JP7285795B2 - エンジン - Google Patents

Description

本開示は、エンジンに関する。

例えば直噴式のディーゼルエンジンでは、１気筒あたり１つの燃料噴射弁を配置し、該燃料噴射弁で気筒内に燃料を噴射することが一般的に行われている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４－１５６８５２号公報

一般的には、エンジンにおいては、定格条件、すなわち高負荷時において熱効率が最も高くなるようにすることが望まれている。そのため、例えば、高負荷時において燃焼期間を短縮することで熱効率を向上させることが考えられる。そこで、燃料噴射弁における噴孔面積を大きくすることにより燃料噴射期間を短くすることが考えられる。しかし、燃料噴射弁における噴孔面積を大きくすると、低負荷時における燃料噴射量が必要以上に大きくなるおそれがあり、熱効率の悪化を招くおそれがある。

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジンの熱効率を向上することを目的とする。

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジンは、
少なくとも１つの気筒と、
前記少なくとも１つの気筒に配置された少なくとも１つのピストンと、
前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、規定の総噴孔面積を有する第１燃料噴射弁と、前記第１燃料噴射弁の総噴孔面積よりも小さい総噴孔面積を有する第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
エンジンの負荷に応じて、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備える。

（２）本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジンは、
少なくとも１つの気筒と、
前記少なくとも１つの気筒に配置された第１ピストンと、
前記第１ピストンが配置された前記気筒と同一の前記気筒に配置された第２ピストンであって、前記第１ピストンと対向して配置された第２ピストンと、
前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、第１燃料噴射弁と、第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
エンジンの高負荷時には、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の両方から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御し、
前記エンジンの低負荷時には、前記第１燃料噴射弁からの燃料の噴射は停止し、前記第２燃料噴射弁から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成されている。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジンの熱効率を向上できる。

一実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。 他の実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。 さらに他の実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。 図１及び図３に示したエンジンの燃料噴射系統に関する構成を示す図である。 図２に示したエンジンの燃料噴射系統に関する構成を示す図である。 幾つかの実施形態に係る燃料噴射弁の模式的な外観図である。 図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ矢視断面図である。 図６におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視断面図である。 幾つかの実施形態に係る第１燃料噴射弁の噴射孔に関する表である。 幾つかの実施形態に係る第２燃料噴射弁の噴射孔に関する表である。 エンジンの負荷と作動させる燃料噴射弁との関係の一例を示した表である。 図２に示したエンジンの負荷と作動させる燃料噴射弁との関係の一例を示した表である。 第１コモンレールのレール圧についての制御マップの一例である。 第２コモンレールのレール圧についての制御マップの一例である。 第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁における燃料噴射タイミングの一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

（全体構成）
図１は、一実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。図２は、他の実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。図３は、さらに他の実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。図４は、図１及び図３に示したエンジンの燃料噴射系統に関する構成を示す図である。図５は、図２に示したエンジンの燃料噴射系統に関する構成を示す図である。
幾つかの実施形態に係るエンジン１は、図１乃至図５に示すように、エンジン本体１１と、制御装置（ＥＣＵ）１３と、燃料ポンプ１５と、コモンレール１７と、燃料噴射弁１００とを備えている。

制御装置１３は、エンジン１の各部を制御するための制御装置である。
燃料ポンプ１５は、エンジン１に燃料を供給するためのポンプである。
コモンレール１７は、燃料ポンプ１５から供給された燃料を所定の供給圧力に蓄圧する蓄圧装置である。
燃料噴射弁１００は、コモンレール１７から供給された燃料をエンジン本体１１における気筒（シリンダ）２０内に噴射するための燃料噴射装置である。

図１乃至図３に示すように、幾つかの実施形態に係るエンジン１は、少なくとも１つの気筒２０と、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された少なくとも１つのピストン３０と、を備える。
図１乃至図３に示すように、幾つかの実施形態に係るエンジン１では、燃料噴射弁１００は、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された複数の燃料噴射弁１００であって、規定の総噴孔面積を有する第１燃料噴射弁１０１と、第１燃料噴射弁１０１の総噴孔面積（第１総噴孔面積Ｓａ１）よりも小さい総噴孔面積（第２総噴孔面積Ｓａ２）を有する第２燃料噴射弁１０２と、を含む。燃料噴射弁１００は、制御装置１３からの開弁信号を受信している間だけ開弁して、供給された燃料が噴射可能となるように構成されている。

幾つかの実施形態に係るコモンレール１７は、図４及び図５に示すように、第１燃料噴射弁１０１に燃料を供給するための第１コモンレール１７１と、第２燃料噴射弁１０２に燃料を供給するための第２コモンレール１７２とを含んでいる。
また、幾つかの実施形態に係る燃料ポンプ１５は、第１コモンレール１７１に燃料を供給するための第１燃料ポンプ１５１と、第２コモンレール１７２に燃料を供給するための第２燃料ポンプ１５２とを含んでいる。

図４及び図５に示す制御装置１３は、エンジン１の負荷に応じて、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。なお、幾つかの実施形態に係る制御装置１３における制御内容については、後で詳述する。

（エンジン１Ａ、１Ｂについて）
図１に示すエンジン１Ａ及び図２に示すエンジン２Ｂは、例えばそれぞれ対向ピストンエンジンであり、上記少なくとも１つの気筒２０のそれぞれにおいて、１対のピストン３０が互いに同一の気筒２０内に配置され、気筒２０の軸線方向に沿って反対方向に移動するように構成されている。すなわち、図１及び図２に示すエンジン１では、上記少なくとも１つのピストン３０は、第１ピストン３１と、第１ピストン３１が配置された気筒２０と同一の気筒２０に配置された第２ピストン３２であって、第１ピストン３１と対向して配置された第２ピストン３２と、を含む。
例えば図１に示すエンジン１Ａは、気筒数が１である単気筒型の対向ピストンエンジンである。例えば図２に示すエンジン１Ｂは、気筒数が３である多気筒型の対向ピストンエンジンである。図１に示すエンジン１Ａ及び図２に示すエンジン２Ｂは、例えばユニフロー方式の２サイクルディーゼルエンジンである。なお、図２に示すエンジン１Ｂでは、気筒数が３であるが、２又は４以上であってもよい。

