JPH11270444A - エアアシスト式インジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料噴霧の微粒化を効率良く実施する。 【解決手段】インジェクタ１８は大別して、インジェク
タ本体４１とエアアシストアダプタ４２とからなる。イ
ンジェクタ本体４１は周知の電磁アクチュエータを内蔵
する。エアアシストアダプタ４２は、インジェクタ本体
４１の先端部（図の下端）に取り付けられ、インジェク
タ本体４１から噴出される燃料噴霧を案内するための燃
料通路４３を有する。燃料通路４３は２方向に分岐さ
れ、その燃料通路４３の途中には、加圧エアを導入する
ためのエア導入孔４４ａ〜４４ｄが連通している。エア
導入孔４４ａ〜４４ｄは、インジェクタ本体４１におけ
る噴孔プレート４７から所定距離Ｌ１（例えば４〜５ｍ
ｍ）だけ離れた部位に開口させて設けられている。この
距離Ｌ１は、インジェクタ本体４１から噴出された燃料
の微細分裂が始まる距離に相当する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアアシスト式イ
ンジェクタに係り、詳細には燃料噴射口よりも下流の燃
料通路にエアを供給して燃料噴霧の微粒化を図るエアア
シスト式インジェクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、排ガス中の未燃ＨＣの削減や
燃焼の安定化を主たる目的として、インジェクタによる
噴射燃料を微粒化するための技術が各種具体化されてい
る。その一つとしてインジェクタ噴口部を多孔化し、同
噴口部の微細孔から燃料噴射を行うことで燃料微粒化を
図るものが知られている。ところが、インジェクタ噴口
部を多孔化したインジェクタでは、当該噴口部の各孔か
ら噴出される１本当たりの流線を細くすることにより噴
霧の微粒化が達成されるものの、それら１本１本の微粒
化された流線が相互に干渉すると、粒子が再肥大化し
（粒径が大きくなり）、燃料噴霧の微粒化効果が低下す
る。

【０００３】そこで、噴霧粒径の悪化（拡大）を回避す
べく、インジェクタ噴口部に加圧エアを導入し、この導
入した加圧エアを燃料噴霧に当てることで燃料微粒化を
促すようにした、いわゆるエアアシスト式インジェクタ
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来既
存のインジェクタの場合、加圧エアを燃料噴霧に当てる
ことで燃料微粒化が可能となり、また更に加圧エアの圧
力（又はエア量）を調整することで微粒化の程度が調整
できるものの、近年におけるエンジン運転の高効率化や
低燃費化の要望のもとではその要望を満たすべく、より
一層の技術改善が望まれている。

【０００５】本発明は、上記実状に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、燃料噴霧の微粒
化を効率良く実施することができるエアアシスト式イン
ジェクタを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のエアアシスト式
インジェクタは、インジェクタ本体の先端部に取り付け
られるエアアシストアダプタを備え、該アダプタのエア
導入孔に供給されるエアにより燃料噴霧の微粒化を行
う。つまり、エア導入孔から取り込まれるエアがインジ
ェクタ本体からの燃料噴霧に当たり、それにより燃料微
粒化が図られる。

【０００７】そして、請求項１に記載の発明ではその特
徴として、前記エアアシストアダプタのエア導入孔を、
前記インジェクタ本体における燃料噴射口から燃料の微
細分裂が開始される所定距離だけ離れた部位に開口させ
て設けている。

【０００８】要するに、インジェクタ本体から噴出され
る燃料は当初、液状に近い状態で噴出され、その後、イ
ンジェクタ本体から所定距離だけ離れた位置で分裂を開
始し微細化される。かかる場合、燃料分裂点以降でエア
を当てることにより、燃料の微粒化が有効に且つ確実に
行われる。インジェクタ本体の極近傍（微細分裂前の位
置）で加圧エアを供給する従来既存のインジェクタに比
べ、同じエア圧力（エア量）でも優れた微粒化効果が得
られる。その結果、燃料噴霧の微粒化が効率良く実施さ
れることとなる。

【０００９】本発明者によれば、既存のインジェクタの
多くは、燃料噴射口から２〜１０ｍｍ程度離れた位置で
燃料の微細分裂が開始されることが確認されており、請
求項２に記載したように、前記所定距離は燃料噴射口か
ら２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが望ましい。

