JPH02241976A - 過給機付エンジンの燃料噴射システム - 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） 本発明は過給機付エンジンの燃料噴射システムに関する
。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）一般に
、過給機付エンジンの燃料噴射系はキヤプレタ方式或い
はＭＰＩ（マルチポイントインジェクション）方式であ
り、ＳＰ＋（シングルポイントインジェクション）方式
は存在しない。ＭＰＩ方式に比してインジェクタの配設
本数が少なくて済むＳＰＩ方式を採用した場合、燃料噴
射位置から燃焼室までの距離及び容積大により噴射燃料
が吸気通路系壁に付着するため、始動性、燃料分配特性
及び過渡特性等が悪くなる。また、吸気通路に過給機を
搭載すると、吸気通路系の容積が一層大きくなり、上述
した吸気通路系壁への燃料付着による始動性、燃料分配
特性及び過渡特性（加速性、応答性）等の悪化が助長さ
れる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、吸気通路系
壁への燃料付着を防止して、始動性、燃料分配特性及び
過渡特性（加速性、応答性）等を向上させ、ドライバビ
リティを向上させた過給機付エンジンの燃料噴射システ
ムを提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の第１請求項の過給機付
エンジンの燃料噴射システムは、過給機付エンジンの燃
料噴射系をシングルポイントインジェクション方式とし
、且つ前記エンジンの吸気通路の前記過給機直上流位置
に、噴射燃料と微粒化用補助空気を一緒に噴射させるこ
とにより噴射燃料の微粒化を図るようにしたエアアシス
トタイプのインジェクタを設け、このインジェクタによ
り前記過給機のロータに向けて燃料を噴射するようにし
、更に、前記インジェクタの微粒化用補助空気供給部と
前記吸気通路のスロットルバルブ上流位置との間をエア
通路により連絡し、このエア通路に、スロットルバルブ
上流側から前記微粒化用補助空気供給部側にエアを送給
するバキュームポンプと、該バキュームポンプ側から前
記インジェクタ側へのエアの流れを許容する一方向弁と
をそれぞれ設けたことを特徴とするものである。

また、同じ目的を達成するため本発明の第２請求項の過
給機付エンジンの燃料噴射システムは、エンジンの運転
状態に応じて電磁クラッチ付過給機の電磁クラッチをオ
ン／オフ制御する過給機エンジンの燃料噴射系をシング
ルポイントインジェクション方式とし、且つ前記エンジ
ンの吸気通路の前記過給機直上流位置に、噴射燃料と微
粒化用補助空気を一緒に噴射させることにより噴射燃料
の微粒化を図るようにしたエアアシストタイプのインジ
ェクタを２本設け、これらインジェクタの微粒化用補助
空気供給部と前記吸気通路のスロットルバルブ直上流位
置との間をエア通路により連絡し、このエア通路に、ス
ロットルバルブ上流側から前記微粒化用補助空気供給部
側にエアを送給するバキュームポンプと、該バキューム
ポンプ側から前記インジェクタ側へのエアの流れを許容
する一方向弁とをそれぞれ設け、前記電磁クラッチがオ
ンのとき、前記２本のインジェクタの一方が作動して前
記過給機のロータに向けて燃料を噴射し、前記電磁クラ
ッチがオフのとき、前記２本のインジェクタの他方が作
動して前記過給機の上流側と下流側とを連絡するバイパ
ス通路に向けて燃料を噴射するようにしたことを特徴と
するものである。

（作用） 第１請求項の過給機付エンジンの燃料噴射システムの場
合、エンジンの全負衛時、スロントルバルブ上流の空気
がバキュームポンプで吸引されてエア通路を介してイン
ジェクタの微粒化用補助空気供給部に噴出され、所謂エ
アアシストにより噴射燃料が微粒化される。また、イン
ジェクタにより燃料が過給機のロータに向けて噴出され
て、このロータに衝突するので、噴射燃料の微粒化が促
進される。

