エンジンの燃料噴射装置
【課題】噴射燃料の気化促進を図ることができ、ポート壁面への噴射燃料の付着を抑制することができるエンジンの燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】燃焼室Ｂに接続され、燃焼室Ｂに近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部１１Ｗを有する吸気ポート１１Ａと、吸気ポート１１Ａと燃焼室Ｂとを連通する吸気口１１ａを開閉する吸気バルブ１４Ａと、吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外周側部分の上流側の壁面に装備されるインジェクタ１８Ａとを備え、吸気バルブ１４Ａの開放期間に噴射燃料が前記吸気口に達するようにインジェクタ１８Ａによる燃料噴射を行なうエンジン１０において、インジェクタ１８Ａは、噴射燃料の一部が湾曲部１１Ｗの内周側１１Ｗｉの壁面に当たるように燃料噴射範囲αが設定される。
【解決手段】燃焼室Ｂに接続され、燃焼室Ｂに近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部１１Ｗを有する吸気ポート１１Ａと、吸気ポート１１Ａと燃焼室Ｂとを連通する吸気口１１ａを開閉する吸気バルブ１４Ａと、吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外周側部分の上流側の壁面に装備されるインジェクタ１８Ａとを備え、吸気バルブ１４Ａの開放期間に噴射燃料が前記吸気口に達するようにインジェクタ１８Ａによる燃料噴射を行なうエンジン１０において、インジェクタ１８Ａは、噴射燃料の一部が湾曲部１１Ｗの内周側１１Ｗｉの壁面に当たるように燃料噴射範囲αが設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車（以下、車両とも言う）に搭載されるエンジンには、排気行程中に燃料噴射を行ない、噴射燃料を吸気行程で気筒内へ流入させるＰＦＩ（ポートフューエルインジェクション）エンジンが知られている。
このＰＦＩエンジンは、噴射燃料の気化促進期間を確保することができる一方で、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着してしまうという課題があった。このようなポート壁面への噴射燃料の付着を低減するために、吸気行程中に燃料が筒内に直入するように燃料噴射を行なうエンジンが開発されている。
【０００３】
上記エンジンでは、エンジン回転数によっても左右されるが主に吸気行程中にポート内に燃料噴射を行なう。これにより、噴射された燃料は、ポート内に滞留することなく気筒内へ直接流入するため、ポート壁面への噴射燃料の付着を低減することができる。
このエンジンにおいて、燃料噴射形状を広げると、噴射燃料の気化を促進させることができるが、燃料噴射形状を広げすぎると、噴射燃料がポート壁面に付着してしまう。このため、エンジンにおける燃料噴射形状にかかる種々の技術が開発されている。例えば、特許文献１及び２には、１気筒あたり２本の吸気ポートが接続され、それぞれの吸気ポートに１つのインジェクタが装備されたものにおける、エンジンの燃料噴射形状に関する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、燃料噴射の中心を閉弁時の吸気バルブの中心にあわせ、燃料の噴射領域がポート壁面からほぼ均等に離れるように燃料噴射方向及び燃料噴射形状を設定するものが開示されている。これにより、噴射燃料が吸気流速の増減によって移動されても、燃料の噴射領域がポート壁面からほぼ均等に離れているため、噴射燃料のポート壁面への付着を抑制することができる。
【０００５】
特許文献２には、主噴射及び副噴射の燃料噴射を同時に行ない、主噴射は吸気バルブの笠部に指向し、副噴射の噴射角は主噴射のそれよりも広げられ、主噴射の噴射領域の外周に隣接して副噴射の噴射領域が形成される技術が開示されている。この副噴射による噴射燃料は、吸気バルブ近傍であって各吸気ポートを隔てる隔壁の反対側のポート壁面に当たるように設定される。これにより、主噴射による噴射燃料は、吸気バルブの笠部に当たったときの衝撃と笠部の熱によって気化が促進され、副噴射による噴射燃料は、吸気バルブ近傍で比較的温度の高いポート壁面に当たるため、気化促進を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４１４３５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５３５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、燃料の噴射領域がポート壁面からほぼ均等に離れるように燃料噴射を行なうため、燃料噴射角を大きくすることができない。すなわち、特許文献１の技術では、広がりの大きな燃料噴射形状の燃料噴射を行なうことが困難であるため、噴射燃料の気化促進や微粒化促進を図ることができない虞がある。
また、特許文献２の技術では、ポート壁面に付着した噴射燃料が、噴射された吸気行程中に気化せずに次の燃焼サイクルに持ち越されてしまう虞がある。噴射燃料が次の燃焼サイクルに持ち越されると、吹き抜けＨＣが発生したり、吸気流量及び噴射燃料量に基づく空燃費の最適化が困難になる。また、ポート壁面に付着した燃料が気化すると、付着燃料の気化潜熱によって空気よりも比熱の大きいポート壁が冷却され、充填効率が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、噴射燃料の気化促進を図ることができ、ポート壁面への噴射燃料の付着を抑制することができるエンジンの燃料噴射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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のエンジンの燃料噴射装置は、燃焼室に接続され、燃焼室に近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部を有する吸気ポートと、前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通する吸気口を開閉する吸気バルブと、前記吸気ポートの前記湾曲部の外周側部分の上流側の壁面に装備されるインジェクタとを備え、前記吸気バルブの開放期間中に噴射燃料が前記吸気口に達するように前記インジェクタによる燃料噴射を行なうエンジンにおいて、前記インジェクタは、噴射燃料の一部が前記湾曲部の内周側の壁面に当たるように燃料噴射範囲が設定されていることを特徴としている。
【００１０】
また、前記インジェクタの前記燃料噴射範囲は、噴射燃料の一部が前記湾曲部の外周側の壁面には当たらないように設定されていることが好ましい。
また、前記インジェクタの燃料噴射中心が前記吸気バルブの最大リフト時における吸気弁底面部の中心点に向くように設定され、前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との間を結ぶ線上を通るように設定されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との中点（中間点）を通るように設定されていることが好ましい。
また、前記インジェクタから噴射される燃料噴射圧力（燃圧）を調整する燃料圧力調整手段と、エンジン回転数が高いほど前記燃料噴射圧力が高くなるように前記燃料圧力調整手段を制御する制御手段とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエンジンの燃料噴射装置によれば、インジェクタは、吸気ポートの湾曲部の外周側部分の上流側の壁面に装備され、噴射燃料の一部が湾曲部の内周側の壁面に当たるように燃料噴射範囲が設定されているので、インジェクタの燃料噴射角を大きく設定することができ、広がりの大きな燃料噴射形状を実施しうる。これにより、噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００１３】
また、インジェクタによる燃料噴射は、吸気バルブの開放期間中、即ち、吸気行程に噴射燃料が吸気口に達するように行なわれるため、噴射燃料はこの吸気流の影響を受ける。吸気行程では、吸気ポート内を吸気が燃焼室へ向かって流通し、この際、吸気流は、湾曲部において湾曲部の外側に偏倚する。したがって、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は、湾曲部の内周側から遠ざかるように吸気流に流される。このため、湾曲部の内周側を含む吸気ポートの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
【００１４】
また、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は、単に吸気ポートに沿って燃焼室に向かうのではなく、吸気流と共に湾曲部の内周側から外周側に偏倚しながら燃焼室に向かう。このため、噴射燃料が燃焼室に進入するまでの経路長が増大し、この点からも噴射燃料の気化促進を図ることができる。さらに、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は、吸気流の流れに対して比較的大きな角度を取ることになり、これによっても噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００１５】
また、インジェクタの燃料噴射範囲が、噴射燃料の一部が湾曲部の外周側の壁面には当たらないように設定されていると、吸気ポートの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
また、燃料噴射範囲の湾曲部の外周側壁面の側の境界が、吸気バルブの最大リフト時における吸気バルブのバルブフェーズ部と、吸気口のバルブシート部との間を結ぶ線上を通るように設定されると、噴射燃料が湾曲部の外周側壁面から所定の距離だけ離れるようになるため、吸気ポートの壁面への付着を抑制することができる。さらに、燃料噴射範囲の湾曲部の外周側壁面の側の境界が、吸気バルブの最大リフト時における吸気バルブのバルブフェーズ部と、吸気口のバルブシート部との中点を通るように設定されると、噴射燃料が吸気流に流されても吸気ポートの壁面への付着を抑制することができる。
【００１６】
また、エンジン回転数が高いほど燃料噴射圧力（燃圧）が高くなるように燃料圧力調整手段を制御すると、即ち、吸気流速が高くなるエンジン回転数が高い場合に高燃圧で燃料噴射を行なうと、噴射燃料は高い貫徹力を有するため、速度の高い吸気流であっても噴射燃料が吸気流に過度に流されることがない。これにより、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は適度に流され、また、湾曲部の外周側の壁面に当たらないように噴射された燃料は過度に流されることがなく、エンジン回転数に依らず、吸気ポートの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジンの燃料噴射装置の全体構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるエンジンの各気筒の吸気ポート及び排気ポートを示す気筒上部の模式的な上面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるエンジンの各気筒の吸気ポート及び燃料噴射範囲を説明する図であって、吸気バルブが最大リフト時の状態を示す。
【図４】図３の拡大図であって、燃料噴射範囲の一側を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態にかかるエンジンの燃料噴射装置を示すものであって、図１はその全体構成を説明する図、図２はその吸気ポート及び排気ポートを示す上面図、図３はその吸気ポート及び燃料噴射範囲を説明する図、図４は図３の拡大図である。
【００１９】
〔エンジンの主要構成〕
まず、本実施形態にかかるエンジンの燃料噴射装置が適用されるエンジン及びその周辺構成を説明する。
本実施形態にかかるエンジン１０は、マルチバルブ式の多気筒エンジンである。図１には、多気筒のエンジン１０に設けられた複数のシリンダ１９のうちの一つを縦断面にて示す。
図１に示すように、エンジン１０のシリンダブロック１０Ｂには、シリンダ１９が図面と直交する方向に複数並んで形成され、各シリンダ１９には、シリンダ１９内を往復摺動するピストン１６が装備され、このピストン１６は、コネクティングロッド１６ａを介してクランクシャフト１７に接続される。このピストン１６は、その頂面にバルブリセス１６ａを有する。
【００２０】
このシリンダ１９の燃焼室Ｂの上部は、シリンダ１９に対向するシリンダヘッド１０Ｈの下面を凹設されることにより形成されるが、本実施形態では、燃焼室Ｂは、上部が三角屋根状をなすペントルーフ型に形成されている。三角屋根の一方の斜面には一対の吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ（第１の吸気ポート１１Ａ，第２の吸気ポート１１Ｂ）が接続され、他方の斜面には一対の排気ポート１２Ａ，１２Ｂ（第１の排気ポート１２Ａ，第２の排気ポート１２Ｂ）が接続される。
【００２１】
三角屋根の頂部の中央部には、点火プラグ１３がその先端を燃焼室Ｂ側に突出させた状態で設けられる。
それぞれの吸気ポート１１Ａ，１１Ｂには吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂ（第１の吸気バルブ１４Ａ，第２の吸気バルブ１４Ｂ）が設けられ、吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂの往復駆動により、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの燃焼室Ｂに臨む箇所（吸気口）１１ａ，１１ｂ（第１の吸気口１１ａ，第２の吸気口１１ｂ）において開閉動作して吸気口１１ａ，１１ｂが開閉され、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽される。
