JP2008163824A - Intake flow control device of internal combustion engine - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intake flow control device of an internal combustion engine capable of making both compatible; restraint of fuel sticking and an improvement in fuel efficiency. <P>SOLUTION: This intake flow control device of the internal combustion engine 1A has fuel injection means 30 and 40 capable of changing the fuel spraying direction in an intake passage 10, and also has an intake flow control means 25 adjusting an intake flow AR flowing in the intake passage by controlling a valve element 26 for opening-closing, on the upstream side of a position where the fuel injection means inject fuel, and a control means 6A strengthening the intake flow by changing so that the fuel spraying direction becomes the direction along the intake flow adjusted by the intake flow control means, by controlling the fuel injection means in response to opening of the valve element. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は吸気流制御装置に関する。より詳細には、吸気通路内に吸気流制御弁を備えている内燃機関の吸気流制御装置に関する。   The present invention relates to an intake air flow control device. More specifically, the present invention relates to an intake flow control device for an internal combustion engine provided with an intake flow control valve in an intake passage.

吸気通路に燃料噴射弁(インジェクタ)を配置して混合気を燃焼室に供給し、これを燃焼させることによって駆動力を得る内燃機関は従来から広く知られている。そして、1つの吸気通路の途中に1つの燃料噴射弁を配備するのが一般的であるが、例えば特許文献1では複数のインジェクタを配備した燃料噴射装置について提案している。この燃料噴射装置は各インジェクタの燃料噴射軸線が互いに交差するように配設され、吸気の流速に応じて各インジェクタからの燃料噴射量の比率を変化させるものである。これにより噴射された燃料同士を衝突させて燃料噴霧の方向を吸気弁の傘部に指向させて、吸気通路壁面への燃料付着を低減させている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an internal combustion engine in which a fuel injection valve (injector) is disposed in an intake passage, an air-fuel mixture is supplied to a combustion chamber, and a driving force is obtained by burning the mixture is widely known. In general, one fuel injection valve is provided in the middle of one intake passage. For example, Patent Document 1 proposes a fuel injection device provided with a plurality of injectors. This fuel injection device is arranged so that the fuel injection axes of the injectors intersect each other, and changes the ratio of the fuel injection amount from each injector in accordance with the flow velocity of the intake air. Thus, the injected fuel is caused to collide with each other so that the direction of fuel spray is directed to the umbrella portion of the intake valve, thereby reducing fuel adhesion to the wall surface of the intake passage.

特開2003−314413号公報JP 2003-314413 A

ところで、上記内燃機関については、従来、種々、多数の改善提案がなされており、燃焼室内での燃焼効率や出力の向上を図る技術などが特に多く検討されている。例えば燃焼室内にタンブル(縦渦流)或いはスワール(横渦流)などと称される渦流を形成せるため、吸気通路内に吸気流制御弁を配備する構造が提案されていた。ところが、上記特許文献1は、噴射された燃料同士を衝突させて壁面への燃料付着を抑制することを目的とした技術を単に提案するだけであるので、燃料噴射した方向によっては吸気流の障害となり吸気流を乱して燃焼効率や出力を低減させてしまうことが懸念される。   By the way, with respect to the internal combustion engine, various improvement proposals have been made in the past, and techniques for improving the combustion efficiency and output in the combustion chamber have been particularly studied. For example, a structure has been proposed in which an intake flow control valve is provided in the intake passage in order to form a vortex called a tumble (longitudinal vortex) or a swirl (lateral vortex) in the combustion chamber. However, since the above-mentioned Patent Document 1 merely proposes a technique for colliding injected fuels and suppressing fuel adhesion to the wall surface, depending on the direction of fuel injection, obstruction of the intake flow Therefore, there is a concern that the intake flow may be disturbed to reduce combustion efficiency and output.

そこで、本発明の目的は、燃料付着の抑制と燃料効率の向上とを両立させることができる内燃機関の吸気流制御装置を提供する。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an intake flow control device for an internal combustion engine that can achieve both suppression of fuel adhesion and improvement of fuel efficiency.

上記目的は、吸気通路に燃料の噴霧方向を変更可能とした燃料噴射手段を備えている内燃機関の吸気流制御装置であって、前記燃料噴射手段が燃料噴射する位置より上流で、弁体を開閉制御して前記吸気通路内を流れる吸気流を調整する吸気流制御手段と、前記弁体の開度に応じて前記燃料噴射手段を制御して、燃料の噴霧方向が前記吸気流制御手段で調整された吸気流に沿う向きとなるように変更し、前記吸気流を強化する制御手段とを、更に備えていることを特徴とする内燃機関の吸気流制御装置によって達成できる。   An object of the present invention is to provide an intake flow control device for an internal combustion engine having a fuel injection means capable of changing a fuel spray direction in an intake passage, wherein the valve body is disposed upstream of a position where the fuel injection means injects fuel. Intake flow control means for adjusting the intake flow flowing in the intake passage by opening and closing, and controlling the fuel injection means according to the opening of the valve body, the fuel spray direction is the intake flow control means It can be achieved by an intake air flow control device for an internal combustion engine, further comprising a control means for changing the direction so as to be along the adjusted intake air flow and reinforcing the intake air flow.

本発明によると、制御手段が弁体の開度に応じて燃料噴射手段を制御し、燃料の噴霧方向が吸気流制御手段で調整された吸気流に沿う向きとなるように変更して吸気流を強化する。よって、内燃機関の燃料効率や出力の向上を図ることができる。そして、このように吸気流に沿うように燃料噴霧を行うと噴霧した燃料が吸気流に乗って下流にスムーズに流れるので周辺部への付着も合せて抑制できる。   According to the present invention, the control means controls the fuel injection means in accordance with the opening of the valve body, and changes the fuel spray direction so as to be in the direction along the intake flow adjusted by the intake flow control means. To strengthen. Therefore, the fuel efficiency and output of the internal combustion engine can be improved. When the fuel spray is performed along the intake flow as described above, the sprayed fuel smoothly flows downstream along the intake flow, so that adhesion to the peripheral portion can also be suppressed.

また、前記燃料噴射手段は燃料の噴霧方向が互いに異なるように搭載した複数の燃料噴射弁を含み、前記制御手段は、前記吸気流制御手段の前記弁体の開度に応じて、前記複数の燃料噴射弁からいずれかを選択して燃料を噴射させる構成であってもよい。   Further, the fuel injection means includes a plurality of fuel injection valves mounted so that fuel spray directions are different from each other, and the control means is configured to control the plurality of fuel injection valves according to the opening degree of the valve body of the intake flow control means. The configuration may be such that fuel is injected by selecting one from the fuel injection valves.

また、前記燃料噴射手段は燃料の噴霧方向が互いに異なるように搭載した複数の燃料噴射弁を含み、前記制御手段は、前記吸気流制御手段の前記弁体の開度に応じて、前記複数の燃料噴射弁の燃料噴射割合を変更して燃料を噴射させる構成であってもよい。   Further, the fuel injection means includes a plurality of fuel injection valves mounted so that fuel spray directions are different from each other, and the control means is configured to control the plurality of fuel injection valves according to the opening degree of the valve body of the intake flow control means. The fuel injection ratio may be changed to inject the fuel.

