WO2008136525A1

WO2008136525A1 - 圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム

Info

Publication number: WO2008136525A1
Application number: PCT/JP2008/058510
Authority: WO
Inventors: Takashi Koyama; Yasuo Sato; Hisaki Ito; Osamu Horikoshi; Hisashi Ohki; Kiyoshi Fujiwara; Takafumi Yamada; Seiji Ogura
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2008-11-13
Also published as: JP2008274829A

Abstract

圧縮着火内燃機関において、燃料の着火性を向上させることを目的とする。本発明は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、気筒内にスワールを発生させるスワール発生手段と、を備え、燃料噴射弁によって主燃料噴射と共に該主燃料噴射よりも早い時期に複数回の副燃料噴射を実行する圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムにおいて、大気圧が低いほど、内燃機関の冷却水温が低いほど、または、内燃機関の吸気温度が低いほど、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くする。

Description

明細書圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム技術分野

本発明は圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムに関する。背景技術

圧縮着火内燃機関（以下、単に内燃機関と称する）においては、一燃焼サイクル中における主燃料噴射よりも前の時期に副燃料噴射を複数回実行する場合がある。また、特開平 6— 1 2 9 2 9 6号公報には、内燃機関の始動時において、冷却水温が低いほど副燃料噴射の実行回数を増加させる技術が記 Kされている。また、特開 2 0 0 1 — 1 2 2 7 7号公報には、内燃機関の始動時において、大気圧が低いほどコモンレール圧を低くする技術が記載されている。また、特開 2 0 0 1 — 8 2 2 3 2号公報においても、副燃料噴射に関する技術が記載されている。発明の開示

内燃機関においては、大気圧が低い場合、内燃機関の温度が低い場合、または、内燃機関の吸気温度が低い場合、気筒内に噴射された燃料が着火し難い。そのため、排気中の未燃燃料成分が増加したり、失火が発生したリする虞がある。内燃機関の圧縮比が低くなるほど、このような問題が生じ易い。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関において、燃料の着火性を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る内燃機関の燃料噴射システムでは、気筒内にスワールが発生している場合において、該気筒内における燃料の着火性が低いほど、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くする。

より詳しくは、本発明に係る圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムは、周方向に配置された複数の噴孔が先端部に形成されており各噴孔から内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、

前記気筒内にスワールを発生させるスワール発生手段と、を備え、

前記燃料噴射弁によって主燃料噴射と共に一燃焼サイクル中における該主燃料噴射よリも早い時期に複数回の副燃料噴射を実行する圧縮着火内燃機関の燃料噴射システ厶であって、

大気圧が低いほど、前記内燃機関の冷却水温が低いほど、または、前記内燃機関の吸気温度が低いほど、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くすることを特徴とする。

本発明においては、スワール発生手段が気筒内にスワールを発生させる。そして、燃料噴射弁の各噴孔から噴射された燃料の噴霧はスワールによリ該スワールの回転方向に移動する。そのため、各副燃料噴射間の間隔が長いほど、 n回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と n + 1回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なり難くなる。また、最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔が長いほど、最後の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と主燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なリ難くなる。

また、大気圧が低いほど、内燃機関の冷却水温が低いほど、または、内燃機関の吸気温度が低いほど、気筒内に噴射された燃料は着火し難くなる。

本発明によれば、気筒内に噴射された燃料が着火し難くいほど、 n回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と n + 1回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士がより重なリ易くなる。また、気筒内に噴射された燃料が着火し難くいほど、最後の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と主燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とがよリ重なり易くなる。燃料の噴霧が重なると気筒内に比較的空燃比の低い混合気が局所的に形成される。また、本発明によれば、気筒内に噴射された燃料が着火し難くいほど、最初の副燃料噴射から主燃料噴射までの期間が短くなる。そのため、混合気の拡散が抑制される。

従って、本発明によれば、大気圧が低い場合、内燃機関の温度が低い場合、または、内燃機関の吸気温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。

本発明では、気筒内のスワールの回転速度が所定速度以上の場合において、大気圧が所定圧力以下のとき、内燃機関の冷却水温が所定水温以下のとき、または、内燃機関の吸気温度が所定温度以下のときは、副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによって移動して次回の副燃料噴射時に他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるように各副燃料噴射間の間隔を制御してもよい。さらに、気筒内のスワールの回転速度が所定速度以上の場合において、大気圧が所定圧力以下のとき、内燃機関の冷却水温が所定水温以下のとき、または、内燃機関の吸気温度が所定温度以下のときは、最後の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによって移動して主燃料噴射時に他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるように最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を制御してもよい。