図１及び図２に示すエンジン１では、第１ピストン３１は、ピストンピン４１を介してコネクティングロッド４３の一端に連結され、コネクティングロッド４３の他端は第１クランクシャフト２１１に連結されている。
同様に、第２ピストン３２は、ピストンピン４１を介してコネクティングロッド４３の一端に連結され、コネクティングロッド４３の他端は第２クランクシャフト２２１に連結されている。
図１及び図２に示すエンジン１では、第１出力軸２１３を中心とした第１クランクシャフト２１１の回転、及び、第２出力軸２２３を中心とした第２クランクシャフト２２１の回転により、第１ピストン３１及び第２ピストン３２は互いに同期して気筒２０の内部を往復動する。

図１及び図２に示すエンジン１では、各気筒２０の軸方向一方側において、各気筒２０の周壁２０ａに少なくとも１つの掃気ポート２６が形成され、各気筒２０の軸方向他方側において、各気筒２０の周壁２０ａに少なくとも１つの排気ポート２７が形成されている。
なお、図１及び図２に示すエンジン１では、掃気ポート２６及び排気ポート２７は、各気筒２０の周方向に複数配置される。

図１及び図２に示すエンジン１では、各気筒２０の周壁２０ａに、燃料噴射弁１００が配置されている。図１及び図２に示すエンジン１では、例えば、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とが各気筒２０の軸心（各気筒２０における径方向断面の中心）を挟んで対向するように周方向にずらして配置されている。

なお、以下の説明では、図２に示すエンジン１Ｂにおける３つの気筒２０について、第１クランクシャフト２１１及び第２クランクシャフト２２１の延在方向に沿った一方側から順に、第１気筒２１、第２気筒２２、及び、第３気筒２３とも称する。

（エンジン１Ｃについて）
図３に示すエンジン１Ｃは、例えば１つの気筒２０内に１つのピストン３０が配置されたユニフロー方式の２サイクルディーゼルエンジンである。なお、例えば図３に示すエンジン１は、気筒数が１である単気筒型のエンジンであるが、気筒数が２以上である多気筒型のエンジンであってもよい。
図３に示すエンジン１Ｃでは、ピストン３０は、ピストンピン４１を介してコネクティングロッド４３の一端に連結され、コネクティングロッド４３の他端はクランクシャフト２１０に連結されている。
図３に示すエンジン１Ｃでは、出力軸２１５を中心としたクランクシャフト２１０の回転により、ピストン３０は気筒２０の内部を往復動する。

図３に示すエンジン１Ｃでは、気筒２０の軸方向一方側（下死点側）において、気筒２０の周壁２０ａに少なくとも１つの掃気ポート２６が形成され、気筒２０の軸方向他方側（上死点側）に配置されたシリンダヘッド２８に少なくとも１つの排気ポート２７が形成されている。
なお、図３に示すエンジン１Ｃでは、掃気ポート２６は、気筒２０の周方向に複数配置される。図３に示すエンジン１Ｃでは、排気ポート２７は、排気弁２９によって開閉が制御される。

図３に示すエンジン１Ｃでは、例えばシリンダヘッド２８に燃料噴射弁１００が配置されている。図３に示すエンジン１Ｃでは、例えば、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とが気筒２０の軸心を挟んで対向するように周方向にずらして配置されている。

（燃料噴射弁１００）
図６は、幾つかの実施形態に係る燃料噴射弁の模式的な外観図である。なお、図６では、燃料噴射弁の本体部（ボディ）の基端側の記載を省略している。
図７は、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ矢視断面図である。なお、図７は、燃料噴射弁が第１燃料噴射弁である場合の断面の一例を示す図である。
図８は、図６におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視断面図である。なお、図８は、燃料噴射弁が第２燃料噴射弁である場合の断面の一例を示す図である。
図１乃至図５に示す幾つかの実施形態では、図６に示すように、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２は、それぞれ気筒２０内に燃料を噴射するための噴射孔１０５を有する。第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２のそれぞれには、例えば複数の噴射孔１０５が燃料噴射弁１００の本体部１０９（ボディ）の先端部１０９ａに形成されている。
なお、噴射孔１０５の配置位置や配置数は、図示のものに限定されない。
また、図６では、複数の噴射孔１０５の噴孔径が同一ではないが、同一であってもよい。

本体部１０９の外周面には、嵌合突部１０７が形成されている。幾つかの実施形態に係る燃料噴射弁１００では、例えば嵌合突部１０７は、気筒２０に対する本体部１０９の軸線ＡＸｉを中心とする周方向の角度位置を規定するためのものである。幾つかの実施形態に係る燃料噴射弁１００では、嵌合突部１０７は、気筒２０の周壁２０ａ又はシリンダヘッド２８に形成された不図示の嵌合凹部と嵌合することで、上記角度位置が規定される。

また、幾つかの実施形態に係る燃料噴射弁１００では、例えば図７及び図８に示すように、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで嵌合突部１０７の形態を異ならせている。例えば図７及び図８に示すように、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで嵌合突部１０７の数や、本体部１０９の軸線ＡＸｉを中心とする周方向の角度位置等を異ならせてもよい。これにより、エンジン１の組立て時において、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２との組み間違えを防止できる。

なお、図６乃至図８に示した嵌合突部１０７や不図示の嵌合凹部は、気筒２０に対する本体部１０９の軸線ＡＸｉを中心とする周方向の角度位置を規定するため、又は、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２との組み間違えを防止するための構成の一例である。したがって、気筒２０に対する本体部１０９の軸線ＡＸｉを中心とする周方向の角度位置を規定するため、又は、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２との組み間違えを防止するため構成は、上記構成に限定されない。

（総噴孔面積について）
図９Ａは、幾つかの実施形態に係る第１燃料噴射弁の噴射孔に関する表である。
図９Ｂは、幾つかの実施形態に係る第２燃料噴射弁の噴射孔に関する表である。
幾つかの実施形態に係る燃料噴射弁１００では、噴射孔１０５の径又は噴射孔１０５の数の少なくとも何れか一方を変更することで、個々の噴射孔１０５の面積ｓの合計値である総噴孔面積Ｓａを変更できる。

例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示した「例１」同士に着目すると、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とでは、噴孔径が同じであるが、噴孔数を異ならせることで、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで総噴孔面積Ｓａを異ならせている。
また、例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示した「例２」同士に着目すると、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とでは、噴孔数が同じであるが、噴孔径を異ならせることで、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで総噴孔面積Ｓａを異ならせている。
なお、図９Ａ及び図９Ｂに挙げた内容は、単なる例示であって、噴孔径や噴孔数、総噴孔面積Ｓａ、噴孔径と噴孔数との組合せ等は、図示した内容に限定されない。また、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで噴孔径及び噴孔数の双方を異なわせることで、第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで総噴孔面積Ｓａを異ならせてもよい。

