JP4178889B2 - Intake control device for fuel injection engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気制御装置に関し、特に、スロットルバルブを有する燃料噴射式エンジンの吸気制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置は、燃料の吸気通路(例えば、スロットルボディ)内に複数のインジェクタを配設したものがあり、例えば、スロットルバルブがほぼ全開の状態で燃料を噴射する第1インジェクタをスロットルバルブ寄りに配設し、この第1インジェクタの下流側にスロットルバルブの開度が小さい状態で燃料を噴射する第2インジェクタを配設するもの(例えば、特許文献1参照。)や、インジェクタをスロットルバルブの回転中心よりも上流側に配置して、燃料噴射方向を全開時のスロットルバルブの上流側に衝突させる向きでスロットルバルブの一面に対して垂直よりも混合気流路の下流側に向けるようにしたものがある(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
上述した例の燃料噴射装置は、1つのスロットルボディに2つのインジェクタを装備することで、複数のインジェクタによりエンジン回転数に応じて最適な燃料供給を行うようにしている。
【0004】
また、その他の燃料噴射装置の構成として、ステッピングモータにより開閉駆動する流量調整弁をスロットルバルブより上流側に配設して吸気通路面積を変化させ、外部駆動機構制御手段により前記ステップモータを吸気流量の増加速度がスロットルバルブの開速度に応じた吸気流量の増加速度より緩慢になるように制御するもの(例えば、特許文献3参照。)や、スロットルバルブの上流にエアバルブを配設し、インジェクタによる燃料噴射方向が全開位置にあるスロットルバルブの上流側に整合するようにしたもの(例えば、特許文献4参照。)、また、吸気通路内に2つのスロットルバルブを配設し、下流側のスロットルバルブをよりも上流側の近接位置にインジェクタを配設するものがある(例えば、特許文献5参照。)。
【0005】
上述した特許文献3〜5に開示された燃料噴射装置は、スロットルボディに複数のスロットルバルブあるいは流量調整バルブ、エアバルブを装備することで吸気流量を調整して燃料応答性の遅れを緩和するようにしている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−117314号公報(第2−3頁、第1図)
【特許文献2】
特開平7−139453号公報(第3−4頁、第1図)
【特許文献3】
特開平11−241636号公報(第2−7頁、第2図)
【特許文献4】
特開昭62−38873号公報(第4−8頁、第1図)
【特許文献5】
実開平3−116743号公報(第5−9頁、第2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1、2に開示されるような燃料噴射装置のインジェクタの配置では、高速側の上流側インジェクタの噴射状態は低速側のインジェクタと大差がなく、燃焼効率の向上を図るためにはさらに燃料の微粒化・霧化を向上する必要があるという問題点があった。
【0008】
また、特許文献3〜5に開示されるような燃料噴射装置の構成は、吸入される空気を制御するものであって、噴射された燃料を制御するものではなく、何れの方式においても、噴射された燃料の状態を改善するものではなかった。
【0009】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、混合気濃度の偏りを低減するとともに噴射燃料の霧化・均一化を向上させて、エンジン出力の向上と排気の浄化を良好にして、エンジンの過渡応答性と出力向上の両立を図った燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料ポンプから供給される燃料を吸気通路内に噴射するための燃料噴射手段としての高回転域用インジェクタ及び低回転域用インジェクタと、吸気通路の吸気流量を制御する流量調整手段としてのメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブとをスロットルボディに備えた燃料噴射式エンジンの吸気制御装置において、
上記サブスロットルバルブは、スロットルグリップの動作に連動して開閉するメインスロットルバルブよりも吸気上流側に配設されると共に、エンジンの運転状況に応じてモータ駆動により開閉され、
上記低回転域用インジェクタは、上記メインスロットルバルブの回動軸よりも吸気下流側であってその燃料噴射角範囲の延長上に吸気ポートが位置するように配設され、
上記高回転域用インジェクタは、上記サブスロットルバルブの回動軸を挟んで上記低回転域用インジェクタと反対側のスロットルボディ側面に吸気通路と略直交すると共に上記サブスロットルバルブ回動軸を指向するように配設され、上記サブスロットルバルブの吸気下流側に位置する面及び上記サブスロットルバルブ回動軸に直接燃料が衝突するように燃料噴射することを特徴とするものである。
