JPH0932700A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アシストエアにより噴射燃料の微粒化を図ると
ともに、安定したアイドル回転を得る。 【解決手段】ＳＰＩ用インジェクタ１５をスロットル弁
５ａ下流のサージタンク３に配設すると共に、このＳＰ
Ｉ用インジェクタ１５の噴射ノズル１５ａ近傍にアシス
トエア通路１２の噴出口を開口し、このアシストエア通
路１２の流入口１２ｂをスロットル弁５ａ上流に開口す
ると共に、アシストエア通路１２の中途に、アイドリン
グ時の吸入空気量を制御するアイドル回転数制御弁１３
を介装する。アイドリング時、アシストエア通路１２を
通過する吸入空気量をアイドル回転数制御弁１３により
制御してアイドル回転数が目標回転数と一致するように
制御すると共に、この吸入空気をアシストエアとして利
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シングルポイント
インジェクション（ＳＰＩ）用インジェクタをスロット
ル弁下流に配設したエンジンの燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＳＰＩ用インジェクタは、例え
ば特開昭６０−７９１６２号公報に開示されているよう
に、スロットル弁直上に配設されている場合が多く、Ｓ
ＰＩ用インジェクタから噴射された燃料は、スロットル
弁を通過する高速の空気流と混合して微粒化が図れる。
しかし、アイドリング時の噴射燃料の一部はスロットル
弁に衝突して液化し、そのままスロットル弁下流へ流れ
込んでしまうため、全ての噴射燃料を十分に微粒化させ
ることは困難である。又、アイドリング時のスロットル
弁直下には、高速の空気流によって渦流が発生し、この
渦流の中心部分に噴射燃料の一部が液滴化されてしまう
ため、ここでも燃料の微粒化が阻害される。

【０００３】この対策として、例えば特開昭５８−１１
９９６６号公報、或いは特開昭６０−２６１６５号公報
では、ＳＰＩ用インジェクタをスロットル弁下流で吸気
マニホルド集合部よりも上流に配設し、且つ、噴射燃料
の微粒化（霧化、気化の促進）のために、噴射ノズル近
傍にアシストエアを供給する技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、噴射ノズル近
傍に噴射燃料の微粒化を図るためのアシストエアを供給
すると、アイドリング時には、アイドル回転に必要な吸
入空気量を超えた量の吸入空気が各気筒に供給されてし
まうため、エンジン回転数が上昇してしまい、アイドル
回転数の不安定化を招くことになる。

【０００５】一方、アイドリング時にアシストエアの供
給を停止すれば、燃料の微粒化が図れず、各気筒に対し
て燃料を均等に分配することが困難となり、結果として
アイドル回転数の不安定化を招いてしまう。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、アイドリング時の吸入空気量を増加させることな
く、噴射ノズル近傍に燃料噴射を微粒化するために十分
なアシストエアを供給することができ、アシストエアを
供給している際にも安定したアイドル回転を得ることの
できるエンジンの燃料噴射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】上記目的を達成するため
本発明は、シングルポイントインジェクション用インジ
ェクタの噴射ノズルをスロットル弁下流に配設するエン
ジンの燃料噴射装置において、上記スロットル弁の上流
にアシストエア通路の流入口を開口し、このアシストエ
ア通路の噴出口を上記スロットル弁をバイパスして、上
記噴射ノズル近傍に開口し、又上記アシストエア通路
に、アイドリング時の吸入空気量を調整するアイドル回
転数制御弁を介装したことを特徴とする。又、好ましく
は、前記シングルポイントインジェクション用インジェ
クタを、吸気マニホルドの集合部に接続したサージタン
クに配設すると共に、その噴射ノズルを上記吸気マニホ
ルドの集合部方向へ指向させたことを特徴とする。

【０００８】本発明によるエンジンの燃料噴射装置で
は、スロットル弁が閉弁状態にあるアイドリング時、各
気筒へ供給される吸入空気量は、上記スロットル弁をバ
イパスするアシストエア通路に介装したアイドル回転数
制御弁の弁開度により調整されて、アイドル回転数が目
標回転数と一致するように制御される。上記アシストエ
ア通路を通過する吸入空気は、スロットル弁下流に配設
するシングルポイントインジェクション用インジェクタ
の噴射ノズル近傍に開口する噴出口から、アシストエア
として供給され、上記噴射ノズルから噴射する燃料と混
合されて燃料が微粒化される。又、このとき、前記シン
グルポイントインジェクション用インジェクタを吸気マ
ニホルドの集合部に接続したサージタンクに配設すると
共に、その噴射ノズルを上記吸気マニホルドの集合部方
向へ指向させることで、噴射燃料を吸入空気流に沿って
移動させ、各気筒に対し速やかに燃料が供給される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１の符号１はエンジンで、本
実施の形態では４気筒等の多気筒型エンジンを示し、各
気筒に設けた吸気ポート１ａが吸気マニホルド２を介し
て集合されており、この集合部にサージタンク３を介し
て吸気管４が接続されている。この吸気管４の途中には
スロットル本体５が介装され、このスロットル本体５に
スロットル弁５ａが配設されている。更に、上記吸気管
４の空気取り入れ口にエアクリーナ６が装着されてい
る。

