(57)【要約】【課題】吸気弁付近の壁流を増大させることなく、燃焼性を向上する。【解決手段】燃料噴射弁１，２から噴射された燃料噴霧を吸気弁３に対応して吸気通路４が分岐する分岐位置５よりも吸気下流側で衝突させる。これにより、吸気弁３に近い位置で燃料噴霧を微粒化させて燃焼室７内に流入する粗大燃料液滴を減ずることができると共に、衝突によって吸気通路４の壁面方向への慣性力を減らして微粒化した燃料噴霧を吸気弁３の最適位置に集中させることができるので、吸気弁３付近の壁流を増大させることなく、成層燃焼を促し、燃焼性を向上することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒の吸気弁に対応して吸気通路が分岐する分岐位置よりも吸気上流側に配置され、燃料噴霧を吸気弁方向に噴射する複数の燃料噴射弁を備え、
各燃料噴射弁の噴霧軸線は、各燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が前記分岐位置よりも吸気下流側で衝突するように設定されていること
を特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置であって、
機関温度を検出する機関温度検出手段と、
前記機関温度検出手段により検出された機関温度が所定温度よりも低い場合、複数の燃料噴射弁から燃料を噴射し、機関温度が所定温度よりも高い場合には、一つの燃料噴射弁から燃料を噴射するように複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記複数の燃料噴射弁は第１及び第２の燃料噴射弁により構成され、第２の燃料噴射弁の最小噴射量は第１の燃料噴射弁の最小噴射量よりも小さく、且つ、第２の燃料噴射弁は第１の燃料噴射弁より吸気下流側に配置されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
各気筒の吸気弁に連通する吸気通路の壁面に設けられた、燃料噴霧を吸気弁方向に噴射する燃料噴射弁が取り付けられる複数の開口部を備え、
前記開口部の開口方向は、各燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が各気筒の吸気弁に対応して吸気通路が分岐する分岐位置よりも吸気下流側で衝突するように形成されていること
を特徴とする内燃機関のインテークマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室内に燃料を供給する内燃機関の燃料噴射装置及びインテークマニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各気筒の吸気弁に対応して吸気通路が分岐する分岐位置よりも上流側に２つの燃料噴射弁を設け、各燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が分岐位置の上流側で衝突するように各燃料噴射弁の噴射軸線を設定することにより、燃料噴霧の微粒化を図る内燃機関の燃料噴射装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平８−２１８９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の燃料噴射装置は、上述の通り、分岐位置よりも上流側のスワールコントロールバルブ付近で燃料噴霧を衝突させる構成になっているために、吸入空気の流れに応じて衝突後の燃料噴霧が拡散しながら燃焼室内に流入することによって、吸気弁付近の壁流が増大する。また、吸気弁の最適な位置に燃料噴霧を集中させることが難しくなるので、燃焼性の向上を図ることが難しい。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、吸気弁付近の壁流を増大させることなく、燃焼性を向上することが可能な内燃機関の燃料噴射装置及びインテークマニホールドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置及びインテークマニホールドは、複数の燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧を各気筒の吸気弁に対応して吸気通路が分岐する分岐位置よりも吸気下流側で衝突させる。そして、このような構成によれば、吸気弁に近い位置で燃料噴霧を微粒化させて燃焼室内に流入する粗大燃料液滴を減ずることができると共に、衝突によって吸気通路の壁面方向への慣性力を減らして微粒化した燃料噴霧を吸気弁の最適位置に集中させることができるので、吸気弁付近の壁流を増大させることなく、成層燃焼を促し、燃焼性を向上することができる。
【０００６】
なお、燃料噴射装置は、機関温度が所定温度よりも低い場合、複数の燃料噴射弁から燃料を噴射し、機関温度が所定温度よりも高い場合には、一つの燃料噴射弁１のみから燃料を噴射するように複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を制御することが望ましい。このような構成によれば、機関温度が低く燃料が気化しにくい状態では複数の燃料噴射弁から燃料を噴射し、燃料噴霧を吸気弁付近で衝突させて微粒化させることにより燃料噴霧が気化しやすくなり、燃焼室内に流入する粗大燃料液滴を減らすことができると共に、吸気弁の最適位置に燃料噴霧を集中させることができる。また、機関温度が所定温度よりも高い場合には、電気負荷を低減させることができる。
