JPH02163452A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料噴射弁を用いてエンジンに燃料を供給す
る燃料供給装置に関する。

（従来の技術〕 従来より、自動車等のエンジンの分野においては、吸気
通路の一部に燃料噴射弁を配置し、この噴射弁により燃
料を計量しつつ噴射する方式の燃料供給装置が広く実用
化されている。この種の燃料供給装置の従来例としては
、例えば特開昭５９−４３９６２号、特開昭６０−２５
２１６４号公報等に開示されたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の燃料供給装置は、燃料噴射弁から噴射
した燃料噴霧のうちで１粒径の大きいものは貫通力が大
となり、吸気通路中の気流を貫通して対向壁面に衝突し
液膜を形成する。また、粒径の小さなものは、気流によ
り偏流し、気流の流向によっては、壁面に押付けられる
ように片寄る場合もあった。前記しだ液膜や燃料の偏流
は、均一な混合を形成する上で妨げとなり、しかもスム
ーズな燃料供給を行う上で支障となるので、その改善が
望まれる。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、噴射燃料の液膜形成を極力少なくし且つ
偏流を生じさせることなく迅速に燃料を吸気弁近くに導
いて、均一な混合剣形成を可能にする燃料供給装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、燃料を計量、噴
射する燃料噴射弁を有し、噴射燃料をエンジンに供給す
る燃料供給装置において、電気的な加熱が可能な管体で
、その管の入口が前記燃料噴射弁の先端に面する加熱細
管と、エンジンの運転条件に応じて、前記加熱細管の内
表面温度が常にライデンフロスト点となるよう制御する
温度制御手段とを設ける。

〔作用〕

このような構成よりなれば、燃料噴射弁から噴射される
燃料噴霧（噴射燃料）は、吸気通路中の気流の影響を受
けることなく、加熱細管の中を通ってエンジンの吸気弁
へ導かれる。この場合の加熱細管の内表面は、温度制御
手段により、エンジンの運転条件（特に加熱細管内表面
の周囲圧力）が変化しても常にライデンフロスト点とな
るように温度制御される。ライデンフロスト点は、加熱
面に液が滴下しても蒸気膜によって加熱面から分離され
てしまう現象を生じさせる温度であり、このライデンフ
ロスト現象を加熱細管の内表面に発生させることで、加
熱細管中を通る噴射燃料が加熱細管に付着することなく
、且つ加熱細管の内表面から受ける通流抵抗を少なくし
てエンジンの吸気弁近くに迅速に送られる。従って、本
発明によれば、噴射燃料は、気流の影響を受けることな
く、しかも通路に液膜をほとんど形成させることな（ス
ムーズに噴射燃料をエンジンの吸気弁近くに導くことが
でき、要求される均一な混合気を形成することができる
。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す構成図で。

図中、１は例えば電磁式の燃料噴射弁、２は加熱細管、
３はヒータ、４はヒータの電源である。

加熱細管２は、その入口５が広がり形成されて噴射弁１
の先端（噴射口先端部）に面するように配置される。ま
た、出口６が第４図に示すようにエンジン１１の吸気弁
９の近傍に配置される（なお、第４図は第１実施例や後
述する第２．第３の実施例に係る燃料供給装置の具体的
取付態様を示す図である）。

また、加熱細管２の内部には、プリントされたｇ膜の抵
抗３が埋設され、この抵抗３によりヒータを形成する。

このヒータ３の電極は、加熱細管２の上端に配設され、
電極を介してヒータ３が外部の電源４に接続される。ｆ
ｉ［４を制御回路１２によってＩｎすることで、ヒータ
３に流れる電流が制御される。

制御回路１２は、加熱細管２の内表面が常にライデンフ
ロスト点となるように、ヒータ４に流れる電流を制御す
る。ここで、ライデンフロスト点は、加熱面（本実施例
では、加熱細管２の内表面）の周囲の圧力、換言すれば
エンジン吸気通路内の圧力の変化により変化するので、
常にエンジンのＭ転条件に応じてライデンフロスト点と
なるようにヒータ３の電流を制御する必要があり、制御
回路１２がこの電流制御の役割をなす。具体的には。