図１乃至図５に示した幾つかの実施形態に係るエンジン１によれば、エンジン１の負荷、すなわち必要とする燃料の噴射量に応じて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御できるので、必要とする燃料の噴射量に応じて、何れの燃料噴射弁１００から燃料を噴射するか、及び、燃料の噴射時間を適宜設定できる。これにより、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。

また、図１及び図２に示したエンジン１Ａ、１Ｂによれば、同一の気筒２０に２つのピストン３０が対向して配置された対向ピストンエンジンにおいて、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１Ａ、１Ｂの熱効率を向上できる。

具体的には、例えば低負荷時において第１燃料噴射弁１０１又は第２燃料噴射弁１０２のいずれか一方だけから燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間をより長くすることができる。

また、後述するように、例えば、低負荷となる運転条件であっても、アイドリング時等のように負荷がより低い運転条件下では、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、総噴孔面積Ｓａがより小さい第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、燃料噴射期間をより長くすることができる。

低負荷時に燃料噴射期間を長くすることによるメリットは、次のとおりである。
一般的には、エンジンにおいては、定格条件、すなわち高負荷時において熱効率が最も高くなるようにすることが望まれている。そのため、例えば、高負荷時において燃焼期間を短縮することで等容度を改善して熱効率を向上させることが考えられる。そこで、燃料噴射弁における噴孔面積（総噴孔面積Ｓａ）を大きくすることにより燃料噴射期間を短くすることが考えられる。しかし、燃料噴射弁における噴孔面積を大きくすると、低負荷時における燃料噴射量が必要以上に大きくなるおそれがあり、熱効率の悪化を招くおそれがある。

しかし、低負荷時に燃料噴射量を削減するために燃料噴射期間を短縮すると、燃料噴霧距離が短くなってしまう。そのため、燃料が燃料噴射弁近傍に噴射されてしまうため、燃焼不良が生じるおそれがある。また、燃料噴射期間が短くなってしまうと、燃料噴射弁内において弁体の移動時間が十分に確保できず、弁体のリフト量が不十分になるおそれがある。弁体のリフト量が不十分、すなわち弁体が燃料噴射弁内でフルリフトしないと、燃料の噴射サイクル毎の燃料の噴射量が各回によって変化するおそれがある。そのため、噴霧状態が不安定になり燃焼状態が不安定になる。
したがって、低負荷時に燃料噴射期間を長くすることで、必要以上に燃料を噴射することを抑制しつつ、噴霧状態を安定化して燃焼状態を安定化できる。

また、例えば、低負荷となる運転条件であっても、比較的負荷が高い運転条件下では、燃料噴射期間が元々比較的長いため、さらなる長期化の要求がそれほど高くない場合があることが考えられる。このような場合には、第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射を行わずに、総噴孔面積Ｓａがより大きい第１燃料噴射弁１０１から燃料を噴射するも考えられる。このようにすることで、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を短縮でき、燃焼期間を短縮できるので熱効率を向上できる。

以上説明したように、図１乃至図５に示した幾つかの実施形態に係るエンジン１によれば、必要とする燃料の噴射量に応じて、何れの燃料噴射弁１０１、１０２から燃料を噴射するか、及び、燃料の噴射時間を適宜設定することで、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。

以下、幾つかの実施形態に係る制御装置１３における制御内容についてさらに説明する。
幾つかの実施形態では、制御装置１３は、エンジン１の高負荷時（例えば第１負荷時）には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の両方から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。また、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、エンジン１の低負荷時（例えば第１負荷よりも負荷が小さい第２負荷時）には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料の噴射は停止し、第２燃料噴射弁１０２から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。

図１０は、エンジンの負荷と作動させる燃料噴射弁との関係の一例を示した表である。
図１０に示すように、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、例えばエンジン１の負荷の大きさが２５％となる負荷を境に、高負荷時には第１燃料噴射弁１０１を作動させ、低負荷時には第１燃料噴射弁１０１を作動させないように第１燃料噴射弁１０１を制御する。なお、エンジン１の負荷の大きさを表す数値は、エンジン１における最大出力を１００％として表している。

より具体的には、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、例えばエンジン１の負荷の大きさが低負荷から高負荷になる場合には、負荷の大きさが２５％よりも例えば数％大きくなったときに第１燃料噴射弁１０１を作動させるように制御するように構成されているとよい。また、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、例えばエンジン１の負荷の大きさが高負荷から低負荷になる場合には、負荷の大きさが２５％よりも例えば数％小さくなったときに第１燃料噴射弁１０１を作動させないように制御するように構成されているとよい。
すなわち、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、エンジン１の負荷が低負荷から高負荷になるとき、又は、高負荷から低負荷になるときとで、燃料噴射弁１００の作動及び非作動の切替に関してヒステリシスを持たせるとよい。
以下の説明では、燃料噴射弁１００の作動及び非作動の切替に関して該ヒステリシスを持たされているものとする。

なお、上述の説明において、負荷の大きさとして２５％を境に第１燃料噴射弁１０１の作動と非作動とを切り替えるものとして説明したが、この２５％という数値は一例であって、２５％以外の大きさの負荷、例えば４０％や５０％等を境に第１燃料噴射弁１０１の作動と非作動とを切り替えるようにしてもよい。

図１０に示すように、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、例えばエンジン１の負荷の大小に関わらず、第２燃料噴射弁１０２を作動させるように第２燃料噴射弁１０２を制御する。

なお、図２に示したエンジン１Ｂでは、第１気筒２１における第１燃料噴射弁１０１（第１－１燃料噴射弁１１１）及び第２燃料噴射弁１０２（第１－２燃料噴射弁１１２）を図１０の表に示したように作動又は非作動を切り替えるようにしてもよい。図２に示したエンジン１Ｂでは、第２気筒２２における第１燃料噴射弁１０１（第２－１燃料噴射弁１２１）及び第２燃料噴射弁１０２（第２－２燃料噴射弁１２２）を図１０の表に示したように作動又は非作動を切り替えるようにしてもよい。図２に示したエンジン１Ｂでは、第３気筒２３における第１燃料噴射弁１０１（第３－１燃料噴射弁１３１）及び第２燃料噴射弁１０２（第３－２燃料噴射弁１３２）を図１０の表に示したように作動又は非作動を切り替えるようにしてもよい。

