JPH0799218B2 - 多点式燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関に使用される多点式の燃料噴射装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に多点式の燃料噴射装置は、例えば特開昭55−1009
5号公報等に開示されるように、エンジンの各気筒の吸
気管毎に燃料噴射弁が配置され、且つ各燃料噴射弁は、
燃料供給用主導管から分岐された分岐配管に接続され、
このようなシステム構成をなすことにより、燃料ポンプ
から圧送された燃料を、燃料供給用主導管及び分岐配管
を介して各燃料噴射弁に供給する方式を採用している。

また、この種の多点式燃料噴射装置に使用される燃料噴
射弁は、電磁式の噴射弁で構成され、且つ噴射弁本体の
頂部側から本体内部に燃料を導入し、この導入燃料を燃
料噴射弁の固定鉄心部に配設された燃料供給通路（燃料
供給通路は可動弁の作動方向と同一方向に配設されてい
る）を介して燃流噴射口側に導く、いわゆるトツプフイ
ード型のものが主流であつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、自動車エンジンの燃料系をとりまく環境温度
は、自動車の排気ガス規制の強化，エアロダイナミツク
スの採用の拡大に伴い増々高温度化している。特に外気
温度が30℃を超える夏場において、高速走行後の再始動
（ホツトリスタート）時には、燃料噴射弁を含む燃料供
給導管近傍の雰囲気温度が100℃を超えるため、（１）
再始動直前の燃料供給導管中の燃料は、ほとんどが蒸発
したり、（２）再始動直後に圧送されてくる新規の燃料
中にも気泡が混入したり、（３）再始動時に燃料噴射弁
に供給される燃料は、始動及びアイドル運転に必要な燃
料量で極めて少ないため、燃料による冷却を期待でき
ず、逆に供給された燃料の一部が蒸発する等の現象が生
じ、その結果、再始動時間が長くなつたり、エンストす
るといつた不具合が発生し易い問題があつた。このよう
な不具合を解消するために、従来は例えば特開昭58−41
259号公報に開示されるように、燃料供給導管を傾斜さ
せて供給燃料中の気泡を分離除去したり、また、一部の
エンジンシステムでは、エンジンの再始動時のみ一時的
に燃料圧力をアツプさせたり（燃圧切換方式）、燃料噴
射弁及び燃料供給導管近傍の雰囲気温度の上昇を防止す
るために、冷却フアンを設ける方式等の改善策を採用し
ていた。

しかしながら、前述した従来技術の中で、燃料供給導管
を傾斜させて燃料を除去する方式では、主として前述の
（２）の問題の改善策として有効であるが、（１），
（３）の場合の如く燃料供給導管中の燃料がエンジン始
動直前に多量に蒸発した場合の対策としては充分ではな
く、また、その他のいずれの方式もエンジンシステムの
複雑化，コストアツプの要因となる傾向があつた。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、エンジンシステムを複雑化させるこ
となく、ホツトリスタート時におけるエンジンの再始動
性の向上化及び再始動後のエンジン回転数の安定化を図
り得る多点式燃料噴射装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は次の手段を講じることにより達成される。以
下、本発明の内容を、第１図及び第２図の実施例の符号
を引用して説明する。

すなわち、本発明は、エンジンの各気筒毎に燃料噴射弁
１を備えた多点式の燃料噴射装置において、 各燃料噴射弁１は、噴射弁本体側壁に設けた燃料流入口
13から噴射弁本体の内部流路に燃料を通して燃料噴射を
行い、噴射されない余剰燃料を噴射弁本体側壁に設けた
燃料流出口14から流出させるボトムフィード型の燃料噴
射弁よりなり、 一方、燃料ポンプから圧送される燃料を各燃料噴射弁１
に導く燃料供給通路が１つにライン化された管路19によ
り構成され、この管路19の途中に各燃料噴射弁１を収容
保持した筒形の各ホルダー部19′が該管路19を介して一
連に配置され、 各燃料噴射弁１の燃料流入口13が管路19の上流側に面
し、燃料流出口14が管路19の下流側に面して噴射弁本体
内部に流れる第１の燃料流れＡが形成されるようにし、 且つ各燃料噴射弁１の本体外周と各ホルダー部19′の内
周との間には、噴射弁本体外周に沿った周方向の流路構
造により各燃料噴射弁１を迂回して管路19の上流側配管
・下流側配管の間を燃料流入口13の手前と燃料流出口14
の直後の位置で連通させる噴射弁迂回流路18が形成して
あり、この噴射弁迂回流路18に流れる第２の燃料流れＢ
により各燃料噴射弁１の燃料流出口14付近に圧力が低く
なる領域Ｃが発生する構成とした。