【００２２】
同様に、それぞれの排気ポート１２Ａ，１２Ｂには排気バルブ１５Ａ，１５Ｂ（第１の排気バルブ１５Ａ，第２の排気バルブ１５Ｂ）が設けられ、排気バルブ１５Ａ，１５Ｂの往復駆動により、排気ポート１２Ａ，１２Ｂの燃焼室Ｂに臨む箇所（排気口）１２ａ，１２ｂ（第１の排気口１２ａ，第２の排気口１２ｂ）において開閉動作して、排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽される。
【００２３】
〔吸排気系の構成〕
第１の吸気バルブ１４Ａ及び第２の吸気バルブ１４Ｂは、これらの下端に笠部１４ａ，１４ｂが形成されたポペット弁であり、これらの各笠部１４ａ，１４ｂが第１の吸気口１１ａ又は第２の吸気口１１ｂを開閉する。同様に、第１の排気バルブ１５Ａ及び第２の排気バルブ１５Ｂも、その下端に笠部１５ａ，１５ｂが形成されたポペット弁であり、これらの各笠部１５ａ，１５ｂが第１の排気口１２ａ又は第２の排気口１２ｂを開閉する。
【００２４】
第１の吸気バルブ１４Ａ及び第２の吸気バルブ１４Ｂの各上端部はそれぞれロッカアーム３５の一端に当接され、第１の排気バルブ１５Ａ及び第２の排気バルブ１５Ｂの各上端部はそれぞれロッカアーム３７の一端に当接される。ロッカアーム３５，３７はロッカシャフトに軸支された揺動部材であり、それぞれのロッカアーム３５，３７の揺動により吸気バルブ１４及び排気バルブ１５が往復駆動される。これらの往復駆動により各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽され、各排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽される。また、ロッカアーム３５，３７の他端には、カムシャフトに軸支されたカム３６，３８が設けられる。これにより、ロッカアーム３５，３７の揺動パターンはカム３６，３８の形状（カムプロファイル）に応じたものとなる。なお、本実施形態では、カム３６，３８は同じ形状のものが用いられ、両吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂの開閉タイミングが同期される。
【００２５】
図２に示すように、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂを有する吸気ポート部１１は、上流のインテークマニホールド２０（図１参照、以下、インマニという）と連通接続された単一の吸気ポート上流部１１Ｃと、この一本の吸気ポート上流部１１Ｃから分岐してそれぞれシリンダ１９の燃焼室Ｂに臨む箇所まで延在する第１の吸気ポート１１Ａと第２の吸気ポート１１Ｂとから構成される。ここでは、第１の吸気ポート１１Ａと第２の吸気ポート１１Ｂとは互いに対称に形成される。
【００２６】
第１の吸気ポート１１Ａは、その吸気流の下流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第１の吸気口１１ａを有し、第１の吸気ポート１１Ａ内の空気はこの第１の吸気口１１ａを介して燃焼室Ｂに供給される。同様に、第２の吸気ポート１１Ｂは、その吸気流の下流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第２の吸気口１１ｂを有し、第２の吸気ポート１１Ｂ内の空気はこの第２の吸気口１１ｂを介して燃焼室Ｂに供給される。これらの吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの吸気口１１ａ，１１ｂは、燃焼室Ｂの上部に形成された三角屋根の一方の斜面に形成される。また、これらの吸気口１１ａ，１１ｂは、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂと燃焼室Ｂとを連通する。
【００２７】
図１，図３に示すように、第１の吸気ポート１１Ａは、その上流側では鉛直方向に沿うシリンダ軸心線の方向に対して大きく傾斜しているが、その下流側には、燃焼室Ｂに近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部１１Ｗを有している。したがって、第１の吸気ポート１１Ａ内の鉛直方向における吸気流は、この湾曲部１１Ｗにおいて、慣性作用により外側（外周側）１１Ｗｏに接近し内側（内周側）１１Ｗｉから遠ざかるように偏倚しながら流通する。
【００２８】
なお、第１の吸気ポート１１Ａの形状の水平方向成分は、その上流から下流に亘って、吸気流の流通方向の水平方向成分に沿って形成されている。したがって、第１吸気ポート１１Ａ内の水平方向における吸気流は、偏倚することなく流通する。
同様に、第２の吸気ポート１１Ｂは、その下流側に、燃焼室Ｂに近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部１１Ｗを有している。したがって、第２の吸気ポート１１Ｂ内の吸気流も、この湾曲部１１Ｗにおいて、慣性作用により外側１１Ｗｏに接近し湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉから遠ざかるように偏倚しながら流通する。また、第２の吸気ポート１１Ｂの形状の水平方向成分は、その上流から下流に亘って、吸気流の流通方向の水平方向成分に沿って形成されている。したがって、第２吸気ポート１１Ｂ内の水平方向における吸気流は、偏倚することなく流通する。
【００２９】
第１の吸気ポート１１Ａには第１の吸気バルブ１４Ａが設けられ、第２の吸気ポート１１Ｂには第２の吸気バルブ１４Ｂが設けられる。第１の吸気バルブ１４Ａ及び第２の吸気バルブ１４Ｂは、その下端に笠部１４ａ，１４ｂが形成されたポペット弁であり、その笠部１４ａ，１４ｂが第１の吸気口１１ａ，第２の吸気口１１ｂを開閉する。
つまり、第１の吸気口１１ａにおいて、第１の吸気バルブ１４Ａの下端に形成された笠部１４ａが接触することで、第１の吸気ポート１１Ａと燃焼室Ｂとの連通を遮断し、笠部１４ａが離隔することで、第１の吸気ポート１１Ａと燃焼室Ｂとを連通する。同様に、第２の吸気口１１ｂにおいて、第２の吸気バルブ１４Ｂの下端に形成された笠部１４ｂが接触することで、第２の吸気ポート１１Ｂと燃焼室Ｂとの連通を遮断し、笠部１４ｂが離隔することで、第２の吸気ポート１１Ｂと燃焼室Ｂとを連通する。
【００３０】
図３に示すように、第１の吸気バルブ１４Ａは、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏの一部に設けられた凹部から、そのバルブステムが摺動自在に延出する。同様に、第２の吸気バルブ１４Ｂのバルブステムも、第２の吸気ポート１１Ｂの湾曲部Ｗの外側１１Ｗｏの一部に設けられた凹部から摺動自在に延出する。なお、図３の二点鎖線は、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部外側１１Ｗｏ（又は吸気ポート１１Ａ上側）を区画する線を示す。
【００３１】
また、第１の吸気口１１ａには、第１のバルブシート部１１ａＳが設けられる。同様に、第２の吸気口１１ｂには、第２のバルブシート部１１ｂＳが設けられる。すなわち、第１のバルブシート部１１ａＳにより囲繞される開口が第１の吸気口１１ａであり、第２のバルブシート部１１ａＳにより囲繞される開口が第２の吸気口１１ｂである。これらのバルブシート部１１ａＳ，１１ｂＳは、例えば焼結合金等の耐摩耗性の高い材料が用いられる。
【００３２】
第１の吸気バルブ１４Ａの笠部１４ａには、第１の吸気口１１ａに装備された第１のバルブシート１１ａＳと接触する第１のバルブフェーズ部１４ＡＰが設けられる。同様に、第２の吸気バルブ１４Ｂの笠部１４ｂには、第２の吸気口１１ｂに装備された第１のバルブシート１１ｂＳと接触する第２のバルブフェーズ部１４ＢＰが設けられる。これらのバルブフェーズ部１４ＡＰ，１４ＢＰは、耐摩耗性に優れた合金により形成される。
【００３３】
第１の吸気ポート１１Ａには、第１のインジェクタ１８Ａが設けられ、第２の吸気ポート１１Ｂには、第２のインジェクタ１８Ｂが設けられる。つまり、本実施形態のエンジン１０は、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ毎にインジェクタ１８Ａ，１８Ｂが設けられるエンジン（マルチポート噴射式エンジンともいう）である。
第１のインジェクタ１８Ａは、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏ部分の上流側の壁面に設けられた凹部の壁面から、そのノズルが突出するように設けられ、同様に、第２のインジェクタ１８Ｂは、そのノズルが第２の吸気ポート１１Ｂの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏ部分の上流側に設けられた凹部の壁面から突出するように設けられる。
【００３４】
また、第１のインジェクタ１８Ａは、その鉛直方向における燃料噴射方向の中心軸が、第１の吸気ポート１１Ａ内を流通する吸気の流通方向に対して角度を有するように設けられる。同様に、第２のインジェクタ１８Ｂは、その鉛直方向における燃料噴射方向の中心軸が、第２の吸気ポート１１Ｂ内を流通する吸気の流通方向に対して角度を有するように設けられる。
【００３５】
ここでは、これらの第１の吸気バルブ１４Ａと第２の吸気バルブ１４Ｂとも互いに対称に配置され、また、第１のインジェクタ１８Ａと第２のインジェクタ１８Ｂとも互いに対称に配置される。
図１に示すように、これらの両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂには、燃料タンクから一部を図示するデリバリーパイプ２９を流通して燃料が供給される。このデリバリーパイプ２９には、インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射圧力（以下、燃圧ともいう）を調整するプレッシャレギュレータ２６が介装される。このプレッシャレギュレータ２６は、車両ＥＣＵ５に接続され、燃圧の調整を制御される。
【００３６】
両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂは、プレッシャレギュレータ２６により燃圧を小さく調整されると、高い微粒化性能及び低い貫徹力の燃料噴射を実施し、プレッシャレギュレータ２６により燃圧を高く調整されると、吸気流に流されにくい燃料噴射を実施する。
また、各インジェクタ１８Ａ，１８Ｂを駆動するインジェクタドライバ（燃料圧力調整手段）１８Ｄがそれぞれ装備され、このインジェクタドライバ１８Ｄも、車両ＥＣＵ５に接続され作動を制御される。
【００３７】
また、排気ポート１２Ａ，１２Ｂを有する排気ポート部１２は、それぞれシリンダ１９の燃焼室Ｂに臨む箇所から下流側に延在する第１の排気ポート１２Ａと第２の排気ポート１２Ｂと、これらの第１の排気ポート１２Ａ及び第２の排気ポート１２Ｂが一本に合流して下流のエキゾーストマニホールド３０（図１参照、以下、エキマニという）に連通接続された排気ポート下流部１２Ｃとから構成される。ここでは、第１の排気ポート１２Ａと第２の排気ポート１２Ｂとは互いに対称に形成される。
【００３８】
第１の排気ポート１２Ａは、その排気流の上流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第１の排気口１２ａを有し、第１の排気ポート１２Ａにはこの第１の排気口１２ａを介して燃焼室Ｂから排気が排出される。同様に、第２の排気ポート１２Ｂは、その排気流の上流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第２の排気口１２ｂを有し、第２の排気ポート１２Ｂにはこの第２の排気口１２ｂを介して燃焼室Ｂから排気が排出される。これらの排気ポート１２Ａ，１２Ｂの排気口１２ａ，１２ｂは、燃焼室Ｂの上部に形成された三角屋根の他方の斜面に形成される。
【００３９】
図２に示すように、第１の排気口１２ａは第１の吸気口１１ａに対向して設けられ、第２の排気口１２ｂは第２の吸気口１１ｂに対向して設けられる。ここでいう「対向」とは、シリンダ１９の稜線に相当する一点鎖線Ｘを挟んで互いに向かい合うことを意味する。
第１の排気ポート１２Ａには第１の排気バルブ１５Ａが設けられ、第２の排気ポート１２Ｂには第２の排気バルブ１５Ｂが設けられる。第１の排気バルブ１５Ａ及び第２の排気バルブ１５Ｂは、これらの下端に笠部１５ａ，１５ｂが形成されたポペット弁であり、これらの笠部１５ａ，１５ｂが第１の排気口１２ａ又は第２の排気口１２ｂを開閉する。
【００４０】
各排気口１２ａ，１２ｂと各排気バルブ１５Ａ，１５Ｂの下端に形成された笠部１５ａ，１５ｂとが接触することで、各排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとの連通を遮断し、各排気口１２ａ，１２ｂと各排気バルブ１５Ａ，１５Ｂの下端に形成された笠部１５ａ，１５ｂとが離隔することで、各排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとを連通する。
ここでは、これらの第１の排気バルブ１５Ａと第２の排気バルブ１５Ｂとも互いに対称に配置される。
【００４１】
噴射される燃料の範囲（燃料噴射範囲α）は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂのノズル形状，配設箇所及び燃圧によって異なる。以下、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料の範囲の水平方向及び鉛直方向の燃料噴射範囲αを説明する。なお、ここでは、後述する基準の燃圧により噴射された燃料の燃料噴射範囲αについて説明する。
