixed flows into the combustion chamber 28, and both the securing of the fuel flow rate and the sufficient combustion of the fuel can be achieved.

以上説明した本発明の一実施形態では、スロットルセンサ１２によるスロットルの開度から吸気の流量を検出する例について説明した。しかし、例えばアクセルの開度から吸気の流量を検出してもよい。また、吸気ポート２６または分岐ポート６１、６２に流量センサを設置し、流量センサによって吸気の流量を検出してもよい。   In the embodiment of the present invention described above, the example in which the flow rate of the intake air is detected from the throttle opening by the throttle sensor 12 has been described. However, the flow rate of intake air may be detected from the opening of the accelerator, for example. Further, a flow rate sensor may be installed in the intake port 26 or the branch ports 61 and 62, and the flow rate of intake air may be detected by the flow rate sensor.

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

本発明の一実施形態による燃料噴射装置を適用したエンジンの要部の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the principal part of the engine to which the fuel-injection apparatus by one Embodiment of this invention is applied. 本発明の一実施形態による燃料噴射装置を適用したエンジンの概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an engine to which a fuel injection device according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態による燃料噴射装置を適用したエンジンの概略を示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing an engine to which a fuel injection device according to an embodiment of the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１０：エンジン（燃料噴射装置）、１１：制御装置（制御手段）、１２：スロットルセンサ（流量検出手段）、１３：温度センサ（温度検出手段）、２０：エンジン本体、２３：シリンダ（気筒）、２６：吸気ポート、２８：燃焼室、６１、６２：分岐ポート、６３：分岐部、７１、７２：インジェクタ（下流側インジェクタ）、７３：インジェクタ（上流側インジェクタ）   10: engine (fuel injection device), 11: control device (control means), 12: throttle sensor (flow rate detection means), 13: temperature sensor (temperature detection means), 20: engine body, 23: cylinder (cylinder), 26: Intake port, 28: Combustion chamber, 61, 62: Branch port, 63: Branch part, 71, 72: Injector (downstream injector), 73: Injector (upstream injector)

Claims (5)

各気筒へ分配される吸気が流れる吸気ポートと、
前記吸気ポートの燃焼室側に設けられる分岐部から二本以上に分岐している分岐ポートと、
前記吸気ポートの前記分岐部よりも前記分岐ポートの反対側に設けられ、前記吸気ポートを流れる吸気に燃料を噴射可能な上流側インジェクタと、
前記分岐ポートにそれぞれ設けられ、前記分岐ポートを流れる吸気に燃料を噴射可能な下流側インジェクタと、
を備える内燃機関用燃料噴射装置。 An intake port through which intake air distributed to each cylinder flows,
A branch port branched into two or more from a branch portion provided on the combustion chamber side of the intake port;
An upstream injector provided on the opposite side of the branch port from the branch portion of the intake port and capable of injecting fuel into the intake air flowing through the intake port;
A downstream injector provided at each of the branch ports and capable of injecting fuel into the intake air flowing through the branch ports;
A fuel injection device for an internal combustion engine. 前記上流側インジェクタおよび前記下流側インジェクタから噴射される燃料の噴射量を制御する制御手段を備える請求項１記載の内燃機関用燃料噴射装置。   The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a control unit that controls an injection amount of fuel injected from the upstream injector and the downstream injector. 前記制御手段は、前記下流側インジェクタから燃料を噴射し、前記下流側インジェクタから噴射される燃料の流量が不足すると、前記上流側インジェクタから燃料を噴射する請求項２記載の内燃機関用燃料噴射装置。   The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control means injects fuel from the downstream injector and injects fuel from the upstream injector when a flow rate of fuel injected from the downstream injector is insufficient. . 前記制御手段は、前記吸気ポートを流れる吸気の流量を検出する流量検出手段を有し、
前記制御手段は、前記流量検出手段で検出した前記吸気ポートを流れる吸気の流量に応じて前記上流側インジェクタおよび前記下流側インジェクタから噴射される燃料の噴射量を設定する請求項２または３記載の内燃機関用燃料噴射装置。 The control means includes flow rate detection means for detecting a flow rate of intake air flowing through the intake port,
The said control means sets the injection quantity of the fuel injected from the said upstream injector and the said downstream injector according to the flow volume of the intake air which flows through the said intake port detected by the said flow volume detection means. A fuel injection device for an internal combustion engine. 前記制御手段は、エンジン冷却水の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検出手段で検出したエンジン冷却水の温度に応じて前記上流側インジェクタおよび前記下流側インジェクタから噴射される燃料の噴射量を設定する請求項２または３記載の内燃機関用燃料噴射装置。



The control means includes temperature detection means for detecting the temperature of engine cooling water,
4. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the control unit sets an injection amount of fuel injected from the upstream injector and the downstream injector in accordance with a temperature of engine cooling water detected by the temperature detection unit. Fuel injection device.



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