JP2021143613A - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device Download PDF

Info

Publication number
JP2021143613A
JP2021143613A JP2020041781A JP2020041781A JP2021143613A JP 2021143613 A JP2021143613 A JP 2021143613A JP 2020041781 A JP2020041781 A JP 2020041781A JP 2020041781 A JP2020041781 A JP 2020041781A JP 2021143613 A JP2021143613 A JP 2021143613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
egr gas
injector
fuel
intake air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020041781A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
歌穂 ▲高▼林
歌穂 ▲高▼林
Kaho Takabayashi
省吾 吉野
Shogo Yoshino
省吾 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2020041781A priority Critical patent/JP2021143613A/en
Publication of JP2021143613A publication Critical patent/JP2021143613A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

To sufficiently promote gasification of injected fuel even when intake air has a low temperature.SOLUTION: A fuel injection device includes an injector 26 for injecting fuel into an intake port 22 from which intake air is sucked. The fuel injection device introduces a gas of which temperature is higher than the intake air in the vicinity of an injection port 26a of the injector 26.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection device including an injector for injecting fuel into an intake port.

従来からインジェクタを備える燃料噴射装置が知られている。特許文献1には、EGR制御手段はエンジンが冷間にあって吸気温度が所定の温度以下であるときは排気ガスの一部を吸気系に還流し、インジェクタは燃料噴霧が点火プラグの電極との間に所定距離を隔てて近接するように燃料を噴射する第1の噴射口と、第1の噴射口に比べてピストン側に燃料を噴射する第2の噴射口とを備える筒内噴射式エンジンの排気ガス還流装置が開示されている。特許文献1では、吸気に高温の排気ガスの一部を流入させることにより、エンジンに流入するガス温を上げ、燃焼室を噴射された燃料が気化しやすい状態に維持させている。 Conventionally, a fuel injection device including an injector has been known. According to Patent Document 1, when the engine is cold and the intake air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, the EGR control means recirculates a part of the exhaust gas to the intake system, and the injector has a fuel spray between the electrodes of the spark plug. An in-cylinder injection engine having a first injection port for injecting fuel so as to be close to each other with a predetermined distance and a second injection port for injecting fuel on the piston side as compared with the first injection port. Exhaust gas recirculation devices are disclosed. In Patent Document 1, a part of high-temperature exhaust gas is allowed to flow into the intake air to raise the temperature of the gas flowing into the engine and maintain the combustion chamber in a state in which the injected fuel is easily vaporized.

特開2008−180087号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-18807

一方、特許文献1と異なる構造である吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射装置では、吸入空気が低温の場合に噴射した燃料の気化が十分に促進されないという問題がある。噴射した燃料の気化が十分に促進されない場合には、燃料が吸気ポートに液状のまま付着してしまい、液状の燃料が燃料室に流入する可能性があり、PN(PM(Particulate matter)の粒子数)が増加するおそれがある。 On the other hand, a fuel injection device including an injector that injects fuel into an intake port having a structure different from that of Patent Document 1 has a problem that vaporization of the injected fuel is not sufficiently promoted when the intake air is at a low temperature. If the vaporization of the injected fuel is not sufficiently promoted, the fuel may adhere to the intake port in a liquid state, and the liquid fuel may flow into the fuel chamber, and PN (PM (Particulate matter) particles). Number) may increase.

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、吸入空気が低温の場合であっても噴射した燃料の気化が十分に促進できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to sufficiently promote the vaporization of the injected fuel even when the intake air is at a low temperature.

本発明は、吸入空気が吸入される吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射装置であって、前記吸入空気よりも温度が高い気体を前記インジェクタの噴射口の近傍に導入することを特徴とする。 The present invention is a fuel injection device including an injector for injecting fuel into an intake port into which intake air is sucked, and introduces a gas having a temperature higher than that of the intake air in the vicinity of an injection port of the injector. It is a feature.

本発明によれば、吸入空気が低温の場合であっても噴射した燃料の気化を十分に促進させることができる。 According to the present invention, the vaporization of the injected fuel can be sufficiently promoted even when the intake air is at a low temperature.

図1は、第1の実施例に係る燃料噴射装置の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the fuel injection device according to the first embodiment. 図2は、燃料噴射装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the fuel injection device. 図3は、第2の実施例に係る燃料噴射装置の構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the fuel injection device according to the second embodiment. 図4は、燃料噴射装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the fuel injection device. 図5は、EGR噴射制御バルブの変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the EGR injection control valve. 図6は、EGR噴射制御バルブの変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modified example of the EGR injection control valve.

本発明に係る実施形態では、吸入空気が吸入される吸気ポート22内に燃料を噴射するインジェクタ26を備える燃料噴射装置であって、吸入空気よりも温度が高い気体をインジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入する。温度の高い気体が吸入空気と混ざり合うことで、インジェクタ26の噴射口26aの近傍の吸入空気の温度が上昇する。したがって、吸入空気が低温の場合であっても、吸入空気の温度が上昇することで、インジェクタ26により噴射した燃料の気化を十分に促進させることができる。 In the embodiment of the present invention, the fuel injection device includes an injector 26 that injects fuel into the intake port 22 into which the intake air is sucked, and a gas having a temperature higher than that of the intake air is injected into the injection port 26a of the injector 26. Introduce in the vicinity. When the high-temperature gas mixes with the intake air, the temperature of the intake air in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26 rises. Therefore, even when the intake air is at a low temperature, the temperature of the intake air rises, so that the vaporization of the fuel injected by the injector 26 can be sufficiently promoted.