〔作用〕

上記構成によれば、イグニッションキースイッチオンに
より燃料ポンプが作動すると、燃料ポンプを介して圧送
される新規の燃料が燃料供給通路（管路）19及び一連配
置の各噴射弁保持用のホルダー部19′内を流れる。この
燃料の流れは、各ホルダー部19′では、各燃料噴射弁１
の燃料流入口13,燃料流出口14により噴射弁本体内部を
通過する第１の燃料流れＡと、噴射弁迂回流路18により
噴射弁本体内部を迂回して噴射弁本体外周に沿った第２
の燃料流れＢとなる。このうち、第２の燃料流れＢは、
噴射弁本体内に較べて通路抵抗が極めて小さい噴射弁迂
回流路18を通過するため、流速の大きい流れとなり、そ
の流れにより噴射弁本体の背後における燃料流出口14付
近に圧力が低くなる領域Ｃ（噴射弁１の燃料流入口13,
換言すれば燃料流れを受ける面の厚力に対して相対的に
負圧となる領域）Ｃが発生する。

この低圧領域Ｃの存在により、燃料噴射弁１内でホット
リスタート時に滞留している燃料蒸気（気泡）が噴射弁
本体外部に一瞬のうちに引き出されると共に、燃料流入
口13,燃料流出口14を介して燃料噴射弁１の本体内部を
通過する第１の燃料流れＡも上記低圧領域Ｃの影響を受
けて噴射弁１内での流速を速める。

したがって、これらの第1,第２の燃料流れの相乗作用に
より、管路19及び燃料噴射弁１内部にリスタート前に滞
留していた燃料を瞬間に一掃して新規の燃料が満たされ
る。

その結果、イグニッションキースイッチオン後に直ちに
エンジンを始動させたとしても、適正な燃料が流通して
燃料噴射される。この燃料噴射は、燃料噴射弁１の燃料
流入口13から噴射弁本体内部に流入した第１の燃料流れ
Ａの一部を噴射弁本体の弁部・弁シート間を介してノズ
ルに導くことで行われる。

更に、燃料供給通路を構成する管路19,噴射弁迂回流路1
8及び噴射弁本体内部は、前述した如くイグニッション
キーオン後に直ちに適正な燃料で満たされるので、各燃
料噴射弁１が噴射弁内外を通過する燃料で冷却されるの
で、噴射弁そのものの冷却効果も即効性があり、燃料系
の環境温度が高くても噴射弁本体内部に気泡が発生する
のを有効に防止する。また気泡が外部から混入した場合
においても、上記低圧領域Ｃの吸引作用を利用して気泡
を噴射弁外部に引き出すことができる。以上の各作用が
発揮することにより、ホットリスタート時であっても、
エンジンの再始動性及び再始動後のアイドル回転数の安
定化を図り得る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は本実施例に用いる燃料供給通路中の内部構造を表わ
す一部省略横断面図、第３図は本実施例の一部省略縦断
面図である。

第１図において、１は燃料噴射弁、11は燃料噴射弁の噴
射ノズル、19は燃料供給用の管路（以下、燃料供給導管
とする）、19′は噴射弁１を保持するホルダー部で、燃
料供給導管19及びホルダー部19′により燃料供給通路を
構成する。20はレギュレータである。

燃料噴射弁１は、ボトムフィード型の電磁燃料噴射弁
（詳細は後述する）で、図示されないエンジンの各気筒
毎に吸気管に配置されるよう複数よりなる。また、燃料
供給導管19は、１つにライン化され、この導管19の途中
に各燃料噴射弁１を収容保持した各ホルダー部19′が導
管19を介して一連に配置してある。

