JPH0719148A

JPH0719148A - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JPH0719148A
Application number: JP16123793A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Nishioka; 太西岡; Tetsushi Hosogai; 徹志細貝; Kenji Oka; 憲児岡; Shuji Terao; 秀志寺尾
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】空気量調整弁及びその調整機構を不要とした
エアミックスチャーインジェクタ付の燃料供給装置の提
供。【構成】エンジン（１）の吸気ポート（６）に臨ん
で、所謂エアミックスチャータイプのインジェクタであ
る燃料噴射弁（１２）が配設されている。この燃料噴射
弁（１２）にエアを供給するエア供給通路（１３）の一
端（１３ａ）が、燃料噴射弁（１２）の燃料噴射口（１
２ａ）に臨んで開口している。また、エア供給通路（１
３）の他端側は、連通路（１４）により、他の気筒のエ
ア供給通路（１３）と連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの燃料供給装置
に関し、更に詳しくは、燃料噴射弁から噴射された燃料
にエアを吹きつけながら燃料を供給する、所謂エアミッ
クスチャーインジェクタを備えたエンジンの燃料供給装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時の自動車用エンジン、例えば、往復
運動型エンジン、或いは、回転型エンジンにおいては、
より厳格な意味での低燃費型エンジンの出現が望まれて
いる。例えば、暖機運転時の燃料消費量を低減させ燃費
を向上させようとしたものとして、特公昭55−9555号公
報にエアミックスチャーインジェクタを備えたエンジン
の燃料噴射装置が開示されている。この燃料噴射装置
は、吸気通路内に設けられたスロットル弁下流側に配設
された燃料噴射弁と、スロットル弁上流側で前記吸気通
路開口する入口と前記燃料噴射弁の周囲において前記吸
気通路中に開口する出口とを有し、前記スロットル弁を
バイパスしてエアを通すバイパス通路と、該エアバイパ
ス管内に設けられた空気量調整弁と、を備えるものであ
る。

【０００３】この空気量調整弁は、エンジン温度に従っ
て、開閉するようになっている。詳述すれば、該空気調
節弁は、エンジンの冷却水導管の中の冷却水中に配設さ
れたサーモペレットに、レバーを有するリンク機構を介
して連結されている。そして、冷却水の温度が低い時に
は空気量調整弁が開き、冷却水温度が高い時には空気量
調整弁が閉じるようになっており、エンジンの温度に対
応して作動される空気量調整弁として機能するものであ
る。

【０００４】又、この燃料噴射装置は、スロットルバル
ブ上流側の大気圧とその下流側の負圧との差圧を利用し
て、エンジンの暖機運転時、或いは、アイドル運転時
に、スロットルバルブをバイパスしたエアを燃料噴射弁
周囲に導くものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このタイプ
の燃料噴射装置において、エアバイパス管内の調整弁が
常に開状態、或いは、調整弁が取付けられていないとす
ると、スロットルバルブが全閉若しくはこれに近い状態
のアイドル運転時、或いは、暖機運転時にあっても、ス
ロットルバルブ上流側から燃料噴射弁の周囲にエアが無
制限に流れ込み、エンジン温度に適応したエア量の調整
が困難になる。従って、このエアミックスチャーインジ
ェクタ付き燃料噴射装置において、エンジン運転状態に
対応したエア量の調整を行うためには、バイパス管内の
空気量調整弁及びその制御機構は必須のものとなる。

【０００６】本発明は上記の点に鑑み、空気量調整弁及
びその調整機構を不要としたエアミックスチャーインジ
ェクタ付きの燃料供給装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を達
成すべく、本発明では、複数の燃焼室を有するエンジン
では、燃焼室毎に運転サイクルのタイミングがずらされ
ていることに着目し、燃料噴射弁の燃料噴射口近傍にエ
ア吐出口が設けられて、燃料噴射弁から噴射された燃料
とエア吐出口から吐出されたエアとを混合して吸気通路
に供給するようにしたエンジンの燃料供給装置を前提と
して、前記燃料噴射弁が、出力制御弁としてのスロット
ルバルブの下流側且つ各気筒に連なる独立吸気通路に臨
んで配設され、一の気筒の前記エア吐出口が他の気筒の
エア吐出口と連通路を介して連通されている、構成とし
てある。

