JP2001317437A - エアアシストインジェクタを備えたエンジンのアシストエア通路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アシストエアの昇温を抑制し、アシストエアに
よるエアアシストインジェクタに対する冷却性を向上さ
せる。 【解決手段】シリンダヘッド３に装着したエアアシスト
インジェクタ２５に対し、アシストエア通路２８ａを吸
気ポート４と反対側に形成する。アシストエア通路２８
ａと吸気ポート４とが離間され、アシストエアは吸気ポ
ート４からの輻射熱の影響が受け難くなり、昇温が抑制
され、相対的にエアアシストインジェクタ２５に対する
冷却効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アシストエアの昇
温を抑制すると共に、アシストエアによるエアアシスト
インジェクタの冷却性の向上を図るエアアシストインジ
ェクタを備えたエンジンのアシストエア通路構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エアアシストインジェクタの
先端から噴射される燃料に対し、周囲からアシストエア
を吹き付けることで、噴射燃料の微粒化を促進するエア
アシストインジェクタが知られている。

【０００３】このようなエアアシストインジェクタを備
えたエンジンにおいて、例えば特開平７−７７１３７号
公報に示されているように、デッドスペースを有効利用
して、吸気マニホルドのシリンダヘッド側にアシストエ
ア通路を一体的に設けることで、アシストエア配管を削
減し、コンパクト化することができる。

【０００４】そして更に、上記先行例においては、エア
アシストインジェクタの周囲にアシストエアに連通する
環状のアシストエア導入空間を設けることで、エアアシ
スト機構を有効利用し、エアアシストインジェクタを冷
却すると共に、シリンダヘッド及び吸気マニホルドから
の熱がエアアシストインジェクタに伝わるのを抑制し
て、ベーパの発生を防止し、熱間再始動性の向上を図る
技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行例に
おいては、吸気マニホルドのシリンダヘッド側に一体的
に設けられたアシストエア通路は、エアアシストインジ
ェクタと吸気ポートとの間に位置されるため、吸気ポー
トからの輻射熱によりアシストエアが加熱されて昇温し
易く、アシストエアによる冷却効果が低減する不都合が
有る。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、アシストエア
の昇温を抑制し、アシストエアによるエアアシストイン
ジェクタに対する冷却性をより向上させ、熱間再始動時
等のベーパの発生を有効に防止することの可能なエアア
シストインジェクタを備えたエンジンのアシストエア通
路構造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
請求項１記載の発明は、シリンダヘッドにアシストエア
通路を一体的に設け、該アシストエア通路を介して供給
されるアシストエアを燃料と共に吸気ポートに噴射する
エアアシストインジェクタを備えたエンジンのアシスト
エア通路構造において、上記アシストエア通路を上記エ
アアシストインジェクタに対し、吸気ポートと反対側に
設けたことを特徴とする。

【０００８】すなわち、本発明は、シリンダヘッドにア
シストエア通路を設けるに際し、アシストエア通路をエ
アアシストインジェクタを挟んで吸気ポートと反対側に
配設することで、吸気ポートからの輻射熱によるアシス
トエア通路を流れるアシストエアの昇温を的確に抑制
し、アシストエアによるエアアシストインジェクタの更
なる冷却性の向上を図る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の一形態を説明する。図１は本発明が適用されるエン
ジンの全体構成図である。

【００１０】同図において、符号１はエンジンであり、
本形態においては水平対向型６気筒エンジンを示す。こ
のエンジン１のシリンダブロック２がクランクシャフト
を中心として左右（ＬＨ，ＲＨ）バンクに２分割され、
各バンクのシリンダヘッド３に、それぞれ吸気ポート４
と排気ポート５とが形成されている。

【００１１】各気筒の吸気ポート４には吸気マニホルド
６が連通され、各バンク毎の各気筒の吸気マニホルド６
が集合して吸気チャンバ７ａ，７ｂに連通されている。
更に、各バンク毎の吸気チャンバ７ａ，７ｂを連通する
通路に、アクチュエータ９によって開閉駆動される可変
吸気弁８が介装されている。

【００１２】アクチュエータ９には、一方の吸気チャン
バ７ａにワンウェイバルブ１０を介して連通される負圧
タンク１１が接続され、アクチュエータ９と負圧タンク
１１とを接続する通路に設けられた切換ソレノイド弁１
２を介して、アクチュエータ９に導入される作動圧力が
負圧と大気圧とにエンジン運転領域に応じて切換えられ
る。