図２に上面視で示すように、第１のインジェクタ１８Ａによる水平方向における燃料噴射範囲αは、下流に向けて広がりをもっている。この燃料噴射範囲αは、第１のインジェクタ１８Ａを起点に第１の吸気ポート１１Ａの壁面に当たらない範囲に最大限の水平方向の広がりを持つように設定される。つまり、第１のインジェクタ１８Ａによる水平方向の燃料噴射範囲αは、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂを隔てる隔壁側（単に隔壁側ともいう）と第１の吸気ポート１１Ａ内でこの隔壁側に対向する壁面側（単に壁面側ともいう）との間に、第１のインジェクタ１８Ａを起点に最大限の広がりを有する扇状の領域に設定される。この最大限の広がりを有する扇状の領域とは、図２に示す上面視の燃料噴射範囲αの境界、つまり燃料噴射範囲αを規定する隔壁側の境界線及び壁面側の境界線が、第１の吸気ポート１１Ａ内で隔壁側及び壁面側に接することなく可能な限り近接する領域をいう。
【００４２】
また、第１のインジェクタ１８Ａの水平方向における燃料噴射方向の中心軸は、第１の吸気ポート１１Ａ内を流通する吸気流の流通方向に沿って配置される。このため、第１のインジェクタ１８Ａにより噴射された燃料は、水平方向には第１の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することなく流通する吸気流に乗って、第１の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に水平方向には偏倚することなく移動する。
【００４３】
第２のインジェクタ１８Ｂによる水平方向における燃料噴射範囲αは、第１のインジェクタ１８Ａによる燃料噴射範囲αと対称で同様に設定され、第２のインジェクタ１８Ｂを起点に第２の吸気ポート１１Ｂの壁面に当たらない範囲に最大限の水平方向の広がりを持つように設定される。つまり、第２のインジェクタ１８Ｂによる水平方向の燃料噴射範囲αは、隔壁側と第２の吸気ポート１１Ｂ内でこの隔壁側に対向する側の壁面側との間に、第２のインジェクタ１８Ｂを起点に最大限の広がりを有する扇状の領域に設定される。
【００４４】
また、第２のインジェクタ１８Ｂの水平方向における燃料噴射方向の中心軸は、第２の吸気ポート１１Ｂ内を流通する吸気流の流通方向に沿って配置される。このため、第２のインジェクタ１８Ｂにより噴射された燃料も、水平方向には第１の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することなく流通する吸気流に乗って、第２の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することなく移動する。
【００４５】
次に、図３を用いて、鉛直方向における燃料噴射範囲αを説明する。図３には、吸気バルブ１４の最大リフト時の状態を示す。
図３に一点鎖線で示すように、上流側の第１の吸気ポート１１Ａは、その中心軸が吸気の流通方向に沿っており、鉛直方向に沿うシリンダ軸心線の方向に対して大きく傾斜している。
【００４６】
図３に側面視で示すように、第１のインジェクタ１８Ａによる鉛直方向における燃料噴射範囲αは、下流に向けて広がりをもった範囲に設定される。この燃料噴射範囲αの中心軸は、吸気の流通方向に対して角度を有するように設定される。ここでは、この中心軸線ＣＬは、最大リフト時における第１の吸気バルブ１４Ａの笠部１４ａの底面（燃焼室側を向く面）の中心Ｐ４を通るように設定される。すなわち、第１のインジェクタ１８Ａの燃料噴射範囲αの中心軸線ＣＬは、第１のインジェクタ１８Ａを起点にこれと最大リフト時における第１の吸気バルブ１４Ａの笠部１４ａの底面の中心Ｐ４を結ぶ直線で規定される。
【００４７】
燃料噴射範囲αは、第１のインジェクタ１８Ａを起点にし、第１の吸気ポート１１Ａの内側の壁面に当たるように、且つ、第１の吸気ポート１１Ａの外側の壁面に当たらないように設定される。つまり、第１のインジェクタ１８Ａによる鉛直方向の燃料噴射範囲αは、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの内側Ｗｉの壁面に当たり、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外側Ｗｏの壁面に当たらないように、第１のインジェクタ１８Ａを起点に広がりを有する扇状の領域に設定される。
【００４８】
湾曲部１１Ｗの外側Ｗｏの壁面に当たらないように設定される燃料噴射範囲αの一側について、図４を用いて説明する。図４は、図３中の第１の吸気口１１ａ近傍の拡大図である。
図４には、第１の吸気ポート１１Ａの壁面と第１のバルブシート部１１ａＳとが接するエッジ部の湾曲部外側に相当する点Ｐ１と、バルブ閉鎖時にこの点Ｐ１と接する第１の吸気バルブ１４Ａのバルブフェーズ部１４ＡＰの点Ｐ２と、これらの点Ｐ１と点Ｐ２との中点である点Ｐ３（即ち、点Ｐ１と点Ｐ２とを結ぶ直線上で且つ点Ｐ１とも点Ｐ２とも等距離にある点Ｐ３）とを示す。
【００４９】
ここでは、燃料噴射範囲αは、その一側（湾曲部外側１１Ｗｏ、即ち、ポート１１Ａ内壁の上側）の境界線αｏが点Ｐ３を通るように設定される。すなわち、燃料噴射範囲αの境界線α０は、第１のインジェクタ１８Ａを起点にこれと点Ｐ３とを結ぶ直線で規定される。したがって、境界線α０は第１の吸気ポート１１Ａの外側の壁面に対して接することが無く、燃料噴射範囲αは、第１の吸気ポート１１Ａの外側の壁面に対して所定の距離だけ離れるように設定される。
【００５０】
また、燃料噴射範囲αの他側の境界線αｉは、図３に示すように、第１のインジェクタ１８Ａの鉛直方向における燃料噴射方向の中心軸線ＣＬに対して一側の境界線αｏと線対称な直線で規定され、且つ、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面と交差するように規定される。
したがって、第１のインジェクタ１８Ａの鉛直方向における燃料噴射範囲αは、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉ及び外側１１Ｗｏの何れにも当たらないように設定される仮想の燃料噴射範囲に対して、湾曲部１１Ｗの内側方向にのみ広げた領域として設定されたものといえる。
【００５１】
また、第２のインジェクタ１８Ｂの鉛直方向における燃料噴射範囲αも、第１のインジェクタ１８Ａの鉛直方向における燃料噴射範囲αと同様に設定される。
図１に示すように、吸気ポート部１１の吸気流の上流側には、インマニ２０が接続される。このインマニ２０の上流部には、吸気ポート部１１へ流れる吸気を一時的に溜めるためのサージタンク２１が設けられる。サージタンク２１よりも下流側のインマニ２０は、各シリンダ１９に向かって分岐するように形成され、その分岐点にサージタンク２１は位置する。サージタンク２１は、各シリンダ１９で発生する吸気脈動や吸気干渉を緩和するように機能する。
【００５２】
インマニ２０の上流端には、スロットルボディ２３が接続される。スロットルボディ２３の内部にはスロットルアクチュエータ２３ａを備えた電子制御式のスロットルバルブ２４が内蔵され、インマニ２０側へと流れる吸気の量が、スロットルバルブ２４の開度（スロットル開度）に応じて調節される。
スロットルボディ２３のさらに上流側には、吸気通路２５が接続され、この吸気通路２５の上流側にはエアフィルタ２８が介装される。さらに、吸気通路２５には、吸気通路２５内を通過する吸気量を計測するエアフローセンサ２７が設けられている。このエアフローセンサ２７により検出された吸気量の情報は車両ＥＣＵ５に伝達される。
【００５３】
これにより、エアフィルタ２８で濾過集塵された吸気が、吸気通路２５，インマニ２０及び吸気ポート部１１を介して燃焼室Ｂに供給される。
一方、排気ポート部１２よりも排気流の下流側には、エキマニ３０，排気触媒３２及び排気通路３９が設けられる。エキマニ３０は、各シリンダ１９から合流するように形成され、その下流側で排気通路３９と接続される。この排気通路３９には、排気触媒３２が介装される。
【００５４】
排気触媒３２は、排気中に含まれるＨＣ（炭化水素）や一酸化炭素，窒素酸化物等を無害化する機能を持ち、例えば酸化触媒や三元触媒である。エンジン１０の燃焼室Ｂから排出された排気中のＨＣは排気触媒３２により酸化除去される。
クランクシャフト１７には、その回転角θＣＲを検出するクランク角センサ（エンジン回転数検出手段）３３が設けられる。回転角θＣＲの単位時間あたりの変化量はエンジン１０の回転数Ｎｅに比例する。したがって、クランク角センサ３３はエンジン１０の回転数Ｎｅを検出する機能を有するものといえる。ここで検出されたクランク角θＣＲの情報は車両ＥＣＵ５に伝達される。クランク角センサ３３により検出された回転角θＣＲに基づいて、車両ＥＣＵ５はエンジン回転数Ｎｅを演算する。
車両には、アクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度θＡＣを検出するアクセルポジションセンサ３４が設けられる。このアクセルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度θＡＣの情報は、車両ＥＣＵ５に伝達される。
【００５５】
〔制御系の構成〕
車両ＥＣＵ５は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力回路等からなる電子制御装置であって、スロットルボディ２３やプレッシャレギュレータ２６等の電子制御装置やエアフローセンサ２７及びクランク角センサ３３等の各種センサと接続される。各種センサと接続された車両ＥＣＵ５は、スロットルボディ２３内部のスロットルバルブ２４の開度（スロットル開度），エアフローセンサ２７により検出された吸気量及びクランク角センサ３３により検出されたクランク角θＣＲの各情報を取得し、クランク角θＣＲに基づいてエンジン回転数Ｎｅを演算する。
【００５６】
この車両ＥＣＵ５は、例えばエンジン１０の点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを制御する。
車両ＥＣＵ５には、ソフトウェアとして、インジェクタ１８の燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御部１と、アクセル開度θＡＣに応じてスロットルバルブ２４の開度を制御するスロットル開度制御部２とが設けられている。
【００５７】
燃料噴射制御部１は、スロットル開度，吸気量，クランク角θＣＲ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射タイミングを制御する。本実施形態では、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射タイミングを同期させて同時に実施する。
この燃料噴射制御部１は、インジェクタドライバ１８Ｄに両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射を実施させる。すなわち、燃料噴射制御部１は、第１のインジェクタ１８Ａにより噴射された燃料が、第１の吸気バルブの開放期間中（吸気行程中）に第１の吸気口１１ａに達するように燃料噴射を制御する。同様に、燃料噴射制御部１は、第２のインジェクタ１８Ａにより噴射された燃料が、第２の吸気バルブの開放期間中に第２の吸気口１１ａに達するように燃料噴射を制御する。
【００５８】
詳細には、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによって噴射された燃料が両吸気口１１ａ，１１ｂに到達する遅延時間τを用いて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの噴射タイミングを制御する。
この遅延時間τは、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの形状、インジェクタ１８Ａ，１８Ｂ並びに吸気口１１ａ，１１ｂ及び排気口１２ａ，１２ｂの位置関係等のエンジン１０の構造によって異なるだけでなく、エンジン回転数Ｎｅやスロットル開度等で変化する吸気流速等のエンジン１０の運転状況によって変化する。本実施形態では、本制御が適用されるエンジン１０の構造のもとでのエンジン１０の運転状況と遅延時間τとの関係を予め実験的・経験的に求め、車両ＥＣＵ５に記憶している。また、燃料噴射制御部１は、エンジンの運転状況の情報を取得し、このエンジン運転状況に応じた遅延時間τを読み出すことができるように構成される。
【００５９】
つまり、燃料噴射制御部１は、クランク角θＣＲ，吸気量，エンジン回転数Ｎｅ，遅延時間τに基づいて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによって噴射された燃料が両吸気バルブ１１Ａ，１１Ｂの開放期間中（吸気行程中）に両吸気口１１ａ，１１ｂに到達するように噴射タイミングを制御する。
これにより、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された燃料は、吸気行程中に燃焼室Ｂへ流入する。
【００６０】
また、燃料噴射制御部１は、プレッシャレギュレータ２６を介して両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を制御する。この燃圧制御は、エンジン回転数Ｎｅに応じて燃圧を制御する。以下、この燃圧制御について説明する。
エンジン回転数Ｎｅが低い領域では、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を基準燃圧に制御する。この場合、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料は、低貫徹力を有することとなる。
【００６１】
一方、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を基準燃圧よりも高める。この場合、エンジン回転数Ｎｅが高い領域では、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料は吸気流に過度に流されず、単位時間当たりの燃料噴射量が大きくなる。
つまり、燃料噴射制御部１による燃圧制御は、エンジン回転数Ｎｅが高くなるに連れて両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を高めることで行なわれる。
【００６２】