また、第２請求項の過給機付エンジンの燃料噴射システ
ムの場合、エンジンの中・高負荷時、即ち、過給機の電
磁クラッチがオンのとき、一方のインジェクタが作動し
て過給機のロータに向けて燃料を噴射すると共に、この
一方のインジェクタの微粒化用補助空気供給部にスロッ
トルバルブ上流の空気がエア通路を介して噴出されて噴
射燃料と衝突し、所謂エアアシストにより噴射燃料が微
粒化されるので、吸気通路系壁に燃料が付着しない。ま
た、一方のインジェクタにより燃料が過給機のロータに
向けて噴射されて、このロータに衝突するので、噴射燃
料の微粒化が促進される。

更に、エンジンの低負荷時、即ち、過給機の電磁クラッ
チがオフのとき、他方のインジェクタが作動して過給機
のバイパス通路に向けて燃料を噴射すると共に、この他
方のインジェクタの微粒化用補助空気供給部にスロット
ルバルブの上流の空気が噴出されて噴射燃料と衝突し、
所謂エアアシストにより燃料が微粒化されるので、吸気
通路系壁に燃料が付着しない。また、電磁クラッチがオ
フのとき、過給機のロータに向けて燃料が噴射されない
ので、過給機近傍に燃料がたまることがない。従って、
電磁フランチのオンまたはオフ直後のオーバリッチ、燃
料分配特性の悪化、サイクル毎のＡ／Ｆ　（空燃比）変
動、過渡特性の悪化等が解消される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの燃
料噴射システムの構成図であり、同図中１はエンジンで
、その燃料噴射系は５ＰＩ（シングルポイントインジヱ
クション）方式とされている。このエンジン１の吸気通
路２の途中にはスロットルバルブ３が設けである。この
スロットルバルブ３とエンジン１との間に位置して吸気
通路２には、エンジン１により機械的に駆動される、ル
ーツ式のスーパーチャージャである過給機４が設けであ
る。この過給機４の直上流に位置して吸気通路２には、
過給機４のロータ（図示省略）に向けて燃料を噴射する
インジェクタ５が設けである。

このインジェクタ５は、噴射燃料と微粒化用補助空気を
一緒に噴射させることにより噴射燃料の微粒化を図るよ
うにしたエアアシストタイプのものである。

第２図はエアアシストタイプのインジェクタ５を例示す
るもので、ビントル型弁本体５０に複数の空気導入孔５
１ａを有するアダプタ５１を取付け、ニードル先端のビ
ントル部５０ａの周囲にミキシングチャンバ５１ｃが形
成される。そして、アダプタ５１の先端面には、ミキシ
ングチャンバ５１ｃが開口して燃料噴射方向に拡開する
ノズル面５１ｂが形成されている。上述のアダプタ５１
の空気導入孔５１ａ、ミキシングチャンバ５１ｃ、ノズ
ル面５１ｂ等により微粒化用補助空気供給部５ａを形成
する。

後述するエア通路６がら空気導入孔５１ａを介してミキ
シングチャンバ５１ｃに導入される微粒化用補助空気は
、弁本体５０からの噴射燃料と混合し、これらをミキシ
ング用ノズル面５１ｂから一緒に噴出させることにより
、空気流による剪断作用によって、ニードル先端のビン
トル部５０ａから離れる噴射燃料の微粒化が図られる。

このインジェクタ５の微粒化用補助空気供給部５ａとス
ロットルバルブ３の上流部との間は、エア通路６により
連絡しである。このエア通路６の途中には、バキューム
ポンプ７と一方向弁８がそれぞれ設けである。このバキ
ュームポンプ７はスロットルバルブ３の上流側から微粒
化用補助空気供給部５ａ側にエアを送給するもので、一
方向弁８は、バキュームポンプ７側からインジェクタ５
側への流れを許容する。エア通路６の、スロットルバル
ブ３の上流側に位置する吸気通路２にはエアクリーナ９
が設けである。

しかして、エンジン１の全負荷域において、エアクリー
ナ９を通った空気がバキュームポンプ７により吸引され
てエア通路６を通ってインジェクタ５の微粒化用補助空
気供給部５ａに噴出されて、噴射燃料と衝突する。この
結果、インジェクタ５からの噴射燃料は所謂エアアシス
トにより微粒化される。

