JP2010024994A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポート噴射式の内燃機関に関するものであり、特に、ツインインジェクタ式の内燃機関に関するものである。 The present invention relates to a port injection type internal combustion engine, and more particularly, to a twin injector type internal combustion engine.
従来、気筒毎に設けられた2個の吸気弁と、これらに対応する2個の吸気ポートと、2個の吸気ポートのそれぞれに装着された2個の燃料噴射弁とを備えたエンジンの吸気装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このエンジンの吸気装置では、2個の吸気弁を所定時間毎に交互に開弁動作させており、このとき、他方の吸気ポートへの燃料の溜まりを防止すべく、開弁動作を行う吸気弁側の燃料噴射弁のみから燃料を噴射している。 Conventionally, an intake air of an engine provided with two intake valves provided for each cylinder, two intake ports corresponding thereto, and two fuel injection valves mounted on each of the two intake ports An apparatus is known (see, for example, Patent Document 1). In the intake device of this engine, the two intake valves are alternately opened every predetermined time, and at this time, the intake valve that performs the valve opening operation to prevent fuel accumulation in the other intake port Fuel is injected only from the fuel injection valve on the side.
ところで、従来のエンジンの吸気装置によれば、開弁動作を行う吸気弁側の燃料噴射弁から燃料を噴射しているが、吸気弁の開弁時期および燃料噴射弁の燃料噴射時期については開示されていない。つまり、一方の吸気弁が閉弁し、他方の吸気弁が開弁している場合、すなわち、2つの吸気弁が所定時間毎に交互に開弁動作する場合、燃料噴射弁による燃料噴射時期によっては、気筒内部に十分に燃料および空気を導入することができず、混合気の燃焼により得られるエンジントルクが低減してしまう虞がある。 By the way, according to the conventional engine intake device, fuel is injected from the fuel injection valve on the intake valve side that performs the valve opening operation. However, the valve opening timing of the intake valve and the fuel injection timing of the fuel injection valve are disclosed. It has not been. That is, when one intake valve is closed and the other intake valve is opened, that is, when the two intake valves are opened alternately every predetermined time, the fuel injection timing by the fuel injection valve In this case, fuel and air cannot be sufficiently introduced into the cylinder, and the engine torque obtained by combustion of the air-fuel mixture may be reduced.
そこで、本発明は、エンジントルクを向上させると共に、燃費効率を向上させることができる内燃機関を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can improve engine torque and fuel efficiency.
本発明の内燃機関は、燃焼室と、燃焼室に連通する2つの吸気通路と、各吸気通路を開閉自在な2つの吸気弁と、各吸気通路に向かって燃料を噴射可能な2つの燃料噴射弁と、各吸気弁を開放位置と閉塞位置との間で全開閉動作させると共に、少なくとも一方の吸気弁を閉塞位置に停止可能な吸気弁駆動手段と、吸気弁駆動手段を制御可能な吸気弁駆動制御手段と、各燃料噴射弁による燃料噴射動作を制御可能な燃料噴射制御手段と、を備え、吸気弁駆動制御手段が、一方の吸気弁を閉塞位置に停止させる一方、他方の吸気弁を全開閉動作させたとき、燃料噴射制御手段は、一方の吸気弁側における一方の燃料噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、他方の吸気弁側における他方の燃料噴射弁からの燃料噴射を他方の吸気弁の開弁期間中に実行することを特徴とする。 The internal combustion engine of the present invention includes a combustion chamber, two intake passages communicating with the combustion chamber, two intake valves that can open and close each intake passage, and two fuel injections that can inject fuel toward each intake passage. A valve, an intake valve driving means capable of fully opening and closing each intake valve between an open position and a closed position, and stopping at least one intake valve at the closed position; and an intake valve capable of controlling the intake valve drive means Drive control means and fuel injection control means capable of controlling the fuel injection operation by each fuel injection valve, and the intake valve drive control means stops one intake valve at the closed position while the other intake valve When the full opening / closing operation is performed, the fuel injection control means stops the fuel injection from one fuel injection valve on the one intake valve side and the fuel injection from the other fuel injection valve on the other intake valve side. During intake valve opening period Characterized in that row.
この場合、吸気弁駆動制御手段は、内燃機関の運転領域に基づいて吸気弁駆動手段を制御しており、運転領域が、他方の吸気弁から吸入した空気量で内燃機関を駆動可能な第1運転領域であるとき、一方の吸気弁を閉塞位置に停止させる一方、他方の吸気弁を全開閉動作させ、燃料噴射制御手段は、一方の吸気弁側における一方の燃料噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、他方の吸気弁側における他方の燃料噴射弁からの燃料噴射を、他方の吸気弁の開弁期間中に実行することが、好ましい。 In this case, the intake valve drive control means controls the intake valve drive means based on the operating region of the internal combustion engine, and the operating region can drive the internal combustion engine with the amount of air drawn from the other intake valve. When in the operation region, one intake valve is stopped at the closed position, while the other intake valve is fully opened and closed, and the fuel injection control means performs fuel injection from one fuel injection valve on one intake valve side. It is preferable that the fuel injection from the other fuel injection valve on the other intake valve side is performed during the valve opening period of the other intake valve while stopping.
また、この場合、吸気弁駆動制御手段は、運転領域が、第1運転領域に比して高負荷領域であると共に2つの吸気弁から吸入した空気量で内燃機関を駆動可能な第2運転領域であるとき、2つの吸気弁を全開閉動作させ、燃料噴射制御手段は、2つの燃料噴射弁からの燃料噴射を実行することが、好ましい。 Further, in this case, the intake valve drive control means has a second operation region in which the operation region is a high load region as compared with the first operation region and the internal combustion engine can be driven by the amount of air drawn from the two intake valves. In this case, it is preferable that the two intake valves are fully opened and closed, and the fuel injection control means executes fuel injection from the two fuel injection valves.
また、この場合、吸気弁駆動手段は、少なくとも一方の吸気弁を半開放位置と閉塞位置との間で半開閉動作可能な構成となっており、吸気弁駆動制御手段は、運転領域が第1運転領域と第2運転領域との間の第3運転領域となるとき、一方の吸気弁を半開閉動作させると共に、他方の吸気弁を全開閉動作させることが、好ましい。 Further, in this case, the intake valve driving means is configured to be capable of half-opening / closing the at least one intake valve between the half-open position and the closed position. When it becomes the third operation region between the operation region and the second operation region, it is preferable that one intake valve is half-opened / closed and the other intake valve is fully opened / closed.
また、この場合、第3運転領域において、燃料噴射制御手段が2つの燃料噴射弁から燃料噴射を実行するとき、燃料噴射制御手段は、半開閉動作する一方の吸気弁側における一方の燃料噴射弁からの燃料噴射を、一方の吸気弁の閉弁期間中に実行することが、好ましい。 Further, in this case, when the fuel injection control means executes fuel injection from the two fuel injection valves in the third operation region, the fuel injection control means has one fuel injection valve on the side of one intake valve that performs a half-opening / closing operation. It is preferable that the fuel injection from is performed during the closing period of one of the intake valves.
