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公開番号2025019584
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123264
出願日2023-07-28
発明の名称燃料供給装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F02M 21/02 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】水素を燃料とする内燃機関において燃料噴射弁が噴射すべき燃料流量が小さい場合であっても燃料を適切に供給することができる燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料供給装置100は、水素を燃料とし、複数の気筒2を有する4サイクル内燃機関1の燃料供給装置であって、上流側から下流側に向けて気筒数に対応するように分岐するインテークマニホールド50と、インテークマニホールド50の上流側の単管部5aと、インテークマニホールド50よりも下流側の吸気ポート部5bと、を有する吸気通路5と、吸気ポート部5bのそれぞれに設けられた複数の第1燃料噴射弁7と、を備える。第1燃料噴射弁7の最大噴射期間は、内燃機関1の吸気バルブ3aの開弁期間に応じた値であり、インテークマニホールド50には、第2燃料噴射弁9が設けられており、第2燃料噴射弁9の最小噴射量は、第1燃料噴射弁7の最小噴射量よりも小さい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素を燃料とし、複数の気筒を有する４サイクル内燃機関の燃料供給装置であって、
上流側から下流側に向けて気筒数に対応するように分岐する分岐部と、前記分岐部の上流側の単管部と、前記分岐部よりも下流側の吸気ポート部と、を有する吸気通路と、
前記吸気ポート部のそれぞれに設けられた複数の第１燃料噴射弁と、を備え、
前記第１燃料噴射弁の最大噴射期間は、前記内燃機関の吸気バルブの開弁期間に応じた値であり、
前記単管部又は前記分岐部には、第２燃料噴射弁が設けられており、
前記第２燃料噴射弁の最小噴射量は、前記第１燃料噴射弁の最小噴射量よりも小さい、燃料供給装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記分岐部は、上流側の上流吸気通路と下流側の２以上の下流吸気通路とを連通させると共に、前記上流吸気通路を流通する吸気を前記下流吸気通路のそれぞれに分配するように前記吸気を案内する案内部を有し、
前記第２燃料噴射弁は、前記上流吸気通路から前記案内部に向けて前記燃料を噴射するように前記分岐部に設けられている、請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記分岐部は、１本の吸気通路から２本の吸気通路に分岐する第１分岐部と、前記第１分岐部の下流側の２本の前記吸気通路から更に２本ずつの吸気通路にそれぞれ分岐する一対の第２分岐部と、を有し、
前記第２燃料噴射弁は、一対の前記第２分岐部のそれぞれに設けられている、請求項１又は２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第１燃料噴射弁及び前記第２燃料噴射弁を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
所定の低流量条件が満たされる場合に前記第２燃料噴射弁から前記燃料を噴射させ、
前記低流量条件が満たされない場合に複数の前記第１燃料噴射弁の間の噴射量バラツキの学習を行う、請求項１又は２に記載の燃料供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、吸気ポートに燃料噴射弁が設けられ、燃料が吸気ポート内に噴射されるポート噴射式の内燃機関が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－０５８４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、水素を燃料とする内燃機関が検討されている。水素の体積当たりの熱量を考慮すると、例えば互いに等しい熱量を発生させるために、他の気体燃料よりも噴射すべき気体の体積を大きくする必要がある。しかしながら、一般的に、燃料噴射弁の最大流量を大きくすると、燃料噴射弁の最小噴射期間に対応する最小噴射量も最大流量につられて増加する傾向がある。そのため、例えばアイドリング等の燃料流量が小さい場合、燃料噴射弁の最小噴射量が大きすぎて燃料を適切に供給できなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、水素を燃料とする内燃機関において燃料噴射弁が噴射すべき燃料流量が小さい場合であっても燃料を適切に供給することができる燃料供給装置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】
【０００６】
本発明の一態様に係る燃料供給装置は、水素を燃料とし、複数の気筒を有する４サイクル内燃機関の燃料供給装置であって、上流側から下流側に向けて気筒数に対応するように分岐する分岐部と、分岐部の上流側の単管部と、分岐部よりも下流側の吸気ポート部と、を有する吸気通路と、吸気ポート部のそれぞれに設けられた複数の第１燃料噴射弁と、を備え、第１燃料噴射弁の最大噴射期間は、内燃機関の吸気バルブの開弁期間に応じた値であり、単管部又は分岐部には、第２燃料噴射弁が設けられており、第２燃料噴射弁の最小噴射量は、第１燃料噴射弁の最小噴射量よりも小さい。
【０００７】
本発明の一態様に係る燃料供給装置では、例えばアイドリング等の内燃機関に供給すべき燃料の流量が小さい場合において第２燃料噴射弁を用いることで、第１燃料噴射弁の最小噴射量よりも小さい流量の燃料を供給することができる。したがって、本発明の一態様に係る燃料供給装置によれば、水素を燃料とする内燃機関において燃料噴射弁が噴射すべき燃料流量が小さい場合であっても燃料を適切に供給することができる。
【０００８】
一実施形態において、分岐部は、上流側の上流吸気通路と下流側の２以上の下流吸気通路とを連通させると共に、上流吸気通路を流通する吸気を下流吸気通路のそれぞれに分配するように吸気を案内する案内部を有し、第２燃料噴射弁は、上流吸気通路から案内部に向けて燃料を噴射するように分岐部に設けられていてもよい。この場合、第２燃料噴射弁から噴射された燃料が案内部でより確実に案内され、複数の気筒に適切に分配されやすくなる。
【０００９】
一実施形態において、分岐部は、１本の吸気通路から２本の吸気通路に分岐する第１分岐部と、第１分岐部の下流側の２本の吸気通路から更に２本ずつの吸気通路にそれぞれ分岐する一対の第２分岐部と、を有し、第２燃料噴射弁は、一対の第２分岐部のそれぞれに設けられていてもよい。この場合、第２燃料噴射弁を第１分岐部に設ける場合と比べて、第２燃料噴射弁から噴射された燃料が気筒内に早く到達するため、内燃機関の応答性の改善を図ることができる。
【００１０】
一実施形態において、燃料供給装置は、第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁を制御する制御部を更に備え、制御部は、所定の低流量条件が満たされる場合に第２燃料噴射弁から燃料を噴射させ、低流量条件が満たされない場合に複数の第１燃料噴射弁の間の噴射量バラツキの学習を行ってもよい。この場合、第１燃料噴射弁及び第２燃料噴射弁を備える内燃機関において、気筒間バラツキを適切に学習することができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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