JPH0544600A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】燃料霧化特性及び混合気の均一性が秀れ、絞り
弁の中，高開度時における機関の運転性の向上と機関の
加速運転性能の向上、更には燃料経済性の高い、燃料噴
射装置を提供する。 【構成】絞り弁４より下流側の吸気路２Ｂ内にあって、
その上流側が閉塞されて下流側が開口し、下流側の開口
には吸気路２の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡
大する拡大傾斜部６Ｃを設けた燃料噴射路６と、一端が
大気又は絞り弁４より上流側の吸気路２Ａに連なり、他
端が燃料噴射弁５の燃料噴孔５Ａの周囲に同芯状に連な
り、燃料噴孔５Ａより噴射される燃料に空気を供給する
空気通路８と、絞り弁４より下流側の吸気路２Ｂ内の負
圧が一定圧力以下においてポンプ作用をなし、一定圧力
以上でポンプ作用を停止する圧縮空気ポンプ２０と、一
端が圧縮空気ポンプ２０の空気吐出路２０Ａに連なり、
他端が空気通路８に連なる加圧空気通路２１とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ポンプによって加
圧された燃料を燃料噴射弁を介して吸気路内へ噴射する
燃料噴射装置に係わり、その内、特に絞り弁より下流側
の吸気路に向けて、燃料噴射弁より燃料を噴射し、この
燃料を機関の気筒に連なる吸気管に供給した燃料噴射装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸気路内に噴射される燃料の霧化特性及
び均一性の秀れた燃料噴射装置として本件出願人の出願
になる特願平２−２７５６４０号がある。

【０００３】該燃料噴射装置によると、絞り弁より下流
側の吸気路内にあって、吸気路の長手方向軸心線Ｘ−Ｘ
に対して略平行で、その上流側が閉塞されるとともに下
流側に開口し、下流側の開口には吸気路の下流側に向け
て、その内径部分が暫次拡大する拡大傾斜部を設けた燃
料噴射路と；燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴
射路内へ噴射供給する為に燃料噴射路内に開口する噴射
弁噴射路と；一端が大気又は絞り弁より上流側の吸気路
内に開口し、他端が噴射弁噴射路内に開口する空気通路
と；少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置され
て、拡大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ
−Ｙに沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部
を備えたコーン部材と；により構成される。

【０００４】かかる従来の燃料噴射装置によると、燃料
噴射弁より噴射された燃料は、噴射弁噴射路を介して燃
料噴射路内のコーン部材に向けて噴射され、この時、噴
射弁噴射路を流れる燃料中に大気又は絞り弁より上流側
の吸気路内の空気が空気通路を介して流入し、噴射弁噴
射路内において燃料と空気とが混合し、この空気を含む
燃料が噴射弁噴射路より燃料噴射路内のコーン部材に向
けて噴射される。

【０００５】コーン部材に衝突した空気を含む燃料は、
速い噴射速度をもって燃料噴射路の拡大傾斜部と、コー
ン部材の拡大傾斜突部との間に形成される環状間隙内に
分散し、この微細化された空気を含む燃料は燃料噴射路
の出口に向かって流下し、燃料噴射路の下流側の出口よ
り吸気路内に向けて噴射される。

【０００６】環状間隙を流下する空気を含む燃料は、環
状間隙が比較的小容積（小間隙）をもって形成され、空
気を含んだ燃料の流速が低下することなく、更には、環
状間隙は下流側の開口に向かって連続して形成されたこ
とによって、確実なる環状の燃料フォームを形成でき、
この環状に形成された空気を含んだ燃料を燃料噴射路の
端部より吸気路に向けて拡大しつつ噴射することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の燃料噴射
装置によると次の解決すべき課題を有する。すなわち、
空気通路の入口であるところの大気又は絞り弁より上流
側の吸気路より、空気通路の出口であるところの噴射弁
噴射路内、に向かう空気通路を流下する空気の流れは空
気通路の入口に加わる圧力と空気通路の出口に加わる圧
力との差圧によって生ずる。（圧力差に依存する）

【０００８】ここで空気通路の出口における圧力状態に
ついて鑑案すると、空気通路の出口は噴射弁噴射路内に
開口され、一方この噴射弁噴射路は環状間隙を介して絞
り弁より下流側（機関側）の吸気路に開口していること
から空気通路の出口の圧力は絞り弁より下流側の吸気路
内の圧力と略同圧力となる。

【０００９】ここで、絞り弁より下流側の吸気路内の圧
力状態をみると、絞り弁の低開度域においてその負圧は
大きく（負圧の絶対値が大）、絞り弁が低開度より開放
した中開度域、高開度域においてその負圧は小さくな
る。（負圧の絶対値が小となる）