また、この場合、半開閉動作する一方の吸気弁側における一方の燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量は、全開閉動作する他方の吸気弁側における他方の燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量に比して少量となっていることが、好ましい。 Also, in this case, the fuel injection amount injected from one fuel injection valve on the side of one intake valve that performs a half-opening / closing operation is the fuel injection amount injected from the other fuel injection valve on the side of the other intake valve that performs a full opening / closing operation. It is preferable that the amount is smaller than the amount.
これらの場合、燃焼室内に吸入される吸入空気量を調整可能なスロットルバルブと、スロットルバルブのスロットル開度を制御可能なスロットル制御手段と、をさらに備え、スロットル制御手段は、2つの吸気弁が開閉動作を実行する第3運転領域から、一方の吸気弁が閉塞位置に停止すると共に他方の吸気弁が全開閉動作する第1運転領域へ移行するとき、スロットル開度を大きくすることが、好ましい。 In these cases, a throttle valve capable of adjusting the amount of intake air taken into the combustion chamber and throttle control means capable of controlling the throttle opening of the throttle valve are further provided, and the throttle control means includes two intake valves. It is preferable to increase the throttle opening when the third operating region in which the opening / closing operation is performed shifts to the first operating region in which one intake valve stops at the closed position and the other intake valve fully opens / closes. .
本発明に係る内燃機関は、一方の吸気弁が閉塞位置または閉塞位置近傍に停止した状態において、全開閉動作する他方の吸気弁の開弁期間中に、他方の燃料噴射弁から燃料噴射を行うことで、燃料の気化潜熱により吸入される空気の温度を下げることができ、混合気の充填効率を向上させることができる。これにより、一方の吸気弁が閉塞位置において停止状態であっても、他方の吸気弁から良好に混合気を充填させることができるため、混合気の燃焼により得られるエンジントルクを向上させることができる。また、噴射した燃料が吸入される空気の気流に乗って燃焼室に導入されるため、吸気ポート周りへの燃料の付着を抑制することができる。これにより、噴射した略全ての燃料を燃焼室内に導入することができるため、燃費向上を図ることができるという効果を奏する。 The internal combustion engine according to the present invention performs fuel injection from the other fuel injection valve during the valve opening period of the other intake valve that is fully opened and closed when one intake valve is stopped at or near the closed position. As a result, the temperature of the sucked air can be lowered by the latent heat of vaporization of the fuel, and the charging efficiency of the air-fuel mixture can be improved. As a result, even when one intake valve is stopped at the closed position, the air-fuel mixture can be satisfactorily filled from the other intake valve, so that the engine torque obtained by the combustion of the air-fuel mixture can be improved. . In addition, since the injected fuel is introduced into the combustion chamber along with the airflow of the air that is sucked in, the adhesion of fuel around the intake port can be suppressed. Thereby, since almost all the injected fuel can be introduced into the combustion chamber, there is an effect that fuel efficiency can be improved.
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る内燃機関について説明する。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、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
ここで、図1は、本実施例に係るポート噴射式のエンジンの構成を表した模式的断面図であり、図2は、本実施例に係るポート噴射式のエンジンの燃焼室周りを表した部分断面図である。また、図3は、燃焼室の上方から見た吸気側連通口および排気側連通口の上面図であり、図4は、運転制御マップを模式的に表した説明図である。さらに、図5は、各運転領域における吸気弁のリフト量と燃料噴射弁からの燃料噴射量との関係を説明する図であり、図6は、本実施例に係るエンジンのスロットル全開時において、低・中回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートであり、図7は、本実施例に係るエンジンのスロットル全開時において、高回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートである。また、図8は、変形例に係るエンジンのスロットル全開時において、低・中回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートであり、図9は、変形例に係るエンジンのスロットル全開時において、高回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートである。 Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the port injection type engine according to this embodiment, and FIG. 2 shows the periphery of the combustion chamber of the port injection type engine according to this embodiment. It is a fragmentary sectional view. FIG. 3 is a top view of the intake-side communication port and the exhaust-side communication port as viewed from above the combustion chamber, and FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an operation control map. Further, FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the lift amount of the intake valve and the fuel injection amount from the fuel injection valve in each operation region, and FIG. 6 is a diagram when the throttle of the engine according to the present embodiment is fully opened. FIG. 7 is a time chart showing the combustion operation of the engine driven at high speed when the throttle of the engine according to this embodiment is fully opened. is there. FIG. 8 is a time chart showing the combustion operation of the engine driven at low / medium speed when the throttle of the engine according to the modification is fully opened, and FIG. 9 is when the throttle of the engine according to the modification is fully opened. 3 is a time chart showing the combustion operation of an engine driven at high speed.
