JP2005299422A - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、 吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射用インジェクタと、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタとに対し、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料を供給可能な内燃機関の燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel for an internal combustion engine that can supply fuel from a fuel tank by a fuel pump to a port injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a combustion chamber. It relates to a supply device.
従来から、内燃機関の燃焼室に対して高圧の燃料を供給するリターンレス式の燃料供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この燃料供給装置では、内燃機関の始動時に蓄圧配管(燃料デリバリ管)内の燃料が高圧ポンプの加圧室に導入され、そこで加圧される。これにより、内燃機関の始動時には、蓄圧配管内にあった燃料が高圧ポンプによって加圧されることから、蓄圧配管内の燃料の一部が気化していたとしても、内燃機関の始動性を阻害する気化した燃料を消失させることが可能となる。 Conventionally, a returnless type fuel supply device that supplies high-pressure fuel to a combustion chamber of an internal combustion engine is known (see, for example, Patent Document 1). In this fuel supply apparatus, when the internal combustion engine is started, the fuel in the pressure accumulating pipe (fuel delivery pipe) is introduced into the pressurizing chamber of the high pressure pump and pressurized there. As a result, when the internal combustion engine is started, the fuel in the pressure accumulating pipe is pressurized by the high-pressure pump. It is possible to eliminate the vaporized fuel.
また、従来から、燃料系統における燃料の気化を抑制するために内燃機関の停止後に燃料の温度が所定値以下になるまで冷却ファンにより燃料を冷却する技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。更に、燃料系統における燃料の気化を抑制するための技術としては、内燃機関の停止時にエンジン冷却水を蓄熱器に導き、当該蓄熱器においてエンジン冷却水の熱を奪うものも知られている(例えば、特許文献3参照。)。 Conventionally, in order to suppress fuel vaporization in the fuel system, a technique is known in which the fuel is cooled by a cooling fan until the temperature of the fuel becomes a predetermined value or less after the internal combustion engine is stopped (for example, Patent Document 2). reference.). Further, as a technique for suppressing fuel vaporization in the fuel system, there is also known a technique in which engine cooling water is guided to a regenerator when the internal combustion engine is stopped, and the heat of the engine cooling water is taken away by the regenerator (for example, , See Patent Document 3).
しかしながら、上述のように一部気化している燃料を加圧したり、冷却したりしても、気化した燃料を充分に消失させることは困難である。そして、例えば燃料デリバリ管の内部等で燃料の一部が気化しているような状態では、充分な燃料噴射圧を確保し得なくなるので、内燃機関を良好に始動させ得なくなるおそれがある。このため、従来の燃料供給装置を含む内燃機関は、いわゆる高温始動性の面でなお改善の余地を有しており、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射用インジェクタと、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタとを備える内燃機関についても、同様の課題が存在している。 However, even if the partially vaporized fuel is pressurized or cooled as described above, it is difficult to sufficiently dissipate the vaporized fuel. For example, in a state in which a part of the fuel is vaporized inside the fuel delivery pipe or the like, a sufficient fuel injection pressure cannot be ensured, and there is a possibility that the internal combustion engine cannot be started well. For this reason, an internal combustion engine including a conventional fuel supply device still has room for improvement in terms of so-called high temperature startability, and a port injection injector that injects fuel into the intake port, and fuel into the combustion chamber. A similar problem exists in an internal combustion engine that includes an in-cylinder injector that directly injects fuel.
そこで、本発明は、ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備えた内燃機関の高温始動性を向上させることができる燃料供給装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel supply device that can improve the high temperature startability of an internal combustion engine that includes a port injection injector and an in-cylinder injector.