【０００８】

【作用】即ち、本発明が前提とする複数の気筒を備えた
エンジンにおいては、ある気筒が吸気行程にあるときに
は、他の気筒は、圧縮行程、爆発行程、或いは、排気行
程の何れかである。従って、他の気筒に対応する燃料噴
射弁の燃料噴射口付近の圧力及び温度は、吸気行程にあ
る気筒に対応する燃料噴射弁の燃料噴射口付近の圧力及
び温度より大きくなっている。

【０００９】この結果、この差圧により、他の気筒に対
応する燃料噴射弁の燃料噴射口付近から、吸気行程の気
筒に対応する燃料噴射弁の燃料噴射口付近へと、連通路
を通ったエアの流れが発生する。即ち、吸気行程の気筒
に対応する燃料噴射弁の燃料噴射口に臨んだ連通路の開
口端は、相対的に高い圧力及び相対的に高い温度のエア
の吹き出し口として機能する。他方、他の行程の気筒に
対応する燃料噴射弁の燃料噴射口に臨んだ連通路の開口
端は、吸気行程の気筒に対応する燃料噴射弁の燃料噴射
口に臨んだエア供給通路の開口端へ供給されるエアの吸
い込み口として機能する。

【００１０】又、上述した先行技術のバイパス通路付き
燃料噴射装置では、アイドル運転時において該バイパス
通路を通過するエア量が、スロットルバルブの漏れ量及
びＩＳＣバルブが備えられたバイパス通路と通過するエ
ア量に比して非常に多くなっていた。このため、ＩＳＣ
バルブを調整しても、エンジンに供給されるエア量の総
量を大きな割合で変化させることができず、アイドル回
転数の制御が難しくなる。このため、アイドル回転数が
高くなり、アイドル運転時、或いは、暖機運転時の燃料
消費が大きくなっていた。

【００１１】これに対し、本発明では、他の気筒の吸気
通路側から、連通路を通してエアミックスチャーインジ
ェクタに供給されるエアの量は、上記のバイパス通路を
通過するエア量に比して小さくなる。従って、ＩＳＣバ
ルブを調整することにより、エンジンに供給されるエア
量の総量を大きな割合で変化させることができるため、
アイドル回転数の微妙な調整が可能となる。

【００１２】更に、本発明では、ある気筒に臨むエアミ
ックスチャーインジェクタにエアを供給する他の気筒
は、吸気行程以外の行程にあるため、他気筒側から供給
されるエアは温かい。従って、この温かいエアにより、
エアミックスチャーインジェクタにより噴射された燃料
の気化霧化が促進され、より低い回転数でアイドル運転
を行うことが可能となる。

【００１３】加えて、他気筒側から供給されるエアは、
上記と同様の理由から、エアを供給される気筒に臨む吸
気マニホールド内の圧力に比して高圧であるため、より
少ない量のエアで燃料の効率的な気化霧化を起こすこと
が可能となる。従って、ＩＳＣバルブを調整することに
より、エンジンに供給されるエア量の総量を大きな割合
で変化させることができ、アイドル回転数の微妙な調整
が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳述す
る。図１乃び図２は、本発明のエンジンの燃料供給装置
の１実施例を概略的に表した図面である。図１において
符号１はエンジンであり、このエンジンはレシプロエン
ジンであり、各気筒毎に、シリンダボア２内に嵌挿され
たピストン３によって燃焼室４が画成された、所謂往復
動型（レシプロ）エンジンとされる。燃焼室４は、ペン
トルーフ型とされて、その頂部に点火プラグ５が配設さ
れ、又、燃焼室４に望んで開口する吸気ポート６には吸
気バルブ７が、排気ポート８には排気バルブ９が配設さ
れている。そして前記吸気ポート８に連なる独立吸気通
路１０には、スロットルバルブ１１が配設され、又、吸
気ポート６に臨ませて燃料噴射弁１２が配設されてい
る。