【００１０】エア導入孔は以下の如く設けられるとよ
い。つまり、 ・請求項３に記載の発明では、燃料噴射方向に対して直
角又は順方向にエア導入孔が設けられる。 ・請求項４に記載の発明では、インジェクタの軸線に対
して直角方向にエア導入孔が設けられる。 ・請求項５に記載の発明では、燃料噴霧に対して１８０
°対向する位置に複数のエア導入孔が設けられる。

【００１１】例えば請求項３，５を実現するには、イン
ジェクタによる燃料噴霧に対して直角又は順方向に、且
つ同燃料噴霧を中心に等間隔で２方向、４方向などから
エア導入孔を設ける。請求項３〜５の構成によれば、エ
アを燃料噴霧に当てる際にその形状変化が抑えられ、所
望の燃料噴霧の形状が維持できるようになる。

【００１２】一方、２方向に燃料を噴射するインジェク
タの場合、請求項６に記載したように、前記エアアシス
トアダプタは、燃料通路を２方向に分岐させる分岐部分
を備えるとよく、更にかかる発明においては、請求項７
に記載したように、前記エア導入孔は、前記分岐部分の
分岐点上流２ｍｍから下流２ｍｍの範囲内に設けられる
とよい。或いは請求項８に記載したように、前記エア導
入孔は、２方向に噴射される燃料を相反する方向から挟
み込んでエアが供給されるよう設けられるとよい。請求
項６〜８の発明によれば、エアによる燃料微粒化が効率
良く実施できる。

【００１３】また、請求項９に記載の発明では、燃料噴
射方向に対して直角又は順方向にエア導入孔が設けら
れ、請求項１０に記載の発明では、インジェクタの軸線
に対して直角方向にエア導入孔が設けられる。請求項
９，１０によれば、エアを燃料噴霧に当てる際にその形
状変化が抑えられ、所望の燃料噴霧の形状が維持できる
ようになる。

【００１４】請求項１１に記載の発明では、前記エア
は、エアポンプの駆動により前記エア導入孔に供給され
る。この場合、エア流量の増大を招くことがないため、
エア供給源たるポンプの負荷が軽減できる。このこと
は、例えば機関出力の一部を使ってエアポンプを駆動さ
せる構成において、機関運転時の省エネルギ化が実現で
きることを意味する。

【００１５】請求項１２に記載の発明では、前記エアア
シストアダプタは、エアアシストのない条件下で燃料噴
霧の主流が燃料通路壁面に干渉しないよう、当該燃料通
路の径とその方向とが設定されている。この場合、燃料
噴霧と燃料通路壁面との干渉が防止されるため、燃料粒
径の悪化が回避できる。また仮に、エア加圧源（エアポ
ンプ）が故障して加圧エアが供給できない事態が生じて
も、燃料粒径の悪化が抑制できる。

【００１６】請求項１３に記載の発明では、複数の微細
孔を有する噴孔プレートを燃料噴射口に備える。噴孔プ
レートの微細孔によれば、インジェクタ本体から噴出さ
れた直後における燃料微細が促進され、それ以後の微細
分裂に際してより一層細かな燃料噴霧が得られるように
なる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を内燃機関の燃料噴射制御装置に具体化した第１の
実施の形態を図面に従って説明する。

【００１８】本実施の形態における燃料噴射制御装置
は、ガソリン噴射式内燃機関の燃料噴射量を最適に制御
するものであり、各気筒に燃料を噴射供給するためのイ
ンジェクタは、マイクロコンピュータを主体とする電子
制御装置（以下、ＥＣＵという）によりその駆動が制御
される。本実施の形態では、エアアシスト式インジェク
タを用いて噴射燃料を微粒化することとし、この燃料微
粒化に際し、エア供給ポンプを駆動させて加圧エアをイ
ンジェクタに供給するようにしている。以下には本装置
を詳細に説明する。

【００１９】図１は、本実施の形態における燃料噴射制
御装置の概要を示す全体構成図である。図１において、
内燃機関は４気筒４サイクルエンジン（以下、単にエン
ジン１という）として構成されており、エンジン１には
吸気管２と排気管３とが接続されている。吸気管２には
アクセルペダル４に連動するスロットル弁５が設けられ
ている。また、吸気管２のサージタンク７には吸気圧セ
ンサ８が配設されている。エンジン１の気筒を構成する
シリンダ９内には図の上下方向に往復動するピストン１
０が配設されている。ピストン１０の上方にはシリンダ
９及びシリンダヘッド１２にて区画された燃焼室１３が
形成されており、燃焼室１３は、吸気バルブ１４及び排
気バルブ１５を介して吸気管２及び排気管３に連通して
いる。