またさらに、前記燃料噴射手段は、単独の燃料噴射弁に設けた燃料の噴霧方向を可変とする噴射方向変更構造を含み、前記制御手段は、前記吸気流制御手段の前記弁体の開度に応じて、前記噴射方向変更構造を制御して燃料を噴射させる構成であってもよい。   Still further, the fuel injection means includes an injection direction changing structure for changing a fuel spray direction provided in a single fuel injection valve, and the control means determines the opening of the valve body of the intake flow control means. Accordingly, the fuel injection may be performed by controlling the injection direction changing structure.

そして、前記燃料噴射方向変更構造には、噴射向きが異なる複数種の噴孔を有する燃料噴射弁のノズルボディ構造、又はハウジングの搭載角度を変更する燃料噴射弁の回動構造を採用することができる。   The fuel injection direction changing structure may employ a fuel injection valve nozzle body structure having a plurality of types of injection holes with different injection directions, or a fuel injection valve rotating structure that changes the mounting angle of the housing. it can.

本発明によれば、燃料付着の抑制と燃料効率の向上とを両立させることができる内燃機関の吸気流制御装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the intake flow control apparatus of the internal combustion engine which can make compatible suppression of fuel adhesion and improvement of fuel efficiency can be provided.

以下、本発明に係る好ましい形態を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、実施例1に係る吸気流制御装置が適用されている内燃機関1Aの概略を模式的に示した図である。内燃機関1Aは、従来の内燃機関と同様に、シリンダ2内にピストン3が上下動自在に配置されている。ピストン3の上方には燃焼室4が形成されている。この燃焼室4に臨むように点火プラグ5が配備されている。さらに、燃焼室4には吸気を供給する吸気通路としての吸気ポート10及び発生した排気ガスを排出するための排気ポート20がそれぞれ接続されている。そして、吸気ポート10の燃焼室4側の開口部には吸気弁11、また排気ポート20には排気弁21がそれぞれ配備されている。なお、吸気通路には吸気ポート10の上流に接続されるインテークマニホールドや吸気ダクトなども含まれる。そして、吸気通路の途中にはエアクリーナ、エアフロメータ、スロットルバルブなどが適宜に配置されているが、ここではこれらの図示を省略している。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an outline of an internal combustion engine 1A to which an intake air flow control device according to a first embodiment is applied. In the internal combustion engine 1 </ b> A, a piston 3 is disposed in a cylinder 2 so as to be movable up and down like a conventional internal combustion engine. A combustion chamber 4 is formed above the piston 3. A spark plug 5 is provided so as to face the combustion chamber 4. Further, an intake port 10 as an intake passage for supplying intake air and an exhaust port 20 for discharging generated exhaust gas are connected to the combustion chamber 4. An intake valve 11 is provided at the opening of the intake port 10 on the combustion chamber 4 side, and an exhaust valve 21 is provided at the exhaust port 20. The intake passage includes an intake manifold and an intake duct connected upstream of the intake port 10. An air cleaner, an air flow meter, a throttle valve, and the like are appropriately arranged in the middle of the intake passage, but these are not shown here.

この内燃機関1Aの吸気ポート10内には、燃焼室4内での燃焼を促進するタンブル流TSを生成させための吸気流制御手段としてタンブル流制御弁25が配設されている。このタンブル流制御弁25は後述するECU6Aの制御の下で、吸気ポート10内を流れる吸気流ARを調整して燃焼室4内にタンブル流TSを生成させる。より具体的には、弁体26を立ち上り姿勢にすることにより、吸気ポート10内で吸気流ARを片側(図1では内壁上側)に片寄って流れる偏流を形成する。この偏流を燃焼室4に流し込むことによりタンブル流TSを形成して、混合気の均質燃焼を促進することができる。これにより、内燃機関1Aは燃焼効率や出力を向上させる。上記偏流は弁体26の立ち上り度合(吸気ポートの開度)で変更でき、これに応じて燃焼室4に形成するりタンブル流TSも調整できる。   In the intake port 10 of the internal combustion engine 1A, a tumble flow control valve 25 is disposed as an intake flow control means for generating a tumble flow TS that promotes combustion in the combustion chamber 4. The tumble flow control valve 25 adjusts the intake flow AR flowing in the intake port 10 under the control of the ECU 6A described later, and generates the tumble flow TS in the combustion chamber 4. More specifically, by setting the valve body 26 in the rising posture, a drift is formed in which the intake flow AR flows in one direction (upper inner wall in FIG. 1) in the intake port 10. By flowing this uneven flow into the combustion chamber 4, a tumble flow TS can be formed, and homogeneous combustion of the air-fuel mixture can be promoted. As a result, the internal combustion engine 1A improves combustion efficiency and output. The drift can be changed by the rising degree of the valve body 26 (opening degree of the intake port), and the tumble flow TS formed in the combustion chamber 4 can be adjusted accordingly.

タンブル流制御弁25は、上記のように吸気ポート内を開閉する板状の弁体26を有している。この弁体26は吸気ポート10の内壁下側に設定した支軸27を中心に回動可能である。支軸27にはアクチュエータ28の駆動力が接続されおり、アクチュエータ28により弁体26が開閉される。アクチュエータ28は、後述するECU6Aにより制御されている。   The tumble flow control valve 25 has the plate-like valve body 26 that opens and closes the inside of the intake port as described above. The valve body 26 is rotatable around a support shaft 27 set on the lower side of the inner wall of the intake port 10. A driving force of an actuator 28 is connected to the support shaft 27, and the valve body 26 is opened and closed by the actuator 28. The actuator 28 is controlled by an ECU 6A described later.

図1で例示する弁体26は、吸気ポート10内の流路面積(横断面積)を最も開いた状態(弁体26が下壁面上に寝ている状態)から反時計方向へ回動されて回動角度θが変化する。この回動角度θを大きく設定して弁体26が立ち上がった姿勢になると、吸気ポート内が最も絞られた状態となり、燃焼室4内に相対的に強いタンブル流TSを形成できる。なお、弁体26の「開度」と言う場合、吸気ポート10内の流路面積の大小を考慮したもので、弁体26を寝かせたときが開度が大で、流路面積を大きく確保した場合である。よって、上記回動角度θと「開度」とは、大小が逆の関係となる。すなわち、弁体26の回動角度θが大きい場合、吸気ポート10内の流路面積が絞られるので開度は小となる。   The valve body 26 illustrated in FIG. 1 is rotated counterclockwise from the state where the flow passage area (cross-sectional area) in the intake port 10 is the most open (the valve body 26 is lying on the lower wall surface). The rotation angle θ changes. When the rotation angle θ is set to a large value and the valve body 26 rises to a posture, the intake port is most throttled, and a relatively strong tumble flow TS can be formed in the combustion chamber 4. The “opening degree” of the valve body 26 takes into account the size of the flow path area in the intake port 10, and when the valve body 26 is laid down, the opening degree is large and a large flow path area is secured. This is the case. Therefore, the rotation angle θ and the “opening degree” have a reverse relationship in magnitude. That is, when the rotation angle θ of the valve body 26 is large, the flow path area in the intake port 10 is narrowed, so the opening degree is small.

