JP3885614B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気管内に燃料を噴射供給する火花点火式内燃機関の改良に関する。
【0002】
【従来の技術と解決すべき課題】
吸気管内燃料噴射方式の内燃機関では、特に燃料気化が滞る低温時には、噴射した燃料の一部が吸気管壁面に付着して滞留することから、相応に余分の燃料を噴射供給する必要があり、それが燃費や排気性能を悪化させる要因となっていた。
【0003】
このような吸気管壁面への燃料付着は、吸気流に対する燃料噴霧の角度を適切に設定することである程度は防止できるが、車両用内燃機関など吸気量の変動が大きい場合には特定の吸気流量域でしか効果が得られない。
【0004】
これに対して、特開平11-141435号公報には、吸気流速の変化にかかわらず吸気管壁面への燃料付着を防止するために、吸気管に噴射される噴霧の広がり角を縦方向に小さく、横方向に大きくしたものが提案されている。しかしながら、これも特定の運転領域でのみに有効であり、要求燃料量が多い高負荷域ではその効果は十分ではない。また、燃料噴霧の広がり角を小さく設定すると、噴射された燃料粒が局所的に集合し、互いにくっつき合って粒径が大きくなり気化性が悪化するという問題もある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、機関運転状態を検出する手段と、吸入ポート部に臨むように配設した第1の燃料噴射弁と第2の燃料噴射弁とを備え、第1の燃料噴射弁の噴射中心線が吸気流の中心線L0となす角度θ1を、第2の燃料噴射弁の噴射中心線が吸気流の中心線L0となす角度θ2よりも大となるように設定し、前記角度θ2を、第2の燃料噴射弁の噴射方向が吸気弁傘部方向となるように設定し、前記第1の燃料噴射弁からの噴射量と、第2の燃料噴射弁からの噴射量とを、前記機関運転状態に応じて可変設定し、吸気弁が閉じている間は第1の燃料噴射弁よりも第2の燃料噴射弁による噴射量を大きくした。
【0006】
第2の発明は、前記第1の燃料噴射弁についての角度θ1を、高速または高負荷運転状態にて、第1の燃料噴射弁と相対するポート部壁面に噴射燃料が到達しないように設定した。
【0007】
第3の発明は、前記第1または第2の発明において、高速または高負荷になるほど第1の燃料噴射弁からの噴射量を増やして、第2の燃料噴射弁の噴射量に対する第1の燃料噴射弁の噴射量の割合を大きくするようにした。
【0008】
第4の発明は、前記第1または第2の発明において、比較的吸気流量の多い高吸気量領域では第1の燃料噴射弁から燃料噴射を行い、前記高吸気量領域よりも吸気流量が少ない低吸気量領域では第2の燃料噴射弁から燃料噴射を行うようにした。
【0009】
第5の発明は、前記第1から第4までの発明において、第1の燃料噴射弁による噴射量または第2の燃料噴射弁による噴射量を、1サイクル内で複数回に分けて噴射するようにした。
【0010】
第6の発明は、前記第1から第4までの発明において、前記第2の燃料噴射弁は、その位置および角度を燃料噴霧がほぼ吸気弁傘部の内周域に到達するように設定した。
【0011】
第7の発明は、前記第1から第4までの発明において、前記第1の燃料噴射弁は、第2の燃料噴射弁に比較して高噴射率の特性を有するものとした。
【0012】
第8の発明は、前記第1から第4までの発明において、前記第1の燃料噴射弁と第2の燃料噴射弁とを、並列的に配置した。
【0017】
【作用・効果】
本発明によれば、吸気流に対して噴射角度の異なる2個の燃料噴射弁を設けたことから、運転状態に応じてこれらの燃料噴射弁を切り換えまたは併用することにより、吸気管壁面への燃料付着を回避しつつ良好な混合気を形成することができる。
【0018】
