(57)【要約】【課題】筒内圧センサへの燃料噴霧の直撃を抑制することできる、燃料噴射弁が気筒の上部中央に配置されたタイプの筒内噴射式内燃機関を提供する。【解決手段】筒内噴射式内燃機関を、気筒の上部の略中央に配置された、複数の噴孔を有する燃料噴射弁と、前記気筒内の圧力を検知するための筒内圧センサとを備え、前記筒内圧センサが、前記気筒の上部の、前記気筒の吸気弁側の側壁近傍の部分であって、上面視にて前記燃料噴射弁の前記複数の噴孔による燃料噴霧範囲のいずれとも重複しない部分に配置されているように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒の上部の略中央に配置された、複数の噴孔を有する燃料噴射弁と、
前記気筒内の圧力を検知するための筒内圧センサと
を備え、
前記筒内圧センサが、前記気筒の上部の、前記気筒の吸気弁側の側壁近傍の部分であって、上面視にて前記燃料噴射弁の前記複数の噴孔による燃料噴霧範囲のいずれとも重複しない部分に配置されている
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内噴射式内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
各気筒に燃料噴射弁と筒内圧センサとが取り付けられた内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン）が知られている。具体的には、各気筒の上部中央に燃料噴射弁及び点火プラグが取り付けられ、各気筒上部の吸気弁側の側壁近傍の部分に筒内圧センサが取り付けられたガソリンエンジン（特許文献１）が知られている。また、各気筒の上部中央に点火プラグ及び筒内圧センサが取り付けられ、各気筒上部の吸気弁側の側壁近傍に燃料噴射弁が取り付けられたガソリンエンジン（特許文献２）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５３４９９号公報
【特許文献２】特開２００８−８９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
筒内圧センサの先端部に燃料噴霧が直撃する（筒内圧センサの先端部が過度に高濃度の燃料噴霧にさらされる）と、（１）筒内圧センサの検出精度が悪化する、（２）急激に冷却されて筒内圧センサが故障する、（３）筒内圧センサの先端部にデポジットが堆積し易くなる、といったような不具合が生じ得る。そのため、筒内圧センサを備えた内燃機関には、筒内圧センサの先端部に燃料噴霧が直撃することを抑制できるものであることが望まれるのであるが、燃料噴射弁が気筒の上部中央に配置されたタイプの内燃機関にて、筒内圧センサの先端部に燃料噴霧が直撃することを抑制できる構成は未だ知られていない。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、筒内圧センサへの燃料噴霧の直撃を抑制することできる、燃料噴射弁が気筒の上部中央に配置されたタイプの筒内噴射式内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、筒内噴射式内燃機関に、気筒の上部の略中央に配置された、複数の噴孔を有する燃料噴射弁と、前記気筒内の圧力を検知するための筒内圧センサとを備え、前記筒内圧センサが、前記気筒の上部の、前記気筒の吸気弁側の側壁近傍の部分であって、上面視にて前記燃料噴射弁の複数の噴孔による燃料噴霧範囲のいずれとも重複しない部分に配置されている構成を採用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃料噴射弁が気筒の上部中央に配置されたタイプの筒内噴射式内燃機関にて、筒内圧センサの先端部に燃料噴霧が直撃することを抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る筒内噴射式内燃機関の構成の説明図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態に係る筒内噴射式内燃機関の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１に、本発明の第１実施形態に係る筒内噴射式内燃機関の概略構成を示す。尚、図１の（Ａ）は、本実施形態に係る筒内噴射式内燃機関の一気筒１０における、気筒１０の上方から見た燃料噴射弁１１と筒内圧センサ１２との位置関係の説明図である。また、図１の（Ｂ）は、気筒１０の概略縦断面図である。