つぎに、吸気ポート10に設けられている燃料噴射の構成について説明する。一般に、内燃機関は吸気ポートの所定位置に燃料噴射弁(インジェクタ)を備えている。そして、インジェクタは通常、一定の姿勢で搭載(設置)されている。よって、インジェクタからの燃料噴霧の方向は、一般に一定であって、変更できない。しかし、本実施例装置のようにタンブル流制御弁25を採用した構造の場合、弁体26の開度によって吸気ポート内を流れる吸気流ARの状態が変化する。前述したように、燃焼室4内にタンブル流TSを形成するときには、弁体26が立ち姿勢となり上側に片寄った偏流が形成される。さらに、弁体26の回動角度θにより吸気流ARの向きが変化する。   Next, the configuration of fuel injection provided in the intake port 10 will be described. Generally, an internal combustion engine includes a fuel injection valve (injector) at a predetermined position of an intake port. The injector is normally mounted (installed) in a fixed posture. Therefore, the direction of fuel spray from the injector is generally constant and cannot be changed. However, in the case of the structure employing the tumble flow control valve 25 as in the present embodiment device, the state of the intake air flow AR flowing in the intake port changes depending on the opening of the valve body 26. As described above, when the tumble flow TS is formed in the combustion chamber 4, the valve body 26 is in a standing posture, and a biased flow that is offset upward is formed. Further, the direction of the intake air flow AR changes depending on the rotation angle θ of the valve body 26.

このように吸気流ARの方向が変化するのに対して、一般に燃料噴霧の方向は一定である。よって、弁体26の開度が変更されたときに、吸気流ARの方向と燃料噴霧の方向とが不一致となる(交差する)状態が頻繁に発生することになる。そして、燃料噴霧方向と吸気流方向とが交差すると、燃焼室4内での燃焼向上のために形成しているタンブル流が減衰されてしまう。この点について図2を参照して説明する。   In this way, the direction of the intake flow AR changes, whereas the direction of fuel spray is generally constant. Therefore, when the opening degree of the valve body 26 is changed, a state in which the direction of the intake air flow AR and the direction of the fuel spray do not match (intersect) frequently occurs. When the fuel spray direction and the intake air flow direction intersect, the tumble flow formed for improving combustion in the combustion chamber 4 is attenuated. This point will be described with reference to FIG.

図2は、吸気ポートに配置したタンブル流制御弁の弁体の回動角度とインジェクタの噴霧方向との関係を説明するための模式図である。なお、ここでの説明理解を容易とするため、この図2では、図1で示している構成部分と対応する部位には同じ符号を用いている。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the relationship between the rotation angle of the valve body of the tumble flow control valve disposed in the intake port and the spray direction of the injector. In order to facilitate understanding of the description here, in FIG. 2, the same reference numerals are used for portions corresponding to the components shown in FIG.

図2(A)は強いタンブル流を形成するときの状態を模式的に示している。このとき、タンブル流制御弁の弁体26は回動角度θ1が約90度で立ち上がった姿勢となるその結果、吸気ポート10内の流路面積が小さく絞られて、吸気流AR−1は上壁下面に沿う流れとなる。この場合、インジェクタIN−1からの燃料噴霧の方向FE−1を、吸気ポート10の下面に沿うようにすれば、発生させた吸気流AR−1を強化できる。よって、この場合のインジェクタIN−1の搭載角度A1は、吸気ポート10上壁に沿うように相対的に小さい角度とするのが好ましいことになる。   FIG. 2A schematically shows a state when a strong tumble flow is formed. At this time, the valve body 26 of the tumble flow control valve assumes a posture in which the rotation angle θ1 rises to about 90 degrees. As a result, the flow passage area in the intake port 10 is reduced, and the intake flow AR-1 rises. The flow is along the lower surface of the wall. In this case, if the fuel spray direction FE-1 from the injector IN-1 is set along the lower surface of the intake port 10, the generated intake air flow AR-1 can be strengthened. Therefore, the mounting angle A1 of the injector IN-1 in this case is preferably a relatively small angle along the upper wall of the intake port 10.

上記に対して、図2(B)は中程度のタンブル流を形成するときの状態を模式的に示している。このときには、タンブル流制御弁25の弁体26は回動角度θ2であり、(A)の場合と比較すると回動角度が小さくなり幾分か寝た姿勢となる。ここでは吸気ポート10内の流路は半分程度までに広げられて(開度が大きくされて)、吸気流AR−2は中央より上側半分に片寄った流れとなる。この場合はインジェクタIN−2の搭載角度A2は、(A)の搭載角度A1の場合よりも大きく設定して、燃料噴霧の方向FE−2が吸気流AR−2に沿うように調整するのが好ましいことになる。   On the other hand, FIG. 2 (B) schematically shows a state when a medium tumble flow is formed. At this time, the valve body 26 of the tumble flow control valve 25 is at the rotation angle θ2, and the rotation angle is smaller than that in the case of (A), and the posture becomes a little lying. Here, the flow path in the intake port 10 is expanded to about half (the opening degree is increased), and the intake flow AR-2 becomes a flow that is shifted to the upper half from the center. In this case, the mounting angle A2 of the injector IN-2 is set to be larger than the mounting angle A1 in (A), and the fuel spray direction FE-2 is adjusted so as to follow the intake air flow AR-2. Would be preferable.

ところが、従来にあっては、インジェクタの搭載角度が一定であるので図2で説明したような要求を満たす構成を備えた吸気流制御装置は存在していない。このような要求を満たすような新規な構成を具備するのが本実施例装置である。   However, in the past, since the injector mounting angle is constant, there is no intake flow control device having a configuration that satisfies the requirements described with reference to FIG. The apparatus according to this embodiment has a new configuration that satisfies such a requirement.

なお、先に指摘した特許文献1の燃料噴射装置は、2つのインジェクタから燃料噴霧を行うことで噴霧同士を衝突させて、燃料の噴霧量比率で噴霧方向を変化させる。これにより衝突後の噴霧方向を吸気弁の傘部に指向させて、周辺部への燃料付着低減を図っている。これに対して、本実施装置はタンブル流制御弁で調整された吸気流ARの流れに沿うように、インジェクタから燃料を噴霧することで吸気流ARを強化して燃焼室内での燃焼促進を図るものである。また、吸気流ARに沿うように燃料噴霧を行うことで、噴霧した燃料を吸気流ARに乗せて下流にスムーズに流して周辺部への付着も合せて抑制できる。このような観点から実施例1の内燃機関1Aは構成されている。   In addition, the fuel injection device of Patent Document 1 pointed out earlier causes the sprays to collide with each other by performing fuel spray from two injectors, and changes the spray direction at the fuel spray amount ratio. As a result, the spray direction after the collision is directed to the umbrella portion of the intake valve to reduce fuel adhesion to the peripheral portion. On the other hand, in this embodiment, the fuel is sprayed from the injector so as to follow the flow of the intake flow AR adjusted by the tumble flow control valve, thereby strengthening the intake flow AR and promoting combustion in the combustion chamber. Is. Further, by performing fuel spray along the intake flow AR, the sprayed fuel can be put on the intake flow AR and smoothly flowed downstream to suppress adhesion to the peripheral portion. From this point of view, the internal combustion engine 1A of the first embodiment is configured.