例えば、前記第1の燃料噴射弁についての角度θ1を、高速または高負荷運転状態にて、相対するポート部壁面に噴射燃料が到達しないように設定することにより、高出力を要求される運転状態であっても燃料の付着を抑制可能である。
【0019】
また吸気弁の開閉状態に応じて2個の燃料噴射弁による噴射量を可変設定する制御も有効であり、例えば吸気弁が閉じている排気行程ではポート内の吸気流動がほとんど無いので、主に吸気弁傘部に向いた第2の燃料噴射弁により燃料を噴射することにより吸気管壁面への燃料付着を抑制できる。このとき、吸気弁には噴射燃料の一部が付着するが、吸気弁は吸気ポート壁に比較して高温となるので、その加熱作用により付着燃料の気化を促すことができる。この加熱作用を効果的に行わせるためには、第2の燃料噴射弁の位置および角度を燃料噴霧がほぼ吸気弁傘部の内周域に到達するように設定することが望ましい。また、吸気弁が開いた後の吸気行程での噴射においては主として第1の燃料噴射弁により燃料噴射を行うことにより、吸気流による燃料噴霧の搬送作用により燃料付着を抑制してより良好な混合気の形成が可能である。
【0020】
第1の燃料噴射弁からの噴射燃料を、吸気管壁面に付着させることなく吸気流に供給する作用は、吸気流量が高いときほど顕著である。このため機関の回転速度または負荷を検出し、吸気流量が増大する高速または高負荷時ほど第1の燃料噴射弁からの燃料噴射量を増やす制御が有効である。前記負荷に代えて吸気流量に応じて直接制御することも可能であり、すなわち機関の平均吸気量または1サイクル内の吸気流量が多い高吸気量領域では主として第1の燃料噴射弁から燃料噴射を行い、前記高吸気量領域よりも吸気流量が少ない低吸気量領域では主として第2の燃料噴射弁から燃料噴射を行うことにより、より適切な燃料噴霧および混合気の形成が可能である。
【0021】
第1の燃料噴射弁と第2の燃料噴射弁は特性的に異なるものを適用できるので、第1の燃料噴射弁による噴射量または第2の燃料噴射弁による噴射量を1サイクル内で複数回に分けて噴射することにより、例えば機関クランク角による吸気流量の変化に対応して燃料供給を最適化することができる。あるいは、第1の燃料噴射弁を、第2の燃料噴射弁に比較して高噴射率の特性を有するものとした場合には、比較的上流位置での噴射となる第1の燃料噴射弁による燃料噴射を早期に終了させることができるので、それだけ吸入ポート内の全混合気を速やかに筒内に供給することができ、すなわち吸入ポート内での燃料気化量を減らせるので、体積効率を向上させることができる。
【0022】
第1の燃料噴射弁と第2の燃料噴射弁とは、これらを並列的に配置することにより、燃料ポンプから各気筒の燃料噴射弁へと燃料を分配するデリバリチューブの構成を簡潔にすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は実施形態の機械的構成の概略を示している。図において、内燃機関1は、動弁装置2により開閉駆動される吸気弁3および排気弁4を備える。吸気通路5の各気筒吸入ポート部5aには第1の燃料噴射弁6−1と第2の燃料噴射弁6−2とを備え、燃焼室7には点火栓8および点火コイル9を備える。吸気通路5の上流部にはスロットルバルブ10、吸入空気量を検出するエアフロメータ11を介装している。
【0024】
また、運転状態を検出する他の手段として、機関クランク軸の基準位置で基準信号を出力すると共に微小クランク角毎に単位角信号を出力するクランク角センサ12、機関冷却水温度を検出する水温センサ13を備える。前記センサ類の検出信号は、コントロールユニット15に出力される。
【0025】
コントロールユニット15は、CPUおよびその周辺装置からなるマイクロコンピュータにより構成されており、前記各種の検出信号に基づいて燃料噴射弁6−1、6−2に燃料噴射信号を出力して燃料噴射制御を行い、点火コイル9に点火信号を出力して点火制御を行う。