以下の説明では、第１－１燃料噴射弁１１１における第１総噴孔面積Ｓａ１を第１－１総噴孔面積Ｓａ１Ａとも称する。同様に、第１－２燃料噴射弁１１２における第２総噴孔面積Ｓａ２を第１－２総噴孔面積Ｓａ２Ａとも称する。
以下の説明では、第２－１燃料噴射弁１２１における第１総噴孔面積Ｓａ１を第２－１総噴孔面積Ｓａ１Ｂとも称する。同様に、第２－２燃料噴射弁１２２における第２総噴孔面積Ｓａ２を第２－２総噴孔面積Ｓａ２Ｂとも称する。
以下の説明では、第３－１燃料噴射弁１３１における第１総噴孔面積Ｓａ１を第３－１総噴孔面積Ｓａ１Ｃとも称する。同様に、第３－２燃料噴射弁１３２における第２総噴孔面積Ｓａ２を第３－２総噴孔面積Ｓａ２Ｃとも称する。

このように幾つかの実施形態では、制御装置１３は、例えば図１０に示すような制御マップを参照して、燃料噴射弁１００の動作及び非動作を制御するように構成されていてもよい。

幾つかの実施形態によれば、高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１又は第２燃料噴射弁１０２の何れか一方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を短縮でき、燃焼期間を短縮できるので熱効率を向上できる。
幾つかの実施形態によれば、低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を長くすることができる。また、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、総噴孔面積Ｓａがより小さい第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射を行わずに、総噴孔面積Ｓａがより大きい第１燃料噴射弁１０１から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間をより長くすることができる。これにより、低負荷時に燃料噴射期間を長くすることで、必要以上に燃料を噴射することを抑制しつつ、噴霧状態をより安定化して燃焼状態をより安定化できる。

なお、幾つかの実施形態において、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を図１０の表に示したように作動又は非作動を切り替えるように構成した場合には、制御装置１３は、高負荷時には、低負荷時よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧を上げるように構成するとよい。
なお、燃料噴射弁１００の噴射圧は、コモンレール１７内の燃料の圧力であるレール圧に依存する。
そこで、制御装置１３は、例えば、第１燃料噴射弁１０１の作動又は非作動を切り替える負荷の大きさを境に、高負荷時には第２コモンレール１７２のレール圧が第１圧力となるように第２燃料ポンプ１５２を制御するように構成されているとよい。また、制御装置１３は、例えば、第１燃料噴射弁１０１の作動又は非作動を切り替える負荷の大きさを境に、低負荷時には第２コモンレール１７２のレール圧が第１圧力よりも低い第２圧力となるように第２燃料ポンプ１５２を制御するように構成されているとよい。

上述したように、第２燃料噴射弁１０２は、第１燃料噴射弁１０１の第１総噴孔面積Ｓａ１よりも小さい第２総噴孔面積Ｓａ２を有する。そのため、噴射圧、すなわち燃料噴射弁１００への燃料の供給圧力が第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで同じであると、単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量は、単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量よりも少なくなる。
そこで、高負荷時には、低負荷時よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧を上げるようにすることで、高負荷時における単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量と単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量との差を抑制できる。したがって、高負荷時において必要とされる燃料噴射量を確保し易くなる。

図１１は、図２に示したエンジンの負荷と作動させる燃料噴射弁との関係の一例を示した表である。図１１では、図２に示したエンジン１Ｂにおける各燃料噴射弁１００の総噴孔面積Ｓａ、及び、各気筒２０における第１燃料噴射弁１０１の第１総噴孔面積Ｓａ１と第２燃料噴射弁１０２の第２総噴孔面積Ｓａ２の和である気筒総噴孔面積ΣＳについても記載している。

例えば、図２に示したエンジン１Ｂでは、第１燃料噴射弁１０１の作動と非作動とを切り替える負荷の大きさの閾値が気筒２０毎に異なっているが、制御装置１３は、エンジン１Ｂの高負荷時には、いずれの気筒２０においても第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の両方から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。また、制御装置１３は、いずれの気筒２０においてもエンジン１Ｂの低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料の噴射は停止し、例えば第２気筒２２及び第３気筒２３においては第２燃料噴射弁１０２から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。

例えば、図２に示したエンジン１Ｂにおける燃料噴射の制御を行うにあたり、制御装置１３は、エンジン１Ｂの負荷が減少するにつれて、総噴孔面積Ｓａが大きい燃料噴射弁１００から順に作動を停止させるように制御している。
すなわち、制御装置１３は、例えばエンジン１Ｂの負荷の大きさが４０％となる負荷を境に、高負荷時には全ての燃料噴射弁１００を作動させ、低負荷時には少なくとも第１気筒２１における第１－１燃料噴射弁１１１を作動させないように各燃料噴射弁１００を制御する。なお、第１－１燃料噴射弁１１１の第１総噴孔面積Ｓａ１は、エンジン１Ｂにおける複数の燃料噴射弁１００中で最も大きい。

制御装置１３は、さらにエンジン１Ｂの負荷が減少して、例えばエンジン１Ｂの負荷の大きさが３０％となる負荷を境に、低負荷時にはさらに少なくとも第２気筒２２における第２－１燃料噴射弁１２１を作動させないように各燃料噴射弁１００を制御する。なお、第２－１燃料噴射弁１２１の第１総噴孔面積Ｓａ１は、エンジン１Ｂにおける複数の燃料噴射弁１００中で第１－１燃料噴射弁１１１の第１総噴孔面積Ｓａ１に次いで大きい。

制御装置１３は、さらにエンジン１Ｂの負荷が減少して、例えばエンジン１Ｂの負荷の大きさが２０％となる負荷を境に、低負荷時にはさらに少なくとも第３気筒２３における第３－１燃料噴射弁１３１を作動させないように各燃料噴射弁１００を制御する。なお、第３－１燃料噴射弁１３１の第１総噴孔面積Ｓａ１は、エンジン１Ｂにおける複数の燃料噴射弁１００中で第２－１燃料噴射弁１２１の第１総噴孔面積Ｓａ１に次いで大きい。

制御装置１３は、さらにエンジン１Ｂの負荷が減少して、例えばエンジン１Ｂの負荷の大きさが１０％となる負荷を境に、低負荷時にはさらに少なくとも第１気筒２１における第１－２燃料噴射弁１１２を作動させないように各燃料噴射弁１００を制御する。なお、第１－２燃料噴射弁１１２の第２総噴孔面積Ｓａ２は、エンジン１Ｂにおける複数の燃料噴射弁１００中で第３－１燃料噴射弁１３１の第１総噴孔面積Ｓａ１に次いで大きい。

このように、例えば低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１だけでなく第２燃料噴射弁１０２も作動を停止させることで気筒２０を休止させてもよい。すなわち、燃焼を行わない気筒２０があってもよい。