なお、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが高くなるのにしたがって次第に燃圧を高める構成としているが、この場合、エンジン回転数Ｎｅに対して連続的に燃圧を高める構成でもよく、エンジン回転数Ｎｅを何段階かの範囲に分けてエンジン回転数Ｎｅに対して段階的に燃圧を高める構成としてもよい。
そして、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによる燃料噴射量を制御する。例えば、エアフローセンサ２７により検出された吸気流に基づいて、最適な空燃費となる噴射燃料量を算出し、この算出された燃料量を両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂに噴射させる。この場合、燃圧を考慮した開弁時間に基づいて両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂを開弁駆動する。
【００６３】
スロットル開度制御部２は、アクセルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度θＡＣに応じたスロットル開度となるように、スロットルバルブ２４を制御する。
【００６４】
〔作用・効果〕
本発明の一実施形態に係るエンジンの燃料噴射装置は、上述のように構成されるので、以下のような作用および効果を奏する。
両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂはそれぞれの吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏ部分の上流側の壁面に装備され、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射範囲αは、噴射燃料の一部が湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面に当たるように設定されているので、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射角を大きく設定することができ、広がりの大きな燃料噴射形状を実現しうる。このため、噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００６５】
各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内を吸気が燃焼室Ｂに向かって流通し、この際、吸気流は、湾曲部１１Ｗにおいて湾曲部外側１１Ｗｏに偏倚する。したがって、湾曲部内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された燃料は、湾曲部内側１１Ｗｉから遠ざかるように吸気流に流される。このため、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉを含む各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
【００６６】
また、湾曲部内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された燃料は、単に吸気ポート１１Ａ，１１Ｂに沿って燃焼室Ｂに向かうのではなく、吸気流と共に湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉから外側１１Ｗｏに偏倚しながら燃焼室Ｂに向かう。このため、噴射燃料が燃焼室Ｂに進入するまでの経路長が増大し、この点からも噴射燃料の気化促進を図ることができる。さらに、湾曲部内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された燃料は、吸気流の流れに対して比較的大きな角度を取ることになり、これによっても噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００６７】
また、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射範囲αの境界線αｏが、噴射燃料が湾曲部外側１１Ｗｏの壁面には当たらないように設定されているため、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。さらに、燃料噴射範囲αの境界線αｏが、両吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂそれぞれの最大リフト時におけるバルブフェーズ部１４ＡＰ，１４ＢＰと、吸気口１１ａ，１１ｂのバルブシート部１１ａＳ，１１ｂＳとの中点Ｐ３を通るように設定され、即ち湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏの壁面に対して所定の距離だけ離れるように設定されるため、噴射燃料が吸気流に流されても各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの壁面への付着を抑制することができる。
【００６８】
両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによる水平方向の燃料噴射範囲αは、隔壁側と壁面側とに接することなく可能な限り近接する範囲に設定されるため、噴射燃料の気化促進を図ることができる。このとき、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの水平方向における燃料噴射方向の中心軸は、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内を流通する吸気流の流通方向に沿って配置されるため、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された燃料は、吸気流に流されても各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することない。したがって、これらの隔壁側及び壁面側への噴射燃料の付着を防止又は抑制することができる。
【００６９】
エンジン回転数Ｎｅの低い運転領域では、吸気量が少ない、即ち吸気流速が低く、燃料噴射制御部１により両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を低くする。つまり、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された低貫徹力の燃料が速度の低い吸気流に噴射される。これにより、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂから湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された貫徹力の低い燃料は、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面に到達することなく吸気流と共に下流に流れる。したがって、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内の壁面への噴射燃料の付着が抑制される。
【００７０】
エンジン回転数Ｎｅの高い運転領域では、吸気量が多い、即ち吸気流速が高く、燃料噴射制御部１により両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を高くする。この場合、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料の貫徹力が高くなるため、速度の高い吸気流であっても燃料が吸気流に過度に流されることがない。これにより、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂから中点Ｐ３を通るように噴射された燃料は、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内の壁面への付着を抑制される。また、高燃圧で噴射された燃料は、単位時間当たりの燃料噴射量が大きく、吸気行程期間が短くなるエンジン回転数Ｎｅの高い運転領域においても、必要な燃料噴射量を確保することができ、同吸気サイクル中の噴射燃料の直入率が低下することがない。
【００７１】
各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂには、それぞれインジェクタ１８Ａ，１８Ｂが設けられ、１本のシリンダ１９に対して２本のインジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射燃料を実施するため、例えば高回転時で吸気行程の時間が短い場合であっても必要な量の燃料を噴射ことが可能となり、高出力が要求される場合にも、必要とされる量の燃料噴射を実施することができる。
【００７２】
[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、燃料噴射範囲の一側の境界線α０が点Ｐ１とも点Ｐ２とも等距離にある点Ｐ３を通るものを示したが、点Ｐ３を通るものに限らず、点Ｐ１と点Ｐ２との間を結ぶ直線（線分）上であって、点Ｐ１，Ｐ２以外の点を通るものであればよい。これによれば、境界線α０は各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの外側の壁面に対して接することが無く、燃料噴射範囲αは、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの外側の壁面に対して所定の距離だけ離れるように設定される。
【００７３】
また、燃料噴射制御部１は、遅延時間τに基づいて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによって噴射された燃料が両吸気口１１ａ，１１ｂに到達するように噴射タイミングを制御するものを示したが、燃料噴射制御部は、クランク角θＣＲに基づいて噴射タイミングを制御し、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂに吸気行程噴射を実施させるものでもよい。これによれば、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された燃料は、その燃料量の略全部が同吸気サイクルに燃焼室Ｂへ流入する。また、燃料噴射制御部による制御を簡素な構成とすることができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、遅延時間τを示したが、これに限らず、クランク角θＣＲにより規定される期間と対応する遅延期間としてもよい。
また、吸気バルブの開放期間と排気バルブの開放期間とを重複させてバルブオーバーラップを有するエンジンに適用しても良い。これによれば、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによる吸気行程噴射により、吹き抜けＨＣを低減させ、充填効率を向上させることができる。
【００７５】
また、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射タイミングを同期させて同時に実施するものを示すが、これに限らず、各インジェクタの燃料噴射タイミングをそれぞれ制御してもよい。
また、シリンダ１９に対し２本の吸気ポート１１Ａ，１１Ｂが接続されるマルチポートエンジンを示したが、シリンダに対し１本の吸気ポートが接続されるシングルポートのエンジンに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明のエンジンの噴射制御装置は、吸気ポートにインジェクタを有するエンジンを搭載した種々の車両等に適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 燃料噴射制御部（制御手段）
２ スロットル開度制御部
５ 車両ＥＣＵ
１０ エンジン
１１ 吸気ポート部
１１Ｗ 湾曲部
１１Ｗｉ 内側（内周側）
１１Ｗｏ 外側（外周側）
１１ａＳ バルブシート部
１１ｂ 第２の吸気口
１１ｂＳ バルブシート部
１１Ａ 第１の吸気ポート
１１Ｂ 第２の吸気ポート
１２ 排気ポート
１３ 点火プラグ
１４ 吸気バルブ
１４Ａ 第１の吸気バルブ
１４ａ （第１の吸気バルブの）笠部
１４ＡＰ バルブフェーズ部
１４Ｂ 第２の吸気バルブ
１４ｂ （第２の吸気バルブの）笠部
１４ＢＰ バルブフェーズ部
１５ 排気バルブ
１７ クランクシャフト
１８ インジェクタ
１８Ａ 第１のインジェクタ
１８Ｂ 第２のインジェクタ
１８Ｄ インジェクタドライバ（燃料圧力調整手段）
１９ シリンダ（気筒）
２４ スロットルバルブ
２５ 吸気通路
２６ プレッシャレギュレータ
２７ エアフローセンサ
３３ クランク角センサ
３４ アクセルポジションセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車（以下、車両とも言う）に搭載されるエンジンには、排気行程中に燃料噴射を行ない、噴射燃料を吸気行程で気筒内へ流入させるＰＦＩ（ポートフューエルインジェクション）エンジンが知られている。
このＰＦＩエンジンは、噴射燃料の気化促進期間を確保することができる一方で、噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着してしまうという課題があった。このようなポート壁面への噴射燃料の付着を低減するために、吸気行程中に燃料が筒内に直入するように燃料噴射を行なうエンジンが開発されている。
【０００３】
上記エンジンでは、エンジン回転数によっても左右されるが主に吸気行程中にポート内に燃料噴射を行なう。これにより、噴射された燃料は、ポート内に滞留することなく気筒内へ直接流入するため、ポート壁面への噴射燃料の付着を低減することができる。