制御回路１２はマイクロコンピュータで構成され、予め
加熱細管内表面の周囲圧力に対応するライデンフロスト
点がデータとして記憶され、また、実際の加熱細管内表
面の周囲圧力を知るためのエンジン運転条件を検出する
手段（例えば吸気圧センサ）と、加熱面の温度を検出す
る手段と、エンジン運転条件の検出値から現在のライデ
ンフロスト点を演算する手段と、ライデンフロスト点の
目標温度となる電流が流れるよう電源に指令を出す手段
を備えている。

ここでライデンフロスト点について、第５図及び第６図
により説明する。

第５図は、加熱面温度に対する燃料粒子の蒸発時間を表
わす、これによると、大気圧条件では、加熱面温度が高
まるにつれてＡ−Ｃまでの温度領域で順次蒸発時間が短
かくなる。第１図の特性曲線は、液の沸騰曲線に対応す
るもので、これを沸騰曲線の各領域に置き換えて見直す
と、Ａ−Ｂ間は非沸騰領域、Ｂ−Ｃ間は核沸騰領域、０
点は極大熱流束点、Ｃ−Ｄ間は遷移沸騰領域、Ｄ点は極
小熱流束点、Ｄ−Ｅ点は膜沸騰領域と称せられ、このう
ち０点がランデンフロスト点と称せられる。

このランデンフロスト点は、加熱面に液滴が存在しても
液滴の下に薄い蒸気膜が形成され、液滴を加熱面に付着
させない（加熱面をぬらさない）温度である。第６図は
、加熱面の周囲圧力を変えた場合の蒸発曲線を示したも
ので、同図の曲線Ｉ。

■、■■は、周囲圧力を夫々変えた時の蒸発曲線を示し
、これらの蒸発曲線に示すように圧力が大気圧より低下
する程、ライデンフロスト点も低温側に移行する。

次に、本実施例の具体的取付けを第４図に基づき説明す
る。

第４図における、９は吸気弁、１０は吸気弁ガイド、１
１はエンジン、１４は吸気通路で、同図に示すように加
熱細管２は燃料噴射弁１と一体に構成され、燃料噴射弁
１を設定位置に配置すると。

加熱細管２は吸気ガイド１０と略平行となるよう配置さ
れ、加熱細管２の出口６が吸気弁９の極く近傍に開口す
るよう設定される。

次に本実施例の動作を説明する。

燃料噴射弁１は、エンジン状態に応じてデユーティ制御
に基づき噴射時間が決定される。そして、噴射弁１から
の噴射燃料は、加熱細管２の中を通ってエンジンの吸気
弁９近くに導かれる。この場合の加熱細管２の内表面は
、エンジン運転条件が変わっても制御回路１２により常
にライデンフロスト点となるよう制御される。具体的に
は、エンジンの運転時に、加熱側管２の内表面圧力がエ
ンジンの運転条件に基づき検出され、この検出値に基づ
き制御回路１２が現在のライデンフロスト点を演算し、
この演算値に対応した電流がヒータ３に流れるよう電ｇ
４に指令を出す。このようにして、加熱細管２の内表面
は常にライデンフロスト点となる温度状態に保たれる。

本実施例によれば、噴射燃料が加熱剤’＋？２の中を通
ることで吸気通路１４の影響を受けることなく５しかも
ライデンフロスト現象を利用して、加熱細管中を通る噴
射燃料が加熱細管２に付着することなく、且つ加熱細管
２の内表面から受ける通流抵抗を少なくしてエンジン１
１の吸気弁９近くに送られる。

その結果、従来のような通路壁面に燃料が衝突して生じ
る液膜の形成がなくなり、しかも噴射燃料の吸気弁近く
への供給を迅速に行って、要求される均一な混合気を形
成できる。

第２図は本発明の第２実施例を示すもので５図中、既述
したｆｉＳ１実施例の符号と同一のものは、同−或いは
共通する要素を示す、なお、後述する第３実施例におけ
る符号にフいても同様である。