【0026】
前記燃料噴射弁6−1、6−2は、図2または図3に示したように吸入ポート部5aの湾曲外側部に設けている。第2の燃料噴射弁6−2は第1の燃料噴射弁6−1よりも下流側に位置しており、その燃料噴射方向は吸気弁3の傘部3aのほぼ中心部に設定している。また、第2の燃料噴射弁6−2の噴霧角θiは、その噴霧の広がりが概ね吸気弁傘部3aの内側域に入るように設定してある。第1の燃料噴射弁6−1はその燃料噴霧の中心線L1とポート部内の吸気流中心線L0とがなす角度θ1が、第2の燃料噴射弁6−2の燃料噴霧の中心線L2と吸気流中心線L0とがなす角度θ2よりも大となるように取り付け角度を設定してある。
【0027】
図3は吸気弁3を気筒あたり1個備える単一吸気弁構成のシリンダヘッドへの適用例である。これに対して、吸気弁3を気筒あたり2個備える吸気2弁構成のシリンダヘッドでは図4または図5に例示したような噴射弁レイアウトを適用できる。吸気2弁形式では、図示したように各気筒の吸入ポート部5aは2つの吸気弁3に向かって途中で分岐する構成が一般的である。このようなポート部構成において、図4に示したものでは、各燃料噴射弁6−1、6−2をそれぞれ2方向ノズルとするとともに、ポート部分岐部よりも上流位置に設け、各噴射弁から2方向に燃料を分配供給するようにしている。この場合、図示したように2個の燃料噴射弁6−1と6−2とを並列的に配置することが望ましい。2個の燃料噴射弁が前後に位置しているとレイアウト上の制約からそれぞれのために2系統のデリバリチューブが必要となる場合があるのに対して、前記のように並列配置とすることでデリバリチューブを1系統のみの簡略な構成とすることができる。また、図5に示したものは、分岐したポート部のそれぞれに第1の燃料噴射弁6−1と第2の燃料噴射弁6−2を設けている。図5の構成によれば、例えば低速・低負荷時の燃焼を改善するために可変動弁装置を適用して一方の吸気弁3のみを開いてシリンダ内スワールを発生させる場合に、当該開弁する側の吸入ポート部にのみ燃料を噴射供給することが可能である。
【0028】
図6〜図8は前記第1、第2の燃料噴射弁6−1、6−2の燃料噴射特性ないし基本的な用法を示している。図6は吸気弁3が閉じている排気行程の状態であり、このとき吸入ポート部5aには吸気流動がほとんど無いので、吸気弁傘部3aに向けて第2の燃料噴射弁6−2から燃料を噴射供給することでポート壁面への燃料付着を防止する。図中の符号Mは燃料噴霧である。図7と図8は吸気弁3が開いた吸入行程の状態を示している。シリンダの吸入作用の開始と共に吸入ポート部5aには吸気の流れが発生する。このとき機関が高負荷または高速回転で吸気流速が高いと、第2の燃料噴射弁6−2から燃料を噴射供給した場合に図7に示したように吸気の流れに押されて燃料噴霧Mが下流側でポート壁面に付着するおそれがある。このような運転条件下では、図8に示したように対向するポート壁面に向いた第1の燃料噴射弁6−1から燃料を噴射供給することで、燃料噴霧Mを吸気流に乗せつつポート壁面への燃料付着を防止することができる。
【0029】
コントロールユニット15は、このような2個の燃料噴射弁6−1、6−2が持つ特性が運転状態に適合するように燃料噴射および噴射弁の切換を制御する。以下、この燃料噴射制御の第1の実施形態につき図9〜11に沿って説明する。図9と10は、燃料噴射制御の処理ルーチンを表す流れ図、図11はこの制御によるタイミングチャートである。前記処理ルーチンは例えば約10ミリ秒周期で繰り返し実行される。以下の説明および流れ図中の符号Sは前記処理のステップ番号を表している。
【0030】
