JP7415604B2 - Method for controlling an internal combustion engine equipped with a water injection valve, and internal combustion engine equipped with a water injection valve - Google Patents

Method for controlling an internal combustion engine equipped with a water injection valve, and internal combustion engine equipped with a water injection valve Download PDF

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Description

ここに開示する技術は、水噴射弁を備える内燃機関に関する。 The technology disclosed herein relates to an internal combustion engine equipped with a water injection valve.

特許文献１には、水噴射弁を備える内燃機関が記載されている。水噴射弁は、燃焼室の天井部における中央部に取り付けられている。水噴射弁は、ピストンの上面に向かってコーン状に水を噴射する。圧縮行程中の所定のタイミングで、水噴射弁が水を噴射することによって、ピストンの上面における径方向の特定の領域が冷却される。当該領域における混合気の低温酸化反応の開始が遅れる。その結果、燃焼室内おいて前記領域よりも外側の領域における混合気が先ず自己着火し、その後、水を噴射した領域へ自己着火が連鎖的に進行する。特許文献１に記載された内燃機関は、エンジンの負荷が高い場合に、過早着火の発生を抑制した圧縮自己着火による燃焼が実現する。内燃機関の全運転領域において圧縮自己着火による燃焼が可能になるため、この内燃機関は熱効率が向上する。 Patent Document 1 describes an internal combustion engine that includes a water injection valve. The water injection valve is attached to the center of the ceiling of the combustion chamber. The water injection valve injects water in a cone shape toward the top surface of the piston. The water injection valve injects water at a predetermined timing during the compression stroke, thereby cooling a specific area in the radial direction on the upper surface of the piston. The start of the low-temperature oxidation reaction of the air-fuel mixture in this region is delayed. As a result, the air-fuel mixture in a region outside the above region in the combustion chamber self-ignites first, and then self-ignition progresses in a chain reaction to the region where water has been injected. The internal combustion engine described in Patent Document 1 achieves combustion by compression self-ignition that suppresses the occurrence of pre-ignition when the engine load is high. Since combustion by compression self-ignition is possible in the entire operating range of the internal combustion engine, the thermal efficiency of this internal combustion engine is improved.

特開２０１９－１０５２２６号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-105226

特許文献１に記載された内燃機関は、燃焼室内における周方向の全域に亘る広い範囲に、水を一度に噴射しているため、燃焼室の全体の温度が低下する。燃焼室の全体において燃焼が比較的緩慢になるから、熱発生率のピークの発生タイミングが、圧縮上死点よりも大幅に遅れ、熱効率が低下する。この内燃機関は、熱効率の向上の点で改善の余地がある。 In the internal combustion engine described in Patent Document 1, water is injected all at once over a wide range in the circumferential direction within the combustion chamber, so the overall temperature of the combustion chamber decreases. Since combustion is relatively slow throughout the combustion chamber, the timing at which the heat release rate peaks occurs is significantly delayed from compression top dead center, resulting in a decrease in thermal efficiency. This internal combustion engine has room for improvement in terms of improved thermal efficiency.

ここに開示する技術は、内燃機関の熱効率を向上する。 The technology disclosed herein improves the thermal efficiency of internal combustion engines.

ここに開示する技術は、燃焼室内に水を噴射する水噴射弁を備える内燃機関の制御方法に係る。 The technology disclosed herein relates to a method of controlling an internal combustion engine that includes a water injection valve that injects water into a combustion chamber.

前記水噴射弁は、第１の噴射孔を含みかつ前記第１の噴射孔から周方向に間隔を空けて配置された複数の噴射孔と、前記複数の噴射孔に対応する複数の弁体とを有し、前記複数の弁体が前記複数の噴射孔を個別に開閉することにより、前記複数の噴射孔は、前記燃焼室内の周方向における異なる複数の空間領域に向けて、個別に水を噴射する。
The water injection valve includes a plurality of injection holes including a first injection hole and arranged at intervals in a circumferential direction from the first injection hole , and a plurality of valve bodies corresponding to the plurality of injection holes. When the plurality of valve bodies individually open and close the plurality of injection holes, the plurality of injection holes individually direct water to a plurality of different spatial regions in the circumferential direction within the combustion chamber. Inject.

この制御方法は、
燃焼サイクル毎の前記燃焼室内において燃焼が開始する前に、前記水噴射弁が、前記複数の空間領域のうちの第１の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔から水の噴射を開始し、
前記水の噴射の開始後に、前記水噴射弁が、前記第１の空間領域に対し周方向に順番に他の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔に対し周方向に順番に他の噴射孔から水の噴射を開始する。
This control method is
Before combustion starts in the combustion chamber in each combustion cycle , the water injection valve starts injecting water from the first injection hole toward a first spatial area of the plurality of spatial areas. death,
After the start of the water injection, the water injection valve sequentially directs the water injection valve toward the other spatial regions in the circumferential direction with respect to the first spatial region , and with respect to the first injection hole in the circumferential direction Start spraying water from the injection hole.

燃焼室内に水を噴射すると、水の気化潜熱によって周囲の温度が下がる。 When water is injected into the combustion chamber, the latent heat of vaporization of the water lowers the surrounding temperature.

この制御方法に用いる水噴射弁は、複数の噴射孔が、燃焼室内において周方向に仮想的に分割された複数の空間領域に向けて、個別に水を噴射する。複数の噴射孔の一部の噴射孔から水を噴射すると、燃焼室内の一部の空間領域の温度が相対的に低下する。 In the water injection valve used in this control method, a plurality of injection holes individually inject water toward a plurality of spatial regions that are virtually divided in the circumferential direction within the combustion chamber. When water is injected from some of the plurality of injection holes, the temperature of a certain spatial region within the combustion chamber is relatively reduced.

前記の制御方法は、燃焼室内において燃焼が開始する前に、水噴射弁が、複数の空間領域のうちの一部の空間領域に向けて、一部の噴射孔から水の噴射を開始する。その水の噴射の開始後に、水噴射弁が、他の空間領域に向けて、他の噴射孔から水の噴射を開始する。燃焼室内の異なる空間領域に対して水を噴射するタイミングがずれているため、燃焼室内の周方向に、温度の分布が生じる。 In the above control method, before combustion starts in the combustion chamber, the water injection valve starts injecting water from some of the injection holes toward some of the plurality of spatial areas. After the water injection starts, the water injection valve starts injection of water from another injection hole toward another spatial region. Since the timing of injecting water to different spatial regions within the combustion chamber is shifted, a temperature distribution occurs in the circumferential direction within the combustion chamber.

ピストンの上昇に伴い燃焼室内の温度が高くなると、先に水を噴射することにより、先に温度が低下した一部の空間領域の温度は、早期に温度が上昇するため、当該一部の空間領域における燃焼が先に開始する。後から水を噴射した他の空間領域の温度は、遅れて温度が上昇するため、当該他の空間領域における燃焼は、遅れて開始する。 When the temperature inside the combustion chamber increases as the piston rises, by injecting water first, the temperature in a part of the space where the temperature has decreased will rise earlier. Combustion in the region starts first. Since the temperature of other spatial regions into which water is injected later rises with a delay, combustion in the other spatial regions starts with a delay.

先に開始する燃焼が燃焼室内の一部の空間領域に制限されるため、燃焼圧が急峻に上昇するような燃焼が回避される。燃焼室内における燃焼の開始時期を、比較的早い時期にすることができる。また、複数の空間領域における燃焼が、開始タイミングをずらして順次行われるため、燃焼室内全体としては、急速な燃焼を行いつつも、燃焼のピークが高くなりすぎることが抑制される。その結果、燃焼騒音の増大を抑制しながら、燃焼のピークの発生タイミングを圧縮上死点に近づけることができる。内燃機関は、熱効率が向上する。内燃機関を搭載した車両の燃費性能が向上する。 Since the combustion that starts first is restricted to a certain spatial region within the combustion chamber, combustion in which the combustion pressure rises sharply is avoided. It is possible to start combustion within the combustion chamber at a relatively early time. Further, since combustion in a plurality of spatial regions is performed sequentially with staggered start timings, rapid combustion is performed in the combustion chamber as a whole, but the peak of combustion is suppressed from becoming too high. As a result, the timing of the combustion peak can be brought closer to compression top dead center while suppressing an increase in combustion noise. Internal combustion engines have improved thermal efficiency. Improves fuel efficiency of vehicles equipped with internal combustion engines.

前記内燃機関は、圧縮自己着火式の内燃機関であり、
前記水噴射弁は、前記燃焼室内に燃料が供給された後、前記燃焼室内の混合気が自己着火する前に、前記複数の空間領域のうちの前記第１の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔から水の噴射を開始し、
前記水噴射弁は、前記水の噴射の開始後、前記他の空間領域の混合気が自己着火する前に、前記第１の空間領域に対し周方向に順番に前記他の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔に対し周方向に順番に前記他の噴射孔から水の噴射を開始する、としてもよい。
The internal combustion engine is a compression self-ignition internal combustion engine,
After fuel is supplied into the combustion chamber and before the air-fuel mixture in the combustion chamber self-ignites, the water injection valve injects water into the first spatial region of the plurality of spatial regions . Start jetting water from the nozzle no. 1 ,
After the water injection starts and before the air-fuel mixture in the other space area self-ignites, the water injection valve injects the first space area toward the other space area in a circumferential direction. , Water may be started to be jetted from the other jet holes in order in the circumferential direction with respect to the first jet hole .