このように、エンジン１の全負荷域において噴射燃料を
微粒化し得るので、吸気通路系壁への燃料付着を防止し
得る。

次に、第３図及び第４図を基に本発明の第２実施例を説
明する。なお、本実施例において上述した第１図及び第
２図の実施例と同一部分については図面に同一符号を付
して説明する。この第２実施例は、過給機４ａがエンジ
ンｌの運転状態に応じてオン／オフ制御されるＳ／Ｃ電
磁クラッチ（図示省略）付である点、２本のエアアシス
トタイプのインジェクタ５Ａ、５Ｂを設けた点、過給機
４ａの上流部と下流部とを連絡するバイパス通路１０を
設けた点、及びこのバイパス通路１０にバイパス弁１１
を設けた点が第１図の実施例と異なるものである。尚、
インジェクタ５Ａ、５Ｂは第２図に示すインジェクタ５
と実質的に同じものであり、バイパス弁１１はスロット
ル弁３下流に発生する吸気負圧により開閉する負圧応動
型のもので、第５図に示すエンジン運転領域Ｂ及びＣに
おいて開弁する。又、スロットル弁３が大きく開かれる
中・高負荷領域（第５図のＡ　ｇ域）ではバイパス弁１
１は閉弁される。そして、上述のエンジン運転領域Ａ及
びＢでは前記Ｓ／Ｃ電磁クラッチがオンにされて過給機
４ａが駆動され、エンジン運転領域Ｃではオフにされる
。

そして、エンジン１の中・高負荷時、即ち、過給ａ４ａ
のＳ／Ｃ電磁クラッチがオンのときは（第６図に示すエ
ンジン運転領域（Ａ＋Ｂ）　、この領域Ａ、Ｂは第５図
の運転領域Ａ及び已に対応している）、一方のインジェ
クタ５Ａが作動して過給機４ａのロータ（図示省略）に
向けて燃料が噴射される。

また、エンジン１の低負荷時、即ち、過給機４ａの電磁
クラッチがオフのときは（第６図に示すエンジン運転領
域Ｃ）、他方のインジェクタ５Ｂが作動してバイパス通
路ｌＯに向けて燃料が噴射される。なお、この第２実施
例におけるその他の作用は第１図の実施例と同様である
から、その説明を省略する。

（発明の効果） 以上の如く本発明の請求項１の過給機付エンジンの燃料
噴射システムは、過給機付エンジンの燃料噴射系をシン
グルポイントインジェクション方式とし、且つエンジン
の吸気通路の過給機直上流位置に、噴射燃料と微粒化用
補助空気を一緒に噴射させることにより噴射燃料の微粒
化を図るようにしたエアアシストタイプのインジェクタ
を設け、このインジェクタにより過給機のロータに向け
て燃料を噴射するようにし、更に、インジェクタの微粒
化用補助空気供給部と吸気通路のスロットルバルブ直上
流位置との間をエア通路により連絡し、このエア通路に
、スロットルバルブ上流側から微粒化用補助空気供給部
側にエアを送給するバキュームポンプと、該バキューム
ポンプ側からインジェクタ側へのエアの流れを許容する
一方向弁とをそれぞれ設けたことを特徴とするものであ
る。

従って、エンジンの全負荷域において、エアアシストに
て噴射燃料を微粒化し得るので、吸気通路系壁への燃料
付着を防止し得、始動性、燃料分配特性及び過渡特性（
加速性、応答性）等が向上し、ドライバビリティが向上
する等の効果を奏する。

また、本発明の請求項２の過給機付エンジンの燃料噴射
システムは、エンジンの運転状態に応じて電磁クラッチ
付過給機の電磁クラッチをオン／オフ制御する過給機エ
ンジンの燃料噴射系をシングルポイントインジェクショ
ン方式とし、且つエンジンの吸気通路の過給機直上流位
置に、噴射燃料と微粒化用補助空気を一緒に噴射させる
ことにより噴射燃料の微粒化を図るようにしたエアアシ
ストタイプのインジェクタを２本設け、これらインジェ
クタの微粒化用補助空気供給部と吸気通路のスロットル
バルブ直上流位置との間をエア通路により連絡し、この
エア通路に、スロットルバルブ上流側から前記微粒化用
補助空気供給部側にエアを送給するバキュームポンプと
、該バキュームポンプ側からインジェクタ側へのエアの
流れを許容する一方向弁とをそれぞれ設け、電磁フラン
チがオンのとき、２本のインジェクタの一方が作動して
過給機のロータに向けて燃料を噴射し、電磁クラッチが
オフのとき、２本のインジェクタの他方が作動して過給
機の上流側と下流側とを連絡す４゜ るバイパス通路に向けて燃料を噴射するようにしたこと
を特徴とするものである。