【0011】
この構成によれば、上流側のインジェクタをエンジンの高回転域用インジェクタとし、下流側のインジェクタを低回転域用インジェクタとするので、過渡応答性の向上とエンジン出力の向上とを両立することができる。
上流側の高回転域用インジェクタによれば、燃焼室までの経路が長く、混合時間を比較的長くとれるので、スロットルバルブに噴射燃料が衝突、粉砕されることにより霧化が向上して更に均一化されることにより燃焼効率が向上し、エンジン出力の向上と排気の浄化(HCの低減)を図ることができる。
【0012】
下流側の低回転域用インジェクタによれば、燃焼室までの経路が短く、燃料の到達時間が短いので過渡応答性が良好となる。
また、上流側の高回転域用インジェクタと下流側の低回転域用インジェクタとを相反する位置(反対側)に配置することで、混合気濃度の偏りを低減することができる。
【0014】
また、上記高回転域用インジェクタは、上記サブスロットルバルブの回動軸を挟んで上記低回転域用インジェクタと反対側のスロットルボディ側面に吸気通路と略直交すると共に上記サブスロットルバルブ回動軸を指向するように配設され、上記サブスロットルバルブの吸気下流側に位置する面及び上記サブスロットルバルブ回動軸に直接燃料が衝突するように燃料噴射するので、噴射燃料がサブスロットルバルブ本体およびサブスロットルバルブ回動軸に衝突して、噴射量が多い(噴射時間が長い)燃料の微細飛沫同士がぶつかり合い、微細化が促進されて、燃料の霧化を促進させることができる。
【0015】
特に、エンジンの低回転域でメインスロットルバルブを急速に全開まで開放する場合、霧化促進によってより理想的な混合気を供給でき、過渡応答性の向上とエンジン出力の向上を図ることができる。
【0016】
また、本発明は、前記スロットルボディをエンジンのシリンダ軸線方向に対し傾倒させてシリンダヘッドに接続し、前記スロットルボディおよびシリンダヘッドの上部にエアクリーナを配し、前記エアクリーナの下方でスロットルボディとシリンダヘッドとの間に形成されるV形状空間に下流側インジェクタを収納し、上流側インジェクタを、スロットルボディを挟んでV形状空間と反対側で前記下流側インジェクタと対向する位置に配設することが好ましい。
【0017】
この構成によれば、下流側インジェクタを狭い空間内で燃焼室側に向けて収納することで、上流側インジェクタを収納する空間を造ることができる。
また、上流側インジェクタをエアクリーナに近接配置することで、該エアクリーナ下方のエンジン壁面(シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース)周辺に空間を生み出し、その他の艤装品の搭載が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1〜図4は発明を実施する形態の一例であって、図1は本発明の実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を採用したエンジンが搭載された自動二輪車の全体構成を示す全体側面図、図2は前記吸気制御装置が組み込まれたエンジンの構成を示す部分断面側面図、図3は前記吸気制御装置におけるスロットルバルブがアイドル状態の時の動作を示す説明図、図4は前記吸気制御装置におけるスロットルバルブが全開の時の動作を示す説明図である。
【0019】
本実施形態は、図1に示すように、自動二輪車1に搭載されるエンジン30に本発明に係る吸気制御装置100を採用したものである。
前記自動二輪車1においては、車体フレーム2の前頭部に、前輪3を軸支するフロントフォーク4がハンドルバー5によって左右回動自在に設けられ、一方、前記車体フレーム2の中央部に架設されたピボット軸7には、後方に延びて後輪8を軸支するスイングアーム9が上下回動自在に支持されており、このスイングアーム9はその基端部に設けられたサスペンション機構(図示省略)によって緩衝懸架されている。
【0020】
前記車体フレーム2は、ヘッドパイプ2aから車体前後方向後斜め下方に向けて延設される車体幅方向左右一対のメインフレーム2bを有し、前記車体フレーム2の前方下部には、前記メインフレーム2bの間にシリンダヘッド31を配置するようにエンジン30が懸架されている。このエンジン30の動力はチェーン11によって前記後輪8に伝達される。
【0021】
前記エンジン30は、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ(図示省略)と、該水温センサからの検出値を入力するとともに後記するサブスロットルバルブ52を開閉制御する電子制御装置(図示省略)とを有する吸気制御装置100を備えたものである。
前記電子制御装置は、エンジン始動時に入力された水温が設定値より低い場合に、サブスロットルバルブ52を一定時間全開にするようにしている。
【0022】