エンジン１Ｂの負荷が大きくなっていく場合には、制御装置１３は、上述した順序とは逆の順序で、作動させないようにしていた燃料噴射弁１００を作動させるように制御する。

このように幾つかの実施形態では、制御装置１３は、例えば図１１に示すような制御マップを参照して、燃料噴射弁１００の動作及び非動作を制御するように構成されていてもよい。

図２に示したエンジン１Ｂでは、上記少なくとも１つの気筒２０は、少なくとも２つの気筒２０を含む。なお、図２に示したエンジン１Ｂでは、一例として３つの気筒２０を含む。そして、制御装置１３は、図２に示したエンジン１Ｂの負荷に応じて、上記少なくとも２つの気筒２０における各々の第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されているとよい。
これにより、少なくとも２つの気筒２０を含むエンジン１Ｂにおいて、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１Ｂの熱効率を向上できる。

また、上記少なくとも２つの気筒２０は、第１燃料噴射弁１０１の総噴孔面積（第１総噴孔面積Ｓａ１）と第２燃料噴射弁１０２の総噴孔面積（第２総噴孔面積Ｓａ２）の和である気筒総噴孔面積ΣＳが気筒２０毎に異なるように構成されているとよい。
これにより、各気筒２０のそれぞれにおいてエンジン１Ｂの負荷に応じで第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するにあたり、上述したように、気筒総噴孔面積Ｓａが気筒２０毎に同じである場合と比べて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の制御内容を多様化できる。これにより、低負荷から高負荷までのさらに幅広い運転条件下でエンジン１Ｂの熱効率を向上できる。

図２に示したエンジン１Ｂでは、制御装置１３は、エンジン１Ｂの負荷に応じて、上記少なくとも２つの気筒２０における各々の第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の何れにおいて燃料を噴射するか、又は、燃料の噴射を停止するかを制御するように構成されているとよい。
これにより、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の制御の対象となる気筒数が増えることで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の制御内容を多様化できる。したがって、低負荷から高負荷までのさらに幅広い運転条件下でエンジン１Ｂの熱効率を向上できる。

図２に示したエンジン１Ｂにおける燃料噴射の制御を行う際の制御装置１３の制御内容をまとめると、以下のようになる。
すなわち、図２に示したエンジン１Ｂでは、図１１で示したように上記少なくとも２つの気筒２０のうちの一方の気筒２０（例えば第１気筒２１）は、第１総噴孔面積（例えば第１－１総噴孔面積Ｓａ１Ａ）を有する第１燃料噴射弁（例えば第１－１燃料噴射弁１１１）と、該第１総噴孔面積よりも小さい第２総噴孔面積（例えば第１－２総噴孔面積Ｓａ２Ａ）を有する第２燃料噴射弁（例えば第１－２燃料噴射弁１１２）とを備える。
上記少なくとも２つの気筒２０のうちの他方の気筒（例えば第２気筒２２）は、第１総噴孔面積よりも小さい第３総噴孔面積（例えば第２－１総噴孔面積Ｓａ１Ｂ）を有する第３燃料噴射弁（例えば第２－１燃料噴射弁１２１）と、第３総噴孔面積よりも小さい第４総噴孔面積（例えば第２－２総噴孔面積Ｓａ２Ｂ）を有する第４燃料噴射弁（例えば第２－２燃料噴射弁１２２）とを備える。
そして、制御装置１３は、エンジン１Ｂの高負荷時（例えばエンジン１Ｂの負荷の大きさが４０％となる負荷を境とした高負荷時）には、例えば少なくとも第１－１燃料噴射弁１１１及び第２－１燃料噴射弁１２１の両方から燃料が噴射されるように各燃料噴射弁１００を制御するように構成されている。
また、制御装置１３は、エンジン１Ｂの低負荷時（例えばエンジン１Ｂの負荷の大きさが４０％となる負荷を境とした低負荷時）には、例えば第１－１燃料噴射弁１１１からの燃料の噴射は停止し、少なくとも第２－１燃料噴射弁１２１から燃料が噴射されるように各燃料噴射弁１００を制御するように構成されている。

このように、エンジン１Ｂの負荷が小さくなるにつれて、どの気筒２０についての燃料噴射弁１００であるかを問わず、総噴孔面積Ｓａが大きい燃料噴射弁１００から順次作動を停止させていくことで、作動する燃料噴射弁１００は、総噴孔面積が比較的小さい燃料噴射弁１００となる。これにより、低負荷時であっても燃料噴射弁１００の燃料噴射期間を確保し易くなる。

（レール圧の制御について）
図１２Ａは、第１コモンレールのレール圧についての制御マップの一例である。
図１２Ｂは、第２コモンレールのレール圧についての制御マップの一例である。
幾つかの実施形態では、制御装置１３は、エンジン１の負荷が高くなるにつれて、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の噴射圧を上げるように構成されるとともに、高負荷時には第１燃料噴射弁１０１の噴射圧よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が大きくなるように構成されているとよい。
具体的には、制御装置１３は、例えば図１２Ａに示すように、エンジン回転数が高くなるにつれて、又は、スロットル開度が大きくなるにつれて、第１コモンレール１７１のレール圧が高くなるように第１燃料ポンプ１５１を制御するように構成されているとよい。
また、制御装置１３は、例えば図１２Ｂに示すように、エンジン回転数が高くなるにつれて、又は、スロットル開度が大きくなるにつれて、第２コモンレール１７２のレール圧が高くなるように第２燃料ポンプ１５２を制御するように構成されているとよい。
なお、エンジン１の負荷は、エンジン回転数とスロットル開度とに依存する。
制御装置１３は、第１コモンレール１７１のレール圧よりも第２コモンレール１７２のレール圧の方が高くなるように第１燃料ポンプ１５１及び第２燃料ポンプ１５２を制御するように構成されていてもよい。

これにより、エンジン１の負荷が高くなるにつれて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が上がるので、より大きな負荷であっても必要とされる燃料噴射量を確保し易くなる。
上述したように、第２燃料噴射弁１０２は、第１燃料噴射弁１０１の第１総噴孔面積Ｓａ１よりも小さい第２総噴孔面積Ｓａ２を有する。そのため、噴射圧、すなわち燃料噴射弁１００への燃料の供給圧力が第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで同じであると、単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量は、単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量よりも少なくなる。
そこで、高負荷時には第１燃料噴射弁１０１の噴射圧よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が大きくなるようにすることで、高負荷時における単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量と単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量との差を抑制できる。したがって、高負荷時において必要とされる燃料噴射量を確保し易くなる。

