JP2009138568A - Internal combustion engine - Google Patents

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裕史 ▲吉▼村
Yasushi Yoshimura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine capable of improving anti-knocking performance of an engine while maintaining an output torque of the engine. <P>SOLUTION: The internal combustion engine 1 has a port fuel injection valve 65 for injecting the fuel at an intake port 4, and a cylinder fuel injection valve 66 for injecting the fuel in a cylinder 2. In the internal combustion engine 1, an octane number of the fuel injected from the port fuel injection valve 65 is set to be higher than the octane number of the fuel injected from the cylinder fuel injection valve 66. When a volumetric efficiency is decreased in a high load operation of the engine, a fuel injection amount of the port fuel injection valve 65 is decreased and the octane number of the fuel injected from the cylinder fuel injection valve 66 is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関に関し、さらに詳しくは、エンジンの出力トルクを維持しつつエンジンの耐ノック性能を向上させ得る内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly, to an internal combustion engine that can improve engine knock resistance while maintaining the output torque of the engine.

近年の内燃機関では、低オクタン価燃料が筒内噴射され、高オクタン価燃料がポート噴射される構成が採用されている。かかる構成では、筒内噴射のみが行われる構成と比較して、点火時期の調整が容易となり、エンジンの耐ノック性能が向上する。   In recent internal combustion engines, a configuration in which low-octane fuel is injected into a cylinder and high-octane fuel is port-injected is employed. In such a configuration, the ignition timing can be easily adjusted and the engine anti-knock performance is improved as compared with a configuration in which only in-cylinder injection is performed.

このような構成を採用する内燃機関として、特許文献1に記載される技術が知られている。従来の内燃機関(内燃機関の燃料噴射制御装置)は、内燃機関への燃料供給手段として、同機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁とを有し、それら各燃料噴射弁による燃料噴射態様を当該機関の運転状態に応じて制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料の性状に基づいて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量と前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量との比率を変更する比率変更手段を備えることを特徴とする。   As an internal combustion engine that employs such a configuration, a technique described in Patent Document 1 is known. A conventional internal combustion engine (a fuel injection control device for an internal combustion engine) includes an intake passage fuel injection valve that injects fuel into an intake passage of the engine as fuel supply means to the internal combustion engine, and a fuel in a combustion chamber of the engine. A fuel injection control device for an internal combustion engine that controls the fuel injection mode of each fuel injection valve in accordance with the operating state of the engine. And a ratio changing means for changing a ratio between the fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve and the fuel injection amount from the intake passage fuel injection valve.

特開2005−127192号公報JP 2005-127192 A

この発明は、エンジンの出力トルクを維持しつつエンジンの耐ノック性能を向上させ得る内燃機関を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can improve the engine knock resistance while maintaining the output torque of the engine.

上記目的を達成するため、この発明にかかる内燃機関は、吸気ポートにて燃料を噴射するポート燃料噴射弁と、シリンダ内にて燃料を噴射する筒内燃料噴射弁とを有すると共に、前記ポート燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価が前記筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価よりも高く設定される内燃機関であって、エンジンの高負荷運転時にて体積効率が低下したときに、前記ポート燃料噴射弁の燃料噴射量が減量されると共に、前記筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価が増加されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an internal combustion engine according to the present invention includes a port fuel injection valve that injects fuel at an intake port and an in-cylinder fuel injection valve that injects fuel within a cylinder. An internal combustion engine in which the octane number of the fuel injected from the injection valve is set higher than the octane number of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve, and when the volumetric efficiency decreases during high load operation of the engine, The fuel injection amount of the port fuel injection valve is reduced, and the octane number of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve is increased.

この内燃機関では、エンジンの高負荷運転時にて体積効率が低下したときに、(a)ポート燃料噴射弁の燃料噴射量が減量されると共に、(b)筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価が増加される。これにより、(a)エンジンの体積効率が増加してエンジンの出力トルクが向上する利点があり、また、(b)トレースノック点Dが遅角側に移行してエンジンの耐ノック性能が向上する利点がある。   In this internal combustion engine, when the volumetric efficiency decreases during high-load operation of the engine, (a) the fuel injection amount of the port fuel injection valve is reduced, and (b) the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve. The octane number of is increased. As a result, (a) the volumetric efficiency of the engine is increased and the output torque of the engine is improved, and (b) the trace knock point D is shifted to the retard side to improve the knock resistance performance of the engine. There are advantages.