【００２０】エンジン１の吸気ポート１７には電磁駆動
式のインジェクタ１８が配設されており、このインジェ
クタ１８には燃料タンク１９から燃料（ガソリン）が供
給される。本実施の形態では、吸気マニホールドの各分
岐管毎に１つずつインジェクタ１８を有するマルチポイ
ントインジェクション（ＭＰＩ）システムが構成されて
いる。なお本実施の形態では、多孔化タイプのエアアシ
スト式インジェクタ１８を採用しており、その詳細な構
成については後述する。燃料タンク１９とインジェクタ
１８との間には、燃料圧力（燃圧）を調整しつつ燃料を
デリバリパイプ（図示略）に給送するための燃料ポンプ
２６が配設されている。シリンダヘッド１２には、図示
しないイグナイタからの点火用高電圧により発火する点
火プラグ２７が配設されている。

【００２１】この場合、吸気管上流から供給される新気
とインジェクタ１８による噴射燃料とが吸気ポート１７
にて混合され、その混合気が吸気バルブ１４の開弁動作
に伴い燃焼室１３内（シリンダ９内）に流入する。そし
て、点火プラグ２７の点火火花により、燃焼室１３内に
流入した混合気が燃焼に供される。

【００２２】ＥＣＵ３０は、周知のマイクロコンピュー
タシステムを中心に構成され、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）等を備える。Ｅ
ＣＵ３０は、前記各センサの検出信号に基づくエンジン
運転状態に応じて燃料噴射量や点火時期等の制御信号を
演算し、その制御信号をインジェクタ１８やイグナイタ
に出力する。

【００２３】次に、インジェクタ１８の構成を図２及び
図３を用いて説明する。図２は、インジェクタ１８の全
体構成を示す概略図である。図３は、インジェクタ先端
部の構成を拡大して示す断面図であり、同図（ａ）は正
面断面、（ｂ）は側面断面を示す。本実施の形態におけ
るインジェクタ１８は、各気筒２個ずつの吸気バルブ１
４に対して同時に燃料を噴射する２ジェット式のインジ
ェクタとして構成されている。

【００２４】図２において、インジェクタ１８は大別し
て、インジェクタ本体４１とエアアシストアダプタ４２
とからなる。インジェクタ本体４１は周知の電磁アクチ
ュエータ（図示略）を内蔵するものであって、この電磁
アクチュエータの動作により燃料の噴射が許容又は阻止
される。

【００２５】エアアシストアダプタ４２はインジェクタ
本体４１の先端部（図の下端）に取り付けられ、インジ
ェクタ本体４１から噴出される燃料噴霧を案内するため
の燃料通路４３を有する。燃料通路４３は、エアアシス
トアダプタ４２に設けられた分岐部４２ａによりインジ
ェクタ本体４１の軸線近傍から所定の角度で２方向に分
岐しており、その角度はエアアシストを行わない時の燃
料噴霧の角度に略一致している。エアアシストアダプタ
４２においては、エアアシストのない条件下で燃料噴霧
の主流が燃料通路４３の壁面に干渉しないよう、当該燃
料通路４３の径とその方向とが設定されている。また、
燃料通路４３の途中には、加圧エア（補助空気）を導入
するための複数のエア導入孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，
４４ｄが連通している。

【００２６】図４（ａ），（ｂ）に示されるように、イ
ンジェクタ１８による噴射燃料の形状をα角，β角，γ
角で表した場合において、β角を例えば「３９°」とす
ると、燃料通路４３の角度は「略３９°」として構成さ
れるとよい。因みに、エアアシストを行わないエンジン
始動時などには、燃料噴霧のα角は「１０°」となり、
γ角は「１５°」となる（図５参照）。

【００２７】エアアシストアダプタ４２のエア導入孔４
４ａ〜４４ｄには、このエア導入孔４４ａ〜４４ｄに供
給されるエアの圧力を調整するためのプレッシャレギュ
レータ５１が接続されており、エアの供給圧は吸気管２
のスロットル弁下流の圧力に対して一定の差圧が生じる
よう調整される。プレッシャレギュレータ５１には、Ｉ
Ｇキーのオン操作に伴い駆動されるモータ駆動式のエア
供給ポンプ５２が接続されている。エア供給ポンプ５２
のモータ５３は、車両搭載のバッテリ電源＋Ｂから電力
が供給されて駆動される。