前記エンジン30の上部にはエアクリーナ12が配置されている。前記エアクリーナ12の後方には燃料ポンプ16が配置されている。該エンジン30の前部には、該エンジン30の下方に向かい該エンジン30の下側を回り込んで後方に延びる排気パイプ13が連結され、さらに、該エンジン30下側より車体幅方向右側に沿って後方に向かい延設され、後輪8に隣接して排気マフラ14が連結されている。
【0023】
また、前記車体フレーム2の前方より後方に向かい、前記ハンドルバー5の前方に配置されるメータ類や電装部品を覆うとともに、前記エンジン30および周辺部品の側方および下側を覆うように、前側カウリング20が該車体フレーム2と一体的に構成されている。前側カウリング20は合成樹脂の型成型品である。
【0024】
前記エンジン30の前方にはラジエータ17が設けられており、このラジエータ17はエンジン30の側部に設けられた冷却水ポンプ18に冷却水ホース19を介して接続されている。前記エンジン30の上部には燃料タンク21が設置され、この燃料タンク21の後部に着座シート22が着脱可能に載置されている。この着座シート22の下部および後部周囲は、後部フレームカバー23によって覆われている。前記後部フレームカバー23は合成樹脂の型成型品である。
【0025】
前記エンジン30は4気筒式4サイクルの燃料噴射式エンジンであって、図2に示すように、シリンダブロック32内で、ピストン33が往復移動可能に設けられ、該ピストン33はコンロッド34を介してエンジン30の出力軸であるクランクシャフト35に連結されている。前記ピストン33の往復移動は、このコンロッド34によりクランクシャフト35の回転へと変換されるようになっている。シリンダブロック32の上端には、シリンダヘッド31が設けられている。
【0026】
前記シリンダヘッド31とピストン33との間には燃焼室36が設けられ、該シリンダヘッド31には燃焼室36と連通する吸気ポート37及び排気ポート38が設けられている。それら吸気ポート37及び排気ポート38には、それぞれ吸気バルブ39及び排気バルブ40が設けられている。
【0027】
前記シリンダヘッド31には、吸気バルブ39及び排気バルブ40を開閉駆動するための吸気カムシャフト41及び排気カムシャフト42が回転可能に支持されている。前記吸気カムシャフト41及び排気カムシャフト42は、タイミングベルト(図示省略)を介してクランクシャフト35に連結され、該タイミングベルトによりクランクシャフト35の回転が吸気カムシャフト41及び排気カムシャフト42へ伝達されるようになっている。そして、前記吸気カムシャフト41が回転すると、吸気バルブ39が開閉駆動されて、吸気ポート37と燃焼室36とが連通/遮断される。又、排気カムシャフト42が回転すると、排気バルブ40が開閉駆動されて、排気ポート38と燃焼室36とが連通/遮断されるようになっている。
【0028】
前記吸気ポート37及び排気ポート38には、それぞれインテークマニホールド45及びエキゾーストマニホールド46が接続されている。このインテークマニホールド45内及び吸気ポート37内は吸気通路47となっており、エキゾーストマニホールド46内及び排気ポート38内は排気通路48となっている。前記吸気通路47はエンジン30の後方に向かい設けられ、前記排気通路48はエンジン30の前方に向かい設けられている。インテークマニホールド45の上流部には、吸気制御装置100を構成するスロットルボディ50が配置されている。
【0029】
前記スロットルボディ50は、シリンダブロック32の軸線方向に対し傾倒させてシリンダヘッド31に接続されている。前記スロットルボディ50およびシリンダヘッド31の上部にはエアクリーナ12が配設され、前記エアクリーナ12の下方には、スロットルボディ50とシリンダヘッド31との間にV形状の空間12aが形成されている。
【0030】
また、前記スロットルボディ50には、図3、図4に示すように、吸気の流量調整手段として、吸気通路の上流側にエンジンの運転状況に応じてモータ駆動(図示省略)により開閉するサブスロットルバルブ52が配設され、その下流側にスロットルグリップ70の動作に連動して開閉するメインスロットルバルブ51が配設され、そして、燃料を噴射するための燃料噴射手段として上流側インジェクタ53aおよび下流側インジェクタ53bが配設されている。
【0031】
前記サブスロットルバルブ52は、吸気通路に直交する回動軸52sを備え、スロットルボディ50の空気流れ方向上流側に配設されている。
前記メインスロットルバルブ51は、吸気通路に直交する回動軸51sを備え、前記サブスロットルバルブ52より空気流れ方向下流側に該サブスロットルバルブ52と並列して配設されている。
【0032】
前記上流側インジェクタ53aは、サブスロットルバルブ52の回動軸52sに対向し且つ吸気通路に直交する位置に配設され、前記下流側インジェクタ53bは、前記上流側インジェクタ53aよりも下流側にオフセットされた位置に配設されている。
【0033】
また、前記下流側インジェクタ53bは、前記上流側インジェクタ53aに対してメインスロットルバルブ51を挟んで反対側位置に燃焼室側に指向してシリンダヘッド31の吸気ポート37に臨み20°〜40°傾斜した状態で配置され、該下流側インジェクタ53bの噴射角範囲の延長上に吸気ポート37が位置するようにされている。
【0034】
外観上では、図2に示すように、前記下流側インジェクタ53bは、エアクリーナ12下方のスロットルボディ50とシリンダヘッド31との間に形成されるV形状の空間12aに収納される様に配設され、前記上流側インジェクタ53aは、該スロットルボディ50を挟んで前記V形状の空間12aと反対側で前記下流側インジェクタ53bと対向する位置に配設されている。
【0035】
次に、本実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置の動作について説明する。
まず、エンジンがアイドリング時または低負荷状態の時は、図3に示すように、メインスロットルバルブ51が略全閉状態であり、図上で略水平に配置されている。この時、サブスロットルバルブ52は所定量開放された状態となっている。
【0036】
下流側インジェクタ53bは、メインスロットルバルブ51およびサブスロットルバルブ52には影響されることなく噴射量が制御されるため、例えば、メインスロットルバルブ51のバルブ開度が小さい場合であっても適正な空燃比を得ることができる。
【0037】
そして、メインスロットルバルブ51のバルブ開度がある程度大きくなると、サブスロットルバルブ52および上流側インジェクタ53aによる燃料噴射により霧化が促進されて、メインスロットルバルブ51に妨げられることなく吸気を良好に行うことができる。
【0038】
また、下流側インジェクタ53bから噴射される燃料は、該下流側インジェクタ53bが吸気ポート37に向かい指向して配設されているので、噴射角範囲内で直接燃焼室36に噴射することが可能となる。
【0039】
次に、エンジンが高回転・高負荷状態、例えばスロットル全開の時は、図4に示すように、メインスロットルバルブ51およびサブスロットルバルブ52が略90度回転して吸気流れ方向と略平行に配設されて全開状態となる。
【0040】
上流側インジェクタ53aは、サブスロットルバルブ52に対し略垂直に対向する状態となり、エアクリーナ12の底面に概略沿い、車両搭載状態ではインジェクタ53aの軸および噴射軸が水平より上方を向くように搭載される。
該上流側インジェクタ53aから噴射される燃料は、サブスロットルバルブ52本体および回動軸52sに衝突してさらに燃料の微細飛沫同士がぶつかり合い、微細化が促進されて、燃料の霧化が促進するとともに混合気の均一化を図ることができる。
【0041】
そして、上流側インジェクタ53aから噴射された燃料は、図4に示すように、吸気通路内でサブスロットルバルブ52とメインスロットルバルブ51とにより隔てられた上流側インジェクタ53a側を通って長い経路で燃焼室36に供給される。
【0042】
一方、下流側インジェクタ53bは、吸気ポート37に向かい指向して配設されているので、メインスロットルバルブ51本体および回動軸51sに影響されることなく燃料噴射を行うことができる。
【0043】
そして、下流側インジェクタ53bから噴射された燃料は、吸気通路内でサブスロットルバルブ52とメインスロットルバルブ51とにより隔てられて、新気が流入する下流側インジェクタ53b側に傾斜した状態で噴射され、さらに、噴射角範囲内で直接燃焼室36に噴射することが可能となる。
【0044】
このように、上流側インジェクタ53aと下流側インジェクタ53bとを2つのスロットルバルブを挟んで対向した位置に配設することにより、燃料が偏ること無く噴射されるため、燃料の霧化および混合気の均一化を促進することができる。
【0045】
以上のように構成したので、本実施形態の吸気制御装置100によれば、1つのスロットルボディ50に2つのスロットルバルブ、すなわち上流側にサブスロットルバルブ52、下流側にメインスロットルバルブ51を配設し、且つ2つの上流側インジェクタ53aおよび下流側インジェクタ53bを配設し、さらに前記2つのインジェクタの向きを上述したように配設したので、吸気される空気の制御と噴射された燃料の霧化促進を同時に実現することができる。
【0046】
これにより、燃料の燃焼が改善されてエンジン出力が向上するとともに、HCの低減を図ることができる。
【0047】
また、本実施形態によれば、上流側インジェクタ53aを、サブスロットルバルブ52と直交して配置したので、噴射量が多い(噴射時間が長い)場合、噴射燃料がサブスロットルバルブ52に衝突して、さらに燃料の微細飛沫同士がぶつかり合い、微細化が促進されて、燃料の霧化を促進させることができる。
【0048】
また、本実施形態によれば、上流側インジェクタ53aを、スロットルボディ50の吸気通路上流側のサブスロットルバルブ52に対向して配置したので、燃焼室36までの経路が長く、混合時間を比較的長くとれるので、スロットルバルブに噴射燃料が衝突、粉砕されることにより霧化が向上して更に均一化されることにより燃焼効率が向上し、エンジン出力の向上と排気の浄化(HCの低減)を図ることができる。
