JP2817385B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JP2817385B2 JP2817385B2 JP27295090A JP27295090A JP2817385B2 JP 2817385 B2 JP2817385 B2 JP 2817385B2 JP 27295090 A JP27295090 A JP 27295090A JP 27295090 A JP27295090 A JP 27295090A JP 2817385 B2 JP2817385 B2 JP 2817385B2
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- compressed air
- injection
- air
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料噴射装置に関し、内燃機関の燃料を圧縮
空気によって噴射する燃料噴射装置に関する。
空気によって噴射する燃料噴射装置に関する。
従来より圧縮空気通路内に燃料を供給した後、この圧
縮空気通路に供給された圧縮空気を燃料と共に上記圧縮
空気通路の先端に形成されたノズル口より噴射し、燃料
を微粒化して燃焼室内に供給する燃料噴射装置がある。
縮空気通路に供給された圧縮空気を燃料と共に上記圧縮
空気通路の先端に形成されたノズル口より噴射し、燃料
を微粒化して燃焼室内に供給する燃料噴射装置がある。
例えば特開昭61−123760号公報に記載のものは、噴射
する燃料量に応じて圧縮空気量を変化させている。
する燃料量に応じて圧縮空気量を変化させている。
しかし、上記の従来装置では、噴射する燃料量が多い
とき単に圧縮空気量を増やしても一部の燃料が圧縮空気
通路に付着残留してしまう。特にノズル口の残留燃料は
次サイクルの噴射では圧縮空気で押出されるだけで充分
微粒化がなされず、点火までの期間内に空気と充分混合
されず、エミッションが悪化するという問題があった。
とき単に圧縮空気量を増やしても一部の燃料が圧縮空気
通路に付着残留してしまう。特にノズル口の残留燃料は
次サイクルの噴射では圧縮空気で押出されるだけで充分
微粒化がなされず、点火までの期間内に空気と充分混合
されず、エミッションが悪化するという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、圧縮空気通
路への燃料供給前に圧縮空気のリーディング噴射を行な
うことにより、圧縮空気通路の残留燃料を燃焼室に噴射
して微粒化及び空気との混合を促進し、エミッションを
向上させる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
路への燃料供給前に圧縮空気のリーディング噴射を行な
うことにより、圧縮空気通路の残留燃料を燃焼室に噴射
して微粒化及び空気との混合を促進し、エミッションを
向上させる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
第１図は本発明装置の原理図を示す。
同図中、内燃機関M1の運転状態は運転状態検出手段M2
によって検出され、演算手段M3は運転状態検出手段M2の
検出結果に応じて内燃機関M1の燃料量を算出する。
によって検出され、演算手段M3は運転状態検出手段M2の
検出結果に応じて内燃機関M1の燃料量を算出する。
燃料噴射手段M4は、燃料噴射弁によりエアブラスト弁
の圧縮空気通路内に供給された燃料を圧縮空気と共に該
圧縮空気通路の先端のノズル口より燃焼室に噴射する。
の圧縮空気通路内に供給された燃料を圧縮空気と共に該
圧縮空気通路の先端のノズル口より燃焼室に噴射する。
リーディング噴射制御手段M5は圧縮空気通路への燃料
供給前にエアブラスト弁のノズル口を開弁して圧縮空気
通路内の残留燃料を圧縮空気と共に燃焼室に噴射する。
供給前にエアブラスト弁のノズル口を開弁して圧縮空気
通路内の残留燃料を圧縮空気と共に燃焼室に噴射する。
本発明においては、リーディング噴射制御手段M5は燃
料噴射手段M4の圧縮空気通路への燃料供給前に圧縮空気
のリーディング噴射を行なわせ、圧縮空気通路の残留燃
料を燃焼室に噴射する。このため残留燃料は燃焼室に噴
射されてから点火までの時間が長く、この間に充分に微
粒化され、かつ空気と混合される。
料噴射手段M4の圧縮空気通路への燃料供給前に圧縮空気
のリーディング噴射を行なわせ、圧縮空気通路の残留燃
料を燃焼室に噴射する。このため残留燃料は燃焼室に噴
射されてから点火までの時間が長く、この間に充分に微
粒化され、かつ空気と混合される。
第２図は本発明装置を適用した内燃機関の一実施例の