【００２８】スロットル弁下流の吸気負圧に対して所定
の差圧を有するエアがエア導入孔４４ａ〜４４ｄより導
入されることで、インジェクタ本体４１から噴射される
燃料噴霧の微粒化が促進される。本実施の形態では、プ
レッシャレギュレータ５１及びエア供給ポンプ５２によ
りエア導入孔４４ａ〜４４ｄに０〜１００ｋＰａ程度の
加圧エアが連続的又は間欠的に給送される。

【００２９】かかる場合、エア供給ポンプ５２からイン
ジェクタ１８に給送されるエア圧力に応じて燃料粒径
（ザウタ平均粒径ＳＭＤ：Sauter's mean diameter）の
微粒化の程度が調整される。図５に示されるように、例
えばエンジン始動時などエア供給ポンプ５２の停止時に
は、エア圧力＝０のためにＳＭＤ＝７５μｍであるのに
対し、エア圧力を５０ｋＰａ，１００ｋＰａに調整する
ことで、各々、ＳＭＤ＝４１μｍ，２６μｍという具合
に微粒化の程度が調整される。

【００３０】また、図３（ａ），（ｂ）に示されるよう
に、インジェクタ本体４１のバルブボディ４５は筒状を
なし、バルブボディ４５内にはニードル弁４６が収容さ
れている。ニードル弁４６には、バルブボディ４５の弁
座４５ａに当接する当接部４６ａが形成されており、ニ
ードル弁４６は、その当接部４６ａが弁座４５ａに当接
して噴射口を閉鎖する閉弁位置（図示する位置）と、当
接部４６ａが弁座４５ａから離れて噴射口を開放する開
弁位置との間で移動可能となっている。

【００３１】バルブボディ４５において、図の下端部に
は噴孔プレート４７が配設されている。噴孔プレート４
７には、燃料噴射出口となる複数の微細孔４７ａが形成
されており、この微細孔４７ａから略円錐状の燃料が噴
出される。本実施の形態では、噴孔プレート４７に計１
０個の微細孔４７ａが設けられている。

【００３２】エアアシストアダプタ４２のエア導入孔４
４ａ〜４４ｄは、インジェクタ本体４１の軸線を中心に
して均等な４方向に設けられ、これら各孔４４ａ〜４４
ｄは燃料噴霧の流れの方向に対して順方向に形成されて
いる。エア導入孔４４ａ〜４４ｄは、噴孔プレート４７
から距離Ｌ１だけ離れた位置で燃料通路４３に開口して
いる。詳細には、燃料通路４３の２方向への拡がりを示
す図３（ａ）において、エア導入孔４４ａ，４４ｂは横
方向に１８０°対向するよう設けられ、エア導入孔４４
ｃ，４４ｄは紙面直交の方向に１８０°対向するよう設
けられている。また、図３（ａ）において燃料噴霧方向
（図のＰ１，Ｐ２方向）とエア導入孔４４ａ，４４ｂと
のなす上流側の角度は９０°よりも小さく、図３（ｂ）
においてインジェクタ軸線（図のＰ３）とエア導入孔４
４ｃ，４４ｄとのなす上流側の角度は９０°よりも小さ
い。

【００３３】ここで、インジェクタ１８による燃料噴射
の微細化の様子を拡大撮影等に基づき解析すると、図６
に示されるように、インジェクタ本体４１から噴射され
た燃料は、インジェクタ本体４１の先端面（噴孔プレー
ト４７）から距離Ｌ１だけ下流で微細分裂が始まる。つ
まり、この分裂が始まる燃料分裂点以降で、燃料の微細
化が進むことが分かる。従って、距離Ｌ１で規定される
燃料分裂点に合わせて前記エア導入孔４４ａ〜４４ｄを
位置決めする。具体的には本実施の形態において、燃料
分裂点に対応する距離Ｌ１を約４〜５ｍｍとし、噴孔プ
レート４７の下流４〜５ｍｍの位置でエア導入孔４４ａ
〜４４ｄを開口させている。