以下、本発明に係る燃料噴射装置の実施例について、図面を参照して説明する。
<第1の実施例>
図1(a)は、第1の実施例に係る車両10に搭載された燃料噴射装置の構成を示す図である。図1(a)は、説明の便宜上、本開示の技術を説明するために簡略化したものであり、車両が通常備える構成については図示されていなくても備えているものとする。
Hereinafter, examples of the fuel injection device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Example>
FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a fuel injection device mounted on the vehicle 10 according to the first embodiment. FIG. 1A is a simplification for the sake of explaining the technique of the present disclosure for convenience of explanation, and it is assumed that the configuration normally provided by the vehicle is provided even if it is not shown.

車両10は、エンジン20を備える。エンジン20は、内燃機関であって、燃料(例えばガソリン燃料)と吸入空気との混合気を燃焼室21で燃焼させる。混合気の燃焼により、エンジン20のシリンダ内でピストンが往復移動し、ピストンの往復運動がクランク軸の回転運動に変換される。クランク軸の回転は動力伝達機構を介して駆動輪に伝達されることで車両10が走行する。 The vehicle 10 includes an engine 20. The engine 20 is an internal combustion engine and burns a mixture of fuel (for example, gasoline fuel) and intake air in a combustion chamber 21. Due to the combustion of the air-fuel mixture, the piston reciprocates in the cylinder of the engine 20, and the reciprocating motion of the piston is converted into the rotational motion of the crankshaft. The rotation of the crankshaft is transmitted to the drive wheels via the power transmission mechanism, so that the vehicle 10 travels.

また、エンジン20は燃焼室21の上流側(吸気側)に、燃焼室21に通じる吸気ポート22が配設される。吸気ポート22にはインテークマニホールド24が接続される。インテークマニホールド24の上流側(吸気側)にはスロットルボディやエアクリーナなどが接続される。したがって、吸気ポート22にはエアクリーナにより清浄化され、スロットルボディにより量が調整された吸入空気がインテークマニホールド24を通って吸入される。インテークマニホールド24には吸入空気の温度を検出する温度センサ25が設けられる。吸気ポート22には、燃料噴射装置の一部を構成するインジェクタ26が設けられる。インジェクタ26は、燃料タンクからフューエルポンプにより圧送された燃料を吸気ポート22内に噴射する。インジェクタ26は、噴射口が燃焼室21側を指向するように配置される。インジェクタ26は吸入空気量などに基づいて燃料を噴射する量が制御される。 Further, the engine 20 is provided with an intake port 22 leading to the combustion chamber 21 on the upstream side (intake side) of the combustion chamber 21. An intake manifold 24 is connected to the intake port 22. A throttle body, an air cleaner, and the like are connected to the upstream side (intake side) of the intake manifold 24. Therefore, the intake air that has been cleaned by the air cleaner and whose amount has been adjusted by the throttle body is sucked into the intake port 22 through the intake manifold 24. The intake manifold 24 is provided with a temperature sensor 25 that detects the temperature of the intake air. The intake port 22 is provided with an injector 26 that forms a part of the fuel injection device. The injector 26 injects the fuel pumped from the fuel tank by the fuel pump into the intake port 22. The injector 26 is arranged so that the injection port faces the combustion chamber 21 side. The injector 26 controls the amount of fuel injected based on the amount of intake air and the like.

また、エンジン20は燃焼室21の下流側(排気側)に、燃焼室21に通じる排気ポート27が配設される。排気ポート27には排気管28が接続される。また、排気管28の途中には触媒コンバータ29が接続される。触媒コンバータ29は、排気ガスのうち有害排気成分を浄化する。したがって、エンジン20の燃焼室21からの排気ガスは、排気ポート27および排気管28を通って触媒コンバータ29により浄化されて外部に排気される。 Further, the engine 20 is provided with an exhaust port 27 leading to the combustion chamber 21 on the downstream side (exhaust side) of the combustion chamber 21. An exhaust pipe 28 is connected to the exhaust port 27. Further, a catalytic converter 29 is connected in the middle of the exhaust pipe 28. The catalytic converter 29 purifies harmful exhaust components in the exhaust gas. Therefore, the exhaust gas from the combustion chamber 21 of the engine 20 is purified by the catalytic converter 29 through the exhaust port 27 and the exhaust pipe 28 and exhausted to the outside.