先ず、図1ないし図3を参照して、本実施例に係る内燃機関(以下、エンジンと略す)について説明する。このエンジン1は、ポート噴射式のエンジンであり、ECU2により制御されている。
First, an internal combustion engine (hereinafter abbreviated as an engine) according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The engine 1 is a port injection engine and is controlled by the
エンジン1は、下部からクランクケース10と、クランクケース10の上部に設けられたシリンダブロック11と、ヘッドガスケット(図示省略)を介してシリンダブロック11の上部に設けられたシリンダヘッド12とで外殻が形成されている。シリンダブロック11の上方内部には、往復動可能にピストン13が気筒数(図示では1つ)に応じて複数収容され、また、シリンダブロック11の下方内部およびクランクケース10により形成された収容部には、クランクシャフト14が収容されている。各ピストン13とクランクシャフト14とは、コンロッド15により連結されており、各ピストン13の往復動作をクランクシャフト14に伝達している。そして、上記のシリンダブロック11、シリンダヘッド12およびピストン13により、ペントルーフ型の燃焼室16が気筒数に応じて複数形成されている。
The engine 1 includes a
クランクケース10には、クランク角センサ20が配設されており、クランクシャフト14の回転角度を検知している。クランク角センサ20は、ECU2に接続されており、ECU2は、クランク角センサ20の検出結果に基づいて、後述する点火プラグ44の点火動作、後述する2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射動作、後述する2つの吸気弁34a,34bおよび2つの排気弁35a,35bの開閉動作等を制御している。
The
シリンダブロック11は、その内部に複数のピストン13を収容するための複数のシリンダボア24が円柱状に貫通形成されている。そして、ピストン13は、シリンダボア24に嵌合するように円柱状に形成されており、このシリンダボア24内で上死点と下死点との間を往復動可能に支持されている。また、ピストン13のヘッド面には、ピストンキャビティ25が没入形成されている。
The
シリンダヘッド12は、その内部に燃焼室16に連通する吸気ポート30と、吸気ポート30に対向配置され、燃焼室16に連通する排気ポート31とが形成されている(図3参照)。吸気ポート30は、上流側に形成された集合吸気通路30aと、集合吸気通路30aから分岐して燃焼室16にそれぞれ連通する2つの分岐吸気通路30b(2つの吸気通路)とで構成されている。排気ポート31は、上流側に形成されると共に燃焼室16にそれぞれ連通する2つの分岐排気通路31bと、2つの分岐排気通路31bが合流する集合排気通路31aとで構成されている。
The
また、燃焼室16と各分岐吸気通路30bとの間の2つの吸気側連通口32には、2つの吸気弁34a,34bがそれぞれ配設されており、また、燃焼室16と各分岐排気通路31bとの間の2つの排気側連通口33には、2つの排気弁35a,35bが配設されている。
In addition, two
図3に示すように、各吸気側連通口32は上面視円形に形成されており、各排気側連通口33も同様に上面視円形に形成され、各排気側連通口33は吸気側連通口32より小径に形成されている。2つの吸気側連通口32はそれぞれ隣接して配置されると共に、2つの排気側連通口33も同様にそれぞれ隣接して配置されている。
As shown in FIG. 3, each intake
再び図1を参照して、各吸気弁34a,34bおよび各排気弁35a,35bは、傘形状をなす末広がりの円錐状に形成されており、各吸気側連通口32および各排気側連通口33を開放する開放位置(下降端位置)と、各吸気側連通口32および各排気側連通口33を閉塞する閉塞位置(上昇端位置)との間で移動自在に構成されている。そして、2つの吸気弁34a,34bの基端部にはこれらを動作させる吸気弁駆動装置40が、また、2つの排気弁35a,35bの基端部にはこれらを動作させる排気弁駆動装置41が、それぞれ配設されている。
Referring to FIG. 1 again, each of the
吸気弁駆動装置40は、各吸気弁34a,34bを開放位置と閉塞位置との間で全開閉動作させると共に、一方の吸気弁34aを閉塞位置に停止させるように構成されており、いわゆる、片弁停止機構を備えた構成となっている。また、吸気弁駆動装置40は、一方の吸気弁34aを開放位置と閉塞位置との間の中間位置である半開放位置に移動させることが可能となっており、一方の吸気弁34aを半開放位置と閉塞位置との間で半開閉動作させることが可能となっている。これにより、吸気弁駆動装置40は、一方の吸気弁34aのリフト量を半分にすることが可能となっている。
The intake
なお、半開放位置は、開放位置と閉塞位置との間の中間位置に限らず、中間位置近傍であっても良い。また、閉塞位置は、吸気弁のリフト量がゼロとなる位置に限らず、ゼロ近傍の位置、すなわち半開放位置と閉塞位置との間であっても良い。つまり、中間位置および閉塞位置は、制御や寸法公差等の誤差により生ずるズレの範囲内であれば良い。また、詳細は後述するが、吸気弁駆動装置40はECU2に接続されており、ECU2は、吸気弁駆動装置40を制御して、各吸気弁34a,34bの開閉動作を制御している。
The half-open position is not limited to the intermediate position between the open position and the closed position, and may be in the vicinity of the intermediate position. Further, the closed position is not limited to the position where the lift amount of the intake valve becomes zero, but may be a position near zero, that is, between the half-open position and the closed position. That is, the intermediate position and the closed position may be within a range of deviation caused by errors such as control and dimensional tolerance. Although details will be described later, the intake
排気弁駆動装置41は、各排気弁35a,35bを開放位置と閉塞位置との間で全開閉動作させると共に、ECU2に接続されており、ECU2は、排気弁駆動装置41を制御して、各排気弁35a,35bの開閉動作を制御している。
The exhaust
燃焼室16の頂部には、先端部が突出するように点火プラグ44が配設されている。点火プラグ44は、ECU2に接続されており、ECU2は、クランク角センサ20による検出結果に基づいて点火動作を制御している。
A
また、シリンダヘッド12の2つ分岐吸気通路30bの上部のそれぞれには、各吸気弁34a,34bに向かって燃料を噴射する2つの燃料噴射弁45a,45bが配設されており(図3参照)、いわゆるツインインジェクタの構成となっている。そして、2つの燃料噴射弁45a,45bは、ECU2に接続されており、ECU2は、クランク角センサ20による検出結果に基づいて燃料噴射動作を制御している。具体的に、各燃料噴射弁45a,45bは、各吸気弁34a,34bの近傍の各分岐吸気通路30bに配置しているため、各燃料噴射弁45a,45bの噴射角を広角とすることができ、これにより、各分岐吸気通路30bの壁面に燃料が付着することを抑制することができる。また、2つの燃料噴射弁45a,45bを用いて燃料噴射を行うことが可能であるため、一燃焼サイクル中に噴射される燃料噴射量をそれぞれ半分ずつに減らすことができ、これにより、噴射した燃料の微粒化を図ることが可能となっている。
In addition, two
また、詳細は後述するが、ECU2は、点火プラグ44の点火動作を制御する点火制御部100と、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射動作をそれぞれ制御する燃料噴射制御部101と、2つの吸気弁34a,34bを開閉動作させる吸気弁駆動装置40を制御する吸気弁駆動制御部102と、有している。
Although details will be described later, the
ここで、一燃焼サイクル中におけるエンジン1の燃焼動作について説明する。燃焼サイクルでは、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程が順に行われている。 Here, the combustion operation of the engine 1 during one combustion cycle will be described. In the combustion cycle, an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke are sequentially performed.