本発明による第1の内燃機関の燃料供給装置は、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射用インジェクタと、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタとに対し、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料を供給可能な内燃機関の燃料供給装置において、ポート噴射用インジェクタが接続されたポート噴射用デリバリ管と、筒内噴射用インジェクタが接続された筒内噴射用デリバリ管と、所定箇所における燃料の温度を取得するための温度検出手段とを備え、ポート噴射用デリバリ管が燃料ポンプに接続されると共に、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管とが昇圧手段を介して直列に接続されており、内燃機関の始動時に温度検出手段を用いて取得した燃料の温度が所定値を超えている場合、昇圧手段が作動されると共に筒内噴射用インジェクタから燃焼室内に燃料が噴射されることを特徴とする。 A fuel supply device for a first internal combustion engine according to the present invention includes a fuel tank for a port injection injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a combustion chamber. In a fuel supply device for an internal combustion engine capable of supplying fuel from a port, a port injection delivery pipe connected to the port injector, a cylinder injection delivery pipe connected to the cylinder injector, and fuel at a predetermined location And a port injection delivery pipe connected to the fuel pump, and the port injection delivery pipe and the in-cylinder injection delivery pipe are connected in series via the pressure boosting means. If the temperature of the fuel obtained by using the temperature detecting means at the start of the internal combustion engine exceeds a predetermined value, the boosting means is activated. Both the fuel from in-cylinder injector into the combustion chamber, characterized in that it is injected.
この燃料供給装置では、燃料ポンプに接続されたポート噴射用デリバリ管に、更に昇圧手段を介して筒内噴射用デリバリ管が直列に接続されている。これにより、昇圧手段を作動させると共に筒内噴射用インジェクタから燃焼室内に燃料が噴射されるようにすれば、ポート噴射用デリバリ管内に存在している燃料は、昇圧手段によって昇圧させられた上で筒内噴射用デリバリ管に送られ、筒内噴射用インジェクタから燃焼室内に噴射されることになる。従って、この燃料供給装置では、内燃機関の高温始動時(高温再始動時)にポート噴射用デリバリ管内で燃料が仮に気化していたとしても、昇圧手段を作動させると共に筒内噴射用インジェクタから燃焼室内に燃料を噴射させることにより、内燃機関の始動性を阻害する気化した燃料を昇圧・液化させて充分な燃料噴射圧を確保できるので、ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備えた内燃機関の高温始動性を向上させることが可能となる。 In this fuel supply apparatus, an in-cylinder injection delivery pipe is further connected in series to a port injection delivery pipe connected to a fuel pump via a booster. Thus, if the booster is operated and fuel is injected from the in-cylinder injector into the combustion chamber, the fuel present in the port injection delivery pipe is boosted by the booster. It is sent to the delivery pipe for in-cylinder injection and injected from the in-cylinder injector into the combustion chamber. Therefore, in this fuel supply device, even if the fuel is vaporized in the port injection delivery pipe at the time of high temperature start (high temperature restart) of the internal combustion engine, the boosting means is operated and combustion from the in-cylinder injector is performed. By injecting the fuel into the room, the vaporized fuel that hinders the startability of the internal combustion engine can be pressurized and liquefied to ensure a sufficient fuel injection pressure. It becomes possible to improve the high temperature startability of the internal combustion engine.
また、本発明による第1の内燃機関の燃料供給装置は、燃料ポンプとポート噴射用デリバリ管との間に設けられた燃料加熱手段を更に備えると好ましい。 Moreover, it is preferable that the fuel supply device for the first internal combustion engine according to the present invention further includes a fuel heating means provided between the fuel pump and the port injection delivery pipe.
すなわち、燃料加熱手段を用いて燃料を加熱した場合、内燃機関の機関温度が高まり、機関停止時等にポート噴射用デリバリ管等において燃料が気化しやすくなるが、本発明の第1の燃料供給装置によれば、燃料加熱手段を用いる場合であっても、ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備えた内燃機関の高温始動性を向上させることができる。 That is, when the fuel is heated using the fuel heating means, the engine temperature of the internal combustion engine increases, and the fuel is easily vaporized in the port injection delivery pipe or the like when the engine is stopped. According to the apparatus, even when the fuel heating means is used, the high temperature startability of the internal combustion engine provided with the port injector and the in-cylinder injector can be improved.