また、車両10は、排気ガス中の窒素酸化物の低減および燃費の向上のために燃焼後の排気ガスの一部を再び吸気させる排気ガス再循環装置、いわゆるEGR(exhaust gas recirculation)を備える。具体的には、排気ガス再循環装置は、EGRガス配管31と、EGRバルブ32とを有する。EGRガス配管31は、排気管28のうち触媒コンバータ29の下流側(排気側)とインテークマニホールド24との間に配設される。EGRガス配管31は、第2のEGRガス通路の一例に対応する。したがって、触媒コンバータ29により浄化された排気ガスのうち一部がEGRガス配管31を通ってインテークマニホールド24に戻る。ここで、排気ガスのうちEGRガス配管31を通る排気ガスを外部EGRガスという。EGRバルブ32は、インテークマニホールド24に流入させる外部EGRガスの量を調整する。EGRバルブ32が開弁することで、外部EGRガスがインテークマニホールド24に流入する。一方、EGRバルブ32が閉弁することで、外部EGRガスがインテークマニホールド24に流入されなくなる。EGRバルブ32は吸入空気量に基づいて開閉が制御される。 Further, the vehicle 10 is provided with an exhaust gas recirculation device, so-called EGR (exhaust gas recirculation), which re-intakes a part of the exhaust gas after combustion in order to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas and improve fuel efficiency. Specifically, the exhaust gas recirculation device has an EGR gas pipe 31 and an EGR valve 32. The EGR gas pipe 31 is arranged between the downstream side (exhaust side) of the catalytic converter 29 and the intake manifold 24 of the exhaust pipe 28. The EGR gas pipe 31 corresponds to an example of the second EGR gas passage. Therefore, a part of the exhaust gas purified by the catalytic converter 29 returns to the intake manifold 24 through the EGR gas pipe 31. Here, among the exhaust gas, the exhaust gas passing through the EGR gas pipe 31 is referred to as an external EGR gas. The EGR valve 32 adjusts the amount of external EGR gas flowing into the intake manifold 24. When the EGR valve 32 is opened, the external EGR gas flows into the intake manifold 24. On the other hand, when the EGR valve 32 is closed, the external EGR gas does not flow into the intake manifold 24. The opening and closing of the EGR valve 32 is controlled based on the intake air amount.

また、本実施例の車両10は、吸入空気が低温の場合であってもインジェクタ26が噴射した燃料の気化を十分に促進させるために、吸入空気よりも温度が高い気体をインジェクタ26の噴射口の近傍に導入することができる構造を備える。具体的に、本実施例の車両10は、バイパス配管35と、EGR噴射制御バルブ36とを備える。
図1(b)は、バイパス配管35およびEGR噴射制御バルブ36の周辺を拡大した図であり、図1(a)に示す領域Aの拡大図である。
Further, in the vehicle 10 of the present embodiment, in order to sufficiently promote the vaporization of the fuel injected by the injector 26 even when the intake air is low temperature, a gas having a temperature higher than that of the intake air is injected into the injection port of the injector 26. It has a structure that can be introduced in the vicinity of. Specifically, the vehicle 10 of this embodiment includes a bypass pipe 35 and an EGR injection control valve 36.
FIG. 1B is an enlarged view of the periphery of the bypass pipe 35 and the EGR injection control valve 36, and is an enlarged view of the region A shown in FIG. 1A.

バイパス配管35は、吸気ポート22とEGRガス配管31との間に配設される。バイパス配管35は、第1のEGRガス通路の一例に対応する。バイパス配管35は、外部EGRガスをインテークマニホールド24を経由することなく吸気ポート22に導入させる。バイパス配管35は、一方の開口部35aが吸気ポート22に設けられる。ここで、開口部35aはインジェクタ26の噴射口26aの近傍に位置する。具体的には、開口部35aは、インジェクタ26の噴射口26aに対向する位置に設けられる。また、開口部35aは、インジェクタ26が取り付けられる位置より下流側(排気側)の位置に設けられる。また、開口部35aは、インジェクタ26の噴射口26aから燃料が噴射される範囲に設けられる。また、バイパス配管35は、他方の開口部35bがEGRガス配管31内のうちEGRバルブ32よりも下流側、すなわちEGRガス配管31内のEGRバルブ32とインテークマニホールド24との間の位置に設けられる。 The bypass pipe 35 is arranged between the intake port 22 and the EGR gas pipe 31. The bypass pipe 35 corresponds to an example of the first EGR gas passage. The bypass pipe 35 introduces the external EGR gas into the intake port 22 without passing through the intake manifold 24. In the bypass pipe 35, one opening 35a is provided in the intake port 22. Here, the opening 35a is located in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26. Specifically, the opening 35a is provided at a position facing the injection port 26a of the injector 26. Further, the opening 35a is provided at a position downstream (exhaust side) from the position where the injector 26 is attached. Further, the opening 35a is provided in a range in which fuel is injected from the injection port 26a of the injector 26. Further, the bypass pipe 35 is provided at a position where the other opening 35b is located downstream of the EGR valve 32 in the EGR gas pipe 31, that is, between the EGR valve 32 and the intake manifold 24 in the EGR gas pipe 31. ..

EGR噴射制御バルブ36は、バイパス配管35を通じて吸気ポート22に噴射させる外部EGRガスの量を調整する。EGRバルブ32が開弁している状態で、EGR噴射制御バルブ36が開弁することにより、外部EGRガスがバイパス配管35を通じて吸気ポート22に噴射される。外部EGRガスは、吸入空気の温度よりも高いために、吸入空気と混ざり合うことで、インジェクタ26の噴射口26aの近傍の吸入空気の温度を上昇させることができる。一方、EGR噴射制御バルブ36が閉弁することで、外部EGRガスが吸気ポート22に噴射されなくなる。EGR噴射制御バルブ36は吸入空気の温度に基づいて開閉が制御される。 The EGR injection control valve 36 adjusts the amount of external EGR gas to be injected into the intake port 22 through the bypass pipe 35. When the EGR injection control valve 36 is opened while the EGR valve 32 is open, the external EGR gas is injected into the intake port 22 through the bypass pipe 35. Since the external EGR gas is higher than the temperature of the intake air, the temperature of the intake air in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26 can be raised by mixing with the intake air. On the other hand, when the EGR injection control valve 36 is closed, the external EGR gas is not injected into the intake port 22. The opening and closing of the EGR injection control valve 36 is controlled based on the temperature of the intake air.