一部の空間領域に向けて、一部の噴射孔から水の噴射を開始すると、当該一部の空間領域における混合気の酸化反応の開始及び／又は進行が抑制される。 When water is started to be injected from some of the injection holes toward some of the spatial regions, the initiation and/or progress of the oxidation reaction of the air-fuel mixture in the some of the spatial regions is suppressed.

前述したように、燃焼室内の複数の空間領域に対して水を噴射するタイミングがずれているため、混合気の酸化反応の進行度合いは、燃焼室内の周方向に均等でなく、進行度合いの分布が生じる。 As mentioned above, because the timing of water injection to multiple spatial regions within the combustion chamber is staggered, the degree of progress of the oxidation reaction of the air-fuel mixture is not uniform in the circumferential direction within the combustion chamber, and the degree of progress is distributed. occurs.

ピストンの上昇に伴い燃焼室内の温度が高くなると、先に水を噴射することにより、先に温度が低下した一部の空間領域は、混合気の酸化反応の進行度合いが相対的に進んでいるため、当該一部の空間領域における混合気が、先に自己着火する。後から水を噴射した他の空間領域は、混合気の酸化反応が遅れて進行するため、当該他の空間領域における混合気は、遅れて自己着火する。 When the temperature inside the combustion chamber increases as the piston rises, the oxidation reaction of the air-fuel mixture is relatively progressing in some areas where the temperature dropped first due to water being injected first. Therefore, the air-fuel mixture in that part of the spatial region self-ignites first. In other spatial regions into which water is injected later, the oxidation reaction of the air-fuel mixture proceeds with a delay, so the air-fuel mixture in these other spatial regions self-ignites with a delay.

従って、燃料室内の空間領域毎に、燃焼が順次開始するから、この内燃機関も、燃焼騒音の増大を抑制しながら、燃焼のピークの発生タイミングを圧縮上死点に近づけることができる。内燃機関の熱効率が向上する。 Therefore, since combustion starts sequentially in each spatial region within the fuel chamber, this internal combustion engine can also bring the timing of the combustion peak closer to compression top dead center while suppressing an increase in combustion noise. Improves the thermal efficiency of internal combustion engines.

前記内燃機関の回転数を取得し、
前記内燃機関の回転数が高いほど、低い場合よりも前記水噴射弁の噴射量を少なく設定する、としてもよい。 Obtaining the rotation speed of the internal combustion engine,
The higher the rotational speed of the internal combustion engine, the smaller the injection amount of the water injection valve may be set than when the rotational speed is lower.

内燃機関の回転数が高いと、混合気が燃焼室内において高温環境に晒される時間が短いため、混合気の過早着火が抑制される。内燃機関の回転数が高い場合に、水噴射弁の噴射量を少なくすることにより、燃焼室内は過剰に冷却されない。混合気の燃焼が適正化する。水噴射弁の噴射量を少なくすると、水噴射弁に水を供給するポンプの仕事量が減る。この構成は、内燃機関を搭載する車両の燃費性能の向上にも有利である。 When the rotational speed of the internal combustion engine is high, the time during which the air-fuel mixture is exposed to a high-temperature environment within the combustion chamber is short, so that premature ignition of the air-fuel mixture is suppressed. When the rotational speed of the internal combustion engine is high, by reducing the injection amount of the water injection valve, the inside of the combustion chamber is not excessively cooled. Combustion of the mixture becomes appropriate. Reducing the injection amount of the water injection valve reduces the workload of the pump that supplies water to the water injection valve. This configuration is also advantageous in improving the fuel efficiency of a vehicle equipped with an internal combustion engine.

内燃機関の回転数が低いと、混合気が燃焼室内において高温環境に晒される時間が長いため、混合気は過早着火しやすい。内燃機関の回転数が低い場合に、水噴射弁の噴射量を多くすることにより、燃焼室内は十分に冷却される。混合気の燃焼が適正化する。 When the rotational speed of the internal combustion engine is low, the air-fuel mixture is exposed to a high-temperature environment in the combustion chamber for a long time, so that the air-fuel mixture tends to be prematurely ignited. When the rotational speed of the internal combustion engine is low, the interior of the combustion chamber is sufficiently cooled by increasing the injection amount of the water injection valve. Combustion of the mixture becomes appropriate.

前記水噴射弁に供給される水の温度を取得し、
前記燃焼室内に噴射する水の温度が低いほど、高い場合よりも前記水噴射弁の噴射量を少なく設定する、としてもよい。 obtaining the temperature of water supplied to the water injection valve;
The lower the temperature of the water injected into the combustion chamber, the smaller the injection amount of the water injection valve may be set than when the temperature is high.

水の温度が低いと、燃焼室内の温度をより低下させることができる。水の温度が低い場合は、高い場合よりも水噴射弁の噴射量を少なくすることにより、燃焼室内を適切に冷却できる。混合気の燃焼が適正化する。また、水噴射弁の噴射量を少なくすると、内燃機関を搭載する車両の燃費性能の向上に有利である。 If the temperature of the water is low, the temperature inside the combustion chamber can be lowered further. When the water temperature is low, the inside of the combustion chamber can be appropriately cooled by reducing the injection amount of the water injection valve compared to when the water temperature is high. Combustion of the mixture becomes appropriate. Further, reducing the injection amount of the water injection valve is advantageous in improving the fuel efficiency of a vehicle equipped with an internal combustion engine.

ここに開示する技術は、燃焼室内に水を噴射する水噴射弁が前記燃焼室の天井部に取り付けられた内燃機関に係る。この内燃機関は、
前記水噴射弁を制御する制御部を備え、
前記水噴射弁は、第１の噴射孔を含みかつ前記第１の噴射孔から周方向に間隔を空けて配置された複数の噴射孔と、前記複数の噴射孔に対応する複数の弁体とを有し、前記複数の弁体が前記複数の噴射孔を個別に開閉することにより、前記複数の噴射孔は、前記燃焼室内における周方向に異なる複数の空間領域に向けて、個別に水を噴射し、
前記制御部は、燃焼サイクル毎の前記燃焼室内において燃焼が開始する前に、
前記複数の空間領域のうちの第１の空間領域に向けて、前記水噴射弁の前記第１の噴射孔から水の噴射を開始させ、
前記水の噴射の開始後に、前記第１の空間領域に対し周方向に順番に他の空間領域に向けて、前記水噴射弁の前記第１の噴射孔に対し周方向に順番に他の噴射孔から水の噴射を開始させる。
The technology disclosed herein relates to an internal combustion engine in which a water injection valve that injects water into the combustion chamber is attached to the ceiling of the combustion chamber. This internal combustion engine is
comprising a control unit that controls the water injection valve,
The water injection valve includes a plurality of injection holes including a first injection hole and arranged at intervals in a circumferential direction from the first injection hole , and a plurality of valve bodies corresponding to the plurality of injection holes. When the plurality of valve bodies individually open and close the plurality of injection holes, the plurality of injection holes individually direct water to a plurality of circumferentially different spatial regions in the combustion chamber. Inject,
Before combustion starts in the combustion chamber in each combustion cycle , the control unit:
Starting water injection from the first injection hole of the water injection valve toward a first spatial area of the plurality of spatial areas,
After the start of the water injection, another injection is performed in order in the circumferential direction with respect to the first injection hole of the water injection valve toward the other spatial area in order in the circumferential direction with respect to the first spatial area. Start spraying water from the hole.

前述したように、この内燃機関は、燃焼騒音の増大を抑制しながら、燃焼のピークの発生タイミングを圧縮上死点に近づけることができる。内燃機関は、熱効率が向上する。内燃機関を搭載した車両の燃費性能が向上する。 As described above, this internal combustion engine can bring the timing of the combustion peak closer to compression top dead center while suppressing an increase in combustion noise. Internal combustion engines have improved thermal efficiency. Improves fuel efficiency of vehicles equipped with internal combustion engines.

以上説明したように、前記の水噴射弁を備える内燃機関の制御方法、及び、水噴射弁を備える内燃機関によると、内燃機関の熱効率を向上できる。 As explained above, according to the method for controlling an internal combustion engine provided with the water injection valve and the internal combustion engine provided with the water injection valve, the thermal efficiency of the internal combustion engine can be improved.

図１は、内燃機関の構成を例示するシステム図である。FIG. 1 is a system diagram illustrating the configuration of an internal combustion engine. 図２は、水噴射弁の構成を例示する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a water injection valve. 図３は、水噴射弁が燃焼室内の各空間領域に水を噴射する状態を例示する遷移図である。FIG. 3 is a transition diagram illustrating a state in which the water injection valve injects water into each spatial region within the combustion chamber. 図４は、混合気の燃焼に関する各パラメータのタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of each parameter related to combustion of the air-fuel mixture. 図５は、水噴射弁の制御に関するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart regarding control of the water injection valve. 図６は、内燃機関の運転領域を例示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the operating range of the internal combustion engine. 図７は、内燃機関の高回転時と低回転時との水の噴射態様を例示するタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart illustrating water injection modes when the internal combustion engine rotates at high speeds and when the engine rotates at low speeds. 図８は、噴射する水の温度の高低に対する水の噴射態様の違いを例示するタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart illustrating the difference in water injection mode depending on the temperature of the water to be injected.