【００１０】以上のことからすると、絞り弁の中開度域
以上の絞り弁開度において、空気通路の入口の圧力は略
大気圧に保持されてはいるものの絞り弁より下流側の吸
気路内の負圧が減少したことによって空気通路の出口の
負圧は小となり空気通路の入口と出口との差圧が小とな
るもので、これによると空気通路内を流れる空気量が減
少するとともに空気流速が低速化する傾向がある。

【００１１】このように、空気通路より噴射弁噴射路内
へ供給される空気量の減少及び空気流速の低下による
と、噴射弁噴射路内へ噴射される燃料と空気通路より供
給される空気との混合が阻害され良好な混合、霧化状態
を形成できない恐れがあり、気筒への混合気の分配、機
関の出力向上及び機関の回転の安定、等機関の運転性能
向上の為に多大のテスト工数を要するものであり、更に
は燃料の吸気管壁付着が生じ易いことから燃料経済性が
悪化する恐れがあり、燃料経済性の向上の為に多くのテ
スト工数を要するものであった。例えば拡大傾斜部の傾
斜角度、環状間隙の間隙、等の選定である。

【００１２】又、絞り弁を低開度域から高開度域へ急速
に開放する機関の急加速運転について鑑案すると、絞り
弁の低開度域において大なる負圧に保持されていた吸気
路内の圧力は、絞り弁の高開度域への移行に伴ない瞬時
にしてその負圧は小となって空気通路の入口と出口との
差圧が減少し、前記と同様に空気通路内を流れる空気量
が減少するとともに空気流速が低下する。

【００１３】従って、噴射弁噴射路を介して燃料噴射路
内へ噴射供給される燃料と空気との混合、霧化が阻害さ
れ、良好な加速性能を得る為に多くのテスト工数を要す
るものであった。

【００１４】本発明になる燃料噴射装置は、吸気路内へ
噴射される燃料の霧化特性、均一性の向上を図るととも
に、特に絞り弁の中，高開度域における機関の運転性能
の向上と機関の急加速運転性能の向上と、更には燃料経
済性の向上を図ることを主目的とする。

【００１５】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的達成の為
に、燃料噴射弁より噴射される燃料を絞り弁より下流側
の吸気路を介して機関へ供給する内燃機関における燃料
噴射装置において、絞り弁より下流側の吸気路内にあっ
て、吸気路の長手方向軸心線Ｘ−Ｘに対して略平行で、
その上流側が閉塞されるとともに下流側が開口し、下流
側の開口には吸気路の下流側に向けて、その内径部分が
暫次拡大する拡大傾斜部を設けた燃料噴射路と；一端が
大気又は絞り弁より上流側の吸気路に連なり、他端が燃
料噴射弁の燃料の噴孔の周囲に同芯状に連なり、燃料噴
孔より噴射される燃料に空気を供給する空気通路と；燃
料噴射弁の長手方向軸心線Ｚ−Ｚ上にあって一端が燃料
噴射路に連なり他端が空気通路に連なる混合気噴射路
と；少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置され
て、拡大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ
−Ｙに沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部
を備えたコーン部材と；絞り弁より下流側の吸気路内の
負圧が一定圧力以下においてポンプ作用をなし、一定圧
力以上でポンプ作用を停止する圧縮空気ポンプと；一端
が圧縮空気ポンプの空気吐出路に連なり、他端が空気通
路に連なる加圧空気通路と；を有することを特徴とす
る。

【００１６】

【作用】上記のように構成された燃料噴射装置による
と、燃料噴射弁の燃料噴孔より噴射された燃料は、燃料
噴孔の周囲に設けた空気通路より空気の供給を受け、燃
料噴孔の出口近傍で燃料と空気とが混合して混合気とな
る。

【００１７】そして、この空気を含む燃料が混合気噴射
路より燃料噴射路内のコーン部材に向けて噴射される。

【００１８】コーン部材に衝突した空気を含む燃料は、
速い噴射速度をもって燃料噴射路の拡大傾斜部と、コー
ン部材の拡大傾斜突部との間に形成される環状間隙内に
分散し、この微細化された空気を含む燃料は燃料噴射路
の出口に向かって流下し、燃料噴射路の下流側の出口よ
り吸気路内に向けて噴射される。

【００１９】環状間隙を流下する空気を含む燃料は、環
状間隙が比較的小容積（小間隙）をもって形成され、空
気を含んだ燃料の流速が低下することなく、更には、環
状間隙は下流側の開口に向かって連続して形成されたこ
とによって、確実なる環状の燃料フォームを形成でき、
この環状に形成された空気を含んだ燃料を燃料噴射路の
端部より吸気路の内側面に向けて拡大しつつ噴射するこ
とができる。

【００２０】そして、絞り弁の中，高開度域及び機関の
急加速運転において、絞り弁より機関側の吸気路内の負
圧力が小となると、圧縮空気ポンプが駆動してポンプ作
用をなし、圧縮空気ポンプより加圧空気通路を介して空
気通路内に強制的に加圧された空気が供給される。