吸気行程では、ピストン13が上死点から下死点へ向けて移動を開始すると共に、2つの吸気弁34a,34bの少なくとも一方を前進移動させて吸気側連通口32を開放する。すると、燃焼室16の負圧により空気が吸気側連通口32を介して燃焼室16内に吸入され、この後、前進移動した吸気弁34a,34bを後退移動させて吸気側連通口32を閉塞する。このとき、ECU2は、2つの燃料噴射弁45a,45bの少なくとも一方から燃料噴射を開始し、噴射された燃料と吸入された空気とが混合することにより混合気を形成する。
In the intake stroke, the
圧縮行程では、ピストン13が下死点から上死点へ向けて移動する。ピストン13が上死点に移動すると、この移動に伴って混合気は圧縮される。そして、ピストン13が上死点近傍に達すると、ECU2は、点火プラグ44をスパークさせて、混合気に着火する。なお、2つの燃料噴射弁45a,45bによる燃料噴射は、点火プラグ44の放電前に終了する。
In the compression stroke, the
膨張行程では、着火による混合気の燃焼により、混合気が膨張(爆発)して、ピストン13を上死点から下死点へ向けて移動させる。
In the expansion stroke, the air-fuel mixture expands (explodes) by combustion of the air-fuel mixture by ignition, and moves the
排気行程では、下死点へ到達したピストン13が、慣性により再び上死点へ向けて移動する。このとき、2つの排気弁35a,35bを前進移動させて排気側連通口33を開放し、ピストン13の上死点への移動に伴って、燃焼後の排気ガスを排気側連通口33から排出させる。排気ガスの排出後、各排気弁35a,35bを後退移動させて排気側連通口33を閉塞する。
In the exhaust stroke, the
以上の燃焼サイクルを繰り返し行うことで、各ピストン13を往復動作させ、この動力をコンロッド15を介してクランクシャフト14に伝達することで、エンジン1は駆動力を得ることができる。
By repeating the above combustion cycle, each
ところで、エンジン1の燃焼動作(運転)は、エンジン1の運転領域に基づいて制御されており、具体的には、2つの吸気弁34a,34bの開閉動作を可変させたり、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射動作を可変させたり、あるいは点火プラグ44の点火動作を可変させたりしている。以下、エンジン1の運転制御について、具体的に説明する。
By the way, the combustion operation (operation) of the engine 1 is controlled based on the operation region of the engine 1, and specifically, the opening / closing operation of the two
先ず、エンジン1の運転制御の説明に先立ち、ECU2について説明する。ECU2は、上記したように点火プラグ44の点火動作を制御する点火制御部100と、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射動作を制御する燃料噴射制御部101と、吸気弁駆動装置40を制御する吸気弁駆動制御部102と、を有している。また、ECU2には、エンジン1に吸入される吸入空気量を検出するエアフローセンサ105が接続されると共に、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ106が接続され、ECU2には、スロットルバルブを制御するスロットル制御部103が設けられている。さらに、ECU2には、エンジン回転数およびエンジントルクに基づいてエンジン1の運転を制御するための運転制御マップMが記憶されている。
First, prior to the description of the operation control of the engine 1, the
図4に示すように、運転制御マップMは、その横軸がエンジン回転数、その縦軸がエンジントルクとなっており、低回転・低トルク領域から高回転・高トルク領域にかけて3つの運転領域が設定されている。3つの運転領域は、片弁停止運転領域E1(第1運転領域)と、パーシャルリフト運転領域E2(第3運転領域)と、フルリフト運転領域E3(第2運転領域)とである。 As shown in FIG. 4, the operation control map M has an engine rotation speed on the horizontal axis and an engine torque on the vertical axis. The operation control map M has three operation regions from a low rotation / low torque region to a high rotation / high torque region. Is set. The three operation regions are a one-valve stop operation region E1 (first operation region), a partial lift operation region E2 (third operation region), and a full lift operation region E3 (second operation region).
片弁停止運転領域E1は、低回転・低トルク領域から中回転・中トルク領域に亘って設定されており、他方の吸気弁34bを介して吸入される吸入空気量で十分にエンジン1を運転可能な運転領域となっている。
The one-valve stop operation region E1 is set from the low rotation / low torque region to the medium rotation / medium torque region, and the engine 1 is sufficiently operated with the intake air amount sucked through the
フルリフト運転領域E3は、高回転・高トルク領域に設定されており、2つの吸気弁34a,34bから吸入した吸入空気量でエンジン1を運転可能な領域である。つまり、フルリフト運転領域E3は、2つの吸気弁34a,34bから空気を吸入することでエンジン1の運転が可能となる運転領域となっている。
The full lift operation region E3 is set to a high rotation / high torque region, and is a region where the engine 1 can be operated with the intake air amount sucked from the two
パーシャルリフト運転領域E2は、片弁停止運転領域E1とフルリフト運転領域E3との間の領域に設定されており、他方の吸気弁34bを介して吸入される吸入空気量と2つの吸気弁34a,34bを介して吸入される吸入空気量との間の吸入空気量でエンジン1を運転可能な運転領域となっている。
The partial lift operation region E2 is set in a region between the one-valve stop operation region E1 and the full lift operation region E3, and the intake air amount sucked through the
吸気弁駆動制御部102は、上記の運転制御マップMに基づいて、2つの吸気弁34a,34bの開閉動作、すなわち開閉時期やリフト量を吸気弁駆動装置40を介して制御している。具体的に、吸気弁駆動制御部102は、図5の表に示すように、エンジン1が片弁停止運転領域E1内で駆動している場合、一方の吸気弁34aを閉塞位置に停止させる一方、他方の吸気弁34bを開放位置と閉塞位置との間で全開閉動作させている。つまり、吸気弁駆動制御部102は、一方の吸気弁34aのリフト量をゼロとしている。また、吸気弁駆動制御部102は、エンジン1がパーシャルリフト運転領域E2内で駆動している場合、一方の吸気弁34aを閉塞位置と半開放位置との間で半開閉動作させると共に、他方の吸気弁34bを全開閉動作させている。つまり、吸気弁駆動制御部102は、一方の吸気弁34aのリフト量をパーシャルリフト量(半分のリフト量)としている。さらに、吸気弁駆動制御部102は、エンジン1がフルリフト運転領域E3内で駆動している場合、2つの吸気弁34a,34bを全開閉動作させている。つまり、吸気弁駆動制御部102は、2つの吸気弁34a,34bのリフト量をフルリフト量としている。
The intake valve