【００１３】また、各バンクに対応する吸気チャンバ７
ａ，７ｂからは、可変吸気弁８の両側の各位置から通路
１３ａ，１３ｂが上流側に延出され、これらの通路１３
ａ，１３ｂが集合し、アクセルペダルに連動するスロッ
トル弁１４が介装されたスロットルチャンバ１５に連通
されて吸入空気が各バンクへ均等に分配される。スロッ
トルチャンバ１５の上流側にはエアチャンバ１６を介し
て吸気管１７が連通され、更に、吸気管１７の上流側に
エアクリーナ１８が取り付けられ、エアクリーナ１８に
接続されるエアインテーク通路の中途に、チャンバ１９
が連通されている。

【００１４】また、スロットルチャンバ１５には、スロ
ットル弁１４をバイパスするバイパス通路２０が接続さ
れており、このバイパス通路２０に、アイドル回転数を
制御するアイドル制御弁（ＩＳＣ弁）２１が介装され、
このＩＳＣ弁２１によってバイパス通路２０の空気流量
が調整される。

【００１５】また、シリンダヘッド３の各気筒毎に、そ
の放電電極部を燃焼室に露呈する点火プラグ２２が取付
けられており、更に各気筒の吸気ポート４に、エアアシ
ストインジェクタ２５が臨まされている。エアアシスト
インジェクタ２５には、燃料タンク２６から延出される
燃料供給路２７を介して燃料が供給されると共に、ＩＳ
Ｃ弁２１から延出するアシストエア供給通路２８に連通
するアシストエア通路２８ａを介して、低回転・低負荷
域で噴射燃料の微粒化を促進するためのアシストエアが
導入される。尚、このアシストエア通路２８ａは、シリ
ンダヘッド３に穿設されている（図２参照）。

【００１６】燃料タンク２６には、インタンク式の燃料
ポンプ３０が内設され、この燃料ポンプ３０からの燃料
が燃料供給路２７を経てエアアシストインジェクタ２５
及びプレッシャレギュレータ３１に圧送され、プレッシ
ャレギュレータ３１から燃料タンク２６に余剰燃料がリ
ターンされてエアアシストインジェクタ２５への燃料供
給系の燃料圧力が所定の圧力に調圧される。

【００１７】更に、燃料タンク２６内で発生した蒸発燃
料を吸気系にパージするため、燃料タンク２６の上部か
ら第１のパージ通路３２が延出され、２ウェイバルブ３
３を介して活性炭等からなる吸着部を備えたキャニスタ
３４の上部に連通されている。キャニスタ３４は、下部
に大気に連通する新気導入口が設けられ、この新気導入
口からの新気と吸着部に貯えられた蒸発燃料ガスとの混
合気（エバポガス）を導く第２のパージ通路３５が上部
から延出されている。

【００１８】第２のパージ通路３５は、スロットル弁１
４の下流側で、スロットルチャンバ１５から各バンク毎
の吸気チャンバ７ａ，７ｂに連通する通路１３ａ，１３
ｂへ分岐する分岐部１３ｃの上流且つ略中央で吸気系に
開口されている。また、第２のパージ通路３５の中途に
は、蒸発燃料の吸入空気に対するパージ割合を制御する
ため、駆動信号のデューティ比に応じて弁開度が制御さ
れるキャニスタパージコントロール（ＣＰＣ）デューテ
ィソレノイド弁３６が介装されており、更に、このＣＰ
Ｃデューティソレノイド弁３６の上流側に、ＣＰＣデュ
ーティソレノイド弁３６の作動時に発生する気流音、脈
動音を消音するためのチャンバ３７が介装されている。

【００１９】一方、エンジン１のシリンダヘッド３の各
排気ポート５は、各バンク毎にシリンダヘッド３内で集
合されて排気管３８に連通され、各バンクの排気管３８
に、三元触媒を内蔵する触媒コンバータ３９が介装され
ると共に、各バンクの排気管３８の集合部に同じく三元
触媒を内蔵する触媒コンバータ４０が介装され、サイレ
ンサ４１を介してマフラ４２に連通されている。