本発明による第2の内燃機関の燃料供給装置は、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射用インジェクタと、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタとに対し、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料を供給可能な内燃機関の燃料供給装置において、ポート噴射用インジェクタが接続されたポート噴射用デリバリ管と、筒内噴射用インジェクタが接続された筒内噴射用デリバリ管と、燃料ポンプにより圧送される燃料を加熱可能な燃料加熱手段とを備え、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管とが燃料ポンプに並列に接続されており、燃料加熱手段は、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管との何れか一方に対して供給される燃料のみを加熱するように配置されていることを特徴とする。 A fuel supply device for a second internal combustion engine according to the present invention includes a fuel tank for a port injection injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a combustion chamber by a fuel pump. In a fuel supply device for an internal combustion engine capable of supplying fuel from a port, a port injection delivery pipe connected to the port injector, a cylinder injection delivery pipe connected to the cylinder injector, and a fuel pump A fuel heating means capable of heating the fuel to be heated, and a port injection delivery pipe and an in-cylinder injection delivery pipe are connected in parallel to the fuel pump, and the fuel heating means includes the port injection delivery pipe and the cylinder It arrange | positions so that only the fuel supplied with respect to either one of the delivery pipes for internal injection may be heated.
この燃料供給装置では、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管とが燃料ポンプに並列に接続されており、燃料加熱手段によって、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管との何れか一方に対して供給される燃料のみが加熱される。これにより、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管とのうち、燃料加熱手段によって加熱されない燃料が供給されるデリバリ管の内部では、燃料が過剰に昇温してしまうことはなく、当該デリバリ管内での燃料の気化は抑制される。従って、所定箇所における燃料の温度が所定値を超えているような場合であっても、燃料加熱手段によって加熱されない燃料が供給されるデリバリ管に接続されたインジェクタから燃料が噴射されるようにすれば、充分な燃料噴射圧を確保して、ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備えた内燃機関の高温始動性を向上させることができる。 In this fuel supply device, a port injection delivery pipe and an in-cylinder injection delivery pipe are connected in parallel to the fuel pump, and the fuel heating means determines which of the port injection delivery pipe and the in-cylinder injection delivery pipe. Only the fuel supplied to either is heated. Thereby, the fuel does not excessively rise in temperature inside the delivery pipe supplied with the fuel that is not heated by the fuel heating means among the port injection delivery pipe and the in-cylinder delivery delivery pipe. Vaporization of fuel in the delivery pipe is suppressed. Therefore, even when the temperature of the fuel at a predetermined location exceeds a predetermined value, the fuel is injected from the injector connected to the delivery pipe to which the fuel that is not heated by the fuel heating means is supplied. Thus, it is possible to secure a sufficient fuel injection pressure and improve the high-temperature startability of the internal combustion engine provided with the port injector and the in-cylinder injector.
すなわち、本発明による第2の内燃機関の燃料供給装置は、所定箇所における燃料の温度を取得するための温度検出手段と、内燃機関の始動時に温度検出手段を用いて取得した燃料の温度が所定値を超えている場合、ポート噴射用デリバリ管と筒内噴射用デリバリ管とのうち、燃料加熱手段によって加熱されない燃料が供給されるデリバリ管に接続されたインジェクタから燃料が噴射されるようにする制御手段とを更に備えると好ましい。 That is, the fuel supply device for a second internal combustion engine according to the present invention has a temperature detection means for acquiring the temperature of the fuel at a predetermined location, and the temperature of the fuel acquired using the temperature detection means when the internal combustion engine is started is predetermined. When the value exceeds the value, the fuel is injected from an injector connected to the delivery pipe to which the fuel that is not heated by the fuel heating means is supplied out of the port injection delivery pipe and the cylinder injection delivery pipe. It is preferable to further comprise a control means.