また、この発明にかかる内燃機関では、前記ポート燃料噴射弁に燃料を供給する第一燃料通路と、前記筒内燃料噴射弁に燃料を供給する第二燃料通路と、前記第一燃料通路および前記第二燃料通路を繋ぐ連通路とを有し、且つ、前記第一燃料通路の燃料が前記連通路を介して前記第二燃料通路に導入されることにより、前記第二燃料通路の燃料のオクタン価が変更される。   In the internal combustion engine according to the present invention, a first fuel passage for supplying fuel to the port fuel injection valve, a second fuel passage for supplying fuel to the in-cylinder fuel injection valve, the first fuel passage, A communication passage connecting the second fuel passages, and the fuel in the first fuel passage is introduced into the second fuel passage through the communication passage, whereby the octane number of the fuel in the second fuel passage is Is changed.

この内燃機関では、ポート燃料噴射弁に供給される燃料(高オクタン価燃料)が流用されることにより、筒内燃料噴射弁に供給される燃料(低オクタン価燃料)のオクタン価が変更される。これにより、筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価を増加させる手段(オクタン価変更手段)が簡易に構成される利点がある。   In this internal combustion engine, the octane number of the fuel (low octane number fuel) supplied to the in-cylinder fuel injection valve is changed by diverting the fuel (high octane number fuel) supplied to the port fuel injection valve. Thereby, there exists an advantage by which the means (octane number change means) which increases the octane number of the fuel injected from a cylinder fuel injection valve is comprised simply.

また、この発明にかかる内燃機関では、前記連通路に流量制御弁が配置されると共に前記第一燃料通路の燃料が前記第二燃料通路の燃料よりも高圧に設定され、且つ、前記流量制御弁の開度制御により、前記第二燃料通路の燃料のオクタン価が調整される。   In the internal combustion engine according to the present invention, a flow control valve is disposed in the communication passage, the fuel in the first fuel passage is set at a higher pressure than the fuel in the second fuel passage, and the flow control valve By controlling the opening degree, the octane number of the fuel in the second fuel passage is adjusted.

この内燃機関では、筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価を調整する手段(オクタン価変更手段)が簡易に構成される利点がある。   This internal combustion engine has an advantage that the means for adjusting the octane number of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve (octane number changing means) is simply configured.

この発明にかかる内燃機関では、エンジンの高負荷運転時にて体積効率が低下したときに、(a)ポート燃料噴射弁の燃料噴射量が減量されると共に、(b)筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価が増加される。これにより、(a)エンジンの体積効率が増加してエンジンの出力トルクが向上する利点があり、また、(b)トレースノック点Dが遅角側に移行してエンジンの耐ノック性能が向上する利点がある。   In the internal combustion engine according to the present invention, (a) the fuel injection amount of the port fuel injection valve is reduced and (b) the injection from the in-cylinder fuel injection valve when the volumetric efficiency decreases during high-load operation of the engine. The octane number of the generated fuel is increased. As a result, (a) there is an advantage that the volume efficiency of the engine is increased and the output torque of the engine is improved, and (b) the trace knock point D is shifted to the retarded side, and the knock resistance performance of the engine is improved. There are advantages.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Further, the constituent elements of this embodiment include those that can be replaced while maintaining the identity of the invention and that are obvious for replacement. In addition, a plurality of modifications described in this embodiment can be arbitrarily combined within a range obvious to those skilled in the art.

図1は、この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。図2〜図7は、図1に記載した内燃機関の作用を示すフローチャート(図2)および説明図(図3〜図7)である。   FIG. 1 is a block diagram showing an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 2 to 7 are a flowchart (FIG. 2) and an explanatory diagram (FIGS. 3 to 7) showing the operation of the internal combustion engine shown in FIG.

[内燃機関]
この内燃機関1は、例えば、4サイクルガソリンエンジンに適用される。内燃機関1は、シリンダ(シリンダボア)2と、シリンダ2内に往復可能に収容されるピストン3と、シリンダ2に連結される吸気ポート4および排気ポート5と、吸気ポート4を開閉する吸気バルブ41ならびに排気ポート5を開閉する排気バルブ51と、燃料を供給する燃料供給系6と、シリンダ2内の燃料に点火する点火プラグ7とを有する(図1参照)。
[Internal combustion engine]
The internal combustion engine 1 is applied to, for example, a four-cycle gasoline engine. The internal combustion engine 1 includes a cylinder (cylinder bore) 2, a piston 3 reciprocally accommodated in the cylinder 2, an intake port 4 and an exhaust port 5 connected to the cylinder 2, and an intake valve 41 that opens and closes the intake port 4. In addition, an exhaust valve 51 that opens and closes the exhaust port 5, a fuel supply system 6 that supplies fuel, and an ignition plug 7 that ignites the fuel in the cylinder 2 (see FIG. 1).