（燃料噴射タイミングについて）
図１３は、第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁における燃料噴射タイミングの一例を示す図である。
一般的に総噴孔面積Ｓａが比較的大きい燃料噴射弁１００の方が総噴孔面積Ｓａが比較的小さい燃料噴射弁１００よりも噴霧された燃料の貫徹力は大きくなる。したがって、比較的大きな燃料貫徹力が必要とされる燃料噴射タイミングでは、総噴孔面積Ｓａが比較的大きい燃料噴射弁１００を作動させるとよい。また、比較的均一な霧化が必要とされる燃料噴射タイミングでは、総噴孔面積Ｓａが比較的小さい燃料噴射弁１００を作動させるとよい。

そこで、例えば、ディーゼルエンジンにおいて実施されることが多い多段噴射を行う際に、総噴孔面積Ｓａが異なる燃料噴射弁１００を使い分けることで燃料噴射タイミングのそれぞれにおいて燃料の噴霧状態を適切化するようにしてもよい。
例えば、ディーゼルエンジンにおいて実施されることが多い多段噴射を行う際に、比較的均一な霧化が必要とされるパイロット噴射を行う場合には、制御装置１３は、第１燃料噴射弁１０１を非作動とし、第２燃料噴射弁１０２を作動させるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の動作を制御してもよい。なお、パイロット噴射とは、初期着火を良好とすること等を目的としてメイン噴射に先立って行われる燃料噴射である。

例えば、比較的大きな燃料貫徹力が必要とされるメイン噴射を行う場合には、制御装置１３は、第１燃料噴射弁１０１を作動させ、第２燃料噴射弁１０２を非作動とするように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の動作を制御するとよく、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を作動させるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の動作を制御してもよい。また、例えば、メイン噴射を行う場合には、制御装置１３は、上述した幾つかの実施形態のように、第１燃料噴射弁１０１を非作動とし、第２燃料噴射弁１０２を作動させるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の動作を制御してもよい。

例えば、比較的均一な霧化が必要とされるポスト噴射を行う場合には、制御装置１３は、第１燃料噴射弁１０１を非作動とし、第２燃料噴射弁１０２を作動させるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の動作を制御してもよい。なお、ポスト噴射とは、排ガスの浄化等を目的としてメイン噴射の後で行われる燃料噴射である。

例えば、比較的均一な霧化が必要とされるレイトポスト噴射を行う場合には、制御装置１３は、第１燃料噴射弁１０１を非作動とし、第２燃料噴射弁１０２を作動させるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の動作を制御してもよい。なお、レイトポスト噴射とは、排ガスの浄化のための触媒昇温等を目的としてメイン噴射の後であって燃焼室内における燃焼に寄与しないタイミングで行われる燃料噴射である。

このように、幾つかの実施形態では、制御装置１３は、燃料噴射タイミングに応じて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の何れの燃料噴射弁１００から燃料を噴射するかを制御するように構成されているとよい。
これにより、例えば上述したように、ディーゼルエンジンにおいて実施されることが多い多段噴射を行う際に、燃料噴射タイミングに応じてより適切な総噴孔面積Ｓａを有する燃料噴射弁１００を選択できるので、燃料噴射タイミングのそれぞれにおいて燃料の噴霧状態を適切化できる。

なお、上述の説明では、第１燃料噴射弁１０１における第１総噴孔面積Ｓａ１よりも第２燃料噴射弁１０２における第２総噴孔面積Ｓａ２の方が小さい場合について説明したが、第１燃料噴射弁１０１における第１総噴孔面積Ｓａ１と第２燃料噴射弁１０２における第２総噴孔面積Ｓａ２とが同じであってもよい。
すなわち、例えば、図１又は図２に示すエンジン１Ａ又はエンジン１Ｂは、少なくとも１つの気筒２０と、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された第１ピストン３１と、第１ピストン３１が配置された気筒２０と同一の気筒２０に配置された第２ピストン３２であって、第１ピストン３１と対向して配置された第２ピストン３２と、を備えていてもよい。図１又は図２に示すエンジン１Ａ又はエンジン１Ｂは、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された複数の燃料噴射弁１００であって、第１燃料噴射弁１０１と、第２燃料噴射弁１０２と、を含む複数の燃料噴射弁１００を備えるとよい。図１又は図２に示すエンジン１Ａ又はエンジン１Ｂは、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御する制御装置１３を備えるとよい。

ここで、制御装置１３は、エンジン１の高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の両方から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されているとよい。また、制御装置１３は、エンジン１の低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料の噴射は停止し、第２燃料噴射弁１０２から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されているとよい。

これにより、エンジン１の高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１又は第２燃料噴射弁１０２の何れか一方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を短縮でき、燃焼期間を短縮できるので熱効率を向上できる。
また、エンジン１の低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を長くすることができる。これにより、エンジン１の低負荷時に燃料噴射期間を長くすることで、必要以上に燃料を噴射することを抑制しつつ、噴霧状態を安定化して燃焼状態を安定化できる。

特に、図１又は図２に示すエンジン１Ａ又はエンジン１Ｂのような対向ピストンエンジンでは、燃料噴射弁１００を気筒２０の側方に配置しなければならないため、例えば、図３に示すような、対向ピストンエンジンではないエンジン１Ｃと比べると、燃料噴射弁１００が気筒２０の軸心から離れてしまう。そのため、対向ピストエンジンでは、対向ピストンではないエンジンと比べて、低負荷時に気筒２０の軸心へ燃料が届き難くなり、燃焼不良が生じるおそれがある。
そこで、上述したように低負荷時に作動する燃料噴射弁１００の数を減らすことで噴射期間を長くして燃料の貫徹力を確保し、気筒２０の軸心側に燃料を供給する。これにより、低負荷時の燃焼を安定化できる。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、図２に示したエンジン１Ｂでは、各燃料噴射弁１００のそれぞれの総噴孔面積Ｓａが図１１に示したような大小関係となる場合には、第１総噴孔面積Ｓａ１が最も小さい第１燃料噴射弁１０１（第３－１燃料噴射弁１３１）であっても、その総噴孔面積（例えば０．２３ｍｍ^２）は、第２総噴孔面積Ｓａ２が最も大きい第２燃料噴射弁１０２（第１－２燃料噴射弁１１２）の第２総噴孔面積（例えば０．１８ｍｍ^２）よりも大きい。すなわち、図２に示したエンジン１Ｂでは、各燃料噴射弁１００のそれぞれの総噴孔面積Ｓａが図１１に示したような大小関係となる場合には、全ての第１燃料噴射弁１０１は、いずれの第２燃料噴射弁１０２よりも総噴孔面積Ｓａが大きい。しかし、図２に示したエンジン１Ｂにおいて、いずれかの第２燃料噴射弁１０２よりも総噴孔面積Ｓａが小さい第１燃料噴射弁１０１があってもよい。