構成図を示す。
構成図を示す。
同図中、１はシリンダブロック、２はピストン、３は
シリンダヘッド、４は燃焼室、５は給気弁、６は給気ポ
ートを夫々示す。また、10はインテークマニホルド、11
はサージタンク、12はエアクリーナ、13はサージタンク
11とエアクリーナ12とを連結する給気管を夫々示す。給
気管13の途中には、上流側から順次エアフローメータ1
4、スロットル弁15および機械式過給機16が設けられ
る。エアクリーナ12とアアフローメータ14の間の給気管
13から導管17が分岐され、この導管17はエアコンプレッ
サ18の吸入口18aに連絡される。一方、エアコンプレッ
サ18の吐出口18bは、エアブラスト弁21の圧縮空気流入
通路23に接続される。圧縮空気流入通路23の途中には圧
力調整器19が設けられ、圧力調整器19は戻し管20を介し
て、導管17の給気管13への開口とエアフローメータ14と
の間の給気管13に連通される。
シリンダヘッド、４は燃焼室、５は給気弁、６は給気ポ
ートを夫々示す。また、10はインテークマニホルド、11
はサージタンク、12はエアクリーナ、13はサージタンク
11とエアクリーナ12とを連結する給気管を夫々示す。給
気管13の途中には、上流側から順次エアフローメータ1
4、スロットル弁15および機械式過給機16が設けられ
る。エアクリーナ12とアアフローメータ14の間の給気管
13から導管17が分岐され、この導管17はエアコンプレッ
サ18の吸入口18aに連絡される。一方、エアコンプレッ
サ18の吐出口18bは、エアブラスト弁21の圧縮空気流入
通路23に接続される。圧縮空気流入通路23の途中には圧
力調整器19が設けられ、圧力調整器19は戻し管20を介し
て、導管17の給気管13への開口とエアフローメータ14と
の間の給気管13に連通される。
燃料空気噴射制御装置25にはエアフローメータ14及び
スロットル弁15の開度を検出するスロットルセンサ26の
信号が供給されると共に、機械回転数に比例したパルス
を発生するクランク角センサ27及び上死点毎にパルスを
発生するクランク基準位置センサ28夫々の出力パルスが
供給される。
スロットル弁15の開度を検出するスロットルセンサ26の
信号が供給されると共に、機械回転数に比例したパルス
を発生するクランク角センサ27及び上死点毎にパルスを
発生するクランク基準位置センサ28夫々の出力パルスが
供給される。
燃料空気噴射制御装置25は互いにバスで接続されたCP
Uと、RAMと、ROMと、A/Dコンバータと、入出力インタフ
ェースとよりなり、A/Dコンバータに供給されるエアフ
ローメータ14、スロットルセンサ26夫々の出力と、入出
力インタフェースに供給されるクランク角センサ27、ク
ランク基準位置センサ28夫々の出力とを基に、噴射する
燃料量を算出し、エアブラスト弁21及び燃料噴射弁46夫
々の駆動信号を生成して入出力インタフェースよりエア
ブラスト弁21、燃料噴射弁46夫々に供給する。
Uと、RAMと、ROMと、A/Dコンバータと、入出力インタフ
ェースとよりなり、A/Dコンバータに供給されるエアフ
ローメータ14、スロットルセンサ26夫々の出力と、入出
力インタフェースに供給されるクランク角センサ27、ク
ランク基準位置センサ28夫々の出力とを基に、噴射する
燃料量を算出し、エアブラスト弁21及び燃料噴射弁46夫
々の駆動信号を生成して入出力インタフェースよりエア
ブラスト弁21、燃料噴射弁46夫々に供給する。
第３図はエアブラスト弁21の断面図を示す。同図中、
エアブラスト弁21のハウジング31内にはまっすぐに延び
るニードル挿入孔32が形成され、このニードル挿入孔32
内にニードル挿入孔32よりも小径のニードル33が挿入さ
れる。ニードル挿入孔32の一端にはノズル口34が形成さ
れ、このノズル口34はニードル33の先端部に形成された
弁部35によって開閉制御される。この実施例ではノズル
口34は燃焼室４内に配置される。また、ニードル33には
スプリングリテーナ36が固定され、このスプリングリテ
ーナ36とハウジング31間には圧縮ばね37が挿入される。
この圧縮ばね37のばね力によりノズル口34は通常ニード
ル33の弁部35によって閉鎖される。弁部35と反対側のニ
ードル33の端部には可動コア38が圧縮ばね39のばね力に
より常時当接せしめられており、ハウジング31内には可
動コア38を吸引するためのソレノイド40とステータ41が
配置される。ソレノイド40が付勢されると可動コア38が
ステータ41に向けて移動し、その結果ニードル33が圧縮
ばね27のばね力に抗してノズル口34の方向に移動するの
でノズル口24が開口せしめられる。