【００１０】又、上記エンジン１の排気ポート１ｂに、
図示しないマフラに連通する排気管７が接続され、その
中途に触媒コンバータ８が介装され、この触媒コンバー
タ８の上流に、排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出
する０2センサ９が配設されている。尚、符号１０は冷
却水温を検出する水温センサ、１１は点火プラグであ
る。

【００１１】又、上記サージタンク３に燃料噴射装置を
構成するＳＰＩ用インジェクタ１５が配設されており、
このＳＰＩ用インジェクタ１５の噴射ノズル１５ａが、
上記吸気マニホルド２の集合部方向へ指向されている。
尚、水平対向型エンジン、或いはＶ型エンジン等であっ
て、吸気マニホルド２がサージタンク３に対して左右バ
ンク毎に集合されているエンジンでは、上記ＳＰＩ用イ
ンジェクタ１５を吸気マニホルドの集合部に対応した数
だけ、複数個配設する。

【００１２】図２に示すように、上記ＳＰＩ用インジェ
クタ１５の先端部にはカバー１６が装着されており、こ
のカバー１６の上記噴射ノズル１５ａの燃料噴射方向に
噴霧孔１６ａが開口されている。更に、このカバー１６
の側部に、上記ＳＰＩ用インジェクタ１５の噴射ノズル
１５ａ近傍にアシストエアを供給するアシストエア通路
１２の噴出口１２ａが開口されている。このアシストエ
ア通路１２は、上記スロットル弁５ａをバイパスし、そ
の流入口１２ｂが上記スロットル弁５ａの上流に開口さ
れている。

【００１３】又、このアシストエア通路１２の中途に、
ＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁１３が介装されてい
る。このＩＳＣ弁１３は、主にアイドリング時の吸入空
気量を調整してエンジン回転数が目標アイドル回転数と
一致するように制御するもので、図示しない電子制御装
置からの制御信号によって弁開度が可変設定される。

【００１４】尚、符号１４は、上記サージタンク３に配
設した圧力センサで、スロットル弁５ａ下流の吸気管圧
力が検出される。

【００１５】次に、上記構成による本実施の形態の動作
について説明する。ＳＰＩ用インジェクタ１５の噴射ノ
ズル１５ａから噴射される燃料噴射量は、図示しない電
子制御装置において演算される。本実施の形態では、１
サイクルあたりの吸入空気量を、圧力センサ１４で検出
したスロットル弁５ａ下流の吸気管圧力とエンジン回転
数とに基づいて推定し、この吸入空気量とエンジン回転
数とに基づいて基本的な燃料噴射量を決定する、いわゆ
るスピードデンシティ（Ｄジェトロニック）方式を採用
しており、実際に上記ＳＰＩ用インジェクタ１５の噴射
ノズル１５ａから噴射される燃料噴射量は、エンジン回
転数と吸気管圧力とに基づいて設定した基本的な燃料噴
射量を、水温センサ１０で検出した冷却水温等に基づい
て設定した各種補正項、及びＯ2センサ９によって検出
された空燃比に基づいて設定した空燃比フィードバック
補正係数などにより補正して決定される。

【００１６】アイドリング時、図示しない電子制御装置
において、スロットル弁５ａをバイパスするアシストエ
ア通路１２に介装したＩＳＣ弁１３の弁開度を可変設定
して各気筒に供給する吸入空気量を調整し、エンジン回
転数が目標回転数と一致するようにフィードバック制御
する。

【００１７】一方、アイドリング時のスロットル弁５ａ
はほぼ閉弁状態にあるため、吸入空気の大部分はアシス
トエア通路１２を通して各気筒へ供給される。このアシ
ストエア通路１２を通過する吸入空気は、スロットル弁
５ａ下流の負圧が増大しているため、上記ＳＰＩ用イン
ジェクタ１５の先端に装着されたカバー１６に穿設され
て、噴射ノズル１５ａ近傍に開口する噴出口１２ａから
高速の空気流となって噴出され、上記噴射ノズル１５ａ
から噴射する燃料に対し、アシストエアとして供給され
る。その結果、上記噴射ノズル１５ａから噴射された燃
料は上記アシストエアにより微粒化され、上記カバー１
６に開口する噴霧孔１６ａを経てサージタンク３内へ噴
霧される。