ここで、燃料噴射弁１の内部構造を第３図により説明す
る。

２は電磁コイル２′の組立体、３はコイル組立体２を巻
装するコア、４は噴射弁本体１の側壁を構成するヨーク
で、ヨーク４内にコイル組立体２及びコア３が内装され
る。５はヨーク４の中心孔（流路）4aに嵌装したプラン
ジャで、プランジャ５と一体にロッド６が設けられ、ロ
ッド６の最下端にボール（弁体）７が取付けられてい
る。プランジャ５はヨーク４及びコア３と共に磁気回路
を構成し、電磁コイル２′の通電時にプランジャ５が所
定ストロークでばね８に抗して吸引移動し、この吸引移
動によりロッド６及びボール７が引上げられて、ボール
７がバルブシート部12から離れて開弁するように構成さ
れている。

９はヨーク４の下端中央に装着されたバルブガイドで、
内部にバルブシート部12が形成され、バルブシート部12
の下流側にスワールオリフィス10付の燃料噴射用ノズル
11が取付けられている。

13はヨーク４に配設された燃料流入孔（燃料流入口）、
14は燃料流入孔13と反対側のヨーク４の位置に配設され
た燃料流出孔（燃料流出口）、15はヨーク４の内周とコ
イル組立体２の外周との間の空間により構成される燃料
流路である。燃料流路15はヨーク４の中央に設けた流路
4aと連通する。燃料はヨーク４側壁に設けた燃料流入孔
13を介して噴射弁本体内に流入し、流入した燃料が流路
15を介して流路4aに至る。電磁コイル２′が通電制御さ
れると、ヨーク4,コア3,プランジャ5,コイル組立体２に
より磁気回路が形成され、プランジャ５がコア３側に吸
引され、プランジャ５と共にボール７が移動して、シー
ト部12とボール７との間に環状のすき間を形成し、内部
流路4aから流入する燃料を計量する。計量された燃料
は、ノズル11に設けた複数個の斜め孔（スワールオリフ
ィス）10で旋回運動を与えれた後にエンジンに噴射供給
される。また、噴射されない残りの燃料は、一部がコイ
ル組立体２の外周面にそって直接燃料流出孔14に至り、
その他の残りの燃料はコイル組立体２の内周とコア３の
一部（コイル巻装箇所）外周との間からコイル組立体２
の外周を通って燃料流出孔14に至って燃料供給導管19側
に吐出される。

16はヨーク４の胴体一部をカバーする環状カバーで、カ
バー16はヨーク４と共に噴射弁本体の側壁を構成し、ヨ
ーク４側の流入孔13に対応しする孔13′と、流出孔14に
対応する孔14′が配設されている。

各ホルダー部19′は、堅形の中空円筒形に形成され、符
号２〜16等の要素で構成される各噴射弁１をその中心を
合わせて内部に収容保持し、ホルダー部19′の底壁に設
けた孔17に噴射弁１のバルブガイド９が嵌合状態でセッ
トされる。また、噴射弁１の本体側壁の一部（カバー16
及びヨーク４下部）の外径をホルダー部19′の内径より
充分に小さくして、噴射弁１本体側壁の外周面とホルダ
ー部19′内周面との間、及びヨーク４下部外周とホルダ
ー部19′内周面との間に、噴射弁１を迂回する流路空間
（噴射弁迂回流路）18が形成されている。

燃料供給導管19を構成する配管は、ホルダー部19′の両
側に噴射弁本体１と直交するように配置され、且つ噴射
弁１の外周に確保した流路空間18と連通するよう設けら
れる。

また、噴射弁１に設けた燃料流入孔13,13′は燃料供給
導管19の上流側（上流側配管の開口一端19a）に面し、
燃料流出孔14,14′が燃料供給導管19の下流側（下流側
配管の開口一端19b）に面し、これにより、図２に示す
ように、燃料供給導管19からの燃料の一部が噴射弁１の
本体内部に流れる第１の燃料流れＡが形成されるように
してある。燃料供給導管19の内径ｄは、孔13,13′,14,1
4′より充分に大きくしてある。一方、上記した噴射弁
迂回流路18は、噴射弁本体外周に沿った周方向の流路構
造により各燃料噴射弁１を迂回して燃料供給導管19の上
流側配管・下流側配管の間を燃料流入口13の手前と燃料
流出口14の直後の位置で連通させている。