このエンジンにおいて、燃料噴射形状を広げると、噴射燃料の気化を促進させることができるが、燃料噴射形状を広げすぎると、噴射燃料がポート壁面に付着してしまう。このため、エンジンにおける燃料噴射形状にかかる種々の技術が開発されている。例えば、特許文献１及び２には、１気筒あたり２本の吸気ポートが接続され、それぞれの吸気ポートに１つのインジェクタが装備されたものにおける、エンジンの燃料噴射形状に関する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、燃料噴射の中心を閉弁時の吸気バルブの中心にあわせ、燃料の噴射領域がポート壁面からほぼ均等に離れるように燃料噴射方向及び燃料噴射形状を設定するものが開示されている。これにより、噴射燃料が吸気流速の増減によって移動されても、燃料の噴射領域がポート壁面からほぼ均等に離れているため、噴射燃料のポート壁面への付着を抑制することができる。
【０００５】
特許文献２には、主噴射及び副噴射の燃料噴射を同時に行ない、主噴射は吸気バルブの笠部に指向し、副噴射の噴射角は主噴射のそれよりも広げられ、主噴射の噴射領域の外周に隣接して副噴射の噴射領域が形成される技術が開示されている。この副噴射による噴射燃料は、吸気バルブ近傍であって各吸気ポートを隔てる隔壁の反対側のポート壁面に当たるように設定される。これにより、主噴射による噴射燃料は、吸気バルブの笠部に当たったときの衝撃と笠部の熱によって気化が促進され、副噴射による噴射燃料は、吸気バルブ近傍で比較的温度の高いポート壁面に当たるため、気化促進を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４１４３５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５３５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、燃料の噴射領域がポート壁面からほぼ均等に離れるように燃料噴射を行なうため、燃料噴射角を大きくすることができない。すなわち、特許文献１の技術では、広がりの大きな燃料噴射形状の燃料噴射を行なうことが困難であるため、噴射燃料の気化促進や微粒化促進を図ることができない虞がある。
また、特許文献２の技術では、ポート壁面に付着した噴射燃料が、噴射された吸気行程中に気化せずに次の燃焼サイクルに持ち越されてしまう虞がある。噴射燃料が次の燃焼サイクルに持ち越されると、吹き抜けＨＣが発生したり、吸気流量及び噴射燃料量に基づく空燃費の最適化が困難になる。また、ポート壁面に付着した燃料が気化すると、付着燃料の気化潜熱によって空気よりも比熱の大きいポート壁が冷却され、充填効率が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、噴射燃料の気化促進を図ることができ、ポート壁面への噴射燃料の付着を抑制することができるエンジンの燃料噴射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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のエンジンの燃料噴射装置は、燃焼室に接続され、燃焼室に近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部を有する吸気ポートと、前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通する吸気口を開閉する吸気バルブと、前記吸気ポートの前記湾曲部の外周側部分の上流側の壁面に装備されるインジェクタとを備え、前記吸気バルブの開放期間中に噴射燃料が前記吸気口に達するように前記インジェクタによる燃料噴射を行なうエンジンにおいて、前記インジェクタは、噴射燃料の一部が前記湾曲部の内周側の壁面に当たるように燃料噴射範囲が設定されていることを特徴としている。
【００１０】
また、前記インジェクタの前記燃料噴射範囲は、噴射燃料の一部が前記湾曲部の外周側の壁面には当たらないように設定されていることが好ましい。
また、前記インジェクタの燃料噴射中心が前記吸気バルブの最大リフト時における吸気弁底面部の中心点に向くように設定され、前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との間を結ぶ線上を通るように設定されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との中点（中間点）を通るように設定されていることが好ましい。
また、前記インジェクタから噴射される燃料噴射圧力（燃圧）を調整する燃料圧力調整手段と、エンジン回転数が高いほど前記燃料噴射圧力が高くなるように前記燃料圧力調整手段を制御する制御手段とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエンジンの燃料噴射装置によれば、インジェクタは、吸気ポートの湾曲部の外周側部分の上流側の壁面に装備され、噴射燃料の一部が湾曲部の内周側の壁面に当たるように燃料噴射範囲が設定されているので、インジェクタの燃料噴射角を大きく設定することができ、広がりの大きな燃料噴射形状を実施しうる。これにより、噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００１３】
また、インジェクタによる燃料噴射は、吸気バルブの開放期間中、即ち、吸気行程に噴射燃料が吸気口に達するように行なわれるため、噴射燃料はこの吸気流の影響を受ける。吸気行程では、吸気ポート内を吸気が燃焼室へ向かって流通し、この際、吸気流は、湾曲部において湾曲部の外側に偏倚する。したがって、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は、湾曲部の内周側から遠ざかるように吸気流に流される。このため、湾曲部の内周側を含む吸気ポートの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
【００１４】
また、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は、単に吸気ポートに沿って燃焼室に向かうのではなく、吸気流と共に湾曲部の内周側から外周側に偏倚しながら燃焼室に向かう。このため、噴射燃料が燃焼室に進入するまでの経路長が増大し、この点からも噴射燃料の気化促進を図ることができる。さらに、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は、吸気流の流れに対して比較的大きな角度を取ることになり、これによっても噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００１５】
また、インジェクタの燃料噴射範囲が、噴射燃料の一部が湾曲部の外周側の壁面には当たらないように設定されていると、吸気ポートの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
また、燃料噴射範囲の湾曲部の外周側壁面の側の境界が、吸気バルブの最大リフト時における吸気バルブのバルブフェーズ部と、吸気口のバルブシート部との間を結ぶ線上を通るように設定されると、噴射燃料が湾曲部の外周側壁面から所定の距離だけ離れるようになるため、吸気ポートの壁面への付着を抑制することができる。さらに、燃料噴射範囲の湾曲部の外周側壁面の側の境界が、吸気バルブの最大リフト時における吸気バルブのバルブフェーズ部と、吸気口のバルブシート部との中点を通るように設定されると、噴射燃料が吸気流に流されても吸気ポートの壁面への付着を抑制することができる。
【００１６】
また、エンジン回転数が高いほど燃料噴射圧力（燃圧）が高くなるように燃料圧力調整手段を制御すると、即ち、吸気流速が高くなるエンジン回転数が高い場合に高燃圧で燃料噴射を行なうと、噴射燃料は高い貫徹力を有するため、速度の高い吸気流であっても噴射燃料が吸気流に過度に流されることがない。これにより、湾曲部の内周側の壁面に当たるように噴射された燃料は適度に流され、また、湾曲部の外周側の壁面に当たらないように噴射された燃料は過度に流されることがなく、エンジン回転数に依らず、吸気ポートの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジンの燃料噴射装置の全体構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるエンジンの各気筒の吸気ポート及び排気ポートを示す気筒上部の模式的な上面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるエンジンの各気筒の吸気ポート及び燃料噴射範囲を説明する図であって、吸気バルブが最大リフト時の状態を示す。
【図４】図３の拡大図であって、燃料噴射範囲の一側を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態にかかるエンジンの燃料噴射装置を示すものであって、図１はその全体構成を説明する図、図２はその吸気ポート及び排気ポートを示す上面図、図３はその吸気ポート及び燃料噴射範囲を説明する図、図４は図３の拡大図である。
【００１９】
〔エンジンの主要構成〕
まず、本実施形態にかかるエンジンの燃料噴射装置が適用されるエンジン及びその周辺構成を説明する。
本実施形態にかかるエンジン１０は、マルチバルブ式の多気筒エンジンである。図１には、多気筒のエンジン１０に設けられた複数のシリンダ１９のうちの一つを縦断面にて示す。
図１に示すように、エンジン１０のシリンダブロック１０Ｂには、シリンダ１９が図面と直交する方向に複数並んで形成され、各シリンダ１９には、シリンダ１９内を往復摺動するピストン１６が装備され、このピストン１６は、コネクティングロッド１６ａを介してクランクシャフト１７に接続される。このピストン１６は、その頂面にバルブリセス１６ａを有する。
【００２０】
このシリンダ１９の燃焼室Ｂの上部は、シリンダ１９に対向するシリンダヘッド１０Ｈの下面を凹設されることにより形成されるが、本実施形態では、燃焼室Ｂは、上部が三角屋根状をなすペントルーフ型に形成されている。三角屋根の一方の斜面には一対の吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ（第１の吸気ポート１１Ａ，第２の吸気ポート１１Ｂ）が接続され、他方の斜面には一対の排気ポート１２Ａ，１２Ｂ（第１の排気ポート１２Ａ，第２の排気ポート１２Ｂ）が接続される。
【００２１】
三角屋根の頂部の中央部には、点火プラグ１３がその先端を燃焼室Ｂ側に突出させた状態で設けられる。
それぞれの吸気ポート１１Ａ，１１Ｂには吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂ（第１の吸気バルブ１４Ａ，第２の吸気バルブ１４Ｂ）が設けられ、吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂの往復駆動により、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの燃焼室Ｂに臨む箇所（吸気口）１１ａ，１１ｂ（第１の吸気口１１ａ，第２の吸気口１１ｂ）において開閉動作して吸気口１１ａ，１１ｂが開閉され、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽される。
【００２２】
同様に、それぞれの排気ポート１２Ａ，１２Ｂには排気バルブ１５Ａ，１５Ｂ（第１の排気バルブ１５Ａ，第２の排気バルブ１５Ｂ）が設けられ、排気バルブ１５Ａ，１５Ｂの往復駆動により、排気ポート１２Ａ，１２Ｂの燃焼室Ｂに臨む箇所（排気口）１２ａ，１２ｂ（第１の排気口１２ａ，第２の排気口１２ｂ）において開閉動作して、排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽される。
【００２３】
〔吸排気系の構成〕
第１の吸気バルブ１４Ａ及び第２の吸気バルブ１４Ｂは、これらの下端に笠部１４ａ，１４ｂが形成されたポペット弁であり、これらの各笠部１４ａ，１４ｂが第１の吸気口１１ａ又は第２の吸気口１１ｂを開閉する。同様に、第１の排気バルブ１５Ａ及び第２の排気バルブ１５Ｂも、その下端に笠部１５ａ，１５ｂが形成されたポペット弁であり、これらの各笠部１５ａ，１５ｂが第１の排気口１２ａ又は第２の排気口１２ｂを開閉する。
【００２４】
第１の吸気バルブ１４Ａ及び第２の吸気バルブ１４Ｂの各上端部はそれぞれロッカアーム３５の一端に当接され、第１の排気バルブ１５Ａ及び第２の排気バルブ１５Ｂの各上端部はそれぞれロッカアーム３７の一端に当接される。ロッカアーム３５，３７はロッカシャフトに軸支された揺動部材であり、それぞれのロッカアーム３５，３７の揺動により吸気バルブ１４及び排気バルブ１５が往復駆動される。これらの往復駆動により各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽され、各排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとが連通又は遮蔽される。また、ロッカアーム３５，３７の他端には、カムシャフトに軸支されたカム３６，３８が設けられる。これにより、ロッカアーム３５，３７の揺動パターンはカム３６，３８の形状（カムプロファイル）に応じたものとなる。なお、本実施形態では、カム３６，３８は同じ形状のものが用いられ、両吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂの開閉タイミングが同期される。
【００２５】
図２に示すように、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂを有する吸気ポート部１１は、上流のインテークマニホールド２０（図１参照、以下、インマニという）と連通接続された単一の吸気ポート上流部１１Ｃと、この一本の吸気ポート上流部１１Ｃから分岐してそれぞれシリンダ１９の燃焼室Ｂに臨む箇所まで延在する第１の吸気ポート１１Ａと第２の吸気ポート１１Ｂとから構成される。ここでは、第１の吸気ポート１１Ａと第２の吸気ポート１１Ｂとは互いに対称に形成される。
【００２６】