図1を再度、参照して内燃機関1Aが備えている燃料噴射に係る構成を説明する。吸気ポート10の上部に、搭載角度が異なる2個のインジェクタが設置してある。第1のインジェクタ30は水平な線に対して搭載角度αであり、燃料を噴射する噴孔31はタンブル流制御弁25より下流側に設定されている。第2のインジェクタ40は、第1のインジェクタ30より下流側に設置されている。この第2のインジェクタ40は搭載角度βに設定され、噴孔41は噴孔31より下流側に設定されている。   With reference to FIG. 1 again, a configuration relating to fuel injection provided in the internal combustion engine 1A will be described. Two injectors with different mounting angles are installed above the intake port 10. The first injector 30 has a mounting angle α with respect to a horizontal line, and the injection hole 31 for injecting fuel is set downstream of the tumble flow control valve 25. The second injector 40 is installed on the downstream side of the first injector 30. The second injector 40 is set at the mounting angle β, and the injection hole 41 is set downstream of the injection hole 31.

第1のインジェクタ30の搭載角度αは、第2のインジェクタ40の搭載角度βより角度が小さく設定してある。すなわち、第1のインジェクタ30の方が、第2のインジェクタ40より寝かせた姿勢に設定されている。例えば、この第1のインジェクタ30は、弁体26の回動角度θが60度より大きくされ相対的に強いタンブル流を形成する状態のとき(弁体26の開度が小さいとき)に選択されて、燃料を噴射させる。一方、第2のインジェクタ40は、弁体26の回動角度θが60度以下であり中低程度までのタンブル流を形成する状態のとき及びタンブル流を形成しないときに選択されて、燃料を噴射させる。内燃機関1Aでは予め定めた基準角度θpを境界として、第1のインジェクタ30又は第2のインジェクタ40のいずれからの燃料噴射が実施されることになる。   The mounting angle α of the first injector 30 is set smaller than the mounting angle β of the second injector 40. In other words, the first injector 30 is set in a posture in which it is laid down more than the second injector 40. For example, the first injector 30 is selected when the rotation angle θ of the valve body 26 is larger than 60 degrees and forms a relatively strong tumble flow (when the opening degree of the valve body 26 is small). And inject fuel. On the other hand, the second injector 40 is selected when the rotation angle θ of the valve body 26 is 60 degrees or less and forms a tumble flow up to a medium to low level and when the tumble flow is not formed. Let spray. In the internal combustion engine 1A, fuel injection from either the first injector 30 or the second injector 40 is performed with a predetermined reference angle θp as a boundary.

内燃機関1はECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)6Aによって全体的に制御されている。ECU6Aは、図示しないCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力回路などを有して構成されている。このECU6Aにはクランク角センサ、シリンダ温度(水温)センサ、アクセルセンサなど各種のセンサから出力が供給されている。ECU6Aは、これらの出力に基づいて点火プラグ5の点火タイミングや、吸気・排気弁11、21の駆動タイミングなどを適切に制御して内燃機関1を円滑に駆動される。そのためにROMにはCPUが実行する種々の処理が記述されたプログラムを格納されている。そして、本実施例の場合には、特にタンブル流制御弁25の弁体26の開度に応じて上記インジェクタ30、40を選択的に採用して適切な燃料噴射を実行し、燃焼室4内での効率的な燃焼制御を促進するプログラムが格納してある。すなわち、上記ECU6Aは弁体26の開度に応じて燃料噴射手段を制御する制御手段として機能する。本実施例の場合、ECU6Aは燃料噴霧方向がタンブル流制御弁25で調整された吸気流ARに沿う向きとなるように、インジェクタ30、40を選択的に採用して吸気流を強化する。   The internal combustion engine 1 is entirely controlled by an ECU (Electronic Control Unit) 6A. The ECU 6A includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output circuit, and the like (not shown). The ECU 6A is supplied with outputs from various sensors such as a crank angle sensor, a cylinder temperature (water temperature) sensor, and an accelerator sensor. The ECU 6A smoothly drives the internal combustion engine 1 by appropriately controlling the ignition timing of the spark plug 5 and the drive timing of the intake / exhaust valves 11 and 21 based on these outputs. For this purpose, the ROM stores a program in which various processes executed by the CPU are described. In the case of the present embodiment, particularly, the injectors 30 and 40 are selectively employed in accordance with the opening degree of the valve body 26 of the tumble flow control valve 25, and appropriate fuel injection is performed. Stores a program that promotes efficient combustion control. That is, the ECU 6A functions as a control means for controlling the fuel injection means in accordance with the opening degree of the valve body 26. In this embodiment, the ECU 6A selectively employs the injectors 30 and 40 to reinforce the intake air flow so that the fuel spray direction is along the intake air flow AR adjusted by the tumble flow control valve 25.

図3は、ECU6Aによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。ECU6Aは、例えば内燃機関のイグニッションスイッチがオンされたときにこのルーチンを起動する。ECU6Aは、弁体26の回動角度θが予め設定した基準角度θp(例えば60度)を超えているか否かを確認する(S101)。このように判断に用いる基準角度θpはROMに記憶され、必要なときに呼び出し可能にされている。また、前述したように、ECU6Aには複数のセンサの出力が供給されて内燃機関1Aの駆動を全体的に制御している。この制御で、ECU6Aはセンサの出力に基づき必要に応じて燃焼室4にタンブル流TSを形成させる。その際に、ECU6Aはアクチュエータ28に駆動信号を供給して弁体26の開度を変更させる。よって、ECU6A自身で、弁体26の回動角度θを確認できる。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of a routine executed by the ECU 6A. The ECU 6A activates this routine when, for example, an ignition switch of the internal combustion engine is turned on. The ECU 6A checks whether or not the rotation angle θ of the valve body 26 exceeds a preset reference angle θp (for example, 60 degrees) (S101). Thus, the reference angle θp used for the determination is stored in the ROM and can be called up when necessary. Further, as described above, the output of the plurality of sensors is supplied to the ECU 6A to control the driving of the internal combustion engine 1A as a whole. Under this control, the ECU 6A forms a tumble flow TS in the combustion chamber 4 as required based on the output of the sensor. At that time, the ECU 6 </ b> A supplies a drive signal to the actuator 28 to change the opening degree of the valve body 26. Therefore, the rotation angle θ of the valve body 26 can be confirmed by the ECU 6A itself.

ECU6Aは、上記ステップS101で回動角度θが基準角度θpを越える場合には吸気ポート10内の開度が小さく設定され、強いタンブル流を形成するため吸気流がポート内の壁面に沿って流れている状況である。よって、ECU6Aは搭載角度が小さい第1のインジェクタ30を選択して燃料噴霧を実行する(S102)。   When the rotation angle θ exceeds the reference angle θp in step S101, the ECU 6A sets the opening degree in the intake port 10 to be small and forms a strong tumble flow so that the intake flow flows along the wall surface in the port. It is a situation. Therefore, the ECU 6A selects the first injector 30 with a small mounting angle and executes fuel spray (S102).

一方、回動角度θが基準角度θp以下である場合には吸気ポート10内の流路面積が一定以上に確保されている。この場合にはタンブル流を形成しない、或いは相対的に弱いタンブル流を形成するように吸気流が調整されている。よって、ECU6Aは搭載角度が大きい第2のインジェクタ40を選択して燃料噴霧を実行する(S103)。   On the other hand, when the rotation angle θ is equal to or smaller than the reference angle θp, the flow passage area in the intake port 10 is ensured to be a certain level or more. In this case, the intake air flow is adjusted so as not to form a tumble flow or to form a relatively weak tumble flow. Therefore, the ECU 6A selects the second injector 40 having a large mounting angle and executes fuel spray (S103).