EGR噴射制御バルブ36は、バイパス配管35の一方側の開口部35aに設けられる。図1(b)に示すように、EGR噴射制御バルブ36が開口部35aから離れることで開弁する。EGR噴射制御バルブ36が開弁することで、矢印に示すように外部EGRガスが開口部35aとEGR噴射制御バルブ36との間の隙間を通って吸気ポート22に噴射される。一方、EGR噴射制御バルブ36が開口部35aと接することで閉弁する。EGR噴射制御バルブ36が閉弁することで、開口部35aとEGR噴射制御バルブ36との間の隙間がなくなり、外部EGRガスが吸気ポート22に噴射されなくなる。 The EGR injection control valve 36 is provided in the opening 35a on one side of the bypass pipe 35. As shown in FIG. 1 (b), the EGR injection control valve 36 opens when it separates from the opening 35a. When the EGR injection control valve 36 is opened, the external EGR gas is injected into the intake port 22 through the gap between the opening 35a and the EGR injection control valve 36 as shown by the arrow. On the other hand, the EGR injection control valve 36 closes when it comes into contact with the opening 35a. By closing the EGR injection control valve 36, the gap between the opening 35a and the EGR injection control valve 36 is eliminated, and the external EGR gas is not injected into the intake port 22.

また、車両10はエンジン20および関連機器を制御する制御部40を備える。制御部40は、例えば、ECU(Electrical Control Unit)を用いることができる。制御部40は、インジェクタ26、EGRバルブ32、EGR噴射制御バルブ36などの関連機器を制御する。具体的に、制御部40は、吸入空気量などに基づいてインジェクタ26から燃料を噴射させる量を制御する。また、制御部40は、吸入空気量に基づいてEGRバルブ32の開閉を制御する。また、制御部40は、吸入空気の温度に基づいてEGR噴射制御バルブ36の開閉を制御する。 Further, the vehicle 10 includes a control unit 40 that controls the engine 20 and related equipment. For the control unit 40, for example, an ECU (Electrical Control Unit) can be used. The control unit 40 controls related devices such as the injector 26, the EGR valve 32, and the EGR injection control valve 36. Specifically, the control unit 40 controls the amount of fuel injected from the injector 26 based on the amount of intake air or the like. Further, the control unit 40 controls the opening and closing of the EGR valve 32 based on the intake air amount. Further, the control unit 40 controls the opening and closing of the EGR injection control valve 36 based on the temperature of the intake air.

上述したように構成される車両10において、制御部40は、吸入空気が低温の場合であっても噴射した燃料の気化が十分に促進できるように、EGRバルブ32およびEGR噴射制御バルブ36を制御する。
以下、第1の実施例に係る燃料噴射装置の動作について図2のフローチャートを参照して説明する。図2のフローチャートは、制御部40がメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。図2のフローチャートは、エンジン20が始動されることで開始される。
In the vehicle 10 configured as described above, the control unit 40 controls the EGR valve 32 and the EGR injection control valve 36 so that the vaporization of the injected fuel can be sufficiently promoted even when the intake air is at a low temperature. do.
Hereinafter, the operation of the fuel injection device according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 2 is realized by the control unit 40 executing a program stored in the memory. The flowchart of FIG. 2 is started when the engine 20 is started.

S10では、制御部40は、吸入空気の温度の情報を取得する。具体的には、制御部40は、温度センサ25により検出されたインテークマニホールド24の吸入空気の温度の情報を取得する。
S11では、制御部40は、吸入空気の温度に基づいて、EGR噴射制御バルブ36から吸気ポート22内に導入する外部EGRガスの量を決定する。具体的に、制御部40は、吸入空気の温度が低いほど導入する外部EGRガスの量を多くするように外部EGRガスの量を決定する。また、制御部40は、吸入空気の温度が所定の温度以上の場合には、導入する外部EGRガスの量を0に決定する。なお、制御部40のメモリには、吸入空気の温度と外部EGRガスの量との対応関係を示す情報が予め記憶されている。当該情報は、吸入空気に混ぜ合わせたときに吸入空気の温度を所定の温度まで上昇させることができる外部EGRガスの量を、吸入空気の温度に応じて対応させた情報である。
In S10, the control unit 40 acquires information on the temperature of the intake air. Specifically, the control unit 40 acquires information on the temperature of the intake air of the intake manifold 24 detected by the temperature sensor 25.
In S11, the control unit 40 determines the amount of external EGR gas introduced from the EGR injection control valve 36 into the intake port 22 based on the temperature of the intake air. Specifically, the control unit 40 determines the amount of the external EGR gas so that the lower the temperature of the intake air, the larger the amount of the external EGR gas to be introduced. Further, when the temperature of the intake air is equal to or higher than a predetermined temperature, the control unit 40 determines the amount of the external EGR gas to be introduced to 0. Information indicating the correspondence between the temperature of the intake air and the amount of the external EGR gas is stored in the memory of the control unit 40 in advance. The information is information in which the amount of external EGR gas capable of raising the temperature of the intake air to a predetermined temperature when mixed with the intake air is made to correspond to the temperature of the intake air.