エアブラスト弁21のハウジング31内にはまっすぐに延び
るニードル挿入孔32が形成され、このニードル挿入孔32
内にニードル挿入孔32よりも小径のニードル33が挿入さ
れる。ニードル挿入孔32の一端にはノズル口34が形成さ
れ、このノズル口34はニードル33の先端部に形成された
弁部35によって開閉制御される。この実施例ではノズル
口34は燃焼室４内に配置される。また、ニードル33には
スプリングリテーナ36が固定され、このスプリングリテ
ーナ36とハウジング31間には圧縮ばね37が挿入される。
この圧縮ばね37のばね力によりノズル口34は通常ニード
ル33の弁部35によって閉鎖される。弁部35と反対側のニ
ードル33の端部には可動コア38が圧縮ばね39のばね力に
より常時当接せしめられており、ハウジング31内には可
動コア38を吸引するためのソレノイド40とステータ41が
配置される。ソレノイド40が付勢されると可動コア38が
ステータ41に向けて移動し、その結果ニードル33が圧縮
ばね27のばね力に抗してノズル口34の方向に移動するの
でノズル口24が開口せしめられる。
一方、ハウジング31内には円筒状をなすノズル室42が
形成される。ノズル室42の一端42aは圧縮空気流入通路2
3に連通せしめられ、ノズル室42の他端42bは圧縮空気流
出通路45を介してニードル挿入孔32内に連通せしめられ
る。ノズル室42内には燃料噴射弁46の噴口47が配置さ
れ、更にこの噴口47はノズル室42内の一端42aと他端42b
との間に位置する。第３図に示されるように圧縮空気流
出通路45はまっすぐに延びている。噴口47は圧縮空気流
出通路45の軸線上に配置され、噴口47からは圧縮空気流
出通路45の軸線に沿って広がり角の小さな燃料が噴射さ
れる。圧縮空気流出通路45はノズル口34方向に向けてニ
ードル挿入孔32に対して斜めに延びており、ニードル挿
入孔32に対し20度から45度をなしてニードル挿入孔32に
斜めに接続される。
形成される。ノズル室42の一端42aは圧縮空気流入通路2
3に連通せしめられ、ノズル室42の他端42bは圧縮空気流
出通路45を介してニードル挿入孔32内に連通せしめられ
る。ノズル室42内には燃料噴射弁46の噴口47が配置さ
れ、更にこの噴口47はノズル室42内の一端42aと他端42b
との間に位置する。第３図に示されるように圧縮空気流
出通路45はまっすぐに延びている。噴口47は圧縮空気流
出通路45の軸線上に配置され、噴口47からは圧縮空気流
出通路45の軸線に沿って広がり角の小さな燃料が噴射さ
れる。圧縮空気流出通路45はノズル口34方向に向けてニ
ードル挿入孔32に対して斜めに延びており、ニードル挿
入孔32に対し20度から45度をなしてニードル挿入孔32に
斜めに接続される。
第４図はパターン設定処理の一実施例のフローチャー
トを示す。この処理はメインルーチンの一部であり、数
msec毎に実行される。
トを示す。この処理はメインルーチンの一部であり、数
msec毎に実行される。
同図中、ステップ51ではスロットルセンサ26の出力信
号からスロットル弁15の全開状態（WOT）かどうかを判
別する。これが全開状態でなければステップ52に進み、
ここで燃料噴射時間TAUを所定値ａと比較する。所定値
ａは例えばTAUが3msec程度の軽負荷時の値に設定されて
いる。なお、燃料噴射時間TAUの代りに吸入空気量Ｑと
機関回転数Ｎとから求めた負荷Q/Nを軽負荷に対応する
所定値と比較しても良い。
号からスロットル弁15の全開状態（WOT）かどうかを判
別する。これが全開状態でなければステップ52に進み、
ここで燃料噴射時間TAUを所定値ａと比較する。所定値
ａは例えばTAUが3msec程度の軽負荷時の値に設定されて
いる。なお、燃料噴射時間TAUの代りに吸入空気量Ｑと
機関回転数Ｎとから求めた負荷Q/Nを軽負荷に対応する
所定値と比較しても良い。
ステップ52で所定値ａ以下の場合は第１の燃料空気噴
射パターンを設定し（ステップ53）、所定値ａを越える
場合は第２の燃料空気噴射パターンを設定し（ステップ
54）、またステップ51で全開状態と判別された場合は第
３の燃料空気噴射パターンを設定し（ステップ55）、処
理を終了する。
射パターンを設定し（ステップ53）、所定値ａを越える
場合は第２の燃料空気噴射パターンを設定し（ステップ
54）、またステップ51で全開状態と判別された場合は第
３の燃料空気噴射パターンを設定し（ステップ55）、処
理を終了する。
第１の燃料空気噴射パターンはアイドルから軽負荷時
において行なわれ、第５図（Ａ）に示すパルスのＨレベ
ル時に燃料噴射を行ない、続いて第５図（Ｂ）のパルス
のＨレベルで圧縮空気を噴射する。この噴射パターンは