上述した幾つかの実施形態では、気筒２０毎の燃料噴射弁１００の数は２であったが、３以上であってもよい。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジン１は、少なくとも１つの気筒２０と、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された少なくとも１つのピストン３０と、を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジン１は、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された複数の燃料噴射弁１００であって、規定の総噴孔面積Ｓａを有する第１燃料噴射弁１０１と、第１燃料噴射弁１０１の総噴孔面積Ｓａよりも小さい総噴孔面積Ｓａを有する第２燃料噴射弁１０２と、を含む複数の燃料噴射弁１００を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジン１は、エンジン１の負荷に応じて、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御する制御装置１３を備える。

上記（１）の構成によれば、エンジン１の負荷、すなわち必要とする燃料の噴射量に応じて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御できるので、必要とする燃料の噴射量に応じて、何れの燃料噴射弁１００から燃料を噴射するか、及び、燃料の噴射時間を適宜設定できる。これにより、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。
また、低負荷時に燃料噴射期間を長くすることで、必要以上に燃料を噴射することを抑制しつつ、噴霧状態を安定化して燃焼状態を安定化できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、制御装置１３は、エンジン１の高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の両方から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。制御装置１３は、エンジン１の低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料の噴射は停止し、第２燃料噴射弁１０２から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されているとよい。

上記（２）の構成によれば、高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１又は第２燃料噴射弁１０２の何れか一方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を短縮でき、燃焼期間を短縮できるので熱効率を向上できる。
上記（２）の構成によれば、低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を長くすることができる。また、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、総噴孔面積Ｓａがより小さい第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射を行わずに、総噴孔面積Ｓａがより大きい第１燃料噴射弁１０１から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間をより長くすることができる。これにより、低負荷時に燃料噴射期間を長くすることで、必要以上に燃料を噴射することを抑制しつつ、噴霧状態をより安定化して燃焼状態をより安定化できる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、制御装置１３は、高負荷時には、低負荷時よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧を上げるように構成されているとよい。

上述したように、第２燃料噴射弁１０２は、第１燃料噴射弁１０１の総噴孔面積Ｓａよりも小さい総噴孔面積Ｓａを有する。そのため、噴射圧、すなわち燃料噴射弁１００への燃料の供給圧力が第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで同じであると、単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量は、単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量よりも少なくなる。
上記（３）の構成によれば、高負荷時には、低負荷時よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が上昇するので、高負荷時における単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量と単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量との差を抑制できる。したがって、高負荷時において必要とされる燃料噴射量を確保し易くなる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、上記少なくとも１つの気筒２０は、少なくとも２つの気筒２０を含む。そして、上記少なくとも２つの気筒２０は、第１燃料噴射弁１０１の総噴孔面積Ｓａと第２燃料噴射弁１０２の総噴孔面積Ｓａの和である気筒総噴孔面積ΣＳが気筒２０毎に異なるように構成されている。

上記（４）の構成によれば、２つの気筒２０のそれぞれにおいてエンジン１の負荷に応じで第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するにあたり、気筒総噴孔面積ΣＳが気筒２０毎に同じである場合と比べて、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の制御内容を多様化できる。これにより、低負荷から高負荷までのさらに幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、上記少なくとも１つの気筒２０は、少なくとも２つの気筒２０を含む。そして、制御装置１３は、負荷に応じて、上記少なくとも２つの気筒２０における各々の第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。

上記（５）の構成によれば、少なくとも２つの気筒２０を含むエンジン１において、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、制御装置１３は、負荷に応じて、上記少なくとも２つの気筒２０における各々の第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の何れにおいて燃料を噴射するか、又は、燃料の噴射を停止するかを制御するように構成されている。

上記（６）の構成によれば、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の制御の対象となる気筒数が増えることで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の制御内容を多様化できる。これにより、低負荷から高負荷までのさらに幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の構成において、制御装置１３は、負荷が高くなるにつれて、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の噴射圧を上げるように構成されるとともに、高負荷時には第１燃料噴射弁１０１の噴射圧よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が大きくなるように構成されている。

上記（７）の構成によれば、負荷が高くなるにつれて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が上がるので、より大きな負荷であっても必要とされる燃料噴射量を確保し易くなる。
上述したように、第２燃料噴射弁１０２は、第１燃料噴射弁１０１の総噴孔面積Ｓａよりも小さい総噴孔面積Ｓａを有する。そのため、噴射圧、すなわち燃料噴射弁への燃料の供給圧力が第１燃料噴射弁１０１と第２燃料噴射弁１０２とで同じであると、単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量は、単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量よりも少なくなる。
上記（７）の構成によれば、高負荷時には第１燃料噴射弁１０１の噴射圧よりも第２燃料噴射弁１０２の噴射圧が大きくなるので、高負荷時における単位時間当たりの第２燃料噴射弁１０２からの燃料噴射量と単位時間当たりの第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射量との差を抑制できる。したがって、高負荷時において必要とされる燃料噴射量を確保し易くなる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの構成において、制御装置１３は、燃料噴射タイミングに応じて第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の何れの燃料噴射弁から燃料を噴射するかを制御するように構成されている。

上記（８）の構成によれば、例えば、ディーゼルエンジンにおいて実施されることが多い多段噴射を行う際に、燃料噴射タイミングに応じてより適切な総噴孔面積Ｓａを有する燃料噴射弁１００を選択できるので、燃料噴射タイミングのそれぞれにおいて燃料の噴霧状態を適切化できる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、上記少なくとも１つのピストン３０は、第１ピストン３１と、第１ピストン３１が配置された気筒２０と同一の気筒２０に配置された第２ピストン３２であって、第１ピストン３１と対向して配置された第２ピストン３２と、を含む。

上記（９）の構成によれば、同一の気筒２０に２つのピストン３０が対向して配置された対向ピストンエンジンにおいて、低負荷から高負荷までの幅広い運転条件下でエンジン１の熱効率を向上できる。

（１０）本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジン１は、少なくとも１つの気筒２０と、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された第１ピストン３１と、第１ピストン３１が配置された気筒２０と同一の気筒２０に配置された第２ピストン３２であって、第１ピストン３１と対向して配置された第２ピストン３２と、を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジン１は、上記少なくとも１つの気筒２０に配置された複数の燃料噴射弁で１００あって、第１燃料噴射弁１０１と、第２燃料噴射弁１０２と、を含む複数の燃料噴射弁１００を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係るエンジン１は、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御する制御装置１３を備える。制御装置１３は、エンジン１の高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の両方から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。制御装置１３は、エンジン１の低負荷時には、第１燃料噴射弁１０１からの燃料の噴射は停止し、第２燃料噴射弁１０２から燃料が噴射されるように第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２を制御するように構成されている。