しかして本実施例は、多気筒エンジンの１気筒につき２
吸気弁を４１ｉ１えたものに対応させた燃料供給装置で
、加熱剤管２を入口５の位置で２方向に分岐させている
０分岐された各加熱細管２は、その出口６，６′の夫々
が各吸気弁の近傍に位置するように配置される。薄膜抵
抗（ヒータ）３は、加熱剤管２の内表面全周にわたって
形成され、分岐部１３にも加熱面の制御が可能となるよ
う薄膜抵抗３が埋設される。

本実施例によれば、第１実施例同様の効果を奏し得るが
、特に、例えばダブルオーバヘッドカム方式の１気筒２
吸気弁の多気筒エンジンに対して、混合気の均一化を図
れる。

第３図は本発明の第３実施例を示すものである。

本実施例も第２実施例同様に１気筒にっき２吸気弁の多
気筒エンジン対応のものである。

本実施例は、燃料噴射弁１の先端に微細管８゜８′を有
するチップ７を取付ける。微細管８゜８′は各吸気弁９
，９′に向くよう、チップ７に分岐して取付けられ、そ
の下に独立した２本の加熱細管２．２′を微細管８，８
′の向きに対応させて配置したもので、その出口６．６
′がそれぞれの吸気弁９，９′の直上に開口するよう構
成される。

本実施例も第２実施例同様の効果を奏する。

なお、前述した各実施例では、ヒータ３として薄膜の抵
抗を使用するが、これに限定するものでなく、その他の
電気的加熱手段でも、加熱細管２の内表面にライデンフ
ロスト点を保ち得るものであれば、使用可能であること
は勿論である。

なお、本発明は、吸気マニホルド集合部に臨設される燃
料噴射弁（いわゆるシングルポイント・インジェクショ
ン）にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、燃料噴射弁から噴射され
る燃料を目指す吸気弁近傍に、吸気通路の気流の影響を
受けることなく、且つ燃料の噴射経路に液膜形成をほと
んど発生させずに、正確にして迅速に導くことができる
ので、均一な混合気を形成できる。更に、このような効
果を奏することで、エンジンの燃焼の安定化、排気浄化
性及び出力の向上化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す構成図、第２図は本
発明の第２実施例を示す構成図、第３図は本発明の第３
実施例を示す構成図、第４図は上記各実施例の燃料供給
装置の具体的取付態様を示す構成図、第５図は加熱面温
度に対する液体の蒸発時間を示す蒸発特性線図、第６図
は加熱面温度に対する液体の蒸発時間と周囲圧力との関
係を示す蒸発特性線図である。 １・・・燃料噴射弁、２．２’・・・加熱細管、３・・
ヒータ、４・・・電源、５・・・加熱細管入口、６．６
′・・・加熱細管出口、９，９′・・・吸気弁、１１・
・・エンジン、１２・・・温度制御回路、１４・・・吸
気通路。 地１図 率４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料を計量、噴射する燃料噴射弁を有し、噴射燃料
   をエンジンに供給する燃料供給装置において、電気的な
   加熱が可能な管体で、その管の入口が前記燃料噴射弁の
   先端に面する加熱細管と、エンジンの運転条件に応じて
   、前記加熱細管の内表面温度が常にライデンフロスト点
   となるよう制御する温度制御手段とを備えてなることを
   特徴とする燃料供給装置。 ２、第１請求項において、前記加熱細管は、その内部に
   ヒータとなる薄膜抵抗を加熱細管の内表面にそつて埋設
   してなる燃料供給装置。 ３、第１請求項又は第２請求項において、前記加熱細管
   は、その入口にて２方向に分岐され、分岐された各加熱
   細管の出口が、１気筒につき２吸気弁を有するエンジン
   の各吸気弁の近傍に開口してなる燃料供給装置。 ４、第１請求項又は第２請求項において、前記燃料噴射
   弁は、その噴射出口に微細管が２方向に分岐形成され、
   これらの各微細管に対応させて、夫々独立した加熱細管
   を前記微細管の下流に配置し、且つ、前記各加熱細管の
   出口が、１気筒につき２吸気弁を有するエンジンの各吸
   気弁の近傍に開口してなる燃料供給装置。