以下、水噴射弁を備える内燃機関、及び、内燃機関の制御方法について、図面を参照しながら説明をする。尚、以下の説明は、例示である。図１は、内燃機関１のシステム図を示している。この内燃機関１は、圧縮自己着火式の４ストローク機関である。内燃機関１の燃料は、ガソリン、又は、ガソリンを含有する液体燃料である。内燃機関１は、４輪の車両に搭載されている。内燃機関１の出力を駆動輪に伝達することによって車両が走行する。 Hereinafter, an internal combustion engine including a water injection valve and a method of controlling the internal combustion engine will be described with reference to the drawings. Note that the following description is just an example. FIG. 1 shows a system diagram of an internal combustion engine 1. As shown in FIG. The internal combustion engine 1 is a compression self-ignition four-stroke engine. The fuel for the internal combustion engine 1 is gasoline or a liquid fuel containing gasoline. The internal combustion engine 1 is mounted on a four-wheeled vehicle. The vehicle travels by transmitting the output of the internal combustion engine 1 to the drive wheels.

（内燃機関の全体構成）
内燃機関１は、シリンダブロック２１と、シリンダブロック２１の上に載置されるシリンダヘッド２２と、を備えている。シリンダブロック２１の内部には、複数のシリンダ２３が設けられている。複数のシリンダ２３は、クランクシャフト２６の方向に並んで配置されている。尚、内燃機関１のシリンダ数、及び、シリンダの配列は、特定の数及び配列に限定されない。 (Overall configuration of internal combustion engine)
Internal combustion engine 1 includes a cylinder block 21 and a cylinder head 22 placed on cylinder block 21. A plurality of cylinders 23 are provided inside the cylinder block 21 . The plurality of cylinders 23 are arranged in line in the direction of the crankshaft 26. Note that the number of cylinders of the internal combustion engine 1 and the arrangement of the cylinders are not limited to a specific number and arrangement.

各シリンダ２３内には、クランクシャフト２６に対しコネクティングロッド２７を介して連結されるピストン２４が内挿されている。ピストン２４は、シリンダ２３内を往復する。ピストン２４の上面と、シリンダヘッド２２の天井部と、シリンダ２３の内周面とは、燃焼室３を形成する。 A piston 24 connected to a crankshaft 26 via a connecting rod 27 is inserted into each cylinder 23 . The piston 24 reciprocates within the cylinder 23. The upper surface of the piston 24, the ceiling of the cylinder head 22, and the inner peripheral surface of the cylinder 23 form the combustion chamber 3.

内燃機関１には、吸気管４１が接続されている。図示は省略するが、吸気管４１は、各燃焼室３に接続されている。吸気管４１は、各燃焼室３へ吸気を供給する。吸気管４１には、スロットル弁４１１が介設している。 An intake pipe 41 is connected to the internal combustion engine 1 . Although not shown, the intake pipe 41 is connected to each combustion chamber 3. The intake pipe 41 supplies intake air to each combustion chamber 3 . A throttle valve 411 is provided in the intake pipe 41 .

内燃機関１には、排気管４２が接続されている。図示は省略するが、排気管４２は、各燃焼室３に接続されている。排気管４２は、各燃焼室３から排気を排出する。 An exhaust pipe 42 is connected to the internal combustion engine 1 . Although not shown, the exhaust pipe 42 is connected to each combustion chamber 3. The exhaust pipe 42 discharges exhaust gas from each combustion chamber 3.

シリンダヘッド２２には、シリンダ２３毎に燃料噴射弁４３が取り付けられている。燃料噴射弁４３は、燃焼室３内に直接、燃料を噴射する。燃料噴射弁４３の構成は、どのようなものであってもよい。燃料噴射弁４３は、例えば多噴口型の燃料噴射弁としてもよい。 A fuel injection valve 43 is attached to the cylinder head 22 for each cylinder 23. The fuel injection valve 43 injects fuel directly into the combustion chamber 3. The fuel injection valve 43 may have any configuration. The fuel injection valve 43 may be, for example, a multi-nozzle type fuel injection valve.

尚、燃焼室３内に燃料を噴射する燃料噴射弁４３に代えて、又は、当該燃料噴射弁４３と共に、内燃機関１は、吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁を有してもよい。 Note that instead of the fuel injection valve 43 that injects fuel into the combustion chamber 3, or together with the fuel injection valve 43, the internal combustion engine 1 may have a fuel injection valve that injects fuel into the intake port. .

シリンダヘッド２２にはまた、シリンダ２３毎に、水噴射弁５が取り付けられている。水噴射弁５は、図３に示すように、例えばシリンダ２３の中心軸Ｘ上に配設されている。水噴射弁５は、燃焼室３内に水を噴射する。水噴射弁５の構成の詳細は、後述する。 A water injection valve 5 is also attached to the cylinder head 22 for each cylinder 23. The water injection valve 5 is disposed, for example, on the central axis X of the cylinder 23, as shown in FIG. The water injection valve 5 injects water into the combustion chamber 3. Details of the configuration of the water injection valve 5 will be described later.

水タンク６１は、水噴射弁５が噴射する水を貯留している。水タンク６１に貯留される水は、図１に一点鎖線で示すように、例えば排気管４２を流れる排気を凝縮することにより得られる。尚、水タンク６１は、外部から給水可能に構成してもよい。 The water tank 61 stores water to be injected by the water injection valve 5. The water stored in the water tank 61 is obtained, for example, by condensing the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 42, as shown by the dashed line in FIG. Note that the water tank 61 may be configured to be able to be supplied with water from the outside.

水噴射弁５と水タンク６１とをつなぐ供給路６２には、ポンプ６３が介設している。ポンプ６３は、水噴射弁５へ水を圧送する。ポンプ６３は、内燃機関１によって駆動されてもよいし、電動ポンプでもよい。 A pump 63 is interposed in a supply path 62 that connects the water injection valve 5 and the water tank 61. Pump 63 pumps water to water injection valve 5 . The pump 63 may be driven by the internal combustion engine 1 or may be an electric pump.

内燃機関１はまた、冷却水回路６４を有している。冷却水回路６４は、冷却水の熱交換を行うラジエータ６４１を有している。冷却水は、内燃機関１とラジエータ６４１との間を循環する。 Internal combustion engine 1 also has a cooling water circuit 64 . The coolant circuit 64 includes a radiator 641 that exchanges heat with the coolant. Cooling water circulates between the internal combustion engine 1 and the radiator 641.

内燃機関１は、コントローラ７０を有している。コントローラ７０は、内燃機関１の運転を制御する。図１のシステム図において、コントローラ７０には、各種のセンサが接続されている。具体的に図１のシステム図においては、吸気温センサ７１、第１水温センサ７２、クランク角度センサ７３、車速センサ７４、アクセル踏み込み量センサ７５、スロットル弁開度センサ７６、筒内圧センサ７７、及び、第２水温センサ７８が、コントローラ７０に接続されている。 Internal combustion engine 1 has a controller 70. Controller 70 controls the operation of internal combustion engine 1 . In the system diagram of FIG. 1, various sensors are connected to the controller 70. Specifically, in the system diagram of FIG. 1, an intake temperature sensor 71, a first water temperature sensor 72, a crank angle sensor 73, a vehicle speed sensor 74, an accelerator depression amount sensor 75, a throttle valve opening sensor 76, a cylinder pressure sensor 77, and , a second water temperature sensor 78 is connected to the controller 70.

ここで、吸気温センサ７１は、吸気管４１に取り付けられかつ、吸気管４１を流れる吸気の温度に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。第１水温センサ７２は、冷却水回路６４に取り付けられ、冷却水の温度に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。 Here, the intake air temperature sensor 71 is attached to the intake pipe 41 and outputs a measurement signal related to the temperature of intake air flowing through the intake pipe 41 to the controller 70. The first water temperature sensor 72 is attached to the cooling water circuit 64 and outputs a measurement signal related to the temperature of the cooling water to the controller 70.

クランク角度センサ７３は、内燃機関１に取り付けられかつ、クランクシャフト２６の回転角度に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。 The crank angle sensor 73 is attached to the internal combustion engine 1 and outputs a measurement signal related to the rotation angle of the crankshaft 26 to the controller 70.

車速センサ７４は、車両の車輪に取り付けられかつ、車速に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。アクセル踏み込み量センサ７５は、アクセルペダル７５１に取り付けられかつ、アクセルペダル７５１の踏み込み量に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。 Vehicle speed sensor 74 is attached to a wheel of the vehicle and outputs a measurement signal related to vehicle speed to controller 70. The accelerator depression amount sensor 75 is attached to the accelerator pedal 751 and outputs a measurement signal related to the depression amount of the accelerator pedal 751 to the controller 70 .

スロットル弁開度センサ７６は、スロットル弁４１１に取り付けられかつ、スロットル弁４１１の開度に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。筒内圧センサ７７は、シリンダヘッド２２に取り付けられかつ、燃焼室３内の圧力に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。 The throttle valve opening sensor 76 is attached to the throttle valve 411 and outputs a measurement signal related to the opening of the throttle valve 411 to the controller 70. The cylinder pressure sensor 77 is attached to the cylinder head 22 and outputs a measurement signal related to the pressure inside the combustion chamber 3 to the controller 70.