【００３４】また更に、エアアシストアダプタ４２にお
ける分岐部４２ａの分岐点をＱとした時、エア導入孔４
４ａ〜４４ｄは分岐点Ｑから上流２ｍｍ迄の範囲（図の
Ｌ２の範囲）で開口している。本発明者によれば、分岐
部４２ａの分岐点Ｑを基準としてエア導入孔４４ａ〜４
４ｄを位置決めすることにより、加圧エアが有効に利用
できることが確認されている。

【００３５】上記の如く構成されるインジェクタ１８の
場合、図示しない電磁アクチュエータの通電に伴いニー
ドル弁４６が移動して燃料噴射口が開口すると、燃料噴
射が始まる。インジェクタ本体４１から噴出される燃料
は当初、液状に近い状態で噴出されるが、その後、イン
ジェクタ本体４１から所定距離Ｌ１だけ離れた位置で分
裂を開始し微細化される。このとき、上述の通りエアア
シストアダプタ４２のエア導入孔４４ａ〜４４ｄに加圧
エアが導入され、この加圧エアが燃料通路４３内の燃料
分裂点付近に給送されることで、燃料微粒化がより一層
促進される。

【００３６】なお、エア導入孔４４ａ，４４ｂから導入
される加圧エアは燃料噴霧に直接的に当たるため、この
加圧エアが主に燃料分裂点での燃料微粒化を促進する役
割を担うのに対し、エア導入孔４４ｃ，４４ｄから導入
される加圧エアは主に燃料噴霧の分岐を補助する役割を
担うようになっている。

【００３７】因みに図５に示されるように、エア供給ポ
ンプ５２により供給されるエアの圧力はエンジン１の運
転条件に応じて可変に設定される。すなわち、エンジン
１の低負荷運転時には、エア供給ポンプ５２から５０ｋ
Ｐａ程度の加圧エアが供給され、噴霧角α，β，γはそ
れぞれ、９°，４０°，１８°に調整される（このと
き、ＳＭＤ＝４１μｍとなる）。また、エンジン１の中
高負荷運転時には、エア供給ポンプ５２から１００ｋＰ
ａ程度の加圧エアが供給され、噴霧角α，β，γはそれ
ぞれ、８°，５１°，２０°に調整される（このとき、
ＳＭＤ＝２６μｍとなる）。

【００３８】またその他に、エアアシストアダプタ４２
における主要な具体的数値を示せば、燃料通路４３の径
を２．６ｍｍ、エア導入孔４４ａ〜４４ｄの径を０．８
ｍｍ、エア導入孔４４ａ，４４ｂとインジェクタ１８の
軸線とのなす角度を約４５°、エア導入孔４４ｃ，４４
ｄとインジェクタ１８の軸線とのなす角度を約５２°と
している。

【００３９】上記構成のインジェクタ１８について、そ
の性能を確認した実験結果を図７に示す。図７には、エ
ア導入孔４４ａ〜４４ｄを噴孔プレート下流の４ｍｍの
位置に開口させた場合（○印）と、エア導入孔４４ａ〜
４４ｄを噴孔プレート下流の１．３ｍｍの位置に開口さ
せた場合（△印）とを比較して示す。同図において、燃
料粒径同一の条件（例えば、ＳＭＤ＝３０μｍ）で比較
すると、エア導入孔４４ａ〜４４ｄを噴孔プレート下流
の４ｍｍの位置に開口させた本実施の形態（○印）の方
がエア加圧（又はエア流量）が少なくて済むことが確認
される。

【００４０】換言すれば、燃料の微細分裂前の位置に加
圧エアを供給する構成（△印）では十分な燃料微粒化が
実現できないのに対し、燃料の微細分裂開始の位置に加
圧エアを供給する構成（○印）では微粒化が促進されて
十分な燃料微粒化が実現できることが分かる。

【００４１】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （ａ）エアアシストアダプタ４２のエア導入孔４４ａ〜
４４ｄを、インジェクタ本体４１における噴孔プレート
４７から燃料の微細分裂が開始される所定距離Ｌ１（４
〜５ｍｍ程度）だけ離れた部位に開口させて設けたの
で、燃料の微粒化が有効に且つ確実に行われる。インジ
ェクタ本体の近傍位置（微細分裂前の１〜２ｍｍ程度離
れた位置）で加圧エアを供給する既存のインジェクタに
比べ、同じエア圧力（エア量）でも優れた微粒化効果が
得られる。その結果、燃料噴霧の微粒化が効率良く実施
される。