概略をまず説明すると、この制御では噴射終了時期基準で定めた燃料噴射の期間が排気〜吸気行程のどの領域に該当するかを判定し、基本的には低速または低負荷の運転時には第2の燃料噴射弁6−2のみから燃料噴射を行い、比較的高速または高負荷の運転時には排気行程での燃料噴射は第2の燃料噴射弁6−2から行い、吸気行程での燃料噴射は第1の燃料噴射弁6−1で行うようにする。詳細には、まず機関運転状態としてクランク角センサ12からの信号による回転速度Neと、エアフロメータ11からの信号による吸気量Qaとを求め(S101)、次いでこの運転状態における要求燃料量を求める(S102)。この燃料系では、燃料噴射弁6−1、6−2に対してノズルとの相対圧が一定となるように燃料を供給し、この一定の燃料圧の下に噴射弁駆動信号のパルス幅を変化させることで燃料噴射量を制御しており、前記燃料噴射量は噴射パルス幅TPで与えられる。TPは、一般に回転速度Neと吸気量Qaに対して予めTPを与えるように設定されたマップを参照する処理で求められる。流れ図には示していないが、このTPは必要に応じて冷却水温やバッテリ電圧による補正を施す。
【0031】
次に、ここでは噴射流量時期ITeを基準に燃料噴射を開始するために、運転状態(例えばNe)に応じてテーブル参照処理により噴射終了時期ITeを求める(S103)。次いで、噴射パルス幅TPをそのときの回転速度Neに応じてクランク角(deg)を単位とする噴射期間CAPに換算する。これは燃料噴射の開始〜終了をクランク位置基準で制御するための処理である。前記噴射終了時期ITeもクランク角度で与えられている。
【0032】
前述のようにして得られた噴射終了時期ITeから噴射期間CAPを減じることで、噴射開始時期ITsを求める(S105)。ここでは噴射開始時期ITs、終了時期ITeは吸気上死点後(ATDC)のクランク角(deg)で表しており、これらが負の値であれば吸気上死点以前の排気行程で噴射が開始または終了することを意味する。なお、ここでは吸気上死点前を排気行程、吸気上死点後を吸気行程として説明をする。
【0033】
このようにして決定した噴射開始時期ITsと噴射終了時期ITeに応じて、次に2個の燃料噴射弁6−1、6−2からどのように燃料噴射を行うかを設定する。ここではまず、排気行程での噴射パルス幅CAEXH、吸気行程での噴射パルス幅CAINT、排気行程での噴射開始時期ITEXH、吸気行程での噴射開始時期ITINTをそれぞれ設定する。これらの値の単位はITs、ITeと同様に吸気ATDCのクランク角度(deg)である。
【0034】
前記設定のための第1の判定処理として、噴射開始時期ITsが0未満、つまり排気行程にあるか否かをまず判定する(S106)。ITs≧0のときは吸気行程に入ってからの噴射であり、このときは
CAEXH=0
CAINT=ITe−ITs
ITEXH=0
ITINT=ITs
に設定する(S108)。これは図11に(c)で示した噴射パターンであり、吸気行程に入ってからITsのタイミングで燃料噴射を行う。
【0035】
一方、ITs<0であった場合、つまり噴射開始が排気行程内であるときには、次いで第2の判定処理として噴射終了時期ITeがどの行程にあるかを判定する(S107)。この判定において、ITe<0つまり噴射終了時期が排気行程内である場合には、
CAEXH=ITe−ITs
CAINT=0
ITEXH=ITs
ITINT=0
に設定する(S109)。これは図11に(b)で示した噴射パターンであり、排気行程内のITsのタイミングで燃料噴射を開始し、その噴射は排気行程内に終了する。
【0036】
ITe≧0つまり噴射終了時期が吸気行程内であるときには、
CAEXH=−ITs
CAINT=ITe
ITEXH=ITs
ITINT=0
に設定する。これは図11に(a)または(d)で示した噴射パターンであり、排気行程内のITsのタイミングで噴射を開始し、吸気行程に入ってからITeのタイミングで噴射を終了する。