第１の吸気ポート１１Ａは、その吸気流の下流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第１の吸気口１１ａを有し、第１の吸気ポート１１Ａ内の空気はこの第１の吸気口１１ａを介して燃焼室Ｂに供給される。同様に、第２の吸気ポート１１Ｂは、その吸気流の下流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第２の吸気口１１ｂを有し、第２の吸気ポート１１Ｂ内の空気はこの第２の吸気口１１ｂを介して燃焼室Ｂに供給される。これらの吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの吸気口１１ａ，１１ｂは、燃焼室Ｂの上部に形成された三角屋根の一方の斜面に形成される。また、これらの吸気口１１ａ，１１ｂは、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂと燃焼室Ｂとを連通する。
【００２７】
図１，図３に示すように、第１の吸気ポート１１Ａは、その上流側では鉛直方向に沿うシリンダ軸心線の方向に対して大きく傾斜しているが、その下流側には、燃焼室Ｂに近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部１１Ｗを有している。したがって、第１の吸気ポート１１Ａ内の鉛直方向における吸気流は、この湾曲部１１Ｗにおいて、慣性作用により外側（外周側）１１Ｗｏに接近し内側（内周側）１１Ｗｉから遠ざかるように偏倚しながら流通する。
【００２８】
なお、第１の吸気ポート１１Ａの形状の水平方向成分は、その上流から下流に亘って、吸気流の流通方向の水平方向成分に沿って形成されている。したがって、第１吸気ポート１１Ａ内の水平方向における吸気流は、偏倚することなく流通する。
同様に、第２の吸気ポート１１Ｂは、その下流側に、燃焼室Ｂに近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部１１Ｗを有している。したがって、第２の吸気ポート１１Ｂ内の吸気流も、この湾曲部１１Ｗにおいて、慣性作用により外側１１Ｗｏに接近し湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉから遠ざかるように偏倚しながら流通する。また、第２の吸気ポート１１Ｂの形状の水平方向成分は、その上流から下流に亘って、吸気流の流通方向の水平方向成分に沿って形成されている。したがって、第２吸気ポート１１Ｂ内の水平方向における吸気流は、偏倚することなく流通する。
【００２９】
第１の吸気ポート１１Ａには第１の吸気バルブ１４Ａが設けられ、第２の吸気ポート１１Ｂには第２の吸気バルブ１４Ｂが設けられる。第１の吸気バルブ１４Ａ及び第２の吸気バルブ１４Ｂは、その下端に笠部１４ａ，１４ｂが形成されたポペット弁であり、その笠部１４ａ，１４ｂが第１の吸気口１１ａ，第２の吸気口１１ｂを開閉する。
つまり、第１の吸気口１１ａにおいて、第１の吸気バルブ１４Ａの下端に形成された笠部１４ａが接触することで、第１の吸気ポート１１Ａと燃焼室Ｂとの連通を遮断し、笠部１４ａが離隔することで、第１の吸気ポート１１Ａと燃焼室Ｂとを連通する。同様に、第２の吸気口１１ｂにおいて、第２の吸気バルブ１４Ｂの下端に形成された笠部１４ｂが接触することで、第２の吸気ポート１１Ｂと燃焼室Ｂとの連通を遮断し、笠部１４ｂが離隔することで、第２の吸気ポート１１Ｂと燃焼室Ｂとを連通する。
【００３０】
図３に示すように、第１の吸気バルブ１４Ａは、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏの一部に設けられた凹部から、そのバルブステムが摺動自在に延出する。同様に、第２の吸気バルブ１４Ｂのバルブステムも、第２の吸気ポート１１Ｂの湾曲部Ｗの外側１１Ｗｏの一部に設けられた凹部から摺動自在に延出する。なお、図３の二点鎖線は、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部外側１１Ｗｏ（又は吸気ポート１１Ａ上側）を区画する線を示す。
【００３１】
また、第１の吸気口１１ａには、第１のバルブシート部１１ａＳが設けられる。同様に、第２の吸気口１１ｂには、第２のバルブシート部１１ｂＳが設けられる。すなわち、第１のバルブシート部１１ａＳにより囲繞される開口が第１の吸気口１１ａであり、第２のバルブシート部１１ａＳにより囲繞される開口が第２の吸気口１１ｂである。これらのバルブシート部１１ａＳ，１１ｂＳは、例えば焼結合金等の耐摩耗性の高い材料が用いられる。
【００３２】
第１の吸気バルブ１４Ａの笠部１４ａには、第１の吸気口１１ａに装備された第１のバルブシート１１ａＳと接触する第１のバルブフェーズ部１４ＡＰが設けられる。同様に、第２の吸気バルブ１４Ｂの笠部１４ｂには、第２の吸気口１１ｂに装備された第１のバルブシート１１ｂＳと接触する第２のバルブフェーズ部１４ＢＰが設けられる。これらのバルブフェーズ部１４ＡＰ，１４ＢＰは、耐摩耗性に優れた合金により形成される。
【００３３】
第１の吸気ポート１１Ａには、第１のインジェクタ１８Ａが設けられ、第２の吸気ポート１１Ｂには、第２のインジェクタ１８Ｂが設けられる。つまり、本実施形態のエンジン１０は、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ毎にインジェクタ１８Ａ，１８Ｂが設けられるエンジン（マルチポート噴射式エンジンともいう）である。
第１のインジェクタ１８Ａは、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏ部分の上流側の壁面に設けられた凹部の壁面から、そのノズルが突出するように設けられ、同様に、第２のインジェクタ１８Ｂは、そのノズルが第２の吸気ポート１１Ｂの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏ部分の上流側に設けられた凹部の壁面から突出するように設けられる。
【００３４】
また、第１のインジェクタ１８Ａは、その鉛直方向における燃料噴射方向の中心軸が、第１の吸気ポート１１Ａ内を流通する吸気の流通方向に対して角度を有するように設けられる。同様に、第２のインジェクタ１８Ｂは、その鉛直方向における燃料噴射方向の中心軸が、第２の吸気ポート１１Ｂ内を流通する吸気の流通方向に対して角度を有するように設けられる。
【００３５】
ここでは、これらの第１の吸気バルブ１４Ａと第２の吸気バルブ１４Ｂとも互いに対称に配置され、また、第１のインジェクタ１８Ａと第２のインジェクタ１８Ｂとも互いに対称に配置される。
図１に示すように、これらの両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂには、燃料タンクから一部を図示するデリバリーパイプ２９を流通して燃料が供給される。このデリバリーパイプ２９には、インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射圧力（以下、燃圧ともいう）を調整するプレッシャレギュレータ２６が介装される。このプレッシャレギュレータ２６は、車両ＥＣＵ５に接続され、燃圧の調整を制御される。
【００３６】
両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂは、プレッシャレギュレータ２６により燃圧を小さく調整されると、高い微粒化性能及び低い貫徹力の燃料噴射を実施し、プレッシャレギュレータ２６により燃圧を高く調整されると、吸気流に流されにくい燃料噴射を実施する。
また、各インジェクタ１８Ａ，１８Ｂを駆動するインジェクタドライバ（燃料圧力調整手段）１８Ｄがそれぞれ装備され、このインジェクタドライバ１８Ｄも、車両ＥＣＵ５に接続され作動を制御される。
【００３７】
また、排気ポート１２Ａ，１２Ｂを有する排気ポート部１２は、それぞれシリンダ１９の燃焼室Ｂに臨む箇所から下流側に延在する第１の排気ポート１２Ａと第２の排気ポート１２Ｂと、これらの第１の排気ポート１２Ａ及び第２の排気ポート１２Ｂが一本に合流して下流のエキゾーストマニホールド３０（図１参照、以下、エキマニという）に連通接続された排気ポート下流部１２Ｃとから構成される。ここでは、第１の排気ポート１２Ａと第２の排気ポート１２Ｂとは互いに対称に形成される。
【００３８】
第１の排気ポート１２Ａは、その排気流の上流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第１の排気口１２ａを有し、第１の排気ポート１２Ａにはこの第１の排気口１２ａを介して燃焼室Ｂから排気が排出される。同様に、第２の排気ポート１２Ｂは、その排気流の上流端の燃焼室Ｂに臨む箇所に第２の排気口１２ｂを有し、第２の排気ポート１２Ｂにはこの第２の排気口１２ｂを介して燃焼室Ｂから排気が排出される。これらの排気ポート１２Ａ，１２Ｂの排気口１２ａ，１２ｂは、燃焼室Ｂの上部に形成された三角屋根の他方の斜面に形成される。
【００３９】
図２に示すように、第１の排気口１２ａは第１の吸気口１１ａに対向して設けられ、第２の排気口１２ｂは第２の吸気口１１ｂに対向して設けられる。ここでいう「対向」とは、シリンダ１９の稜線に相当する一点鎖線Ｘを挟んで互いに向かい合うことを意味する。
第１の排気ポート１２Ａには第１の排気バルブ１５Ａが設けられ、第２の排気ポート１２Ｂには第２の排気バルブ１５Ｂが設けられる。第１の排気バルブ１５Ａ及び第２の排気バルブ１５Ｂは、これらの下端に笠部１５ａ，１５ｂが形成されたポペット弁であり、これらの笠部１５ａ，１５ｂが第１の排気口１２ａ又は第２の排気口１２ｂを開閉する。
【００４０】
各排気口１２ａ，１２ｂと各排気バルブ１５Ａ，１５Ｂの下端に形成された笠部１５ａ，１５ｂとが接触することで、各排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとの連通を遮断し、各排気口１２ａ，１２ｂと各排気バルブ１５Ａ，１５Ｂの下端に形成された笠部１５ａ，１５ｂとが離隔することで、各排気ポート１２Ａ，１２Ｂと燃焼室Ｂとを連通する。
ここでは、これらの第１の排気バルブ１５Ａと第２の排気バルブ１５Ｂとも互いに対称に配置される。
【００４１】
噴射される燃料の範囲（燃料噴射範囲α）は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂのノズル形状，配設箇所及び燃圧によって異なる。以下、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料の範囲の水平方向及び鉛直方向の燃料噴射範囲αを説明する。なお、ここでは、後述する基準の燃圧により噴射された燃料の燃料噴射範囲αについて説明する。
図２に上面視で示すように、第１のインジェクタ１８Ａによる水平方向における燃料噴射範囲αは、下流に向けて広がりをもっている。この燃料噴射範囲αは、第１のインジェクタ１８Ａを起点に第１の吸気ポート１１Ａの壁面に当たらない範囲に最大限の水平方向の広がりを持つように設定される。つまり、第１のインジェクタ１８Ａによる水平方向の燃料噴射範囲αは、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂを隔てる隔壁側（単に隔壁側ともいう）と第１の吸気ポート１１Ａ内でこの隔壁側に対向する壁面側（単に壁面側ともいう）との間に、第１のインジェクタ１８Ａを起点に最大限の広がりを有する扇状の領域に設定される。この最大限の広がりを有する扇状の領域とは、図２に示す上面視の燃料噴射範囲αの境界、つまり燃料噴射範囲αを規定する隔壁側の境界線及び壁面側の境界線が、第１の吸気ポート１１Ａ内で隔壁側及び壁面側に接することなく可能な限り近接する領域をいう。
【００４２】
また、第１のインジェクタ１８Ａの水平方向における燃料噴射方向の中心軸は、第１の吸気ポート１１Ａ内を流通する吸気流の流通方向に沿って配置される。このため、第１のインジェクタ１８Ａにより噴射された燃料は、水平方向には第１の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することなく流通する吸気流に乗って、第１の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に水平方向には偏倚することなく移動する。
【００４３】
第２のインジェクタ１８Ｂによる水平方向における燃料噴射範囲αは、第１のインジェクタ１８Ａによる燃料噴射範囲αと対称で同様に設定され、第２のインジェクタ１８Ｂを起点に第２の吸気ポート１１Ｂの壁面に当たらない範囲に最大限の水平方向の広がりを持つように設定される。つまり、第２のインジェクタ１８Ｂによる水平方向の燃料噴射範囲αは、隔壁側と第２の吸気ポート１１Ｂ内でこの隔壁側に対向する側の壁面側との間に、第２のインジェクタ１８Ｂを起点に最大限の広がりを有する扇状の領域に設定される。
【００４４】
また、第２のインジェクタ１８Ｂの水平方向における燃料噴射方向の中心軸は、第２の吸気ポート１１Ｂ内を流通する吸気流の流通方向に沿って配置される。このため、第２のインジェクタ１８Ｂにより噴射された燃料も、水平方向には第１の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することなく流通する吸気流に乗って、第２の吸気ポート１１Ａ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することなく移動する。
【００４５】
次に、図３を用いて、鉛直方向における燃料噴射範囲αを説明する。図３には、吸気バルブ１４の最大リフト時の状態を示す。
図３に一点鎖線で示すように、上流側の第１の吸気ポート１１Ａは、その中心軸が吸気の流通方向に沿っており、鉛直方向に沿うシリンダ軸心線の方向に対して大きく傾斜している。
【００４６】
図３に側面視で示すように、第１のインジェクタ１８Ａによる鉛直方向における燃料噴射範囲αは、下流に向けて広がりをもった範囲に設定される。この燃料噴射範囲αの中心軸は、吸気の流通方向に対して角度を有するように設定される。ここでは、この中心軸線ＣＬは、最大リフト時における第１の吸気バルブ１４Ａの笠部１４ａの底面（燃焼室側を向く面）の中心Ｐ４を通るように設定される。すなわち、第１のインジェクタ１８Ａの燃料噴射範囲αの中心軸線ＣＬは、第１のインジェクタ１８Ａを起点にこれと最大リフト時における第１の吸気バルブ１４Ａの笠部１４ａの底面の中心Ｐ４を結ぶ直線で規定される。
【００４７】