【００４２】上記の効果は、インジェクタ噴口部の多孔
化により微粒化された噴霧が有効に活かされ、微少量の
加圧エアでもより一層の微粒化が促進できることを意味
する。なお本発明者によれば、燃料噴射口から２〜１０
ｍｍ程度離れた位置で燃料の微細分裂が開始されること
が確認されており、所定距離Ｌ１は約４〜５ｍｍに限定
されず、約２〜１０ｍｍの範囲内で変更してもよい。

【００４３】（ｂ）燃料噴射方向に対して順方向に、且
つ燃料噴霧に対して１８０°対向する位置に、複数のエ
ア導入孔４４ａ〜４４ｄを設けた。かかる構成によれ
ば、燃料噴霧に逆らって加圧エアを供給するのではない
ため、所望の燃料噴霧の形状が維持できる。

【００４４】（ｃ）２ジェット式のインジェクタ１８に
おいて、分岐部４２ａの分岐点Ｑから上流２ｍｍ迄の範
囲内にエア導入孔４４ａ〜４４ｄを開口させて設けたの
で、加圧エアによる燃料微粒化が効率良く実施できる。

【００４５】（ｄ）エア供給ポンプ５２の駆動により加
圧エアをエア導入孔４４ａ〜４４ｄに供給するようにし
た。この場合、エア流量の増大を招くことがないため、
エア供給源たるポンプ５２の負荷（或いは、モータ５３
やバッテリ電源＋Ｂの負荷）が軽減できる。これによ
り、例えば機関出力の一部を使ってエア供給ポンプ５２
を駆動させる構成において、機関運転時の省エネルギ化
が実現できる。

【００４６】（ｅ）加圧エアのない条件下で燃料噴霧の
主流が燃料通路壁面に干渉しないよう、燃料通路４３の
径とその方向とを設定したので、燃料粒径の悪化が回避
できる。また仮に、エア加圧源（エア供給ポンプ５２）
が故障して加圧エアが供給できない事態が生じても、燃
料粒径の悪化が抑制できる。また、燃料通路４３の径と
その方向とを規制することにより、エアアシストアダプ
タ４２が小型化でき、ひいてはインジェクタ全体の小型
化も可能になる。

【００４７】（ｆ）インジェクタ本体４１の燃料噴射口
に複数の微細孔４７ａを有する噴孔プレート４７を設け
たので、インジェクタ本体４１から噴出された直後にお
ける燃料微細が促進され、それ以後の微細分裂に際して
より一層細かな燃料噴霧が得られる。

【００４８】次に、本発明における第２，第３の実施の
形態を説明する。但し、以下の各実施の形態の構成にお
いて、上述した第１の実施の形態と同等であるものにつ
いては図面に同一の記号を付すと共にその説明を簡略化
する。そして、以下には第１の実施の形態との相違点を
中心に説明する。

【００４９】（第２の実施の形態）インジェクタ１８の
エアアシストアダプタ４２の構成を図８（ａ），（ｂ）
のように変更する。図８の構成では、エア導入孔４４ａ
〜４４ｄがインジェクタ軸線Ｐ３に対して直角に設けら
れている。但し上記実施の形態（図３）と同様に、エア
導入孔４４ａ〜４４ｄは、噴孔プレート４７から所定距
離Ｌ１（４〜５ｍｍ程度）だけ離れた位置で、且つエア
アシストアダプタ４２における分岐部４２ａの分岐点Ｑ
から上流側Ｌ２の範囲（上流２ｍｍ迄の範囲）で開口し
ている。

【００５０】以上第２の実施の形態によれば、上記実施
の形態と同様に、燃料噴霧の微粒化が効率良く実施でき
るなどの優れた効果が得られる他、エア導入孔４４ａ〜
４４ｄの加工性が向上する。

【００５１】（第３の実施の形態）インジェクタ１８の
エアアシストアダプタ４２の構成を図９（ａ），（ｂ）
のように変更する。図９の構成では、噴孔プレート４７
から２方向に噴出される各々の燃料噴霧を挟み込むよう
に、１８０°対向する位置に複数のエア導入孔６１が新
たに設けられている。詳細には、前記図３（ａ）の左右
方向に延びる２つのエア導入孔４４ａ，４４ｂが廃除さ
れ（孔４４ｃ，４４ｄはそのまま）、その代わりに、計
４個のエア導入孔６１が設けられている。このエア導入
孔６１は図９（ｂ）の左右方向に延び、エア導入孔４４
ｃ，４４ｄを挟んで並ぶよう同じ角度で配置される。但
し上記実施の形態（図３）と同様に、エア導入孔４４
ｃ，４４ｄ及び６１は、噴孔プレート４７から所定距離
Ｌ１（４〜５ｍｍ程度）だけ離れた位置で、且つエアア
シストアダプタ４２における分岐部４２ａの分岐点Ｑか
ら上流側Ｌ２の範囲（上流２ｍｍ迄の範囲）で開口して
いる。