ここで、所定速度は、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を可及的に短くしても、 n回目の副燃料噴射時と n + 1回目の副燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なり、また、最後の副燃料噴射時と主燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なるようにすることは困難と判断出来る閾値である。また、所定圧力および所定水温、所定吸気温度は、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を予め定められた基準の間隔とすると、気筒内に噴射された燃料が着火し難いと判断出来る閾値としてもよい。

—の噴孔から噴射された燃料の噴霧と他の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なつた場合も、一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なった場合と同様、気筒内に比較的空燃比の低い混合気が局所的に形成される。従って、上記によれば、気筒内のスワールの回転速度が高いときであっても、大気圧が低い場合、内燃機関の温度が低い場合、または、内燃機関の吸気温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。図面の簡単な説明

図 1は、実施例 1に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。図 2は、実施例 1に係る燃料噴射弁の先端部の概略構成を示す図である。

図 3は、実施例 1に係る吸気ポー卜と排気ポー卜との概略構成を示す図である。図 4は、燃料噴射弁の各噴孔から噴射された燃料の噴霧の状態を示す図である。図 5は、実施例 1に係る燃料噴射制御のルーチンを示すフローチヤ一卜である。図 6は、実施例 2に係る燃料噴射制御のルーチンを示すフローチヤ一卜である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。

(実施例 1 )

<内燃機関とのその吸排気系の概略構成 >

図 1は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関 1は車両駆動用の圧縮着火内燃機関である。尚、本実施例に係る内燃機関 1 は圧縮比が比較的低い値（例えば、 ε = 1 4 ) に設定されている。

内燃機関 1の気筒 2内にはピストン 3が摺動自在に設けられている。また、気筒 2 には該気筒 2内上部の燃焼室に燃料（軽油）を直接噴射する燃料噴射弁 1 0が設けられている。図 2は、燃料噴射弁 1 0の先端部の概略構成を示す図である。図 2に示すように、燃料噴射弁 l 0の先端部には、周方向に等間隔に並んで配置された複数の噴孔 1 0 aが形成されている。燃料噴射実行時には各噴孔 1 0 aから燃料が噴射される。

気筒 2の燃焼室には、 2つの吸気ポー卜 4 a、 4 bと 2つの排気ポ一卜 5 a、 5 b とが接続されている（図 1においては、 1つずつのみ図示）。図 3は、吸気ポー卜 4 a、 4 bと排気ポ一卜 5 a、 5 bとの概略構成を示す図である。図 3に示すように、一方の吸気ポー卜 4 aは気筒 2内にスワールを生じさせるためにヘリカルポー卜となつておリ、他方の吸気ポー卜 4 bはストレー卜ポー卜となっている。そして、吸気ポ —卜 4 bにスヮ一ルコントロールバルブ（S C V ) 1 1が設けられている。吸気ポー卜 4 a、 4 bがこのように構成されていることにより、気筒 2内に該気筒 2の中心軸を中心として旋回するスワールが生じる。本実施例においては、吸気ポー卜 4 a、 4 bおよび S C V 1 1が、本発明に係るスワール発生手段に相当する。

吸気ポー卜 4 a、 4 bおよび排気ポー卜 5 a、 5 bの燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁 6および排気弁 7によって開閉される。吸気ポー卜 4 a、 4 bおよび排気ポ —卜 5 a、 5 bは、それぞれ吸気通路 8および排気通路 9に接続されている。

内燃機関 1には、冷却水溫を検出する冷却水温センサ 1 2および吸気温度を検出する吸気温度センサ 1 3、クランク角を検出するクランクポジションセンサ 1 4が設けられている。また、内燃機関 1を搭載した車両には大気圧を検出する大気圧センサ 1 5が設けられている。

以上述べたように構成された内燃機関 1には電子制御ュニッ卜（E C U ) 2 0が併設されている。 E C U 2 0には、冷却水温センサ 1 2、吸気温度センサ 1 3、クランクポジションセンサ 1 4および大気圧センサ 1 5が電気的に接続されている。これらの出力値が E C U 2 0に入力される。 E C U 2 0はクランクポジションセンサ 1 4の検出値に基づいて内燃機関 1の機関回転数を算出する。

また、 E C U 2 0には、燃料噴射弁 1 0および S C V 1 1が電気的に接続されている。 E C U 2 0によってこれらが制御される。 E C U 2 0は、内燃機関 1の運転状態に基づいて S C V 1 1の開度を制御し、それによつて気筒 2内に生じるスワールのスワール比を制御する。