そして、燃料加熱手段は、内燃機関の希薄燃焼運転の実行時に使用されるインジェクタが接続されているデリバリ管に供給される燃料を加熱するものであると好ましい。 The fuel heating means preferably heats the fuel supplied to the delivery pipe to which the injector used when performing the lean combustion operation of the internal combustion engine is connected.
このような構成を採用すれば、内燃機関の希薄燃焼運転に際して、インジェクタから噴射される燃料をより一層微粒化させて安定した燃焼を確保することが可能となる。また、かかる構成において、内燃機関の始動時に使用されるインジェクタへの燃料は加熱されないことから、充分な燃料噴射圧を確保して内燃機関の高温始動性を向上させることが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to further stabilize the fuel injected from the injector by further atomizing the fuel during the lean combustion operation of the internal combustion engine. Further, in such a configuration, since the fuel to the injector used at the start of the internal combustion engine is not heated, it is possible to secure a sufficient fuel injection pressure and improve the high temperature startability of the internal combustion engine.
本発明によれば、ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備えた内燃機関の高温始動性を向上させることができる燃料供給装置の実現が可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize a fuel supply device that can improve the high-temperature startability of an internal combustion engine that includes a port injector and an in-cylinder injector.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関を示す概略構成図である。同図に示される内燃機関1は、直列4気筒エンジンとして構成されており、車両の走行駆動源として用いられると好適なものである。この内燃機関1は、シリンダブロックに形成された複数の燃焼室2を有し、各燃焼室2の内部で燃料(本実施形態では、ガソリン燃料)を燃焼させてピストン3を往復移動させることにより動力を発生する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine to which a fuel supply device according to a first embodiment of the present invention is applied. The
内燃機関1は、図1に示されるように、それぞれ対応する吸気ポートに臨むようにシリンダヘッドに配設された複数のポート噴射用インジェクタ4pと、それぞれ対応する燃焼室2の内部に臨むようにシリンダヘッドに配設された複数の筒内噴射用インジェクタ4cと、複数の点火プラグ(図示省略)とを有する。本実施形態において、各ポート噴射用インジェクタ4pは、所定条件下で各燃焼室2における燃料および空気の空燃比を理論空燃比よりも大きく(リーンに)する希薄燃焼運転を実行する際に用いられ、各筒内噴射用インジェクタ4cは、所定条件下で各燃焼室2における燃料および空気の空燃比を概ね理論空燃比に保つストイキ燃焼運転を実行する際に用いられる。
As shown in FIG. 1, the
そして、内燃機関1の各ピストン3は、いわゆる深皿頂面型に構成されており、その上面には、凹部3aが形成されている。この内燃機関1では、ストイキ燃焼運転の実行時に、各燃焼室2内に空気を吸入させた状態で、各筒内噴射用インジェクタ4cから各燃焼室2内のピストン3の凹部3aに向けて燃料が直接噴射される。これにより、内燃機関1では、図示されない点火プラグの近傍に燃料と空気との混合気の層が周囲の空気層と分離された状態で形成(成層化)される。この結果、内燃機関1では、安定した成層燃焼を実行することが可能となる。
Each