燃料噴射制御部101は、上記の運転制御マップMに基づいて、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射動作、すなわち燃料噴射時期や燃料噴射量を制御している。具体的に、燃料噴射制御部101は、図5の表に示すように、エンジン1が片弁停止運転領域E1内で駆動している場合、閉塞位置に停止した一方の吸気弁34a側の一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を停止させ、全開閉動作を行う他方の吸気弁34b側の他方の燃料噴射弁45bからの燃料噴射を全量分、実行する。このとき、燃料噴射制御部101は、他方の燃料噴射弁45bからの燃料噴射を、他方の吸気弁34bの開弁期間中に実行しており(吸気同期噴射)、具体的には、他方の燃料噴射弁45bからの燃料噴射を、他方の吸気弁34bの開弁直後に実行している。これにより、他方の燃料噴射弁45bから噴射した燃料は、他方の吸気弁34bの開弁直後に燃焼室16内へ吸入される空気に乗って導入される。そして、燃焼室16内へ導入された燃料は気化することで、燃焼室16内に吸入された空気の温度を低下させ、これにより、混合気の充填効率を向上させることができる。
The fuel
また、燃料噴射制御部101は、エンジン1がパーシャルリフト運転領域E2内で駆動している場合、半開閉動作を行う一方の吸気弁34a側の一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を停止させ、全開閉動作を行う他方の吸気弁34b側の他方の燃料噴射弁45bからの燃料噴射を全量分、実行する。このとき、燃料噴射制御部101は、他方の燃料噴射弁45bからの燃料噴射を、他方の吸気弁34bの開弁期間中に実行する。
In addition, when the engine 1 is driven in the partial lift operation region E2, the fuel
なお、高回転駆動しながらエンジン1の運転領域がパーシャルリフト運転領域E2からフルリフト運転領域E3へ移行する場合、エンジン1を駆動させるために必要な燃料噴射量が、他方の燃料噴射弁45bから噴射可能な最大燃料噴射量を上回ってしまうため、燃料噴射制御部101は、一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を再開させる。このとき、燃料噴射制御部101は、再開した一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を、一方の吸気弁34aの閉弁期間中に実行する(吸気非同期噴射)。これにより、一方の燃料噴射弁45aから噴射した燃料は、一方の分岐吸気通路30b内において気化し、気化した燃料が一方の吸気弁34aの開弁時に燃焼室16に流入することで、燃焼室16内の混合気形成を均質とすることができる。なお、2つの燃料噴射弁45a,45bから燃料を噴射する場合、噴射する燃料噴射量の全量をそれぞれ半分ずつに減らして燃料を噴射する。
When the operating region of the engine 1 shifts from the partial lift operating region E2 to the full lift operating region E3 while driving at high speed, the fuel injection amount required to drive the engine 1 is injected from the other
さらに、燃料噴射制御部101は、エンジン1がフルリフト運転領域E3内で駆動している場合、2つの燃料噴射弁45a,45bからの燃料噴射を実行する。このとき、燃料噴射制御部101は、2つの燃料噴射弁45a,45bからの燃料噴射を、2つの吸気弁34a,34bの開弁期間中に実行する。なお、この場合も、2つの燃料噴射弁45a,45bから燃料を噴射するため、噴射する燃料噴射量の全量をそれぞれ半分ずつに減らして燃料を噴射する。
Further, the fuel
スロットル制御部103は、上記したようにスロットルバルブのスロットル開閉動作を制御することにより、燃焼室16内に流入する吸入空気量の調整を行っている。例えば、エンジン1の運転領域がフルリフト運転領域E3から片弁停止運転領域E1へ移行する場合、すなわち全開閉動作を実行する吸気弁34a,34bが2つから1つになった場合、スロットル制御部103は、一方の吸気弁34aを閉塞位置において停止した分、スロットル開度を大きくする。具体的に、フルリフト運転領域E3から片弁停止運転領域E1へ移行すると、スロットル制御部103はスロットル開度を閉じ側とする。このため、吸気ポート30内は負圧となり吸気抵抗が増加する。このとき、吸気弁駆動制御部102は、一方の吸気弁34aを停止させると共に他方の吸気弁34bを全開閉動作させ、スロットル制御部103は、スロットル開度を大きくする。これにより、吸気ポート30内の負圧は大気圧側に戻されることで吸気抵抗が減少し、ピストン13の往復動作に加わる負荷を、すなわちポンピングロスを軽減させることができる。
The
ここで、図6および図7を参照して、運転制御マップMに基づいて制御されるエンジン1の一連の燃焼動作について説明する。図6は、エンジンのスロットル全開時において、低・中回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートであり、その横軸が時間(Time)となっており、その縦軸がアクセル開度、2つの吸気弁34a,34bのリフト量、2つの吸気弁34a,34bからの吸入空気量、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射量、および点火プラグ44の点火時期となっている。
Here, a series of combustion operations of the engine 1 controlled based on the operation control map M will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a time chart showing the combustion operation of the engine driven at low / medium speed when the throttle is fully opened, the horizontal axis is time (Time), and the vertical axis is the accelerator opening degree. The lift amounts of the two
先ず、開度が小さい所定のアクセル開度A1から、開度が大きい所定のアクセル開度B1となるように、アクセル操作を行った場合、エンジン1の運転領域は、片弁停止運転領域E1からパーシャルリフト運転領域E2を経てフルリフト運転領域E3まで移行する。つまり、アクセル開度A1での運転時におけるエンジン1の運転領域は、片弁停止運転領域E1となる。また、アクセル開度A1からアクセル開度B1への移行時におけるエンジン1の運転領域は、パーシャルリフト運転領域E2となる。そして、アクセル開度B1での運転時におけるエンジン1の運転領域は、フルリフト運転領域E3となる。 First, when the accelerator operation is performed so that the predetermined accelerator opening A1 with a small opening is changed to the predetermined accelerator opening B1 with a large opening, the operation region of the engine 1 is from the one-valve stop operation region E1. The process proceeds to the full lift operation region E3 via the partial lift operation region E2. That is, the operation region of the engine 1 during operation at the accelerator opening A1 is the one-valve stop operation region E1. Further, the operation region of the engine 1 at the time of transition from the accelerator opening A1 to the accelerator opening B1 is a partial lift operation region E2. And the driving | running | working area | region of the engine 1 at the time of the driving | operation with accelerator opening B1 turns into the full lift driving | running area E3.
