JP5304051B2 - In-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、気筒内の燃焼室に燃料噴射弁により直接、燃料を噴射するとともに、これにより形成される混合気に点火して燃焼させるようにした筒内直接噴射式火花点火内燃機関に関する。 The present invention relates to an in-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine in which fuel is directly injected into a combustion chamber in a cylinder by a fuel injection valve and an air-fuel mixture formed thereby is ignited and burned.
従来より、この種の筒内直接噴射式の火花点火内燃機関（以下、簡略に直噴式エンジンともいう）においては、例えば特許文献１の図１にも示されているように、一般にインジェクタ（燃料噴射弁）を熱負荷の少ない吸気側の周縁部に配設している。同図においてはインジェクタの近傍にて燃焼室に臨むように筒内圧センサも設けられ、これにより検出される燃焼室の圧力状態に基づいて、燃料噴射量や点火時期等が最適に制御されるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of direct injection type spark ignition internal combustion engine (hereinafter also simply referred to as a direct injection engine), for example, as shown in FIG. (Injection valve) is arranged at the peripheral portion on the intake side with a small heat load. In the figure, an in-cylinder pressure sensor is also provided in the vicinity of the injector so as to face the combustion chamber so that the fuel injection amount, ignition timing, etc. are optimally controlled based on the pressure state of the combustion chamber detected thereby. It has become.
また、直噴式エンジンに限らないが、燃焼室の天井部略中央に臨むように配設した第１の点火プラグの他に、その周縁部に臨むように第２の点火プラグを配設して、所謂多点点火を行うことにより燃焼を促進する、という技術も公知である（例えば特許文献２の図７を参照）。
ところで、一般的に直噴式エンジンは、気筒内の燃焼室に直接、噴射する燃料の気化熱によって吸気が冷却されることから、混合気の自着火等による異常燃焼が抑制されるようになり、その分は気筒の圧縮比・膨張比を高く設定することができる。しかし、そうして気筒の圧縮比・膨張比を高くした場合には、自ずとシリンダヘッドとシリンダブロックとの間のシール性を保つことが難しくなる。 By the way, in general, direct-injection engines are cooled by the heat of vaporization of the fuel directly injected into the combustion chamber in the cylinder, so that abnormal combustion due to self-ignition of the air-fuel mixture is suppressed, Accordingly, the compression ratio / expansion ratio of the cylinder can be set high. However, when the compression ratio / expansion ratio of the cylinder is increased, it becomes difficult to maintain the sealing performance between the cylinder head and the cylinder block.
また、近年では１つの気筒に吸排気弁を２つずつ設けた４バルブエンジンが主流になっており、燃焼室天井部のかなりの面積が吸排気弁によって占められるようになる。そうすると、前記のように燃焼室に臨むインジェクタや筒内圧センサ、更には第２点火プラグのレイアウト上の制約も厳しくなる。 In recent years, a four-valve engine in which two intake / exhaust valves are provided in one cylinder has become the mainstream, and a considerable area of the combustion chamber ceiling is occupied by the intake / exhaust valves. Then, the restrictions on the layout of the injector, the in-cylinder pressure sensor, and the second spark plug that face the combustion chamber as described above become severe.
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、気筒内の燃焼室に臨む燃料噴射弁を備えた直噴式エンジンにおいて、同様に燃焼室に臨ませるセンサや第２点火プラグを適切にレイアウトするとともに、シリンダヘッド及びシリンダブロック間のシール性を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sensor and a second spark plug that similarly face the combustion chamber in a direct injection engine having a fuel injection valve facing the combustion chamber in the cylinder. Is to appropriately lay out and improve the sealing performance between the cylinder head and the cylinder block.
前記の目的を達成するために本発明では、センサや第２点火プラグをシリンダヘッドに装着するためのボス部を有効利用して、ヘッドボルトの締結力がシリンダヘッドからシリンダブロックに有効に伝わるようにしたものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, the boss portion for mounting the sensor and the second spark plug to the cylinder head is effectively used so that the fastening force of the head bolt is effectively transmitted from the cylinder head to the cylinder block. It is a thing.
具体的に請求項１の発明では、クランク軸方向に並んで配設された複数の気筒内の燃焼室に燃料を直接、噴射するように燃料噴射弁が配設されている筒内直接噴射式火花点火内燃機関（直噴式エンジン）を対象として、前記各気筒の燃焼室の天井部の中央付近に臨むようにシリンダヘッドに第１の点火プラグを配設し、且つ該燃焼室天井部の周縁部に臨むように第２の点火プラグを配設するとともに、更に前記第１点火プラグを中間に挟んで前記第２点火プラグと反対側の周縁部から燃焼室に臨むように、燃焼状態に関連する状態量を検出するセンサをシリンダヘッドに配設し、前記各気筒の第１、第２点火プラグとセンサとが、相隣接する気筒であって該気筒の前記第２点火プラグ同士が互いに近接する気筒が存在するようにクランク軸方向に並ぶようにし、前記互いに近接する２つの第２点火プラグに、共通の点火コイルユニットを接続した。 Specifically, in the first aspect of the present invention, a direct injection type in-cylinder in which a fuel injection valve is provided so as to inject fuel directly into combustion chambers in a plurality of cylinders arranged side by side in the crankshaft direction. For a spark ignition internal combustion engine (direct injection type engine), a first spark plug is disposed on the cylinder head so as to face the vicinity of the center of the ceiling of the combustion chamber of each cylinder , and the periphery of the ceiling of the combustion chamber The second spark plug is disposed so as to face the portion, and further, the first spark plug is sandwiched in the middle and the combustion chamber is faced from the peripheral portion on the opposite side to the second spark plug. A sensor for detecting a state quantity to be operated is disposed in the cylinder head, and the first and second spark plugs and the sensors of the cylinders are adjacent to each other, and the second spark plugs of the cylinders are close to each other. Crankshaft direction so that there are cylinders to To be aligned in, the two second spark plugs, wherein adjacent to each other, to connect the common ignition coil unit.