【００２１】従って、混合気噴射路において燃料と空気
とが良好に混合し、この空気を含む燃料が混合気噴射路
より燃料噴射路内のコーン部材に向けて噴射され、コー
ン部材に衝突した空気を含む燃料は、速い噴射速度をも
って燃料噴射路の拡大傾斜部と、コーン部材の拡大傾斜
突部との間に形成される環状の間隙内に分散し、この微
細化された空気を含む燃料は燃料噴射路の出口に向かっ
て流下し、燃料噴射路の下流側の出口より吸気路内に向
けて噴射される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明になる燃料噴射装置の第一実施
例を図１により説明する。尚、説明において、上下左右
は図においていうものでこれに限定されない。１は図１
において上方より下方に向かって吸気路２が貫通した絞
り弁本体であって、吸気路２には、絞り弁本体１に回転
自在に支承された絞り弁軸３に取着された絞り弁４が配
置され、この絞り弁４によって吸気路２は開閉制御され
る。

【００２３】吸気路２は絞り弁４によって絞り弁４より
上流側の吸気路２Ａと絞り弁４より下流側の吸気路２Ｂ
とに区分される。

【００２４】５は、絞り弁本体１の下部側方より複数段
に渡って穿設した燃料噴射弁挿入孔１Ａ（本例では３段
孔とした）内に固定的に配置される燃料噴射弁であっ
て、燃料噴射弁挿入孔１Ａの内側部と燃料噴射弁の外側
部とによって形成される燃料室Ｆ内へ燃料ポンプ（図示
せず）より加圧された燃料が供給され、この燃料は燃料
噴射弁５の内部へ流入し、その先端に穿設された燃料噴
孔５Ａより噴射される。

【００２５】かかる燃料噴射弁５は公知であるので詳細
な説明は省略するが、燃料噴射弁５は、ＥＣＵ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からの信
号によってソレノイドコイル５Ｂに電流が流れると、コ
アー５Ｃが吸引され、コアー５Ｃと一体と成っているニ
ードルバルブ５Ｄのフランジ部がスペーサ５Ｅに当たる
迄吸引されてニードルバルブ５Ｄの先端に形成した弁５
Ｆが燃料噴孔５Ａを開放する。

【００２６】これによると、燃料室Ｆ内に燃料ポンプよ
り供給され加圧された燃料は、燃料噴射弁５の外側部よ
り内方に向って穿設された燃料流入孔５Ｇより燃料噴射
弁５の内部へ進入し、燃料噴射弁５内を燃料噴射弁５の
長手方向軸心線Ｚ−Ｚに沿って燃料噴孔５Ａに向かって
流れ、燃料噴孔５Ａより燃料が噴射される。

【００２７】本例は燃料噴射弁５への燃料の流入を燃料
噴射弁５の外側部より燃料噴射弁５の長手方向軸心線Ｚ
−Ｚに直交して流入させたが燃料噴射弁５の長手方向軸
心線Ｚ−Ｚに沿って流入させてもよい。

【００２８】６は絞り弁本体１に設けられた燃料噴射路
で以下の如く構成される。すなわち、燃料噴射路６はそ
の横断面が円形であって、絞り弁４より下流側（図１に
おいて下方で機関側）の吸気路２Ｂ内にあり、燃料噴射
路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙは吸気路２の長手方向軸心
線Ｘ−Ｘ上にあり、その上流側は閉塞端部６Ａにて閉塞
され、下流側は開口端部６Ｂを介して吸気路２内に向か
って開口する。

【００２９】そして、燃料噴射路６の拡大起点Ａ（燃料
噴射路６の閉塞端部６Ａと、開口端部６Ｂとの間）より
下流側の開口端部６Ｂに向かって、その内径が暫次拡大
する拡大傾斜部６Ｃを設ける。

【００３０】拡大傾斜部６Ｃは、燃料噴射路６の長手方
向軸心線Ｙ−Ｙに沿って連続してその内径が拡大するも
ので、その傾斜は直線状であっても曲線状であっても、
ステップ状であっても良い。但し、その内径は拡大する
もので縮少（ロート状）してはならない。図１には直線
状の拡大傾斜部６Ｃが示される。

【００３１】そして、燃料噴射路６内には燃料噴射路６
の内径とともに環状の間隙を形成するコーン部材７が配
置される。このコーン部材７は、少なくとも燃料噴射路
６の拡大傾斜部６Ｃ内に配置され、下流側に向かって連
続した拡大部を有する拡大傾斜突部７Ａを備えるもので
あり、燃料噴射路６の拡大傾斜部６Ｃとコーン部材７の
拡大傾斜突部７Ａとによって、上方から下方に向かって
連続した環状間隙Ｓが形成されることになる。