燃料噴射範囲αは、第１のインジェクタ１８Ａを起点にし、第１の吸気ポート１１Ａの内側の壁面に当たるように、且つ、第１の吸気ポート１１Ａの外側の壁面に当たらないように設定される。つまり、第１のインジェクタ１８Ａによる鉛直方向の燃料噴射範囲αは、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの内側Ｗｉの壁面に当たり、第１の吸気ポート１１Ａの湾曲部１１Ｗの外側Ｗｏの壁面に当たらないように、第１のインジェクタ１８Ａを起点に広がりを有する扇状の領域に設定される。
【００４８】
湾曲部１１Ｗの外側Ｗｏの壁面に当たらないように設定される燃料噴射範囲αの一側について、図４を用いて説明する。図４は、図３中の第１の吸気口１１ａ近傍の拡大図である。
図４には、第１の吸気ポート１１Ａの壁面と第１のバルブシート部１１ａＳとが接するエッジ部の湾曲部外側に相当する点Ｐ１と、バルブ閉鎖時にこの点Ｐ１と接する第１の吸気バルブ１４Ａのバルブフェーズ部１４ＡＰの点Ｐ２と、これらの点Ｐ１と点Ｐ２との中点である点Ｐ３（即ち、点Ｐ１と点Ｐ２とを結ぶ直線上で且つ点Ｐ１とも点Ｐ２とも等距離にある点Ｐ３）とを示す。
【００４９】
ここでは、燃料噴射範囲αは、その一側（湾曲部外側１１Ｗｏ、即ち、ポート１１Ａ内壁の上側）の境界線αｏが点Ｐ３を通るように設定される。すなわち、燃料噴射範囲αの境界線α０は、第１のインジェクタ１８Ａを起点にこれと点Ｐ３とを結ぶ直線で規定される。したがって、境界線α０は第１の吸気ポート１１Ａの外側の壁面に対して接することが無く、燃料噴射範囲αは、第１の吸気ポート１１Ａの外側の壁面に対して所定の距離だけ離れるように設定される。
【００５０】
また、燃料噴射範囲αの他側の境界線αｉは、図３に示すように、第１のインジェクタ１８Ａの鉛直方向における燃料噴射方向の中心軸線ＣＬに対して一側の境界線αｏと線対称な直線で規定され、且つ、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面と交差するように規定される。
したがって、第１のインジェクタ１８Ａの鉛直方向における燃料噴射範囲αは、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉ及び外側１１Ｗｏの何れにも当たらないように設定される仮想の燃料噴射範囲に対して、湾曲部１１Ｗの内側方向にのみ広げた領域として設定されたものといえる。
【００５１】
また、第２のインジェクタ１８Ｂの鉛直方向における燃料噴射範囲αも、第１のインジェクタ１８Ａの鉛直方向における燃料噴射範囲αと同様に設定される。
図１に示すように、吸気ポート部１１の吸気流の上流側には、インマニ２０が接続される。このインマニ２０の上流部には、吸気ポート部１１へ流れる吸気を一時的に溜めるためのサージタンク２１が設けられる。サージタンク２１よりも下流側のインマニ２０は、各シリンダ１９に向かって分岐するように形成され、その分岐点にサージタンク２１は位置する。サージタンク２１は、各シリンダ１９で発生する吸気脈動や吸気干渉を緩和するように機能する。
【００５２】
インマニ２０の上流端には、スロットルボディ２３が接続される。スロットルボディ２３の内部にはスロットルアクチュエータ２３ａを備えた電子制御式のスロットルバルブ２４が内蔵され、インマニ２０側へと流れる吸気の量が、スロットルバルブ２４の開度（スロットル開度）に応じて調節される。
スロットルボディ２３のさらに上流側には、吸気通路２５が接続され、この吸気通路２５の上流側にはエアフィルタ２８が介装される。さらに、吸気通路２５には、吸気通路２５内を通過する吸気量を計測するエアフローセンサ２７が設けられている。このエアフローセンサ２７により検出された吸気量の情報は車両ＥＣＵ５に伝達される。
【００５３】
これにより、エアフィルタ２８で濾過集塵された吸気が、吸気通路２５，インマニ２０及び吸気ポート部１１を介して燃焼室Ｂに供給される。
一方、排気ポート部１２よりも排気流の下流側には、エキマニ３０，排気触媒３２及び排気通路３９が設けられる。エキマニ３０は、各シリンダ１９から合流するように形成され、その下流側で排気通路３９と接続される。この排気通路３９には、排気触媒３２が介装される。
【００５４】
排気触媒３２は、排気中に含まれるＨＣ（炭化水素）や一酸化炭素，窒素酸化物等を無害化する機能を持ち、例えば酸化触媒や三元触媒である。エンジン１０の燃焼室Ｂから排出された排気中のＨＣは排気触媒３２により酸化除去される。
クランクシャフト１７には、その回転角θＣＲを検出するクランク角センサ（エンジン回転数検出手段）３３が設けられる。回転角θＣＲの単位時間あたりの変化量はエンジン１０の回転数Ｎｅに比例する。したがって、クランク角センサ３３はエンジン１０の回転数Ｎｅを検出する機能を有するものといえる。ここで検出されたクランク角θＣＲの情報は車両ＥＣＵ５に伝達される。クランク角センサ３３により検出された回転角θＣＲに基づいて、車両ＥＣＵ５はエンジン回転数Ｎｅを演算する。
車両には、アクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度θＡＣを検出するアクセルポジションセンサ３４が設けられる。このアクセルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度θＡＣの情報は、車両ＥＣＵ５に伝達される。
【００５５】
〔制御系の構成〕
車両ＥＣＵ５は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力回路等からなる電子制御装置であって、スロットルボディ２３やプレッシャレギュレータ２６等の電子制御装置やエアフローセンサ２７及びクランク角センサ３３等の各種センサと接続される。各種センサと接続された車両ＥＣＵ５は、スロットルボディ２３内部のスロットルバルブ２４の開度（スロットル開度），エアフローセンサ２７により検出された吸気量及びクランク角センサ３３により検出されたクランク角θＣＲの各情報を取得し、クランク角θＣＲに基づいてエンジン回転数Ｎｅを演算する。
【００５６】
この車両ＥＣＵ５は、例えばエンジン１０の点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを制御する。
車両ＥＣＵ５には、ソフトウェアとして、インジェクタ１８の燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御部１と、アクセル開度θＡＣに応じてスロットルバルブ２４の開度を制御するスロットル開度制御部２とが設けられている。
【００５７】
燃料噴射制御部１は、スロットル開度，吸気量，クランク角θＣＲ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射タイミングを制御する。本実施形態では、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射タイミングを同期させて同時に実施する。
この燃料噴射制御部１は、インジェクタドライバ１８Ｄに両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射を実施させる。すなわち、燃料噴射制御部１は、第１のインジェクタ１８Ａにより噴射された燃料が、第１の吸気バルブの開放期間中（吸気行程中）に第１の吸気口１１ａに達するように燃料噴射を制御する。同様に、燃料噴射制御部１は、第２のインジェクタ１８Ａにより噴射された燃料が、第２の吸気バルブの開放期間中に第２の吸気口１１ａに達するように燃料噴射を制御する。
【００５８】
詳細には、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによって噴射された燃料が両吸気口１１ａ，１１ｂに到達する遅延時間τを用いて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの噴射タイミングを制御する。
この遅延時間τは、吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの形状、インジェクタ１８Ａ，１８Ｂ並びに吸気口１１ａ，１１ｂ及び排気口１２ａ，１２ｂの位置関係等のエンジン１０の構造によって異なるだけでなく、エンジン回転数Ｎｅやスロットル開度等で変化する吸気流速等のエンジン１０の運転状況によって変化する。本実施形態では、本制御が適用されるエンジン１０の構造のもとでのエンジン１０の運転状況と遅延時間τとの関係を予め実験的・経験的に求め、車両ＥＣＵ５に記憶している。また、燃料噴射制御部１は、エンジンの運転状況の情報を取得し、このエンジン運転状況に応じた遅延時間τを読み出すことができるように構成される。
【００５９】
つまり、燃料噴射制御部１は、クランク角θＣＲ，吸気量，エンジン回転数Ｎｅ，遅延時間τに基づいて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによって噴射された燃料が両吸気バルブ１１Ａ，１１Ｂの開放期間中（吸気行程中）に両吸気口１１ａ，１１ｂに到達するように噴射タイミングを制御する。
これにより、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された燃料は、吸気行程中に燃焼室Ｂへ流入する。
【００６０】
また、燃料噴射制御部１は、プレッシャレギュレータ２６を介して両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を制御する。この燃圧制御は、エンジン回転数Ｎｅに応じて燃圧を制御する。以下、この燃圧制御について説明する。
エンジン回転数Ｎｅが低い領域では、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を基準燃圧に制御する。この場合、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料は、低貫徹力を有することとなる。
【００６１】
一方、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を基準燃圧よりも高める。この場合、エンジン回転数Ｎｅが高い領域では、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料は吸気流に過度に流されず、単位時間当たりの燃料噴射量が大きくなる。
つまり、燃料噴射制御部１による燃圧制御は、エンジン回転数Ｎｅが高くなるに連れて両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を高めることで行なわれる。
【００６２】
なお、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが高くなるのにしたがって次第に燃圧を高める構成としているが、この場合、エンジン回転数Ｎｅに対して連続的に燃圧を高める構成でもよく、エンジン回転数Ｎｅを何段階かの範囲に分けてエンジン回転数Ｎｅに対して段階的に燃圧を高める構成としてもよい。
そして、燃料噴射制御部１は、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによる燃料噴射量を制御する。例えば、エアフローセンサ２７により検出された吸気流に基づいて、最適な空燃費となる噴射燃料量を算出し、この算出された燃料量を両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂに噴射させる。この場合、燃圧を考慮した開弁時間に基づいて両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂを開弁駆動する。
【００６３】
スロットル開度制御部２は、アクセルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度θＡＣに応じたスロットル開度となるように、スロットルバルブ２４を制御する。
【００６４】
〔作用・効果〕
本発明の一実施形態に係るエンジンの燃料噴射装置は、上述のように構成されるので、以下のような作用および効果を奏する。
両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂはそれぞれの吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏ部分の上流側の壁面に装備され、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射範囲αは、噴射燃料の一部が湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面に当たるように設定されているので、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射角を大きく設定することができ、広がりの大きな燃料噴射形状を実現しうる。このため、噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００６５】
各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内を吸気が燃焼室Ｂに向かって流通し、この際、吸気流は、湾曲部１１Ｗにおいて湾曲部外側１１Ｗｏに偏倚する。したがって、湾曲部内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された燃料は、湾曲部内側１１Ｗｉから遠ざかるように吸気流に流される。このため、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉを含む各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。
【００６６】