前記構成の直噴式エンジンでは、燃焼室天井部の中央付近に臨む第１点火プラグを中間に挟んで、両側の周縁部にそれぞれ第２点火プラグ及びセンサが配設されていて、これらの装着されるボス部はそれぞれシリンダヘッドのウォータジャケット中を上下に延びて、ミドルデッキとロワデッキとの間を繋ぐ柱状に形成される。これにより、気筒中心を挟んで対向する周縁部の２カ所にてシリンダヘッドの剛性が高くなり、ヘッドボルトの締結力がシリンダブロックに有効に伝わるようになって、気筒周りのシール性が向上する。 In the direct-injection engine having the above-described configuration, the second spark plug and the sensor are disposed at the peripheral portions on both sides with the first spark plug facing the center of the combustion chamber ceiling in the middle, and these are mounted. Each of the bosses extends vertically in the water jacket of the cylinder head and is formed in a columnar shape connecting the middle deck and the lower deck. As a result, the rigidity of the cylinder head is increased at two locations on the peripheral edge facing each other across the center of the cylinder, the fastening force of the head bolt is effectively transmitted to the cylinder block, and the sealing performance around the cylinder is improved. .
また、互いに近接する２つの第２点火プラグに、共通の点火コイルユニットが接続されていることで、省スペース化を図ることができる。Moreover, space saving can be achieved by connecting a common ignition coil unit to two second spark plugs close to each other.
尚、燃焼状態に関連する状態量を検出するセンサとしては、例えば燃焼室の圧力、温度或いは燃焼に伴う光等をそれぞれ検出する圧力センサ、温度センサ或いは光センサ等が挙げられる。 Examples of the sensor that detects the state quantity related to the combustion state include a pressure sensor, a temperature sensor, an optical sensor, and the like that respectively detect pressure, temperature, or light accompanying combustion in the combustion chamber.
また、前記各気筒の第１、第２点火プラグ及びセンサがクランク軸方向に並んでいることで、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のシール性を向上する上で有利になる。すなわち、一般的に火花点火式エンジンでは気筒周りに概ね同じ間隔で４つのヘッドボルトが配置され、それらはクランク軸方向であるシリンダヘッドの長手方向と該シリンダヘッドの幅方向とに升目状に並ぶことになる。 Further , the first and second spark plugs and sensors of each cylinder are arranged in the crankshaft direction, which is advantageous in improving the sealing performance between the cylinder head and the cylinder block. That is, in general, in a spark ignition engine, four head bolts are arranged around the cylinder at substantially the same interval, and they are arranged in a grid shape in the longitudinal direction of the cylinder head that is the crankshaft direction and the width direction of the cylinder head. It will be.
そのため、第１、第２点火プラグ及びセンサがクランク軸方向に並んでいれば、第２点火プラグ及びセンサの各ボス部は各々シリンダヘッドの幅方向に並ぶヘッドボルトの中間に位置することになり、この部位の剛性が高くなる。そして、シリンダヘッドの長手方向に並ぶヘッドボルトの中間には吸気ポート及び排気ポートが位置して、元々剛性が高いので、４本のヘッドボルトの締結力は気筒周りに万遍なくシリンダブロックに伝わるようになり、シール性を向上する上で非常に有利になる。 Therefore, if the first and second spark plugs and the sensor are aligned in the crankshaft direction, the boss portions of the second spark plug and the sensor are positioned in the middle of the head bolts aligned in the width direction of the cylinder head. The rigidity of this part becomes high. Since the intake port and exhaust port are located in the middle of the head bolts arranged in the longitudinal direction of the cylinder head and originally have high rigidity, the fastening force of the four head bolts is uniformly transmitted to the cylinder block around the cylinder. It becomes very advantageous in improving the sealing performance.
その場合に各気筒毎に一対の吸気ポートがクランク軸方向に並んで設けられていれば、剛性アップ効果がより高くなることは勿論であるが、更にその一対の吸気ポートのうちのいずれか一方（以下、第２吸気ポート）乃至これに連通する吸気通路に例えば絞り弁等を設けて、他方（以下、第１吸気ポート）に比べて流路抵抗が大きくなるようにすれば、気筒内の燃焼室にスワール流を生成し、これにより燃焼を促進することもできる。 In that case, if a pair of intake ports are provided side by side in the direction of the crankshaft for each cylinder, the rigidity-increasing effect will be enhanced, but one of the pair of intake ports will be further increased. If, for example, a throttle valve or the like is provided in the intake passage communicating with this (hereinafter referred to as the second intake port) or the intake passage, the flow resistance becomes larger than that in the other (hereinafter referred to as the first intake port), the inside of the cylinder It is also possible to generate a swirl flow in the combustion chamber, thereby promoting combustion.
但し、直噴式エンジンでは一般的に吸気側に配置されるインジェクタを避けるために、吸気ポートを立ち気味にイアウトすることが多く、こうすると吸気の流れのタンブル成分が強くなりやすいから、前記のように生成されるスワール流は気筒軸心に対し大きく傾斜するようになる（斜めスワール流）。そして、このような斜めなスワール流が斜め下向きになる第１吸気ポート寄りの部位では、気筒の圧縮行程において上昇するピストンの影響で流れが相対的に早く崩壊する傾向があり、燃焼の促進効果が不十分なものになりやすい。 However, in direct injection engines, in order to avoid injectors that are generally arranged on the intake side, the intake port is often stood out and this tends to increase the tumble component of the intake flow. The swirl flow generated in the cylinder is greatly inclined with respect to the cylinder axis (oblique swirl flow). And in such a portion near the first intake port where the slanted swirl flow is obliquely downward, the flow tends to collapse relatively quickly due to the piston rising in the compression stroke of the cylinder, and the combustion promoting effect Tends to be insufficient.
そこで、前記のように第２吸気ポート等に絞り弁等を設けて燃焼室に斜めスワール流を生成するようにした場合は、その流れの崩壊が相対的に早くなる第１吸気ポート寄りの部位に対応づけて第２点火プラグを配設するのが好ましく、この第２点火プラグによって混合気に点火し燃焼を促進することで、燃焼室全体として燃焼期間を効果的に短縮し、燃費を改善することができる。 Therefore, when a throttle valve or the like is provided in the second intake port or the like as described above to generate an oblique swirl flow in the combustion chamber, the portion near the first intake port where the collapse of the flow becomes relatively fast It is preferable to arrange a second spark plug in correspondence with the above, and by igniting the air-fuel mixture by this second spark plug and accelerating combustion, the combustion period as a whole is effectively shortened and fuel efficiency is improved. can do.
尚、第２吸気ポートの流路抵抗を調整するためには前記のように絞り弁を配設する他に、例えば第２吸気ポートを開閉する吸気弁のリフトを停止したり、そのリフト量を小さくする構成としてもよい。 In order to adjust the flow path resistance of the second intake port, in addition to disposing the throttle valve as described above, for example, the lift of the intake valve that opens and closes the second intake port is stopped, or the lift amount is adjusted. It is good also as a structure made small.