エンジン稼働時には、まず、ピストン3が下降すると共に吸気バルブ41が開弁されて、吸気が吸気ポート4からシリンダ2(燃焼室)内に吸入される(吸気行程)。このとき、燃料供給系6により吸気に燃料が噴射されて、混合気が形成される。次に、ピストン3が上昇してシリンダ2内の吸気が圧縮される(圧縮行程)。次に、混合気が点火プラグ7により点火されてシリンダ2内で燃焼し(燃焼行程)、その燃焼エネルギーによりピストン3が駆動されてシリンダ2内を往復運動する。そして、このピストン3の往復運動がクランクシャフト(図示省略)の回転運動に変換されて動力が発生する。その後に、ピストン3が上昇すると共に排気バルブ51が開放されて、シリンダ2内の燃焼ガスが排気ポート5から外部に排出される(排気行程)。   When the engine is operating, first, the piston 3 is lowered and the intake valve 41 is opened, and intake air is drawn into the cylinder 2 (combustion chamber) from the intake port 4 (intake stroke). At this time, fuel is injected into the intake air by the fuel supply system 6 to form an air-fuel mixture. Next, the piston 3 rises and the intake air in the cylinder 2 is compressed (compression stroke). Next, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 7 and burned in the cylinder 2 (combustion stroke), and the piston 3 is driven by the combustion energy to reciprocate in the cylinder 2. The reciprocating motion of the piston 3 is converted into the rotational motion of a crankshaft (not shown) to generate power. Thereafter, the piston 3 rises and the exhaust valve 51 is opened, so that the combustion gas in the cylinder 2 is discharged to the outside from the exhaust port 5 (exhaust stroke).

[燃料供給系]
また、この内燃機関1では、燃料供給系6が、第一燃料タンク61および第二燃料タンク62と、第一フィードポンプ63および第二フィードポンプ64と、ポート燃料噴射弁65および筒内燃料噴射弁66と、燃料通路67と、高圧ポンプ68とを有する(図1参照)。
[Fuel supply system]
In the internal combustion engine 1, the fuel supply system 6 includes a first fuel tank 61 and a second fuel tank 62, a first feed pump 63 and a second feed pump 64, a port fuel injection valve 65 and an in-cylinder fuel injection. It has a valve 66, a fuel passage 67, and a high-pressure pump 68 (see FIG. 1).

第一燃料タンク61および第二燃料タンク62は、燃料を貯蔵するためのタンクである。また、第一燃料タンク61および第二燃料タンク62には、相互に異なるオクタン価を有する燃料(高オクタン価燃料および低オクタン価燃料)がそれぞれ貯蔵される。具体的には、第一燃料タンク61に高オクタン価燃料が貯蔵され、第二燃料タンク62に低オクタン価燃料が貯蔵される。第一フィードポンプ63は、第一燃料タンク61内の燃料を汲み上げるポンプであり、第二フィードポンプ64は、第一燃料タンク61内の燃料を汲み上げるポンプである。また、第一フィードポンプ63の出口圧は、第二フィードポンプ64の出口圧よりも高く設定されている。ポート燃料噴射弁65および筒内燃料噴射弁66は、燃料を噴射するためのインジェクタである。具体的には、ポート燃料噴射弁65が吸気ポート4内にて燃料を噴射する(吸気ポートインジェクタ)。また、筒内燃料噴射弁66がシリンダ2内にて燃料を噴射する(筒内インジェクタ)。   The first fuel tank 61 and the second fuel tank 62 are tanks for storing fuel. The first fuel tank 61 and the second fuel tank 62 store fuels having different octane numbers (high octane fuel and low octane fuel), respectively. Specifically, high octane fuel is stored in the first fuel tank 61, and low octane fuel is stored in the second fuel tank 62. The first feed pump 63 is a pump that pumps up the fuel in the first fuel tank 61, and the second feed pump 64 is a pump that pumps up the fuel in the first fuel tank 61. The outlet pressure of the first feed pump 63 is set higher than the outlet pressure of the second feed pump 64. The port fuel injection valve 65 and the in-cylinder fuel injection valve 66 are injectors for injecting fuel. Specifically, the port fuel injection valve 65 injects fuel in the intake port 4 (intake port injector). In-cylinder fuel injection valve 66 injects fuel in cylinder 2 (in-cylinder injector).

燃料通路67は、第一燃料通路671および第二燃料通路672により構成される。この燃料通路67では、第一燃料通路671が第一フィードポンプ63およびポート燃料噴射弁65を接続し、第二燃料通路672が第二フィードポンプ64および筒内燃料噴射弁66を接続する。また、第一燃料通路671と第二燃料通路672とが連通路673を介して連通する。また、連通路673には、流量制御弁674が配置される。この流量制御弁674は、連通路673における燃料の流量を調整する。高圧ポンプ68は、第二燃料通路672上に配置されて、筒内燃料噴射弁66に供給される燃料を昇圧する。   The fuel passage 67 includes a first fuel passage 671 and a second fuel passage 672. In the fuel passage 67, the first fuel passage 671 connects the first feed pump 63 and the port fuel injection valve 65, and the second fuel passage 672 connects the second feed pump 64 and the in-cylinder fuel injection valve 66. Further, the first fuel passage 671 and the second fuel passage 672 communicate with each other through the communication passage 673. A flow rate control valve 674 is disposed in the communication path 673. The flow control valve 674 adjusts the flow rate of fuel in the communication passage 673. The high pressure pump 68 is disposed on the second fuel passage 672 and boosts the fuel supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66.