第２水温センサ７８は、水タンク６１に取り付けられかつ、燃焼室３内に噴射する水の温度に関係する計測信号をコントローラ７０に出力する。 The second water temperature sensor 78 is attached to the water tank 61 and outputs a measurement signal related to the temperature of water injected into the combustion chamber 3 to the controller 70.

コントローラ７０は、これらのセンサ７１～７８の計測信号に基づいて内燃機関１の運転状態を判断する。 The controller 70 determines the operating state of the internal combustion engine 1 based on measurement signals from these sensors 71 to 78.

コントローラ７０は、燃料噴射弁４３と、水噴射弁５とに、制御信号を出力する。コントローラ７０は、内燃機関１の運転状態に応じた制御信号を出力する。 The controller 70 outputs control signals to the fuel injection valve 43 and the water injection valve 5. The controller 70 outputs a control signal according to the operating state of the internal combustion engine 1.

燃料噴射弁４３は、コントローラ７０からの制御信号を受け、所定の量の燃料を、所定のタイミングで、燃焼室３内に噴射する。燃料噴射弁４３は、例えば吸気行程の期間内、及び／又は、圧縮行程の期間内に、燃焼室３内に噴射する。尚、吸気ポートに設けられた燃料噴射弁は、例えば吸気行程の期間内に、吸気ポート、及び／又は、燃焼室３内に燃料を噴射する。 The fuel injection valve 43 receives a control signal from the controller 70 and injects a predetermined amount of fuel into the combustion chamber 3 at a predetermined timing. The fuel injection valve 43 injects fuel into the combustion chamber 3, for example, during the intake stroke and/or during the compression stroke. Note that the fuel injection valve provided at the intake port injects fuel into the intake port and/or the combustion chamber 3, for example, during the intake stroke.

燃焼室３内に燃料が噴射されることによって、燃焼室３内には混合気が形成される。ピストン２４が上昇するに従い燃焼室３内の温度が高まる。混合気の酸化反応は、次第に進行する。燃焼室３内の温度が自己着火温度を超えると、混合気は、自己着火により燃焼する。 By injecting fuel into the combustion chamber 3, an air-fuel mixture is formed within the combustion chamber 3. As the piston 24 rises, the temperature inside the combustion chamber 3 increases. The oxidation reaction of the mixture proceeds gradually. When the temperature within the combustion chamber 3 exceeds the self-ignition temperature, the air-fuel mixture combusts by self-ignition.

尚、水噴射弁５による水の噴射に関しては、後述する。 Note that the water injection by the water injection valve 5 will be described later.

（水噴射弁の構成）
図２は、水噴射弁５の構成を例示している。水噴射弁５は、ソレノイド式の噴射弁である。つまり、水噴射弁５は、ソレノイドコイルに通電することにより、ニードルをストロークさせ、それによって、噴射孔を開く。この水噴射弁５は、複数の噴射孔５６を個別に開閉可能に構成されている。 (Configuration of water injection valve)
FIG. 2 illustrates the configuration of the water injection valve 5. As shown in FIG. The water injection valve 5 is a solenoid type injection valve. That is, the water injection valve 5 strokes the needle by energizing the solenoid coil, thereby opening the injection hole. This water injection valve 5 is configured so that a plurality of injection holes 56 can be individually opened and closed.

水噴射弁５は、バルブボディ５１と、ニードル５２と、ソレノイドコイル５３と、可動コア５４と、固定コア５５とを有している。 The water injection valve 5 includes a valve body 51, a needle 52, a solenoid coil 53, a movable core 54, and a fixed core 55.

バルブボディ５１は、略円筒状である。バルブボディ５１は、水の通路を形成する。バルブボディ５１の基端部（つまり、図２における上端部）には、水が流入する流入口５１１が設けられている。バルブボディ５１の先端部（つまり、図２における下端部）は塞がっていると共に、複数の噴射孔５６が形成されている。 The valve body 51 has a substantially cylindrical shape. Valve body 51 forms a water passage. An inlet 511 through which water flows is provided at the base end (that is, the upper end in FIG. 2) of the valve body 51. The tip portion (that is, the lower end portion in FIG. 2) of the valve body 51 is closed and has a plurality of injection holes 56 formed therein.

複数の噴射孔５６は、拡大図２０１に示すように、第１噴射孔５６１、第２噴射孔５６２、第３噴射孔５６３、第４噴射孔５６４、第５噴射孔５６５及び第６噴射孔５６６を含む。第１～第６噴射孔５６１～５６６は、周方向に等角度間隔で配置されている。第１～第６噴射孔５６１～５６６の径は全て同じである。第１～第６噴射孔５６１～５６６の孔軸は、水噴射弁５の軸に対して傾いている。第１～第６噴射孔５６１～５６６は、拡大図２０１及び図３に示すように、水噴射弁５の先端から斜め下向きに水Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６を噴射する。 As shown in the enlarged view 201, the plurality of injection holes 56 include a first injection hole 561, a second injection hole 562, a third injection hole 563, a fourth injection hole 564, a fifth injection hole 565, and a sixth injection hole 566. including. The first to sixth injection holes 561 to 566 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction. The diameters of the first to sixth injection holes 561 to 566 are all the same. The hole axes of the first to sixth injection holes 561 to 566 are inclined with respect to the axis of the water injection valve 5. The first to sixth injection holes 561 to 566 inject water W1, W2, W3, W4, W5, and W6 diagonally downward from the tip of the water injection valve 5, as shown in the enlarged view 201 and FIG.

ニードル５２は、第１～第６噴射孔５６１～５６６を開閉する。ニードル５２は、バルブボディ５１内において、水噴射弁５の軸に沿って伸びている。ニードル５２の先端は、バルブボディ５１の先端部に当接している。ニードル５２は、その基端部に設けられたスプリング５２０によって、バルブボディ５１の先端側へ付勢されている。ニードル５２は、非通電時には第１～第６噴射孔５６１～５６６を閉じる。 The needle 52 opens and closes the first to sixth injection holes 561 to 566. The needle 52 extends within the valve body 51 along the axis of the water injection valve 5 . The tip of the needle 52 is in contact with the tip of the valve body 51. The needle 52 is biased toward the distal end of the valve body 51 by a spring 520 provided at its base end. The needle 52 closes the first to sixth injection holes 561 to 566 when not energized.

ニードル５２は、円柱状である。ニードル５２はまた、図２の拡大図２０２に示すように、周方向に６つに分割されている。６つの分割ニードル５２１は、第１～第６噴射孔５６１～５６６のそれぞれに対応する。つまり、６つの分割ニードル５２１は、第１～第６噴射孔５６１～５６６のそれぞれを、個別に開閉する。 The needle 52 has a cylindrical shape. The needle 52 is also divided into six parts in the circumferential direction, as shown in the enlarged view 202 of FIG. The six divided needles 521 correspond to the first to sixth injection holes 561 to 566, respectively. That is, the six divided needles 521 individually open and close the first to sixth injection holes 561 to 566, respectively.

ニードル５２には、可動コア５４が外挿されている。可動コア５４は、円環状を有していると共に、ニードル５２と同様に、周方向に６つに分割されている。６つの分割可動コア５４１は、６つの分割ニードル５２１のそれぞれに対応する。各分割可動コア５４１は、各分割ニードル５２１に固定されている。尚、各分割可動コア５４１には、水が通過する通路５４２が、軸方向に貫通して形成されている。 A movable core 54 is inserted into the needle 52 . The movable core 54 has an annular shape, and, like the needle 52, is divided into six parts in the circumferential direction. The six divided movable cores 541 correspond to the six divided needles 521, respectively. Each divided movable core 541 is fixed to each divided needle 521. Note that a passage 542 through which water passes is formed in each split movable core 541 so as to penetrate in the axial direction.

可動コア５４よりも、バルブボディ５１の基端側には、固定コア５５が配設されている。固定コア５５は、バルブボディ５１に内挿されかつ、バルブボディ５１に固定されている。固定コア５５には、水が流れる通路５５１が、軸方向に貫通して形成されている。 A fixed core 55 is disposed closer to the proximal end of the valve body 51 than the movable core 54 . The fixed core 55 is inserted into the valve body 51 and fixed to the valve body 51. A passage 551 through which water flows is formed through the fixed core 55 in the axial direction.

ソレノイドコイル５３は、バルブボディ５１に外挿されている。ソレノイドコイル５３は、周方向に６つに分割されている。６つの分割ソレノイドコイル５３１は、６個の分割可動コア５４１のそれぞれに対応する。水噴射弁５は、６つの分割ソレノイドコイル５３１に個別に通電可能に構成されている。 The solenoid coil 53 is fitted onto the valve body 51 . The solenoid coil 53 is divided into six parts in the circumferential direction. The six divided solenoid coils 531 correspond to the six divided movable cores 541, respectively. The water injection valve 5 is configured so that six divided solenoid coils 531 can be individually energized.

いずれかの分割ソレノイドコイル５３１に通電すると、当該分割ソレノイドコイル５３１に対応する分割可動コア５４１が、固定コア５５の方へ吸引される。これにより、当該分割可動コア５４１に対応する分割ニードル５２１が、スプリング５２０の付勢力に抗して基端側へ移動し、当該分割ニードル５２１に対応する噴射孔５６から、水が噴射する。水噴射弁５は、第１～第６噴射孔５６１～５６６から、個別に水Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６を噴射できる。 When any of the divided solenoid coils 531 is energized, the divided movable core 541 corresponding to the divided solenoid coil 531 is attracted toward the fixed core 55 . As a result, the divided needle 521 corresponding to the divided movable core 541 moves toward the proximal end against the biasing force of the spring 520, and water is injected from the injection hole 56 corresponding to the divided needle 521. The water injection valve 5 can individually inject water W1, W2, W3, W4, W5, and W6 from the first to sixth injection holes 561 to 566.