以上、説明したように本発明によれば、気筒内の燃焼室に臨む燃料噴射弁を備えた直噴式エンジンにおいて、該燃焼室の天井部の中央付近に臨む第１点火プラグを中間に挟んで天井部両側の周縁部にそれぞれ第２点火プラグ及びセンサを配設したので、それらをシリンダヘッドに装着するためのボス部を有効利用して気筒周りの剛性を高めることができ、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のシール性を向上できる。また、互いに近接する２つの第２点火プラグに、共通の点火コイルユニットを接続したので、省スペース化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, in the direct injection engine provided with the fuel injection valve facing the combustion chamber in the cylinder, the first spark plug facing the vicinity of the center of the ceiling portion of the combustion chamber is sandwiched in the middle. Since the second spark plug and the sensor are arranged at the peripheral portions on both sides of the ceiling, the boss for attaching them to the cylinder head can be effectively used to increase the rigidity around the cylinder. The sealing property between the blocks can be improved. Further, since the common ignition coil unit is connected to the two second spark plugs close to each other, space can be saved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description of preferable embodiment is only an illustration essentially, and is not intending restrict | limiting this invention, its application thing, or its use.
図１は、本発明に係る直噴式エンジンＥ（筒内直接噴射式火花点火内燃機関）の概略図である。この直噴式エンジンＥは、シリンダブロック１と、このシリンダブロック１上に組み付けられるシリンダヘッド２とを備え、内部に形成される複数のシリンダＣ，Ｃ，…（気筒：図１には１つのみ示す）には、その軸心ｃ１に沿って図の上下に往復動するようにピストン３が収容されている。ピストン３は、シリンダブロック１の下部に回転自在に支持されたクランク軸４にコネクティングロッドによって連結されている。 FIG. 1 is a schematic view of a direct injection engine E (in-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine) according to the present invention. The direct injection engine E includes a cylinder block 1 and a cylinder head 2 assembled on the cylinder block 1, and a plurality of cylinders C, C,... (Only one in FIG. 1). 1), the piston 3 is accommodated so as to reciprocate up and down in the drawing along the axis c1. The piston 3 is connected to a crankshaft 4 rotatably supported at the lower part of the cylinder block 1 by a connecting rod.
図２に示すように、各シリンダＣ毎にピストン３の上方には燃焼室５が形成され、その天井部５ａは、シリンダヘッド２（図３を参照）の下面に各シリンダＣ毎に形成された窪みによって構成される。この実施形態では燃焼室５は所謂ペントルーフ型であり、その天井部５ａは吸気側及び排気側の２つの傾斜面からなる三角屋根状をなしていて、それぞれの傾斜面に吸気ポート６と排気ポート７とが２つずつ開口している。 As shown in FIG. 2, the combustion chamber 5 is formed above the piston 3 for each cylinder C, and the ceiling portion 5a is formed for each cylinder C on the lower surface of the cylinder head 2 (see FIG. 3). Consists of depressions. In this embodiment, the combustion chamber 5 is a so-called pent roof type, and its ceiling portion 5a has a triangular roof shape formed by two inclined surfaces on the intake side and the exhaust side, and the intake port 6 and the exhaust port are formed on the respective inclined surfaces. 7 and two are opened.
すなわち、図２において奥側の傾斜面には第１、第２の一対の吸気ポート６ａ，６ｂが横並びに（クランク軸方向に並んで）開口しており、それぞれに所定のタイミングで開閉する吸気弁８，８が配設されている。それら第１、第２の吸気ポート６ａ，６ｂは、図３にも示すように互いに独立に形成されている。図３は、シリンダヘッド２の水平断面図であり、この例ではエンジンＥは、＃１〜＃４の４つのシリンダＣ，Ｃ，…がクランク軸方向（同図の左右方向）に並んだ直列４気筒エンジンである。 That is, in FIG. 2, a first and second pair of intake ports 6a and 6b are opened side by side (aligned in the crankshaft direction) on the inclined surface on the back side, and intake air that opens and closes at a predetermined timing respectively. Valves 8 and 8 are arranged. The first and second intake ports 6a and 6b are formed independently of each other as shown in FIG. FIG. 3 is a horizontal sectional view of the cylinder head 2. In this example, the engine E includes four cylinders C1, C,... # 1 to # 4 arranged in series in the crankshaft direction (the left-right direction in the figure). It is a 4-cylinder engine.
尚、排気ポート７は、燃焼室天井部５ａの図２において手前側の傾斜面に第１、第２の一対の排気ポート７ａ，７ｂがクランク軸方向に並んで開口し（同図には開口部のみを仮想線で示す）、それらは図３に示すように途中で合流して延びている。また、図１にのみ示すが、排気ポート７の燃焼室５側開口部には排気弁９が設けられている一方、シリンダヘッド２側面の開口部には排気マニホールド１３が接続されている。 The exhaust port 7 has a first and second pair of exhaust ports 7a and 7b opened side by side in the crankshaft direction on the inclined surface on the front side of the combustion chamber ceiling 5a in FIG. Only the parts are indicated by phantom lines), and they merge and extend in the middle as shown in FIG. Although only shown in FIG. 1, an exhaust valve 9 is provided at the opening of the exhaust port 7 on the combustion chamber 5 side, and an exhaust manifold 13 is connected to the opening of the side surface of the cylinder head 2.
図３においては吸排気弁８，９等を省略して示しており、アルミ合金製の鋳物であるシリンダヘッド２の内部には、シリンダＣ，Ｃ，…毎に吸排気ポート６，７や後述する第１、第２点火プラグ１６，１８及び筒内圧センサ１９をそれぞれ装着するためのボス部２０，２１，２２が形成されるとともに、それらを取り囲むようにシリンダヘッド２全体にウォータジャケットｗが形成されている。 3, the intake / exhaust valves 8, 9 and the like are omitted, and the intake / exhaust ports 6 and 7 for each of the cylinders C, C,... Boss portions 20, 21 and 22 for mounting the first and second spark plugs 16 and 18 and the in-cylinder pressure sensor 19 are formed, and a water jacket w is formed on the entire cylinder head 2 so as to surround them. Has been.