この燃料供給系6では、(1)流量制御弁674が閉止状態にある場合には、連通路673に燃料が流れないため、第一燃料通路671と第二燃料通路672とが相互に独立している(図6参照)。したがって、ポート燃料噴射弁65には、第一燃料タンク61内の高オクタン価燃料のみが供給され、筒内燃料噴射弁66には、第二燃料タンク62内の低オクタン価燃料のみが供給される。具体的には、まず、第一燃料タンク61内の高オクタン価燃料が第一フィードポンプ63により汲み上げられ、第一燃料通路671を介してポート燃料噴射弁65に供給される。そして、この高オクタン価燃料がポート燃料噴射弁65から吸気ポート4内に噴射される。また、第二燃料タンク62内の低オクタン価燃料が第二フィードポンプ64により汲み上げられ、第二燃料通路672を介して筒内燃料噴射弁66に供給される。このとき、低オクタン価燃料が高圧ポンプ68により昇圧されて筒内燃料噴射弁66に供給される。これは、第二フィードポンプ64の出口圧が低く設定されているためである。そして、この低オクタン価燃料が筒内燃料噴射弁66からシリンダ2内に噴射される。これにより、吸気ポート4内には、高オクタン価燃料が噴射され、シリンダ2内には、低オクタン価燃料が噴射される。   In this fuel supply system 6, (1) when the flow control valve 674 is in the closed state, fuel does not flow through the communication passage 673, so the first fuel passage 671 and the second fuel passage 672 are independent of each other. (See FIG. 6). Therefore, only the high octane number fuel in the first fuel tank 61 is supplied to the port fuel injection valve 65, and only the low octane number fuel in the second fuel tank 62 is supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66. Specifically, first, the high octane fuel in the first fuel tank 61 is pumped up by the first feed pump 63 and supplied to the port fuel injection valve 65 through the first fuel passage 671. Then, this high octane fuel is injected from the port fuel injection valve 65 into the intake port 4. The low-octane fuel in the second fuel tank 62 is pumped up by the second feed pump 64 and supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66 through the second fuel passage 672. At this time, the low-octane fuel is boosted by the high-pressure pump 68 and supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66. This is because the outlet pressure of the second feed pump 64 is set low. The low octane fuel is injected into the cylinder 2 from the in-cylinder fuel injection valve 66. As a result, high octane fuel is injected into the intake port 4 and low octane fuel is injected into the cylinder 2.

また、(2)流量制御弁674が開放状態にある場合には、第一フィードポンプ63の出口圧が第二フィードポンプ64の出口圧よりも高いため、第一燃料通路671の高オクタン価燃料が連通路673を通って第二燃料通路672に流入する(図7参照)。したがって、筒内燃料噴射弁66には、第一燃料通路671の高オクタン価燃料と第二燃料通路672の低オクタン価燃料との混合燃料が供給される。また、このとき、流量制御弁674の開度制御により、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との混合比が調整される。これにより、筒内燃料噴射弁66に供給される燃料のオクタン価が制御される。なお、ポート燃料噴射弁65には、第一燃料通路671を介して高オクタン価燃料のみが供給される。   Also, (2) when the flow control valve 674 is in the open state, the outlet pressure of the first feed pump 63 is higher than the outlet pressure of the second feed pump 64, so that the high-octane fuel in the first fuel passage 671 is high. It flows into the second fuel passage 672 through the communication passage 673 (see FIG. 7). Accordingly, the in-cylinder fuel injection valve 66 is supplied with a mixed fuel of the high octane fuel in the first fuel passage 671 and the low octane fuel in the second fuel passage 672. At this time, the opening ratio of the flow rate control valve 674 adjusts the mixing ratio of the high-octane fuel and the low-octane fuel. Thereby, the octane number of the fuel supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66 is controlled. Note that only high octane fuel is supplied to the port fuel injection valve 65 via the first fuel passage 671.

[燃料噴射態様とエンジン特性との関係]
一般に、内燃機関では、エンジン特性(点火時期および出力トルク)が燃料噴射の態様に応じて次のように変化する(図3参照)。なお、図3において、点A〜点Dは、トレースノック点を示している。
[Relationship between fuel injection mode and engine characteristics]
Generally, in an internal combustion engine, engine characteristics (ignition timing and output torque) change as follows according to the mode of fuel injection (see FIG. 3). In FIG. 3, points A to D indicate trace knock points.