S12では、制御部40は、決定された外部EGRガスの量に基づいて、EGR噴射制御バルブ36の開度を決定する。具体的には、制御部40は、外部EGRガスの量が多いほどEGR噴射制御バルブ36の開度が大きくするように決定する。なお、制御部40のメモリには、外部EGRガスの量とEGR噴射制御バルブ36の開度との対応関係を示す情報が予め記憶されている。 In S12, the control unit 40 determines the opening degree of the EGR injection control valve 36 based on the determined amount of the external EGR gas. Specifically, the control unit 40 determines that the opening degree of the EGR injection control valve 36 increases as the amount of the external EGR gas increases. In the memory of the control unit 40, information indicating the correspondence relationship between the amount of the external EGR gas and the opening degree of the EGR injection control valve 36 is stored in advance.

S13では、制御部40は、EGRバルブ32を閉弁させているか否かを判定する。EGRバルブ32を閉弁させている場合にはS14に進み、開弁させている場合にはS15に進む。
S14では、制御部40は、EGRバルブ32を開弁させる。本実施例では、バイパス配管35の他方の開口部35bをEGRガス配管31内のEGRバルブ32とインテークマニホールド24との間の位置に設けているために、EGRバルブ32を閉弁させたままではEGRガス配管31からバイパス配管35に外部EGRガスが流入せず、EGR噴射制御バルブ36から吸気ポート22内に外部EGRガスを噴射させることができない。S14においてEGRバルブ32を開弁することで、EGRガス配管31からバイパス配管35に外部EGRガスを流入させることができる。
In S13, the control unit 40 determines whether or not the EGR valve 32 is closed. When the EGR valve 32 is closed, the process proceeds to S14, and when the EGR valve 32 is opened, the process proceeds to S15.
In S14, the control unit 40 opens the EGR valve 32. In this embodiment, since the other opening 35b of the bypass pipe 35 is provided at a position between the EGR valve 32 and the intake manifold 24 in the EGR gas pipe 31, the EGR valve 32 remains closed. The external EGR gas does not flow from the EGR gas pipe 31 into the bypass pipe 35, and the external EGR gas cannot be injected from the EGR injection control valve 36 into the intake port 22. By opening the EGR valve 32 in S14, the external EGR gas can flow from the EGR gas pipe 31 into the bypass pipe 35.

S15では、制御部40は、EGR噴射制御バルブ36の開閉を制御する。具体的には、制御部40は、S12において決定された開度になるようにEGR噴射制御バルブ36を制御する。したがって、EGR噴射制御バルブ36が決定された開度になるように開弁することで、EGR噴射制御バルブ36から外部EGRガスが噴射され、噴射された外部EGRガスがインジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入される。外部EGRガスが吸入空気と混ざり合うことで、インジェクタ26の噴射口26aの近傍の吸入空気の温度が上昇する。したがって、吸入空気が低温の場合であっても、外部EGRガスにより吸入空気の温度が上昇することで、インジェクタ26により噴射した燃料の気化を十分に促進させることができる。 In S15, the control unit 40 controls the opening and closing of the EGR injection control valve 36. Specifically, the control unit 40 controls the EGR injection control valve 36 so that the opening degree is determined in S12. Therefore, by opening the EGR injection control valve 36 so as to have a determined opening degree, the external EGR gas is injected from the EGR injection control valve 36, and the injected external EGR gas is discharged from the injection port 26a of the injector 26. Introduced in the vicinity. When the external EGR gas mixes with the intake air, the temperature of the intake air in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26 rises. Therefore, even when the intake air is at a low temperature, the temperature of the intake air is raised by the external EGR gas, so that the vaporization of the fuel injected by the injector 26 can be sufficiently promoted.

このようなS10からS15までの処理を、制御部40はエンジン20が始動してから繰り返し行う。なお、吸入空気の温度は、エンジン20の冷機時に低く、エンジン20の暖機時には各部品の温度の上昇に伴って高くなる。したがって、制御部40はエンジン20の冷却水の温度を検出して、一定の温度よりも低い場合にS10からS15までの処理を繰り返し行い、一定の温度以上の場合にはS10からS15までの処理を行わないようにしてもよい。 The control unit 40 repeats the processes from S10 to S15 after the engine 20 is started. The temperature of the intake air is low when the engine 20 is cooled, and increases as the temperature of each component rises when the engine 20 is warmed up. Therefore, the control unit 40 detects the temperature of the cooling water of the engine 20, repeats the processes from S10 to S15 when the temperature is lower than the constant temperature, and processes S10 to S15 when the temperature is above the constant temperature. May not be done.