【0049】
また、本実施形態によれば、下流側インジェクタ53bを、スロットルボディ50の吸気通路下流側のメインスロットルバルブ51の下流側に吸気ポート37に指向して配置したので、燃焼室36までの経路が短く、燃料の到達時間が短いので過渡応答性が良好となる。
【0050】
また、本実施形態によれば、スロットルボディ50にインジェクタを全て取り付けられユニット化できるので、組み付け性が良く、下流側インジェクタ53bを、エアクリーナ12下方のスロットルボディ50とシリンダヘッド31との間に形成されるV形状の空間12aに配設し、前記上流側インジェクタ53aを、スロットルボディ50を挟んで前記V形状の空間12aと反対側で前記下流側インジェクタ53bと対向する位置に配設したので、付随する燃料配管とハーネス類(いずれも図示略)をインジェクタとともにエアクリーナ12底面の近傍であってスロットルボディ50の上流側に配置できる。即ち、それらを上流側のサブスロットルバルブ52の駆動モータとそのハーネスに近接して集中して配することができ、スロットルグリップにより駆動される下流側のメインスロットルバルブ51のスロットルレバーとスロットルケーブルの取り回しの自由度を増すことができる。よって、省スペース化でき、エアクリーナ12下方のスペースを有効利用して、その他の艤装品の搭載が可能となる。
【0051】
尚、本発明の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、例えば、本実施形態における上流側インジェクタ53aを主に高速域に使用し、下流側インジェクタ53bを主に低速域や空燃比補正等に用いることで、優れた過渡特性、応答性、エンジン出力の向上およびHCの低減を同時に実現することも可能である。
【0052】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置によれば、混合気濃度の偏りを低減するとともに噴射燃料の霧化・均一化を向上させて、エンジン出力の向上と排気の浄化を良好にして、エンジンの過渡応答性と出力向上の両立を図ることができるという優れた効果を奏する。
【0053】
詳しくは、本発明によれば、流量調整手段として、吸気通路に直交する回動軸を有しエンジンの運転状況に応じてモータ駆動により開閉する吸気上流側のサブスロットルバルブと、吸気通路に直交する回動軸を有し前記サブスロットルバルブと並列して設けられ、スロットルグリップの動作に連動して開閉する吸気下流側のメインスロットルバルブとを備え、上記低回転域用インジェクタは、上記メインスロットルバルブの回動軸よりも吸気下流側であってその燃料噴射角範囲の延長上に吸気ポートが位置するように配設され、上記高回転域用インジェクタは、上記サブスロットルバルブの回動軸を挟んで上記低回転域用インジェクタと反対側のスロットルボディ側面に吸気通路と略直交すると共に上記サブスロットルバルブ回動軸を指向するように配設され、上記サブスロットルバルブの吸気下流側に位置する面及び上記サブスロットルバルブ回動軸に直接燃料が衝突するように燃料噴射するものとして、エンジンの回転域によって、上流側の高回転域用インジェクタと下流側の低回転域用インジェクタの燃料噴射を制御することで、燃料の霧化を促進し混合気の均一化を図り、エンジン出力の向上と排気の浄化(HCの低減)を図ることができる。
さらに、上流側インジェクタをエンジンの高回転域用インジェクタとし、下流側インジェクタを低回転域用インジェクタとするので、過渡応答性の向上とエンジン出力の向上とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を採用したエンジンが搭載された自動二輪車の全体構成を示す全体側面図である。
【図2】前記吸気制御装置が組み込まれたエンジンの構成を示す部分断面側面図である。
【図3】前記吸気制御装置におけるスロットルバルブがアイドル状態の時の動作を示す説明図である。
【図4】前記吸気制御装置におけるスロットルバルブが全開の時の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
1 自動二輪車
12 エアクリーナ
12a 空間
30 エンジン
36 燃焼室
37 吸気ポート
47 吸気通路
50 スロットルボディ
51 メインスロットルバルブ
51s、52s 回動軸
52 サブスロットルバルブ
53a 上流側インジェクタ
53b 下流側インジェクタ
100 吸気制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake control device for an engine, and more particularly to an intake control device for a fuel injection engine having a throttle valve.
[0002]
[Prior art]
A conventional fuel injection device of a fuel injection type engine has a plurality of injectors disposed in a fuel intake passage (for example, a throttle body). For example, a fuel injection device injects fuel with a throttle valve almost fully open. One injector is disposed closer to the throttle valve, and a second injector is disposed downstream of the first injector to inject fuel with a small throttle valve opening (see, for example, Patent Document 1). The injector is arranged on the upstream side of the rotation center of the throttle valve so that the fuel injection direction collides with the upstream side of the throttle valve when fully opened, and the downstream side of the air-fuel mixture flow path is perpendicular to the one surface of the throttle valve. (For example, refer to Patent Document 2).
[0003]
The fuel injection device of the above-described example is equipped with two injectors in one throttle body, so that an optimum fuel supply is performed by a plurality of injectors according to the engine speed.
[0004]
As another configuration of the fuel injection device, a flow rate adjustment valve that is driven to open and close by a stepping motor is arranged upstream of the throttle valve to change the intake passage area, and the step motor is supplied to the intake flow rate by an external drive mechanism control means. Is controlled so that the increase speed of the engine becomes slower than the increase speed of the intake flow rate according to the opening speed of the throttle valve (see, for example, Patent Document 3), or an air valve is provided upstream of the throttle valve, The fuel injection direction is aligned with the upstream side of the throttle valve in the fully open position (see, for example, Patent Document 4), and two throttle valves are provided in the intake passage, and the downstream throttle valve In some cases, an injector is disposed at a position closer to the upstream side than (see, for example, Patent Document 5).
[0005]
The fuel injection devices disclosed in Patent Documents 3 to 5 described above are provided with a plurality of throttle valves, flow rate adjusting valves, and air valves in the throttle body, thereby adjusting the intake flow rate to alleviate the delay in fuel response. ing.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-117314 (page 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 7-139453 A (page 3-4, FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-241636 (page 2-7, FIG. 2)
[Patent Document 4]
JP 62-38873 A (page 4-8, FIG. 1)
[Patent Document 5]
Japanese Utility Model Publication No. 3-116743 (page 5-9, FIG. 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the arrangement of the injectors of the fuel injection device as disclosed in
[0008]
In addition, the configuration of the fuel injection device as disclosed in Patent Documents 3 to 5 controls the air that is sucked in, and does not control the injected fuel. It did not improve the condition of the fuel that was made.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and reduces the deviation of the air-fuel mixture concentration and improves the atomization / homogenization of the injected fuel to improve the engine output and the exhaust purification. Thus, it is an object of the present invention to provide an intake control device for a fuel injection type engine that achieves both transient response of the engine and improved output.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a high rotation region injector and a low rotation region injector as fuel injection units for injecting fuel supplied from a fuel pump into an intake passage, and a flow rate adjusting unit for controlling the intake flow rate of the intake passage. In an intake control device for a fuel injection engine having a main throttle valve and a sub-throttle valve in a throttle body,
The sub-throttle valve is disposed on the intake upstream side of the main throttle valve that opens and closes in conjunction with the operation of the throttle grip, and is opened and closed by a motor drive in accordance with the operating state of the engine.
The low rotation region injector is disposed so that the intake port is located on the downstream side of the intake of the rotation axis of the main throttle valve and on the extension of the fuel injection angle range,
The high rotation region injector is substantially perpendicular to the intake passage on the side of the throttle body opposite to the low rotation region injector across the rotation shaft of the sub throttle valve, and is directed to the sub throttle valve rotation shaft. The fuel is injected so that the fuel directly collides with the surface of the sub-throttle valve located on the intake downstream side and the sub-throttle valve rotation shaft .
[0011]
According to this configuration, the upstream side of the injector and the high rotation region injector of the engine, since the downstream side of the injector and the low rotation region injector, be made compatible with improving improving the engine output transient response it can.
According to the injector for the high rotation region on the upstream side , the path to the combustion chamber is long and the mixing time can be made relatively long, so that the injected fuel collides with the throttle valve and is pulverized to improve atomization and make it even more uniform. As a result, combustion efficiency is improved, and engine output and exhaust purification (reduction of HC) can be achieved.
[0012]
According to the low-speed region injector on the downstream side , since the path to the combustion chamber is short and the arrival time of the fuel is short, the transient response is good.
Further, by disposing the upstream high rotation region injector and the downstream low rotation region injector at opposite positions (opposite sides), the deviation of the mixture concentration can be reduced.
[0014]
Further, the high-speed region for the injector, the sub-throttle valve rotating shaft while the opposite side of the substantially orthogonal to the intake passage in the throttle body side across the rotation shaft and the low speed region injector of the sub-throttle valve is arranged to direct, since the fuel injection such that fuel directly impinges on the surface and the sub-throttle valve rotating shaft located on the intake downstream side of the sub-throttle valve, fuel injected sub throttle valve body and the sub By colliding with the throttle valve rotation shaft , fine fuel droplets having a large injection amount (injection time is long) collide with each other, so that the miniaturization is promoted and the atomization of the fuel can be promoted.
[0015]
In particular, when the main throttle valve is rapidly opened to the full opening in the low engine speed range, more ideal air-fuel mixture can be supplied by promoting atomization, and transient response and engine output can be improved.
[0016]
Further, the present invention is such that the throttle body is tilted with respect to the cylinder axial direction of the engine and connected to the cylinder head, an air cleaner is disposed above the throttle body and the cylinder head, and the throttle body and the cylinder head are disposed below the air cleaner. It is preferable that the downstream injector is accommodated in a V-shaped space formed between the upstream injector and the upstream injector at a position facing the downstream injector on the opposite side of the V-shaped space across the throttle body. .
[0017]
According to this configuration, by storing the downstream injector toward the combustion chamber in a narrow space, a space for storing the upstream injector can be created.
Further, by arranging the upstream injector close to the air cleaner, a space is created around the engine wall surface (cylinder head, cylinder block, crankcase) below the air cleaner, and other equipment can be mounted.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 4 show an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an overall configuration of a motorcycle equipped with an engine employing an intake control device for a fuel injection engine according to an embodiment of the present invention. 2 is a partial side view showing the configuration of the engine in which the intake control device is incorporated, FIG. 3 is an explanatory view showing the operation of the intake control device when the throttle valve is in an idle state, and FIG. It is explanatory drawing which shows the operation | movement when the throttle valve is fully opened in the said intake control device.
[0019]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an
In the
[0020]
The
[0021]
The
The electronic control unit is configured to fully open the
[0022]
An
[0023]
Further, the front side of the
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
A
[0027]
An
[0028]
An intake manifold 45 and an
[0029]
The
[0030]
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
[0031]
The
The
[0032]
The upstream injector 53a is disposed at a position facing the
[0033]
Further, the
[0034]
In appearance, as shown in FIG. 2, the
[0035]
Next, the operation of the intake control device for the fuel injection engine according to this embodiment will be described.
First, when the engine is idling or in a low load state, as shown in FIG. 3, the
[0036]
The
[0037]
When the valve opening of the
[0038]
Further, the fuel injected from the
[0039]
Next, when the engine is in a high speed / high load state, for example, when the throttle is fully opened, as shown in FIG. 4, the
[0040]
The upstream injector 53a faces the
Fuel injected from the upstream side injector 53a, the
[0041]
As shown in FIG. 4, the fuel injected from the upstream injector 53a burns in a long path through the upstream injector 53a side separated by the
[0042]
On the other hand, since the
[0043]
The fuel injected from the
[0044]
In this way, by arranging the upstream injector 53a and the
[0045]
With the above-described configuration, according to the
[0046]
Thereby, the combustion of fuel is improved, the engine output is improved, and HC can be reduced.
[0047]
Further, according to the present embodiment, since the upstream injector 53a is disposed orthogonal to the
[0048]
Further, according to the present embodiment, since the upstream injector 53a is disposed opposite to the
[0049]
Further, according to the present embodiment, the
[0050]
Further, according to the present embodiment, since all the injectors can be attached to the
[0051]
The intake control device for a fuel injection engine according to the present invention is not limited to the illustrated example described above, and can be variously modified without departing from the scope of the present invention. In this embodiment, the upstream injector 53a is mainly used in the high speed region, and the
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the intake control device for a fuel injection type engine of the present invention, the deviation of the mixture concentration is reduced and the atomization / homogenization of the injected fuel is improved to improve the engine output and the exhaust gas. It has an excellent effect that it can improve the purification and achieve both the transient response of the engine and the improvement of the output.
[0053]
Specifically, according to the present invention, as a flow rate adjusting means, a sub-throttle valve on the intake upstream side having a rotating shaft orthogonal to the intake passage and opened / closed by a motor drive according to the operating state of the engine, and orthogonal to the intake passage A main throttle valve on the downstream side of the intake air that is provided in parallel with the sub-throttle valve and opens and closes in conjunction with the operation of the throttle grip, and the injector for the low rotation range includes the main throttle intake port on the extension of the fuel injection angle range a intake downstream of the rotation shaft of the valve is disposed so as to be positioned, the high rotation region injector is the rotation axis of the sub-throttle valve sandwiched therebetween to directing the sub-throttle valve pivot shaft as well as the intake passage substantially perpendicular to the opposite side of the throttle body side with the low rotation region injector Is disposed so as, as the fuel injection such that fuel directly impinges on the surface and the sub-throttle valve rotating shaft located on the intake downstream side of the sub-throttle valve, the rotation region of the engine, the upstream high By controlling the fuel injection of the low-range injector and the low-range injector on the downstream side, fuel atomization is promoted and the mixture is made uniform, improving engine output and purifying exhaust (reducing HC) Can be achieved.
Furthermore, since the upstream injector is an injector for a high engine speed range and the downstream injector is an injector for a low engine speed range, both transient response and engine output can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view showing an overall configuration of a motorcycle on which an engine employing an intake control device for a fuel injection type engine according to an embodiment of the present invention is mounted.
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a configuration of an engine in which the intake control device is incorporated.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation when the throttle valve in the intake control device is in an idle state.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation when the throttle valve is fully opened in the intake control device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記サブスロットルバルブは、スロットルグリップの動作に連動して開閉するメインスロットルバルブよりも吸気上流側に配設されると共に、エンジンの運転状況に応じてモータ駆動により開閉され、
上記低回転域用インジェクタは、上記メインスロットルバルブの回動軸よりも吸気下流側であってその燃料噴射角範囲の延長上に吸気ポートが位置するように配設され、
上記高回転域用インジェクタは、上記サブスロットルバルブの回動軸を挟んで上記低回転域用インジェクタと反対側のスロットルボディ側面に吸気通路と略直交すると共に上記サブスロットルバルブ回動軸を指向するように配設され、上記サブスロットルバルブの吸気下流側に位置する面及び上記サブスロットルバルブ回動軸に直接燃料が衝突するように燃料噴射することを特徴とする燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。High-revolution region injectors and low-revolution region injectors as fuel injection means for injecting fuel supplied from the fuel pump into the intake passage, and main throttle valve as flow rate adjusting means for controlling the intake air flow rate in the intake passage And an intake control device for a fuel injection engine having a throttle body with a sub-throttle valve,
The sub-throttle valve is disposed on the intake upstream side of the main throttle valve that opens and closes in conjunction with the operation of the throttle grip, and is opened and closed by a motor drive according to the operating state of the engine.
The low rotation region injector is disposed such that an intake port is positioned on an extension of the fuel injection angle range on the intake downstream side of the rotation axis of the main throttle valve,
The high rotation region injector is substantially perpendicular to the intake passage on the side of the throttle body opposite to the low rotation region injector across the rotation shaft of the sub throttle valve and is directed to the sub throttle valve rotation shaft. An intake control device for a fuel injection type engine, wherein the fuel injection is performed so that the fuel directly collides with a surface located on the intake downstream side of the sub-throttle valve and the rotation shaft of the sub-throttle valve. .
前記スロットルボディおよびシリンダヘッドの上部にエアクリーナを配し、
前記エアクリーナの下方でスロットルボディとシリンダヘッドとの間に形成されるV形状空間に下流側インジェクタを収納し、
上流側インジェクタを、スロットルボディを挟んでV形状空間と反対側で前記下流側インジェクタと対向する位置に配設したことを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。Tilt the throttle body with respect to the cylinder axis direction of the engine and connect it to the cylinder head.
An air cleaner is disposed above the throttle body and cylinder head,
A downstream injector is housed in a V-shaped space formed between the throttle body and the cylinder head below the air cleaner;
2. The intake control device for a fuel injection engine according to claim 1, wherein the upstream injector is disposed at a position opposite to the V-shaped space on the opposite side of the V-shaped space across the throttle body.
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