【０００７】
また、複数の燃料噴射弁は、第１の燃料噴射弁と、最小噴射量が第１の燃料噴射弁の最小噴射量よりも小さい第２の燃料噴射弁により構成し、第２の燃料噴射弁は第１の燃料噴射弁より吸気下流側に配置することが望ましい。このような構成によれば、噴射可能範囲を低噴射側に拡大することができると共に、燃料噴霧の衝突エネルギーを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる内燃機関の燃料噴射装置の構成について説明する。
【０００９】
本発明の実施形態となる内燃機関の燃料噴射装置は、図１，２に示すように、インテークマニホールド８の開口部分８ａに燃料噴霧を噴射する２つの燃料噴射弁（第１及び第２の燃料噴射弁）１，２を備え、燃料噴射弁１，２は、吸気弁３（３ａ，３ｂ）に対応して吸気通路４が分岐する分岐位置５よりも吸気上流側に配置されている。また、燃料噴射弁１，２の噴霧軸線は、各燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が分岐位置５よりも吸気下流側で衝突するように設定され、各燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧は、分岐位置よりも吸気下流側で衝突した後、空気流動によって点火プラグ６が設けられた燃焼室７内に導入され吸入空気により燃焼される。
【００１０】
そして、このような構成を有する燃料噴射装置では、始動時、図示しないＥＣＵ（制御手段）が機関内水温に応じて燃料噴射弁１，２の燃料噴射量を制御することにより、吸気弁３付近において壁流を増大させることなく、燃焼性を向上する。すなわち、この燃料噴射装置では、ＥＣＵが、機関内水温を機関温度として検出し、機関温度が所定温度よりも低い場合、燃料噴霧は気化しにくい状態にあると判断し、図２，３に示すように、燃料噴射弁１，２の双方から燃料噴霧を噴射するように燃料噴射弁１，２の燃料噴射量を制御する。これにより、各燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧は、衝突することによって微粒化し、気化が容易になる。一方、機関温度が所定温度よりも高い場合には、ＥＣＵは、燃料噴霧は気化しやすい状態にあると判断し、図５に示すように、燃料噴射弁１のみから燃料を噴射するように燃料噴射弁１，２の燃料噴射量を制御する。
【００１１】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる燃料噴射装置は、燃料噴射弁１，２から噴射された燃料噴霧を吸気弁３に対応して吸気通路４が分岐する分岐位置５よりも吸気下流側で衝突させる。そして、このような構成によれば、吸気弁３に近い位置で燃料噴霧を微粒化させて燃焼室７内に流入する粗大燃料液滴を減ずることができると共に、衝突によって吸気通路４の壁面方向への慣性力を減らして微粒化した燃料噴霧を吸気弁３の最適位置に集中させることができるので、吸気弁３付近の壁流を増大させることなく、成層燃焼を促し、燃焼性を向上することができる。
【００１２】
また、本発明の実施形態となる燃料噴射装置は、機関温度が所定温度よりも低い場合、燃料噴射弁１，２の双方から燃料を噴射し、機関温度が所定温度よりも高い場合には、燃料噴射弁１のみから燃料を噴射するように燃料噴射弁１，２の燃料噴射量を制御するので、機関温度が低く燃料が気化しにくい状態では燃料噴射弁１，２から燃料を噴射し、燃料噴霧を吸気弁３付近で衝突させて微粒化させることにより燃料噴霧が気化しやすくなり、燃焼室７内に流入する粗大燃料液滴を減らすことができると共に、吸気弁３の最適位置に燃料噴霧を集中させることができる。また、機関温度が所定温度よりも高い場合には、電気負荷を低減させることができる。
【００１３】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記実施形態では、燃料噴射弁１，２は同じ構成であるとしたが、図６に示すように、最小噴射量が燃料噴射弁１の最小噴射量よりも小さい燃料噴射弁９を燃料噴射弁１より吸気下流側に配置するようにしてもよい。このような構成によれば、噴射可能範囲を低噴射側に拡大することができると共に、燃料噴霧の衝突エネルギーを低減させることができる。このように、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態となる内燃機関の燃料噴射装置の構成を示す横方向断面図である。
【図２】図１に示す燃料噴射装置の構成を示す上面図である。
【図３】始動時水温に応じた２つの燃料噴射弁から同時に燃料を噴射する時間の変化を示す図である。
【図４】機関温度が所定温度よりも低い場合の燃料噴射処理を説明するための図である。
【図５】機関温度が所定温度よりも高い場合の燃料噴射処理を説明するための図である。
【図６】図１に示す燃料噴射装置の応用例の構成を示す横方向断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１，２，９：燃料噴射弁
３：吸気弁
４：吸気通路
５：分岐位置
６：点火プラグ
７：燃焼室
８：インテークマニホールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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