また、内燃機関1のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁と、排気ポートを開閉する排気弁とが燃焼室2ごとに配設されている。これらの吸気弁および排気弁は、例えば可変バルブタイミング機能を有する図示されない動弁機構によって開閉させられる。そして、各燃焼室2の吸気ポートは、それぞれ吸気管(吸気マニホールド)5に接続されており、吸気管5には、例えばドライブバイワイヤ式のスロットルバルブ6が設置されている。一方、各燃焼室2の排気ポートは、排気管(排気マニホールド)7にそれぞれ接続されている。排気管7には、内燃機関1の希薄燃焼運転に伴って排気ガス中のNOx(窒素酸化物)が増加することを踏まえて、三元触媒を含む前段触媒装置8に加えて、NOx吸蔵還元触媒を含む後段触媒装置9が接続されている。各燃焼室2からの排気ガス中のNOxは、後段触媒装置9のNOx吸蔵還元触媒によって吸蔵され、NOx吸蔵還元触媒に吸蔵されたNOxは、所定のタイミングで実行される還元処理によって還元される。
In addition, an intake valve that opens and closes an intake port and an exhaust valve that opens and closes an exhaust port are disposed in the cylinder head of the
上述のような内燃機関1に含まれる燃料供給装置10は、上述のポート噴射用インジェクタ4pおよび筒内噴射用インジェクタ4cに加えて、燃料タンク11、燃料ポンプ12、ポート噴射用デリバリ管14pおよび筒内噴射用デリバリ管14cを含む。上述の各ポート噴射用インジェクタ4pは、ポート噴射用デリバリ管14pに接続されており、上述の各筒内噴射用インジェクタ4cは、筒内噴射用デリバリ管14cに接続されている。
The
燃料タンク11には、液相状態のガソリン燃料が貯留される。燃料ポンプ12は、燃料タンク11の内部に配置されており、燃料タンク11内の燃料を吸い込んで所定圧力で吐出する。燃料ポンプ12の吐出口には、燃料供給管L1の一端が接続されており、この燃料供給管L1の他端は、ポート噴射用デリバリ管14pの一端に接続されている。また、ポート噴射用デリバリ管14pの他端(燃料供給管L1が接続された端部とは反対側の端部)には、燃料を昇圧させるための昇圧手段としての高圧ポンプ15を中途に有する連通管L2を介して、筒内噴射用デリバリ管14cが直列に接続されている。
The
これにより、燃料ポンプ12を作動させると共に各ポート噴射用インジェクタ4pを適宜開弁させることにより、燃料タンク11内の液相状態のガソリン燃料をポート噴射用デリバリ管14pへと圧送して、各ポート噴射用インジェクタ4pから燃料を噴射させることが可能となる。また、燃料ポンプ12および高圧ポンプ15の双方を作動させると共に各筒内噴射用インジェクタ4cを適宜開弁させることにより、燃料タンク11内の液相状態のガソリン燃料を、ポート噴射用デリバリ管14pを介して筒内噴射用デリバリ管14cへと圧送し、各筒内噴射用インジェクタ4cから燃料を噴射させることが可能となる。
As a result, the
また、図1に示されるように、燃料供給管L1の中途には、燃料ポンプ12とポート噴射用デリバリ管14pとの間に位置するように燃料加熱ユニット16が設置されている。燃料加熱ユニット16は、例えば内燃機関1の排気熱といった廃熱を熱源とする熱交換器であり、燃料ポンプ12により燃料タンク11から吸い出されて燃料供給管L1を介してポート噴射用デリバリ管14pへと圧送される燃料を加熱可能なものである。このように、燃料タンク11からポート噴射用デリバリ管14pへと供給される燃料を加熱することにより、希薄燃焼運転時に使用される各ポート噴射用インジェクタ4pから噴射される燃料をより一層微粒化させることが可能となり、いわゆるリーン限界をより延ばすことが可能となる。
As shown in FIG. 1, a
そして、上述の燃料供給装置10は、内燃機関1の制御手段として機能する電子制御ユニット(以下「ECU」という)20によって制御される。ECU20は、何れも図示されないCPU、ROM、RAM、入出力ポートおよび記憶装置等を含み、ECU20の入出力ポートには、水温センサ21を始めとする各種センサ類が接続されている。また、図1に示されるように、各ポート噴射用インジェクタ4pおよび各筒内噴射用インジェクタ4c、燃料供給装置10の燃料ポンプ12および高圧ポンプ15等は、ECU20の入出力ポートに接続されており、これらは、ECU20によって制御される。
The above-described
さて、上述の内燃機関1では、特に燃料加熱ユニット16を用いて燃料供給管L1内の燃料を加熱した場合に、機関温度(シリンダヘッドやシリンダブロックの温度)が高まり、機関停止時等に特に各ポート噴射用インジェクタ4pの内部やポート噴射用デリバリ管14p等において燃料が気化しやすくなる。そして、このように機関温度(燃料温度)が高い状態で内燃機関1を再始動させようとした場合、ポート噴射用デリバリ管14p等の内部で気化した燃料の存在によって充分な燃料噴射圧が確保し得なくなり、内燃機関1を良好に始動させ得なくなるおそれがある。
Now, in the