このときの2つの吸気弁34a,34bの開閉動作について説明する。片弁停止運転領域E1において、2つの吸気弁34a,34bは、その一方が閉塞位置において停止すると共にその他方が全開閉動作するため、一方の吸気弁34aのリフト量はゼロとなり、他方の吸気弁34bのリフト量はフルリフト量となる。また、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの吸気弁34a,34bは、その一方が半開閉動作すると共にその他方が全開閉動作するため、一方の吸気弁34aのリフト量はフルリフト量の半分、すなわちパーシャルリフト量となり、他方の吸気弁34bのリフト量はフルリフト量となる。そして、フルリフト運転領域E3において、2つの吸気弁34a,34bはその両方が全開閉動作するため、2つの吸気弁34a,34bのリフト量はフルリフト量となる。
The opening / closing operation of the two
また、このときの2つの吸気弁34a,34bからの吸入空気量について説明する。片弁停止運転領域E1において、2つの吸気弁34a,34bは、その他方の吸気弁34bのみが全開閉動作するため、燃焼室16内に吸入される吸入空気量は、所定の吸入空気量となっている。パーシャルリフト運転領域E2において、2つの吸気弁34a,34bは、その一方が半開閉動作すると共にその他方が全開閉動作するため、燃焼室16に吸入される吸入空気量は、一方の吸気弁34aを半開閉動作させた分、増加する。なお、一方の吸気弁34aを半開閉動作させた直後から、わずかに遅れて吸入空気量が増加するのは、吸入空気量を検出するエアフローセンサ105が各吸気弁34a,34bから離れて設置されていることによる検出遅れによるものである。そして、フルリフト運転領域E3において、2つの吸気弁34a,34bは、その両方が全開閉動作するため、燃焼室16内に吸入される吸入空気量は、一方の吸気弁34aを半開閉動作から全開閉動作に移行した分、増加する。
In addition, the amount of intake air from the two
さらに、このときの2つの燃料噴射弁45a,45bからの燃料噴射量について説明する。片弁停止運転領域E1において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その他方のみから燃料噴射が実行されるため、燃焼室16内に導入される燃料噴射量は、吸入空気量に応じた所定の燃料噴射量となっている。また、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その他方のみから燃料噴射が実行される。このとき、燃焼室16内に吸入される吸入空気量は片弁停止運転領域E1における吸入空気量に比して増加するため、他方の燃料噴射弁45bから噴射する燃料噴射量も増加する。そして、フルリフト運転領域E3において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その両方から燃料噴射が実行される。このとき、燃焼室16内に吸入される吸入空気量はパーシャルリフト運転領域E2における吸入空気量に比して増加するため、2つの燃料噴射弁45a,45bから噴射する燃料噴射量も増加する。この場合、2つの燃料噴射弁45a,45bから燃料を噴射するため、噴射する燃料噴射量をそれぞれ半分ずつに減らすことができる。
Further, the fuel injection amounts from the two
最後に、この場合における点火プラグ44の点火時期について説明する。片弁停止運転領域E1において、点火プラグ44は、所定のクランク角度を点火時期として放電する。また、パーシャルリフト運転領域E2において、点火プラグ44は、一方の吸気弁34aの半開閉動作の直後において、点火時期を大きく遅角させ、この後、遅角した点火時期を徐々に進角させてゆく。そして、フルリフト運転領域E3において、点火プラグ44は、一方の吸気弁34aの全開閉動作の直後において、点火時期を大きく遅角させ、この後、遅角した点火時期を徐々に進角させた後、再び点火時期を徐々に遅角させる。これにより、吸入空気量および燃料噴射量の増加時において、点火時期を大きく遅角させることで、エンジントルクの急激な増加によるトルク段差を抑制することができ、トルク段差によるドライバビリティの悪化を抑制することができる。
Finally, the ignition timing of the
次に、図7は、エンジンのスロットル全開時において、高回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートであり、その横軸が時間(Time)となっており、その縦軸がアクセル開度、2つの吸気弁34a,34bのリフト量、2つの吸気弁34a,34bからの吸入空気量、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射量、および点火プラグ44の点火時期となっている。なお、図6に示すタイムチャートと異なる部分のみ説明する。
Next, FIG. 7 is a time chart showing the combustion operation of the engine driven at a high speed when the engine throttle is fully opened, the horizontal axis is time (Time), and the vertical axis is the accelerator opening. The lift amount of the two
エンジン1の高回転運転時にスロットルを全開とすると、上記したように多量の燃料噴射量が必要となる。この場合、要求燃料噴射量が、他方の燃料噴射弁45bから噴射可能な最大燃料噴射量を上回るため、パーシャルリフト運転領域E2内であっても、一方の燃料噴射弁45aから燃料を噴射する必要がある。つまり、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その両方から燃料噴射が実行される。このとき、上記したように、全開閉動作する他方の吸気弁34b側に配設された他方の燃料噴射弁45bは、他方の吸気弁34bの開弁期間中に燃料噴射が実行される。一方、半開閉動作する一方の吸気弁34a側に配設された一方の燃料噴射弁45aは、一方の吸気弁34aの閉弁期間中に実行される。なお、図7に示すように、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bから燃料を噴射するため、噴射する燃料噴射量をそれぞれ半分ずつに減らすことができる。
If the throttle is fully opened during high-speed operation of the engine 1, a large amount of fuel injection is required as described above. In this case, since the required fuel injection amount exceeds the maximum fuel injection amount that can be injected from the other
以上の構成によれば、一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を行わず、全開閉動作する他方の吸気弁34bの開弁期間中に、他方の燃料噴射弁45bから燃料噴射を行うことで、燃料の気化潜熱により吸入される空気の温度を下げることができ、混合気の体積効率を向上させることができる。これにより、一方の吸気弁34aが閉塞位置において停止状態であっても、他方の吸気弁34bから良好に混合気を充填させることができるため、混合気の燃焼により得られるエンジントルクを向上させることができる。また、噴射した燃料が吸入される空気の気流に乗って燃焼室16に導入されるため、分岐吸気通路30b周りへの燃料の付着を抑制することができる。これにより、噴射した略全ての燃料を燃焼室16内に導入することができるため、燃費向上を図ることができる。
According to the above configuration, fuel is not injected from one
また、片弁停止運転領域E1において、一方の吸気弁34aを閉塞位置または閉塞位置近傍に停止させると共に、一方の吸気弁34a側に配設された一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を停止させることで、一方の吸気弁34a周りに燃料が溜まることを防止することができる。このため、一方の吸気弁34aの開弁時において、溜まった燃料が燃焼室16内に流入することによる、つまり燃料の過剰供給によるトルク段差の発生を防止することができる。
Further, in the one-valve stop operation region E1, one
さらに、半開閉動作する一方の吸気弁34aの開弁期間中に燃料噴射を実行すると、一方の吸気弁34aに対し多量の燃料が付着する。このため、一方の吸気弁34aが半開閉動作を行うパーシャルリフト運転領域E2において、一方の吸気弁34a側の一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を停止することで、一方の吸気弁34aに燃料が付着することを防止することができる。
Furthermore, if fuel injection is performed during the opening period of one
また、一方の吸気弁34aが半開閉動作を行うパーシャルリフト運転領域E2において、一方の吸気弁34a側の一方の燃料噴射弁45aから燃料を噴射する場合、一方の燃料噴射弁45aは一方の吸気弁34aの閉弁時において燃料を噴射する。これにより、噴射された燃料は一方の吸気弁34a側の分岐吸気通路30b内において気化し、気化した燃料は一方の吸気弁34aの開弁時に燃焼室16内に導入されることで、燃焼室16内に形成される混合気を均質状態とすることができる。
Further, in the partial lift operation region E2 in which one
さらに、2つの吸気弁34a,34bが全開閉動作するフルリフト運転領域E3から、一方の吸気弁34aが閉塞位置に停止すると共に他方の吸気弁34bが全開閉動作する片弁停止運転領域E1へ移行する場合、スロットルバルブのスロットル開度を大きくすることができる。これにより、吸気ポート30内の圧力を上昇させることができるため、吸気抵抗が減少し、ピストン13の往復動作に加わる負荷を、すなわちポンピングロスを軽減させることができる。
Further, the full lift operation region E3 in which the two
また、本実施例において、吸気弁駆動装置40は片弁停止機構により構成されていたが、これに限らず、変形例として、吸気弁駆動装置40は可変動弁機構により構成してもよい。つまり、可変動弁機構は、少なくとも一方の吸気弁34aを所望のリフト量で開閉動作可能となっている。この構成によれば、図8および図9に示すように、一方の吸気弁34aのリフト量をゼロからフルリフト量まで連続的に可変させることができる。
In the present embodiment, the intake
ここで、図8および図9を参照して、吸気弁駆動装置40を可変動弁機構により構成した変形例において、運転制御マップMに基づいて制御されるエンジン1の燃焼動作について説明する。図8は、エンジンのスロットル全開時において、低・中回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートであり、その横軸が時間(Time)となっており、その縦軸がアクセル開度、2つの吸気弁34a,34bのリフト量、2つの吸気弁34a,34bからの吸入空気量、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射量、および点火プラグ44の点火時期となっている。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。
Here, with reference to FIGS. 8 and 9, the combustion operation of the engine 1 controlled based on the operation control map M in a modification in which the intake
先ず、開度が小さい所定のアクセル開度A1から、開度が大きい所定のアクセル開度B1となるように、アクセル操作を行った場合、エンジン1の運転領域は、片弁停止運転領域E1からパーシャルリフト運転領域E2を経てフルリフト運転領域E3まで移行する。つまり、アクセル開度A1でエンジン1を運転した場合におけるエンジン1の運転領域は、片弁停止運転領域E1となる。また、アクセル開度A1からアクセル開度B1への移行した場合におけるエンジン1の運転領域は、パーシャルリフト運転領域E2となる。そして、アクセル開度B1でエンジン1を運転した場合におけるエンジン1の運転領域は、フルリフト運転領域E3となる。 First, when the accelerator operation is performed so that the predetermined accelerator opening A1 with a small opening is changed to the predetermined accelerator opening B1 with a large opening, the operation region of the engine 1 is from the one-valve stop operation region E1. The process proceeds to the full lift operation region E3 via the partial lift operation region E2. That is, when the engine 1 is operated at the accelerator opening A1, the operation region of the engine 1 is the one-valve stop operation region E1. Further, the operating region of the engine 1 when the accelerator opening A1 is shifted to the accelerator opening B1 is a partial lift operation region E2. When the engine 1 is operated at the accelerator opening B1, the operation region of the engine 1 is a full lift operation region E3.