【００２０】また、一方のバンクの排気管３８からＥＧ
Ｒ（排気ガス還流）通路４３が延出され、各バンク毎の
吸気チャンバ７ａ，７ｂから延出される通路１３ａ，１
３ｂに連通されている。ＥＧＲ通路４３の途中には、Ｅ
ＧＲ量を調整するためのＥＧＲ弁４４が介装されてお
り、このＥＧＲ弁４４の開度に応じて排気ガスの一部が
吸気系に還流される。

【００２１】また、エンジン１には、エンジン運転状態
を検出するためのセンサ類が配設されている。すなわ
ち、スロットルチャンバ１５に介装されたスロットル弁
１４に、スロットル開度センサ５０ａとスロットル弁１
４の全閉でＯＮするアイドルスイッチ５０ｂとを内蔵し
たスロットルセンサ５０が連設され、スロットル弁１４
の下流に、スロットル弁１４下流の吸気管圧力を検出す
る吸気管圧力センサ５１が配設されている。また、エア
チャンバ１６には、吸気温度を検出する吸気温センサ５
２が臨まされている。

【００２２】更に、エンジン１のシリンダブロック２の
各バンク毎に、それぞれノックセンサ５３が取り付けら
れ、シリンダブロック２に形成される冷却水通路５４に
冷却水温センサ５５が臨まされている。各バンクの排気
管３８の触媒コンバータ３９上流側には、それぞれリニ
ア空燃比センサ５６が配設され、各バンクの排気管３８
の集合部に介装された触媒コンバータ４０の下流側に、
Ｏ2センサ５７が配設されている。

【００２３】また、エンジン１のクランクシャフトに軸
着するクランクロータ５８の外周にクランク角センサ５
９が対設され、更に、クランクシャフトに対して１／２
回転するカムシャフトに連設するカムロータ６０に気筒
判別センサ６１が対設されている。

【００２４】以上のエンジン１は、図示しない電子制御
装置によって電子的に制御される。すなわち、電子制御
装置で各センサ・スイッチ類からの検出信号及びバッテ
リ電圧等を処理し、メモリに格納される各種データ、各
種学習値データ、固定データ等に基づき、燃料噴射量、
点火時期、目標アイドル回転数、蒸発燃料の目標パージ
率、目標ＥＧＲ率等を演算し、燃料噴射制御、点火時期
制御、アイドル回転数制御、蒸発燃料パージ制御、ＥＧ
Ｒ制御等のエンジン制御を行う。

【００２５】ところで、上述したように、本形態で採用
するエンジン１は水平対向型６気筒であるため、片バン
ク毎に３個の燃焼室が直列に配設されており、シリンダ
ヘッド３には、各燃焼室に対応して吸気ポート４、排気
ポート５がそれぞれ形成されている。

【００２６】図２にＬＨバンク側のシリンダヘッド３の
縦断面図を示す。尚、ＲＨバンク側のシリンダヘッドは
ＬＨバンク側のシリンダヘッド３と対称形状であるた
め、ここでの説明は省略する。

【００２７】シリンダヘッド３に形成されている吸気ポ
ート４、排気ポート５は、仕切壁４ａ，５ａを介して、
二股に分岐されており、分岐された各ポート４，５に吸
気弁６２、排気弁６３が取付けられている。

【００２８】又、エアアシストインジェクタ２５は、そ
の先部がシリンダヘッド３に穿設されたソケット部３ａ
に装着固定されている。このソケット部３ａは、各気筒
の吸気ポート４と動弁室３ｂとの間に斜め上方から、本
形態では、二股に分岐された吸気ポート４の内、図面奥
側の吸気ポート４を開閉する吸気弁６２の方向へ指向し
た状態で穿設されている。

【００２９】このソケット部３ａに、エアアシストイン
ジェクタ２５の先端部が装着固定された状態で、ソケッ
ト部３ａの内壁面と、エアアシストインジェクタ２５の
先端部の外周面とによって環状のエア導入空隙部３ｃが
画成される。そして、エア導入空隙部３ｃが、エアアシ
ストインジェクタ２５の先端部に設けられているエアア
シスト機構（図示せず）に連通される。

【００３０】更に、シリンダヘッド３には、ＩＳＣ弁２
１から延出するアシストエア供給通路２８に連通するア
シストエア通路２８ａが穿設されている。このアシスト
エア通路２８ａは、ソケット部３ａと、吸気弁６２、排
気弁６３を開閉動作させる動弁機構を収容する動弁室３
ｂとの間、すなわちエアアシストインジェクタ２５に対
し、吸気ポート４と反対側に、気筒列方向（図２の紙面
手前から奥の方向）に沿って直線状に延出されている。
そして、このアシストエア通路２８ａと各エア導入空隙
部３ｃとが接線位置で連通接続されている。