このため、本実施形態の内燃機関1において、ECU20は、イグニッションスイッチがオンされると、水温センサ21からの信号に基づいて例えば各ポート噴射用インジェクタ4p内またはポート噴射用デリバリ管14p内の燃料の温度TFを取得し、取得した温度TFが予め定められた閾値TRを上回っているか否か判定する。そして、ECU20は、燃料温度TFが予め定められた閾値TRを上回っていると判断した場合、燃料ポンプ12と共に高圧ポンプ15を作動させ、更に、各ポート噴射用インジェクタ4pからの燃料噴射を停止させた状態で、筒内噴射用インジェクタ4cから各燃焼室2内に燃料が噴射されるようにする。
For this reason, in the
このように、燃料ポンプ12と高圧ポンプ15とを作動させた状態で各筒内噴射用インジェクタ4cから燃焼室2内に燃料が噴射されるようにすれば、ポート噴射用デリバリ管14p等の内部に存在している燃料は、昇圧手段としての高圧ポンプ15によって昇圧させられた上で筒内噴射用デリバリ管14cに送られ、各筒内噴射用インジェクタ4cから燃焼室2内に噴射されることになる。従って、燃料供給装置10によれば、燃料温度TFが閾値TRを超えている高温状態のもとで内燃機関1を始動(再始動)させる際に、ポート噴射用デリバリ管14pの内部で燃料が仮に気化していたとしても、高圧ポンプ15を作動させると共に各筒内噴射用インジェクタ4cから燃焼室2内に燃料を噴射させることにより、内燃機関1の始動性を阻害する気化した燃料を昇圧・液化させて充分な燃料噴射圧を確保できるので、燃料加熱ユニット16が用いられている場合であっても、内燃機関1の高温始動性を向上させることが可能となる。
As described above, if the fuel is injected from each in-
〔第2実施形態〕
以下、図2を参照しながら、本発明の第2実施形態について説明する。なお、上述の第1実施形態に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same elements as those described in relation to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図2に示される燃料供給装置10Aが適用される内燃機関1Aも、複数のポート噴射用インジェクタ4pと、複数の筒内噴射用インジェクタ4cとを有する。そして、本実施形態においても、各ポート噴射用インジェクタ4pは、所定条件下で各燃焼室2における燃料および空気の空燃比を理論空燃比よりも大きく(リーンに)する希薄燃焼運転を実行する際に用いられ、各筒内噴射用インジェクタ4cは、所定条件下で各燃焼室2における燃料および空気の空燃比を概ね理論空燃比に保つストイキ燃焼運転を実行する際に用いられる。
The internal combustion engine 1A to which the fuel supply device 10A shown in FIG. 2 is applied also includes a plurality of
そして、燃料供給装置10Aでは、燃料ポンプ12に接続されたポート噴射用デリバリ管14pに高圧ポンプ15を介して筒内噴射用デリバリ管14cが直列に接続される代わりに、ポート噴射用デリバリ管14pと筒内噴射用デリバリ管14cとが燃料ポンプ12に並列に接続されている。すなわち、燃料ポンプ12の吐出口に接続された燃料供給管L1は、その中途に設けられた分岐部BPにて2方向に分岐されており、燃料供給管L1の一方の枝管L1pにポート噴射用デリバリ管14pが接続され、燃料供給管L1の他方の枝管L1cに筒内噴射用デリバリ管14cが接続されている。
In the fuel supply device 10A, instead of the in-
また、燃料供給管L1の一方の枝管L1pには、分岐部BPとポート噴射用デリバリ管14pとの間に位置するように燃料加熱ユニット16が設置されている。従って、本実施形態では、燃料タンク11からポート噴射用デリバリ管14pに供給される燃料のみが燃料加熱ユニット16によって加熱されることになる。更に、燃料供給管L1の他方の枝管L1cの中途には、各筒内噴射用インジェクタ4cへの燃料を昇圧させるための高圧ポンプ15が組み込まれている。
Further, a
さて、このように構成される燃料供給装置10Aでは、燃料加熱ユニット16によってポート噴射用デリバリ管14pに対して供給される燃料のみが加熱される。従って、燃料加熱ユニット16によって加熱されない燃料が供給される筒内噴射用デリバリ管14cの内部では、燃料が過剰に昇温してしまうことはなく、当該筒内噴射用デリバリ管14cの内部での燃料の気化は抑制されることになる。
In the fuel supply apparatus 10A configured as described above, only the fuel supplied to the port