このときの2つの吸気弁34a,34bの開閉動作について説明する。片弁停止運転領域E1において、2つの吸気弁34a,34bは、その一方が閉塞位置において停止すると共にその他方が全開閉動作するため、一方の吸気弁34aのリフト量はゼロとなり、他方の吸気弁34bのリフト量はフルリフト量となる。また、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの吸気弁34a,34bは、その一方が連続的にリフト量をゼロからフルリフト量まで増加させながら開閉動作すると共にその他方が全開閉動作する。そして、フルリフト運転領域E3において、2つの吸気弁34a,34bは、その両方が全開閉動作するため、2つの吸気弁34a,34bのリフト量はフルリフト量となる。
The opening / closing operation of the two
また、このときの2つの吸気弁34a,34bからの吸入空気量について説明する。片弁停止運転領域E1において、2つの吸気弁34a,34bは、その他方の吸気弁34bのみが全開閉動作するため、燃焼室16内に吸入される吸入空気量は、所定の吸入空気量となっている。パーシャルリフト運転領域E2において、2つの吸気弁34a,34bは、その一方のリフト量が連続的に増加すると共にその他方が全開閉動作するため、燃焼室16に吸入される吸入空気量は、一方の吸気弁34aのリフト量が増加した分、増加する。つまり、吸入空気量も連続的に増加する。そして、フルリフト運転領域E3において、2つの吸気弁34a,34bは、その両方が全開閉動作するため、燃焼室16内に吸入される吸入空気量は、一方の吸気弁34aが全開閉動作する分、増加する。
In addition, the amount of intake air from the two
さらに、このときの2つの燃料噴射弁45a,45bからの燃料噴射量について説明する。片弁停止運転領域E1において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その他方のみから燃料噴射が実行されるため、燃焼室16内に導入される燃料噴射量は、吸入空気量に応じた所定の燃料噴射量となっている。また、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その他方のみから燃料噴射が実行される。このとき、燃焼室16内に吸入される吸入空気量は片弁停止運転領域E1における吸入空気量から連続的に増加するため、他方の燃料噴射弁45bから噴射する燃料噴射量も連続的に増加する。そして、フルリフト運転領域E3において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その両方から燃料噴射が実行される。このとき、燃焼室16内に吸入される吸入空気量はパーシャルリフト運転領域E2において連続的に増加してきた最大の吸入空気量となる。この場合、2つの燃料噴射弁45a,45bから燃料を噴射するため、噴射する燃料噴射量をそれぞれ半分ずつに減らすことができる。
Further, the fuel injection amounts from the two
最後に、この場合における点火プラグ44の点火時期について説明する。片弁停止運転領域E1において、点火プラグ44は、所定のクランク角度を点火時期として放電する。また、パーシャルリフト運転領域E2において、点火プラグ44は、点火時期を徐々に進角させてゆく。そして、フルリフト運転領域E3において、点火プラグ44は、点火時期を徐々に遅角させる。つまり、吸入空気量および燃料噴射量が徐々に増加するため、点火時期を大きく遅角する必要がない。
Finally, the ignition timing of the
次に、図9は、エンジンのスロットル全開時において、高回転で駆動するエンジンの燃焼動作を表したタイムチャートであり、その横軸が時間(Time)となっており、その縦軸がアクセル開度、2つの吸気弁34a,34bのリフト量、2つの吸気弁34a,34bからの吸入空気量、2つの燃料噴射弁45a,45bの燃料噴射量、および点火プラグ44の点火時期となっている。なお、図8に示すタイムチャートと異なる部分のみ説明する。
Next, FIG. 9 is a time chart showing the combustion operation of the engine driven at a high speed when the engine throttle is fully opened, the horizontal axis is time (Time), and the vertical axis is the accelerator opening. The lift amount of the two
エンジン1の高回転運転時にスロットルを全開とすると、上記したように多量の燃料噴射量が必要となる。この場合、要求燃料噴射量が、他方の燃料噴射弁45bから噴射可能な最大燃料噴射量を上回るため、パーシャルリフト運転領域E2内であっても、一方の燃料噴射弁45aから燃料を噴射する必要がある。つまり、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bは、その両方から燃料噴射が実行される。このとき、上記したように、全開閉動作する他方の吸気弁34b側に配設された他方の燃料噴射弁45bは、他方の吸気弁34bの開弁期間中に燃料噴射が実行される。一方、リフト量が連続的に増加する一方の吸気弁34a側に配設された一方の燃料噴射弁45aは、一方の吸気弁34aの閉弁期間中に実行される。なお、パーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bから燃料噴射が実行される場合、図9に示すように、各燃料噴射弁45a,45bからの燃料噴射量は半分となる。
If the throttle is fully opened during high-speed operation of the engine 1, a large amount of fuel injection is required as described above. In this case, since the required fuel injection amount exceeds the maximum fuel injection amount that can be injected from the other
以上の構成においても、一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射を行わず、全開閉動作する他方の吸気弁34bの開弁期間中に、他方の燃料噴射弁45bから燃料噴射を行うことで、燃料の気化潜熱により吸入される空気の温度を下げることができ、混合気の充填効率を向上させることができる。これにより、一方の吸気弁34aが閉塞位置において停止状態であっても、他方の吸気弁34bから良好に混合気を充填させることができるため、混合気の燃焼により得られるエンジントルクを向上させることができる。
Even in the above configuration, fuel is not injected from one
なお、図7および図9に示す、エンジン1の高回転運転時におけるパーシャルリフト運転領域E2において、2つの燃料噴射弁45a,45bから噴射される燃料噴射量を半分ずつとなるようにしたが、半開閉動作を行う一方の吸気弁34a側に設けられた一方の燃料噴射弁45aからの燃料噴射量を、全開閉動作を行う他方の吸気弁34b側に設けられた他方の燃料噴射弁45bからの燃料噴射量に比して少量となる燃料噴射量にしてもよい。
In addition, in the partial lift operation region E2 at the time of high rotation operation of the engine 1 shown in FIGS. 7 and 9, the fuel injection amount injected from the two
以上のように、本発明は、ポート噴射式の内燃機関において有用であり、特に、ツインインジェクタ式の内燃機関に適している。 As described above, the present invention is useful in a port injection type internal combustion engine, and is particularly suitable for a twin injector type internal combustion engine.