（水の噴射態様）
水噴射弁５は、複数の噴射孔５６１～５６６を通じて、燃焼室３内における周方向に異なる複数の空間領域３１～３６に向けて、個別に水Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６を噴射できる。 (Water injection mode)
The water injection valve 5 individually injects water W1, W2, W3, W4, W5, and W6 toward a plurality of circumferentially different spatial regions 31 to 36 in the combustion chamber 3 through a plurality of injection holes 561 to 566. Can be sprayed.

図３は、水噴射弁５が燃焼室３内の第１～第６空間領域３１～３６に水を噴射する状態を例示する遷移図である。先ず、工程Ｐ３０１において、水噴射弁５は、第１噴射孔５６１から第１空間領域３１へ水Ｗ１を噴射する。次に、工程Ｐ３０２において、水噴射弁５は、第２噴射孔５６２から第２空間領域３２へ水Ｗ２を噴射する。第１噴射孔５６１の孔軸の向きと、第２噴射孔５６２の孔軸の向きとは異なるため、第２噴射孔５６２から噴射された水の噴霧は、第１噴射孔５６１が噴射した第１空間領域３１に対して、周方向に異なる第２空間領域３２へ到達する。 FIG. 3 is a transition diagram illustrating a state in which the water injection valve 5 injects water into the first to sixth spatial regions 31 to 36 within the combustion chamber 3. First, in step P301, the water injection valve 5 injects water W1 from the first injection hole 561 to the first spatial region 31. Next, in step P302, the water injection valve 5 injects water W2 from the second injection hole 562 to the second spatial region 32. Since the direction of the hole axis of the first injection hole 561 and the direction of the hole axis of the second injection hole 562 are different, the water spray injected from the second injection hole 562 is With respect to one spatial region 31, a second spatial region 32 that is different in the circumferential direction is reached.

工程Ｐ３０３において、水噴射弁５は、第３噴射孔５６３から第３空間領域３３へ水Ｗ３を噴射する。第３噴射孔５６３から噴射された水の噴霧は、第１噴射孔５６１が噴射した第１空間領域３１及び第２噴射孔５６２が噴射した第２空間領域３２に対して、周方向に異なる第３空間領域３３へ到達する。 In step P303, the water injection valve 5 injects water W3 from the third injection hole 563 to the third spatial region 33. The water spray injected from the third injection hole 563 is applied to the first spatial area 31 injected by the first injection hole 561 and the second spatial area 32 injected by the second injection hole 562 in different areas in the circumferential direction. 3 space area 33 is reached.

工程Ｐ３０４において、水噴射弁５は、第４噴射孔５６４から第４空間領域３４へ水Ｗ４を噴射し、続く工程Ｐ３０５において、水噴射弁５は、第５噴射孔５６５から第５空間領域３５へ水Ｗ５を噴射し、工程Ｐ３０６において、水噴射弁５は、第６噴射孔５６６から第６空間領域３６へ水Ｗ６を噴射する。水噴射弁５は、燃焼室３内を、周方向に仮想的に分割した複数の空間領域のそれぞれへ、噴射タイミングをずらして水を噴射できる。 In step P304, the water injection valve 5 injects water W4 from the fourth injection hole 564 to the fourth spatial region 34, and in the subsequent step P305, the water injection valve 5 injects water W4 from the fifth injection hole 565 to the fifth spatial region 35. In step P306, the water injection valve 5 injects water W6 from the sixth injection hole 566 to the sixth spatial region 36. The water injection valve 5 can inject water into each of a plurality of spatial regions virtually divided in the circumferential direction within the combustion chamber 3 with staggered injection timings.

図４は、混合気の燃焼に関する各パラメータのタイミングチャートを例示している。チャート４０１は、燃料噴射弁４３のリフト量を例示している。燃料噴射弁４３は、前述したように、吸気行程及び／又は圧縮行程の期間において、燃料を燃焼室３内に噴射する。燃焼室３内には混合気が形成される。 FIG. 4 illustrates a timing chart of each parameter related to the combustion of the air-fuel mixture. A chart 401 illustrates the lift amount of the fuel injection valve 43. As described above, the fuel injection valve 43 injects fuel into the combustion chamber 3 during the intake stroke and/or the compression stroke. An air-fuel mixture is formed within the combustion chamber 3.

チャート４０３は、燃焼室３内の温度の変化を例示している。圧縮行程が進むに従い、燃焼室３内の温度が次第に高まる。混合気の酸化反応も次第に進行する。 Chart 403 illustrates changes in temperature within combustion chamber 3. As the compression stroke progresses, the temperature inside the combustion chamber 3 gradually increases. The oxidation reaction of the mixture also progresses gradually.

チャート４０２は、水噴射弁５のリフト量を例示している。水噴射弁５は、圧縮行程の期間において、水Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６を燃焼室３内に噴射する。水噴射弁５は、第１～第６噴射孔５６１～５６６から個別に、第１～第６空間領域３１～３６へ、水Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６を順次噴射する。水噴射弁５は、６回の水噴射を実行する。各水噴射の噴射期間は、図４の構成例においては同じである。尚、図４の構成例においては、噴射と噴射との間に休止期間を設けているが、噴射と噴射との間に休止期間を設けなくてもよい。また、水の噴射の開始タイミングがずれていればよく、複数の噴射期間の一部が重なっていてもよい。 A chart 402 illustrates the lift amount of the water injection valve 5. The water injection valve 5 injects water W1, W2, W3, W4, W5, and W6 into the combustion chamber 3 during the compression stroke. The water injection valve 5 sequentially injects water W1, W2, W3, W4, W5, and W6 individually from the first to sixth injection holes 561 to 566 to the first to sixth spatial regions 31 to 36. The water injection valve 5 executes six water injections. The injection period of each water injection is the same in the configuration example of FIG. 4. In the configuration example shown in FIG. 4, a pause period is provided between each injection, but it is not necessary to provide a pause period between each injection. Moreover, it is sufficient that the start timings of the water injections are shifted, and a portion of the plurality of injection periods may overlap.

チャート４０３における一点鎖線は、水を噴射しない場合における燃焼室３内の温度の変化を例示している。水を噴射しない場合、燃焼室３内の温度は、圧縮上死点前の早いタイミングで自己着火温度に到達してしまう。この場合、燃焼室３内の混合気が一斉に燃焼を開始するため、燃焼圧が急峻に上昇するような燃焼となって、燃焼騒音が増大してしまう。 A dashed-dotted line in the chart 403 exemplifies the change in temperature within the combustion chamber 3 when water is not injected. If water is not injected, the temperature within the combustion chamber 3 will reach the self-ignition temperature at an early timing before compression top dead center. In this case, the air-fuel mixture in the combustion chamber 3 starts to burn all at once, resulting in combustion in which the combustion pressure rises steeply, resulting in an increase in combustion noise.

これに対し、水噴射弁５が燃焼室３内へ水を噴射すると、水の気化潜熱により燃焼室３内の温度が低下する。温度が低下することにより、混合気の酸化反応の開始及び／又は進行が抑制される。 On the other hand, when the water injection valve 5 injects water into the combustion chamber 3, the temperature inside the combustion chamber 3 decreases due to the latent heat of vaporization of the water. By lowering the temperature, the initiation and/or progress of the oxidation reaction of the air-fuel mixture is suppressed.

水噴射弁５が、第１噴射孔５６１から第１空間領域３１へ水Ｗ１を噴射すると、チャート４０３に示すように、当該第１空間領域３１の温度が、他の空間領域よりも低下する（Ｔ１参照）。第１空間領域３１への水Ｗ１の噴射に続いて、水噴射弁５が、第２噴射孔５６２から第２空間領域３２へ水Ｗ２を噴射すると、当該第２空間領域３２の温度が、他の空間領域よりも低下する（Ｔ２参照）。以降、水噴射弁５が、第３噴射孔５６３から第３空間領域３３へ水Ｗ３を噴射すると、当該第３空間領域３３の温度が低下し（Ｔ３参照）、水噴射弁５が、第４噴射孔５６４から第４空間領域３４へ水Ｗ４を噴射すると、当該第４空間領域３４の温度が低下し（Ｔ４参照）、水噴射弁５が、第５噴射孔５６５から第５空間領域３５へ水Ｗ５を噴射すると、当該第５空間領域３５の温度が低下し（Ｔ５参照）、水噴射弁５が、第６噴射孔５６６から第６空間領域３６へ水Ｗ６を噴射すると、当該第６空間領域３６の温度が低下する（Ｔ６参照）。 When the water injection valve 5 injects water W1 from the first injection hole 561 to the first spatial region 31, as shown in the chart 403, the temperature of the first spatial region 31 is lower than that of other spatial regions ( (See T1). Following the injection of water W1 into the first spatial region 31, when the water injection valve 5 injects water W2 from the second injection hole 562 into the second spatial region 32, the temperature of the second spatial region 32 changes (see T2). Thereafter, when the water injection valve 5 injects water W3 from the third injection hole 563 to the third spatial area 33, the temperature of the third spatial area 33 decreases (see T3), and the water injection valve 5 When water W4 is injected from the injection hole 564 to the fourth spatial area 34, the temperature of the fourth spatial area 34 decreases (see T4), and the water injection valve 5 injects water W4 from the fifth injection hole 565 to the fifth spatial area 35. When the water W5 is injected, the temperature of the fifth spatial region 35 decreases (see T5), and when the water injection valve 5 injects the water W6 from the sixth injection hole 566 to the sixth spatial region 36, the temperature of the fifth spatial region 35 decreases (see T5). The temperature in region 36 decreases (see T6).