従来から行なわれており、２サイクルの内燃機関では第
６図に示す如く圧縮工程の後半の期間I aに燃料噴射，
期間I bに圧縮空気噴射を行なう。
において行なわれ、第５図（Ａ）に示すパルスのＨレベ
ル時に燃料噴射を行ない、続いて第５図（Ｂ）のパルス
のＨレベルで圧縮空気を噴射する。この噴射パターンは
従来から行なわれており、２サイクルの内燃機関では第
６図に示す如く圧縮工程の後半の期間I aに燃料噴射，
期間I bに圧縮空気噴射を行なう。
第２の燃料空気噴射パターンは中負荷時において行な
われ、第５図（Ｃ）に示すパルスのＨレベルで燃料噴射
を行ない、第５図（Ｄ）に示すパルスのＨレベルで燃料
噴射に先行して圧縮空気のリーディング噴射を行ない、
燃料噴射に続いて第１のパターン同様の圧縮空気の噴射
を行なう。この噴射パターンでは中負荷時の燃料量の増
加で前のサイクルにて吹き残された燃料を掃気行程の吹
き抜けが生じないタイミングの第６図に示す期間II aの
リーディング噴射で噴射し、その後第１の燃料空気噴射
パターンと同様にして期間II bに燃料噴射、期間II cに
圧縮空気噴射を行なう。
われ、第５図（Ｃ）に示すパルスのＨレベルで燃料噴射
を行ない、第５図（Ｄ）に示すパルスのＨレベルで燃料
噴射に先行して圧縮空気のリーディング噴射を行ない、
燃料噴射に続いて第１のパターン同様の圧縮空気の噴射
を行なう。この噴射パターンでは中負荷時の燃料量の増
加で前のサイクルにて吹き残された燃料を掃気行程の吹
き抜けが生じないタイミングの第６図に示す期間II aの
リーディング噴射で噴射し、その後第１の燃料空気噴射
パターンと同様にして期間II bに燃料噴射、期間II cに
圧縮空気噴射を行なう。
このリーディング噴射により噴射されたノズル口34の
残留燃料は点火までに時間があるので燃焼室４内で微粒
化がなされ、空気と充分に混合され、燃料の完全燃焼が
行なわれエミッションの悪化が防止される。
残留燃料は点火までに時間があるので燃焼室４内で微粒
化がなされ、空気と充分に混合され、燃料の完全燃焼が
行なわれエミッションの悪化が防止される。
第３の燃料空気噴射パターンはスロットル全開状態に
おいて行なわれ、第５図（Ｅ）に示すパルスのＨレベル
で掃気行程の後半に燃料噴射を行ない、続いて第５図
（Ｆ）に示すパルスのＨレベルで圧縮空気の噴射を行な
い、これで吹き残した燃料を圧縮行程の後半の圧縮空気
のトレーリング噴射を行なって燃焼室４へ噴射する。こ
の噴射パターンでは燃料量が多いため第1,第２の噴射パ
ターンよりも早い第６図に示す期間III aに燃料噴射、
期間III bに圧縮空気噴射を行なって燃料の混合及び蒸
発の時間を充分にかせぎ、出力を向上させる。更に吹き
残した燃料をトレーリング噴射によって燃焼室４に噴射
すると共に、このトレーリング噴射で燃焼室４内の混合
を促進し、燃焼を完全に行なわせて出力を向上させる。
おいて行なわれ、第５図（Ｅ）に示すパルスのＨレベル
で掃気行程の後半に燃料噴射を行ない、続いて第５図
（Ｆ）に示すパルスのＨレベルで圧縮空気の噴射を行な
い、これで吹き残した燃料を圧縮行程の後半の圧縮空気
のトレーリング噴射を行なって燃焼室４へ噴射する。こ
の噴射パターンでは燃料量が多いため第1,第２の噴射パ
ターンよりも早い第６図に示す期間III aに燃料噴射、
期間III bに圧縮空気噴射を行なって燃料の混合及び蒸
発の時間を充分にかせぎ、出力を向上させる。更に吹き
残した燃料をトレーリング噴射によって燃焼室４に噴射
すると共に、このトレーリング噴射で燃焼室４内の混合
を促進し、燃焼を完全に行なわせて出力を向上させる。
このように、第2,第３の噴射パターンではエアブラス
ト弁21の燃料噴射時には残留燃料がないために、従来残
留燃料を噴射するために使っていた圧縮空気のエネルギ
ーが不用となり、全エネルギーを供給燃料の噴射に使用
でき、供給燃料の微粒化が向上する。
ト弁21の燃料噴射時には残留燃料がないために、従来残
留燃料を噴射するために使っていた圧縮空気のエネルギ
ーが不用となり、全エネルギーを供給燃料の噴射に使用
でき、供給燃料の微粒化が向上する。
第７図は燃料噴射制御処理の一実施例のフローチャー
トを示す。このルーチンは上列点毎の割込みにより実行
される。
トを示す。このルーチンは上列点毎の割込みにより実行
される。
同図中、ステップ61ではエアフローメータ14で検出さ
れた吸入空気量Ｑとクランク角センサ28で検出された機
関回転数Ｎとから負荷Q/Nを算出する。次に、負荷Q/Nと
回転数Ｎとの二次元マップより基本燃料噴射時間Tpを求
め、これに補正係数を乗じて燃料噴射時間TAUを算出す
る（ステップ62）。この後、第４図の処理で設定された