また、図の例では、各シリンダＣを取り囲むように概ね同じ間隔で４つずつ、ヘッドボルト挿入孔２３，２３，…が形成されている。ヘッドボルト挿入孔２３，２３，…は、隣り合うシリンダＣ，Ｃ間では共用されるので、クランク軸方向であるシリンダヘッド２の長手方向には一列に５つ並び、また、シリンダヘッド２の幅方向には２つ並んで升目状に配置され、シリンダヘッド２全体では合計１０個のヘッドボルト挿入孔２３，２３，…が形成されている。 In the example shown in the figure, four head bolt insertion holes 23, 23,... Are formed at substantially the same intervals so as to surround each cylinder C. Since the head bolt insertion holes 23, 23,... Are shared between adjacent cylinders C, C, five are arranged in a line in the longitudinal direction of the cylinder head 2 which is the crankshaft direction. .. Are arranged side by side in a direction, and the cylinder head 2 as a whole has a total of 10 head bolt insertion holes 23, 23,.
再び図１を参照して、吸気ポート６ａ，６ｂの開口するシリンダヘッド２の吸気側の側面には、吸気通路１０が接続されている。この吸気通路１０は、図外のエアクリーナによって濾過された空気を各シリンダＣ，Ｃ，…に分配して供給するものであり、図２、３に仮想線で示すように、サージタンク１１と各シリンダＣ，Ｃ，…との間は吸気ポート６ａ，６ｂ毎の分岐通路１０ａ，１０ｂによって連通されている。 Referring to FIG. 1 again, an intake passage 10 is connected to a side surface on the intake side of the cylinder head 2 where the intake ports 6a and 6b are opened. The intake passage 10 distributes and supplies air filtered by an air cleaner (not shown) to the cylinders C, C,..., As shown by phantom lines in FIGS. The cylinders C, C,... Communicate with each other through branch passages 10a, 10b for the intake ports 6a, 6b.
そして、それらの分岐通路１０ａ，１０ｂのうちの一方（図２において右側の第２吸気ポート６ｂに連通する分岐通路１０ｂ）には、後述のようにシリンダＣ内の流動を制御するための制御弁１２（Tuｍble Swirl Control Valve：以下、ＴＳＣＶと略称する）が配設されている。このＴＳＣＶ１２は、例えばバタフライバルブ（絞り弁）からなり、その位置の調整によって第２吸気ポート６ｂの流路面積を変更する。 A control valve for controlling the flow in the cylinder C as described later is provided in one of the branch passages 10a and 10b (a branch passage 10b communicating with the second intake port 6b on the right side in FIG. 2). 12 (Tumble Swirl Control Valve: hereinafter abbreviated as TSCV). The TSCV 12 includes, for example, a butterfly valve (throttle valve), and changes the flow passage area of the second intake port 6b by adjusting the position thereof.
ＴＳＣＶ１２は後述のようにＥＣＵ３０によって制御され、エンジンＥの所定の運転状態で第２吸気ポート６ｂを全閉にすることにより、吸気を第１吸気ポート６ａのみから燃焼室５に流入させて、スワール流を生成する。つまり、ＴＳＣＶ１２及びＥＣＵ３０によって、第２吸気ポート６ｂの流路抵抗を第１吸気ポート６ａに比べて大きくして、燃焼室５のスワール流を強化する流路抵抗可変手段が構成される。 The TSCV 12 is controlled by the ECU 30 as will be described later, and by fully closing the second intake port 6b in a predetermined operating state of the engine E, the intake air flows into the combustion chamber 5 only from the first intake port 6a, and the swirl Generate a flow. In other words, the TSCV 12 and the ECU 30 constitute a flow resistance variable means that increases the flow resistance of the second intake port 6b compared to the first intake port 6a and enhances the swirl flow in the combustion chamber 5.
尚、図３に示すように、ＴＳＣＶ１２は、＃１、＃３シリンダＣ，ＣではそれぞれエンジンＥの前側（図の右側）に位置する第２吸気ポート６ｂに配設され、＃２、＃４シリンダＣ，ＣではエンジンＥの後側（図の左側）に位置する第２吸気ポート６ｂに配設されており、これは後述するように第２点火プラグ１８の配置に対応したものである。 As shown in FIG. 3, the TSCV 12 is disposed in the second intake port 6b located on the front side (right side in the figure) of the engine E in the # 1 and # 3 cylinders C and C, respectively. The cylinders C and C are disposed in the second intake port 6b located on the rear side (the left side in the figure) of the engine E, which corresponds to the arrangement of the second spark plug 18 as will be described later.
また、前記のように独立に設けられている一対の吸気ポート６ａ，６ｂの下方には、それらの開口部の中間位置に噴口を臨ませて、そこから燃焼室５の略中央部に向かい燃料を噴射するように、インジェクタ１４（燃料噴射弁）が配設されている。このインジェクタ１４はシリンダヘッド２の吸気側に開口するインジェクタ収容孔２４（図３参照）に嵌挿されていて、そこから外方に延びる基端部が燃料分配管１５（図１にのみ示す）を介して、図示しない高圧燃料ポンプや高圧レギュレータを有する燃料供給系に接続されている。そして、インジェクタ１４は、吸気行程中に燃焼室５に燃料を噴射するように制御される。 Further, below the pair of intake ports 6 a and 6 b provided independently as described above, the injection hole faces the middle position of the openings, and from there toward the substantially central part of the combustion chamber 5, the fuel Is injected with an injector 14 (fuel injection valve). The injector 14 is inserted into an injector receiving hole 24 (see FIG. 3) that opens to the intake side of the cylinder head 2, and a base end portion extending outwardly therefrom is a fuel distribution pipe 15 (shown only in FIG. 1). And a fuel supply system having a high-pressure fuel pump and a high-pressure regulator (not shown). The injector 14 is controlled so as to inject fuel into the combustion chamber 5 during the intake stroke.
そうしてインジェクタ１４を吸気側に配設すれば熱負荷を軽減できるが、そのためのスペースを確保するために、図１にも示すように吸気ポート６ａ，６ｂは、燃焼室天井部５ａから比較的急傾斜で斜め上向きに延びるように、即ち立ち気味にレイアウトされている。このため、前記のようにＴＳＣＶ１２を閉じて吸燃焼室５にスワール流を生成すると、このスワール流は、後述するようにシリンダ軸心ｃ１に対し大きく傾斜する斜めスワール流になる。 Thus, if the injector 14 is disposed on the intake side, the thermal load can be reduced. However, in order to secure a space therefor, the intake ports 6a and 6b are compared with the combustion chamber ceiling 5a as shown in FIG. It is laid out so as to extend obliquely upward with a steep slope, that is, standing up. For this reason, when the TSCV 12 is closed and the swirl flow is generated in the intake combustion chamber 5 as described above, the swirl flow becomes an oblique swirl flow that is largely inclined with respect to the cylinder axis c1 as described later.