【００１８】燃料の微粒化は、燃料の気化、霧化を促進
するために行うもので、燃料の気化率、霧化率の低い運
転状態、例えば始動後の暖機運転時に最も必要とする。
本実施の形態では、スロットル閉弁時には、吸入空気量
の大部分がアシストエアとして利用されるため、始動後
の暖機運転時等においては、燃料を効率よく微粒化させ
ることができ、燃焼効率が良くなり、排気エミッション
の低減が図れる。更に、アイドリング時の各気筒へ供給
される吸入空気量は、アシストエア通路１２に介装した
ＩＳＣ弁１３によって制御されているので、アシストエ
アを供給している際にも、アイドル回転に必要な吸入空
気量を越えた量の吸入空気が各気筒へ供給されることが
なく、安定したアイドル回転を得ることができる。

【００１９】一方、スロットル弁５ａが開弁すると、上
記ＩＳＣ弁１３がアシストエア通路１２を閉塞するよう
に動作し、アシストエアの供給量は減少されるが、この
スロットル弁５ａを通過する吸入空気量が次第に増加
し、上記ＳＰＩ用インジェクタ１５の噴射ノズル１５ａ
から噴射される燃料は、吸気マニホルド２の方向へ流れ
る空気流に沿って移動されるため、その間、燃料が微粒
化されると共に、各気筒に対し微粒化された燃料が供給
される。その結果、加速時等における過渡応答性能が良
くなる。

【００２０】尚、本実施の形態では、吸入空気量を、い
わゆるスピードデンシティ（Ｄジェトロニック）方式に
より求めたが、エアクリーナ６の下流に配設した吸入空
気量センサに基づいて、吸入空気量を直接算出する、い
わゆるマスフロー（Ｌジェトロニック）方式を採用する
エンジンであっても本発明を適用することができること
は云うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
シングルポイントインジェクション用インジェクタの噴
射ノズルをスロットル弁下流に配設すると共に、この噴
射ノズル近傍に、アシストエアを供給するアシストエア
通路の噴出口を開口し、又、このアシストエア通路を上
記スロットル弁をバイパスして、その上流側に開口する
流入口に接続し、更に、上記アシストエア通路にアイド
リング時の吸入空気量を調整するアイドル回転数制御弁
を介装したので、アイドリング時の吸入空気の殆どをア
シストエアとして利用することができ、噴射ノズルから
噴射される燃料の微粒化を効率的に行うことができる。
又、アイドリング時には、上記アイドル回転数制御弁の
弁開度によって、アシストエアとして利用される吸入空
気量が調整されているので、アシストエアを供給してい
る際にも、各気筒に供給する吸入空気量が増加すること
がなく、安定したアイドル回転が得られる。

【００２２】更に、上記シングルポイントインジェクシ
ョン用インジェクタを吸気マニホルドの集合部に接続し
たサージタンクに配設すると共に、その噴射ノズルを上
記吸気マニホルドの集合部方向へ指向させることで、噴
射ノズルから噴射された燃料を、吸入空気の流れに沿っ
て移動させることができ、その間、燃料が微粒化される
と共に、各気筒に対して微粒化された燃料を供給するこ
とが可能となり、加速時等における過渡応答性が良くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの全体概略図

【図２】図１のＡ部拡大図

【符号の説明】

２ 吸気マニホルド ３ サージタンク ５ａ スロットル弁 １２ アシストエア通路 １２ａ 噴出口 １２ｂ 流入口 １３ アイドル回転数制御弁 １５ シングルポイントインジェクション用インジェ
クタ １５ａ 噴射ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シングルポイントインジェクション用イ
   ンジェクタの噴射ノズルをスロットル弁下流に配設する
   エンジンの燃料噴射装置において、 上記スロットル弁の上流にアシストエア通路の流入口を
   開口し、 このアシストエア通路の噴出口を上記スロットル弁をバ
   イパスして、上記噴射ノズル近傍に開口し、 又上記アシストエア通路に、アイドリング時の吸入空気
   量を調整するアイドル回転数制御弁を介装したことを特
   徴とするエンジンの燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 前記シングルポイントインジェクション
   用インジェクタを、吸気マニホルドの集合部に接続した
   サージタンクに配設すると共に、その噴射ノズルを上記
   吸気マニホルドの集合部方向へ指向させたことを特徴と
   する請求項１記載のエンジンの燃料噴射装置。