【００３２】而して、燃料噴射路６の開口端部６Ｂにあ
っては、環状間隙Ｓが下方に向かって環状に開口する。
尚、この環状間隙Ｓは１ｍｍ前後が好ましいものである
が、この数値に限定されるものでなく適宜設定される。
本例ではコーン部材７はビスにて固定された。

【００３３】８は燃料噴射弁５の先端部に穿設した燃料
噴孔５Ａの開口部の周囲に空気を供給する為の空気通路
であり、以下の如く形成される。９は空気通路８の流出
側を形成する空気通路形成体である。空気通路形成体９
は図２，図３に示される。空気通路形成体９は円筒状を
なし、その一端（図２において右端）が大径孔９Ａをも
って開口し、他端（図２において左端）が小径孔９Ｂを
もって開口し、大径孔９Ａと小径孔９Ｂとは段部９Ｃに
て接続される。又、大径孔９Ａの内周部９Ｅには空気通
路形成体９の外周部９Ｆより通孔９Ｇが例えば複数貫通
する。

【００３４】かかる空気通路形成体９の大径孔９Ａの内
周部９Ｅの開口部近傍は燃料噴射弁５の先端外周部に挿
入されるとともに外周部９Ｆの先端部は燃料噴射弁挿入
孔１Ａの先端部に挿入される。

【００３５】これによると、空気通路形成体９の外周部
９Ｆと燃料噴射弁挿入孔１Ａとによって環状の空気室１
Ｂが形成されるとともに大径孔９Ａの内周部９Ｅと燃料
噴射弁５の外周部とによって燃料噴射弁５の先端部外周
に第１空気通路８Ａが形成され、さらに空気通路形成体
９の段部９Ｃと燃料噴射弁５の燃料噴孔５Ａが開口する
燃料噴射弁５の噴孔端部５Ｈとの間に第２空気通路８Ｂ
が形成され、この第２空気通路８Ｂは空気通路形成体９
の小径孔９Ｂに臨むとともに燃料噴射弁５の燃料噴孔５
Ａの周囲を囲繞する。

【００３６】又、環状の空気室１Ｂは第３空気通路８Ｃ
を介して絞り弁４より上流側の吸気路２Ａ又は大気と連
絡される。又、環状の空気室１Ｂと第１空気通路８Ａと
は空気通路形成体９の通孔９Ｇにて連絡される。

【００３７】而して、空気通路８は空気の流れに沿って
以下の如く形成された。第３空気通路８Ｃ−環状の空気
室１Ｂ−通孔９Ｇ−第１空気通路８Ａ−第２空気通路８
Ｂ−小径孔９Ｂとなる。

【００３８】尚、空気通路８は、絞り弁４より上流側の
吸気路２Ａ又は大気と、燃料噴射弁５の噴孔端部５Ｈに
開口する燃料噴孔５Ａの周囲とを連絡する空気通路で有
ればよいもので、前記実施例による空気通路形成体９の
形状に何等限定を受けるものでない。

【００３９】そして、燃料噴孔５Ａの周囲に臨む空気通
路８は燃料噴射路６と混合気噴射路１０によって連絡さ
れる。

【００４０】具体的に本例にあっては、混合気噴射路１
０の一端は空気通路形成体９の小径孔９Ｂに連絡し、他
端は燃料噴射路６（言いかえると環状間隙Ｓ）に連絡さ
れ、さらにこの混合気噴射路１０は、燃料噴射弁５の長
手方向軸心線Ｚ−Ｚ上にある。混合気噴射路１０は燃料
噴孔５Ａと同一軸心線上にあることになる。

【００４１】２０は駆動源としてモーター等を有しポン
プ部としてベーン，ギヤー、ピストン、等を有する公知
の圧縮空気ポンプであり、駆動源の駆動によってポンプ
部がポンプ作用をなし空気吐出路２０Ａより加圧された
空気を吐出する。この圧縮空気ポンプ２０の駆動につい
ては後述する。

【００４２】２１は空気通路８とは別に設けられた加圧
空気通路であり、この加圧空気通路２１の上流側の一端
は圧縮空気ポンプ２０の空気吐出路２０Ａに連なり下流
側の他端は空気通路８に連なって開口する。具体的に本
例にあっては、下流側の他端は第１空気通路８Ａに開口
する。

【００４３】２２は空気通路８に設けた一方向制御弁で
あり、空気通路８内の圧力が負圧状態において空気通路
８を開放し、空気通路８内の圧力が正圧状態において空
気通路８を閉塞する。

【００４４】一方向制御弁２２の一例としては、空気通
路８の流入側に向けて弁座２２Ａを形成するとともにこ
の弁座２２Ａにスプリング２２Ｂにて押圧された弁２２
Ｃを配置する。