また、湾曲部内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された燃料は、単に吸気ポート１１Ａ，１１Ｂに沿って燃焼室Ｂに向かうのではなく、吸気流と共に湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉから外側１１Ｗｏに偏倚しながら燃焼室Ｂに向かう。このため、噴射燃料が燃焼室Ｂに進入するまでの経路長が増大し、この点からも噴射燃料の気化促進を図ることができる。さらに、湾曲部内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された燃料は、吸気流の流れに対して比較的大きな角度を取ることになり、これによっても噴射燃料の気化促進を図ることができる。
【００６７】
また、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射範囲αの境界線αｏが、噴射燃料が湾曲部外側１１Ｗｏの壁面には当たらないように設定されているため、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの壁面への噴射燃料の付着を抑制することができる。さらに、燃料噴射範囲αの境界線αｏが、両吸気バルブ１４Ａ，１４Ｂそれぞれの最大リフト時におけるバルブフェーズ部１４ＡＰ，１４ＢＰと、吸気口１１ａ，１１ｂのバルブシート部１１ａＳ，１１ｂＳとの中点Ｐ３を通るように設定され、即ち湾曲部１１Ｗの外側１１Ｗｏの壁面に対して所定の距離だけ離れるように設定されるため、噴射燃料が吸気流に流されても各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの壁面への付着を抑制することができる。
【００６８】
両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによる水平方向の燃料噴射範囲αは、隔壁側と壁面側とに接することなく可能な限り近接する範囲に設定されるため、噴射燃料の気化促進を図ることができる。このとき、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの水平方向における燃料噴射方向の中心軸は、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内を流通する吸気流の流通方向に沿って配置されるため、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された燃料は、吸気流に流されても各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内の隔壁側及び壁面側に偏倚することない。したがって、これらの隔壁側及び壁面側への噴射燃料の付着を防止又は抑制することができる。
【００６９】
エンジン回転数Ｎｅの低い運転領域では、吸気量が少ない、即ち吸気流速が低く、燃料噴射制御部１により両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を低くする。つまり、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された低貫徹力の燃料が速度の低い吸気流に噴射される。これにより、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂから湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面に当たるように噴射された貫徹力の低い燃料は、湾曲部１１Ｗの内側１１Ｗｉの壁面に到達することなく吸気流と共に下流に流れる。したがって、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内の壁面への噴射燃料の付着が抑制される。
【００７０】
エンジン回転数Ｎｅの高い運転領域では、吸気量が多い、即ち吸気流速が高く、燃料噴射制御部１により両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃圧を高くする。この場合、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射される燃料の貫徹力が高くなるため、速度の高い吸気流であっても燃料が吸気流に過度に流されることがない。これにより、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂから中点Ｐ３を通るように噴射された燃料は、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂ内の壁面への付着を抑制される。また、高燃圧で噴射された燃料は、単位時間当たりの燃料噴射量が大きく、吸気行程期間が短くなるエンジン回転数Ｎｅの高い運転領域においても、必要な燃料噴射量を確保することができ、同吸気サイクル中の噴射燃料の直入率が低下することがない。
【００７１】
各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂには、それぞれインジェクタ１８Ａ，１８Ｂが設けられ、１本のシリンダ１９に対して２本のインジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射燃料を実施するため、例えば高回転時で吸気行程の時間が短い場合であっても必要な量の燃料を噴射ことが可能となり、高出力が要求される場合にも、必要とされる量の燃料噴射を実施することができる。
【００７２】
[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、燃料噴射範囲の一側の境界線α０が点Ｐ１とも点Ｐ２とも等距離にある点Ｐ３を通るものを示したが、点Ｐ３を通るものに限らず、点Ｐ１と点Ｐ２との間を結ぶ直線（線分）上であって、点Ｐ１，Ｐ２以外の点を通るものであればよい。これによれば、境界線α０は各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの外側の壁面に対して接することが無く、燃料噴射範囲αは、各吸気ポート１１Ａ，１１Ｂの外側の壁面に対して所定の距離だけ離れるように設定される。
【００７３】
また、燃料噴射制御部１は、遅延時間τに基づいて、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによって噴射された燃料が両吸気口１１ａ，１１ｂに到達するように噴射タイミングを制御するものを示したが、燃料噴射制御部は、クランク角θＣＲに基づいて噴射タイミングを制御し、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂに吸気行程噴射を実施させるものでもよい。これによれば、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂにより噴射された燃料は、その燃料量の略全部が同吸気サイクルに燃焼室Ｂへ流入する。また、燃料噴射制御部による制御を簡素な構成とすることができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、遅延時間τを示したが、これに限らず、クランク角θＣＲにより規定される期間と対応する遅延期間としてもよい。
また、吸気バルブの開放期間と排気バルブの開放期間とを重複させてバルブオーバーラップを有するエンジンに適用しても良い。これによれば、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂによる吸気行程噴射により、吹き抜けＨＣを低減させ、充填効率を向上させることができる。
【００７５】
また、両インジェクタ１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射タイミングを同期させて同時に実施するものを示すが、これに限らず、各インジェクタの燃料噴射タイミングをそれぞれ制御してもよい。
また、シリンダ１９に対し２本の吸気ポート１１Ａ，１１Ｂが接続されるマルチポートエンジンを示したが、シリンダに対し１本の吸気ポートが接続されるシングルポートのエンジンに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明のエンジンの噴射制御装置は、吸気ポートにインジェクタを有するエンジンを搭載した種々の車両等に適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 燃料噴射制御部（制御手段）
２ スロットル開度制御部
５ 車両ＥＣＵ
１０ エンジン
１１ 吸気ポート部
１１Ｗ 湾曲部
１１Ｗｉ 内側（内周側）
１１Ｗｏ 外側（外周側）
１１ａＳ バルブシート部
１１ｂ 第２の吸気口
１１ｂＳ バルブシート部
１１Ａ 第１の吸気ポート
１１Ｂ 第２の吸気ポート
１２ 排気ポート
１３ 点火プラグ
１４ 吸気バルブ
１４Ａ 第１の吸気バルブ
１４ａ （第１の吸気バルブの）笠部
１４ＡＰ バルブフェーズ部
１４Ｂ 第２の吸気バルブ
１４ｂ （第２の吸気バルブの）笠部
１４ＢＰ バルブフェーズ部
１５ 排気バルブ
１７ クランクシャフト
１８ インジェクタ
１８Ａ 第１のインジェクタ
１８Ｂ 第２のインジェクタ
１８Ｄ インジェクタドライバ（燃料圧力調整手段）
１９ シリンダ（気筒）
２４ スロットルバルブ
２５ 吸気通路
２６ プレッシャレギュレータ
２７ エアフローセンサ
３３ クランク角センサ
３４ アクセルポジションセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に接続され、前記燃焼室に近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部を有する吸気ポートと、
前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通する吸気口を開閉する吸気バルブと、
前記吸気ポートの前記湾曲部の外周側部分の上流側の壁面に装備されるインジェクタとを備え、
前記吸気バルブの開放期間中に噴射燃料が前記吸気口に達するように前記インジェクタによる燃料噴射を行なうエンジンにおいて、
前記インジェクタは、噴射燃料の一部が前記湾曲部の内周側の壁面に当たるように燃料噴射範囲が設定されている
ことを特徴とする、エンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
前記インジェクタの前記燃料噴射範囲は、噴射燃料の一部が前記湾曲部の外周側の壁面には当たらないように設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
前記インジェクタの燃料噴射中心が前記吸気バルブの最大リフト時における吸気弁底面部の中心点に向くように設定され、
前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との間を結ぶ線上を通るように設定されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項４】
前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との中点を通るように設定されている
ことを特徴とする、請求項３記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項５】
前記インジェクタから噴射される燃料噴射圧力を調整する燃料圧力調整手段と、
エンジン回転数が高いほど前記燃料噴射圧力が高くなるように前記燃料圧力調整手段を制御する制御手段とを備えている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項１】
燃焼室に接続され、前記燃焼室に近づくに従って次第にシリンダ軸心線の方向に沿うように湾曲形成された湾曲部を有する吸気ポートと、
前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通する吸気口を開閉する吸気バルブと、
前記吸気ポートの前記湾曲部の外周側部分の上流側の壁面に装備されるインジェクタとを備え、
前記吸気バルブの開放期間中に噴射燃料が前記吸気口に達するように前記インジェクタによる燃料噴射を行なうエンジンにおいて、
前記インジェクタは、噴射燃料の一部が前記湾曲部の内周側の壁面に当たるように燃料噴射範囲が設定されている
ことを特徴とする、エンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
前記インジェクタの前記燃料噴射範囲は、噴射燃料の一部が前記湾曲部の外周側の壁面には当たらないように設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
前記インジェクタの燃料噴射中心が前記吸気バルブの最大リフト時における吸気弁底面部の中心点に向くように設定され、
前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との間を結ぶ線上を通るように設定されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項４】
前記インジェクタの前記燃料噴射範囲の前記湾曲部の外周側壁面の側の境界が、前記吸気バルブの最大リフト時における前記吸気バルブのバルブフェーズ部と、前記吸気口のバルブシート部との中点を通るように設定されている
ことを特徴とする、請求項３記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項５】
前記インジェクタから噴射される燃料噴射圧力を調整する燃料圧力調整手段と、
エンジン回転数が高いほど前記燃料噴射圧力が高くなるように前記燃料圧力調整手段を制御する制御手段とを備えている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの燃料噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１５１０４（Ｐ２０１３−１５１０４Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９３２４（Ｐ２０１１−１４９３２４）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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