従って、上述した請求項１と同様の効果を奏する。また
、電磁クラッチがオフのとき、過給機のロータに向けて
燃料が噴射されないので、過給機近傍に燃料がたまるこ
とがない。従って、電磁クラッチのオンまたはオフ直後
のオーバリッチ、燃料分配特性の悪化、サイクル毎のＡ
／Ｆ　（空燃比）変動、過渡特性の悪化等が解消される
。

更に、インターターラを使用せずとも燃料の気化時に吸
気を冷却することができ、しかも、ＭＰ１方式と異なり
少い燃料噴射弁で燃料供給を行うので、それだけ部品点
数が少なくてすみ、製品価格も大巾に低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの燃
料噴射システムの構成図、第２図は、燃料噴射弁５の要
部拡大断面図、第３回は本発明の第２実施例を示す第１
図と回状図、第４図は第３図のインジェクタ部分の拡大
断面図、第５図は第３図のバイパス弁１１及び過給ａ４
ａの作動領域を示すグラフ、第６図は第４図のインジェ
クタ５Ａ。 ５Ｂの作動領域を示すグラフである。 １・・・エンジン、２・・・吸気道Ｆａ、３・・・スロ
ワ）Ｊｌ／バルブ、４，４ａ・・・過給機、５．５Ａ、
５Ｂ・・・インジェクタ、５ａ・・・微粒化用補助空気
供給部、６・・・エア通路、７・・・バキュームポンプ
、８・・・一方向出願人　　三菱自動車工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）過給機付エンジンの燃料噴射系をシングルポイン
   トインジェクション方式とし、且つ前記エンジンの吸気
   通路の前記過給機直上流位置に、噴射燃料と微粒化用補
   助空気を一緒に噴射させることにより噴射燃料の微粒化
   を図るようにしたエアアシストタイプのインジェクタを
   設け、このインジェクタにより前記過給機のロータに向
   けて燃料を噴射するようにし、更に、前記インジェクタ
   の微粒化用補助空気供給部と前記吸気通路のスロットル
   バルブ直上流位置との間をエア通路により連絡し、この
   エア通路に、スロットルバルブ上流側から前記微粒化用
   補助空気供給部側にエアを送給するバキュームポンプと
   、該バキュームポンプ側から前記インジェクタ側へのエ
   アの流れを許容する一方向弁とをそれぞれ設けたことを
   特徴とする過給機付エンジンの燃料噴射システム。
2. （２）エンジンの運転状態に応じて電磁クラッチ付過給
   機の電磁クラッチをオン／オフ制御する過給機エンジン
   の燃料噴射系をシングルポイントインジェクション方式
   とし、且つ前記エンジンの吸気通路の前記過給機直上流
   位置に、噴射燃料と微粒化用補助空気を一緒に噴射させ
   ることにより噴射燃料の微粒化を図るようにしたエアア
   シストタイプのインジェクタを２本設け、これらインジ
   ェクタの微粒化用補助空気供給部と前記吸気通路のスロ
   ットルバルブ直上流位置との間をエア通路により連絡し
   、このエア通路にスロットルバルブ上流側から前記微粒
   化用補助空気供給部側にエアを送給するバキュームポン
   プと、該バキュームポンプ側から前記インジェクタ側へ
   のエアの流れを許容する一方向弁とをそれぞれ設け、前
   記電磁クラッチがオンのとき、前記２本のインジェクタ
   の一方が作動して前記過給機のロータに向けて燃料を噴
   射し、前記電磁クラッチがオフのとき、前記２本のイン
   ジェクタの他方が作動して前記過給機の上流側と下流側
   とを連絡するバイパス通路に向けて燃料を噴射するよう
   にしたことを特徴とする過給機付エンジンの燃料噴射シ
   ステム。