更に、各シリンダＣ毎にシリンダヘッド２には、図２に示すようにシリンダ軸心ｃ１に沿って延びるように第１の点火プラグ１６が配設されている。この第１点火プラグ１６の先端側は各シリンダＣ毎の中央付近に対応して設けられた第１プラグボス部２０（図３にのみ示す）に装着され、その先端（下端）の電極が天井部５ａの中央付近で燃焼室５に臨んでいる。一方、第１点火プラグ１６の基端（上端）側には、図１や図４にも示すように点火コイルユニット１７が接続されている。 Further, a first spark plug 16 is disposed in the cylinder head 2 for each cylinder C so as to extend along the cylinder axis c1 as shown in FIG. The tip end side of the first spark plug 16 is attached to a first plug boss portion 20 (shown only in FIG. 3) provided corresponding to the vicinity of the center of each cylinder C, and the tip (lower end) electrode is a ceiling portion. It faces the combustion chamber 5 near the center of 5a. On the other hand, an ignition coil unit 17 is connected to the base end (upper end) side of the first spark plug 16 as shown in FIGS.
更にまた、本発明の特徴としてこの実施形態では、燃焼室天井部５ａの一側の周縁部（図２の左側の周縁部）に第２の点火プラグ１８が配設されるとともに、中間に前記第１点火プラグ１６を挟んで反対側（図の右側）の周縁部には、シリンダＣ内の圧力を検出するための筒内圧センサ１９が配設されている。 Furthermore, as a feature of the present invention, in this embodiment, a second spark plug 18 is disposed on one peripheral edge (the left peripheral edge in FIG. 2) on one side of the combustion chamber ceiling 5a, and the intermediate spark plug 18 is provided in the middle. An in-cylinder pressure sensor 19 for detecting the pressure in the cylinder C is disposed on the peripheral portion on the opposite side (right side in the figure) across the first spark plug 16.
前記第２点火プラグ１８の先端側は、各シリンダＣ毎に周縁部に設けられた第２プラグボス部２１に装着されていて、その先端（下端）の電極は、第１吸気ポート６ａの吸気弁８とこれに隣接する排気弁９との間から燃焼室５に臨んでいる。この第２点火プラグ１８の基端（上端）側には、図４にのみ示すが、第１点火プラグ１６と同様に点火コイルユニット２５が接続されている。 The tip end side of the second spark plug 18 is attached to a second plug boss portion 21 provided at the peripheral edge for each cylinder C, and the tip (lower end) electrode serves as an intake valve of the first intake port 6a. It faces the combustion chamber 5 from between 8 and the exhaust valve 9 adjacent thereto. As shown in FIG. 4, the ignition coil unit 25 is connected to the base end (upper end) side of the second spark plug 18 as in the case of the first spark plug 16.
また、筒内圧センサ１９は、図４にシリンダヘッド２の縦断面で示すように、前記第２プラグボス部２１とは反対側のシリンダ周縁部に形成されたセンサボス部２２に装着されていて、その先端（下端）の受圧部が、第２吸気ポート６ｂの吸気弁８とこれに隣接する排気弁９との間から燃焼室５に臨んでいる。同図は、＃３シリンダＣの＃２シリンダＣ寄りの周縁に形成されたセンサボス部２２の軸心に沿う縦断面図（図３のIV-IV線断面図）であり、この図に明らかなように、＃３シリンダＣ及び＃２シリンダＣの筒内圧センサ１９，１９同士は近接して配置されている。 The in-cylinder pressure sensor 19 is mounted on a sensor boss portion 22 formed on the cylinder peripheral portion opposite to the second plug boss portion 21 as shown in a longitudinal section of the cylinder head 2 in FIG. A pressure receiving portion at the tip (lower end) faces the combustion chamber 5 from between the intake valve 8 of the second intake port 6b and the exhaust valve 9 adjacent thereto. This figure is a longitudinal sectional view (sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3) along the axial center of the sensor boss portion 22 formed on the periphery of the # 3 cylinder C near the # 2 cylinder C, which is apparent in this figure. Thus, the in-cylinder pressure sensors 19 and 19 of the # 3 cylinder C and the # 2 cylinder C are arranged close to each other.
すなわち、図３に示すように、この実施形態では、＃１〜＃４シリンダＣ〜Ｃの第１、第２点火プラグ１６，１８と筒内圧センサ１９とが、いずれもクランク軸方向に概ね一列に並んでいて、隣り合う＃１、＃２シリンダＣ，Ｃ間では第２点火プラグ１８，１８同士が近接し、＃２、＃３シリンダＣ，Ｃ間では前記のように筒内圧センサ１９，１９同士が近接し、また、＃３、＃４シリンダＣ，Ｃ間では第２点火プラグ１８，１８同士が近接している。 That is, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the first and second spark plugs 16 and 18 of the cylinders # 1 to # 4 and the in-cylinder pressure sensor 19 are generally aligned in the crankshaft direction. Between the adjacent # 1, # 2 cylinders C, C, the second spark plugs 18, 18 are close to each other, and between the # 2, # 3 cylinders C, C, as described above, the in-cylinder pressure sensor 19, 19 are close to each other, and between the # 3 and # 4 cylinders C and C, the second spark plugs 18 and 18 are close to each other.
そうして＃１、＃２シリンダＣ，Ｃ間、及び、＃３、＃４シリンダＣ，Ｃ間において、それぞれ第２点火プラグ１８，１８同士が近接して配置されていることから、この実施形態では、それら第２点火プラグ１８には第１点火プラグ１６のように個別に点火コイルユニット１７を接続しなくて済み、近接する２つの第２点火プラグ１８，１８には共通の点火コイルユニット２５を接続することで、省スペース化を図っている。 Thus, since the second spark plugs 18 and 18 are arranged close to each other between the # 1 and # 2 cylinders C and C and between the # 3 and # 4 cylinders C and C, respectively. In the embodiment, it is not necessary to individually connect the ignition coil unit 17 to the second ignition plugs 18 as in the case of the first ignition plug 16, and a common ignition coil unit is used for the two adjacent second ignition plugs 18, 18. 25 is connected to save space.