【００３１】尚、図１に示すように、本形態では、ＩＳ
Ｃ弁２１から延出するアシストエア供給通路２８が、Ｒ
Ｈバンク側のアシストエア通路２８ａに連通接続し、こ
のアシストエア通路２８ａを介して、ＬＨバンク側のア
シストエア通路２８ａがアシストエア供給通路２８に連
通接続する構成となっているが、アシストエア供給通路
２８は、両バンクのアシストエア通路２８ａに対して個
別に連通するようにしても良い。

【００３２】次に、上記構成による本形態の作用につい
て説明する。

【００３３】ＩＳＣ弁２１側からアシストエア供給通路
２８を介して、各バンクのシリンダヘッド３に穿設され
ているアシストエア通路２８ａに、アシストエアを供給
すると、このアシストエアは、アシストエア通路２８ａ
に対し、接線位置で連通接続するエア導入空隙部３ｃに
順次供給される。

【００３４】このエア導入空隙部３ｃは、シリンダヘッ
ド３に穿設されているソケット部３ａの内周と、このソ
ケット部３ａに装着固定されているエアアシストインジ
ェクタ２５の先部の外周とで環状に画成されているた
め、エア導入空隙部３ｃに供給されたアシストエアによ
ってエアアシストインジェクタ２５が直接冷却される。

【００３５】この場合、アシストエア通路２８ａをエア
アシストインジェクタ２５に対し、吸気ポート４と反対
側に形成したので、アシストエア通路２８ａが吸気ポー
ト４から離間され、吸気ポート４からの輻射熱による、
アシストエア通路２８ａを流れるアシストエアの昇温が
抑制される。その結果、相対的に、アシストエアによる
エアアシストインジェクタ２５の冷却性がより向上し、
熱間再始動時のベーパの発生を有効に防止することがで
きる。

【００３６】そして、エア導入空隙部３ｃに供給された
アシストエアは、エアアシストインジェクタ２５の先端
部に設けられたエアアシスト機構（図示せず）から、燃
料噴霧に向かって吹き付けられる。

【００３７】このように、本形態ではアシストエア通路
をエアアシストインジェクタ２５に対し、吸気ポート４
と反対側に配設したので、アシストエアは吸気ポート４
からの輻射熱の影響が受け難くなり、昇温が抑制され、
相対的にエアアシストインジェクタ２５に対する冷却効
率が向上する。

【００３８】又、シリンダヘッド３のエアアシストイン
ジェクタ２５を装着固定するソケット部３ａと動弁室３
ｂとの間は、比較的大きなデッドスペースを有している
ため、アシストエア通路２８ａを形成し易く、アシスト
エア通路を吸気ポート側に形成した場合に比し、製造が
容易となる。

【００３９】尚、本発明は上記形態に限るものではな
く、例えば直列エンジン、Ｖ型エンジンに適用できるこ
とは云うまでもなく、気筒数も６気筒に限定されない。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
アシストエアの昇温が抑制され、相対的にアシストエア
によるエアアシストインジェクタに対する冷却性がより
向上するため、熱間再始動時等のベーパの発生を有効に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの全体構成図

【図２】シリンダヘッドの縦断面図

【符号の説明】

１ エンジン ３ シリンダヘッド ４ 吸気ポート ２５ エアアシストインジェクタ ２８ａ アシストエア通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G024 AA04 DA17 DA20 FA00 3G044 AA02 AA04 AA07 BA31 CA03 DA02 DA03 DA08 EA04 EA06 EA13 EA14 EA15 EA19 EA26 FA05 FA13 FA14 FA20 FA27 FA29 GA02 GA10 GA11 GA16 GA22 GA23 GA27 GA28 GA29 GA30

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッドにアシストエア通路を一体
   的に設け、該アシストエア通路を介して供給されるアシ
   ストエアを燃料と共に吸気ポートに噴射するエアアシス
   トインジェクタを備えたエンジンのアシストエア通路構
   造において、 上記アシストエア通路を上記エアアシストインジェクタ
   に対し、吸気ポートと反対側に設けたことを特徴とする
   エアアシストインジェクタを備えたエンジンのアシスト
   エア通路構造。