JP3158775B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射装置に係り、特
にエンジンの高回転域における出力の向上を図った燃料
噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンに混合気を供給する手段として
キャブレータを用いるものがある。キャブレータは、エ
ンジンの吸気通路の途中に位置し、エンジンが吸込む空
気の流れを利用して燃料をキャブレータ内の部屋から吸
出し、霧状にして空気と混合させて燃料と空気の混合気
としてエンジン内に送っている。

【０００３】キャブレータは、エンジンの特性と、走行
の要求に応えるために、幾つものジェット類を組み合わ
せて最良のセッティングを得ようとしているが、運転状
態や回りの環境等の変化に臨機応変に従順することは不
可能であった。

【０００４】そこで近年、スロットル開度、エンジン回
転数、エンジン温度、外気温度・気圧などをセンサーで
感知し、その情報をコンピュータで処理してその時最も
適切な必要燃料量をエンジンの吸気通路に直接噴射する
燃料噴射装置を備えたエンジンが多くなった。

【０００５】燃料噴射装置は、燃焼効率がよく出力の向
上が図れる一方、最低必要量しか燃料を噴射しないので
燃料消費量も少ないなどの利点がある。しかし、混合気
の燃焼速度を上げて出力をよりいっそう向上させるため
には、噴射される燃料の霧化を促進させる必要があっ
た。そのために燃料噴射装置本体の改良や、燃料噴射孔
近傍にリフレクタ（じゃま板）を設けてこのリフレクタ
に燃料を当てて霧化の促進を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料噴
射装置本体の改良だけでは燃料の霧化に限界があり、特
にエンジンの高速回転域においては、出力が従来のキャ
ブレータを用いたエンジンより劣ってしまう。また、リ
フレクタを燃料噴射孔近傍に設けると過渡応答性が悪く
なる一方、エンジンの低速回転域においては燃料溜り等
が発生し、エンジンの回転が不安定になる。

【０００７】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、燃料噴射の特徴である燃料流量の精度や過渡応
答性のよさを維持しながら、噴射される燃料の霧化を促
進させてエンジンの高回転域における出力をキャブレー
タ並みに確保する燃料噴射装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る燃料噴射装
置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載
したように、エアクリーナと吸気管と燃料噴射装置とか
ら構成されるエンジン吸気系をエンジンの一側に備え、
上記吸気管の上流側を上記エアクリーナに、そして上記
吸気管の下流側を上記エンジンのシリンダヘッド内の吸
気ポートにそれぞれ接続する一方、上記吸気管内に形成
された吸気通路に空気の流量を規制するスロットルバル
ブを開閉自在に設けたエンジンにおいて、上記吸気通路
の上記スロットルバルブ前方で上記エンジン側を指向す
るように角度を付けた燃料通路を形成し、この燃料通路
に燃料噴射装置本体のノズルを取付けると共に、このノ
ズルの近傍に燃料の通路を切替える手段を設け、上記エ
ンジンの低速回転時には上記燃料通路を経て吸気通路に
燃料を供給する一方、エンジンの高速回転時には上記燃
料の通路を切替える手段を経て上記ノズルとは別に設け
られた複数個の燃料噴射孔から上記吸気通路に燃料を供
給するように構成したものである。

【０００９】また、上述した課題を解決するために、請
求項２に記載したように、上記吸気通路内に燃料噴射パ
イプを配置し、この燃料噴射パイプの両側面に上記複数
個の燃料噴射孔を設けると共に、上記燃料の通路を切替
える手段は切替通路を有し、この切替通路の一方の開口
部が上記燃料噴射装置本体のノズルに対応する位置に配
置されるとき、切替通路の他方の開口部に対応する位置
に上記燃料噴射パイプの開口部を配置して、上記複数個
の燃料噴射孔から上記吸気通路に燃料を供給可能に構成
したものである。

【００１０】さらに、上述した課題を解決するために、
請求項３に記載したように、上記燃料の通路を切替える
手段は上記エンジンの運転状態に応じて移動することに
より上記燃料通路と上記複数個の燃料噴射孔とを切替え
るように構成したものである。