パターンに従ってクランク基準位置センサ28の出力パル
スを基準として燃料及び圧縮空気の噴射を行ない（ステ
ップ63）、処理を終了する。
れた吸入空気量Ｑとクランク角センサ28で検出された機
関回転数Ｎとから負荷Q/Nを算出する。次に、負荷Q/Nと
回転数Ｎとの二次元マップより基本燃料噴射時間Tpを求
め、これに補正係数を乗じて燃料噴射時間TAUを算出す
る（ステップ62）。この後、第４図の処理で設定された
パターンに従ってクランク基準位置センサ28の出力パル
スを基準として燃料及び圧縮空気の噴射を行ない（ステ
ップ63）、処理を終了する。
上述の如く、本発明の燃料噴射装置によれば、圧縮空
気通路の残留燃料を燃焼室に噴射してその微粒化及び空
気との混合を促進し、エミッションを向上させることが
でき、実用上きわめて有用である。
気通路の残留燃料を燃焼室に噴射してその微粒化及び空
気との混合を促進し、エミッションを向上させることが
でき、実用上きわめて有用である。
第１図は本発明装置の原理図、第２図は本発明装置を適
用した内燃機関の構成図、第３図はエアブラスト弁の断
面図、第４図はパターン設定処理のフローチャート、第
５図，第６図は燃料空気噴射パターンを説明するための
図、第７図は燃料空気噴射処理のフローチャートであ
る。 M1……内燃機関、M2……運転状態検出手段、 M3……演算手段、M4……燃料噴射手段、M5……リーディ
ング噴射制御手段、21……エアブラスト弁、25……燃料
空気噴射制御装置、34……ノズル口、45……圧縮空気流
出通路、46……燃料噴射弁。
用した内燃機関の構成図、第３図はエアブラスト弁の断
面図、第４図はパターン設定処理のフローチャート、第
５図，第６図は燃料空気噴射パターンを説明するための
図、第７図は燃料空気噴射処理のフローチャートであ
る。 M1……内燃機関、M2……運転状態検出手段、 M3……演算手段、M4……燃料噴射手段、M5……リーディ
ング噴射制御手段、21……エアブラスト弁、25……燃料
空気噴射制御装置、34……ノズル口、45……圧縮空気流
出通路、46……燃料噴射弁。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 67/02 F02M 67/12 F02M 69/00 F02M 69/04 F02M 51/00 F02M 51/06 F02M 61/08 F02D 41/02
Claims (1)
- 【請求項１】燃料噴射弁によりエアブラスト弁の圧縮空
気通路内に供給された燃料を圧縮空気と共に該圧縮空気
通路の先端のノズル口より燃焼室に噴射する燃料噴射装
置において、 該圧縮空気通路への燃料供給前に該エアブラスト弁のノ
ズル口を開弁して該圧縮空気通路内の残留燃料を圧縮空
気と共に燃焼室に噴射するリーディング噴射制御手段を
有することを特徴とする燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27295090A JP2817385B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27295090A JP2817385B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04148059A JPH04148059A (ja) | 1992-05-21 |
| JP2817385B2 true JP2817385B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17521040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27295090A Expired - Fee Related JP2817385B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817385B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4020792B2 (ja) * | 2003-01-31 | 2007-12-12 | 本田技研工業株式会社 | 筒内噴射式内燃機関 |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27295090A patent/JP2817385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04148059A (ja) | 1992-05-21 |
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