【0037】
前記設定処理ののち、図10に示したルーチンに移行する。ここではまず噴射弁切換判定値TP12を読み込む(S201)。この判定値TP12は前記噴射量TPとの比較により、吸気行程内噴射を第1の燃料噴射弁6−1と第2の燃料噴射弁6−2の何れで行うかを決めるためのものであり、機関回転速度Neに応じて予めTP12が割り付けられたテーブルを参照することで設定する。前記テーブルは高速回転時ほどTP12が減少するような特性となっている。
【0038】
次いで、噴射開始時期ITEXH、噴射パルス幅CAEXHにて第2の燃料噴射弁6−2による燃料噴射を行う(S202)。この燃料噴射は前記判定値TP12にかかわらず行い、すなわち排気行程内の燃料噴射は常に第2の燃料噴射弁6−2から行う。ただし図11の(c)のパターンではITEXHとCAEXHはともに0であるから実際には噴射は行われない。
【0039】
この排気行程噴射ののち、前記判定値TP12と噴射量TPとの比較により吸気行程内の燃料噴射を何れの燃料噴射弁で行うかを決定する(S203)。ここでTP>TP12であれば、噴射開始時期ITINT、噴射パルス幅CAINTにて第1の燃料噴射弁6−1から燃料噴射を行う。これは図11の(a)または(c)の噴射パターンである。一方、前記比較においてTP≦TP12のときには、噴射開始時期ITINT、噴射パルス幅CAINTにて第2の燃料噴射弁6−2から燃料噴射を行う。これは図11の(d)の噴射パターンである。(b)の噴射パターンではITINTとCAINTがともに0であるから吸気行程噴射は行われない。
【0040】
図12に前記吸気行程内での燃料噴射についての第2の制御手法を示す。これは図13にも示したように吸気行程内で燃料噴射を行う噴射パターンにおいて、その噴射を第1の燃料噴射弁6−1と第2の燃料噴射弁6−2で分担して行い、かつその噴射量割合を高速・高負荷時ほど第1の燃料噴射弁6−1が高くなるようにしたものである。基本的な制御の流れは図9と同様であり、ただし同図のS108またはS110の処理において設定する吸気行程噴射の開始時期ITINTと噴射パルス幅CAINTをマップ検索により各燃料噴射弁6−1、6−2に割り振るようにした点で異なる。詳細には、S301〜S304で示したように、第1の燃料噴射弁6−1による噴射開始時期ITINT1と噴射パルス幅CAINT1、第2の燃料噴射弁6−2による噴射開始時期ITINT2と噴射パルス幅CAINT2を、それぞれ回転速度Neと噴射パルス幅TPをパラメータとするマップから読み込む。前記マップはNeとTPに応じてそれぞれの値を付与するように予め設定されているものである。この処理に次いで、第2の燃料噴射弁6−2による排気行程内での燃料噴射を行い(S305)、さらに第1の燃料噴射弁6−1によるITINT1、CAINT1による燃料噴射と、第2の燃料噴射弁6−2によるITINT2、CAINT2による燃料噴射を行う(S306)。
【0041】
図13はこの制御によるタイミングチャートである。図示したように、吸気行程内の燃料噴射は高速・高負荷時ほど第1の燃料噴射弁6−1による割合が高い。これは図14に示したように噴射時間ないし噴射パルス幅が長くなるほど燃料噴霧Mの貫通力が大きく、その最大到達距離Lmが長くなることに対応したものである。すなわち、吸気量が増大する高速・高負荷時ほど第1の燃料噴射弁6−1からの燃料噴霧を増大したほうが燃料付着を起こしにくくなる。この制御により、中負荷または中速回転域を含むより幅広い運転域で混合気性状を改善することが可能となる。
【0042】