以上のように、本実施例によれば、吸入空気よりも温度が高い外部EGRガスをインジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入することで、吸入空気が低温の場合であっても、噴射した燃料の気化を十分に促進させることができる。このように、燃料の気化が促進されることで、液状の燃料が燃料室に流入することが抑制されることからPNを低減することができる。また、燃料の気化が促進されることで、低温環境時の熱効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, by introducing the external EGR gas having a temperature higher than that of the intake air in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26, the intake air is injected even when the intake air is low temperature. The vaporization of fuel can be sufficiently promoted. By promoting the vaporization of the fuel in this way, it is possible to reduce the PN because the inflow of the liquid fuel into the fuel chamber is suppressed. Further, by promoting the vaporization of the fuel, the thermal efficiency in a low temperature environment can be improved.

また、本実施例によれば、吸入空気よりも温度が高い気体として外部EGRガスを導入することで、既存の排気ガス再循環装置を利用することができるので、新たな装置を追加することなく燃料の気化を促進させることができる。
また、本実施例によれば、バイパス配管35の一方の開口部35aがインジェクタ26の噴射口26aに対向する位置に設けられるので、吸気ポート22に導入された直後の外部EGRガスが、インジェクタ26から噴射される燃料の当たる壁面と接触し、壁面の温度を上昇させることができる。したがって、インジェクタ26から噴射された燃料が壁面に液状の状態で付着しても、燃料の気化を促進させることができる。
Further, according to the present embodiment, the existing exhaust gas recirculation device can be used by introducing the external EGR gas as a gas having a temperature higher than that of the intake air, so that it is possible to use the existing exhaust gas recirculation device without adding a new device. It is possible to promote the vaporization of fuel.
Further, according to the present embodiment, since one opening 35a of the bypass pipe 35 is provided at a position facing the injection port 26a of the injector 26, the external EGR gas immediately after being introduced into the intake port 22 is the injector 26. It is possible to raise the temperature of the wall surface by contacting the wall surface where the fuel injected from the vehicle hits. Therefore, even if the fuel injected from the injector 26 adheres to the wall surface in a liquid state, the vaporization of the fuel can be promoted.

また、本実施例によれば、バイパス配管35の他方の開口部35bがEGRガス配管31内のEGRバルブ32とインテークマニホールド24との間の位置に設けられる。したがって、外部EGRガスをインテークマニホールド24とバイパス配管35と2箇所に分岐して流すことができるので、インテークマニホールド24の1箇所に流す場合に比べて、インテークマニホールド24で生成される凝縮水の量を減少させることができる。凝縮水の量が減少することで、凝縮水が燃焼室21内に浸入することで発生する、エンジン20の故障や燃焼の悪化を抑制することができる。 Further, according to this embodiment, the other opening 35b of the bypass pipe 35 is provided at a position in the EGR gas pipe 31 between the EGR valve 32 and the intake manifold 24. Therefore, since the external EGR gas can be branched and flowed to the intake manifold 24 and the bypass pipe 35 at two locations, the amount of condensed water generated by the intake manifold 24 is compared with the case where the external EGR gas is flown to one location of the intake manifold 24. Can be reduced. By reducing the amount of condensed water, it is possible to suppress the failure of the engine 20 and the deterioration of combustion that occur when the condensed water infiltrates into the combustion chamber 21.

また、本実施例によれば、制御部40が吸入空気の温度に基づいて、インジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入する外部EGRガスの量を増減させる。したがって、インジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入される外部EGRガスの量を精度よく調整することができる。 Further, according to the present embodiment, the control unit 40 increases or decreases the amount of the external EGR gas introduced in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26 based on the temperature of the intake air. Therefore, the amount of external EGR gas introduced in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26 can be adjusted accurately.

<第2の実施例>
次に、第2の実施例について説明する。図3は、第2の実施例に係る車両50に搭載された燃料噴射装置の構成を示す図である。なお、図3のうち第1の実施例と同様の構成は同一符号を付して適宜、説明を省略する。
本実施例の車両50は、バイパス配管45と、EGR噴射制御バルブ36とを備える。本実施例のバイパス配管45の他方の開口部が、EGRガス配管31内のうちEGRバルブ32よりも上流側、すなわちEGRガス配管31内のEGRバルブ32と排気管28との間の位置に設けられる。このように、バイパス配管45の他方の開口部を、EGRガス配管31内のEGRバルブ32とインテークマニホールド24との間の位置に設けることで、EGRバルブ32を閉弁させたままでも、EGR噴射制御バルブ36から吸気ポート22内に外部EGRガスを導入することができる。
<Second Example>
Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a fuel injection device mounted on the vehicle 50 according to the second embodiment. In FIG. 3, the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
The vehicle 50 of this embodiment includes a bypass pipe 45 and an EGR injection control valve 36. The other opening of the bypass pipe 45 of this embodiment is provided in the EGR gas pipe 31 on the upstream side of the EGR valve 32, that is, at a position between the EGR valve 32 and the exhaust pipe 28 in the EGR gas pipe 31. Be done. In this way, by providing the other opening of the bypass pipe 45 at a position between the EGR valve 32 and the intake manifold 24 in the EGR gas pipe 31, EGR injection is performed even when the EGR valve 32 is closed. External EGR gas can be introduced into the intake port 22 from the control valve 36.