以上説明したように、内燃機関1AのECU6Aは、タンブル流制御弁25の弁体26の開度に応じて、燃料を噴射させるインジェクタ30、40を変更する。このとき、ECU6Aはタンブル流制御弁25によって調整された吸気流ARの流れに噴霧方向が近いインジェクタを選択することで吸気流を強化(アシスト)する。よって、この内燃機関1Aは、燃焼室4内に形成するタンブル流を強めて燃焼効率や出力を向上させることができる。   As described above, the ECU 6A of the internal combustion engine 1A changes the injectors 30 and 40 that inject fuel according to the opening degree of the valve body 26 of the tumble flow control valve 25. At this time, the ECU 6A strengthens (assists) the intake air flow by selecting an injector whose spray direction is close to the flow of the intake air flow AR adjusted by the tumble flow control valve 25. Therefore, the internal combustion engine 1A can improve the combustion efficiency and output by strengthening the tumble flow formed in the combustion chamber 4.

また、吸気流ARに沿うように噴射される燃料は、その流れに乗って一緒に流れる状態となる。その結果、インジェクタ30、40から噴射された燃料は、周辺に飛び散ることを抑制して燃焼室4へ流入させることができる。よって、噴射された燃料の周辺部への飛散、付着を抑制できるという効果も期待できる。   Further, the fuel injected along the intake air flow AR is in a state where it flows along the flow. As a result, the fuel injected from the injectors 30 and 40 can flow into the combustion chamber 4 while being prevented from scattering around. Therefore, the effect that scattering and adhesion to the peripheral part of the injected fuel can be suppressed can also be expected.

更に、図4から図7を参照して、本発明の実施例2について説明する。図4は、実施例2に係る吸気流制御装置が適用されている内燃機関1Bの概略を模式的に示した図である。この図2において実施例1の内燃機関1Aと同じ部位に同一の符号を付すことで、重複する説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。   Furthermore, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an outline of the internal combustion engine 1B to which the intake air flow control device according to the second embodiment is applied. In FIG. 2, the same parts as those of the internal combustion engine 1 </ b> A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

前述した実施例1では、ECU6Aが弁体26の回動角度θが基準角度θp以上であるか否かによって、第1のインジェクタ30又は第2のインジェクタ40のいずれかに一方から燃料を噴射していた。これに対して、本実施例2ではECU6Bが第1のインジェクタ30及び第2のインジェクタ40から同時に燃料噴射することが可能とされている。このように2つのインジェクタから同時に燃料噴射すると、2つ噴霧方向が合流されて1つの合流噴霧方向Vとなる。合流噴霧方向Vは、第1のインジェクタ30と第2のインジェクタ40との噴射割合(合流させる比率)を調整することで変更できるので、そのときにタンブル流制御弁25で調整されている吸気流の向きと一致するように制御できる。よって、実施例2によれば、より確実にタンブル流を強化できる。なお、合流噴霧方向Vは、搭載角度の場合と同様に水平線HLを基準に設定してある。   In the first embodiment described above, the ECU 6A injects fuel from one of the first injector 30 and the second injector 40 depending on whether or not the rotation angle θ of the valve body 26 is equal to or larger than the reference angle θp. It was. In contrast, in the second embodiment, the ECU 6B can simultaneously inject fuel from the first injector 30 and the second injector 40. When fuel is simultaneously injected from two injectors in this way, the two spray directions are merged into one merged spray direction V. The merging spray direction V can be changed by adjusting the injection ratio (ratio for merging) of the first injector 30 and the second injector 40, so that the intake air flow adjusted by the tumble flow control valve 25 at that time It can be controlled to match the direction of. Therefore, according to the second embodiment, the tumble flow can be more reliably enhanced. The merging spray direction V is set based on the horizontal line HL as in the case of the mounting angle.

図5は、上記合流噴霧方向Vの範囲について示した図である。この図で示すように、合流噴霧方向Vは第1のインジェクタ30の搭載角αと第2のインジェクタ40の搭載角βとの間の角度範囲となる。第1のインジェクタ30と第2のインジェクタ40との噴射割合(0〜100%)によって、この角度範囲内で合流噴霧方向Vを任意に設定できる。なお、図4では第2のインジェクタ40の搭載角βが、実施例1の図1の場合よりも大きく設定してある。これにより合流噴霧方向Vをより広範囲に設定できるようにしている。   FIG. 5 is a diagram showing the range of the merging spray direction V. As shown in this figure, the merging spray direction V is an angle range between the mounting angle α of the first injector 30 and the mounting angle β of the second injector 40. Depending on the injection ratio (0 to 100%) of the first injector 30 and the second injector 40, the merging spray direction V can be arbitrarily set within this angular range. In FIG. 4, the mounting angle β of the second injector 40 is set larger than in the case of FIG. 1 of the first embodiment. Thus, the merging spray direction V can be set in a wider range.

図6は、弁体26の回動角度θと目標燃料割合との関係例を示した図である。この図6の縦軸は、燃料噴射の合計量を100%としてインジェクタ間の噴射割合(燃料噴射率)を示している。この実施例2の場合には合流噴霧方向Vを複数段に変更できる。すなわち、実施例1の場合と比較して、弁体26の開度変化により細やかに対応して、吸気流に沿う向きとなるように燃料の噴霧方向を変更できる。よって、図6の横軸には実施例1では1つであった基準角度が複数(ここでは4個)設定されている。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the rotation angle θ of the valve body 26 and the target fuel ratio. The vertical axis in FIG. 6 indicates the injection ratio (fuel injection rate) between the injectors, where the total amount of fuel injection is 100%. In the case of Example 2, the merging spray direction V can be changed to a plurality of stages. That is, as compared with the case of the first embodiment, the fuel spray direction can be changed so as to be in the direction along the intake flow in response to the change in the opening degree of the valve body 26. Therefore, a plurality of (four in this case) reference angles that are one in the first embodiment are set on the horizontal axis of FIG.

横軸は、弁体26の回動角度θが大きくなるに従って、第1のインジェクタ30の噴射率が増えるような設定となっている。最初の第1の基準角度θp0はタンブル流を形成しない、或いは弱いタンブル流が形成されている場合である。この場合は第1のインジェクタ30と第2のインジェクタ40の噴射率を50%ずつとしている。これに対して、最後の第4の基準角度θpEは回動角度θが最大で最も強いタンブル流が形成されている場合である。この場合には第1のインジェクタ30だけから燃料を噴射させる。そして、上記第1の基準角度θp0と第4の基準角度θpEとの間に、第2の基準角度θp1、第3の基準角度θp2を設定して、より細やかに噴霧方向を変更できるようにしてある。図6で示すような基準角度のデータもROMに記憶されており、ECU6Bが適宜に読み出して使用できるようにされている。   The horizontal axis is set such that the injection rate of the first injector 30 increases as the rotation angle θ of the valve body 26 increases. The first first reference angle θp0 is a case where a tumble flow is not formed or a weak tumble flow is formed. In this case, the injection rates of the first injector 30 and the second injector 40 are set to 50% each. On the other hand, the last fourth reference angle θpE is the case where the rotation angle θ is maximum and the strongest tumble flow is formed. In this case, fuel is injected only from the first injector 30. The second reference angle θp1 and the third reference angle θp2 are set between the first reference angle θp0 and the fourth reference angle θpE so that the spray direction can be changed more finely. is there. Reference angle data as shown in FIG. 6 is also stored in the ROM so that the ECU 6B can read and use it appropriately.