図15は、前記吸気行程内での燃料噴射についての第3の制御手法である。これは図16にも示したように、1サイクル内の単位クランク角度あたりの吸気量qaの変化に着目し、qaがある基準値qsよりも大きい高吸気量のクランク角範囲での燃料噴射時は第1の燃料噴射弁6−1から噴射を行い、低吸気量のクランク角範囲での燃料噴射時は第2の燃料噴射弁6−2により行うようにしたものである。図15において、S401〜S405は図9のS101〜S105の処理と同一であり、機関運転状態Ne,Qaに基づいて噴射パルス幅TPと噴射終了時期ITeを求め、これらから噴射期間CAPと噴射開始時期ITsを設定する。次いで、吸入開始時期ITINTsと吸入終了時期ITINTeとを、NeとTPとから前記ITINTs、ITINTeを与えるように予め設定されたマップをそれぞれ参照することで求める(S406、S407)。ITINTsは、図16に示したように、吸入行程において単位クランク角あたりの吸気量qaがある基準値qs以上となる時期、ITINTeは同じくqs以下となる時期であり、それぞれ吸気上死点後のクランク角(deg)を表している。なお、以下の説明において、qa≧qsとなるクランク角域を高吸気量領域、qa<qsとなるクランク各域を低吸気量領域と呼ぶことにする。
【0043】
次に、S403で求めた噴射終了時期ITeから、燃料噴射期間が前記何れの吸気量領域に該当するかを判定し(S408、S409)、該当領域に応じて各領域の噴射開始時期IT1〜IT3、噴射パルス幅CA1〜CA3を設定する処理を行う(S410〜S410)。前記IT2とCA2は吸気行程の高吸気量領域での噴射開始時期と噴射パルス幅、IT1とCA1はその直前の第1の低吸気量領域での噴射開始時期と噴射パルス幅、IT3とCA3は直後の第2の低吸気量領域での噴射開始時期と噴射パルス幅であり、それぞれの単位は吸気上死点後のクランク角(deg)である。この判定処理では、まずS408にてITeとITINTsとを比較し、ITe≦ITINTsであればこれは前記第1の低吸気量領域で燃料噴射が終了する噴射パターンであり、S410に示したように、IT1=ITs
IT2=ITs
IT3=ITs
CA1=CAP
CA2=0
CA3=0
に設定する(図16の(a)を参照)。
【0044】
S408の判定においてITe<ITINTsであったときには、次いでS409にてITeとITINTeとを比較する。ここでITe≦ITINTeであれば、これは高吸気量領域の間に噴射が終了する噴射パターンであり、S411に示したように、
IT1=ITs
IT2=ITINTs
IT3=ITINTs
CA1=ITINTs−ITs
CA2=ITe−ITINTs
CA3=0
に設定する(図16の(b)を参照)。
【0045】
S409の判定においてITe<ITINTeであったときは、これは第2の低吸気量領域に達してから噴射が終了する噴射パターンであり、S412に示したように、
IT1=ITs
IT2=ITINTs
IT3=ITINTe
CA1=ITINTs−ITs
CA2=ITINTe−ITINTs
CA3=ITe−ITINTe
に設定する(図16の(c)参照)。
【0046】
前記何れかの噴射パターンの設定に基づき、燃料噴射弁6−1または6−2を駆動して燃料噴射を行う(S413)。すなわち、前記第1または第2の低吸気量領域では噴射開始時期IT1またはIT3、噴射パルス幅CA1またはCA3にて第2の燃料噴射弁6−2から燃料噴射を行い、高吸気量領域では噴射開始時期IT2、噴射パルス幅CA2にて第1の燃料噴射弁6−1から燃料噴射を行う。ただし、前述したようにS410の設定ではCA2、CA3がともに0であるので第1の低吸気量領域でのみ燃料噴射が行われ、S411の設定ではCA3が0であるので第2の低吸気量領域では燃料噴射は行われない。このようにして、2個の特性の異なる燃料噴射弁6−1と6−2をサイクル内の吸気量変化に応じて切り換えることにより、燃料付着をより的確に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の機械的構成の概略図。