水噴射弁５が、周方向に仮想的に分割された第１～第６空間領域３１～３６に対し水を噴射するタイミングがずれているため、燃焼室３内の周方向に、温度の分布が生じる。水の噴射後、第１～第６空間領域３１～３６の温度は、圧縮行程が進むに従い、それぞれ上昇する。 Since the timing at which the water injection valve 5 injects water to the first to sixth spatial regions 31 to 36 that are virtually divided in the circumferential direction is shifted, the temperature distribution in the circumferential direction inside the combustion chamber 3 is occurs. After the water is injected, the temperatures of the first to sixth spatial regions 31 to 36 increase as the compression stroke progresses.

チャート４０４は、燃焼室３内の熱発生率の変化を例示している。最初に水Ｗ１を噴射した第１空間領域３１の温度が、最初に自己着火温度に到達する（ＣＡ１参照）。第１空間領域３１の混合気が自己着火し、燃焼を開始する。次いで、第２空間領域３２の温度が自己着火温度に到達し（ＣＡ２参照）、第２空間領域３２の混合気が燃焼を開始する。以降、第３空間領域３３の温度が自己着火温度に到達し（ＣＡ３参照）、第３空間領域３３の混合気が燃焼を開始し、第４空間領域３４の温度が自己着火温度に到達し（ＣＡ４参照）、第４空間領域３４の混合気が燃焼を開始し、第５空間領域３５の温度が自己着火温度に到達し（ＣＡ５参照）、第５空間領域３５の混合気が燃焼を開始し、第６空間領域３６の温度が自己着火温度に到達し（ＣＡ６参照）、第６空間領域３６の混合気が燃焼を開始する。 Chart 404 illustrates changes in the heat release rate within combustion chamber 3. The temperature of the first spatial region 31 to which water W1 is first injected reaches the self-ignition temperature first (see CA1). The air-fuel mixture in the first spatial region 31 self-ignites and starts combustion. Next, the temperature of the second spatial region 32 reaches the self-ignition temperature (see CA2), and the air-fuel mixture in the second spatial region 32 starts combustion. Thereafter, the temperature in the third spatial region 33 reaches the self-ignition temperature (see CA3), the air-fuel mixture in the third spatial region 33 starts to burn, and the temperature in the fourth spatial region 34 reaches the self-ignition temperature (see CA3). (see CA4), the air-fuel mixture in the fourth spatial area 34 starts to burn, the temperature in the fifth spatial area 35 reaches the self-ignition temperature (see CA5), and the air-fuel mixture in the fifth spatial area 35 starts to burn. , the temperature in the sixth spatial region 36 reaches the self-ignition temperature (see CA6), and the air-fuel mixture in the sixth spatial region 36 starts combustion.

先に開始する燃焼が燃焼室３内の一部の空間領域に制限されるため、燃焼圧が急峻に上昇するような燃焼が回避される。燃焼室３内における燃焼の開始時期を、比較的早い時期にすることができる。また、開始タイミングをずらして、複数の空間領域における燃焼が順次行われるため、燃焼室３内全体としては、急速な燃焼を行いつつも、燃焼のピークが高くなりすぎることが抑制される。その結果、燃焼騒音の増大を抑制しながら、燃焼のピークの発生タイミングを圧縮上死点に近づけることができる。 Since the combustion that starts first is restricted to a certain spatial region within the combustion chamber 3, combustion in which the combustion pressure rises sharply is avoided. The start time of combustion within the combustion chamber 3 can be made relatively early. Further, since combustion is performed in a plurality of spatial regions sequentially with staggered start timings, rapid combustion is performed within the combustion chamber 3 as a whole, but the peak of combustion is suppressed from becoming too high. As a result, the timing of the combustion peak can be brought closer to compression top dead center while suppressing an increase in combustion noise.

ここで、チャート４０５は、従来の内燃機関における燃焼室内の温度変化を例示している。この内燃機関は、燃焼室内の全体に、水を一度に噴射する。これにより、燃焼室内の温度が大きく低下する（ΔＴ参照）。その後、圧縮行程が進むに従い、燃焼室内の温度が次第に高まるが、燃焼室内の温度が自己着火温度に到達するタイミングは、本構成の内燃機関１に比べて遅れる（ΔＣＡ参照）。従来の内燃機関における熱発生率の波形の図示は省略するが、混合気の着火が遅れるため、燃焼騒音の増大は抑制できるものの、熱発生率のピークの発生タイミングが圧縮上死点よりも大幅に遅れる。内燃機関の熱効率は、その分低い。 Here, chart 405 illustrates temperature changes within the combustion chamber in a conventional internal combustion engine. This internal combustion engine injects water all at once throughout the combustion chamber. This causes the temperature inside the combustion chamber to drop significantly (see ΔT). Thereafter, as the compression stroke progresses, the temperature inside the combustion chamber gradually increases, but the timing at which the temperature inside the combustion chamber reaches the self-ignition temperature is delayed compared to the internal combustion engine 1 of this configuration (see ΔCA). Although the illustration of the heat release rate waveform in a conventional internal combustion engine is omitted, since the ignition of the air-fuel mixture is delayed, the increase in combustion noise can be suppressed, but the timing at which the heat release rate peaks occurs is significantly higher than compression top dead center. be late. The thermal efficiency of internal combustion engines is correspondingly low.

この内燃機関１は、従来の内燃機関と比較して、熱効率が向上する。内燃機関１を搭載した車両の燃費性能が向上する。 This internal combustion engine 1 has improved thermal efficiency compared to conventional internal combustion engines. The fuel efficiency of a vehicle equipped with the internal combustion engine 1 is improved.

図５は、コントローラ７０が実行する、水噴射弁５の制御に関するフローチャートを例示している。スタート後のステップＳ１において、コントローラ７０は、各種センサの値を取得する。続くステップＳ２において、コントローラ７０は、水噴射が必要であるか否かを判断する。コントローラ７０は、具体的には、内燃機関１の運転状態が、予め設定された水噴射領域内にある場合、燃焼室３内への水噴射が必要であると判断する。 FIG. 5 illustrates a flowchart related to control of the water injection valve 5 executed by the controller 70. In step S1 after the start, the controller 70 acquires the values of various sensors. In subsequent step S2, the controller 70 determines whether water injection is necessary. Specifically, the controller 70 determines that water injection into the combustion chamber 3 is necessary when the operating state of the internal combustion engine 1 is within a preset water injection range.

図６は、水噴射領域６０２を例示している。内燃機関１の回転数と負荷とによって規定される運転領域６０１において、水噴射領域６０２は、負荷の高い領域に設定されている。内燃機関１の負荷が高いと、燃料量が増えると共に、熱発生量が増えて燃焼室３内の温度が高くなるため、混合気の過早着火が発生しやすくなる。そこで、コントローラ７０は、燃焼室３内に水を噴射することによって、燃焼騒音を抑制しながら、自己着火による燃焼を実行する。 FIG. 6 illustrates a water injection area 602. In an operating range 601 defined by the rotation speed and load of the internal combustion engine 1, a water injection range 602 is set in a high load range. When the load on the internal combustion engine 1 is high, the amount of fuel increases, the amount of heat generated increases, and the temperature inside the combustion chamber 3 increases, making it easier for premature ignition of the air-fuel mixture to occur. Therefore, the controller 70 executes combustion by self-ignition while suppressing combustion noise by injecting water into the combustion chamber 3.

ここで、図６に矢印で示すように、水噴射領域６０２は、吸気の温度が高い場合、低負荷側へ拡大する。吸気の温度が高いと、燃焼室３内の温度が高くなるから、内燃機関１の負荷が低くても、混合気の過早着火が発生しやすくなるためである。尚、吸気の温度は、吸気温センサ７１が計測する。 Here, as shown by the arrow in FIG. 6, the water injection region 602 expands toward the low load side when the temperature of the intake air is high. This is because when the temperature of the intake air is high, the temperature inside the combustion chamber 3 becomes high, so that even if the load on the internal combustion engine 1 is low, pre-ignition of the air-fuel mixture is likely to occur. Note that the intake air temperature is measured by an intake air temperature sensor 71.

コントローラ７０はまた、ステップＳ２において、異常燃焼（例えば過早着火）が生じている、又は、生じる可能性があることを判定する。この判定は、筒内圧センサ７７の計測信号に基づいて行うことができる。異常燃焼が生じている、又は、生じる可能性がある場合も、コントローラ７０は、水噴射が必要であると判断する。 The controller 70 also determines in step S2 that abnormal combustion (for example, pre-ignition) is occurring or is likely to occur. This determination can be made based on the measurement signal of the cylinder pressure sensor 77. The controller 70 also determines that water injection is necessary when abnormal combustion has occurred or is likely to occur.