く燃料噴射制御〉

本実施例においては、燃料噴射弁 1 0によって主燃料噴射と共に一燃焼サイクル中における該主燃料噴射よりも早い時期に副燃料噴射が複数回行われる。主燃料噴射は圧縮行程上死点近傍の時期に実行され、副燃料噴射は圧縮行程中に行われる。副燃料噴射が実行されると、該副燃料噴射によって噴射された燃料の冷炎反応によつて気筒 2内の温度が上昇すると共に気筒 2内に火種が生じる。そのため、主燃料噴射が実行されたときの燃料の着火性が向上する。尚、一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数は、予め定められた一定の回数でもよく、内燃機関 1の運転状態等に応じて変更してもよい。

次に、各副燃料噴射間の間隔（即ち、 n回目の副燃料噴射と n + 1回目の副燃料噴射との間の間隔）及び最後の副燃料噴射（即ち、主燃料噴射の実行タイミングに最も近いタイミングで実行される副燃料噴射）と主燃料噴射との間の間隔について図 4に基づいて説明する。図 4は、燃料噴射弁 1 0の各噴孔 1 0 aから噴射された燃料の噴霧の状態を示す図である。図 4において、実線は燃料噴射弁 1 0から燃料が噴射された時点の燃料の噴霧を表しており、破線は燃料噴射弁 1 0から燃料が噴射された時点からある期間が経過した時点の燃料の噴霧を表している。また、図 4において、矢印は気筒 2内のスワールの回転方向を表している。

上述したように、気筒 2内においては該気筒 2の中心軸を中心として旋回するスヮールが生じている。そのため、図 4に示すように、燃料噴射弁 1 0の各噴孔 1 O aから噴射された燃料の噴霧は、スワールによって該スワールの回転方向に移動する。各副燃料噴射間の間隔が長くなるほど、 n回目の副燃料噴射時に噴射された燃料の噴霧が n + 1回目の副燃料噴射が実行されるまでにスワールによって移動する距離は長くなる。その結果、 n回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と n + 1回目の副燃料噴射時に同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なり難くなる。換言すれば、各副燃料噴射間の間隔が短くなるほど、 n回目の副燃料噴射時にある一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と n + 1回目の副燃料噴射時に同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なり易くなる。

同様に、最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔が短くなるほど、最後の副燃料噴射時にある一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と主燃料噴射時に同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なリ易くなる。

内燃機関 1の低温始動時等のように内燃機関 1の温度が低い場合、気筒 2内に噴射された燃料は着火し難い。そこで、本実施例においては、内燃機関 1の冷却水温が低いほど、各副燃料噴射間の間隔及び最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くする。

これによれば、内燃機関 1の冷却水温が低いほど、 n回目の副燃料噴射時にある一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と n + 1回目の副燃料噴射時に同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なり易くなリ、最後の副燃料噴射時にある一の噴孔から噴射された燃料の噴霧と主燃料噴射時に同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なり易くなる。このように、各燃料噴射時に同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なると、気筒 2内に比較的空燃比の低い混合気が局所的に形成される。

さらに、各副燃料噴射間の間隔及び最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔が短いほど、最初の副燃料噴射から主燃料噴射までの期間は短くなる。その結果、混合気の拡散が抑制される。

従って、本実施例によれば、内燃機関 1の温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。

尚、一般に、各副燃料噴射間の間隔及び最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くするとスモークの発生量が増加する虞がある。しかしながら、内燃機関 1の冷却水温が低いほど、着火遅れ期間が長くなるためにスモークの発生量は減少する傾向にある。従って、本実施例のように、内燃機関 1の冷却水温が低いほど、各副燃料噴射間の間隔及び最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くする場合は、スモークの発生量の増加を抑制することが可能である。

ここで、本実施例に係る燃料噴射制御のルーチンについて、図 5に示すフローチヤ一卜に基づいて説明する。本ルーチンは、 ECU 20に予め記憶されており、内燃機関 1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。

本ルーチンでは、 ECU 20は、先ず S 1 01において、内燃機関 1の冷却水温 T ewを読み込む。

次に、 ECU 20は、 S 1 02に進み、気筒 2内のスワールの回転速度 ω sを算出する。スワールの回転速度 ω sは、吸気ポー卜 4 a、 4 bの形状および SC V I 1の開度によって定められるスワール比および内燃機関 1の機関回転数に基づいて算出することが出来る。