【図2】実施形態の燃料噴射弁の配置を示すための吸入ポート部の側面断面図。
【図3】実施形態の燃料噴射弁の配置を示すためのシリンダヘッドの概略平面図。
【図4】前記燃料噴射弁の配置に関する他の実施形態のシリンダヘッドの概略平面図。
【図5】前記燃料噴射弁の配置に関する他の実施形態のシリンダヘッドの概略平面図。
【図6】実施形態の燃料噴霧の特性を示すための第1の説明図。
【図7】実施形態の燃料噴霧の特性を示すための第2の説明図。
【図8】実施形態の燃料噴霧の特性を示すための第3の説明図。
【図9】実施形態の制御手法を表す第1の流れ図。
【図10】実施形態の制御手法を表す第2の流れ図。
【図11】図9〜図10による制御時のタイミングチャート。
【図12】制御手法に関する第2の実施形態の流れ図。
【図13】図12による制御時のタイミングチャート。
【図14】燃料噴霧の最大到達距離と噴射パルス幅との関係を示す特性図。
【図15】制御手法に関する第3の実施形態の流れ図。
【図16】図15による制御時のタイミングチャート。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 動弁装置
3 吸気弁
3a 吸気弁傘部
4 排気弁
5 吸気通路
5a 吸入ポート部
6−1 第1の燃料噴射弁
6−2 第2の燃料噴射弁
7 燃焼室
8 点火栓
9 点火コイル
10 スロットルバルブ
11 エアフロメータ
12 クランク角センサ
13 水温センサ
15 コントロールユニット
Claims (8)
- 機関運転状態を検出する手段と、
吸入ポート部に臨むように配設した第1の燃料噴射弁と第2の燃料噴射弁とを備え、
第1の燃料噴射弁の噴射中心線が吸気流の中心線L0となす角度θ1を、第2の燃料噴射弁の噴射中心線が吸気流の中心線L0となす角度θ2よりも大となるように設定し、
前記角度θ2を、第2の燃料噴射弁の噴射方向が吸気弁傘部方向となるように設定し、
前記第1の燃料噴射弁からの噴射量と、第2の燃料噴射弁からの噴射量とを、前記機関運転状態に応じて可変設定し、吸気弁が閉じている間は第1の燃料噴射弁よりも第2の燃料噴射弁による噴射量を大きくしたことを特徴とする内燃機関。 - 前記第1の燃料噴射弁についての角度θ1は、高速または高負荷運転状態にて、第1の燃料噴射弁と相対するポート部壁面に噴射燃料が到達しないように設定した請求項1に記載の内燃機関。
- 高速または高負荷になるほど第1の燃料噴射弁からの噴射量を増やして、第2の燃料噴射弁の噴射量に対する第1の燃料噴射弁の噴射量の割合を大きくするようにした請求項1または2に記載の内燃機関。
- 比較的吸気流量の多い高吸気量領域では第1の燃料噴射弁から燃料噴射を行い、前記高吸気量領域よりも吸気流量が少ない低吸気量領域では第2の燃料噴射弁から燃料噴射を行うようにした請求項1または2に記載の内燃機関。
- 第1の燃料噴射弁による噴射量または第2の燃料噴射弁による噴射量を、1サイクル内で複数回に分けて噴射するようにした請求項1から4までのいずれか1つに記載の内燃機関。
- 前記第2の燃料噴射弁は、その位置および角度を燃料噴霧がほぼ吸気弁傘部の内周域に到達するように設定した請求項1から4までのいずれか1つに記載の内燃機関。
- 前記第1の燃料噴射弁は、第2の燃料噴射弁に比較して高噴射率の特性を有する請求項1から4までのいずれか1つに記載の内燃機関。
- 前記第1の燃料噴射弁と第2の燃料噴射弁とを、並列的に配置した請求項1から4までのいずれか1つに記載の内燃機関。
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