尚、図４において符号２６は、シリンダブロック１にシリンダヘッド２を締結するヘッドボルトであり、符号２７は、吸排気弁８，９を閉じ側に付勢するバルブスプリングを、また、符号２８はロッカアームを、それぞれ示している。更に符号２９は、シリンダヘッド２を上方から覆うヘッドカバーであって、この実施形態では、シリンダヘッド２の幅方向中央寄りの部位が下方に凹陥して、そこに筒内圧センサ１９の上端のコネクタや点火コイルユニット１７，２５等が配置されるようになっている。 In FIG. 4, reference numeral 26 denotes a head bolt that fastens the cylinder head 2 to the cylinder block 1, reference numeral 27 denotes a valve spring that biases the intake and exhaust valves 8 and 9 to the closed side, and reference numeral 28 denotes Each rocker arm is shown. Reference numeral 29 denotes a head cover that covers the cylinder head 2 from above. In this embodiment, a portion near the center in the width direction of the cylinder head 2 is recessed downward, and there is a connector on the upper end of the in-cylinder pressure sensor 19. Ignition coil units 17, 25, etc. are arranged.
そして、前記図３、４に示されるように、筒内圧センサ１９の装着されるセンサボス部２２は、シリンダヘッド２の幅方向に並ぶヘッドボルト２６，２６の中間において、ウォータジャケットｗの内部を上下に延び、シリンダヘッド２のミドルデッキ２ａとロワデッキ２ｂとの間を繋ぐ柱のように形成されている。このことで、２本のヘッドボルト２６，２６の間でシリンダヘッド２の剛性が効果的に高められ、それらヘッドボルト２６，２６の締結力が周辺部のみならずセンサボス部２２の付近においても、有効にロワデッキ２ｂに伝えられ、ひいてはシリンダブロック１に有効に伝わるようになる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the sensor boss portion 22 to which the in-cylinder pressure sensor 19 is attached moves up and down the water jacket w between the head bolts 26 and 26 aligned in the width direction of the cylinder head 2. And is formed like a column connecting the middle deck 2a and the lower deck 2b of the cylinder head 2. This effectively increases the rigidity of the cylinder head 2 between the two head bolts 26, 26, and the fastening force of the head bolts 26, 26 is not only in the vicinity but also in the vicinity of the sensor boss portion 22. It is effectively transmitted to the lower deck 2b and eventually transmitted to the cylinder block 1.
このようにボス部によってシリンダヘッド２の剛性が高められるのは、第２プラグボス部２１によっても同様である。そして、図３に示すように第２プラグボス部２１は、前記したセンサボス部２２とは反対側のシリンダ周縁部に設けられているから、各シリンダＣ毎にシリンダ軸心ｃ１を挟んでクランク軸方向に対向する周縁部の２カ所において、即ちシリンダヘッド２の幅方向に並ぶ２つのヘッドボルト２６，２６間において当該シリンダヘッド２の剛性が高くなり、ヘッドボルト２６の締結力がシリンダブロック１に有効に伝わるようになるのである。 The rigidity of the cylinder head 2 is increased by the boss portion in the same manner as described above by the second plug boss portion 21. As shown in FIG. 3, the second plug boss portion 21 is provided on the cylinder peripheral portion on the opposite side to the sensor boss portion 22, so that each cylinder C sandwiches the cylinder axis c <b> 1 in the crankshaft direction. The rigidity of the cylinder head 2 is increased at two positions on the peripheral edge facing each other, that is, between the two head bolts 26 and 26 arranged in the width direction of the cylinder head 2, and the fastening force of the head bolt 26 is effective for the cylinder block 1. It comes to be transmitted to.
更に、前記図３に明らかなように、この実施形態では、各シリンダＣ毎の各々に対応してシリンダヘッド２の長手方向に並ぶヘッドボルト挿入孔２３，２３の間には吸排気ポート６，７が位置して、元々剛性が高くなっている。よって、前記した第２プラグボス部２１及びセンサボス部２２による剛性アップと相俟って、各シリンダＣ周りにおいてヘッドボルト２６，２６，…の締結力は万遍なくシリンダブロック１に伝わるようになり、シリンダヘッド２とシリンダブロック１との間のシール性が向上する。 Further, as is apparent from FIG. 3, in this embodiment, the intake / exhaust ports 6, 23 are arranged between the head bolt insertion holes 23, 23 arranged in the longitudinal direction of the cylinder head 2 corresponding to each cylinder C. 7 is located, and the rigidity is originally high. Therefore, coupled with the increased rigidity by the second plug boss portion 21 and the sensor boss portion 22, the fastening force of the head bolts 26, 26,... Is transmitted to the cylinder block 1 uniformly around each cylinder C. The sealing performance between the cylinder head 2 and the cylinder block 1 is improved.
−スワール流との関係−
ところで、前記図２、３にそれぞれ示すように、この実施形態では、各シリンダＣ毎に第２点火プラグ１８が、クランク軸方向について第１吸気ポート６ａ寄りの周縁部に配設されている。これは、第２吸気ポート６ｂをＴＳＣＶ１２により閉じたときに燃焼室５に形成される斜めスワール流の向きと関係があり、この斜めスワール流が燃焼室５において相対的に早く崩壊し、十分な燃焼促進効果を得難しい部位に対応して、第２点火プラグ１８を配設したものである。
-Relationship with swirl flow-
2 and 3, in this embodiment, for each cylinder C, the second spark plug 18 is disposed at the peripheral edge near the first intake port 6a in the crankshaft direction. This is related to the direction of the oblique swirl flow formed in the combustion chamber 5 when the second intake port 6b is closed by the TSCV 12, and this oblique swirl flow collapses relatively quickly in the combustion chamber 5 and is sufficiently The second spark plug 18 is disposed corresponding to a part where it is difficult to obtain a combustion promoting effect.
すなわち、この実施形態の直噴式エンジンＥでは、前記したＴＳＣＶ１２の開閉作動、インジェクタ１４による燃料の噴射、第１及び第２点火プラグ１６，１８による点火等がエンジン・コントロールユニット（ＥＣＵ）３０によって制御されるようになっており、例えば相対的に低回転側の運転領域でＴＳＣＶ１２を閉じて「斜めスワール流」を強化することにより、燃焼を促進してその期間の短縮を図るようにしている。 That is, in the direct injection engine E of this embodiment, the engine control unit (ECU) 30 controls the opening / closing operation of the TSCV 12, the fuel injection by the injector 14, and the ignition by the first and second spark plugs 16 and 18. For example, the TSCV 12 is closed in the operation region on the relatively low rotation side to enhance the “oblique swirl flow”, thereby promoting combustion and shortening the period.
