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公開番号2025019485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123118
出願日2023-07-28
発明の名称内燃機関の制御装置
出願人日立Astemo株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20250131BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】1気筒当たり1本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関において、筒内における混合気の均質度を向上させることができる、内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る内燃機関の制御装置は、その一態様において、吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域において、吸気バルブの開弁前に、吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が8以上10以下となるように、燃料噴射弁による燃料噴射を制御する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
１気筒当たり１本の吸気バルブと、
前記吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁と、
を備え、
前記吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域を有し、
前記制御装置は、
前記非バルブオーバーラップ運転領域において、前記吸気バルブの開弁前に、前記吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、前記燃料噴射弁による燃料噴射を制御する、
内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記下流吸気ポート領域は、前記吸気バルブの外周からシリンダボアに向かう吸気流速が生じる前記吸気バルブの開弁直後の期間において燃焼室内に吸引される混合気の総量に相当する体積を有する、
内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記下流吸気ポート領域の空燃比を、前記吸気バルブの前後における圧力差が大きいときほどリーンにする、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記下流吸気ポート領域の空燃比を、前記内燃機関の温度が低いときほどリーンにする、
内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される内燃機関は、シリンダヘッドと、シリンダと、燃焼室の吸気を行う吸気ポートと、燃焼室の排気を行う排気ポートと、燃焼室に燃料を直接噴射するインジェクタと、を備え、吸気ポートは、燃焼室にスワール流を形成し、インジェクタは、燃料噴射口をスワール流に対向させるように、シリンダ軸線に対して傾斜して延びている。
係る構成によって、燃焼室の内壁に燃料が付着することを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関が、１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える場合、吸気ポートに沿った吸気の流れ方向から遠い筒内周辺部への燃料供給が不十分となって、筒内における混合気の均質度が低下し、排気性状、燃費性能が悪化するという課題があった。
【０００５】
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関において、筒内における混合気の均質度を向上させることができる、内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、その一態様として、吸気バルブと排気バルブとが共に開弁するバルブオーバーラップが生じない状態で運転される非バルブオーバーラップ運転領域において、吸気バルブの開弁前に、吸気バルブの直前の下流吸気ポート領域における混合気の空燃比が８以上１０以下となるように、燃料噴射弁による燃料噴射を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、１気筒当たり１本の吸気バルブと、吸気バルブの上流の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関において、筒内における混合気の均質度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
ポート噴射式の２バルブ型内燃機関を示す模式図である。
燃料噴射弁と吸気バルブとの位置関係を示す断面図である。
吸気バルブのリフト量と吸気バルブ近傍での流速との相関を示す線図である。
期間Ａでの吸気流速の方向を示す図である。
期間Ｂでの吸気流速の方向を示す図である。
吸気ポートにおける領域分けを示す状態図である。
燃焼室内における吸気の流れを示す図である。
下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比と筒内均質度との相関を示す線図である。
バルブリフト量、下流吸気ポート領域ＶＡの空燃比、筒内付着量、及び、筒内均質度と、噴射終了タイミングとの相関を示す線図である。
吸気ポートと筒内との差圧と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を示す線図である。
水温（内燃機関の温度）と、下流吸気ポート領域ＶＡの設定空燃比との相関を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、自動車やモーターサイクルなどに搭載される内燃機関１の一態様を示す図であって、内燃機関１のシリンダをシリンダ軸線に沿う上方（シリンダヘッド側）から見たときの模式図である。
【００１０】
内燃機関１は、１気筒当たり１本の吸気バルブ２と、１気筒当たり１本の排気バルブ３と、吸気バルブ２の上流の吸気ポート４に燃料を噴射する燃料噴射弁５と、点火プラグ６とを備える。
つまり、内燃機関１は、２バルブ型の火花点火ガソリン機関であって、噴射方式としてポート噴射方式を採用する。
なお、内燃機関１は、単気筒機関、複数気筒機関のいずれであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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