(1)グラフaは、筒内噴射(シリンダ内での燃料噴射)のみが行われ、ポート噴射(吸気ポートでの燃料噴射)が行われない場合のエンジン特性を示している。このグラフaの構成(トレースノック点A)では、所定のオクタン価を有する燃料(例えば、低オクタン価燃料)が筒内噴射される。かかる構成では、ポート噴射のみが行われる構成と比較して、燃料の気化潜熱によりシリンダ内の空気が冷却されるため、エンジンの体積効率が向上する。   (1) Graph a shows engine characteristics when only in-cylinder injection (fuel injection in the cylinder) is performed and port injection (fuel injection at the intake port) is not performed. In the configuration of the graph a (trace knock point A), a fuel having a predetermined octane number (for example, a low octane number fuel) is injected into the cylinder. In such a configuration, the volumetric efficiency of the engine is improved because the air in the cylinder is cooled by the latent heat of vaporization of the fuel, compared to a configuration in which only port injection is performed.

(2)グラフbは、筒内噴射およびポート噴射の双方が行われる場合のエンジン特性を示している。このグラフbの構成(トレースノック点B)では、低オクタン価燃料が筒内噴射され、高オクタン価燃料がポート噴射される。かかる構成では、筒内噴射のみが行われる構成(トレースノック点A)と比較して、トレースノック点Bが進角側に移行する。したがって、点火時期の調整が容易となり、エンジンの耐ノック性能が向上する。しかしながら、かかる構成では、筒内噴射にかかる燃料噴射量が減少するため、体積効率が低下してエンジンの出力トルクが減少する。   (2) The graph b shows engine characteristics when both in-cylinder injection and port injection are performed. In the configuration of the graph b (trace knock point B), low-octane fuel is injected into the cylinder and high-octane fuel is port-injected. In such a configuration, the trace knock point B shifts to the advance side as compared with the configuration in which only in-cylinder injection is performed (trace knock point A). Therefore, the ignition timing can be easily adjusted, and the engine knock resistance is improved. However, in such a configuration, the fuel injection amount for in-cylinder injection decreases, so that the volumetric efficiency decreases and the output torque of the engine decreases.

(3)グラフcは、筒内噴射およびポート噴射の双方が行われる場合のエンジン特性を示している。このグラフcの構成(トレースノック点C)では、低オクタン価燃料が筒内噴射され、高オクタン価燃料がポート噴射される。また、グラフbの構成(トレースノック点B)と比較して、ポート噴射にかかる燃料噴射量が減量される。これにより、エンジンの体積効率が増加して、エンジンの出力トルクが向上する。しかしながら、かかる構成では、トレースノック点Cが遅角側に移行するため、エンジンの耐ノック性能が低下する。   (3) Graph c shows the engine characteristics when both in-cylinder injection and port injection are performed. In the configuration of the graph c (trace knock point C), low-octane fuel is injected into the cylinder and high-octane fuel is port-injected. Further, the fuel injection amount for the port injection is reduced as compared with the configuration of the graph b (trace knock point B). As a result, the volumetric efficiency of the engine is increased and the output torque of the engine is improved. However, in such a configuration, since the trace knock point C shifts to the retard side, the knock resistance performance of the engine decreases.

[燃料噴射制御]
そこで、この内燃機関1では、エンジンの出力トルクを維持しつつエンジンの耐ノック性能を向上させるために、次のような燃料噴射制御が行われる。すなわち、(4)筒内噴射およびポート噴射の双方が行われ、且つ、低オクタン価燃料が筒内噴射されると共に高オクタン価燃料がポート噴射される構成が採用される(図1参照)。また、高負荷運転時にてエンジンの体積効率が低下したときに、(a)ポート燃料噴射弁65の燃料噴射量が減量され、且つ、(b)筒内燃料噴射弁66から噴射される燃料のオクタン価が増加される。すると、(a)により、エンジンの体積効率が増加してエンジンの出力トルクが向上し、(b)により、トレースノック点Dが遅角側に移行して、エンジンの耐ノック性能が向上する(図3参照)。
[Fuel injection control]
Therefore, in the internal combustion engine 1, the following fuel injection control is performed in order to improve the knocking resistance performance of the engine while maintaining the output torque of the engine. That is, (4) a configuration is employed in which both in-cylinder injection and port injection are performed, and low-octane fuel is injected into the cylinder and high-octane fuel is port-injected (see FIG. 1). Further, when the volumetric efficiency of the engine is reduced during high load operation, (a) the fuel injection amount of the port fuel injection valve 65 is reduced, and (b) the amount of fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve 66 is reduced. Octane number is increased. Then, (a) increases the volumetric efficiency of the engine and improves the output torque of the engine, and (b) shifts the trace knock point D to the retarded angle side and improves the engine anti-knock performance ( (See FIG. 3).