例えばＴＳＣＶ１２を全閉にすれば、吸気は第１吸気ポート６ａのみから燃焼室５に流入して、シリンダ周壁に沿って大きく旋回するようになる。このとき、上述したように吸気ポート６ａ，６ｂが立ち気味にレイアウトされていることから、吸気の流れには比較的強いタンブル成分が含まれ、これにより所謂斜めスワール流が形成される。 For example, when the TSCV 12 is fully closed, the intake air flows into the combustion chamber 5 only from the first intake port 6a, and turns greatly along the cylinder peripheral wall. At this time, since the intake ports 6a and 6b are laid out in a standing manner as described above, a relatively strong tumble component is included in the intake air flow, thereby forming a so-called oblique swirl flow.
より詳しくは、まず図５に示すように、シリンダＣの吸気行程で吸気弁８，８が開いても、ＴＳＣＶ１２の閉じている第２吸気ポート６ｂには吸気が流れず、吸気は第１吸気ポート６ａのみから燃焼室５に流入するようになる。この吸気流は、図に矢印で示すようにシリンダ軸心ｃ１の周りを旋回しながら、下降するピストン３を追いかけるように下方に向かう螺旋状の流れになる。 More specifically, as shown in FIG. 5, even if the intake valves 8 and 8 are opened during the intake stroke of the cylinder C, the intake air does not flow into the closed second intake port 6b of the TSCV 12, and the intake air is the first intake air. It flows into the combustion chamber 5 only from the port 6a. This intake flow becomes a spiral flow that goes downward so as to follow the descending piston 3 while turning around the cylinder axis c1 as indicated by an arrow in the figure.
その後、下死点に近づいてピストン３の下降速度が低下するにつれて、流れはピストン３の頂面に沿って上向きに指向されるようになる。インジェクタ１４からの燃料噴射が終了したシリンダＣの圧縮行程では、図６に示すように、吸気と噴射燃料との混合気の流れは、第１吸気ポート６ａ寄りでは斜め下に向かう一方、第２吸気ポート６ｂ寄りでは斜め上に向かう、所謂斜めスワール流になるのである。尚、図６は、ＣＦＤによりシミュレーションしたシリンダ内の流れ場を示しており、斜めスワール流を模式的に矢印Ｓで示している。 Thereafter, as the lowering speed of the piston 3 decreases toward the bottom dead center, the flow is directed upward along the top surface of the piston 3. In the compression stroke of the cylinder C in which the fuel injection from the injector 14 has been completed, as shown in FIG. 6, the flow of the air-fuel mixture of the intake air and the injected fuel heads diagonally downward near the first intake port 6a, while the second In the vicinity of the intake port 6b, a so-called oblique swirl flow that goes diagonally upward is formed. FIG. 6 shows a flow field in a cylinder simulated by CFD, and an oblique swirl flow is schematically indicated by an arrow S.
前記のような斜めスワール流は、図示のようにシリンダ周壁に沿って大きく旋回し、圧縮行程でもタンブル流のように潰れることなく、点火時期近傍まで維持されるものであるが、詳細に見れば、上昇するピストン３により生成される上向きの流れを受けて、斜め上向きに流れる第２吸気ポート６ｂ寄りでは崩壊が遅れる一方、斜め下向きに流れる第１吸気ポート６ａ寄りでは崩壊が早まることになる。 The oblique swirl flow as described above swirls along the cylinder peripheral wall as shown in the figure, and is maintained until the ignition timing without being crushed like the tumble flow even in the compression stroke. In response to the upward flow generated by the rising piston 3, the collapse is delayed near the second intake port 6b flowing obliquely upward, while the collapse is accelerated near the first intake port 6a flowing obliquely downward.
図７に、図６と同様のＣＦＤにより圧縮行程の中盤以降における流れ場の様子を調べた結果を示す。同図は第１点火プラグ１６の電極付近における横断面を示し、クランク軸方向（図の上下方向）で流速分布を見れば、下側の第１吸気ポート６ｂ寄りの部位において相対的に流速が低くなっていて、流れの崩壊が早いことが分かる。こうして斜めスワール流の崩壊が早いところではその後の乱れの減衰も早くなるので、燃焼促進効果が低下してしまう。 FIG. 7 shows the result of examining the state of the flow field after the middle stage of the compression stroke using the same CFD as in FIG. This figure shows a cross section in the vicinity of the electrode of the first spark plug 16, and if the flow velocity distribution is viewed in the crankshaft direction (vertical direction in the figure), the flow velocity is relatively close to the lower portion near the first intake port 6b. It can be seen that the flow collapses quickly. In this way, the decay of the oblique swirl flow is quick, and the subsequent turbulence decay is also quickened, so that the combustion promoting effect is lowered.
この点につき、この実施形態では、前記のように乱れの減衰が早くなる部位に対応づけて第２点火プラグ１８を設けており、これにより所定のタイミングで混合気に点火しその燃焼を促進するようにすれば、燃焼室５全体で効果的に燃焼期間を短縮することができる。例えば、エンジンＥの負荷や回転に応じてＥＣＵ３０により、第２点火プラグ１８による点火の時期を第１点火プラグ１６と略同時期乃至それよりもやや遅角側に制御するのが好ましい。 In this regard, in this embodiment, the second spark plug 18 is provided in association with the portion where the turbulence decays faster as described above, thereby igniting the air-fuel mixture at a predetermined timing and promoting its combustion. By doing so, the combustion period can be effectively shortened in the entire combustion chamber 5. For example, it is preferable that the timing of ignition by the second spark plug 18 is controlled by the ECU 30 in accordance with the load and rotation of the engine E at substantially the same time as the first spark plug 16 or slightly retarded.
したがって、この実施形態に係る直噴式エンジンＥ（筒内直接噴射式火花点火内燃機関）によると、まず、シリンダＣ内の燃焼室５に臨むようシリンダヘッド２に配設する第２点火プラグ１８や筒内圧センサ１９を、それぞれ、第１点火プラグ１６を中間に挟んで、クランク軸方向両側のシリンダ周縁部に配置したことで、それらを装着するためのボス部２１，２２により効果的にシリンダヘッド２の剛性を高め、ヘッドボルト２６の締結力が有効にシリンダブロック１に伝わるようにすることができる。よって、シリンダＣ周りのシール性が向上する。 Therefore, according to the direct injection engine E (in-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine) according to this embodiment, first, the second spark plug 18 disposed in the cylinder head 2 facing the combustion chamber 5 in the cylinder C, The in-cylinder pressure sensors 19 are arranged on the cylinder peripheral portions on both sides in the crankshaft direction with the first spark plug 16 in between, so that the cylinder heads can be effectively used by the boss portions 21 and 22 for mounting them. 2 can be increased, and the fastening force of the head bolt 26 can be effectively transmitted to the cylinder block 1. Therefore, the sealing performance around the cylinder C is improved.