本実施例の噴射弁迂回流路18は、燃料供給導管19とホル
ダー部19′との境界19a（燃料流入孔13の手前の位置）
で二手に分かれ、他方の境界19b（燃料流出孔14の直後
の位置）で一つに成る流路構造にしてある。

また、各燃料噴射弁１の噴射ノズル11はホルダー部19′
底壁より外部に導出されている。

次に本実施例の動作を説明する。

本実施例における燃料噴射システムは、燃料ポンプ（図
示せず）により燃料供給導管19中に燃料を圧送すると、
燃料供給導管19中を流れる燃料がホルダー部19′に至る
度に、第１の燃料流れＡと第２の燃料流れＢに分かれて
流れる。第１の燃料流れＡでは、燃料は各燃料噴射弁１
の燃料流入孔13から噴射弁本体内部に流入し、燃料の一
部が内部流路15から流路4aに至り、この状態で電磁コイ
ル２′の通電が行われると、ボール７がシート部12から
離れ、燃料が計量されつつノズル11から噴射される。ま
た、噴射弁本体内部の余剰燃料は、燃料流出口14から燃
料供給導管19の下流側配管に再び流出する。一方、第２
の燃料流れＢにおいては、燃料噴射弁１に流入しなかっ
た燃料が、噴射弁本体１の外周にそった流路空間18を介
して噴射弁設置箇所を二股の流れにより通過し、再び各
燃料噴射弁本体１の下流で合流した後、燃料供給導管19
を流れる。

本実施例は以上の基本動作に基づき燃料噴射が行われる
ので、ホットリスタート時のエンジン始動性も次のよう
に良好に確保される。

ホットリスタート時には、燃料系の周囲環境温度が極め
て高く、燃料供給導管19及び燃料噴射弁１内の燃料は蒸
発し、燃料蒸気で満たされているが、本実施例では、イ
グニッションキースイッチオンにより燃料ポンプが作動
すると、燃料ポンプを介して圧送される新規の燃料が燃
料供給導管19及び一連配置の各噴射弁保持用のホルダー
部19′内を流れる。この燃料の流れは、各ホルダー部1
9′では、各燃料噴射弁１の燃料流入口13,燃料流出口14
により噴射弁本体内部を通過する第１の燃料流れＡと、
噴射弁迂回流路18により噴射弁本体内部を迂回して噴射
弁本体外周に沿った第２の燃料流れＢとなるが、このう
ち、第２の燃料流れＢは、噴射弁本体内に較べて通路抵
抗が極めて小さい噴射弁迂回流路18を通過するため、流
速の大きい流れとなり、その流れにより噴射弁本体の背
後における燃料流出口14付近に噴射弁本体内部より圧力
の低い領域（噴射弁１と燃料流入口13,換言すれば燃料
流れを受ける面の圧力に対して相対的に負圧になる領
域）Ｃが発生する。特に、このような第２の燃料流れＢ
によれば、第２図に示すように燃料流出口14付近（合流
位置）にうず流が発生し、これが圧力低下を助長する。

この低圧領域Ｃの存在により、燃料噴射弁１内でホット
リスタート時に滞留している燃料蒸気（気泡）が噴射弁
本体外部に一瞬のうちに引き出されると共に、燃料流入
口13,燃料流出口14を介して燃料噴射弁１の本体内部を
通過する第１の燃料流れＡも上記低圧領域Ｃの影響を受
けて噴射弁１内での流速を速める。

したがって、これらの第1,第２の燃料流れの相乗作用に
より、燃料供給導管19及び燃料噴射弁１内部にリスター
ト前に滞留していた燃料を瞬時に一掃して新規の燃料が
満たされる。この新規の燃料を満たす所要時間は、例え
ば１〜２秒程度である。

その結果、イグニッションキースイッチオン後に直ちに
エンジンを始動させたとしても、適正な燃料が流通して
燃料噴射される。この燃料噴射は、燃料噴射弁１の燃料
流入口13から噴射弁本体内部に流入した第１の燃料流れ
Ａの一部を噴射弁本体の弁部７・弁シート12間を介して
ノズル11に導くことで行われる。