【００４５】これによると、空気通路８内の圧力が負圧
状態にあっては、弁２２Ｃはこの負圧を受けてスプリン
グ２２Ｂの押圧力に抗して弁座２２Ａを開放し、一方空
気通路８内の圧力が正圧状態にあっては弁２２Ｃは正圧
及びスプリング２２Ｂの押圧力によって弁座２２Ａを閉
塞する。

【００４６】機関の運転時において、吸気路２内は負圧
状態となり、この負圧が空気通路８に作用するので空気
通路８内の一方向制御弁２２は開放状態に保持される。

【００４７】そして圧縮空気ポンプ２０は次の如く動作
する。圧縮空気ポンプ２０は、絞り弁４より下流側（機
関側）の吸気路２Ａ内の負圧が一定圧力以下となるとポ
ンプ作用をなし、一定圧力以上でポンプ作用を停止す
る。

【００４８】より具体的にその一例について説明する
と、絞り弁４より機関側の吸気路２Ａ内の圧力が−３５
０ｍｍＨｇ以下となると、（以下とは大気圧に近づくこ
とをいう）図示せぬ圧力を電気信号に変換する圧力セン
サーより圧縮空気ポンプ２０に向けてＯＮ信号が出力さ
れて圧縮空気ポンプ２０を駆動させてポンプ作用をなす
もので、一方絞り弁４より機関側の吸気路２Ａ内の圧力
が−３５０ｍｍＨｇ以上となると圧力センサーより圧縮
空気ポンプ２０に向けてＯＦＦ信号が出力されて圧縮空
気ポンプ２０の駆動が停止され、ポンプ作用も停止す
る。

【００４９】次にその作用について説明する。まず、絞
り弁４の低開度域における運転時について説明すると、
かかる運転時において、絞り弁４より下流側の吸気路２
Ａ内には−３５０ｍｍＨｇ以上の大きな負圧が発生する
もので、これによると圧力センサーは圧縮空気ポンプに
向けてＯＦＦ信号を出力し、圧縮空気ポンプは非駆動状
態にあってポンプ作用を停止し、空気通路内への加圧空
気の供給は行なわれない。

【００５０】ここで、燃料噴射路６を流れる燃料の挙動
を見る。ＥＣＵからの出力信号によって、燃料噴射弁５
の噴孔端部５Ｈに開口する燃料噴孔５Ａより噴射された
燃料は空気通路形成体９の小径孔９Ｂを介して混合気噴
射路１０内へ噴射された後に燃料噴射路６内のコーン部
材７に高圧力をもって噴射される。

【００５１】空気通路８にあっては、一端の空気通路８
を形成する第３空気通路８Ｃが絞り弁４より上流側の吸
気路２Ａに開口し、他端の空気通路８を形成する第２空
気通路８Ｂが燃料噴孔５Ａの周囲を囲繞する。

【００５２】ここで、前述した如く燃料ポンプによって
高圧力に加圧された（例えば２．５５ｋｇ／平方センチ
メートル）燃料が燃料噴射弁５の燃料噴孔５Ａより第２
空気通路８Ｂ、小径孔９Ｂを介して混合気噴射路１０に
向けて噴射されると、主に燃料噴孔５Ａを囲繞する第２
空気通路８Ｂにあっては燃料噴孔５Ａより噴射される燃
料が高圧力，高速度で流れることによって負圧が生起
し、一方、かかる絞り弁４の低開度運転時において絞り
弁４より下流側の吸気路２Ｂ内に生起する負圧は、前述
の如く大なる負圧となり、環状間隙Ｓ、混合気噴射路１
０、小径孔９Ｂ、を介してこの大なる負圧が第２空気通
路８Ｂに作用する。

【００５３】これによると、空気通路８の一端の略大気
圧に保持される第３空気通路８Ｃと、燃料噴孔５Ａを囲
繞する第２空気通路８Ｂとの間に圧力差が生じ、（燃料
噴孔５Ａを囲繞する第２空気通路８Ｂが負圧状態とな
る）これによって第３空気通路８Ｃ−環状の空気室１Ｂ
−通孔９Ｇ−第１空気通路８Ａ−第２空気通路８Ｂと空
気が流下し、この空気は燃料噴孔５Ａを囲繞する第２空
気通路８Ｂより燃料噴孔５Ａから噴射される燃料のほぼ
全周に渡って引き込まれて混合する。