なお、実施例2の場合には、前述のように第2のインジェクタ40の搭載角度βが実施例1の場合より大きめに設定されている。よって、第2のインジェクタ40だけから燃料を噴射すると、吸気ポート10の内壁面に燃料が吹付けられてしまうので好ましくない。そこで、回動角度θが第1の基準角度θp0以下の場合には、第1のインジェクタ30の噴射割合を少なくとも50%程度として、合流噴霧方向Vが燃焼室に向くように設計してある。   In the case of the second embodiment, the mounting angle β of the second injector 40 is set larger than that of the first embodiment as described above. Therefore, injecting fuel from only the second injector 40 is not preferable because the fuel is sprayed onto the inner wall surface of the intake port 10. Therefore, when the rotation angle θ is equal to or less than the first reference angle θp0, the injection ratio of the first injector 30 is set to at least about 50%, and the combined spray direction V is designed to face the combustion chamber.

図7は、ECU6Bによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。このECU6Bの場合も、例えば内燃機関のイグニッションスイッチがオンされたときに本ルーチンを起動する。ECU6Bは、弁体26の回動角度θが予め設定した第1の基準角度θp0を超えているか否かを確認する(S201)。ECU6Bは、このステップS201で回動角度θが第1の基準角度θp0未満である場合には吸気ポート10内の開度が相当に大きく設定された状況にあると判断する。よって、ECU6Bは第1の基準角度θp0未満に応じた目標燃料割合(第1のインジェクタ30が50%及び第2のインジェクタ40が50%)を設定して燃料噴霧を実行する(S202)。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of a routine executed by the ECU 6B. Also in the case of this ECU 6B, this routine is started when, for example, the ignition switch of the internal combustion engine is turned on. The ECU 6B checks whether or not the rotation angle θ of the valve body 26 exceeds a preset first reference angle θp0 (S201). When the rotation angle θ is less than the first reference angle θp0 in step S201, the ECU 6B determines that the opening degree in the intake port 10 is set to be considerably large. Therefore, the ECU 6B sets the target fuel ratio (the first injector 30 is 50% and the second injector 40 is 50%) according to less than the first reference angle θp0, and executes fuel spray (S202).

一方、回動角度θが第1の基準角度θp0以上であった場合(S201)、更に回動角度θが第2の基準角度θp1を超えているか否かを確認する(S203)。このステップS203で回動角度θが第2の基準角度θp1未満である場合には吸気ポート10内の開度が中程度に設定された状況にあると判断する。よって、ECU6Bは第2の基準角度θp1未満に応じた目標燃料割合(第1のインジェクタ30が55%及び第2のインジェクタ40が45%)を設定して燃料噴霧を実行する(S204)。   On the other hand, when the rotation angle θ is equal to or larger than the first reference angle θp0 (S201), it is further confirmed whether the rotation angle θ exceeds the second reference angle θp1 (S203). If the rotation angle θ is less than the second reference angle θp1 in step S203, it is determined that the opening degree in the intake port 10 is set to a medium level. Therefore, the ECU 6B sets the target fuel ratio (55% for the first injector 30 and 45% for the second injector 40) according to less than the second reference angle θp1, and executes fuel spray (S204).

以下同様に、ECU6Bは第3の基準角度θp2を用いて回動角度θの大小を判断する(S205)。回動角度θが第3の基準角度θp2未満であるである場合には目標燃料割合(第1のインジェクタ30が75%及び第2のインジェクタ40が25%)を設定する(S206)。回動角度が第3の基準角度θp2以上である場合には、ECU6Bは最大の基準角度θpEにほぼ近いと判断して(S207)、目標燃料割合(第1のインジェクタ30が100%及び第2のインジェクタ40が0%)を設定した燃料噴霧を実行して(S208)、本ルーチンによる処理を完了する。   Similarly, the ECU 6B determines the magnitude of the rotation angle θ using the third reference angle θp2 (S205). When the rotation angle θ is less than the third reference angle θp2, target fuel ratios (75% for the first injector 30 and 25% for the second injector 40) are set (S206). If the rotation angle is equal to or greater than the third reference angle θp2, the ECU 6B determines that the rotation angle is substantially close to the maximum reference angle θpE (S207), and the target fuel ratio (the first injector 30 is 100% and the second The fuel spray with the injector 40 set to 0% is executed (S208), and the processing by this routine is completed.

以上で説明したように、実施例2に係る内燃機関1BのECU6Bの場合は、弁体26の開度に応じてインジェクタ30、40の噴射割合を変えることにより合成噴霧方向Vを変更して燃料を噴射させる。よって、噴霧方向が吸気流ARの流れに沿うように、より確実に調整して吸気流を強化させることができる。従って、実施例2の内燃機関1Bは、燃焼室4内に形成するタンブル流をより確実に強めて燃焼効率や出力を向上させることができる。   As described above, in the case of the ECU 6B of the internal combustion engine 1B according to the second embodiment, the fuel is generated by changing the combined spray direction V by changing the injection ratio of the injectors 30 and 40 according to the opening degree of the valve body 26. To spray. Therefore, the intake flow can be strengthened by more reliably adjusting the spray direction to follow the flow of the intake flow AR. Therefore, the internal combustion engine 1B according to the second embodiment can enhance the tumble flow formed in the combustion chamber 4 more reliably and improve the combustion efficiency and output.

更に、図8から図11を参照して、本発明の実施例3について説明する。図8は、実施例3に係る吸気流制御装置が適用されている内燃機関1Cの概略を模式的に示した図である。この実施例3についても重複する説明を省略して実施例1、2と異なる部分を中心に説明する。   Furthermore, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an outline of the internal combustion engine 1C to which the intake air flow control device according to the third embodiment is applied. The description of the third embodiment will be omitted, and the description will focus on the differences from the first and second embodiments.

前述した実施例1、2はインジェクタを複数(上記例では2個)備えていた。そして、燃料噴射させるインジェクタからを切替えること、或いは、同時に燃料噴射するインジェクタの噴射割合を適宜に調整することで、燃料の噴霧方向がタンブル流制御弁25で調整された吸気流に沿う向きとなるようにしていた。すなわち、実施例1、2では燃料噴射手段として、燃料の噴霧方向が互いに異なる複数のインジェクタ(燃料噴射弁)が採用されていた。しかし、本発明で採用可能な燃料噴射手段の形態は、このように複数のインジェクタを備える場合に限るものではない。以下で説明する実施例3は、単独のインジェクタを採用して実施例1、2と同様の効果が得られるように構成した内燃機関の吸気流制御装置である。   In the first and second embodiments, a plurality of injectors (two in the above example) are provided. Then, by switching from the injector that injects the fuel, or by appropriately adjusting the injection ratio of the injector that injects the fuel at the same time, the spray direction of the fuel becomes the direction along the intake flow adjusted by the tumble flow control valve 25. It was like that. That is, in the first and second embodiments, a plurality of injectors (fuel injection valves) having different fuel spray directions are employed as the fuel injection means. However, the form of the fuel injection means that can be employed in the present invention is not limited to the case where a plurality of injectors are provided as described above. The third embodiment described below is an intake flow control device for an internal combustion engine that employs a single injector and is configured to obtain the same effects as the first and second embodiments.