1 エンジン
2 ECU
10 クランクケース
11 シリンダブロック
12 シリンダヘッド
13 ピストン
14 クランクシャフト
15 コンロッド
16 燃焼室
20 クランク角センサ
24 シリンダボア
25 ピストンキャビティ
30 吸気ポート
30a 集合吸気通路
30b 分岐吸気通路
31 排気ポート
31a 集合排気通路
31b 分岐排気通路
32 吸気側連通口
33 排気側連通口
34a,34b 吸気弁
35a,35b 排気弁
40 吸気弁駆動装置
41 排気弁駆動装置
44 点火プラグ
45a,45b 燃料噴射弁
100 点火制御部
101 燃料噴射制御部
102 吸気弁駆動制御部
103 スロットル制御部
105 エアフローセンサ
106 スロットル開度センサ
M 運転制御マップ
E1 片弁停止運転領域
E2 パーシャルリフト運転領域
E3 フルリフト運転領域
1
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記燃焼室に連通する2つの吸気通路と、
前記各吸気通路を開閉自在な2つの吸気弁と、
前記各吸気通路に向かって燃料を噴射可能な2つの燃料噴射弁と、
前記各吸気弁を開放位置と閉塞位置との間で全開閉動作させると共に、少なくとも前記一方の吸気弁を前記閉塞位置に停止可能な吸気弁駆動手段と、
前記吸気弁駆動手段を制御可能な吸気弁駆動制御手段と、
前記各燃料噴射弁による燃料噴射動作を制御可能な燃料噴射制御手段と、を備え、
前記吸気弁駆動制御手段が、前記一方の吸気弁を前記閉塞位置に停止させる一方、前記他方の吸気弁を全開閉動作させたとき、前記燃料噴射制御手段は、前記一方の吸気弁側における前記一方の燃料噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、前記他方の吸気弁側における前記他方の燃料噴射弁からの燃料噴射を前記他方の吸気弁の開弁期間中に実行することを特徴とする内燃機関。 A combustion chamber;
Two intake passages communicating with the combustion chamber;
Two intake valves that can freely open and close each intake passage;
Two fuel injection valves capable of injecting fuel toward the intake passages;
An intake valve driving means capable of fully opening and closing each of the intake valves between an open position and a closed position, and stopping at least one of the intake valves at the closed position;
Intake valve drive control means capable of controlling the intake valve drive means;
Fuel injection control means capable of controlling the fuel injection operation by each fuel injection valve,
When the intake valve drive control means stops the one intake valve at the closed position and fully opens and closes the other intake valve, the fuel injection control means The fuel injection from one fuel injection valve is stopped, and the fuel injection from the other fuel injection valve on the other intake valve side is executed during the opening period of the other intake valve. Internal combustion engine.
前記燃料噴射制御手段は、前記一方の吸気弁側における前記一方の燃料噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、前記他方の吸気弁側における前記他方の燃料噴射弁からの燃料噴射を、前記他方の吸気弁の開弁期間中に実行することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 The intake valve drive control means controls the intake valve drive means based on the operating region of the internal combustion engine, and the operating region can drive the internal combustion engine with the amount of air drawn from the other intake valve. When in one operating region, the one intake valve is stopped at the closed position, while the other intake valve is fully opened and closed,
The fuel injection control means stops fuel injection from the one fuel injection valve on the one intake valve side, and performs fuel injection from the other fuel injection valve on the other intake valve side to the other intake valve side. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is executed during the opening period of the intake valve.
前記燃料噴射制御手段は、前記2つの燃料噴射弁からの燃料噴射を実行することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。 The intake valve drive control means is a second operation region in which the operation region is a high load region as compared with the first operation region and the internal combustion engine can be driven by the amount of air sucked from the two intake valves. At one time, the two intake valves are fully opened and closed,
The internal combustion engine according to claim 2, wherein the fuel injection control means executes fuel injection from the two fuel injection valves.
前記吸気弁駆動制御手段は、前記運転領域が前記第1運転領域と前記第2運転領域との間の第3運転領域となるとき、前記一方の吸気弁を半開閉動作させると共に、前記他方の吸気弁を全開閉動作させることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関。 The intake valve driving means is configured to be capable of semi-opening and closing at least one of the intake valves between a semi-open position and the closed position,
The intake valve drive control means causes the one intake valve to perform a half-open / close operation when the operation region is a third operation region between the first operation region and the second operation region, and The internal combustion engine according to claim 3, wherein the intake valve is fully opened and closed.
前記スロットルバルブのスロットル開度を制御可能なスロットル制御手段と、をさらに備え、
前記スロットル制御手段は、前記2つの吸気弁が開閉動作を実行する前記第3運転領域から、前記一方の吸気弁が前記閉塞位置に停止すると共に前記他方の吸気弁が全開閉動作する前記第1運転領域へ移行するとき、スロットル開度を大きくすることを特徴とする請求項5または6に記載の内燃機関。 A throttle valve capable of adjusting the amount of intake air sucked into the combustion chamber;
Throttle control means capable of controlling the throttle opening of the throttle valve, and
From the third operating region in which the two intake valves perform an opening / closing operation, the throttle control means is configured to perform the first operation in which the one intake valve stops at the closed position and the other intake valve fully opens / closes. The internal combustion engine according to claim 5 or 6, wherein the throttle opening is increased when shifting to the operating region.
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