【００５４】そして、この空気と混合された燃料（混合
気）は、混合気噴射路１０内を高速で流れ、燃料噴射路
６内にあるコーン部材７に衝突する。

【００５５】この混合気がコーン部材７に衝突すること
によると、混合気は更に細かく飛散し、コーン部材７の
外周全域に渡って微細に分散する。これは、コーン部材
７の外周部と燃料噴射路６とによって形成され環状間隙
Ｓが微少に形成されて（小容積に保持される）噴射燃料
の速度を低下させないことによって達成される。そし
て、環状間隙Ｓ内にあって速い速度を保有する微細に分
散した空気を含む燃料は、コーン部材７の拡大傾斜突部
７Ａと燃料噴射路６の拡大傾斜部６Ｃとによって形成さ
れる環状間隙Ｓ内において均等に分散されつつ傾斜した
環状間隙Ｓに沿って流下する。

【００５６】これは環状間隙Ｓが微少なることによって
分散した空気を含む燃料の流速の低下を抑止できたこと
と、傾斜した環状間隙Ｓを、燃料噴射路６の長手方向軸
心線Ｙ−Ｙに沿って連続して形成して空気を含む燃料の
流れ方向を一定の距離をもって規制したこと、によって
達成される。

【００５７】そして、この空気と混合された燃料は、燃
料噴射路６の開口端部６Ｂに形成される環状間隙Ｓより
絞り弁４より下流側の吸気路２Ｂ内に均等に分散された
完全なる環状の噴霧形状をもって噴射される。次に、前
記絞り弁４の低開度域より高開度域に絞り弁４が開放さ
れた運転時について説明すると、かかる運転時において
絞り弁４より下流側の吸気路２Ａ内の負圧は前記絞り弁
４の低開度域における負圧より小となるもので−３５０
ｍｍＨｇ以下（大気圧に近づくこと）の負圧となる。

【００５８】これによると圧力センサーは圧縮空気ポン
プ２０に向けてＯＮ信号を出力し、圧縮空気ポンプ２０
が駆動してポンプ作用をなし、空気吐出路２０Ａ、加圧
空気通路２１を介して空気通路８内へ加圧空気を噴出す
る。（具体的には空気通路８の第１空気通路８Ａへ加圧
空気を噴出する。）

【００５９】この加圧空気は、第１空気通路８Ａから第
２空気通路８Ｂへ流れるもので燃料噴射弁５の燃料噴孔
５Ａの外周に供給され、燃料噴孔５Ａより噴射される燃
料の外周を囲繞しつつ燃料と空気とが良好に混合し、こ
の混合気は前述と同様に環状間隙Ｓより吸気路２Ａ内に
噴射される。尚、一方向制御弁２２は加圧空気通路２１
より加圧された空気が空気通路８内に供給されて、空気
通路８内の圧力が正圧状態となると空気通路８が流入側
へは閉塞される。

【００６０】すなわち、絞り弁４の中，高開度域におい
て下流側の吸気路２Ａ内の負圧が−３５０ｍｍＨｇ以下
と小なる負圧となり、この負圧による空気通路８からの
混合気噴射路１０内への空気の吸入が低下し、空気量の
減少、空気流速の低下、現象が生じたとしても、加圧空
気通路２１より加圧された空気が燃料噴孔５Ａの周囲内
へ強制的に供給されるので混合気噴射路１０内において
依然として空気と燃料との良好な混合状態が得られたも
ので、気筒への混合気の分配、機関の出力性能、回転の
安定性、更は燃料経済性を良好に保持できたものであ
る。尚、圧力センサーからのＯＮ−ＯＦＦ信号の変化点
を−３５０ｍｍＨｇとしたが、この値は機関との適合に
よって最適な負圧値を決定すればよいものでこの値に限
定されない。

【００６１】又、空気通路８内に配置した一方向制御弁
２２は、加圧空気通路２１より供給する加圧空気が空気
通路８の入口側より多量に洩れなければ設けなくともよ
い。これは機関との適合テストによって決定される。

【００６２】次に絞り弁４を低開度域から中，高開度域
に急速に開放する機関の急加速運転時について説明す
る。絞り弁４の低開度域においては、絞り弁４より下流
側の吸気路２Ａ内には、−３５０ｍｍＨｇ以上の大きな
負圧が発生するもので、これによれば前述したと同様に
圧力センサーからのＯＦＦ信号によって圧縮空気ポンプ
２０は非駆動状態にあって、圧縮空気ポンプ２０より加
圧空気通路２１に対して加圧空気の供給は行なわれない
ものの、絞り弁４より下流側の吸気路２Ａ内の大きな負
圧によって空気通路８内を充分なる量と速い流速を持っ
た空気が流れ、この空気が噴射弁５の燃料噴孔５Ａより
噴射される燃料と混合され、混合気噴射路１０内におけ
る燃料と空気との混合，霧化を良好に維持する。

【００６３】そして機関を急加速すべく絞り弁４の低開
度域より絞り弁４を中，高開度域に急速に開放すると、
絞り弁４より下流側の吸気路２Ａ内の負圧は瞬時に小と
なって−３５０ｍｍＨｇ以下となる。