図8で、吸気ポート10には1つのインジェクタ50が配備されている。このインジェクタ50も前述した実施例1、2と同様に、ECU6Cによって制御されている。インジェクタ50は、ここでは図示していない噴射方向変更構造によって燃料噴霧方向を変更できるように設計されている。ECU6Cは、インジェクタ50の燃料噴射のタイミングと共に、噴射方向変更構造も同時に制御して噴射方向を適切に変更する。これにより、実施例1、2の場合と同様に噴射した燃料により吸気流を強化する。   In FIG. 8, one injector 50 is provided in the intake port 10. The injector 50 is also controlled by the ECU 6C as in the first and second embodiments. The injector 50 is designed so that the fuel spray direction can be changed by an injection direction changing structure not shown here. The ECU 6C controls the injection direction changing structure simultaneously with the fuel injection timing of the injector 50 to appropriately change the injection direction. Thus, the intake flow is reinforced by the injected fuel as in the first and second embodiments.

図9は、弁体26の回動角度θと図8で示す水平基準でのインジェクタ50の燃料噴霧角γとの関係について示している図である。回動角度θが大きいほど、すなわち開度が小さいほど噴霧角γが小さくなるように設定してある。ECU6CはROM内に図9で示すようなデータを記憶しており、回動角度θに応じてインジェクタ50の噴霧角γを変更して吸気流を強化する。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotation angle θ of the valve body 26 and the fuel spray angle γ of the injector 50 on the horizontal reference shown in FIG. The spray angle γ is set to be smaller as the rotation angle θ is larger, that is, as the opening is smaller. The ECU 6C stores data as shown in FIG. 9 in the ROM, and changes the spray angle γ of the injector 50 in accordance with the rotation angle θ to enhance the intake air flow.

図10は、インジェクタ50の噴射方向変更構造として採用できる構成の一例を示した図である。(A)はインジェクタ50のノズルボディに形成する噴孔により噴霧角γを変更する場合について示している。このインジェクタ50のノズルボディには、異なる噴霧角γ1、γ2の噴孔51a、51bが形成してある。また、ノズルボディ内に配備したニードル弁52はインナニードル52aとアウタニードル52bとで形成されている。これらは、アクチュエータ53で駆動されることで噴孔51a、51bのいずれかを開いて、燃料を噴射する。アクチュエータ53はECU6Cによって制御されている。よって、単独のインジェクタ50で、弁体26の開度に応じて噴射方向を変更して燃料の噴射で吸気流を強化できる。   FIG. 10 is a view showing an example of a configuration that can be adopted as the injection direction changing structure of the injector 50. (A) has shown about the case where the spray angle (gamma) is changed with the nozzle hole formed in the nozzle body of the injector 50. FIG. The nozzle body of the injector 50 is formed with injection holes 51a and 51b having different spray angles γ1 and γ2. The needle valve 52 disposed in the nozzle body is formed by an inner needle 52a and an outer needle 52b. These are driven by an actuator 53 to open one of the nozzle holes 51a and 51b and inject fuel. The actuator 53 is controlled by the ECU 6C. Therefore, the intake flow can be enhanced by fuel injection by changing the injection direction according to the opening degree of the valve body 26 with the single injector 50.

また、(B)はインジェクタ50に回動構造を付加して搭載角度δを変更する場合について示している。このインジェクタ50のハウジング56は支点57を中心に回動可能に設定されており、アクチュエータ55により回動されて搭載角度δがδ1からδ2の範囲で変更できる。アクチュエータ55は、ECU6によって制御されている。よって、(B)の場合も単独のインジェクタ50で弁体26の開度に応じて噴射方向を変更して燃料噴射で吸気流を強化できる。   (B) shows a case where the mounting angle δ is changed by adding a rotating structure to the injector 50. The housing 56 of the injector 50 is set so as to be rotatable about a fulcrum 57, and is rotated by the actuator 55 so that the mounting angle δ can be changed in the range of δ1 to δ2. The actuator 55 is controlled by the ECU 6. Therefore, also in the case of (B), the intake flow can be enhanced by fuel injection by changing the injection direction according to the opening degree of the valve body 26 with the single injector 50.

なお、図10(B)の場合にはアクチュエータ55を駆動して搭載角度γをγ1からγ2の範囲に設定できるので、実施例2の場合と同様に実質的に燃料噴射方向を複数段に変更できる。また、図10(A)の場合、噴射された燃料噴霧が互いに干渉しないように各噴孔を設定したときには、噴孔をいずれかに切り替えての燃料噴射となる。しかし、互いに干渉するように噴孔の向きを設定してもよい。この場合には、インナニードル52aとアウタニードル52bのリフト量を調整して同時に噴射すると合成噴霧を実施できる。よって、この場合には実施例2の場合と同様に燃料噴霧方向を複数段に変更できる。   In the case of FIG. 10B, the actuator 55 can be driven to set the mounting angle γ in the range of γ1 to γ2, so that the fuel injection direction is substantially changed to a plurality of stages as in the case of the second embodiment. it can. In the case of FIG. 10A, when each injection hole is set so that the injected fuel sprays do not interfere with each other, fuel injection is performed by switching the injection hole to any one. However, the direction of the nozzle holes may be set so as to interfere with each other. In this case, if the lift amount of the inner needle 52a and the outer needle 52b is adjusted and injected at the same time, the synthetic spray can be performed. Therefore, in this case, the fuel spray direction can be changed to a plurality of stages as in the second embodiment.

図11は、噴射方向変更構造として図10(A)で示す噴霧角が異なる2個の噴孔を有するインジェクタのECU6Cによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。ECU6Cは、弁体26の回動角度θが予め設定した基準角度θp(例えば60度)を超えているか否かを確認する(S301)。このステップS301で回動角度θが基準角度θpを越える場合には、ECU6Cは噴霧角度が小さい第1の噴霧角度γ1の噴孔が開くように制御して燃料噴霧を実行する(S302)。一方、回動角度θが基準角度θp以下である場合、ECU6Cは噴霧角度が大きい第2の噴霧角度γ2の噴孔が開くように制御して燃料噴霧を実行する(S303)。   FIG. 11 is a flowchart showing an example of a routine executed by the ECU 6C of the injector having two injection holes with different spray angles shown in FIG. 10A as the injection direction changing structure. The ECU 6C checks whether or not the rotation angle θ of the valve body 26 exceeds a preset reference angle θp (for example, 60 degrees) (S301). If the rotation angle θ exceeds the reference angle θp in step S301, the ECU 6C performs fuel spraying by controlling the nozzle hole of the first spray angle γ1 having a small spray angle to open (S302). On the other hand, when the rotation angle θ is equal to or smaller than the reference angle θp, the ECU 6C performs fuel spraying by controlling so that the nozzle hole of the second spraying angle γ2 having a large spraying angle is opened (S303).