次に、 ECU 20は、 S 1 03に進み、各副燃料噴射間の間隔 Δ t s sを、内燃機関 1の冷却水温 T e wおよびスワールの回転速度 ω sに基づいて定められる期間△ t s s 1に設定する。内燃機関 1の冷却水温 T e wおよびスワールの回転速度 ω sと期間厶 t s s 1との関係は予め定められておりマップとして ECU 20に記憶されている。このマップにおいて、期間△ t s s 1は、内燃機関 1の冷却水温 Tewが低いほど、また、スワールの回転速度 ω sが高いほど、短くなつている。

次に、 ECU 20は、 S 1 04に進み、最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔厶 t s mを、内燃機関 1の冷却水温 T e wおよびスワールの回転速度 ω sに基づいて定められる期間 A t sm 1に設定する。内燃機関 1の冷却水温 T ewおよびスヮールの回転速度 ω sと期間△ t s m 1との関係は予め定められておりマップとして E C U 20に記憶されている。このマップにおいて、期間 A t smlは、内燃機関 1の冷却水温 Tewが低いほど、また、スワールの回転速度 ω sが高いほど、短くなつている。

次に、 E C U 2 0は、 S 1 0 5に進み、複数回の副燃料噴射および主燃料噴射を実行する。

尚、内燃機関 1を搭載した車両が高地を走行しているときのように大気圧が低い場合や、気温が低いために内燃機関 1の吸気温度が低い場合も、内燃機関 1の温度が低い場合と同様、気筒 2内に噴射された燃料は着火し難い。そこで、本実施例においては、内燃機関 1の冷却水温に代えて、大気圧が低いほど、または、内燃機関 1の吸気温度が低いほど、各副燃料噴射間の間隔及び最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くしてもよい。

これによれば、大気圧が低い場合または内燃機関 1の吸気温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。

(実施例 2 )

本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成は実施例 1と同様である。また、本実施例においても、実施例 1と同様、燃料噴射弁 1 0によって一燃焼サイクル中に主燃料噴射および複数回の副燃料噴射が実行される。

<燃料噴射制御 >

ここで、本実施例に係る燃料噴射制御について説明する。燃料噴射弁 1 0による各燃料噴射間の間隔の最小値は燃料噴射弁 1 0の性能によって規制される。そのため、気筒 2内のスワールの回転速度が高くなると、 n回目の副燃料噴射時と n + 1回目の副燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なるほど各副燃料噴射間の間隔を短くすることが困難となる場合がある。同様に、気筒 2内のスヮールの回転速度が高くなると、最後の副燃料噴射時と主燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なるほど最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くすることが困難となる場合がある。

また、燃料噴射弁 1 0の一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによって移動すると、ある期間が経過したときに、その噴霧が一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧が形成される位置に到達する。

そこで、本実施例では、気筒 2内のスワールの回転速度が所定速度以上の場合において、内燃機関 1の冷却水温が所定水温以下のときは、 n回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによって移動して n + 1回目の副燃料噴射時に一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるように各副燃料噴射間の間隔を制御する。さらに、気筒 2内のスワールの回転速度が所定速度以上の場合において、内燃機関 1の冷却水温が所定水温以下のときは、最後の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによって移動して主燃料噴射時に一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるように最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を制御する。

ここで、所定速度は、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を可及的に短くしても、 n回目の副燃料噴射時と n + 1回目の副燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なり、また、最後の副燃料噴射時と主燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から «射された燃料の噴霧同士が重なるようにすることは困難と判断出来る閾値である。

また、所定水温は、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を予め定められた基準の間隔とすると、気筒 2内に噴射された燃料が着火し難いと判断出来る閾値である。

—の噴孔から噴射された燃料の噴霧と該一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧とが重なつた場合も、一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なった場合と同様、気筒 2内に比較的空燃比の低い混合気が局所的に形成される。従って、本実施例によれば、気筒 2内のスワールの回転速度が高いときであっても、内燃機関 1の温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。ここで、本実施例に係る燃料噴射制御のルーチンについて、図 6に示すフローチヤ一卜に基づいて説明する。本ルーチンは、 E CU 20に予め記憶されており、内燃機関 1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本ルーチンは、図 5に示すル一チンに S 20 1から S 205を追加したものである。そのため、 S 1 0 1から S 1 05についての説明は省略し、 S 20 1から S 205についてのみ説明する。

本ルーチンでは、 ECU 20は、 S 1 02の次に S 20 1に進む。 S 20 1において、 ECU 20は、スワールの回転速度 ω sが所定速度 ωθ以上である否かを判別する。 S 1 02において、肯定判定された場合、 ECU 20は S 202に進み、否定判定された場合、 ECU 20は S 1 03に進む。