【００１５】尚、図２から明らかなように、本実施例の
エンジン１は、前述したように直列４気筒の往復運動型
のエンジンであるが、図１は簡略化のため１つの気筒の
みを図示している。更に、独立吸気通路１０は上流側で
他の気筒の独立吸気通路と合流されて、図外の共通吸気
通路に連なっている。燃料噴射弁１２は、エアを供給す
るエア供給通路１３の一端側（吐出口）１３ａが、燃料
噴射口１２ａに臨んで開口するように配設された、所謂
エアミックスチャータイプの燃料噴射弁とされ、この燃
料噴射弁１２による燃料噴射口１２ａからの噴射燃料
は、前記エア供給通路１３から吐出されるエアと混合さ
れ、吸気通路１０に供給される。

【００１６】又、図２から明らかなように、エア供給通
路１３の他端側は、連通路１４により、全気筒毎のエア
供給通路１３と連通されている。次に、図３乃至図６に
沿って、上記実施例の詳細な構造を説明する。図３は、
本実施例のエンジンの燃料供給装置が適用されるエンジ
ンのシリンダブロック１００の側面図である。このシリ
ンダブロック１００は、所謂直４タイプのレシプロエン
ジン用のものであり、１気筒に対して２つづつの吸気通
路１０１が連結されている。図３においては、第１気筒
に連通する吸気通路１０１の開口端１０１ａ、１０１
ｂ、第２気筒に連通する吸気通路１０１の開口端１０１
ｃ、１０１ｄ、第３気筒に連通する吸気通路１０１の開
口端１０１ｅ、１０１ｆ、第４気筒に連通する吸気通路
１０１の開口端１０１ｇ、１０１ｈ、がそれぞれ表わさ
れている。

【００１７】燃料の噴射は、各気筒に対応した２つの吸
気通路の内の一方に対してのみ行われる。従って、４本
の燃焼室噴射弁（インジェクタ）が使用される。図３
は、これら燃料噴射弁が取付けられる孔部１０２ａ、１
０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが示されている。又、シリ
ンダブロック１００には、長手方向に延びる溝１０４ａ
が形成されている。一方、このシリンダブロック１００
に取付けられるガスケット２００の、対応する位置にも
前記溝１０４ａに対応する形状の溝２０４ａが形成され
ている。このガスケット２００をシリンダブロック１０
０に取付けることにより、シリンダブロック側溝１０４
ａと、ガスケット側溝２０４ａとで、シリンダブロック
の長手方向に延びる連通路１０４が形成される。

【００１８】更に、シリンダブロック１００側の溝１０
４ａには、該溝１０４の底からシリンダブロック１００
の奥行き方向に延びるエア供給通路１０５ａ、１０５
ｂ、１０５ｃ、１０５ｄが穿孔されている。これら各エ
ア供給通路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの
他端側は、夫々、前記燃料噴射弁が取付けられる孔部１
０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄに臨んで開口さ
れている。

【００１９】従って、シリンダブロック１００にガスケ
ット２００を取付けると、燃料噴射弁が取付けられる各
孔部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが、各エ
ア供給通路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ及
びシリンダブロック１００側の溝１０４ａとガスケット
２００側の溝２０４ａとで形成される連通路１０４とで
相互に流体的に連通状態になる。

【００２０】又、前記シリンダブロック１００の溝１０
４及びガスケット２００の溝２０４ａには、夫々、対応
する位置に拡径部１０４ｂ、２０４ｂが形成され、これ
により連通路１０４に容積拡大室が形成される。図３及
び図４から明らかなように、この容積拡大室は、各エア
供給通路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの間
に配置されている。尚、この容量拡大室を、エア供給通
路内に設けてもよい。この種の容積拡大室により、各エ
ア供給通路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄか
らのエアの吹出しの応答性が向上する。