ステップＳ２の判定がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ３に進む。ステップＳ２の判定がＮＯの場合、プロセスはリターンする。この場合、水噴射弁５は、水噴射を行わない。 If the determination in step S2 is YES, the process proceeds to step S3. If the determination in step S2 is NO, the process returns. In this case, the water injection valve 5 does not inject water.

ステップＳ３において、コントローラ７０は、水噴射の時期、及び、水噴射量を設定する。コントローラ７０は、内燃機関１の運転状態、及び／又は、噴射する水の温度に応じて、水噴射の時期、及び、水噴射量を設定する。 In step S3, the controller 70 sets the water injection timing and water injection amount. The controller 70 sets the water injection timing and water injection amount according to the operating state of the internal combustion engine 1 and/or the temperature of the water to be injected.

図７は、内燃機関１の高回転時と低回転時との、水の噴射態様を例示するタイミングチャートである。内燃機関１が高回転の場合、チャート７０１に示すように、コントローラ７０は、水の噴射量を相対的に少なくしかつ、水噴射の終了時期を相対的に早める。内燃機関１が高回転の場合、混合気が、燃焼室３内で高温環境に晒される時間が短い。そのため、混合気は過早着火しにくくなる。そこで、内燃機関１の回転数が高い場合、コントローラ７０は、水噴射弁５の噴射量を少なくする。コントローラ７０は、内燃機関１の回転数が高いほど、水噴射弁５の噴射量を少なく設定してもよい。このことにより、燃焼室３内は過剰に冷却されない。混合気の燃焼が適正化する。また、水噴射弁５の噴射量を少なくすると、ポンプ６３の仕事量が減る。内燃機関１を搭載する車両の燃費性能の向上に有利である。 FIG. 7 is a timing chart illustrating the water injection mode when the internal combustion engine 1 rotates at high speeds and when the internal combustion engine 1 rotates at low speeds. When the internal combustion engine 1 is rotating at high speed, the controller 70 relatively reduces the amount of water injection and relatively advances the end timing of water injection, as shown in chart 701. When the internal combustion engine 1 rotates at high speed, the time during which the air-fuel mixture is exposed to the high temperature environment within the combustion chamber 3 is short. This makes it difficult for the mixture to ignite prematurely. Therefore, when the rotational speed of the internal combustion engine 1 is high, the controller 70 reduces the injection amount of the water injection valve 5. The controller 70 may set the injection amount of the water injection valve 5 to be smaller as the rotation speed of the internal combustion engine 1 is higher. This prevents the inside of the combustion chamber 3 from being excessively cooled. Combustion of the mixture becomes appropriate. Moreover, when the injection amount of the water injection valve 5 is reduced, the amount of work of the pump 63 is reduced. This is advantageous in improving the fuel efficiency of a vehicle equipped with the internal combustion engine 1.

内燃機関１が低回転の場合、コントローラ７０は、チャート７０２に示すように、水の噴射量を相対的に多くしかつ、水噴射の終了時期を相対的に遅くする。内燃機関１が低回転の場合、混合気が、燃焼室３内で高温環境に晒される時間が長い。そのため、混合気は過早着火しやすくなる。そこで、内燃機関１の回転数が低い場合、コントローラ７０は、水噴射弁５の噴射量を多くする。このことにより、燃焼室３内を十分に冷却できる。 When the internal combustion engine 1 is rotating at low speed, the controller 70 relatively increases the amount of water injection and relatively delays the end timing of water injection, as shown in chart 702. When the internal combustion engine 1 rotates at a low speed, the air-fuel mixture is exposed to a high temperature environment within the combustion chamber 3 for a long time. As a result, the air-fuel mixture tends to ignite prematurely. Therefore, when the rotation speed of the internal combustion engine 1 is low, the controller 70 increases the injection amount of the water injection valve 5. This allows the inside of the combustion chamber 3 to be sufficiently cooled.

燃焼室３内の温度が高い状態で水を噴射すると、水の気化潜熱によって燃焼室３内の温度を効果的に低下できる。内燃機関１が低回転の場合に、チャート７０２に例示するように、噴射と噴射との間隔を相対的に広くし、圧縮行程の後半のタイミングで水を噴射することにより、燃焼室３内を効果的に冷却することができ、混合気の燃焼が適正化する。 When water is injected while the temperature inside the combustion chamber 3 is high, the temperature inside the combustion chamber 3 can be effectively lowered by the latent heat of vaporization of the water. When the internal combustion engine 1 is running at low rotation speed, as illustrated in the chart 702, by making the interval between injections relatively wide and injecting water in the latter half of the compression stroke, the inside of the combustion chamber 3 is heated. It can be effectively cooled and the combustion of the air-fuel mixture can be optimized.

尚、水の噴射タイミングが遅すぎると、噴射した水が、燃焼室３内の全体へ拡散してしまい、空間領域を個別に冷却することができない恐れがある。水の噴射タイミングには、遅角限界が存在する。 Note that if the water injection timing is too late, the injected water will diffuse throughout the combustion chamber 3, and there is a possibility that the spatial regions cannot be individually cooled. There is a retard limit on water injection timing.

また、水の噴射量を少なくする場合に、ポンプ６３の供給圧を下げるのではなく、チャート７０１に示すように、噴射期間を短くすることにより、水の噴射量を減らしながら、各噴射孔５６から噴射される水の到達距離を長く確保できる。各噴射孔５６から噴射された水によって、個々の空間領域内の全体を冷却できる。 In addition, when reducing the amount of water to be injected, instead of lowering the supply pressure of the pump 63, as shown in chart 701, by shortening the injection period, each injection hole 56 The distance that the water sprayed from can be ensured for a long time. The water injected from each injection hole 56 can cool the entire area within each space.

図８は、水タンク６１内の水の温度が基準温度の場合（チャート８０２）、基準温度よりも高い場合（チャート８０１）、及び、基準温度よりも低い場合（チャート８０３）の、水の噴射態様を例示するタイミングチャートである。水の温度が低い場合、チャート８０３に示すように、コントローラ７０は、水の噴射量を相対的に少なくする。コントローラ７０は、水の温度が低いほど、水の噴射量を少なく設定してもよい。水の温度が低いと、燃焼室３内に噴射した水によって、燃焼室３内の温度が大きく低下する。そこで、噴射する水の温度が低い場合、コントローラ７０は、水噴射弁５の噴射量を少なくする。このことにより、燃焼室３内を適切に冷却でき、混合気の燃焼が適正化する。 FIG. 8 shows water injection when the temperature of the water in the water tank 61 is at the reference temperature (chart 802), higher than the reference temperature (chart 801), and lower than the reference temperature (chart 803). It is a timing chart which illustrates an aspect. When the water temperature is low, as shown in chart 803, the controller 70 relatively reduces the amount of water jetted. The controller 70 may set the amount of water to be jetted to be smaller as the temperature of the water is lower. When the water temperature is low, the water injected into the combustion chamber 3 significantly lowers the temperature inside the combustion chamber 3. Therefore, when the temperature of the water to be injected is low, the controller 70 reduces the injection amount of the water injection valve 5. This allows the inside of the combustion chamber 3 to be appropriately cooled, and the combustion of the air-fuel mixture to be optimized.

水の温度が高い場合、コントローラ７０は、チャート８０１に示すように、水の噴射量を相対的に多くする。水の温度が高いと、燃焼室３内に噴射した水による、燃焼室３内の温度の低下量が小さい。そこで、噴射する水の温度が高い場合、コントローラ７０は、水噴射弁５の噴射量を多くすることにより、燃焼室３内を適切に冷却でき、混合気の燃焼が適正化する。 When the water temperature is high, the controller 70 relatively increases the amount of water jetted, as shown in chart 801. When the temperature of the water is high, the amount of decrease in the temperature inside the combustion chamber 3 due to the water injected into the combustion chamber 3 is small. Therefore, when the temperature of the water to be injected is high, the controller 70 can appropriately cool the inside of the combustion chamber 3 by increasing the injection amount of the water injection valve 5, thereby optimizing the combustion of the air-fuel mixture.

水の温度が基準温度の場合、コントローラ７０は、チャート８０２に示すように、水の噴射量を中間量にする。このことにより、燃焼室３内を適切に冷却でき、混合気の燃焼が適正化する。 When the water temperature is the reference temperature, the controller 70 sets the water injection amount to an intermediate amount, as shown in chart 802. This allows the inside of the combustion chamber 3 to be appropriately cooled, and the combustion of the air-fuel mixture to be optimized.

尚、図８においては、水の噴射を開始するタイミングと、水の噴射を終了するタイミングとを、水の温度の高低にかかわらず、同じタイミングに設定している。そのため、噴射と噴射との間隔が、水の温度の高低によって変わる。つまり、水の温度が高いと、噴射と噴射との間隔が狭く、水の温度が低いと、噴射と噴射との間隔が広い。図８とは異なり、噴射と噴射との間隔を一定にしてもよい。それにより、水の噴射を開始するタイミング、及び／又は、水の噴射を終了するタイミングを、水の温度の高低に応じて変えてもよい。 In addition, in FIG. 8, the timing to start water injection and the timing to end water injection are set to the same timing regardless of the high or low temperature of the water. Therefore, the interval between injections changes depending on the temperature of the water. That is, when the water temperature is high, the interval between injections is narrow, and when the water temperature is low, the interval between injections is wide. Unlike FIG. 8, the interval between injections may be constant. Thereby, the timing of starting water injection and/or the timing of ending water injection may be changed depending on the temperature of the water.