【００１１】
本実施形態に係る筒内噴射式内燃機関は、図１に示した構成を有する気筒１０を複数個備えた内燃機関（ガソリンエンジン）である。
【００１２】
図１の（Ａ）に示してあるように、気筒１０は、２つの吸気弁２１と２つの排気弁２２とを備えている。気筒１０の上部１０ａ（以下、気筒上部１０ａとも表記する）の中央部分には、燃料噴射弁１１と点火プラグ２３とが配置されている。
【００１３】
燃料噴射弁１１は、その先端部に５つの噴孔が設けられている燃料噴射弁である。燃料噴射弁１１は、所定の姿勢（向き）で気筒上部１０ａのほぼ中央に取り付けられており、燃料噴射弁１１の各噴孔からは、図１の（Ａ）、（Ｂ）に示してあるような形で燃料が噴射される。すなわち、燃料噴射弁１１の、図１の（Ａ）における下側に設けられている噴孔（以下、第１噴孔と表記する）からは、上面視にて２つの吸気弁２１の間を通るように斜め下を向けて燃料が噴射される。また、燃料噴射弁１１の、第１噴孔と隣接している各噴孔からは、上面視にて吸気弁２１と排気弁２２との間を通るように斜め下を向けて燃料が噴射される。燃料噴射弁１１の残りの各噴孔からは、上面視にて排気弁２２のほぼ中心を通るように斜め下を向けて燃料が噴射される。
【００１４】
気筒上部１０ａには、筒内圧を検知するための筒内圧センサ１１も取り付けられている。図１の（Ａ）に示してあるように、この筒内圧センサ１１の取付位置は、筒内圧センサ１１の先端部が、気筒１０の吸気弁２２側の側壁１０ｂと近接するように、且つ、燃料噴射弁１１の第１噴孔による燃料噴霧範囲の外縁と筒内圧センサ１１の先端部との間の上面視における間隔がｄ１となるように定められている。尚、上記説明及び以下の説明において、噴孔による燃料噴霧範囲、噴孔の燃料噴霧範囲とは、いずれも、噴孔からの燃料噴霧が内部に存在している、点火時（点火直前）における範囲（空間）のことである。
【００１５】
筒内圧センサ１１の先端部と側壁１０ｂとの間の間隔（筒内圧センサ１１の先端部の側壁１０ｂへの近接の程度）としては、気筒上部１０ａの製造し易さ、気筒上部１０ａへの筒内圧センサ１１の取り付け易さ等を考慮して定めた値を採用することが出来る。また、ｄ１の値は、上面視において、燃料噴射弁１１の第１噴孔による燃料噴霧範囲の外縁と筒内圧センサ１１の先端部との間に重複部分が生じない値（＞０）であれば良い。
【００１６】
以上、説明したように、本実施形態に係る筒内噴射式内燃機関は、筒内圧センサ１２が、その略中央に燃料噴射弁１１が設けられている気筒上部１０ａの吸気弁２２側の側壁１０ａ近傍の部分であって、上面視にて燃料噴射弁１１のいずれの噴孔による燃料噴霧範囲とも重複しない部分に配置された構成を有している。
【００１７】
燃料噴射弁１１の各噴孔からは、斜め下方向に燃料が噴射される。そのため、筒内圧センサ１２を、気筒上部１０ａの、吸気弁２２側の側壁１０ａ近傍に設けておけば（図１の（Ｂ）参照）、筒内圧センサ１２と、筒内圧センサ１２の最も近くに位置する燃料噴霧範囲（第１噴孔の燃料噴霧範囲）の外縁との間の横方向から見た間隔ｄ２を広くすることが出来る。そして、筒内圧センサ１２を、気筒上部１０ａの、上面視にて燃料噴射弁１１の
複数の噴孔による燃料噴霧範囲のいずれとも重複しない部分に配置しておけば、筒内圧センサ１２と、筒内圧センサ１２の最も近くに位置する燃料噴霧範囲の外縁との間の間隔を、間隔ｄ２よりも広くすることが出来る。
【００１８】
従って、上記構成を採用しておけば、燃料噴射弁１１が気筒１０の上部中央に配置された筒内噴射式内燃機関において、筒内圧センサ１２の先端部に燃料噴霧が直撃する（筒内圧センサ１２の先端部が過度に高濃度の燃料噴霧に曝される）ことを抑制することできる。
【００１９】
《第２実施形態》
以下、図２を用いて、本発明の第２実施形態に係る筒内噴射式内燃機関の構成を説明する。尚、図２の（Ａ）は、本実施形態に係る筒内噴射式内燃機関の一気筒１０２における、気筒１０２の上方から見た燃料噴射弁１１２と筒内圧センサ１２との位置関係の説明図である。また、図２の（Ｂ）は、気筒１０２の概略縦断面図である。
【００２０】