【００５２】以上第３の実施の形態によれば、燃料噴霧
に対して１８０°対向する位置に複数のエア導入孔６１
を新たに設け、２方向に噴射される燃料を相反する方向
（図９（ｂ）の左右方向）から挟み込むように加圧エア
が供給されるので、より確実に噴霧形状を維持し、且つ
適切なる燃料微粒化が実現できる。

【００５３】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。上記図３の構成では、燃料噴
射方向（Ｐ１，Ｐ２方向）に対して順方向にエア導入孔
４４ａ〜４４ｄを設けたが、燃料噴霧方向に対して直角
にエア導入孔４４ａ〜４４ｄを設けてもよく、かかる構
成でも所望の燃料噴霧の形状が維持できるようになる。

【００５４】前記図３，図８，図９に示す各インジェク
タにおいて、燃料噴霧に直接的に加圧エアを当てるもの
でないエア導入孔４４ｃ，４４ｄを廃除して構成するこ
とも可能である。或いは、例えば図３（ａ），（ｂ）に
示す構成において、エア導入孔４４ｃ，４４ｄの角度だ
けを変更し、これを図８（ｂ）に示すようにインジェク
タ軸線Ｐ３に対して直角とする。これらの構成でも、既
述の通り所望の燃料微粒化の効果が得られることには変
わりない。

【００５５】上記各実施の形態では、図３，図８，図９
に示されるように、エアアシストアダプタ４２における
分岐部４２ａの分岐点Ｑから上流２ｍｍ迄の範囲（Ｌ
２）でエア導入孔４４ａ〜４４ｄを開口させたが、これ
を変更し、分岐点Ｑから下流２ｍｍ迄の範囲でエア導入
孔４４ａ〜４４ｄを開口させるようにしてもよい。本構
成においても、分岐点Ｑを基準としてエア導入孔４４ａ
〜４４ｄを位置決めすることにより、加圧エアが有効に
利用できる。

【００５６】上記第３の実施の形態における図９の構成
において、同図（ａ）の左右方向にも別のエア導入孔を
設け、同図（ａ），（ｂ）の各左右方向の何れからも燃
料噴霧を挟み込むように加圧エアを供給してもよい。こ
の場合、２方向の燃料噴霧の各々には四方から囲まれる
ように加圧エアが当てられるため、より確実に噴霧形状
を維持し、且つ適切なる燃料微粒化が実現できる。

【００５７】加圧エアのない条件下で燃料噴霧の主流が
エアアシストアダプタ４２の燃料通路壁面に干渉しない
よう維持しつつ、当該燃料通路４３の径とその方向とを
変更する。前記図５からも分かるように、エア圧力（エ
ア流量）を増大させると、燃料噴霧のβ角が増大する傾
向にある。従って、β角の増大時においても燃料噴霧が
燃料通路壁面に干渉しないように、同通路４３の径或い
はその方向を適宜変更する。

【００５８】上記各実施の形態では、１０孔タイプの多
孔化インジェクタを用いたが、それ以外のインジェクタ
でも良好なる効果が得られることが確認されている。例
えば４孔タイプのインジェクタでも同様に優れた効果が
得られる。

【００５９】またこの発明は、２ジェット式のインジェ
クタに限らず、１ジェット式のインジェクタにも適用で
きる。この場合、加えるエア量等において違いが出ると
考えられるが、基本的な構成は同じであって上記実施の
形態と同等の効果が得られる。具体的には、エアアシス
トアダプタにおいて、インジェクタ本体から所定距離
（２〜１０ｍｍの範囲内、例えば４〜５ｍｍ程度）だけ
離れた位置に１つ若しくは複数のエア導入孔を設ける。
エア導入孔は燃料噴射方向（インジェクタの軸線）に対
して直角又は順方向に設ける。複数のエア導入孔を設け
る場合には、１８０°対向する位置に各孔を形成すると
よい。