【００１１】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、エアク
リーナと吸気管と燃料噴射装置とから構成されるエンジ
ン吸気系をエンジンの一側に備え、上記吸気管の上流側
を上記エアクリーナに、そして上記吸気管の下流側を上
記エンジンのシリンダヘッド内の吸気ポートにそれぞれ
接続する一方、上記吸気管内に形成された吸気通路に空
気の流量を規制するスロットルバルブを開閉自在に設け
たエンジンにおいて、上記吸気通路の上記スロットルバ
ルブ前方で上記エンジン側を指向するように角度を付け
た燃料通路を形成し、この燃料通路に燃料噴射装置本体
のノズルを取付けると共に、このノズルの近傍に燃料の
通路を切替える手段を設け、上記エンジンの低速回転時
には上記燃料通路を経て吸気通路に燃料を供給する一
方、エンジンの高速回転時には上記燃料の通路を切替え
る手段を経て上記ノズルとは別に設けられた複数個の燃
料噴射孔から上記吸気通路に燃料を供給するように構成
したため、燃料噴射の特徴である燃料流量の精度や過渡
応答性のよさを維持しながら、噴射される燃料の霧化を
促進させてエンジンの高回転域における出力をキャブレ
ータ並みに確保できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は、この発明を適用したエンジンの一
例を示す部分側面図である。

【００１４】図１において、このエンジン１は図の左側
にエンジン排気系２を備え、図の右側にはエンジン吸気
系３を備える。このエンジン吸気系３は、エアクリーナ
４と、吸気管５と、燃料噴射装置６とから構成され、吸
気管５の上流側はエアクリーナ４に、そして吸気管５の
下流側はエンジン１上部のシリンダヘッド７内の吸気ポ
ート８にそれぞれ接続される。吸気管５内には、吸気通
路９が形成され、空気の流量を規制するスロットルバル
ブ１０が開閉自在に設けられる。

【００１５】燃料噴射装置６は、図２に示すように、燃
料噴射装置本体であるインジェクタ１１の燃料噴射孔
（ノズル）１２が、吸気通路９のスロットルバルブ１０
前方でエンジン１側を指向するように角度を付けた燃料
通路１３に取付けられる。

【００１６】ノズル１２の上方前側には電磁ソレノイド
１４が設けられており、電磁ソレノイド１４内のシリン
ダ１５内を燃料の通路を切替える手段である通路切替ピ
ストン１６が上下に摺動する。

【００１７】図２に示すように、エンジン１の低速回転
時には通路切替ピストン１６は電磁ソレノイド１４内に
収納されており、燃料通路１３を干渉しないようになっ
ている。一方、図３に示すように、エンジン１の高速回
転時には通路切替ピストン１６は燃料通路１３内に進出
するようになっている。通路切替ピストン１６は、図４
に示すように、その下方に切替通路１７が穿設あるいは
溝状に形成されており、燃料通路１３内に進出時には、
切替通路１７の上部開口部１７ａがインジェクタ１１の
ノズル１２に対応する位置に配置されるようになってい
る（図５に示す図３のＡ矢視図参照）。

【００１８】吸気通路９の燃料通路１３とスロットルバ
ルブ１０との間には、図２、図３および図３のＢ矢視図
である図６に示すように、燃料噴射パイプ１８が設けら
れる。この燃料噴射パイプ１８にはその両側面に複数個
の燃料噴射孔１８ａが上記インジェクタ１１のノズル１
２とは別に備えられる。また、この燃料噴射パイプ１８
の上部開口部１８ｂは、図７に示すように、通路切替ピ
ストン１６が燃料通路１３内に進出して上部開口部１７
ａがインジェクタ１１のノズル１２に対応する位置に配
置される時に切替通路１７の下部開口部１７ｂが対応す
る位置に配置されるようになっている。

【００１９】なお、スロットル開度やエンジン回転数、
エンジン温度、外気温度・気圧などは図示しないセンサ
ーで感知され、その情報は図示しないコンピュータで処
理されてその時最も適切な必要燃料量をエンジン１に供
給するようにインジェクタ１１や電磁ソレノイド１４を
作動させる。

【００２０】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２１】エンジン１の低速回転時には、図２に示す
ように、通路切替ピストン１６は電磁ソレノイド１４内
に収納されており、燃料通路１３を干渉しないようにな
っているため、インジェクタ１１のノズル１２から噴射
される燃料は矢印で示すように従来通り燃料通路１３を
経て吸気通路９に侵入し、エアクリーナ４から送られる
空気と混合して混合気となりエンジン１へ供給される。

【００２２】一方、エンジン１の高速回転時には、図示
しないコンピュータが電磁ソレノイド１４に通路切替ピ
ストン１６を燃料通路１３内に進出するように指示を出
す。通路切替ピストン１６が燃料通路１３内に進出する
と、図３および図７に示すように、インジェクタ１１の
ノズル１２から噴射される燃料は矢印で示すように通路
切替ピストン１６の切替通路１７を経て燃料噴射パイプ
１８に導かれ、燃料噴射パイプ１８の両側面に設けられ
た複数個の燃料噴射孔１８ａから吸気通路９に侵入し、
エアクリーナ４から送られる空気と混合して混合気とな
りエンジン１へ供給される。この場合、複数個の燃料噴
射孔１８ａから燃料が噴射されるため、噴射される燃料
の霧化が促進されて、図８に示すように、エンジン１の
高回転域における出力を向上させることができる。

【００２３】また、上記燃料噴射パイプ１８は形状的に
も小さく、吸気通路９を流れる空気に与える影響は小さ
い。そして、従来のようにインジェクタ１１のノズル１
２近傍にリフレクタを設ける必要もないので、燃料流量
の精度や過渡応答性のよさを妨げることもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る燃料
噴射装置によれば、エアクリーナと吸気管と燃料噴射装
置とから構成されるエンジン吸気系をエンジンの一側に
備え、上記吸気管の上流側を上記エアクリーナに、そし
て上記吸気管の下流側を上記エンジンのシリンダヘッド
内の吸気ポートにそれぞれ接続する一方、上記吸気管内
に形成された吸気通路に空気の流量を規制するスロット
ルバルブを開閉自在に設けたエンジンにおいて、上記吸
気通路の上記スロットルバルブ前方で上記エンジン側を
指向するように角度を付けた燃料通路を形成し、この燃
料通路に燃料噴射装置本体のノズルを取付けると共に、
このノズルの近傍に燃料の通路を切替える手段を設け、
上記エンジンの低速回転時には上記燃料通路を経て吸気
通路に燃料を供給する一方、エンジンの高速回転時には
上記燃料の通路を切替える手段を経て上記ノズルとは別
に設けられた複数個の燃料噴射孔から上記吸気通路に燃
料を供給するように構成したため、燃料噴射の特徴であ
る燃料流量の精度や過渡応答性のよさを維持しながら、
噴射される燃料の霧化を促進させてエンジンの高回転域
における出力をキャブレータ並みに確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料噴射装置の一実施例を示すエ
ンジンの部分側面図。

【図２】エンジンの低速回転時における燃料噴射装置の
状態を示す図。

【図３】エンジンの高速回転時における燃料噴射装置の
状態を示す図。

【図４】通路切替ピストンの形状を示す図。

【図５】図３のＡ矢視図。

【図６】図３のＢ矢視図。

【図７】エンジンの高速回転時におけるインジェクタの
ノズルと、通路切替ピストンと、燃料噴射パイプとの位
置関係を示した拡大断面図。

【図８】本発明の効果を示した図。

【符号の説明】 １ エンジン ４ エアクリーナ ５ 吸気管 ６ 燃料噴射装置 ９ 吸気通路 １１ インジェクタ（燃料噴射装置本体） １２ ノズル（燃料噴射孔） １３ 燃料通路 １４ 電磁ソレノイド １６ 通路切替ピストン（燃料の通路を切替える手段） １７ 切替通路 １８ 燃料噴射パイプ １８ａ 燃料噴射孔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアクリーナと吸気管と燃料噴射装置と
   から構成されるエンジン吸気系をエンジンの一側に備
   え、上記吸気管の上流側を上記エアクリーナに、そして
   上記吸気管の下流側を上記エンジンのシリンダヘッド内
   の吸気ポートにそれぞれ接続する一方、上記吸気管内に
   形成された吸気通路に空気の流量を規制するスロットル
   バルブを開閉自在に設けたエンジンにおいて、上記吸気
   通路の上記スロットルバルブ前方で上記エンジン側を指
   向するように角度を付けた燃料通路を形成し、この燃料
   通路に燃料噴射装置本体のノズルを取付けると共に、こ
   のノズルの近傍に燃料の通路を切替える手段を設け、上
   記エンジンの低速回転時には上記燃料通路を経て吸気通
   路に燃料を供給する一方、エンジンの高速回転時には上
   記燃料の通路を切替える手段を経て上記ノズルとは別に
   設けられた複数個の燃料噴射孔から上記吸気通路に燃料
   を供給するように構成したことを特徴とする燃料噴射装
   置。
2. 【請求項２】 上記吸気通路内に燃料噴射パイプを配置
   し、この燃料噴射パイプの両側面に上記複数個の燃料噴
   射孔を設けると共に、上記燃料の通路を切替える手段は
   切替通路を有し、この切替通路の一方の開口部が上記燃
   料噴射装置本体のノズルに対応する位置に配置されると
   き、切替通路の他方の開口部に対応する位置に上記燃料
   噴射パイプの開口部を配置して、上記複数個の燃料噴射
   孔から上記吸気通路に燃料を供給可能に構成した請求項
   １記載の燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 上記燃料の通路を切替える手段は上記エ
   ンジンの運転状態に応じて移動することにより上記燃料
   通路と上記複数個の燃料噴射孔とを切替えるように構成
   した請求項１または２記載の燃料噴射装置。