【００６４】この負圧変化によると、圧力センサーは圧
縮空気ポンプ２０に対して即座にＯＮ信号を出力し、こ
れによって圧縮空気ポンプ２０は駆動し、加圧空気通路
２１より空気通路８内に加圧空気を供給する。

【００６５】而して、空気通路８内を流れる空気の量の
減少及び空気流速の低下が生ずるものの加圧空気通路２
１より混合気噴射路１０内に加圧空気が供給されるもの
で混合気噴射路１０内において燃料と空気との充分なる
混合と霧化が行なわれ加速性能の著しい向上を図ること
ができたものである。

【００６６】圧縮空気ポンプ２０の駆動，停止は絞り弁
４の開度状態に応じて電気信号を出力する角度センサー
（図示せず）にて制御してもよい。例えば角度センサー
は、絞り弁４の開度が１／４開度以下でＯＦＦ信号を出
して圧縮空気ポンプ２０を非駆動状態としてポンプ作用
を停止し、一方絞り弁４の開度が１／４開度以上全開迄
の間でＯＮ信号を出力して圧縮空気ポンプ２０を駆動し
てポンプ作用をなす。

【００６７】上記によれば、絞り弁４より下流側の吸気
路２Ｂ内の負圧が小となる（大気圧に近づく）絞り弁４
の開度１／４以上において、角度センサーより圧縮空気
ポンプ２０に向かってＯＮ信号が出力されるので、圧縮
空気ポンプ２０より加圧空気通路２１を介して空気通路
８へ加圧空気が供給され、この加圧空気は空気通路８を
介して混合気噴射路１０内へ供給される。而して、混合
気噴射路１０内において燃料と空気との良好な混合と霧
化が行なわれ第１の例と同様なる作用，効果を奏する。

【００６８】かかる実施例にあっては特に次の効果が付
加される。すなわち、角度センサーは、絞り弁４の角度
と機械的に連動されていてＯＮ−ＯＦＦ電気信号を出力
するもので、吸気路内の負圧変化によって電気信号を出
力するものに比較して特に圧縮空気ポンプ２０に対する
ＯＮ信号の遅れが解消できたので、これによって機関の
動特性の向上を図ることができた。

【００６９】又、前記角度センサーによって絞り弁４の
開放速度によるＯＮ−ＯＦＦ信号を出力し、絞り弁４を
全閉から全開迄移動するのに要する時間が２秒以下の急
速開放時（急加速運転に相当）においてＯＮ信号を圧縮
空気ポンプ２０に出力し、一方絞り弁４を全閉から全開
迄移動するのに要する時間を２秒以上の徐速開放時（徐
加速運転に相当）においてＯＦＦ信号を圧縮空気ポンプ
２０に出力すると、機関の急加速運転時において、吸気
路２Ｂ内の負圧力が小となっても加圧空気通路２１より
加圧された空気を、空気通路８内へ供給できるので燃料
と空気との混合，霧化を良好に維持することができ、機
関の加速運転性を向上できたものである。

【００７０】尚、前記の絞り弁開放速度に対する角度セ
ンサーからのＯＮ−ＯＦＦ信号の出力は機関に対して適
宜選定されるものである。

【００７１】

【発明の効果】本発明によると次の効果を奏する。燃料
噴射弁より噴射される燃料を絞り弁より下流側の吸気路
を介して機関へ供給する内燃機関における燃料噴射装置
において、絞り弁より下流側の吸気路内にあって、吸気
路の長手方向軸心線Ｘ−Ｘに対して略平行で、その上流
側が閉塞されるとともに下流側が開口し、下流側の開口
には吸気路の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大
する拡大傾斜部を設けた燃料噴射路と；一端が大気又は
絞り弁より上流側の吸気路に連なり、他端が燃料噴射弁
の燃料噴孔の周囲に同芯状に連なり、燃料噴孔より噴射
される燃料に空気を供給する空気通路と；燃料噴射弁の
長手方向軸心線Ｚ−Ｚ上にあって一端が燃料噴射路に連
なり他端が空気通路に連なる混合気噴射路と；少なくと
も燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて、拡大傾斜部
とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに沿って連
続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部を備えたコーン
部材と；絞り弁より下流側の吸気路内の負圧が一定圧力
以下においてポンプ作用をなし、一定圧力以上でポンプ
作用を停止する圧縮空気ポンプと；一端が圧縮空気ポン
プの空気吐出路に連なり、他端が空気通路に連なる加圧
空気通路と；によって燃料噴射装置を構成したことによ
ると、燃料噴射弁の燃料噴孔より混合気噴射路内に噴射
される燃料は、その周囲を空気通路より供給される空気
にておおわれつつ混合気噴射路内に噴射され、混合気噴
射路内にて燃料と空気とが積極的に混合して混合気が形
成され、又特に絞り弁の中，高開度域において、空気ポ
ンプより燃料噴射弁の燃料噴孔の周囲に加圧された空気
を強制的に供給したので、混合気噴射路内において燃料
と空気との混合が充分に行なわれて良好な霧化状態を得
ることができ、気筒への混合気の分配，機関の出力向
上，回転の安定，等機関性能向上の為のテストの自由度
が増し性能の向上を容易に達成できるものである。

【００７２】又、機関の急加速運転時において、絞り弁
が高開度に開放されて吸気路内の負圧が小となると、圧
縮空気ポンプより加圧された空気を強制的に供給したの
で、前記と同様に混合気噴射路内における混合，霧化状
態が良好となり加速性能の向上を図ることができたもの
である。

【００７３】又、吸気路内に供給される混合気の混合，
霧化状態が良好となったことによると燃料噴射路より吸
気路内へ噴射される混合気が吸気路の管壁に付着するこ
とが抑止され、これによって燃料経済性の向上を図るこ
とができた。

【００７４】又、空気通路に、空気通路内の圧力が負圧
状態において空気通路を開放し、空気通路内の圧力が正
圧状態において空気通路を閉塞する一方向制御弁を配置
したことによると、空気通路内に圧縮空気ポンプより加
圧された空気が供給された際において、空気通路より大
気側への空気の漏洩がなくなるので供給された空気を充
分に噴射弁噴射路内に供給できるもので混合気噴射路内
における空気と燃料との混合性が良好となる。

【００７５】圧縮空気ポンプを、絞り弁の一定開度以上
の絞り弁開度においてポンプ作用をなし、絞り弁の一定
開度以下の絞り弁開度においてポンプ作用を停止させた
ことによると、吸気路内の負圧変化に応じて動作するも
のに比較して圧縮空気ポンプの動作遅れの解消ができ、
機関の動特性の向上を図ることができたものである。

【００７６】圧縮空気ポンプを、絞り弁の開放速度が一
定開放速度以上においてポンプ作用をなし、絞り弁の開
放速度が一定開放速度以下においてポンプ作用を停止さ
せたことによると、急加速運転時における燃料と空気と
の混合，霧化を一層向上させることができ加速性能の向
上を図ることができたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料噴射装置の実施例を示す縦断面図
である。

【図２】空気通路形成体の縦断面図である。

【図３】図２の右側面図である。

【符号の説明】

２ 吸気路 ２Ｂ 絞り弁より下流側の吸気路 ４ 絞り弁 ５ 燃料噴射弁 ６ 燃料噴射路 ８ 空気通路 １０ 混合気噴射路 ２０ 圧縮空気ポンプ ２１ 加圧空気通路 ２２ 一方向制御弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射弁より噴射される燃料を絞り弁
   より下流側の吸気路を介して機関へ供給する内燃機関に
   おける燃料噴射装置において、絞り弁より下流側の吸気
   路内にあって、吸気路の長手方向軸心線Ｘ−Ｘに対して
   略平行で、その上流側が閉塞されるとともに下流側が開
   口し、下流側の開口には吸気路の下流側に向けて、その
   内径部分が暫次拡大する拡大傾斜部を設けた燃料噴射路
   と；一端が大気又は絞り弁より上流側の吸気路に連な
   り、他端が燃料噴射弁の燃料噴孔の周囲に同芯状に連な
   り、燃料噴孔より噴射される燃料に空気を供給する空気
   通路と；燃料噴射弁の長手方向軸心線Ｚ−Ｚ上にあって
   一端が燃料噴射路に連なり他端が空気通路に連なる混合
   気噴射路と；少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配
   置されて、拡大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸
   心線Ｙ−Ｙに沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾
   斜突部を備えたコーン部材と；絞り弁より下流側の吸気
   路内の負圧が一定圧力以下においてポンプ作用をなし、
   一定圧力以上でポンプ作用を停止する圧縮空気ポンプ
   と；一端が圧縮空気ポンプの空気吐出路に連なり、他端
   が空気通路に連なる加圧空気通路と；を有することを特
   徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 前記、空気通路に、空気通路内の圧力が
   負圧状態において空気通路を開放し、空気通路内の圧力
   が正圧状態において空気通路を閉塞する一方向制御弁を
   配置してなる請求項第１項記載の燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 前記、圧縮空気ポンプを、絞り弁の開放
   速度が一定開放速度以上においてポンプ作用をなし、絞
   り弁の開放速度が一定開放速度以下においてポンプ作用
   を停止させてなる請求項第１項記載の燃料噴射装置。
4. 【請求項４】 前記、圧縮空気ポンプを、絞り弁の開度
   が一定開度以上でポンプ作用をなし、一定開度以下でポ
   ンプ作用を停止させてなる請求項第１項記載の燃料噴射
   装置。