更に、燃料供給通路を供給する燃料供給導管19,噴射弁
迂回流路18及び噴射弁本体内部は、前述した如くイグニ
ッシヨンキーオン後に直ちに適正な燃料で満たされるの
で、各燃料噴射弁１が噴射弁内外を通過する燃料で冷却
されるので、噴射弁そのものの冷却効果も即効性があ
り、燃料系の環境温度が高くても噴射弁本体内部に気泡
が発生するのを有効に防止する。また気泡が外部から混
入した場合においても、上記背圧効果を利用して気泡を
噴射弁外部に引き出すことができる。

従って本実施例によれば、燃料高温時に燃料供給導管19
内及び燃料噴射弁１内に発生する燃料蒸気の早期除去お
よび燃料噴射弁本体の燃料による強制冷却の促進により
気泡の発生の防止，既存の気泡の除去促進がはかること
ができるため、再始動性の向上，再始動後のエンジン回
転数の安定化をはかることができる。

また、本実施例は、ボトムフイード型の燃料噴射弁１を
一ライン化された燃料供給導管19中に一連（直列）に配
置することで、エンジン始動の良好化を図るので、従来
のように特別な燃料系冷却専用手段，気泡除去専用手段
を設ける必要性がなく燃料系のシステムの簡略化を図り
得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、エンジンシステムを複雑
化させることなく、ホツトリスタート時におけるエンジ
ンの再始動性の向上化及び再始動後のエンジン回転数の
安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は本実施例に用いる燃料供給導管中の内部構造を表わ
す一部省略横断面図、第３図は本実施例の一部省略縦断
面図である。 １……燃料噴射弁、２……コイル組立体、５……プラン
ジヤ、７……ボール（弁体）、11……噴射ノズル、13…
…燃料流入口（孔）、14……燃料流出口（孔）、15……
噴射弁の内部流路、18……流路空間、19,19′……燃料
供給通路（燃料供給導管，ホルダー部）、Ａ……第１の
燃料流れ、Ｂ……第２の燃料流れ、Ｃ……低圧領域。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの各気筒毎に燃料噴射弁（１）を
   備えた多点式の燃料噴射装置において、 前記各燃料噴射弁（１）は、噴射弁本体側壁に設けた燃
   料流入口（13）から噴射弁本体の内部流路に燃料を通し
   て燃料噴射を行い、噴射されない余剰燃料を噴射弁本体
   側壁に設けた燃料流出口（14）から流出させるボトムフ
   ィード型の燃料噴射弁よりなり、 一方、燃料ポンプから圧送される燃料を前記各燃料噴射
   弁（１）に導く燃料供給通路が１つにライン化された管
   路（19）により構成され、この管路（19）の途中に前記
   各燃料噴射弁（１）を収容保持した筒形の各ホルダー部
   （19′）が該管路（19）を介して一連に配置され、 前記各燃料噴射弁（１）の燃料流入口（13）が前記管路
   （19）の上流側に面し、燃料流出口（14）が前記管路
   （19）の下流側に面して噴射弁本体内部に流れる第１の
   燃料流れＡが形成されるようにし、 且つ前記各燃料噴射弁（１）の本体外周と前記各ホルダ
   ー部（19′）の内周との間には、噴射弁本体外周に沿っ
   た周方向の流路構造により前記各燃料噴射弁（１）を迂
   回して前記管路（19）の上流側配管・下流側配管の間を
   前記燃料流入口（13）の手前と前記燃料流出口（14）の
   直後の位置で連通させる噴射弁迂回流路（18）が形成し
   てあり、この噴射弁迂回流路（18）に流れる第２の燃料
   流れＢにより前記各燃料噴射弁（１）の燃料流出口（1
   4）付近に圧力が低くなる領域Ｃが発生する構成とした
   ことを特徴とする多点式燃料噴射装置。
2. 【請求項２】前記噴射弁迂回流路（18）は、前記各燃料
   噴射弁１の燃料流入口（13）直前で流路が二手に分かれ
   て噴射弁本体外周に沿いつつ燃料流出口（14）の直後の
   位置で再び一つに成る流路構造である特許請求の範囲第
   １項記載の多点式燃料噴射装置。