JP6439753B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
ィの側壁から、第一噴孔から噴射された燃料の燃焼が始まる位置までの距離とすることができる。この所定距離は0または略0とすることもできる。また、第一ニードルが作動を開始した時点から第二ニードルが作動を開始する時点までの時間である所定時間は、第一噴孔からの燃料噴霧と第二噴孔からの燃料噴霧との一部がキャビティの側壁から所定距離で重なるように設定される時間であり、第二噴孔から噴射される燃料により、第一噴孔から噴射された燃料の燃焼の拡大を抑制し得る時間である。なお、第一噴孔の中心軸と第二噴孔の中心軸とがキャビティの側壁から所定距離離れた位置で交差するように第一噴孔及び第二噴孔を形成することで、第一噴孔から噴射された燃料噴霧と第二噴孔から噴射された燃料噴霧との一部が前記キャビティの側壁から所定距離離れた位置で重なるようにしてもよい。
図1は、本実施例に係る内燃機関1の断面図である。内燃機関1の気筒2には、ピストン3が備わる。なお、本実施例においては、内燃機関1を簡潔に表示するため、一部の構成要素の表示を省略している。内燃機関1は、ディーゼル機関である。内燃機関1は例えば車両に搭載される。ピストン3には、ピストン3の頂部からピストン3の内部に向かって凹むキャビティ31が形成されている。ピストン3が上死点近傍に位置するときに、ピストン3の頂部とシリンダヘッド11との間には、スキッシュエリア100が形成される。
タニードル42及びインナニードル43が別々にリフトする。なお、本実施例においてはアウタニードル42が本発明における第一ニードルに相当し、インナニードル43が本発明における第二ニードルに相当する。
標空燃比が、内燃機関1の運転状態に応じて設定される。
射量であるパイロット噴射量、第一メイン噴射時の燃料噴射量である第一メイン噴射量、第二メイン噴射時の燃料噴射量である第二メイン噴射量、アフタ噴射時の燃料噴射量であるアフタ噴射量が算出され、パイロット噴射を開始する時期であるパイロット噴射時期、第一メイン噴射を開始する時期である第一メイン噴射時期、アフタ噴射を開始する時期であるアフタ噴射時期が算出される。内燃機関1の運転状態に基づいてパイロット噴射量、パイロット噴射時期、第一メイン噴射量、第一メイン噴射時期、アフタ噴射量、アフタ噴射時期を夫々求めるマップまたは計算式を予め実験またはシミュレーション等により求めてECU10に記憶させておく。また、第二メイン噴射を開始する時期である第二メイン噴射時期は、第一メイン噴射時期に前述の時間差T1を加えることにより算出される。なお、第一メイン噴射量と第二メイン噴射量とは同量であってもよく、異なる量であってもよい。また、これらのマップまたは計算式は、内燃機関1の運転領域によって異なるため、本ステップS102では、領域2に対応したマップまたは計算式を用いる。
また、メイン噴射とアフタ噴射の両方共、第一噴孔41Aと第二噴孔41Bとに分けて実施することもできる。
本実施例では、第一噴孔41A及び第二噴孔41Bから噴射され、重なった後の燃料量が所定比で、ピストン3の頂部側(すなわち、シリンダヘッド11側)と、ピストン3の底部側(すなわち、キャビティ31の底部側)と、に分かれるように第一噴孔41A及び第二噴孔41Bを形成する。図11は、所定比で分かれる燃料噴霧を示した図である。ピストン3の頂部側に向かう燃料噴霧をS1とし、ピストン3の底部側に向かう燃料噴霧をS2で示している。なお、図11の切断面は、燃料噴射弁4の中心軸4Aと、第一噴孔41Aの中心軸41AAと、第二噴孔41Bの中心軸41BBと、を通るように設定している。
2 気筒
3 ピストン
4 燃料噴射弁
4A 中心軸
10 ECU
11 シリンダヘッド
17 アクセル開度センサ
18 クランクポジションセンサ
31 キャビティ
31A 側壁
41 本体
41A 第一噴孔
41AA 中心軸
41B 第二噴孔
41BB 中心軸
42 アウタニードル
42A アウタニードル動弁機構
43 インナニードル
43A インナニードル動弁機構
100 スキッシュエリア
Claims (3)
- 圧縮自着火式の内燃機関のピストンに形成されるキャビティの側壁に向かって燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた内燃機関において、
前記燃料噴射弁は、
第一噴孔と、
前記第一噴孔と対になる第二噴孔であって、前記燃料噴射弁の中心軸を中心とする周方向の角度が前記第一噴孔と異なる位置で且つ前記燃料噴射弁の中心軸方向の位置が前記第一噴孔と異なる位置に設けられ、前記第一噴孔から噴射された燃料噴霧と前記第二噴孔から噴射された燃料噴霧との一部が、前記第一噴孔から噴射された燃料の燃焼が始まる位置であって、前記キャビティの側壁から所定距離離れた位置で重なるように形成される第二噴孔と、
前記第一噴孔を開閉する第一ニードルと、
前記第二噴孔を開閉する第二ニードルであって、前記第一噴孔を開くために前記第一ニードルが作動を開始した時点から、所定時間が経過した後に、前記第二噴孔を開くために作動を開始する第二ニードルと、
を有する燃料噴射弁を備えた内燃機関。 - 前記第一噴孔及び前記第二噴孔は、燃料噴霧が前記キャビティの側壁に当たった後に、前記ピストンの頂部側に向かう燃料量と、前記ピストンの底部側に向かう燃料量と、の比が所定比になるように形成される請求項1に記載の内燃機関。
- 前記燃料噴射弁からの燃料噴射を前記第一噴孔からの燃料噴射及び前記第二噴孔からの燃料噴射に分けて実施し、前記第一噴孔を開くために前記第一ニードルが作動を開始した時点から、前記所定時間が経過した後に、前記第二噴孔を開くために前記第二ニードルの作動を開始させる制御装置を備えた請求項1または2に記載の内燃機関。
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