【００６０】エア供給ポンプ５２によりエアアシストを
行う構成でないもの、すなわち例えばスロットル弁の上
流側と下流側との差圧を用いた差圧駆動式のエアアシス
トインジェクタにも適用可能である。この場合、本発明
によれば燃料微粒化のためのエア流量が削減できること
から、エンジンの過渡運転時におけるＡ／Ｆズレが抑制
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態におけるエンジンの燃料噴射
制御装置の概要を示す構成図。

【図２】インジェクタの概略を示す構成図。

【図３】インジェクタ先端部の構成を拡大して示す断面
図。

【図４】インジェクタによる噴霧角α，β，γを示す
図。

【図５】エンジン運転条件と、エア圧力、燃料粒径ＳＭ
Ｄ、噴霧角との関係を示す図。

【図６】インジェクタ本体の下流側における燃料微粒化
の様子を示す図。

【図７】効果の確認のためのグラフ。

【図８】第２の実施の形態においてインジェクタ先端部
の構成を示す断面図。

【図９】第３の実施の形態においてインジェクタ先端部
の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１…エンジン（内燃機関）、１８…インジェクタ、４１
…インジェクタ本体、４２…エアアシストアダプタ、４
２ａ…分岐部、４３…燃料通路、４４ａ〜４４ｄ…エア
導入孔、４７…噴孔プレート、４７ａ…微細孔、５２…
エア供給ポンプ、６１…エア導入孔。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インジェクタ本体の先端部に取り付けられ
   るエアアシストアダプタを備え、該アダプタのエア導入
   孔に供給されるエアにより燃料噴霧の微粒化を行うエア
   アシスト式インジェクタにおいて、 前記エアアシストアダプタのエア導入孔を、前記インジ
   ェクタ本体における燃料噴射口から燃料の微細分裂が開
   始される所定距離だけ離れた部位に開口させて設けたこ
   とを特徴とするエアアシスト式インジェクタ。
2. 【請求項２】前記所定距離は、前記燃料噴射口から２ｍ
   ｍ〜１０ｍｍの範囲である請求項１に記載のエアアシス
   ト式インジェクタ。
3. 【請求項３】前記エア導入孔は、燃料噴射方向に対して
   直角又は順方向に設けられている請求項１又は２に記載
   のエアアシスト式インジェクタ。
4. 【請求項４】前記エア導入孔は、インジェクタの軸線に
   対して直角方向に設けられている請求項１又は２に記載
   のエアアシスト式インジェクタ。
5. 【請求項５】前記エア導入孔は、燃料噴霧に対して１８
   ０°対向する位置に複数設けられている請求項１乃至４
   の何れかに記載のエアアシスト式インジェクタ。
6. 【請求項６】インジェクタは２方向に燃料を噴射するも
   のであり、 前記エアアシストアダプタは、燃料通路を２方向に分岐
   させる分岐部分を備える請求項１に記載のエアアシスト
   式インジェクタ。
7. 【請求項７】前記エア導入孔は、前記分岐部分の分岐点
   上流２ｍｍから下流２ｍｍの範囲内に設けられている請
   求項６に記載のエアアシスト式インジェクタ。
8. 【請求項８】前記エア導入孔は、２方向に噴射される燃
   料を相反する方向から挟み込んでエアが供給されるよう
   設けられている請求項６又は７に記載のエアアシスト式
   インジェクタ。
9. 【請求項９】前記エア導入孔は、燃料噴射方向に対して
   直角又は順方向に設けられている請求項８に記載のエア
   アシスト式インジェクタ。
10. 【請求項１０】前記エア導入孔は、インジェクタの軸線
    に対して直角方向に設けられている請求項８に記載のエ
    アアシスト式インジェクタ。
11. 【請求項１１】前記エアは、エアポンプの駆動により前
    記エア導入孔に供給される請求項１乃至１０の何れかに
    記載のエアアシスト式インジェクタ。
12. 【請求項１２】前記エアアシストアダプタは、エアアシ
    ストのない条件下で燃料噴霧の主流が燃料通路壁面に干
    渉しないよう、当該燃料通路の径とその方向とが設定さ
    れている請求項１乃至１１の何れかに記載のエアアシス
    ト式インジェクタ。
13. 【請求項１３】複数の微細孔を有する噴孔プレートを燃
    料噴射口に備える請求項１乃至１２の何れかに記載のエ
    アアシスト式インジェクタ。