以上で説明した、実施例3の場合は単独のインジェクタを配備して、実施例1或いは実施例2の場合と同様に噴霧方向が吸気流ARの流れに沿うように制御して吸気流を強化させることができる。   In the case of the third embodiment described above, a single injector is provided, and the intake flow is strengthened by controlling the spray direction to follow the flow of the intake flow AR as in the first or second embodiment. Can be made.

なお、上記実施例では吸気流制御手段としてタンブル流制御弁25を採用して、燃焼室4内にタンブル流(縦の渦流)を形成する場合について説明した。しかし、これに限らず吸気流制御手段がスワール流(横の渦流)を形成するスワール流制御弁であってもよい。また、実施例1、2ではインジェクタ(燃料噴射弁)を2個配備した場合を例示しているが、もちろん3個以上としてもよい。   In the above embodiment, the case where the tumble flow control valve 25 is employed as the intake flow control means to form a tumble flow (vertical vortex flow) in the combustion chamber 4 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the intake flow control means may be a swirl flow control valve that forms a swirl flow (lateral vortex flow). In the first and second embodiments, the case where two injectors (fuel injection valves) are provided is illustrated, but of course, three or more injectors may be used.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

実施例1に係る吸気流制御装置が適用されている内燃機関1Aの概略を模式的に示した図である。1 is a diagram schematically illustrating an outline of an internal combustion engine 1A to which an intake air flow control device according to a first embodiment is applied. FIG. 吸気ポートに配置したタンブル流制御弁の弁体の回動角度とインジェクタの噴霧方向との関係を説明するための模式図であり、(A)は強いタンブル流を形成するときの状態を模式的に示し、(B)は中程度のタンブル流を形成するときの状態を模式的に示している。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the rotation angle of the valve body of the tumble flow control valve arrange | positioned at the intake port, and the spray direction of an injector, (A) is a model when forming a strong tumble flow (B) schematically shows a state when a medium tumble flow is formed. ECUによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the routine performed by ECU. 実施例2に係る吸気流制御装置が適用されている内燃機関1Bの概略を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the outline of the internal combustion engine 1B to which the intake flow control apparatus which concerns on Example 2 is applied. 合流噴霧方向の範囲について示した図である。It is the figure shown about the range of the merging spray direction. 弁体26の回動角度θと目標燃料割合との関係例を示した図である。It is the figure which showed the example of relationship between rotation angle (theta) of the valve body 26, and a target fuel ratio. ECUによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the routine performed by ECU. 実施例3に係る吸気流制御装置が適用されている内燃機関1Cの概略を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the outline of 1 C of internal combustion engines with which the intake air flow control apparatus which concerns on Example 3 is applied. 弁体の回動角度とインジェクタの燃料噴霧角との関係について示した図である。It is the figure shown about the relationship between the rotation angle of a valve body, and the fuel spray angle of an injector. インジェクタの噴射方向変更構造として採用できる構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the structure which can be employ | adopted as an injection direction change structure of an injector. 図10(A)で示す噴霧角が異なる2個の噴孔を有するインジェクタのECUによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the routine performed by ECU of the injector which has two nozzle holes from which the spray angle shown in FIG. 10 (A) differs.

符号の説明Explanation of symbols

1(1A,1B,1C) 内燃機関
6(6A,6B,6C) ECU(制御手段)
10 吸気通路
20 燃料噴射系
25 タンブル流制御弁(吸気流制御手段)
26 弁体
30 第1のインジェクタ(燃料噴射弁)
40 第2のインジェクタ(燃料噴射弁)
AR 吸気流
TS タンブル流
1 (1A, 1B, 1C) Internal combustion engine 6 (6A, 6B, 6C) ECU (control means)
10 intake passage 20 fuel injection system 25 tumble flow control valve (intake flow control means)
26 Valve body 30 First injector (fuel injection valve)
40 Second injector (fuel injection valve)
AR intake flow TS tumble flow

Claims (5)

吸気通路に燃料の噴霧方向を変更可能とした燃料噴射手段を備えている内燃機関の吸気流制御装置であって、
前記燃料噴射手段が燃料噴射する位置より上流で、弁体を開閉制御して前記吸気通路内を流れる吸気流を調整する吸気流制御手段と、
前記弁体の開度に応じて前記燃料噴射手段を制御して、燃料の噴霧方向が前記吸気流制御手段で調整された吸気流に沿う向きとなるように変更し、前記吸気流を強化する制御手段とを、更に備えていることを特徴とする内燃機関の吸気流制御装置。
An intake air flow control device for an internal combustion engine comprising a fuel injection means capable of changing a fuel spray direction in an intake passage,
An intake flow control means for adjusting an intake flow flowing in the intake passage by controlling opening and closing of a valve body upstream of a position where the fuel injection means injects the fuel;
The fuel injection means is controlled in accordance with the opening of the valve body, and the fuel spray direction is changed to be along the intake flow adjusted by the intake flow control means, thereby strengthening the intake flow. An intake flow control device for an internal combustion engine, further comprising a control means.
前記燃料噴射手段は燃料の噴霧方向が互いに異なるように搭載した複数の燃料噴射弁を含み、
前記制御手段は、前記吸気流制御手段の前記弁体の開度に応じて、前記複数の燃料噴射弁からいずれかを選択して燃料を噴射させる、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気流制御装置。
The fuel injection means includes a plurality of fuel injection valves mounted so that fuel spray directions are different from each other,
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit selects one of the plurality of fuel injection valves and injects fuel according to an opening degree of the valve body of the intake flow control unit. An intake air flow control device for an internal combustion engine.
前記燃料噴射手段は燃料の噴霧方向が互いに異なるように搭載した複数の燃料噴射弁を含み、
前記制御手段は、前記吸気流制御手段の前記弁体の開度に応じて、前記複数の燃料噴射弁の燃料噴射割合を変更して燃料を噴射させる、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気流制御装置。
The fuel injection means includes a plurality of fuel injection valves mounted so that fuel spray directions are different from each other,
The said control means changes the fuel-injection ratio of these fuel injection valves according to the opening degree of the said valve body of the said intake flow control means, and injects a fuel, It is characterized by the above-mentioned. An intake air flow control device for an internal combustion engine.
前記燃料噴射手段は、単独の燃料噴射弁に設けた燃料の噴霧方向を可変とする噴射方向変更構造を含み、
前記制御手段は、前記吸気流制御手段の前記弁体の開度に応じて、前記噴射方向変更構造を制御して燃料を噴射させる、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気流制御装置。
The fuel injection means includes an injection direction changing structure for changing a fuel spray direction provided in a single fuel injection valve,
2. The intake of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit controls the injection direction changing structure to inject fuel according to an opening degree of the valve body of the intake flow control unit. Flow control device.
前記燃料噴射方向変更構造には、噴射向きが異なる複数種の噴孔を有する燃料噴射弁のノズルボディ構造、又はハウジングの搭載角度を変更する燃料噴射弁の回動構造を含む、ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の吸気流制御装置。 The fuel injection direction changing structure includes a fuel injection valve nozzle body structure having a plurality of types of injection holes having different injection directions, or a fuel injection valve turning structure for changing a housing mounting angle. The intake flow control device for an internal combustion engine according to claim 4.
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