また、この実施形態では、各シリンダＣ毎の第２吸気ポート６ｂをＴＳＣＶ１２によって閉じることで、シリンダＣ内の燃焼室５に斜めスワール流を生成し、これにより燃焼を促進することができる。 Further, in this embodiment, the second intake port 6b for each cylinder C is closed by the TSCV 12, whereby an oblique swirl flow is generated in the combustion chamber 5 in the cylinder C, thereby promoting combustion.
しかも、その斜めスワール流の特徴として、斜め下向きに流れる第１吸気ポート６ａ寄りでは流れの崩壊が早まり、燃焼促進効果が十分に得られないことに着目し、この第１吸気ポート６ａ寄りの部位に対応づけて第２点火プラグ１８を配設したので、これにより混合気に点火して燃焼を促進し、燃焼期間の短縮によって燃費を改善することができる。 In addition, as a characteristic of the oblique swirl flow, attention is paid to the fact that the collapse of the flow is accelerated near the first intake port 6a flowing obliquely downward, and the combustion promoting effect cannot be obtained sufficiently, and the portion near the first intake port 6a. Since the second spark plug 18 is disposed in association with the above, the air-fuel mixture is ignited to promote combustion, and the fuel consumption can be improved by shortening the combustion period.
尚、本発明の構成は前記実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、スワール流を強化するために必ずしもＴＳＣＶ１２を設けなくてもよく、第２吸気ポート６ｂの吸気弁８のリフトを停止したり、そのリフト量を小さくするように構成してもよい。 In addition, the structure of this invention is not limited to the said embodiment, Various other structures are included. For example, the TSCV 12 may not necessarily be provided in order to enhance the swirl flow, and the lift of the intake valve 8 of the second intake port 6b may be stopped or the lift amount may be reduced.
また、ＴＳＣＶ１２を分岐通路１０ｂではなく、これに連通する第２吸気ポート６ｂに設けることもできるし、ＴＳＣＶ１２を全閉にするのではなく、これを閉じ気味にして流路抵抗を大きくするだけでもよい。 Further, the TSCV 12 can be provided not in the branch passage 10b but in the second intake port 6b communicating with the branch passage 10b. Alternatively, the TSCV 12 is not closed completely, but is simply closed to increase the flow resistance. Good.
また、第１、第２点火プラグ１６，１８と筒内圧センサ１９とを必ずしもエンジンＥのクランク軸方向に並べなくてもよい。センサは筒内圧センサ１９に限らず、例えば、燃焼室５の温度を検出する温度センサや燃焼に伴う光を検出する光センサが挙げられる。 Further, the first and second spark plugs 16 and 18 and the in-cylinder pressure sensor 19 are not necessarily arranged in the crankshaft direction of the engine E. The sensor is not limited to the in-cylinder pressure sensor 19, and examples thereof include a temperature sensor that detects the temperature of the combustion chamber 5 and an optical sensor that detects light accompanying combustion.
更に、本発明を適用する直噴式エンジンは、前記実施形態のような４バルブのタイプに限らず、排気ポートは１つの３バルブエンジンであってもよい。 Further, the direct injection engine to which the present invention is applied is not limited to the four-valve type as in the above embodiment, and the exhaust port may be a single three-valve engine.
インジェクタ１４も前記実施形態のように第１、第２吸気ポート６ａ，６ｂの下方且つ中間位置に配設しなくてもよく、例えば第１吸気ポート６ａの下方寄りにずらして配置してもよい。 The injector 14 does not have to be disposed below and in the middle of the first and second intake ports 6a and 6b as in the above-described embodiment. For example, the injector 14 may be shifted to the lower side of the first intake port 6a. .
Ｅ 直噴式エンジン（筒内直接噴射式火花点火内燃機関）
Ｃ シリンダ
ｃ１ シリンダ軸心
２ シリンダヘッド
３ ピストン
５ 燃焼室
５ａ 天井部
６ 吸気ポート
６ａ 第１吸気ポート
６ｂ 第２吸気ポート
７ 排気ポート
１０ 吸気通路
１２ ＴＳＣＶ（絞り弁：流路抵抗可変手段）
１４ インジェクタ（燃料噴射弁）
１６ 第１点火プラグ
１８ 第２点火プラグ
１９ 筒内圧センサ（センサ）
３０ ＥＣＵ（流路抵抗可変手段）
E Direct injection engine (in-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine)
C cylinder c1 cylinder axis 2 cylinder head 3 piston 5 combustion chamber 5a ceiling 6 intake port 6a first intake port 6b second intake port 7 exhaust port 10 intake passage 12 TSCV (throttle valve: passage resistance variable means)
14 Injector (fuel injection valve)
16 First spark plug 18 Second spark plug 19 In-cylinder pressure sensor (sensor)
30 ECU (variable flow path resistance means)
Claims (5)
前記各気筒の燃焼室の天井部の中央付近に臨むように、シリンダヘッドに第１の点火プラグが配設されるとともに、該燃焼室天井部の周縁部に臨むように第２の点火プラグが配設され、
更に、前記第１点火プラグを中間に挟むように前記第２点火プラグと反対側の周縁部から燃焼室に臨んで、燃焼状態に関連する状態量を検出するセンサがシリンダヘッドに配設され、
前記各気筒の第１、第２点火プラグとセンサとは、相隣接する気筒であって該気筒の前記第２点火プラグ同士が互いに近接する気筒が存在するようにクランク軸方向に並んでおり、
前記互いに近接する２つの第２点火プラグに、共通の点火コイルユニットが接続されている、ことを特徴とする筒内直接噴射式火花点火内燃機関。 A direct injection type spark ignition internal combustion engine in which a fuel injection valve is arranged to inject fuel directly into combustion chambers in a plurality of cylinders arranged side by side in the crankshaft direction ,
A first spark plug is disposed on the cylinder head so as to face the vicinity of the center of the ceiling of the combustion chamber of each cylinder, and a second spark plug faces the peripheral edge of the ceiling of the combustion chamber. Arranged,
Further, a sensor for detecting a state quantity related to the combustion state is disposed on the cylinder head from the peripheral portion on the opposite side of the second spark plug so as to sandwich the first spark plug in the middle, and detecting a state quantity related to the combustion state .
The first and second spark plugs and the sensor of each cylinder are aligned in the crankshaft direction so that there are cylinders adjacent to each other and the second spark plugs of the cylinders close to each other.
A cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine , wherein a common ignition coil unit is connected to the two second spark plugs close to each other .
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