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公開番号2025078289
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190747
出願日2023-11-08
発明の名称内燃機関及び内燃機関の制御装置
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F02F 1/42 20060101AFI20250513BHJP(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4サイクルのポート噴射式の内燃機関において吸気ポートに残留する水素を低減することができる内燃機関及び内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関1は、燃料である水素を吸気ポート3cに向けて噴射するポート噴射式の内燃機関であって、吸気ポート3c内の第1空間31と吸気ポート3c外の第2空間32とを連通させる連通路30と、連通路30の連通状態を切り替える連通切替部50と、を備え、連通切替部50は、吸気バルブ3aが閉弁している期間に連通路30を連通させるように、連通状態を切り替える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料である水素を吸気ポートに向けて噴射するポート噴射式の内燃機関であって、
前記吸気ポート内の第１空間と前記吸気ポート外の第２空間とを連通させる連通路と、
前記連通路の連通状態を切り替える連通切替部と、を備え、
前記連通切替部は、吸気バルブが閉弁している期間に前記連通路を連通させるように、前記連通状態を切り替える、内燃機関。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記連通切替部は、吸気バルブに固定されて前記吸気バルブの動作と連動する筒状部材と、前記筒状部材の外周面と摺動する内壁面を含む収容部と、を有し、
前記連通路は、前記内壁面に開口しており、
前記筒状部材の外周面は、前記吸気バルブが閉弁している期間に前記連通路の開口を遮断しない、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記連通路には、前記第１空間の圧力が前記第２空間の圧力よりも高いときに開弁する逆止弁が設けられている、請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
燃料である水素を吸気ポートに向けて噴射するポート噴射式の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、前記吸気ポート内の第１空間と前記吸気ポート外の第２空間とを連通させる連通路と、前記連通路の連通状態を切り替える連通切替部と、を備え、
前記内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記連通状態を切り替えるように前記連通切替部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、吸気バルブが閉弁している期間に前記連通切替部が前記連通路を連通させるように、前記連通切替部を制御する、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、内燃機関及び内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、天然ガス等のガス燃料を用いた車両用ガスエンジンにおいて、サージタンクを吸気バルブの傘部よりも下方に位置させてガス燃料の滞留を抑制する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－０６４９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料である水素を吸気ポートに向けて噴射する４サイクルのポート噴射式の内燃機関では、吸気ポートに水素が残留することがある。この場合、例えば高回転及び高負荷の状況等、吸気バルブが開いたときに筒内から吹き戻す高温のガスによって吸気ポートに残留する水素に異常着火(バックファイア)が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明は、水素を燃料とする４サイクルのポート噴射式の内燃機関において吸気ポートに残留する水素を低減することができる内燃機関及び内燃機関の制御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】
本発明の一態様は、燃料である水素を吸気ポートに向けて噴射するポート噴射式の内燃機関であって、吸気ポート内の第１空間と吸気ポート外の第２空間とを連通させる連通路と、連通路の連通状態を切り替える連通切替部と、を備え、連通切替部は、吸気バルブが閉弁している期間に連通路を連通させるように、連通状態を切り替える。
【０００７】
本発明の一態様に係る内燃機関には、吸気ポート内の第１空間と吸気ポート外の第２空間とを連通させる連通路が設けられている。連通路は、連通切替部によって連通状態を切り替えられて、吸気バルブが閉弁している期間に連通させられる。これにより、吸気バルブが閉弁している期間では、吸気ポート内の第１空間と吸気ポート外の第２空間とが連通するため、第１空間から第２空間へと吸気ポート内の水素を掃気することが可能となる。したがって、本発明の一態様に係る内燃機関によれば、水素を燃料とする４サイクルのポート噴射式の内燃機関において吸気ポートに残留する水素を低減することができる。
【０００８】
一実施形態において、連通切替部は、吸気バルブに固定されて吸気バルブの動作と連動する筒状部材と、筒状部材の外周面と摺動する内壁面を含む収容部と、を有し、連通路は、内壁面に開口しており、筒状部材の外周面は、吸気バルブが閉弁している期間に連通路の開口を遮断しない構成としてもよい。この場合、機械的な構成で吸気バルブの動作と連動するように連通路の連通状態を切り替えることができる。
【０００９】
一実施形態において、連通路には、第１空間の圧力が第２空間の圧力よりも高いときに開弁する逆止弁が設けられていてもよい。この場合、例えば高回転及び高負荷の状況等の第１空間の圧力が第２空間の圧力よりも高いときに第１空間から第２空間へと吸気ポート内の水素を掃気することができる。
【００１０】
本発明の他の態様は、燃料である水素を吸気ポートに向けて噴射するポート噴射式の内燃機関の制御装置であって、内燃機関は、吸気ポート内の第１空間と吸気ポート外の第２空間とを連通させる連通路と、連通路の連通状態を切り替える連通切替部と、を備え、内燃機関の制御装置は、内燃機関の運転状態に基づいて連通状態を切り替えるように連通切替部を制御する制御部を備え、制御部は、吸気バルブが閉弁している期間に連通切替部が連通路を連通させるように、連通切替部を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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