例えば、この実施例では、以下のように燃料噴射制御が行われる。まず、内燃機関1が燃料噴射制御にかかる制御系8を有する(図1参照)。この制御系8は、ECU(Engine Control Unit)81と、各種のセンサ82、83とが設けられる(図1参照)。各種のセンサ81、82には、例えば、エンジン回転数を検出する回転数センサ82、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ83などが含まれる。この制御系8では、ECU81が各センサ81、82からの出力信号と所定の制御マップ(図4および図5参照)とに基づいて、ポート燃料噴射弁65の燃料噴射量と筒内燃料噴射弁の燃料噴射量との燃料噴射比率、流量制御弁674の開度などを制御する。   For example, in this embodiment, fuel injection control is performed as follows. First, the internal combustion engine 1 has a control system 8 for fuel injection control (see FIG. 1). The control system 8 is provided with an ECU (Engine Control Unit) 81 and various sensors 82 and 83 (see FIG. 1). The various sensors 81 and 82 include, for example, a rotational speed sensor 82 that detects the engine rotational speed, an intake air amount sensor 83 that detects the intake air amount, and the like. In this control system 8, the ECU 81 determines the fuel injection amount of the port fuel injection valve 65 and the in-cylinder fuel injection valve based on the output signals from the sensors 81 and 82 and a predetermined control map (see FIGS. 4 and 5). The fuel injection ratio with respect to the fuel injection amount, the opening degree of the flow control valve 674 and the like are controlled.

燃料噴射制御では、まず、エンジン回転数および吸入空気量が読み込まれる(ST1)(図2参照)。次に、エンジン回転数および吸入空気量に基づいて、ポート燃料噴射弁65の燃料噴射量と筒内燃料噴射弁66の燃料噴射量との燃料噴射比率が設定される(ST2)(図3参照)。この燃料噴射比率は、所定の制御マップに基づいて決定される(図4参照)。例えば、この実施例では、エンジン回転数が高い領域(高負荷運転領域)にて、吸入空気量が所定の閾値(グラフd)を基準として減少側に変化したときに、エンジンの体積効率が低下したと判断される。そこで、この場合には、ポート噴射比率が小さく設定されて、ポート燃料噴射弁65の燃料噴射量が減量される。これにより、エンジンの体積効率が増加してエンジンの出力トルクが向上する。   In the fuel injection control, first, the engine speed and the intake air amount are read (ST1) (see FIG. 2). Next, a fuel injection ratio between the fuel injection amount of the port fuel injection valve 65 and the fuel injection amount of the in-cylinder fuel injection valve 66 is set based on the engine speed and the intake air amount (ST2) (see FIG. 3). ). The fuel injection ratio is determined based on a predetermined control map (see FIG. 4). For example, in this embodiment, the volumetric efficiency of the engine decreases when the intake air amount changes to a decreasing side with reference to a predetermined threshold (graph d) in a region where the engine speed is high (high load operation region). It is judged that Therefore, in this case, the port injection ratio is set small, and the fuel injection amount of the port fuel injection valve 65 is reduced. Thereby, the volumetric efficiency of the engine is increased and the output torque of the engine is improved.

次に、エンジン回転数および吸入空気量に基づいて、流量制御弁674の開度が設定される(ST3)。この流量制御弁674の開度は、所定の制御マップに基づいて決定される(図5参照)。例えば、この実施例では、エンジン回転数が高く且つ吸入空気量が所定の閾値(グラフe)よりも大きい領域にて、流量制御弁674が開放される。すると、第一燃料通路671の高オクタン価燃料が連通路673を通って第二燃料通路672側に流入して、第二燃料通路672の低オクタン価燃料と混合される。これにより、筒内燃料噴射弁66に供給される燃料のオクタン価が増加して、エンジンの耐ノック性能が向上する。また、この領域では、吸入空気量に応じて流量制御弁674の開度制御が行われる。具体的には、吸入空気量が増加するほど流量制御弁674の開度が大きく設定される。これにより、筒内燃料噴射弁66に供給される燃料のオクタン価が適正化されて、エンジンの耐ノック性能が効率的に向上する。これらにより、エンジンの燃焼性および運転性が向上する。   Next, the opening degree of the flow control valve 674 is set based on the engine speed and the intake air amount (ST3). The opening degree of the flow control valve 674 is determined based on a predetermined control map (see FIG. 5). For example, in this embodiment, the flow control valve 674 is opened in a region where the engine speed is high and the intake air amount is larger than a predetermined threshold (graph e). Then, the high octane fuel in the first fuel passage 671 flows into the second fuel passage 672 through the communication passage 673 and is mixed with the low octane fuel in the second fuel passage 672. Thereby, the octane number of the fuel supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66 is increased, and the engine anti-knock performance is improved. In this region, the opening degree of the flow control valve 674 is controlled according to the intake air amount. Specifically, the opening degree of the flow control valve 674 is set larger as the intake air amount increases. As a result, the octane number of the fuel supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66 is optimized, and the engine anti-knock performance is efficiently improved. These improve the combustibility and operability of the engine.

[効果]
以上説明したように、この内燃機関1では、エンジンの高負荷運転時にて体積効率が低下したときに、(a)ポート燃料噴射弁65の燃料噴射量が減量されると共に、(b)筒内燃料噴射弁66から噴射される燃料のオクタン価が増加される。これにより、(a)エンジンの体積効率が増加してエンジンの出力トルクが向上する利点があり、また、(b)トレースノック点Dが遅角側に移行してエンジンの耐ノック性能が向上する利点がある(図3参照)。
[effect]
As described above, in the internal combustion engine 1, when the volumetric efficiency is reduced during high-load operation of the engine, (a) the fuel injection amount of the port fuel injection valve 65 is reduced, and (b) in-cylinder The octane number of the fuel injected from the fuel injection valve 66 is increased. As a result, (a) there is an advantage that the volume efficiency of the engine is increased and the output torque of the engine is improved, and (b) the trace knock point D is shifted to the retarded side, and the knock resistance performance of the engine is improved. There are advantages (see FIG. 3).

[付加的事項]
また、この内燃機関1では、ポート燃料噴射弁65に燃料を供給する第一燃料通路671と、筒内燃料噴射弁66に燃料を供給する第二燃料通路672と、第一燃料通路671および第二燃料通路672を繋ぐ連通路673とが設けられる(図1参照)。そして、第一燃料通路671の燃料(高オクタン価燃料)が連通路673を介して第二燃料通路672に導入されることにより、第二燃料通路672の燃料(低オクタン価燃料)のオクタン価が変更される(図7参照)。すなわち、ポート燃料噴射弁65に供給される燃料(高オクタン価燃料)が流用されることにより、筒内燃料噴射弁66に供給される燃料(低オクタン価燃料)のオクタン価が変更される。これにより、筒内燃料噴射弁66から噴射される燃料のオクタン価を増加させる手段(オクタン価変更手段)が簡易に構成される利点がある。
[Additional matters]
In the internal combustion engine 1, the first fuel passage 671 that supplies fuel to the port fuel injection valve 65, the second fuel passage 672 that supplies fuel to the in-cylinder fuel injection valve 66, the first fuel passage 671, A communication passage 673 connecting the two fuel passages 672 is provided (see FIG. 1). The fuel in the first fuel passage 671 (high-octane fuel) is introduced into the second fuel passage 672 via the communication passage 673, whereby the octane number of the fuel (low-octane fuel) in the second fuel passage 672 is changed. (See FIG. 7). That is, by diverting the fuel (high octane number fuel) supplied to the port fuel injection valve 65, the octane number of the fuel (low octane number fuel) supplied to the in-cylinder fuel injection valve 66 is changed. Thus, there is an advantage that the means for increasing the octane number of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve 66 (octane number changing means) is simply configured.

また、上記の構成では、連通路673に流量制御弁674が配置されると共に第一燃料通路671の燃料が第二燃料通路672の燃料よりも高圧に設定される(図7参照)。そして、流量制御弁674の開度制御により、第二燃料通路672の燃料のオクタン価が調整される。これにより、筒内燃料噴射弁66から噴射される燃料のオクタン価を調整する手段(オクタン価変更手段)が簡易に構成される利点がある。   In the above configuration, the flow rate control valve 674 is disposed in the communication passage 673, and the fuel in the first fuel passage 671 is set at a higher pressure than the fuel in the second fuel passage 672 (see FIG. 7). Then, the octane number of the fuel in the second fuel passage 672 is adjusted by controlling the opening degree of the flow control valve 674. Thereby, there exists an advantage by which the means (octane number change means) which adjusts the octane number of the fuel injected from the cylinder fuel injection valve 66 is comprised simply.

なお、この実施例では、第一燃料タンク61に高オクタン価燃料が貯蔵され、第二燃料タンク62に低オクタン価燃料が貯蔵される(図1参照)。そして、第一燃料タンク61から第一燃料通路671に高オクタン価燃料が供給され、第二燃料タンク62から第二燃料通路672に低オクタン価燃料が供給される。かかる構成では、第一燃料タンク61および第二燃料タンク62に対してそれぞれ燃料が補給されても良いし、ガソリンを高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分留する分留器(図示省略)が用いられて、各燃料タンク61、62に燃料がそれぞれ補給されても良い。   In this embodiment, high-octane fuel is stored in the first fuel tank 61, and low-octane fuel is stored in the second fuel tank 62 (see FIG. 1). The high-octane fuel is supplied from the first fuel tank 61 to the first fuel passage 671, and the low-octane fuel is supplied from the second fuel tank 62 to the second fuel passage 672. In such a configuration, the first fuel tank 61 and the second fuel tank 62 may be replenished with fuel, respectively, and a fractionator (not shown) that fractionates gasoline into high-octane fuel and low-octane fuel. The fuel tanks 61 and 62 may be replenished with fuel.

以上のように、この発明にかかる内燃機関は、エンジンの出力トルクを維持しつつエンジンの耐ノック性能を向上させ得る点で有用である。   As described above, the internal combustion engine according to the present invention is useful in that it can improve the knock resistance of the engine while maintaining the output torque of the engine.

この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1に記載した内燃機関の作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of the internal combustion engine described in FIG. 図1に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of the internal combustion engine described in FIG. 図1に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of the internal combustion engine described in FIG. 図1に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of the internal combustion engine described in FIG. 図1に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of the internal combustion engine described in FIG. 図1に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of the internal combustion engine described in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 シリンダ
3 ピストン
4 吸気ポート
41 吸気バルブ
5 排気ポート
51 排気バルブ
6 燃料供給系
61 第一燃料タンク
62 第二燃料タンク
63 第一フィードポンプ
64 第二フィードポンプ
65 ポート燃料噴射弁
66 筒内燃料噴射弁
67 燃料通路
671 第一燃料通路
672 第二燃料通路
673 連通路
674 流量制御弁
68 高圧ポンプ
7 点火プラグ
8 制御系
81 ECU
82 回転数センサ
83 吸入空気量センサ
Reference Signs List 1 internal combustion engine 2 cylinder 3 piston 4 intake port 41 intake valve 5 exhaust port 51 exhaust valve 6 fuel supply system 61 first fuel tank 62 second fuel tank 63 first feed pump 64 second feed pump 65 port fuel injection valve 66 cylinder Inner fuel injection valve 67 Fuel passage 671 First fuel passage 672 Second fuel passage 673 Communication passage 674 Flow control valve 68 High-pressure pump 7 Spark plug 8 Control system 81 ECU
82 Rotational speed sensor 83 Intake air amount sensor

Claims (3)

吸気ポートにて燃料を噴射するポート燃料噴射弁と、シリンダ内にて燃料を噴射する筒内燃料噴射弁とを有すると共に、前記ポート燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価が前記筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価よりも高く設定される内燃機関であって、
エンジンの高負荷運転時にて体積効率が低下したときに、前記ポート燃料噴射弁の燃料噴射量が減量されると共に、前記筒内燃料噴射弁から噴射される燃料のオクタン価が増加されることを特徴とする内燃機関。
The fuel injection valve has a port fuel injection valve that injects fuel at the intake port, and an in-cylinder fuel injection valve that injects fuel in the cylinder. An internal combustion engine set higher than the octane number of fuel injected from a valve,
When the volumetric efficiency decreases during high-load operation of the engine, the fuel injection amount of the port fuel injection valve is reduced and the octane number of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve is increased. An internal combustion engine.
前記ポート燃料噴射弁に燃料を供給する第一燃料通路と、前記筒内燃料噴射弁に燃料を供給する第二燃料通路と、前記第一燃料通路および前記第二燃料通路を繋ぐ連通路とを有し、且つ、前記第一燃料通路の燃料が前記連通路を介して前記第二燃料通路に導入されることにより、前記第二燃料通路の燃料のオクタン価が変更される請求項1に記載の内燃機関。   A first fuel passage for supplying fuel to the port fuel injection valve; a second fuel passage for supplying fuel to the in-cylinder fuel injection valve; and a communication passage connecting the first fuel passage and the second fuel passage. And the fuel in the first fuel passage is introduced into the second fuel passage through the communication passage, whereby the octane number of the fuel in the second fuel passage is changed. Internal combustion engine. 前記連通路に流量制御弁が配置されると共に前記第一燃料通路の燃料が前記第二燃料通路の燃料よりも高圧に設定され、且つ、前記流量制御弁の開度制御により、前記第二燃料通路の燃料のオクタン価が調整される請求項2に記載の内燃機関。   A flow control valve is disposed in the communication passage, the fuel in the first fuel passage is set at a higher pressure than the fuel in the second fuel passage, and the second fuel is controlled by opening control of the flow control valve. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the octane number of the fuel in the passage is adjusted.
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