このような点に鑑みて、本実施形態の内燃機関1Aにおいて、ECU20は、イグニッションスイッチがオンされると、水温センサ21からの信号に基づいて例えば各ポート噴射用インジェクタ4p内またはポート噴射用デリバリ管14p内の燃料の温度TFを取得し、取得した温度TFが予め定められた閾値TRを上回っているか否か判定する。ここで、燃料温度TFが閾値TRを超えている場合、ポート噴射用デリバリ管14pの内部では燃料が気化していることもあり得る。このため、ECU20は、燃料温度TFが予め定められた閾値TRを上回っていると判断した場合、燃料ポンプ12と共に高圧ポンプ15を作動させ、更に、各ポート噴射用インジェクタ4pからの燃料噴射を停止させた状態で、筒内噴射用インジェクタ4cから各燃焼室2内に燃料が噴射されるようにする。
In view of such a point, in the internal combustion engine 1A of the present embodiment, when the ignition switch is turned on, the
このように、上述の燃料温度TFが閾値TRを超えている高温状態のもとで内燃機関1を始動(再始動)させる際に、燃料加熱ユニット16によって加熱されない比較的低温の燃料が供給される筒内噴射用デリバリ管14cに接続された各筒内噴射用インジェクタ4cから燃焼室2に燃料が噴射されるようにすれば、燃料供給管L1の枝管L1cや筒内噴射用デリバリ管14cの内部には気化した燃料が殆ど存在していないことから、燃料加熱ユニット16が用いられている場合であっても、充分な燃料噴射圧を確保して、内燃機関1の高温始動性を向上させることが可能となる。
Thus, when for the original start the
また、筒内噴射用デリバリ管14cには、高圧ポンプ15によって昇圧させられた燃料が供給されることから、筒内噴射用デリバリ管14cの内部における燃料の気化は、極めて確実に抑制されることになる。そして、本実施形態のように、内燃機関1の希薄燃焼運転の実行時に使用されるポート噴射用インジェクタ4pが接続されているポート噴射用デリバリ管14pに供給される燃料のみを燃料加熱ユニット16により加熱することにより、内燃機関1の希薄燃焼運転に際して、各ポート噴射用インジェクタ4pから噴射される燃料をより一層微粒化させて安定した燃焼を確保すると共に、内燃機関1の再始動時に使用される各筒内噴射用インジェクタ4cへの燃料の昇温をできるだけ抑制することが可能となる。
Further, since the fuel pressurized by the high-
1,1A 内燃機関
2 燃焼室
3 ピストン
4c 筒内噴射用インジェクタ
4p ポート噴射用インジェクタ
5 吸気管
6 スロットルバルブ
7 排気管
8 前段触媒装置
9 後段触媒装置
10,10A 燃料供給装置
11 燃料タンク
12 燃料ポンプ
14c 筒内噴射用デリバリ管
14p ポート噴射用デリバリ管
15 高圧ポンプ
16 燃料加熱ユニット
20 ECU
21 水温センサ
BP 分岐部
L1 燃料供給管
L1c,L1p 枝管
L2 連通管
DESCRIPTION OF
21 Water temperature sensor BP Branch part L1 Fuel supply pipe L1c, L1p Branch pipe L2 Communication pipe
Claims (5)
前記ポート噴射用インジェクタが接続されたポート噴射用デリバリ管と、
前記筒内噴射用インジェクタが接続された筒内噴射用デリバリ管と、
所定箇所における燃料の温度を取得するための温度検出手段とを備え、
前記ポート噴射用デリバリ管が前記燃料ポンプに接続されると共に、前記ポート噴射用デリバリ管と前記筒内噴射用デリバリ管とが昇圧手段を介して直列に接続されており、前記内燃機関の始動時に前記温度検出手段を用いて取得した燃料の温度が所定値を超えている場合、前記昇圧手段が作動されると共に前記筒内噴射用インジェクタから前記燃焼室内に燃料が噴射されることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 In a fuel supply device for an internal combustion engine capable of supplying fuel from a fuel tank by a fuel pump to a port injection injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a combustion chamber.
A port injection delivery pipe to which the port injector is connected;
An in-cylinder delivery pipe connected to the in-cylinder injector;
Temperature detecting means for obtaining the temperature of the fuel at a predetermined location,