本実施形態に係る筒内噴射式内燃機関は、図２に示した構成を有する気筒１０２を複数個備えた内燃機関（ガソリンエンジン）である。
【００２１】
図２の（Ａ）に示してあるように、気筒１０２は、２つの吸気弁２１と２つの排気弁２２とを備えている。気筒１０２の上部１０ａ（以下、気筒上部１０ａとも表記する）の中央部分には、燃料噴射弁１１２と点火プラグ２３とが配置されている。
【００２２】
燃料噴射弁１１２は、その先端部に６つの噴孔が設けられている燃料噴射弁である。燃料噴射弁１１２は、所定の姿勢で気筒上部１０ａに取り付けられており、燃料噴射弁１１２の各噴孔からは、図２の（Ａ）、（Ｂ）に示してあるような形で燃料が噴射される。すなわち、燃料噴射弁１１２の、図２の（Ａ）における下側に設けられている２つの噴孔（以下、センサ側噴孔と表記する）からは、上面視にて２つの吸気弁２１の中心線に対して２０度程度傾いた方向に、燃料が噴射される。また、燃料噴射弁１１２の他の４つの噴孔からは、燃料噴射弁１１２の第１噴孔以外の４つの噴孔からと同様に、燃料が噴射される。
【００２３】
気筒上部１０ａには、筒内圧を検知するための筒内圧センサ１１も取り付けられている。図２の（Ａ）に示してあるように、筒内圧センサ１１の取付位置は、筒内圧センサ１１の先端部が、気筒１０２の吸気弁２２側の側壁１０ｂと近接するように、且つ、上面視において、筒内圧センサ１１の先端部が、燃料噴射弁１１の各センサ側噴孔による燃料噴霧範囲と重複しないように定められている。
【００２４】
以上、説明したように、本実施形態に係る筒内噴射式内燃機関は、筒内圧センサ１２が、その略中央に燃料噴射弁１１２が設けられている気筒上部１０ａの、吸気弁２２側の側壁１０ａ近傍の部分であって、上面視にて燃料噴射弁１１２の複数の噴孔による燃料噴霧範囲のいずれとも重複しない部分に配置された構成を有している。
【００２５】
燃料噴射弁１１２の各噴孔からは、斜め下方向に燃料が噴射される。そのため、筒内圧センサ１２を、気筒上部１０ａの、吸気弁２２側の側壁１０ａ近傍に設けておけば（図２の（Ｂ）参照）、筒内圧センサ１２と、筒内圧センサ１２の最も近くに位置する燃料噴霧範囲（各センサ側噴孔の燃料噴霧範囲）の外縁との間の横方向から見た間隔ｄ２を広くすることが出来る。そして、筒内圧センサ１２を、気筒上部１０ａの、上面視にて燃料噴射弁１１２のいずれの噴孔による燃料噴霧範囲とも重複しない部分に配置しておけば、筒内圧センサ１２と、筒内圧センサ１２の最も近くに位置する燃料噴霧範囲の外縁との間の間隔を、間隔ｄ２よりも広くすることが出来る。
【００２６】
従って、上記構成を採用しておけば、燃料噴射弁１１２が気筒１０の上部中央に配置された筒内噴射式内燃機関にて、筒内圧センサ１２の先端部に燃料噴霧が直撃する（筒内圧センサ１２の先端部が過度に高濃度の燃料噴霧に曝される）ことを抑制すること出来る。
【００２７】
《変形形態》
上記した各実施形態に係る筒内噴射式内燃機関は、各種の変形を行えるものである。例えば、各実施形態に係る筒内噴射式内燃機関は、燃料噴射弁１１、１１２の各噴孔の燃料噴霧範囲等に基づき、筒内圧センサ１２の位置を定めたものであったが、筒内圧センサ１２の位置を定めてから、上記条件を満たすように、燃料噴射弁の構成（各噴孔の向き等）を定めるようしておいても良い。
【００２８】
各実施形態に係る筒内噴射式内燃機関を、２バルブの内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン）や、単気筒の内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン）に変形しても良い。また、各実施形態に係る筒内噴射式内燃機関を、上記したものとは燃料の噴出方向が異なる燃料噴射弁が用いられたものに変形しても良いことなどは、当然のことである。
【符号の説明】
【００２９】
１０、１０２  気筒
１０ａ  気筒の上部
１０ｂ  気筒の側壁
１１、１１２  燃料噴射弁
１２  筒内圧センサ
２１  吸気弁
２２  排気弁
２３  点火プラグ
【図１】
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【図２】
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