以下、本実施例に係る燃料噴射装置の動作について図4のフローチャートを参照して説明する。なお、図2のフローチャートと同様な処理は適宜、説明を省略する。
S20では、制御部40は、吸入空気の温度の情報を取得する。この処理は、S10と同様な処理である。
S21では、制御部40は、吸入空気の温度に基づいて、EGR噴射制御バルブ36から吸気ポート22内に導入する外部EGRガスの量を決定する。この処理は、S11と同様な処理である。
Hereinafter, the operation of the fuel injection device according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The same processing as the flowchart of FIG. 2 will be omitted as appropriate.
In S20, the control unit 40 acquires information on the temperature of the intake air. This process is the same as that of S10.
In S21, the control unit 40 determines the amount of external EGR gas introduced from the EGR injection control valve 36 into the intake port 22 based on the temperature of the intake air. This process is the same as S11.

S22では、制御部40は、決定された外部EGRガスの量に基づいて、EGR噴射制御バルブ36の開度を決定する。この処理は、S12と同様な処理である。
S23では、制御部40は、EGR噴射制御バルブ36の開閉を制御する。この処理は、S15と同様な処理である。EGR噴射制御バルブ36が決定された開度になるように開弁することで、EGR噴射制御バルブ36により噴射された外部EGRガスは、インジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入される。したがって、吸入空気の温度が低温であっても、外部EGRガスにより吸入空気の温度が上昇することで、インジェクタ26により噴射された燃料の気化を十分に促進させることができる。
In S22, the control unit 40 determines the opening degree of the EGR injection control valve 36 based on the determined amount of the external EGR gas. This process is the same as that of S12.
In S23, the control unit 40 controls the opening and closing of the EGR injection control valve 36. This process is the same as S15. By opening the EGR injection control valve 36 so as to have a determined opening degree, the external EGR gas injected by the EGR injection control valve 36 is introduced in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26. Therefore, even if the temperature of the intake air is low, the temperature of the intake air is raised by the external EGR gas, so that the vaporization of the fuel injected by the injector 26 can be sufficiently promoted.

本実施例によれば、バイパス配管45の他方の開口部がEGRガス配管31内のEGRバルブ32と排気管28との間の位置に設けられる。したがって、EGRバルブ32が開弁しているか閉弁しているかに関わらず、外部EGRガスをインジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入でき、制御部40による処理を簡略化することができる。 According to this embodiment, the other opening of the bypass pipe 45 is provided at a position in the EGR gas pipe 31 between the EGR valve 32 and the exhaust pipe 28. Therefore, regardless of whether the EGR valve 32 is open or closed, the external EGR gas can be introduced in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26, and the processing by the control unit 40 can be simplified.

以上、本発明に係る実施例について説明したが、本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能である。
上述した各実施例では、吸入空気よりも温度が高い気体として外部EGRガスを導入する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、吸入空気よりも温度が高い気体の一例として、吸入空気の一部を分岐させて車両に備えられたヒータで加熱し、加熱した吸入空気をインジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入してもよい。
Although the examples according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and changes can be made within the scope of the present invention.
In each of the above-described embodiments, the case where the external EGR gas is introduced as a gas having a temperature higher than that of the intake air has been described, but the case is not limited to this case. For example, as an example of a gas having a temperature higher than that of the intake air, a part of the intake air is branched and heated by a heater provided in the vehicle, and the heated intake air is introduced in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26. May be good.

また、上述した各実施例では、EGR噴射制御バルブ36がバイパス配管35、45の開口部35aから離れたり接したりすることで開閉する場合について説明したが、この場合に限られず、吸入空気よりも温度が高い気体をインジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入できる構造であれば、どのような構造であってもよい。
例えば、図5に示すEGR噴射制御バルブ56は、バイパス配管35の一方の開口部35aに設けられ、回動軸57を中心に矢印方向に回動することで開閉する。また、例えば、図6に示すEGR噴射制御バルブ66は、バイパス配管35の他方の開口部35bに設けられ、回動軸67を中心に矢印方向に回動することで開閉する。このような回動式のバルブであっても、制御部40は吸入空気の温度に基づいて、インジェクタ26の噴射口26aの近傍に導入する外部EGRガスの量を増減させることができる。
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the EGR injection control valve 36 opens and closes by moving away from or in contact with the openings 35a of the bypass pipes 35 and 45 has been described, but the case is not limited to this case and is more than the intake air. Any structure may be used as long as it can introduce a gas having a high temperature in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26.
For example, the EGR injection control valve 56 shown in FIG. 5 is provided in one opening 35a of the bypass pipe 35 and opens and closes by rotating around the rotation shaft 57 in the direction of the arrow. Further, for example, the EGR injection control valve 66 shown in FIG. 6 is provided in the other opening 35b of the bypass pipe 35 and opens and closes by rotating around the rotation shaft 67 in the arrow direction. Even with such a rotary valve, the control unit 40 can increase or decrease the amount of external EGR gas introduced in the vicinity of the injection port 26a of the injector 26 based on the temperature of the intake air.

また、上述した各実施例では、燃料がガソリン燃料である場合について説明したが、この場合に限られず、重油、軽油、灯油などの石油系燃料であってもよく、アルコール類であってもよく、油脂類であってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the case where the fuel is gasoline fuel has been described, but the present invention is not limited to this case, and petroleum-based fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene may be used, and alcohols may be used. , Oils and fats may be used.