S 202において、 E C U 20は、内燃機関 1の冷却水温 T e wが所定水温 T 0以下であるか否かを判別する。 S 202において、肯定判定された場合、 E C U 20は S 203に進み、否定判定された場合、 ECU 20は S 205に進む。

S 203に進んだ E C U 20は、各副燃料噴射間の間隔 Δ t s sおよび最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔 Δ t s mを期間△ t cdこ設定する。期間 Δ t αは、 η回目の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスヮールによつて移動して η + 1回目の副燃料噴射時に一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なり、最後の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによって移動して主燃料噴射時に一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるような期間である。このような期間 Δ 1: αは、スワールの回転速度 o) s、および、燃料噴射弁 1 0における各噴孔間の弧の中心角に基づいて算出することが出来る。その後、 E CU 20は S 1 05に進む。

—方、 S 204に進んだ E C U 20は、各副燃料噴射間の間隔厶 t s sを予め定められた基準の間隔である期間△ t s s 0に設定する。期間厶 t s s 0は内燃機関 1の運転状態に基づいて定められる期間でもよい。

次に、 S 205に進んだ E C U 20は、最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔 A t s mを予め定められた基準の間隔である期間 Δ t s m 0に設定する。期間△ t s m Oは内燃機関 1の運転状態に基づいて定められる期間でもよい。その後、 E C U 2 0は S 1 0 5に進む。

尚、本実施例では、気筒 2内のスワールの回転速度 ω sが所定速度 ω θ以上の場合において、大気圧が所定圧力以下のとき、または、内燃機関 1の吸気温度が所定吸気温度以下のときに、各副燃料噴射間の間隔厶 t s sおよび最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔 A t s mを期間 Δ t αに設定してもよい。

この場合、所定圧力または所定吸気温度は、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を予め定められた基準の間隔とすると、気筒 2内に噴射された燃料が着火し難いと判断出来る閾値である。

これによれば、気筒 2内のスワールの回転速度が高いときであっても、大気圧が低い場合または内燃機関 1の吸気温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。

また、本実施例においては、期間 A t αを、一の噴孔から噴射された燃料の噴霧が、スワールによって移動することで、一の噴孔の隣に配置された他の噴孔から噴射された燃料の噴霧が形成される位置に到達するまでの期間とした。しかしながら、この場合の他の噴孔は一の噴孔の隣に配置された噴孔以外の噴孔であってもよい。つまり、期間 Δ 1: αは、一の噴孔から噴射された燃料の噴霧が、スワールによって移動することで、一の噴孔以外の噴孔から噴射された燃料の噴霧が形成される位置に到達するまでの期間であればよい。

上記実施例 1および 2においては、吸気ポー卜 4 aをへリカルポ一卜とし吸気ポ一卜 4 bをストレートポ一卜とすると共に、吸気ポー卜 4 bに S C V 1 1を設ける構成としたが、内燃機関 1の構成は、気筒 2内にスワールが発生する構成であればこのような構成に限定されるものではない。産業上の利用可能性本発明によれば、大気圧が低い場合、内燃機関の温度が低い場合、または、内燃機関の吸気温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。

Claims

請求の範囲

1 . 周方向に配置された複数の噴孔が先端部に形成されており各噴孔から内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、

大気圧が低いほど、前記内燃機関の冷却水温が低いほど、または、前記内燃機関の吸気温度が低いほど、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を短くすることを特徴とする圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム。

2 . 前記気筒内のスワールの回転速度が所定速度以上の場合において、大気圧が所定圧力以下のとき、前記内燃機関の冷却水温が所定水温以下のとき、または、前記内燃機関の吸気温度が所定吸気温度以下のときは、副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスヮールによつて移動して次回の副燃料噴射時に他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるように各副燃料噴射間の間隔を制御し、且つ、最後の副燃料噴射時に一の噴孔から噴射された燃料の噴霧がスワールによつて移動して主燃料噴射時に他の噴孔から噴射された燃料の噴霧と重なるように最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を制御することを特徴とする請求項 1記載の圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム。

3 . 前記所定速度が、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を可及的に短くしても、 n回目の副燃料噴射時と n + 1回目の副燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なり、また、最後の副燃料噴射時と主燃料噴射時とにおいて同一の噴孔から噴射された燃料の噴霧同士が重なるようにすることは困難と判断出来る閾値であることを特徴とする請求項 2記載の圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム。

4 . 前記所定圧力および前記所定水温、前記所定吸気温度が、各副燃料噴射間の間隔および最後の副燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔を予め定められた基準の間隔とすると、気筒内に噴射された燃料が着火し難いと判断出来る閾値であることを特徴とする請求項 2または 3記載の圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム。