(57)【要約】【課題】  この発明は火花点火内燃機関に関し、筒内の混合気の均質性を高めることを目的とする。【解決手段】  気筒毎に、点火プラグと、２つの吸気弁１２ａ，１２ｂと、筒内噴射用インジェクタ２２と、ポート噴射用インジェクタ２０とを配置する。均質燃焼が要求される場合には、同一の機関サイクルにおいて、筒内噴射用インジェクタ２２およびポート噴射用インジェクタ２０の双方に燃料を噴射させる。ポート噴射用インジェクタ２０は、吸気弁１２ａ，１２ｂの内側領域の付近では新気３６ａ，３６ｂの流入のみが生ずるように、その内側領域に向かう燃料の比率に比して、吸気弁１２ａ，１２ｂの外側領域に向かう燃料の比率が大きくなるように設けられている。【選択図】      図３
2005201188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々の気筒に配置された点火プラグと、
個々の気筒に２つずつ配置された吸気弁と、
筒内の中央にリッチ層が形成されるように筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、
前記２つの吸気弁のそれぞれに向けて吸気ポート内で燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、
同一の機関サイクルにおいて前記筒内噴射用インジェクタおよび前記ポート噴射用インジェクタの双方に燃料を噴射させる噴射制御手段とを備え、
前記２つの吸気弁の中心を結ぶ線分に対して直交し、かつ、それぞれの吸気弁の中心を通る区分線によりそれぞれの吸気弁を内側領域と外側領域に区分した場合に、前記ポート噴射用インジェクタは、前記内側領域に向かう燃料の比率に比して、前記外側領域に向かう燃料の比率が大きくなるように設けられていることを特徴とする火花点火内燃機関。
【請求項２】
個々の気筒に配置された点火プラグと、
個々の気筒に２つずつ配置された吸気弁と、
筒内の中央にリッチ層が形成されるように筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、
前記２つの吸気弁のそれぞれに向けて吸気ポート内で燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、
同一の機関サイクルにおいて前記筒内噴射用インジェクタおよび前記ポート噴射用インジェクタの双方に燃料を噴射させる噴射制御手段とを備え、
前記２つの吸気弁の中心を結ぶ線分に対して直交し、かつ、それぞれの吸気弁の中心を通る区分線によりそれぞれの吸気弁を内側領域と外側領域に区分した場合に、前記ポート噴射用インジェクタは、２つの吸気弁のそれぞれに向かう燃料噴射の軸線が前記外側領域に向かうように設けられていることを特徴とする火花点火内燃機関。
【請求項３】
前記吸気弁は、前記外側領域の中央部分を含む第１領域と、前記内側領域の中央部分を含む第２領域とを仕切るために、前記吸気弁上に凸状に形成された仕切り部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の火花点火内燃機関。
【請求項４】
個々の気筒に配置された点火プラグと、
個々の気筒に３つずつ配置された吸気弁と、
筒内の中央にリッチ層が形成されるように筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、
吸気ポート内で燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、
同一の機関サイクルにおいて前記筒内噴射用インジェクタおよび前記ポート噴射用インジェクタの双方に燃料を噴射させる噴射制御手段とを備え、
前記ポート噴射用インジェクタは、個々の気筒に配置された３つの吸気弁のうち、両側に配置された２つの吸気弁に向けてのみ燃料を噴射するように設けられていることを特徴とする火花点火内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、火花点火内燃機関に係り、特に、ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備える火花点火内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開平７−２９３３０４号公報に開示されるように、内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、内燃機関の筒内に直接燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタの双方を備える火花点火内燃機関が知られている。この従来内燃機関は、低中負荷運転時には、筒内噴射により燃料を供給して成層燃焼を生じさせ、一方、高負荷運転時には、ポート噴射により燃料を供給して均質燃焼を生じさせることとしている。
【０００３】
筒内噴射によれば、点火プラグの近傍に燃料濃度の濃い混合気層を形成することができる。この場合、少ない燃料で確実な着火を得ることができ、リーン空燃比で安定した運転を実現することができる。一方、ポート噴射によれば、濃度の均質な混合気を筒内に流入させることができ、安定した燃焼を生じさせつつ、大きな出力を発生させることができる。このため、上記従来の内燃機関によれば、優れた燃費特性と、優れた動力特性を共に実現することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９３３０４号公報
【特許文献２】特開平７−２７０３３号公報
【特許文献３】特開昭６３−１８１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ポート噴射された燃料は、吸気ポートの内部で完全に気化するものではなく、その一部は吸気弁や吸気ポートの壁面に付着する。そして、それらの付着燃料がどのように筒内に流入するかは、燃料の付着分布や、開弁時における空気の流れ等により成り行きに左右され易い。このため、ポート噴射を単独で行うことによっては、必ずしも筒内の混合気を十分に均質化することができない。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ポート噴射が単独で行われる場合に比して、筒内の混合気を更に均質化することのできる火花点火内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、火花点火内燃機関であって、
個々の気筒に配置された点火プラグと、
個々の気筒に２つずつ配置された吸気弁と、
筒内の中央にリッチ層が形成されるように筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、
前記２つの吸気弁のそれぞれに向けて吸気ポート内で燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、
同一の機関サイクルにおいて前記筒内噴射用インジェクタおよび前記ポート噴射用インジェクタの双方に燃料を噴射させる噴射制御手段とを備え、
前記２つの吸気弁の中心を結ぶ線分に対して直交し、かつ、それぞれの吸気弁の中心を通る区分線によりそれぞれの吸気弁を内側領域と外側領域に区分した場合に、前記ポート噴射用インジェクタは、前記内側領域に向かう燃料の比率に比して、前記外側領域に向かう燃料の比率が大きくなるように設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、火花点火内燃機関であって、
個々の気筒に配置された点火プラグと、
個々の気筒に２つずつ配置された吸気弁と、
筒内の中央にリッチ層が形成されるように筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、
前記２つの吸気弁のそれぞれに向けて吸気ポート内で燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、
同一の機関サイクルにおいて前記筒内噴射用インジェクタおよび前記ポート噴射用インジェクタの双方に燃料を噴射させる噴射制御手段とを備え、
前記２つの吸気弁の中心を結ぶ線分に対して直交し、かつ、それぞれの吸気弁の中心を通る区分線によりそれぞれの吸気弁を内側領域と外側領域に区分した場合に、前記ポート噴射用インジェクタは、２つの吸気弁のそれぞれに向かう燃料噴射の軸線が前記外側領域に向かうように設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記吸気弁は、前記外側領域の中央部分を含む第１領域と、前記内側領域の中央部分を含む第２領域とを仕切るために、前記吸気弁上に凸状に形成された仕切り部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、火花点火内燃機関であって、
個々の気筒に配置された点火プラグと、
個々の気筒に３つずつ配置された吸気弁と、
筒内の中央にリッチ層が形成されるように筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、
吸気ポート内で燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタと、
同一の機関サイクルにおいて前記筒内噴射用インジェクタおよび前記ポート噴射用インジェクタの双方に燃料を噴射させる噴射制御手段とを備え、
前記ポート噴射用インジェクタは、個々の気筒に配置された３つの吸気弁のうち、両側に配置された２つの吸気弁に向けてのみ燃料を噴射するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、筒内噴射用インジェクタは、個々の気筒の中央にリッチ層が形成されるように燃料を噴射することができる。また、ポート噴射用インジェクタは、２つの吸気弁に向けて、それぞれ内側領域に向かう燃料の比率より外側領域に向かう燃料の比率が大きくなるように、燃料を噴射することができる。吸気弁の外側領域に向かう燃料の比率がその内側領域に向かう燃料の比率より大きければ、吸気弁の開弁時には、吸気弁の外側領域付近から燃料が多量に筒内に流入し易い。このため、本発明によれば、ポート噴射を行うことで、筒内の周縁部分における燃料濃度を高めることができる。このように、本発明によれば、筒内の中央部分の燃料濃度を高める役割を筒内噴射用インジェクタに担わせ、一方、筒内の周縁部分の燃料濃度を高める役割をポート噴射用インジェクタに担わせることができる。この場合、筒内に均質な燃料分布を形成するための役割を２つのインジェクタに分担させることができるため、ポート噴射が単独で行われる場合に比して、混合気の均質性をより一層高めることができる。
【００１２】
第２の発明によれば、筒内噴射用インジェクタは、個々の気筒の中央にリッチ層が形成されるように燃料を噴射することができる。また、ポート噴射用インジェクタは、燃料の噴射軸が外側領域に向かうように２つの吸気弁のそれぞれに向けて燃料を噴射することができる。燃料の噴射軸が外側領域に向けられていれば、内側領域より外側領域に多くの燃料が到達し易い。外側領域に多くの燃料が到達する状況下で吸気弁が開弁すれば、ポート噴射された燃料は、内側領域の付近より外側領域の付近から筒内に多量に流入する。このため、本発明によれば、ポート噴射を行うことで、筒内の周縁部分における燃料濃度を高めることができる。このように、本発明によれば、筒内の中央部分の燃料濃度を高める役割を筒内噴射用インジェクタに担わせ、一方、筒内の周縁部分の燃料濃度を高める役割をポート噴射用インジェクタに担わせることができる。この場合、筒内に均質な燃料分布を形成するための役割を２つのインジェクタに分担させることができるため、ポート噴射が単独で行われる場合に比して、混合気の均質性をより一層高めることができる。
【００１３】
第３の発明によれば、吸気弁に設けられた凸状の仕切り部材により、外側領域に付着した燃料が内側領域に流れ込むのを防ぐことができる。このため、本発明によれば、ポート噴射を行うことで、筒内の周縁部分の燃料濃度を確実に高めることができる。
【００１４】
第４の発明によれば、筒内噴射用インジェクタは、個々の気筒の中央にリッチ層が形成されるように燃料を噴射することができる。また、ポート噴射用インジェクタは、３つの吸気弁のうち、両側に配置される吸気弁に向けてのみ燃料を噴射することができる。ポート噴射用インジェクタがこのように燃料を噴射すると、吸気弁の開弁時には、中央に配置された吸気弁の付近からは主として空気が流入し、一方、両側に配置された吸気弁の近傍からは燃料を含む濃度の濃い混合気が流入する。このため、本発明によれば、ポート噴射を行うことで、筒内の周縁部分における燃料濃度を高めることができる。このように、本発明によれば、筒内の中央部分の燃料濃度を高める役割を筒内噴射用インジェクタに担わせ、一方、筒内の周縁部分の燃料濃度を高める役割をポート噴射用インジェクタに担わせることができる。この場合、筒内に均質な燃料分布を形成するための役割を２つのインジェクタに分担させることができるため、ポート噴射が単独で行われる場合に比して、混合気の均質性をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、複数の気筒を備えているが、図１には、そのうちの一つの気筒の断面図のみを示す。内燃機関１０は、個々の気筒において２つの吸気弁１２ａ，１２ｂおよび２つの排気弁１４ａ，１４ｂを備えている。内燃機関１０には、２つの吸気弁１２ａ，１２ｂのそれぞれに連通する吸気ポート１６、並びに２つの排気弁１４ａ，１４ｂのそれぞれに連通する排気ポート１８が連通している。
【００１６】
吸気ポート１６には、その内部において燃料を噴射するためのインジェクタ、つまり、ポート噴射を行うためのポート噴射用インジェクタ２０が組み付けられている。また、内燃機関１０には、筒内に燃料を噴射するためのインジェクタ、つまり、筒内噴射を行うための筒内噴射用インジェクタ２２が組み付けられている。更に、内燃機関１０には、筒内の中央において点火火花を発生するための点火プラグ２８が組み付けられている。
【００１７】
内燃機関１０のピストン２４には、その上面にキャビティ２６が設けられている。筒内噴射用インジェクタ２２は、所定の筒内噴射タイミングにおいて、そのキャビティ２６に向けて燃料を噴射する。キャビティ２６に向けて噴射された燃料は、その壁面に沿って進行方向を変化させることにより、筒内中央付近に、つまり、点火プラグ２８の近傍に導かれる。このため、筒内噴射用インジェクタ２２によれば、点火プラグ２８の近傍に燃料濃度の濃い混合気層を形成することができる。
【００１８】
図２は、内燃機関１０の主要な構成要素を図１に示すII矢視で表した図である。図２において、一点鎖線でしめ示す２本の直線は、吸気弁１２ａ，１２ｂの外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outと、その内側領域１２ａ-in，１２ｂ-inとを区分する区分線３０ａ，３０ｂである。区分線３０ａ，３０ｂは、２つの吸気弁１２ａ，１２ｂの中心を結ぶ線分に対して直交し、それぞれ、吸気弁１２ａ、或いは吸気弁１２ｂの中心を通る線分である。本明細書においては、そのような区分線３０ａ，３０ｂを境界として、個々の気筒の内側に位置する領域を吸気弁１２ａ，１２ｂの「内側領域１２ａ-in，１２ｂ-in」とし、また、個々の気筒の外側に位置する領域を吸気弁１２ａ，１２ｂの「外側領域１２ａ-out，１２ｂ-out」とする。
【００１９】
本実施形態において、ポート噴射用インジェクタ２０は、２つの吸気弁１２ａ，１２ｂのそれぞれに向けて燃料を噴射するための噴射孔を備えている。吸気弁１２ａに向けて燃料を噴射する噴射孔は、燃料の噴軸が、吸気弁１２ａの外側領域１２ａ-outに向かうように設けられている。同様に、吸気弁１２ｂに向けて燃料を噴射する噴射孔は、燃料の噴軸が、吸気弁１２ｂの外側領域１２ｂ-outに向かうように設けられている。それらの噴射孔がこのように設けられているため、ポート噴射された燃料は、内側領域１２ａ-in，１２ｂ-inに付着する比率に対して、十分に大きな比率で外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outに付着する。
【００２０】
図３は、内燃機関１０を図１に示すIII-III直線に沿って切断することで得られる断面図、換言すると、内燃機関１０の主要な構成要素を、２つの吸気弁１２ａ，１２ｂと正対する方向から見た場合の断面図である。
【００２１】
図３において、符号３２ａ，３２ｂを付して示す図形は、ポート噴射用インジェクタ２０が、それぞれ吸気弁１２ａ，１２ｂに向けて噴射した燃料の流れを表している。これらの噴射燃料３２ａ，３２ｂは、既述した理由により、主として吸気弁１２ａ，１２ｂの外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outに付着する。
【００２２】
図３中に符号３４ａ，３４ｂを付して示す２つの矢印は、吸気弁１２ａ，１２ｂの開弁に伴って、外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outの付近から筒内に流入するガスの流れを表したものである。一方、符号３６ａ，３６ｂを付して示す２つの矢印は、内側領域１２ａ-in，１２ｂ-inの付近から筒内に流入するガスの流れを表したものである。
【００２３】
ポート噴射された燃料は、主として吸気弁１２ａ，１２ｂの外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outに付着するため、吸気弁１２ａ，１２ｂが開弁すると、外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outの付近からは燃料濃度の高い混合気３４ａ，３４ｂが筒内に流入する。一方、内側領域１２ａ-in，１２ｂ-inの付近からは、燃料を殆ど含まない新気３６ａ，３６ｂが流入する。このため、内燃機関１０によれば、ポート噴射を行うことで、筒内の周縁部分にのみ濃度の高い混合気を導くことができる。
【００２４】
図３において、符号３８を付して示す図形は、筒内噴射用インジェクタ２２によって筒内に噴射された燃料の流れを表している。この噴射燃料３８が示す通り、筒内噴射によれば、個々の気筒の中央に（つまり、点火プラグ２８の近傍に）濃度の濃い混合気層を形成することができる。
【００２５】
内燃機関１０は、均質燃焼が求められる運転領域では、単一の機関サイクルにおいて、ポート噴射用インジェクタ２０および筒内噴射用インジェクタ２２の双方に燃料を噴射させることができる。この場合、筒内の中央付近では、筒内噴射された噴射燃料３８と、吸気弁１２ａ，１２ｂの開弁に伴って流入する新気３６ａ，３６ｂとの混じり合いにより適度な燃料濃度を有する混合気が生成され、また、筒内の周縁部分では、吸気弁１２ａ，１２ｂの開弁に伴い適度な燃料濃度を有する混合気３４ａ，３４ｂが導かれる。
【００２６】
上述した燃料噴射の手法によれば、筒内の中央部分の燃料濃度を高める役割を筒内噴射用インジェクタ２２に担わせ、一方、筒内の周縁部分の燃料濃度を高める役割をポート噴射用インジェクタ２０に担わせることができる。この場合、筒内に均質な燃料分布を形成するための役割を２つのインジェクタに分担させることができ、それら２つのインジェクタ２０，２２による燃料噴射割合を調整することにより、筒内中央の燃料濃度と筒内周縁の燃料濃度とを簡単に整合させることができる。
【００２７】
均質燃焼が要求される状況下で、ポート噴射が単独で行われる場合には、筒内中央と筒内周縁の燃料濃度をそれぞれ自由に調整することはできない。また、ポート噴射と筒内噴射を組み合わせて行うこととしても、ポート噴射により供給される燃料の多くが、内側領域１２ａ-in，１２ｂ-inの付近から筒内中央に流れ込むような場合には、筒内中央と筒内周縁の燃料濃度を自由に調整することはできない。以下、これらの噴射手法を「通常の噴射手法」と称す。
【００２８】
本実施形態の燃料噴射の手法によれば、上記の如く、筒内中央と筒内周縁の燃料濃度とを簡単に整合させることが可能である。このため、本実施形態の内燃機関１０は、通常の噴射手法が用いられる場合に比して、筒内の混合気の均質性を高めるうえで優れた特性を有している。
【００２９】
尚、上述した実施の形態１においては、内燃機関１０において均質燃焼が要求される場合に、同一の機関サイクルにおいて筒内噴射用インジェクタ２２およびポート噴射用インジェクタ２０の双方に燃料を噴射させることにより、前記第１または第２の発明における「噴射制御手段」を実現することができる。
【００３０】
実施の形態２．
次に、図４乃至図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態の内燃機関１０は、吸気弁１２ａ，１２ｂが、それぞれ仕切り板４０ａ，４０ｂを備えている点を除き、実施の形態１の場合と同様の構成を有している。以下、実施の形態１の場合と同一の部分については、その説明を省略または簡略して、主として本実施形態に特有な部分について説明を行う。
【００３１】
図４は、２つの吸気弁１２ａ，１２ｂと正対する方向から本実施形態の内燃機関１０の主要構成要素を表した断面図である。図４に示すように、本実施形態の内燃機関１０は、吸気弁１２ａ，１２ｂの表面上に、凸状に形成された仕切り板４０ａ，４０ｂを備えている。
【００３２】
図５は、本実施形態における吸気弁１２ａ，１２ｂを、図４に示すV矢視で表した図である。仕切り板４０ａは、吸気弁１２ａの表面領域を第１領域１２ａ-1と第２領域１２ａ-2に区分している。また、仕切り板４０ｂは、吸気弁１２ｂの表面領域を第１領域１２ｂ-1と第２領域１２ｂ-2に区分している。第１領域１２ａ-1，１２ｂ-1は、それぞれ、吸気弁１２ａ，１２ｂの外側領域１２ａ-out，１２ｂ-out（図２参照）の中央部分を含む領域であり、一方、第２領域１２ａ-2，１２ｂ-2は、それぞれ、吸気弁１２ａ，１２ｂの内側領域１２ａ-in，１２ｂ-in（図２参照）の中央部分を含む領域である。
【００３３】
図６は、仕切り板４０ａ，４０ｂの効果を説明するための図である。本実施形態においても、ポート噴射用インジェクタ２０は、実施の形態１の場合と同様に、吸気弁１２ａ，１２ｂの外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outに向けて燃料を噴射する。より具体的には、本実施形態において、ポート噴射用インジェクタ２０は、外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outの中央部分を含む第１領域１２ａ-1，１２ｂ-1に向けて燃料を噴射する。
【００３４】
上記の噴射の結果吸気弁１２ａ、１２ｂに付着した燃料４２ａ，４２ｂは、仕切り板４０ａ，４０ｂが設けられていない場合は、吸気弁１２ａ，１２ｂの表面を伝って第１領域１２ａ-1，１２ｂ-1から第２領域１２ａ-2，１２ｂ-2に侵入することがある。この場合、筒内中央に吸入される新気３６ａ，３６ｂにポート噴射された燃料の一部が混入する事態が生じ得る。これに対して、仕切り板４０ａ，４０ｂが存在する場合には、そのような燃料４２ａ，４２ｂの侵入が阻止されるため、新気３６ａ，３６ｂに燃料が混入するのを防ぐことができる。
【００３５】
筒内に均質な燃料分布を形成するためには、筒内噴射用インジェクタ２２の役割と、ポート噴射用インジェクタ２０の役割とが明確に分けられていることが望ましい。つまり、ポート噴射用インジェクタ２０から噴射された燃料は、筒内中央付近に流入せず、筒内周縁部分にのみ流入することが望ましい。仕切り板４０ａ，４０ｂによれば、そのような役割の分担を一層明確にすることができる。このため、本実施形態の内燃機関１０によれば、実施の形態１の場合に比して、更に優れた精度で混合気の均質化を図ることができる。
【００３６】
ところで、上述した実施の形態２においては、第１領域１２ａ-1，１２ｂ-1を第２領域１２ａ-2，１２ｂ-2より大きくすることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第１領域１２ａ-1，１２ｂ-1と第２領域１２ａ-2，１２ｂ-2とは、実施の形態１における外側領域１２ａ-out，１２ｂ-outと内側領域１２ａ-in，１２ｂ-inの関係と同様に、同じ大きさであってもよい。
【００３７】
実施の形態３．
次に、図７乃至図１０を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。尚、本実施形態において、実施の形態１における場合と対応する構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略または簡略する。
【００３８】
図７は、本発明の実施の形態３の内燃機関１０の構成を説明するための図である。また、図８は、本実施形態の内燃機関１０の主要な構成要素を、図７に示すVIII矢視で表した図である。これらの図に示すように、本実施形態の内燃機関１０は、個々の気筒において３つの吸気弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備えている。それらの吸気弁１２ａ、１２ｂ，１２ｃは、ポート噴射用インジェクタ２０、或いは筒内噴射用インジェクタ２２から見て左右対称の配置となるように、より具体的には、吸気弁１２ｃがそれらの中央に位置し、吸気弁１２ａ，１２ｂがそれらの両端側に位置するように設けられている。
【００３９】
図９は、本実施形態の内燃機関１０を図７に示すIX-IX直線に沿って切断することで得られる断面図、換言すると、内燃機関１０の主要な構成要素を、吸気弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃと正対する方向から見た場合の断面図である。図９において、符号５０ａ，５０ｂを付して示す図形は、ポート噴射用インジェクタ２０により噴射される燃料の流れを表している。この図に示すように、ポート噴射用インジェクタ２０は、３つの吸気弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうち、両側に配置される２つの吸気弁１２ａ，１２ｂに向けてのみ燃料５０ａ，５０ｂを噴射する。このため、本実施形態の内燃機関１０によれば、ポート噴射された燃料は、主として両側に位置する２つの吸気弁１２ａ，１２ｂに付着し、中央に配置された吸気弁１２ｃには殆ど付着しない。
【００４０】
図１０は、本実施形態の内燃機関１０において、吸気弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開弁時に生ずるガスの流れを説明するための図である。図１０において、符号５２ａ，５２ｂは、それぞれポート噴射の結果吸気弁１２ａ，１２ｂに付着した燃料を示す。また、符号５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、それぞれ吸気弁１２ａ，１２ｂの開弁に伴って、それらの近傍から筒内に流入するガスの流れを表したものである。
【００４１】
吸気弁１２ａおよび１２ｂには、ポート噴射された燃料が付着しているため、吸気弁１２ａ，１２ｂが開弁すると、それらの近傍からは、燃料を含む混合気５４ａ，５４ｂが筒内に流入する。一方、吸気弁１２ｃにはポート噴射された燃料が付着していないため、吸気弁１２ｃの近傍からは、燃料を殆ど含まない新気５４ｃが流入する。つまり、本実施形態の内燃機関１０において、吸気弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃが開弁した場合には、個々の気筒の周縁に位置する吸気弁１２ａ、１２ｂの付近からは燃料濃度の高い混合気５４ａ，５４ｂが筒内に流入し、筒内中央に位置する吸気弁１２ｃの付近からは燃料を含まない新気５４ｃが筒内に流入する。このため、本実施形態の構成によっても、実施の形態１または２の場合と同様に、ポート噴射によれば、筒内の周縁部分にのみ濃度の高い混合気を導くことができる。
【００４２】
本実施形態においても、筒内噴射によれば、個々の気筒の中央に（つまり、点火プラグ２８の近傍に）濃度の濃い混合気層が形成される。また、内燃機関１０は、均質燃焼が求められる運転領域では、単一の機関サイクルにおいて、ポート噴射用インジェクタ２０および筒内噴射用インジェクタ２２の双方に燃料を噴射させる。このような燃料噴射によれば、実施の形態１または２の場合と同様に、筒内の中央部分の燃料濃度を高める役割を筒内噴射用インジェクタ２２に担わせ、一方、筒内の周縁部分の燃料濃度を高める役割をポート噴射用インジェクタ２０に担わせることができる。このため、本実施形態の内燃機関１０によっても、実施の形態１または２の場合と同様に、筒内中央の燃料濃度と筒内周縁の燃料濃度とを簡単に整合させることができる。
【００４３】
尚、上述した実施の形態３においては、内燃機関１０において均質燃焼が要求される場合に、同一の機関サイクルにおいて筒内噴射用インジェクタ２２およびポート噴射用インジェクタ２０の双方に燃料を噴射させることにより、前記第４の発明における「噴射制御手段」を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１の主要な構成要素を図１に示すII矢視で表した図である。
【図３】本発明の実施の形態１の内燃機関を図１に示すIII-III直線に沿って切断することで得られる断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の内燃機関を２つの吸気弁と正対する方向から表した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における２つの吸気弁を図４に示すV矢視で表した図である。
【図６】本発明の実施の形態２で用いられる仕切り板の効果を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態３の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３の主要な構成要素を図７に示すVIII矢視で表した図である。
【図９】本発明の実施の形態３の内燃機関を図７に示すIX-IX直線に沿って切断することで得られる断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３において３つの吸気弁の開弁に伴って生ずるガスの流れを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  内燃機関
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  吸気弁
１２ａ-out，１２ｂ-out  外側領域
１２ａ-in，１２ｂ-in  内側領域
１４ａ，１４ｂ  排気弁
１６  吸気ポート
２０  ポート噴射用インジェクタ
２２  筒内噴射用インジェクタ
２８  点火プラグ
３０ａ，３０ｂ  区分線
４０ａ，４０ｂ  仕切り板
１２ａ-1，１２ｂ-1  第１領域
１２ａ-2，１２ｂ-2  第２領域
【図１】
2005201188.tif 000003
【図２】
2005201188.tif 000004
【図３】
2005201188.tif 000005
【図４】
2005201188.tif 000006
【図５】
2005201188.tif 000007
【図６】
2005201188.tif 000008
【図７】
2005201188.tif 000009
【図８】
2005201188.tif 000010
【図９】
2005201188.tif 000011
【図１０】
2005201188.tif 000012