上記（１０）の構成によれば、高負荷時には、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１又は第２燃料噴射弁１０２の何れか一方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を短縮でき、燃焼期間を短縮できるので熱効率を向上できる。
上記（１０）の構成によれば、第１燃料噴射弁１０１からの燃料噴射を行わずに、第２燃料噴射弁１０２から燃料を噴射することで、第１燃料噴射弁１０１及び第２燃料噴射弁１０２の双方から燃料を噴射する場合と比べて燃料噴射期間を長くすることができる。これにより、低負荷時に燃料噴射期間を長くすることで、必要以上に燃料を噴射することを抑制しつつ、噴霧状態を安定化して燃焼状態を安定化できる。

１ エンジン
１３ 制御装置（ＥＣＵ）
１５ 燃料ポンプ
１７ コモンレール
２０ 気筒（シリンダ）
３０ ピストン
３１ 第１ピストン
３２ 第２ピストン
１００ 燃料噴射弁
１０１ 第１燃料噴射弁
１０２ 第２燃料噴射弁

Claims (10)

1. 少なくとも１つの気筒と、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された少なくとも１つのピストンと、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、規定の総噴孔面積を有する第１燃料噴射弁と、前記第１燃料噴射弁の総噴孔面積よりも小さい総噴孔面積を有する第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
   エンジンの負荷に応じて、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
   前記少なくとも１つの気筒は、少なくとも２つの気筒を含み、
   前記少なくとも２つの気筒は、前記第１燃料噴射弁の総噴孔面積と前記第２燃料噴射弁の総噴孔面積の和である気筒総噴孔面積が気筒毎に異なるように構成された
   エンジン。
2. 前記制御装置は、
   前記エンジンの高負荷時には、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の両方から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御し、
   前記エンジンの低負荷時には、前記第１燃料噴射弁からの燃料の噴射は停止し、前記第２燃料噴射弁から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成された
   請求項１に記載のエンジン。
3. 前記制御装置は、前記高負荷時には、前記低負荷時よりも前記第２燃料噴射弁の噴射圧を上げるように構成された
   請求項２に記載のエンジン。
4. 少なくとも１つの気筒と、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された少なくとも１つのピストンと、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、規定の総噴孔面積を有する第１燃料噴射弁と、前記第１燃料噴射弁の総噴孔面積よりも小さい総噴孔面積を有する第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
   エンジンの負荷に応じて、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
   前記少なくとも１つの気筒は、少なくとも２つの気筒を含み、
   前記制御装置は、前記負荷に応じて、前記少なくとも２つの気筒における各々の前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成され、
   前記制御装置は、前記負荷が高くなるにつれて、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の噴射圧を上げるように構成されるとともに、高負荷時には前記第１燃料噴射弁の噴射圧よりも前記第２燃料噴射弁の噴射圧が大きくなるように構成されている
   エンジン。
5. 前記制御装置は、前記負荷に応じて、前記少なくとも２つの気筒における各々の前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の何れにおいて燃料を噴射するか、又は、燃料の噴射を停止するかを制御するように構成された
   請求項４に記載のエンジン。
6. 少なくとも１つの気筒と、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された少なくとも１つのピストンと、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、規定の総噴孔面積を有する第１燃料噴射弁と、前記第１燃料噴射弁の総噴孔面積よりも小さい総噴孔面積を有する第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
   エンジンの負荷に応じて、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、燃料噴射タイミングに応じて前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の何れの燃料噴射弁から燃料を噴射するかを制御するように構成された
   エンジン。
7. 前記少なくとも１つのピストンは、第１ピストンと、前記第１ピストンが配置された前記気筒と同一の前記気筒に配置された第２ピストンであって、前記第１ピストンと対向して配置された第２ピストンと、を含む
   請求項１乃至６の何れか一項に記載のエンジン。
8. 少なくとも１つの気筒と、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された第１ピストンと、
   前記第１ピストンが配置された前記気筒と同一の前記気筒に配置された第２ピストンであって、前記第１ピストンと対向して配置された第２ピストンと、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、第１燃料噴射弁と、第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
   前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   エンジンの高負荷時には、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の両方から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御し、
   前記エンジンの低負荷時には、前記第１燃料噴射弁からの燃料の噴射は停止し、前記第２燃料噴射弁から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成され、
   前記少なくとも１つの気筒は、少なくとも２つの気筒を含み、
   前記少なくとも２つの気筒は、前記第１燃料噴射弁の総噴孔面積と前記第２燃料噴射弁の総噴孔面積の和である気筒総噴孔面積が気筒毎に異なるように構成された
   エンジン。
9. 少なくとも１つの気筒と、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された第１ピストンと、
   前記第１ピストンが配置された前記気筒と同一の前記気筒に配置された第２ピストンであって、前記第１ピストンと対向して配置された第２ピストンと、
   前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、第１燃料噴射弁と、第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
   前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   エンジンの高負荷時には、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の両方から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御し、
   前記エンジンの低負荷時には、前記第１燃料噴射弁からの燃料の噴射は停止し、前記第２燃料噴射弁から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成され、
   前記少なくとも１つの気筒は、少なくとも２つの気筒を含み、
   前記制御装置は、前記エンジンの負荷に応じて、前記少なくとも２つの気筒における各々の前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成され、
   前記制御装置は、前記負荷が高くなるにつれて、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の噴射圧を上げるように構成されるとともに、高負荷時には前記第１燃料噴射弁の噴射圧よりも前記第２燃料噴射弁の噴射圧が大きくなるように構成されている
   エンジン。
10. 少なくとも１つの気筒と、
    前記少なくとも１つの気筒に配置された第１ピストンと、
    前記第１ピストンが配置された前記気筒と同一の前記気筒に配置された第２ピストンであって、前記第１ピストンと対向して配置された第２ピストンと、
    前記少なくとも１つの気筒に配置された複数の燃料噴射弁であって、第１燃料噴射弁と、第２燃料噴射弁と、を含む複数の燃料噴射弁と、
    前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    エンジンの高負荷時には、前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の両方から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御し、
    前記エンジンの低負荷時には、前記第１燃料噴射弁からの燃料の噴射は停止し、前記第２燃料噴射弁から燃料が噴射されるように前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御するように構成され、
    前記制御装置は、燃料噴射タイミングに応じて前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁の何れの燃料噴射弁から燃料を噴射するかを制御するように構成された
    エンジン。

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