図５のフローに戻り、コントローラ７０は、ステップＳ３において水の噴射時期、及び、水の噴射量を設定すれば、続くステップＳ４において、設定した時期及び設定した噴射量で、水噴射弁５に水の噴射を実行させる。 Returning to the flow of FIG. 5, if the controller 70 sets the water injection timing and the water injection amount in step S3, the controller 70 instructs the water injection valve 5 at the set timing and the set injection amount in the following step S4. Executes water jet.

これにより、前述したように、内燃機関１の負荷が高い場合でも、燃焼騒音を抑制しながら自己着火による燃焼が実現し、内燃機関１の熱効率が向上する。 Thereby, as described above, even when the load on the internal combustion engine 1 is high, combustion by self-ignition is realized while suppressing combustion noise, and the thermal efficiency of the internal combustion engine 1 is improved.

尚、前述した構成では、水噴射弁５は、６個の噴射孔５６１～５６６を有している。水噴射弁５は、適宜の数の噴射孔を有することができる。 In the configuration described above, the water injection valve 5 has six injection holes 561 to 566. The water injection valve 5 can have an appropriate number of injection holes.

また、水噴射弁５が水を噴射する順番は、図３に例示するように、噴射孔５６が並んだ順に噴射することに限らない。水噴射弁５が水を噴射する順番は、適宜設定することが可能である。 Furthermore, the order in which the water injection valves 5 inject water is not limited to the order in which the injection holes 56 are lined up, as illustrated in FIG. 3 . The order in which the water injection valves 5 inject water can be set as appropriate.

また、水噴射弁５は、一つの噴射孔ずつ水を噴射せずに、一回の噴射の際に、６個の噴射孔５６１～５６６の内の一部でかつ、複数の噴射孔から同時に水を噴射してもよい。 In addition, the water injection valve 5 does not inject water from each injection hole one by one, but simultaneously from some of the six injection holes 561 to 566 and from a plurality of injection holes at the time of one injection. Water may also be sprayed.

前述した各構成例は、互いに組み合わせることができる。 The configuration examples described above can be combined with each other.

尚、ここに開示する技術は、前述した内燃機関１に適用することに限らない。ここに開示する技術は、ディーゼル燃料を用いる圧縮着火式の内燃機関に適用することも可能である。 Note that the technology disclosed herein is not limited to application to the internal combustion engine 1 described above. The technology disclosed herein can also be applied to compression ignition internal combustion engines that use diesel fuel.

１ 内燃機関
３ 燃焼室
３１ 第１空間領域
３２ 第２空間領域
３３ 第３空間領域
３４ 第４空間領域
３５ 第５空間領域
３６ 第６空間領域
５ 水噴射弁
５６ 噴射孔
５６１ 第１噴射孔
５６２ 第２噴射孔
５６３ 第３噴射孔
５６４ 第４噴射孔
５６５ 第５噴射孔
５６６ 第６噴射孔
７０ コントローラ（制御部） 1 Internal combustion engine 3 Combustion chamber 31 First spatial region 32 Second spatial region 33 Third spatial region 34 Fourth spatial region 35 Fifth spatial region 36 Sixth spatial region 5 Water injection valve 56 Injection hole 561 First injection hole 562 2nd injection hole 563 3rd injection hole 564 4th injection hole 565 5th injection hole 566 6th injection hole 70 Controller (control unit)

Claims (5)

燃焼室内に水を噴射する水噴射弁を備える内燃機関の制御方法であって、
前記水噴射弁は、第１の噴射孔を含みかつ前記第１の噴射孔から周方向に間隔を空けて配置された複数の噴射孔と、前記複数の噴射孔に対応する複数の弁体とを有し、前記複数の弁体が前記複数の噴射孔を個別に開閉することにより、前記複数の噴射孔は、前記燃焼室内の周方向における異なる複数の空間領域に向けて、個別に水を噴射し、
燃焼サイクル毎の前記燃焼室内において燃焼が開始する前に、前記水噴射弁が、前記複数の空間領域のうちの第１の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔から水の噴射を開始し、
前記水の噴射の開始後に、前記水噴射弁が、前記第１の空間領域に対し周方向に順番に他の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔に対し周方向に順番に他の噴射孔から水の噴射を開始する内燃機関の制御方法。 A method for controlling an internal combustion engine equipped with a water injection valve that injects water into a combustion chamber, the method comprising:
The water injection valve includes a plurality of injection holes including a first injection hole and arranged at intervals in a circumferential direction from the first injection hole , and a plurality of valve bodies corresponding to the plurality of injection holes. When the plurality of valve bodies individually open and close the plurality of injection holes, the plurality of injection holes individually direct water to a plurality of different spatial regions in the circumferential direction within the combustion chamber. Inject,
Before combustion starts in the combustion chamber in each combustion cycle , the water injection valve starts injecting water from the first injection hole toward a first spatial area of the plurality of spatial areas. death,
After the start of the water injection, the water injection valve sequentially directs the water injection valve toward the other spatial regions in the circumferential direction with respect to the first spatial region , and with respect to the first injection hole in the circumferential direction A method for controlling an internal combustion engine that starts injecting water from an injection hole. 請求項１に記載の内燃機関の制御方法において、
前記内燃機関は、圧縮自己着火式の内燃機関であり、
前記水噴射弁は、前記燃焼室内に燃料が供給された後、前記燃焼室内の混合気が自己着火する前に、前記複数の空間領域のうちの前記第１の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔から水の噴射を開始し、
前記水噴射弁は、前記水の噴射の開始後、前記他の空間領域の混合気が自己着火する前に、前記第１の空間領域に対し周方向に順番に前記他の空間領域に向けて、前記第１の噴射孔に対し周方向に順番に前記他の噴射孔から水の噴射を開始する内燃機関の制御方法。 The method for controlling an internal combustion engine according to claim 1,
The internal combustion engine is a compression self-ignition internal combustion engine,
After fuel is supplied into the combustion chamber and before the air-fuel mixture in the combustion chamber self-ignites, the water injection valve injects water into the first spatial region of the plurality of spatial regions . Start jetting water from the nozzle no. 1 ,
After the water injection starts and before the air-fuel mixture in the other space area self-ignites, the water injection valve injects the first space area toward the other space area in a circumferential direction. . A control method for an internal combustion engine, wherein water injection is started from the other injection holes in order in the circumferential direction with respect to the first injection hole . 請求項２に記載の内燃機関の制御方法において、
前記内燃機関の回転数を取得し、
前記取得した前記内燃機関の回転数が高いほど、低い場合よりも前記水噴射弁の噴射量を少なく設定する内燃機関の制御方法。 The method for controlling an internal combustion engine according to claim 2,
Obtaining the rotation speed of the internal combustion engine,
A control method for an internal combustion engine, in which the higher the acquired rotational speed of the internal combustion engine, the smaller the injection amount of the water injection valve is set than when it is lower. 請求項１～３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御方法において、
前記水噴射弁に供給される水の温度を取得し、
前記取得した水の温度が低いほど、高い場合よりも前記水噴射弁の噴射量を少なく設定する内燃機関の制御方法。 In the method for controlling an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
obtaining the temperature of water supplied to the water injection valve;
A control method for an internal combustion engine, in which the lower the temperature of the acquired water is, the smaller the injection amount of the water injection valve is set than when the temperature is high. 燃焼室内に水を噴射する水噴射弁が前記燃焼室の天井部に取り付けられた内燃機関であって、
前記水噴射弁を制御する制御部を備え、
前記水噴射弁は、第１の噴射孔を含みかつ前記第１の噴射孔から周方向に間隔を空けて配置された複数の噴射孔と、前記複数の噴射孔に対応する複数の弁体とを有し、前記複数の弁体が前記複数の噴射孔を個別に開閉することにより、前記複数の噴射孔は、前記燃焼室内における周方向に異なる複数の空間領域に向けて、個別に水を噴射し、
前記制御部は、燃焼サイクル毎の前記燃焼室内において燃焼が開始する前に、
前記複数の空間領域のうちの第１の空間領域に向けて、前記水噴射弁の前記第１の噴射孔から水の噴射を開始させ、
前記水の噴射の開始後に、前記第１の空間領域に対し周方向に順番に他の空間領域に向けて、前記水噴射弁の前記第１の噴射孔に対し周方向に順番に他の噴射孔から水の噴射を開始させる内燃機関。 An internal combustion engine in which a water injection valve for injecting water into a combustion chamber is attached to the ceiling of the combustion chamber,
comprising a control unit that controls the water injection valve,
The water injection valve includes a plurality of injection holes including a first injection hole and arranged at intervals in a circumferential direction from the first injection hole , and a plurality of valve bodies corresponding to the plurality of injection holes. When the plurality of valve bodies individually open and close the plurality of injection holes, the plurality of injection holes individually direct water to a plurality of circumferentially different spatial regions in the combustion chamber. Inject,
Before combustion starts in the combustion chamber in each combustion cycle , the control unit:
Starting water injection from the first injection hole of the water injection valve toward a first spatial area of the plurality of spatial areas,
After the start of the water injection, another injection is performed in order in the circumferential direction with respect to the first injection hole of the water injection valve toward the other spatial area in order in the circumferential direction with respect to the first spatial area. An internal combustion engine that starts the injection of water through a hole.
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