The port injection delivery pipe is connected to the fuel pump, and the port injection delivery pipe and the in-cylinder delivery delivery pipe are connected in series via a booster, and when the internal combustion engine is started When the temperature of the fuel acquired using the temperature detecting means exceeds a predetermined value, the pressure increasing means is activated and fuel is injected into the combustion chamber from the in-cylinder injector. A fuel supply device for an internal combustion engine.
前記ポート噴射用インジェクタが接続されたポート噴射用デリバリ管と、
前記筒内噴射用インジェクタが接続された筒内噴射用デリバリ管と、
前記燃料ポンプにより圧送される燃料を加熱可能な燃料加熱手段とを備え、
前記ポート噴射用デリバリ管と前記筒内噴射用デリバリ管とが前記燃料ポンプに並列に接続されており、前記燃料加熱手段は、前記ポート噴射用デリバリ管と前記筒内噴射用デリバリ管との何れか一方に対して供給される燃料のみを加熱するように配置されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 In a fuel supply device for an internal combustion engine capable of supplying fuel from a fuel tank by a fuel pump to a port injection injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a combustion chamber.
A port injection delivery pipe to which the port injector is connected;
An in-cylinder delivery pipe connected to the in-cylinder injector;
Fuel heating means capable of heating the fuel pumped by the fuel pump,
The port injection delivery pipe and the in-cylinder injection delivery pipe are connected in parallel to the fuel pump, and the fuel heating means includes any one of the port injection delivery pipe and the in-cylinder injection delivery pipe. A fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the fuel supply device is arranged so as to heat only the fuel supplied to one of them.
前記内燃機関の始動時に前記温度検出手段を用いて取得した燃料の温度が所定値を超えている場合、前記ポート噴射用デリバリ管と前記筒内噴射用デリバリ管とのうち、前記燃料加熱手段によって加熱されない燃料が供給されるデリバリ管に接続されたインジェクタから燃料が噴射されるようにする制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料供給装置。 Temperature detection means for acquiring the temperature of the fuel at a predetermined location;
When the temperature of the fuel acquired using the temperature detecting means at the time of starting the internal combustion engine exceeds a predetermined value, the fuel heating means out of the port injection delivery pipe and the in-cylinder injection delivery pipe 4. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 3, further comprising control means for injecting fuel from an injector connected to a delivery pipe to which unheated fuel is supplied.
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