【００２１】ここで、本実施例で用いられる燃料噴射弁
１０３は、図６に示されるようなものであり、シリンダ
ブロック１００に形成されたエア供給通路１０５ａ、１
０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの他端側が、燃料噴射弁１
０３の燃料噴射口１０３ａに臨んで開口するように、燃
料噴射口１０３ａを形成する筒状部分にエア供給口１０
３ｂが形成されている。

【００２２】以上、詳述した本発明の実施例について詳
述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、ロータリエンジンに適用してもよい。

【００２３】

【効果】上記した本発明によれば、空気量調整弁及びそ
の調整機構を不要としたエアミックスチャーインジェク
タ付きの燃料供給装置が提供できるため、部品点数が削
減され、コストダウンが可能となる。更に、本発明では
燃料を噴射している燃料噴射弁に対し、該燃料噴射弁の
周囲の空気より相対的に高温のエアを供給できるため、
噴射された燃料の気化・霧化が促進される。従って、ア
イドル運転、或いは、暖機運転といった不安定な運転領
域においてさえも、少ない燃料で安定した運転状態を確
保することが可能となる。

【００２４】又、供給されるエアの温度が高く燃料の気
化・霧化が効率良く行われることから、供給するエア量
も従来のエアミックスチャーインジェクタに比して少な
くすることができる。従って、他の気筒の吸気マニホー
ルド側から、連通路を通してエアミックスチャーインジ
ェクタに供給されるエアの量を少なくしても、安定した
アイドル運転、或いは、暖機運転が行える。従って、エ
ンジンに供給するエアの総量に対する、ＩＳＣバルブ通
過空気量の比率を増大させることができ、ＩＳＣバルブ
調整による、アイドル回転数等の微妙な調整、例えば、
アイドル回転数の更なる低回転化を図ることができる。

【００２５】加えて、他燃焼室側から供給されるエア
が、エアを供給される燃料噴射弁の燃料噴射口付近の圧
力に比して高圧であるため、より少ない量のエアで燃料
の効率的な気化・霧化を起こすことが可能となる。従っ
て、上述した高温のエアによる効果と同様に、エンジン
に供給するエアの総量に対する、ＩＳＣバルブ通過空気
量の比率を増大させることができ、ＩＳＣバルブ調整に
よる、アイドル回転数等の微妙な調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための概略図

【図２】本発明の実施例を説明するための概略図

【図３】本発明の実施例に適用するシリンダヘッドの側
面図

【図４】図３のシリンダヘッドに装着するガスケットの
側面図

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図

【図６】図３の実施例に使用する燃料噴射弁の概略側面
図

【符号の説明】

１エンジン１０吸気通路１１スロットルバルブ１２燃料噴射弁１２ａ燃料噴射口１３エア供給通路１４連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺尾秀志広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料噴射弁の燃料噴射口近傍にエア吐出
口が設けられて、燃料噴射弁から噴射された燃料とエア
吐出口から吐出されたエアとを混合して吸気通路に供給
するようにしたエンジンの燃料供給装置において、前記燃料噴射弁が、出力制御弁としてのスロットルバル
ブの下流側且つ各気筒に連なる独立吸気通路に臨んで配
設され、一の気筒の前記エア吐出口が他の気筒のエア吐出口と連
通路を介して連通されていること、を特徴とするエンジ
ンの燃料供給装置。
【請求項２】前記連通路に容積拡大室が設けられてい
る、請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】前記連通路が、全気筒のエア吐出口を連
通する、請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】各気筒毎にその燃料噴射が、吸気行程に
行われる、請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】少なくともアイドル領域における、燃料
噴射タイミングが吸気行程に設定されている、請求項４
に記載のエンジンの燃料供給装置。