10、50:車両 20:エンジン 21:燃料室 22:吸気ポート 24:インテークマニホールド 25:温度センサ 26:インジェクタ 噴射口26a 31:EGRガス配管(第2のEGRガス通路) 32:EGRバルブ 35、45:バイパス配管(第1のEGRガス通路) 36、56、66:EGR噴射制御バルブ 40:制御部 10, 50: Vehicle 20: Engine 21: Fuel chamber 22: Intake port 24: Intake manifold 25: Temperature sensor 26: Injector injection port 26a 31: EGR gas piping (second EGR gas passage) 32: EGR valve 35, 45 : Bypass piping (first EGR gas passage) 36, 56, 66: EGR injection control valve 40: Control unit

Claims (5)

吸入空気が吸入される吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射装置であって、
前記吸入空気よりも温度が高い気体を前記インジェクタの噴射口の近傍に導入することを特徴とする燃料噴射装置。
A fuel injection device equipped with an injector that injects fuel into an intake port into which intake air is sucked.
A fuel injection device characterized in that a gas having a temperature higher than that of the intake air is introduced in the vicinity of the injection port of the injector.
外部EGRガスを前記インジェクタの噴射口の近傍に導入することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1, wherein the external EGR gas is introduced in the vicinity of the injection port of the injector. 前記外部EGRガスを前記吸気ポートに導入する第1のEGRガス通路を備え、
前記第1のEGRガス通路の一方の開口部は、前記インジェクタの噴射口に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射装置。
A first EGR gas passage for introducing the external EGR gas into the intake port is provided.
The fuel injection device according to claim 2, wherein one opening of the first EGR gas passage is provided at a position facing the injection port of the injector.
前記外部EGRガスをインテークマニホールドに導入する第2のEGRガス通路と、
前記第2のEGRガス通路の途中に設けられたEGRバルブと、を備え、
前記第1のEGRガス通路の他方の開口部は、前記第2のEGRガス通路内の前記EGRバルブと前記インテークマニホールドとの間の位置に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射装置。
A second EGR gas passage for introducing the external EGR gas into the intake manifold, and
An EGR valve provided in the middle of the second EGR gas passage is provided.
The third aspect of claim 3, wherein the other opening of the first EGR gas passage is provided at a position between the EGR valve and the intake manifold in the second EGR gas passage. Fuel injection device.
前記インジェクタの噴射口の近傍に導入する前記外部EGRガスの量を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記吸入空気の温度に基づいて、前記インジェクタの噴射口の近傍に導入する前記外部EGRガスの量を増減させることを特徴とする請求項2ないし4の何れか1項に記載の燃料噴射装置。
A control unit for controlling the amount of the external EGR gas introduced in the vicinity of the injection port of the injector is provided.
The control unit according to any one of claims 2 to 4, wherein the control unit increases or decreases the amount of the external EGR gas introduced in the vicinity of the injection port of the injector based on the temperature of the intake air. Fuel injector.
JP2020041781A 2020-03-11 2020-03-11 Fuel injection device Pending JP2021143613A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020041781A JP2021143613A (en) 2020-03-11 2020-03-11 Fuel injection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020041781A JP2021143613A (en) 2020-03-11 2020-03-11 Fuel injection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021143613A true JP2021143613A (en) 2021-09-24

Family

ID=77767138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020041781A Pending JP2021143613A (en) 2020-03-11 2020-03-11 Fuel injection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021143613A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070131180A1 (en) Water and/or alcohol water secondary injection system for diesel engines
US9273640B2 (en) Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine
EP2034161A2 (en) Control apparatus for cylinder injection type internal combustion engine
US20120316760A1 (en) Method for operating an applied-ignition internal combustion engine with direct injection
US7530349B2 (en) Hydrated EGR system, method and apparatus for reducing harmful exhaust emissions and improving fuel economy
BR102017024183A2 (en) EXHAUST GAS CONTROL APPARATUS FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CONTROL METHOD FOR THE EXHAUST GAS CONTROL APPARATUS
JP5035366B2 (en) Fuel injection control device and internal combustion engine
JP2019152136A (en) Internal combustion engine
JP2008274846A (en) Exhaust temperature reduction control device and method
JP2021143613A (en) Fuel injection device
JP2011185244A (en) Egr device of internal combustion engine
JP2008063976A (en) Exhaust gas recirculating device of engine
EP2957737B1 (en) Engine exhaust-gas purification device
JP6108078B2 (en) Engine exhaust purification system
AU2013213687B2 (en) Methods and systems for an engine
KR100999865B1 (en) Aftertreatment System Oxidation Catalyst Activation Method of Low Temperature Diesel Combustion Engine
CN207513705U (en) A kind of EGR integrates emission-reducing device with water vapour
JP2007255371A (en) Injection control method of reducing agent for exhaust gas
JP5304402B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4506546B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
Midhun et al. Development of CNG injection engine to meet future euro-v emission norms for LCV applications
KR101226058B1 (en) Valve Operation Control Method for Preventing the Carbon Deposition of Spark Plug in a Direct Injection Gasoline Engine
JP2008202406A (en) Intake valve controller of internal combustion engine and internal combustion engine having same
KR20120037310A (en) Device for supplying recirculation exhaust gas in diesel engine system and method thereof
JP2007327422A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine