JP6044619B2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関に設けられた吸気管内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device that injects gaseous fuel into an intake pipe provided in an internal combustion engine.
従来、気体燃料を噴孔に供給する燃料通路を形成する供給本体と、供給本体に対する変位によって噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体とを備える燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置の一種として例えば特許文献1には、供給本体としてのノズルに接して噴射口を形成する噴射穴プレートと、噴射口と連続する二つの孔を形成する装入部材及び噴流分配部材とを備える構成が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel injection device is known that includes a supply main body that forms a fuel passage for supplying gaseous fuel to an injection hole, and a valve body that intermittently inflows the gaseous fuel into the injection hole by displacement relative to the supply main body. As a kind of such fuel injection device, for example,
さて、気体燃料を噴射する燃料噴射装置について、本発明の発明者らは、気体燃料と空気との混合改善について研究を重ねた。その結果、特許文献1に開示のような構成では、噴射口と繋がる二つ孔から噴射される気体燃料の噴流自身に縮流が生じ、この縮流によって混合悪化が引き起こされていることを、本発明の発明者らは見出したのである。
Now, about the fuel injection apparatus which injects gaseous fuel, the inventors of this invention repeated research about the mixing improvement of gaseous fuel and air. As a result, in the configuration as disclosed in
詳しく説明すると、噴孔から噴射される気体燃料の噴流の外縁は、高い流速によって周囲の空気よりも低圧となっている。そのため、周囲の空気が噴流の外縁に巻き込まれるように流入する。すると気体燃料の噴流は、噴孔から離間するに従って収縮するような縮流を伴う流れとなってしまう。こうして、空気との接触面積の減少した気体燃料は、周囲の空気と混ざり難くなってしまうのである。 More specifically, the outer edge of the jet of gaseous fuel injected from the nozzle hole has a lower pressure than the surrounding air due to the high flow velocity. Therefore, it flows in so that surrounding air may be caught in the outer edge of a jet. Then, the gaseous fuel jet becomes a flow with a contracted flow that contracts as the distance from the nozzle hole increases. Thus, the gaseous fuel having a reduced contact area with air becomes difficult to mix with the surrounding air.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、気体燃料と空気との混合悪化を抑制することにより、燃焼に好適な混合気の形成が可能な燃料噴射装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of forming an air-fuel mixture suitable for combustion by suppressing deterioration of mixing of gaseous fuel and air. Is to provide.
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、気体燃料を噴射する噴孔(60a,260a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(60,260,660,1160)と、噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体に対して変位することにより、噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、供給本体と吸気管との接続部分、又は供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と吸気管との接続部分に位置し、噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(70,670,1170)と、を備え、抑制構造は、噴孔の周囲を囲むよう立設され、噴孔から噴射された噴流の内部に空気を導入する空気導入孔(71,1171a)を形成する周壁部(62,1162)、を有し、噴孔形成部材には、複数の噴孔が形成され、空気導入孔における空気の出口側となる開口(71o)は、複数の噴孔のうちで隣接する二つから噴射される噴流の間に向けられる燃料噴射装置とする。
また、開示された他の一つの発明は、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、気体燃料を噴射する噴孔(60a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(360)と、噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体に対して変位することにより、噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、供給本体と吸気管との接続部分、又は供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と吸気管との接続部分に位置し、噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(370)と、を備え、抑制構造(370)は、噴孔の周囲を囲むよう立設され、噴孔から噴射された噴流の内部に空気を導入する空気導入孔(371)を形成する周壁部(362)、を有し、噴孔形成部材には、環状に並ぶ複数の噴孔が形成され、周壁部は、噴孔形成部材において複数の噴孔の外周側から立設され、空気導入孔を内周側に延長させることにより、当該空気導入孔において空気の出口側となる開口(371o)を隣接する二つの噴孔から噴射される噴流の間に位置させるガイド(372)、を形成する燃料噴射装置とする。
また、開示された他の一つの発明は、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、気体燃料を噴射する噴孔(60a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(660)と、噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体に対して変位することにより、噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、供給本体と吸気管との接続部分、又は供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と吸気管との接続部分に位置し、噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(670)と、を備え、抑制構造は、噴孔の周囲を囲むよう立設され、噴孔から噴射された噴流の内部に空気を導入する空気導入孔(671)を形成する周壁部(662)、を有し、周壁部には、当該周壁部における立設方向の端面(662a)まで空気導入孔を拡大させる拡大開口(674)が形成される燃料噴射装置とする。
In order to achieve the above object, one disclosed invention is a fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine, and an injection hole for injecting gaseous fuel (60a, 260 a) at least one formed injection hole forming member (60, 260, and 6 60, 1 16 0), the supply body to form a fuel passage for supplying gaseous fuel to the injection hole (10), the supply body Is provided between the valve body (40) for interrupting the inflow of gaseous fuel into the nozzle hole and the connection between the supply body and the intake pipe, or between the supply body and the intake pipe. It is located at the connecting portion between the extension member (90) for extending the passage and the intake pipe, and the mixing of the gaseous fuel and air caused by the contracted flow accompanying the jet itself is deteriorated in the jet of the gaseous fuel injected from the nozzle hole. suppressing suppressing structure (70, 6 7
Another disclosed invention is a fuel injection device that injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine, and has at least one injection hole (60a) for injecting gaseous fuel. The formed nozzle hole forming member (360), the supply body (10) that forms a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole, and the displacement of the gas fuel to the nozzle hole by displacing with respect to the supply body Connection between the valve body (40) for interrupting the inflow and the connection portion between the supply body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe and extending the fuel passage, and the intake pipe And a suppression structure (370) that suppresses the deterioration of mixing of the gaseous fuel and the air caused by the contracted flow accompanying the jet itself with respect to the jet of the gaseous fuel that is located in the portion and is injected from the nozzle hole. 370) stands up to surround the nozzle hole A peripheral wall portion (362) that forms an air introduction hole (371) for introducing air into the jet flow ejected from the nozzle hole, and the nozzle hole forming member has a plurality of nozzle holes arranged in an annular shape. The peripheral wall portion is erected from the outer peripheral side of the plurality of injection holes in the injection hole forming member, and the air introduction hole is extended to the inner peripheral side, thereby opening the air introduction hole on the air introduction side ( 371o) is a fuel injection device that forms a guide (372) that is positioned between jets injected from two adjacent nozzle holes.
Another disclosed invention is a fuel injection device that injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine, and has at least one injection hole (60a) for injecting gaseous fuel. The formed nozzle hole forming member (660), the supply body (10) that forms a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole, and the displacement of the gas fuel to the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body Connection between the valve body (40) for interrupting the inflow and the connection portion between the supply body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe and extending the fuel passage, and the intake pipe And a suppression structure (670) that suppresses the deterioration of mixing of gaseous fuel and air caused by the contracted flow accompanying the jet itself with respect to the jet of the gaseous fuel that is located in the nozzle and is injected from the nozzle hole. Erected to surround the nozzle hole A peripheral wall portion (662) that forms an air introduction hole (671) for introducing air into the jet jetted from the air, and the peripheral wall portion has air up to an end surface (662a) in the standing direction in the peripheral wall portion. The fuel injection device is formed with an enlarged opening (674) for enlarging the introduction hole.
これらの発明によれば、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化は、供給本体と吸気管との接続部分に位置する抑制構造によって抑制される。故に、噴孔から噴射される気体燃料は、吸気管内を流れる空気と適確に混ざり得る。以上によれば、燃焼に好適な混合気の形成が可能となる。 According to these inventions, mixed deterioration of gaseous fuel and air caused by the contraction flow is suppressed by suppressing structure located in the connection portion between the supply body and the intake pipe. Therefore, the gaseous fuel injected from the injection hole can be mixed properly with the air flowing through the intake pipe. According to the above, it is possible to form an air-fuel mixture suitable for combustion.
加えてこれらの発明では、噴孔から噴射された噴流の外縁が周囲よりも低圧であるため、噴孔周囲に立設させた周壁部の空気導入孔を流通した空気が、噴流に吸い寄せられて、当該噴流の内部に導入され得る。こうして噴流内部に導入された空気は、噴流を広げるように作用するため、空気と噴流との接触面積の減少を妨げる。このように、空気導入孔を形成する周壁部を含む抑制構造は、噴流外縁の圧力低下を利用して、空気を噴流内部に導入することが可能となる。故に上述の抑制構造は、簡素な構成でありながら、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化の抑制効果を確実に発揮し得る。 Added is come these inventions, since the outer edge of the jet which is injected from the injection hole is lower pressure than the ambient, air which has flowed through the air introduction hole of the peripheral wall portion which is erected around the injection hole, sucked into the jet And can be introduced into the jet. The air thus introduced into the jet acts so as to widen the jet, thus preventing a reduction in the contact area between the air and the jet. As described above, the suppression structure including the peripheral wall portion forming the air introduction hole can introduce air into the jet flow by using the pressure drop of the jet outer edge. Therefore, although the above-mentioned suppression structure is a simple structure, the suppression effect of the mixing deterioration of the gaseous fuel and air which arises by a contracted flow can be exhibited reliably.
また、開示された他の一つの発明は、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、気体燃料を噴射する噴孔(460a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(460,560,760)と、噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体に対して変位することにより、噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、供給本体と吸気管との接続部分、又は供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と吸気管との接続部分に位置し、噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(470,570,770)と、を備え、抑制構造は、中心角が180°以上となるよう環状に延伸する噴孔(460a)と、噴孔の外周側を囲むよう立設される周壁部(460,562,762)と、を含むことを特徴としている。 Another disclosed invention is a fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine, and has at least one injection hole (460a) for injecting gaseous fuel. Two nozzle hole forming members (460, 560, 760), a supply body (10) that forms a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle holes, and displacement with respect to the supply body, into the nozzle holes A valve body (40) for intermittently inflow of gaseous fuel and a connecting portion between the supply body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake air Suppressing structure (470, 570, 770) that suppresses deterioration of mixing of gaseous fuel and air caused by the contraction accompanying the jet itself with respect to the jet of gaseous fuel injected from the nozzle hole, located at the connection portion with the pipe and, equipped with suppression structure is A nozzle hole (460a) in which the central angle is extended in a ring so as to be 180 ° or more, a peripheral wall portion which is erected so as to surround the outer peripheral side of the injection hole and (460,562,762), a feature in that it comprises doing.
この発明のように、中心角が180°以上となるよう環状に延伸する噴孔から噴射される噴流は、周方向の一部が途切れた筒状となる。この筒状の噴流は、噴孔の外周側に位置する周壁部に引き寄せられることにより、噴流自身の形状を維持する。さらに、噴流の内周側には、当該噴流の途切れた部分から周囲の空気が導入される。そのため噴流は、内周側に導入された空気によって外周側に押し広げられ、空気との接触面積を確保されるようになる。よって、環状の噴孔と周壁部とが組み合わされた抑制構造でも、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制できる。 Like this invention, the jet flow injected from the nozzle hole extended cyclically | annularly so that a center angle may be 180 degrees or more becomes a cylinder shape with which the circumferential direction part interrupted. The cylindrical jet flow is attracted to the peripheral wall portion located on the outer peripheral side of the nozzle hole, thereby maintaining the shape of the jet flow itself. Furthermore, ambient air is introduced into the inner peripheral side of the jet from a portion where the jet is interrupted. For this reason, the jet is spread to the outer peripheral side by the air introduced to the inner peripheral side, and a contact area with the air is ensured. Therefore, even with the suppression structure in which the annular injection hole and the peripheral wall portion are combined, it is possible to suppress the deterioration of mixing of the gaseous fuel and air caused by the contracted flow.
また、開示された他の一つの発明は、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、気体燃料を噴射する噴孔(60a,1260a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(860,960,1060,1160,1360)と、噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体に対して変位することにより、噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、供給本体と吸気管との接続部分、又は供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と吸気管との接続部分に位置し、噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(870,970,1070,1170,1370)と、を備え、噴孔形成部材には、環状に並ぶ複数の噴孔(60a)が形成され、抑制構造は、噴孔形成部材において複数の噴孔の内周側から立設され、各噴孔から噴射される噴流を誘導する内周誘導壁部(875,975,1075,1375)、を有することを特徴としている。 Another disclosed invention is a fuel injection device that injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine, and has injection holes (60a, 1260a) for injecting gaseous fuel. At least one nozzle hole forming member (860, 960, 1060, 1160, 1360), a supply body (10) that forms a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle holes, and a displacement relative to the supply body Thus, the valve body (40) for intermittently injecting the gaseous fuel into the nozzle hole and the connection portion between the supply main body and the intake pipe or the extension provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage Suppressing structure that suppresses the deterioration of mixing of gaseous fuel and air caused by the contracted flow accompanying the jet itself with respect to the jet of the gaseous fuel that is located at the connection portion between the member (90) and the intake pipe. 870,970 And 1070,1170,1370) comprises, on the nozzle hole forming member, is formed a plurality of injection holes arranged in annular (60a) is suppressed structure is the inner circumference of the plurality of injection holes in the injection hole forming member It is characterized by having an inner peripheral guide wall portion (875, 975, 1075, 1375) which is erected from the side and guides a jet flow injected from each nozzle hole.
この発明のように、環状に並ぶ複数の噴孔の内周側に立設させた内周誘導壁部は、噴流と接触する又は噴流を引き寄せることにより、噴流の向きを誘導できる。こうした内周誘導壁部の誘導作用によって噴流を分散させて、縮流を抑えることにより、噴流と空気との接触面積の低減が防がれ得る。故に、各噴孔の内周側に位置する誘導壁部を用いた抑制構造でも、気体燃料と空気との混合悪化は抑制可能となる。 As in the present invention, the inner peripheral guide wall portion erected on the inner peripheral side of the plurality of annularly arranged nozzle holes can guide the direction of the jet flow by coming into contact with or attracting the jet flow. By suppressing the contraction flow by dispersing the jet flow by the guide action of the inner peripheral guide wall portion, the contact area between the jet flow and the air can be prevented from being reduced. Therefore, even with the suppression structure using the guide wall portion located on the inner peripheral side of each nozzle hole, it is possible to suppress the deterioration of mixing of gaseous fuel and air.
また、開示された他の一つの発明は、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、気体燃料を噴射する噴孔が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(1260,1360)と、噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体に対して変位することにより、噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、供給本体と吸気管との接続部分、又は供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と吸気管との接続部分に位置し、噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(1270,1370)と、を備え、抑制構造は、噴孔形成部材内にて噴孔としての第一噴孔(1260a)から外周側に延伸し、当該噴孔形成部材の側面(1264)に開口する第二噴孔(1277)、を含むことを特徴としている。 Further, another disclosed invention is a fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine, wherein at least one injection hole for injecting gaseous fuel is formed. The injection hole forming member (1260, 1360), the supply main body (10) that forms a fuel passage for supplying gaseous fuel to the injection hole, and the displacement of the supply fuel to the supply main body allows the gaseous fuel to flow into the injection hole. Between the supply body and the intake pipe, or the connection part between the extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe and extending the fuel passage and the intake pipe And a suppression structure (1270, 1370) that suppresses the deterioration of the mixing of the gaseous fuel and the air caused by the contracted flow associated with the jet itself. Concrete, at the nozzle hole forming member within Extending from the first nozzle hole of the hole (1260a) on the outer peripheral side, the second injection hole (1277) that opens to the side surface (1264) of the injection hole forming member, and comprising a.
この発明では、第一噴孔から分岐した第二噴孔が噴孔形成部材の側面に開口しているため、第一噴孔だけでなく第二噴孔からも噴流が射出される。このように、形成される噴流の数を増加させることによれば、個々の噴流が縮流を伴っていたとしても、気体燃料と空気との接触面積は稼がれ得る。このように、噴孔を分岐させる構成を用いた抑制構造でも、気体燃料と空気との混合悪化は抑制される。 In this invention, since the 2nd nozzle hole branched from the 1st nozzle hole is opened in the side surface of the nozzle hole formation member, a jet stream is inject | emitted not only from a 1st nozzle hole but from a 2nd nozzle hole. As described above, by increasing the number of jets to be formed, the contact area between the gaseous fuel and the air can be earned even if the individual jets are accompanied by contraction. As described above, even in the suppression structure using the configuration in which the nozzle hole is branched, the deterioration of the mixing of the gaseous fuel and the air is suppressed.
さらに開示された他の一つの発明は、内燃機関の制御部(120)から制御信号が入力され、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、吸気管に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と、供給本体に対して変位することにより、燃料通路における気体燃料の流通を断続させ、制御信号によって変位を制御される弁体(40)と、延長部材と吸気管との接続部分に位置し、吸気管内に気体燃料を分散させる噴孔が少なくとも一つ形成される噴孔形成部材(1460,1560,1660)と、を備え、内燃機関が過渡運転状態にある場合、吸気管内への気体燃料の噴射は、内燃機関の吸気弁(6)の開弁前に完了される燃料噴射装置とする。
また、開示された他の一つの発明は、内燃機関の制御部(120)から制御信号が入力され、内燃機関に設けられた吸気管(2)内に気体燃料を噴射する燃料噴射装置であって、吸気管に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、供給本体から吸気管までの間に設けられて燃料通路を延長させる延長部材(90)と、供給本体に対して変位することにより、燃料通路における気体燃料の流通を断続させ、制御信号によって変位を制御される弁体(40)と、延長部材と吸気管との接続部分に位置し、吸気管内に気体燃料を分散させる噴孔が少なくとも一つ形成される噴孔形成部材(1460,1560,1660)と、を備え、内燃機関が定常運転状態にある場合、吸気管内への気体燃料の噴射は、内燃機関の吸気弁(6)の開弁後、且つ、吸気行程の下死点前に完了される燃料噴射装置とする。
Furthermore, another disclosed invention is a fuel injection device that receives a control signal from a control unit (120) of an internal combustion engine and injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in the internal combustion engine. A supply body (10) for forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the intake pipe, an extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe for extending the fuel passage, and the supply body by displacement is interrupted the flow of gaseous fuel in the fuel passage, and Rubentai a controlled displacement by a control signal (40), located in the connecting portion between the extension member and the intake pipe, a gaseous fuel into the intake pipe An injection hole forming member (1460, 1560, 1660) in which at least one injection hole to be dispersed is formed, and when the internal combustion engine is in a transient operation state, the injection of gaseous fuel into the intake pipe Intake valve (6 A fuel injection device of Ru is completed before opening.
Another disclosed invention is a fuel injection device that receives a control signal from a control unit (120) of an internal combustion engine and injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in the internal combustion engine. A supply body (10) for forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the intake pipe, an extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe for extending the fuel passage, and the supply body Is located at the connecting portion between the valve body (40) whose displacement is controlled by the control signal and the extension member and the intake pipe, and the gaseous fuel is placed in the intake pipe. An injection hole forming member (1460, 1560, 1660) in which at least one injection hole for dispersing the gas is formed, and when the internal combustion engine is in a steady operation state, the injection of gaseous fuel into the intake pipe Intake valve (6 After the opening, and, the fuel injection device is completed before bottom dead center of the intake stroke.
これらの発明のように、供給本体と吸気管との間に延長部材を設けた形態では、吸気管内の空気の流れが弱いタイミングにおいて、吸気管内に気体燃料を供給する必要が生じ得る。このような場合でも、延長部材と吸気管との接続部分に噴孔形成部材を位置させる構成であれば、噴孔を通過した気体燃料は、吸気管内に分散されることで、流れの弱い空気とでも適確に混ざり得る。その結果、燃焼に好適な混合気の形成が可能となる。 As in these inventions, in the embodiment provided with an extension member between the supply body and the intake pipe, the weak timing the flow of air in the intake pipe it may become necessary to supply the gaseous fuel into an intake pipe. Even in such a case, if the injection hole forming member is positioned at the connection portion between the extension member and the intake pipe, the gaseous fuel that has passed through the injection hole is dispersed in the intake pipe, so But it can be mixed properly. As a result, it is possible to form an air-fuel mixture suitable for combustion.
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。 Note that the reference numbers in the parentheses are merely examples of correspondences with specific configurations in the embodiments to be described later in order to facilitate understanding of the present invention, and limit the scope of the present invention. It is not a thing.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. Moreover, not only the combination of the configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configuration of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly described, as long as there is no problem in the combination. And the combination where the structure described in several embodiment and the modification is not specified shall also be disclosed by the following description.
(第一実施形態)
図1に示す燃料噴射装置100は、車両に搭載され、内燃機関の燃焼に用いられる気体燃料(ガス燃料)を噴射する。気体燃料の具体例としては、CNG(Compressed Natural Gas)、LNG(Liquefied Natural Gas)、水素等が挙げられる。車両に搭載された燃料タンク(図示しない)には、気体燃料が圧縮された状態で貯蔵されている。燃料タンク内の気体燃料は、燃料レギュレータに設けられた圧力調整弁により圧力調整された後、燃料噴射装置100に供給される。
(First embodiment)
A
燃料噴射装置100は、内燃機関の吸気管2に取り付けられている。吸気管2は、一つの燃焼室に形成された複数の吸気ポートへ分岐する形状の吸気通路2aを形成している。燃料噴射装置100は、吸気管2のうち分岐部分の上流側に取り付けられている。燃料噴射装置100から吸気通路2aに噴射された気体燃料は、吸入空気と混合しつつ吸気通路2aに沿って分岐した後に、各吸気ポートから燃焼室(図4参照)に流入する。
The
燃料噴射装置100は、弁ボデー10、弁体40、及び噴孔ボデー60等によって構成されている。
The
弁ボデー10は、噴孔ボデー60に形成された噴孔60aに気体燃料を供給するための燃料通路15を形成している。弁ボデー10は、樹脂製ハウジング11、金属製ハウジング12、コアハウジング20、駆動部24、固定コア30、調整部材31、及び弾性部材32を備えている。
The
樹脂製ハウジング11及び金属製ハウジング12は共に筒状に形成されている。各ハウジング11,12の筒状内部には、コアハウジング20、固定コア30、駆動部24、及び弁体40等が収容されている。金属製ハウジング12において、吸気管2に接続される先端部分には、Oリング3が取り付けられている。Oリング3は、金属製ハウジング12と吸気管2との間をシールすることによって気密性を確保している。
Both the
コアハウジング20は、それぞれ円筒状に形成された上側磁性体21、非磁性体22、及び下側磁性体23を有している。磁性材によって形成された上側磁性体21及び下側磁性体23は、非磁性材によって形成された非磁性体22の軸方向の両側に配置されている。非磁性体22は、各磁性体21,23の間において、磁束の短絡を防止している。上側磁性体21、非磁性体22、及び下側磁性体23は、この順で軸方向に並べられており、互いに結合されることによって円筒状のコアハウジング20を形成している。コアハウジング20の内周側に燃料通路15が形成されている。
The
駆動部24は、コイル25、樹脂ボビン26、及び磁性ヨーク27を有している。コイル25は、樹脂ボビン26に金属線材を巻回すことにより形成されている。コイル25は、上側磁性体21及び非磁性体22の外周側に位置している。コイル25は、外部の制御回路と電気接続されており、当該制御回路によって通電制御される。コイル25の外周側には、磁性材によって形成された磁性ヨーク27が配置されている。
The
固定コア30は、磁性材によって円筒状に形成されている。固定コア30は、上側磁性体21及び非磁性体22の内周面に固定され、これらの同軸上に位置している。固定コア30には、その径方向中央部を軸方向に貫通する貫通孔30aが設けられている。貫通孔30aの内周面には、円筒状に形成された調整部材31が係止されている。
The fixed
弾性部材32は、金属製の圧縮コイルスプリングである。弾性部材32は、スプリング収容室41に収容されている。スプリング収容室41は、固定コア30の貫通孔30a及び弁体40に設けられた貫通孔42(後述する)によって形成された空間である。弾性部材32は、調整部材31及び弁体40によって軸方向の圧縮されることにより、弾性変形する。弾性部材32が弾性変形によって発生する復原力は、弁体40を固定コア30から離間させる方向への付勢力となる。弾性部材32のセット荷重は、貫通孔30aへの調整部材31の圧入量によって調整されている。
The
弁体40は、弁ボデー10に対して変位することにより、噴孔60aへの気体燃料の流入を断続させる。弁体40は、可動コア44及びシール材50を備えている。
The
可動コア44は、磁性材によって円筒状に形成されている。可動コア44は、コアハウジング20の内周側に同軸上に配置されて燃料上流側の固定コア30と軸方向に対向している。可動コア44は、下側磁性体23の内周面によって案内されることで、軸方向に往復移動可能である。可動コア44には、貫通孔42及び連通孔43が形成されている。貫通孔42は、可動コア44の径方向中央部を軸方向に貫通し、固定コア30の貫通孔30aと共にスプリング収容室41を形成している。連通孔43は、可動コア44の円筒状の壁部を径方向に貫通し、当該壁部の内外を連通させている。連通孔43の外周側には、径方向において互いに間隔を開けて対向する可動コア44の外周面及び下側磁性体23の内周面により、燃料溜り室23aが区画されている。
The
シール材50は、弾性変形可能な例えばフッ素ゴム等によって円環状に形成されている。シール材50の径方向の中央には、円形状の貫通穴51が開口している。シール材50は、可動コア44の両端面のうちで固定コア30の反対側に位置する端面に、貫通孔42の開口と貫通穴51とが重なるように、取り付けられている。シール材50は、固定コア30から離間する方向への可動コア44の変位により、噴孔ボデー60と対向したシール面52を、噴孔60aの周囲に押し付ける。
The sealing
噴孔ボデー60は、一つの金属母材に対しプレス加工を行うことにより、有底の円筒状に形成されている。噴孔ボデー60は、下側磁性体23の軸方向の両端部のうち、非磁性体22とは反対側の端部に取り付けられている。図1及び図2に示すように、噴孔ボデー60には、円板状の底壁部61と、当該底壁部61の外縁から円筒状に立設された周壁部62とが形成されている。
The
底壁部61には、当該底壁部61を厚さ方向に貫通し、気体燃料を吸気管2内部に噴射する複数の噴孔60aが形成されている。図1及び図3に示すように、各噴孔60aは、弁体40の移動方向に沿って規定された中心軸線C(図2も参照)の周りに延びる円弧状のスリットである。各噴孔60aは、径方向の位置を揃えられており、且つ、周方向に等間隔で配置されている。外部に露出する底壁部61の外表面61bは、中心軸線Cに対して垂直に広がる平坦な形状である。外表面61bには、噴孔60aの流出口60oが開口している。一方で、図1及び図2に示すように、弁体40と対向する底壁部61の内表面61aは、シール材50に向けて突出するリップ部63を形成している。リップ部63は、噴孔60aの内周側及び外周側をそれぞれ囲むように延設されている。噴孔60aの流入口60iは、リップ部63に囲まれた領域に開口している。リップ部63は、シール面52との接触領域の面圧を高めることにより、弁体40及び噴孔ボデー60間のシール性を向上させている。周壁部62は、各噴孔60aの径方向外側に位置している。周壁部62と各噴孔60aとの間には、間隔が設けられている。
The
以上の燃料噴射装置100では、制御装置による通電制御によってコイル25への電力供給が開始されると、図1に示す上側磁性体21、固定コア30、可動コア44、下側磁性体23、金属製ハウジング12、及び磁性ヨーク27を巡る磁束が形成される。こうした磁気回路の形成により、固定コア30と可動コア44との間に、磁気吸引力が発生する。弁体40は、発生した磁気吸引力により固定コア30へ向けて移動した後、固定コア30との接触によって移動を停止する。こうしてリップ部63とシール面52との間に隙間が形成されることで、噴孔60aへの気体燃料の流入が可能となる。
In the
以上説明した弁体40の開弁状態にあっては、燃料タンクから燃料噴射装置100に供給される燃料は、燃料通路15内において、上側磁性体21及び調整部材31の各内部、並びに固定コア30及び可動コア44の各貫通孔30a,42を順に流通する。貫通孔42に到達した気体燃料の一部は、連通孔43から燃料溜り室23aに流通した後、リップ部63及びシール面52間の隙間を通じて外周側から流入口60iに流入する。また、貫通孔42に到達した気体燃料の他の一部は、貫通穴51を通過した後、リップ部63及びシール面52間の隙間を通じて内周側から流入口60iに流入する。こうして流入口60iに流入した気体燃料は、流出口60oから周壁部62の内部空間へ噴射され、吸気通路2aを流れる吸入空気と混ざり合いつつ、燃焼室に流入する。
In the opened state of the
そして、コイル25への電力供給を停止する通電制御によれば、磁気吸引力が消失する。これにより弁体40は、弾性部材32の付勢力によって噴孔ボデー60へ向けて移動した後、噴孔ボデー60との接触によって移動を停止する。こうしてリップ部63とシール面52とが密着することにより、流入口60iは閉じられる。その結果、噴孔60aへの気体燃料の流入が遮断されて、弁体40は閉弁状態となる。
Then, according to the energization control for stopping the power supply to the coil 25, the magnetic attractive force disappears. As a result, the
次に、燃料噴射装置100に設けられる抑制構造70を詳細に説明する。
Next, the
抑制構造70は、弁ボデー10と吸気管2との接続部分、即ち吸気通路2aに露出した噴孔60aの燃料下流側に位置している。抑制構造70は、噴孔60aから噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる混合悪化を抑制する。具体的に第一実施形態による抑制構造70には、図2及び図3に示すように、噴孔ボデー60に形成された周壁部62が含まれている。周壁部62には、複数(二つ)の空気導入孔71が形成されている。
The restraining
空気導入孔71は、周壁部62を貫通する円筒孔である。二つの空気導入孔71は、中心軸線Cを挟んで対向している。空気導入孔71の延伸方向を規定している導入孔軸線Ciは、中心軸線Cに沿って噴孔60aから離間する従い、内周側に傾斜した姿勢に規定されている。空気導入孔71は、周方向において、複数のうちで隣接する二つの噴孔60aの間に位置している。こうした各空気導入孔71の配置により、空気導入孔71において空気の出口側となる内周側の出口開口71oは、隣接する二つの噴孔60aから噴射される噴流の間に向いている。
The
以上の構成では、各噴孔60aから噴射される気体燃料の噴流は、周方向に部分的に途切れた筒状となる。この気体燃料の噴流において、外縁は、高い流速によって周囲の空気よりも低圧となっている。そのため、周囲の空気を巻き込もうとする噴流外縁の作用により、空気導入孔71を通じて、周壁部62の外周側の空気が、周壁部62の内周側の空間へと吸引される。こうした導入空気は、噴流と衝突することなく、噴流の途切れた領域から当該噴流の内部空間に導入され、この噴流を外周側に向けて広げようとする(図3の矢印参照)。その結果、気体燃料の噴流が噴孔60aから離間するに従って収縮するような縮流を伴っていても、導入空気によって押し広げられた噴流は、吸気通路2a(図1参照)にて分散することが可能となる。
With the above configuration, the jet of gaseous fuel injected from each
ここまで説明した第一実施形態では、抑制構造70によって気体燃料と空気との接触面積の減少が防がれるため、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化は、抑制される。以上によれば、噴孔60aから噴射される気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混ざり得る。故に、燃焼に好適となる均質な混合気の形成が可能となる。
In the first embodiment described so far, the
その具体的な実験結果を、図4に示す。図4には、エンジン回転速度 1600r/min、軸トルク 55Nmの運転条件下において、吸気側と排気側とを分断する横断面における燃焼室内の混合気濃度が示されている。抑制構造70が設けられない場合、燃焼室の各所において、混合気濃度は、大きく異なる。一方で、抑制構造70が設けられた場合では、混合悪化を抑制する効果によって混合気濃度のばらつきが低減されている。その結果、内燃機関の熱効率は、32.5%から34%まで向上することとなった。
The specific experimental results are shown in FIG. FIG. 4 shows the air-fuel mixture concentration in the combustion chamber in a cross section that divides the intake side and the exhaust side under operating conditions of an engine speed of 1600 r / min and a shaft torque of 55 Nm. In the case where the
加えて第一実施形態のように、噴孔60a周囲の周壁部62に空気導入孔71を形成する抑制構造70の採用によれば、噴流外縁の圧力低下を利用して、空気を噴流内部に導入することが可能となる。このように、上述した抑制構造70の構成は、簡素な構成でありながら、混合悪化を抑制する効果を確実に発揮できる。
In addition, according to the adoption of the
また第一実施形態のように、隣接する二つの噴孔60aから噴射される噴流の間に空気導入孔71の出口開口71oが向けられていれば、空気導入孔71から導入される空気は、噴流に衝突することなく、噴流の内周側に入り込むことができる。故に、噴流の勢いを削ぐことなく、導入空気によって噴流を押し広げる作用が獲得可能となる。その結果、噴流の分散がいっそう促進されるため、空気と噴流との混合悪化は、さらに抑制される。
Further, as in the first embodiment, if the outlet opening 71o of the
さらに第一実施形態では、円筒状の周壁部62と円弧状のスリットである各噴孔60aとの組み合わせにより、噴孔60aから噴射される噴流は、周壁部62の内周面に沿ったものとなる。そのため噴流は、コアアンダ効果によって周壁部62に引き寄せられ、外周側に広がろうとする。以上のように、周壁部62が噴流を引き寄せる作用と、導入空気が噴流を押し広げる作用とが合わせて発揮されることにより、噴流の分散は、さらに促進される。そして、上述の効果は、径方向における噴孔60aの形成位置が底壁部61の中心よりも周壁部62に近接している構成により、いっそう向上する。
Furthermore, in 1st embodiment, the jet flow injected from the
また加えて第一実施形態のように、導入孔軸線Ciが燃料下流側に傾斜していれば、空気導入孔71を流通した空気の流れは、噴流と対向するような移動方向とはならない。故に、導入空気は、噴流に円滑に吸い込まれて、この噴流を押し広げる作用を発揮することができる。したがって、噴流の分散は、いっそう促進されるようになる。
In addition, as in the first embodiment, if the introduction hole axis Ci is inclined toward the fuel downstream side, the flow of air flowing through the
尚、第一実施形態において、噴孔ボデー60が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当し、弁ボデー10が特許請求の範囲に記載の「供給本体」に相当する。
In the first embodiment, the
(第二実施形態)
図5及び図6に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による燃料噴射装置200の噴孔ボデー260には、第一実施形態におけるスリット状の噴孔60a(図3参照)に替えて、円筒孔状の噴孔260aが複数形成されている。噴孔260aは、中心軸線Cを中心とした仮想の基準円RC上に等間隔で並んでいる。加えて、抑制構造70に含まれる周壁部62の二つの空気導入孔71は、周方向において、隣接する二つの噴孔260aの間に位置している。これにより、空気導入孔71の出口開口71oは、隣接する二つの噴孔260aから噴射される噴流の間に向けられている。
(Second embodiment)
The second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6 is a modification of the first embodiment. In the
以上の構成において、円筒孔状の各噴孔260aから噴射される噴流であっても、その外縁は、周囲の空気よりも低圧となる。そのため、周壁部62の外周側の空気は、周囲の空気を巻き込もうとする噴流外縁の作用により、空気導入孔71を通じて周壁部62の内周側の空間へと吸引される(図6の矢印参照)。こうして、空気導入孔71を通じて導入された空気は、二つの噴流の間を通過して、各噴流によって囲まれた空間に導入され、各噴流を外周側に向けて広げようとする。故に噴流は、吸気通路2a(図1参照)において分散し易くなる。
In the above configuration, even if the jet is jetted from each
ここまで説明した第二実施形態でも、抑制構造70による分散作用が発揮されることで、気体燃料と空気との接触面積の減少は防がれ得る。故に、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第二実施形態では、噴孔ボデー260が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
Even in the second embodiment described so far, the reduction of the contact area between the gaseous fuel and the air can be prevented by exhibiting the dispersing action by the
(第三実施形態)
図7及び図8に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態による燃料噴射装置300の噴孔ボデー360において、周壁部362には、四つの空気導入孔371と四つのガイド372が形成されている。各空気導入孔371は、中心軸線Cまわりに90°間隔で配置されている。各空気導入孔371は、径方向において四つの噴孔60aと重ならないよう、これら噴孔60aに対して周方向にずれて位置している。各ガイド372は、各空気導入孔371の内周側に位置し、導入孔軸線Ciに沿って周壁部362の内周面から円筒状に突出している。ガイド372は、空気導入孔371を内周側に延長させることにより、空気導入孔371の出口開口371oを隣接する二つの噴孔60aから噴射される噴流の間に位置させている。各噴孔60aの外周面60bを結ぶ仮想の円筒面をCyとすると、各出口開口371oは、径方向において仮想円筒面Cyの内周側に位置している。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 and 8 is another modification of the first embodiment. In the
以上の構成のように、ガイド372によって空気導入孔371が延長されていても、周壁部362の外周側の空気は、噴流外縁部分に生じる低圧によって周壁部362の内周側へ吸引される。そして、仮想円筒面Cyよりも内周側に出口開口371oを位置させる構成であれば、空気導入孔371を流通した空気は、円筒状の噴流の内周側に確実に導入される(図8の矢印参照)。そして導入空気は、円筒状の噴流を外周側に向けて広げる作用を発揮し、噴流を分散容易にすることができる。
Even if the
ここまで説明した第三実施形態では、空気導入孔371に加えてガイド372を形成する周壁部362が抑制構造370に含まれている。こうした構成であっても、第一実施形態と同様の効果を奏し、気体燃料と空気との接触面積の減少は、防がれ得る。故に、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。
In the third embodiment described so far, the
加えて第三実施形態のように、隣接する二つの噴流の間に出口開口371oを位置させれば、導入空気は、各噴流の内周側に確実に入り込み得る。そのため各噴流は、導入された空気によって外周側に押し広げられることとなり、周囲の空気との接触面積を確実に確保されるようになる。よって、気体燃料と空気との混合悪化は、いっそう抑制可能となる。 In addition, if the outlet opening 371o is positioned between two adjacent jets as in the third embodiment, the introduced air can surely enter the inner peripheral side of each jet. Therefore, each jet is spread to the outer peripheral side by the introduced air, and a contact area with the surrounding air is surely ensured. Therefore, the mixing deterioration of gaseous fuel and air can be further suppressed.
また第三実施形態のように、各ガイド372と各噴孔60aが周方向において互いにずらされているため、各噴孔60aから噴射される噴流は、内周側に突出しているガイド372を避けつつ、分散することができる。以上によれば、気体燃料と空気との混合は、いっそう促進されるようになる。尚、第三実施形態では、噴孔ボデー360が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
Further, as in the third embodiment, since each
(第四実施形態)
図9及び図10に示す本発明の第四実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第四実施形態による燃料噴射装置400では、噴孔460aが周壁部462と共に抑制構造470に含まれている。噴孔460aは、噴孔ボデー460に形成された円弧状のスリットであって、中心軸線Cまわりの中心角が180°以上となるよう環状に延伸している。第四実施形態において噴孔460aの中心角は、例えば270°程度に規定されている。こうした噴孔460aの形状により、流入口460i及び流出口460oは共に、馬蹄形の開口形状となっている。周壁部462は、C字状の環状長穴である噴孔460aの外周側を囲むよう、底壁部461の外縁から立設されている。周壁部462は、第一実施形態の周壁部62(図2参照)と実質同一である。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 9 and 10 is still another modification of the first embodiment. In the
以上の構成において、C字状に延伸する流出口460oから噴射される気体燃料の噴流は、周方向の一部が途切れた円筒状となる。そのため、周囲の空気を巻き込もうとする噴流外縁の作用により、噴流の両縁間に形成される当該噴流の途切れた領域を通じて、噴孔ボデー460近傍の空気が、噴流の内周側の空間に吸引される(図10の矢印参照)。こうして、噴流の内周側に導入された空気によって外周側に向けて押し広げられる噴流は、分散容易となる。
In the above configuration, the gaseous fuel jet injected from the outlet 460o extending in a C shape has a cylindrical shape with a part in the circumferential direction interrupted. Therefore, the air in the vicinity of the
ここまで説明した第四実施形態のように、馬蹄形の噴孔460aが抑制構造470としての機能を発揮する構成であっても、第一実施形態と同様の効果を奏し、気体燃料と空気との接触面積の減少は、防がれ得る。故に、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。
Even in the configuration in which the horseshoe-shaped
加えて第四実施形態では、噴孔460aから噴射された筒状の噴流は、コアアンダ効果によって周壁部462に引き寄せられる。そのため、概ね円筒状である噴流自身の形状は、維持され易くなる。このように、周壁部462の作用によって噴流の形状維持がなされることにより、噴流内周側への空気の導入が確実に行われ得る。その結果、内周側に導入された空気によって噴流を外周側に押し広げる作用が確実に発揮され、気体燃料と空気との接触面積のいっそうの確保が可能となる。このように、環状に延びる噴孔460aと円筒状の周壁部462とが組み合わされた抑制構造470は、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化をさらに抑制できる。尚、第四実施形態では、噴孔ボデー460が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In addition, in the fourth embodiment, the cylindrical jet injected from the
(第五実施形態)
図11及び図12に示す本発明の第五実施形態は、第四実施形態の変形例である。第五実施形態による燃料噴射装置500において、噴孔ボデー560の周壁部562には、一組の空気導入孔571及びガイド572が形成されている。空気導入孔571及びガイド572は、第三実施形態における空気導入孔371及びガイド372(図7参照)と実質同一の構成である。空気導入孔571及びガイド572は、周方向において、噴孔460aの延伸方向における一方の端部から他方の端部までの区間に配置している。空気導入孔571は、ガイド572によって中心軸線Cに向けて延長されることにより、その出口開口571oを、噴孔460aから噴射される噴流の両縁間に位置させる。出口開口571oは、径方向において、噴孔460aの外周面460bの位置に規定される仮想円筒面Cyよりも内周側に位置している。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment of the present invention shown in FIGS. 11 and 12 is a modification of the fourth embodiment. In the
以上の構成では、周囲の空気を巻き込もうとする噴流外縁の作用により、周壁部562の外周側の空気は、空気導入孔571を通じて周壁部562の内周側へと吸引される。そして、上述した出口開口571oの配置によれば、噴流の両縁間に形成される当該噴流の途切れた領域を通じて、空気導入孔571を流通した空気が噴流の内周側に導入される(図12の矢印参照)。この導入空気は、円筒状の噴流を外周側に向けて広げる作用を発揮し、噴流を分散容易にする。
In the above configuration, the air on the outer peripheral side of the
ここまで説明した第五実施形態のように、馬蹄形の噴孔460aに空気導入孔571を組み合わせることにより抑制構造570が構成されていても、第四実施形態と同様に、気体燃料と空気との接触面積の減少は、防がれ得る。故に、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第五実施形態では、噴孔ボデー560が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
Even if the
(第六実施形態)
図13及び図14に示す本発明の第六実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第六実施形態による燃料噴射装置600の噴孔ボデー660では、四つの切り欠き673が周壁部662形成されている。切り欠き673は、周壁部662の立設方向先端の端面662aから、中心軸線Cに沿って底壁部661に向けて窪む凹部である。切り欠き673は、中心軸線Cまわりに90°間隔で配置されている。切り欠き673は、周方向において四つの噴孔60aに対しずれて位置している。切り欠き673は、空気導入孔671と、空気導入孔671を端面662aまで拡大させる拡大開口674とを一体的に形成している。
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment of the present invention shown in FIGS. 13 and 14 is still another modification of the first embodiment. In the
ここまで説明した第六実施形態では、切り欠き673によって形成された空気導入孔671が、抑制構造670としての機能を発揮する。こうした抑制構造670であっても、噴流の内部に空気を導入することが可能であるため、導入空気による噴流を押し広げる作用が発揮され、気体燃料と空気との接触面積の減少は、防がれ得る。その結果、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。
In the sixth embodiment described so far, the
加えて第六実施形態のように、拡大開口674によって空気導入孔671が周壁部662の端面662aまで拡大されることによれば、噴流の内部にさらに多くの空気を導入することが可能となる。こうして、多量の空気によって押し広げられた噴流は、分散することによって、さらに空気と混合容易となる。尚、第六実施形態では、噴孔ボデー660が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In addition, when the
(第七実施形態)
図15及び図16に示す本発明の第七実施形態は、第五実施形態の変形例である。第七実施形態による燃料噴射装置700の噴孔ボデー760において、周壁部762には、切り欠き773がガイド772と共に設けられている。切り欠き773は、第六実施形態における切り欠き673(図13参照)と実質同一であって、空気導入孔771及び空気導入孔771と連続する拡大開口774を形成している。空気導入孔771は、ガイド772により、径方向に沿って中心軸線Cの位置する内周側に延長されている。加えて空気導入孔771は、拡大開口774によって端面762aまで拡大されている。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment of the present invention shown in FIGS. 15 and 16 is a modification of the fifth embodiment. In the
以上の構成による第七実施形態の抑制構造770では、切り欠き773によって空気導入孔771が拡大されることにより、噴流の内周側にいっそう多くの空気が導入可能となる(図16の矢印参照)。故に、噴孔460aから噴射された噴流を導入空気によって押し広げる作用が強められ、気体燃料と空気との接触面積の減少は、さらに防がれ得る。その結果、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化がいっそう抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第七実施形態では、噴孔ボデー760が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In the
(第八実施形態)
図17及び図18に示す本発明の第八実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第八実施形態による燃料噴射装置800の噴孔ボデー860には、内周誘導壁部875が設けられている。内周誘導壁部875は、第八実施形態の抑制構造870に含まれる構成であり、底壁部861において各噴孔60aの内周側の領域から中心軸線Cに沿って立設されている。内周誘導壁部875は、周壁部862よりも高く形成されており、当該周壁部862よりも噴流の移動方向に突き出している。内周誘導壁部875は、底壁部861から離間するに従って外周側に傾斜する円錐状の内周斜面875aを形成している。内周斜面875aの最外縁は、環状に並ぶ各噴孔60aの内周面860cを結ぶ仮想円筒面Cyよりも、僅かに内周側に位置している。こうした構成により、各噴流の内周斜面875aへの直接的な衝突が回避されている。内周誘導壁部875は、中心軸線Cに沿って噴孔60aから離間するに従いテーパ面状に拡大する内周斜面875aにより、各噴孔60aから噴射される噴流を外周側へと誘導する。
(Eighth embodiment)
The eighth embodiment of the present invention shown in FIGS. 17 and 18 is still another modification of the first embodiment. The
以上の構成のように、抑制構造870として内周誘導壁部875が用いられた形態では、内周誘導壁部875は、噴流との接触し、その移動方向を外周側に向けることによって噴流を誘導する。こうした内周誘導壁部875の誘導作用により、各噴孔60aから噴射された噴流は、外周側に向けて広げられる。その結果、第八実施形態による抑制構造870でも第一実施形態のものと同様に、気体燃料と空気との接触面積の減少が妨げられる。故に、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第八実施形態では、噴孔ボデー860が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In the configuration in which the inner peripheral
(第九実施形態)
図19及び図20に示す本発明の第九実施形態は、第八実施形態の変形例である。第九実施形態による燃料噴射装置900の噴孔ボデー960において、内周誘導壁部975は、噴流の移動方向に向けて外径を拡大させる拡大円筒状に形成されている。こうした構成により、内周誘導壁部975は、内周斜面975aの内周側にエアポケット975cを形成している。エアポケット975cは、噴流の移動方向に向けて開口する凹部である。エアポケット975cは、内周誘導壁部975の突出方向における端面975bから底壁部961まで形成されており、空気を溜めておく機能を有する。
(Ninth embodiment)
The ninth embodiment of the present invention shown in FIGS. 19 and 20 is a modification of the eighth embodiment. In the
以上の構成のように、噴流を外周側に誘導している内周斜面975aの内周側にエアポケット975cが形成されていれば、エアポケット975c内の空気が、噴流の移動方向に向けられた開口から、噴流の内周側へと供給される。こうして噴流の内部に空気が供給されれば、噴流は、内周斜面975aの誘導に従って外周側へと広がり易くなる。その結果、第九実施形態による抑制構造970によっても、第八実施形態のものと同様に、気体燃料と空気との接触面積の減少が妨げられる。故に、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第九実施形態では、噴孔ボデー960が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当し、エアポケット975cが特許請求の範囲に記載の「凹部」に相当する。
If the
(第十実施形態)
図21及び図22に示す本発明の第十実施形態は、第八実施形態の別の変形例である。第十実施形態による燃料噴射装置1000において、噴孔ボデー1060には、外周誘導壁部1076及び内周誘導壁部1075が設けられている。外周誘導壁部1076及び内周誘導壁部1075は、第十実施形態における抑制構造1070に含まれている。径方向における各噴孔60aの各流出口60oの位置は、内周誘導壁部1075よりも外周誘導壁部1076に近接している。
(Tenth embodiment)
The tenth embodiment of the present invention shown in FIGS. 21 and 22 is another modification of the eighth embodiment. In the
外周誘導壁部1076は、複数の噴孔60aの外周側を囲むよう底壁部1061から立設される周壁部である。外周誘導壁部1076は、中心軸線Cに沿って噴孔60aから離間するに従い外周側に傾斜する円錐状の外周斜面1076aを形成している。外周誘導壁部1076は、噴孔60aから離間するに従いテーパ面状に拡大する外周斜面1076aにより、各噴孔60aから噴射される噴流を外周側へと誘導する。
The outer peripheral
一方、内周誘導壁部1075は、中心軸線Cに沿って噴孔60aから離間するに従い内周側に傾斜する円錐状の内周斜面1075aを形成している。内周誘導壁部1075は、テーパ面状に縮小する内周斜面1075aにより、各噴孔60aから噴射される噴流を内周側へと誘導する。
On the other hand, the inner peripheral
以上の構成において、外周誘導壁部1076と内周誘導壁部1075との間に形成される筒状の空間は、中心軸線Cに沿って噴孔60aから離間するに従い横断面の面積を漸増させている。こうしたデュフューザ形状によれば、噴流は、コアアンダ効果によって径方向の内外に位置する外周斜面1076a及び内周斜面1075aの両方に引き寄せられる。このように、噴孔60aの下流に設けたディフューザが抑制構造1070の機能を発揮する構成でも噴流の分散が促進されるため、第八実施形態と同様に、拡散した気体燃料と空気との接触面積の減少は、防がれ得る。よって、縮流によって生じる気体燃料と空気との混合悪化が抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。
In the above configuration, the cylindrical space formed between the outer peripheral
加えて十実施形態では、径方向における噴孔60aの位置が外周側の外周誘導壁部1076に寄せられているため、噴流を外周側に誘導する作用が強く発揮される。故に噴流は、主に外周側に押し広げられることにより、広範囲に分散するようになる。そのため、気体燃料と空気との混合悪化は、いっそう抑制可能となる。尚、第十実施形態では、噴孔ボデー1060が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In addition, in the tenth embodiment, since the position of the
(第十一実施形態)
図23及び図24に示す本発明の第十一実施形態は、第九実施形態の変形例である。第十一実施形態による燃料噴射装置1100の噴孔ボデー1160には、抑制構造1170に含まれる周壁部1162及び内周誘導壁部975が設けられている。
(Eleventh embodiment)
The eleventh embodiment of the present invention shown in FIGS. 23 and 24 is a modification of the ninth embodiment. The
周壁部1162には、四つの空気導入孔1171aが形成されている。空気導入孔1171aは、周壁部1162を貫通する貫通孔であって、周壁部1162の外周側と内周側とを連通させている。空気導入孔1171aは、周壁部1162の外周側の空気を、当該周壁部1162の内周側に導入させる。一方、内周誘導壁部975には、四つの空気導入孔1171bが形成されている。空気導入孔1171bは、内周斜面975aに開口し、エアポケット975cと内周誘導壁部975の外周側とを連通させている。空気導入孔1171bは、エアポケット975c内の空気を噴流の内周側に導入させる。以上の各空気導入孔1171a,1171bは、中心軸線Cまわりに90°間隔で配置されている。各空気導入孔1171a,1171bは、周方向において四つの噴孔60aに対しずれて位置している。各空気導入孔1171a,1171bは、中心軸線Cと直交する径方向に沿って延伸している。
Four air introduction holes 1171 a are formed in the
以上の構成のように、噴流を外周側に誘導している内周斜面975aにエアポケット975cと連通する空気導入孔1171bが形成されていれば、エアポケット975c内の空気は、内周斜面975aに沿って流れる噴流の内周側に供給される。加えて、周壁部1162の外周側の空気が、空気導入孔1171aを通じて噴流に供給される。このように、噴流の内周側及び外周側から空気が供給されることにより、噴流は、いっそう収縮に難くなり、内周斜面975aに沿って外周側へと広がり易くなる。その結果、気体燃料と空気との混合悪化が確実に抑制され、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第十一実施形態では、噴孔ボデー1160が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
If the
(第十二実施形態)
図25及び図26に示す本発明の第十二実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第十二実施形態による燃料噴射装置1200の噴孔ボデー1260は、円板状に形成されている。噴孔ボデー1260には、当該噴孔ボデー1260を厚さ方向に貫通する第一噴孔1260aと、当該噴孔ボデー1260内にて第一噴孔1260aから分岐する第二噴孔1277とが設けられている。第一噴孔1260aは、第一実施形態の噴孔60a(図2参照)と同様に、中心軸線C周りに円弧状に延伸するスリットである。第二噴孔1277は、第十二実施形態の抑制構造1270に含まれる構成である。第二噴孔1277は、第一噴孔1260aの中間から外周側に延伸しており、噴孔ボデー1260の側面1264に流出口1277oを開口させている。第二噴孔1277は、スリット状に形成されている。
(Twelfth embodiment)
The twelfth embodiment of the present invention shown in FIGS. 25 and 26 is still another modification of the first embodiment. The
以上の構成では、第一噴孔1260aの流出口1260oだけでなく、第二噴孔1277の流出口1277oからも噴流が射出される。こうして噴孔ボデー1260に形成される流出口1260o,1277oの数を増加させることによれば、個々の噴流が縮流を伴っていたとしても、気体燃料と空気との接触面積は稼がれ得る。このように、第一噴孔1260aから第二噴孔1277を分岐させる構成の抑制構造1270でも、噴流の高分散化が図られることにより、気体燃料と空気との混合悪化は抑制される。したがって気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合される。尚、第十二実施形態では、噴孔ボデー1260が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In the above configuration, a jet is ejected not only from the outlet 1260o of the
(第十三実施形態)
図27及び図28に示す本発明の第十三実施形態は、第十二実施形態の変形例である。第十三実施形態による燃料噴射装置1300において、噴孔ボデー1360には、第十一実施形態の内周誘導壁部975(図23参照)と実質同一の内周誘導壁部1375が設けられている。第十三実施形態の抑制構造1370には、第二噴孔1277に加えて内周誘導壁部1375が含まれている。内周誘導壁部1375は、噴孔ボデー1360の円板状の本体部1361から、噴流の移動方向に向け中心軸線Cに沿って立設されている。内周誘導壁部1375は、各流出口1260oの内周側の領域に設けられている。内周誘導壁部1375には、内周斜面975aに開口する空気導入孔1171bと、エアポケット975cが形成されている。
(Thirteenth embodiment)
The thirteenth embodiment of the present invention shown in FIGS. 27 and 28 is a modification of the twelfth embodiment. In the
ここまで説明した第十三実施形態でも、流出口1277oから噴流が外周側に向けて射出されることに加えて、第一噴孔1260aから射出された噴流も、内周誘導壁部1375に誘導されて、外周側に広がり得る。こうした各噴流の分散により、気体燃料と空気との接触面積が稼がれるため、気体燃料と空気との混合悪化はいっそう抑制される。したがって、気体燃料は、吸気管2(図1参照)内を流れる空気と適確に混合されるようになる。
In the thirteenth embodiment described so far, in addition to the jet flow being ejected from the outlet 1277o toward the outer peripheral side, the jet flow ejected from the
尚、第十三実施形態では、噴孔ボデー1360が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当する。
In the thirteenth embodiment, the
(第十四実施形態)
図29には、本発明の第十四実施形態による燃料噴射装置1400を備える気体燃料噴射システムが示されている。燃料噴射装置1400は、内燃機関において吸気ポート5の上流側に位置する吸気管2に取り付けられている。吸気ポート5及び吸気管2によって形成された吸気通路2aに燃料噴射装置1400から噴射された気体燃料は、吸入空気と混合しつつ、吸気弁6の開弁する吸気行程時に燃焼室4内に流入する。燃料噴射装置1400が設けられる内燃機関には、この燃料噴射装置1400とは別に、ガソリン及びエタノール等の液体燃料を噴射する液体燃料噴射装置110が設けられている。内燃機関は、燃焼室4に供給する燃料を気体燃料及び液体燃料のうちで切り替えることができる。
(14th embodiment)
FIG. 29 shows a gaseous fuel injection system including a
燃料噴射装置1400は、内燃機関に設けられた圧力レギュレータ130及びエンジンコントロールユニット(以下、「ECU」)120と接続されている。圧力レギュレータ130は、圧縮状態で燃料タンクに貯蔵された気体燃料の圧力を調整しつつ、燃料噴射装置1400に供給する。ECU120は、燃料噴射装置1400の弁体40(図1参照)の変位を制御する制御信号を生成する。ECU120から出力された制御信号が燃料噴射装置1400に入力される。
The
燃料噴射装置1400は、第一実施形態と実質同一の弁ボデー10及び弁体40(図1参照)に加えて、燃料ホース90及びアダプタ1460を備えている。
The
燃料ホース90は、柔軟性を有するエラストマ等の材料によって管状に形成されている。燃料ホースは90、多層構造とされることにより、内周側を通過する気体燃料を外周側に透過させないよう、高い耐燃料透過性を有している。燃料ホース90は、高い可撓性を有することにより、弁ボデー10の搭載位置及び搭載姿勢の自由度を高めている。燃料ホース90の各端部には、それぞれ本体接続部91及びアダプタ接続部92が形成されている。本体接続部91は、弁ボデー10に外嵌されている。アダプタ接続部92は、アダプタ1460に外嵌されている。
The
アダプタ1460は、図30及び図31に示すように、金属材料等によって有底の円筒状に形成されている。アダプタ1460は、噴孔形成部1461、鍔部1465、ホース接続部1464、及び吸気管接続部1466を有している。
As shown in FIGS. 30 and 31, the
噴孔形成部1461は、半球状に形成されたアダプタ1460の底部に設けられている。噴孔形成部1461には、複数(例えば5つ)の貫通孔が噴孔1460aとして形成されている。噴孔形成部1461には、一つの中央噴孔1461acと複数の側方噴孔1461asとが設けられている。中央噴孔1461acは、噴孔形成部1461の中央に位置し、アダプタ1460の中心軸線Cに沿って円筒穴状に延伸している。各側方噴孔1461asは、中央噴孔1461acの周囲に相互に等しい間隔を開けて配置されている。各側方噴孔1461asの軸方向を規定する噴孔軸線Chは、アダプタ1460の軸方向に沿った中心軸線Cに対して傾斜した方向に設定されている。各側方噴孔1461asは、中心軸線Cに対して傾斜した方向に円筒穴状に延伸している。
The nozzle
鍔部1465は、アダプタ1460の軸方向における中間の部分から外周側に突出した円盤状の部位である。ホース接続部1464は、鍔部1465からアダプタ1460の開口1462までの間に形成された円筒状の部位である。アダプタ1460は、アダプタ接続部92(図29参照)の端面に鍔部1465が突き当たるまで、ホース接続部1464を燃料ホース90内に押し込まれる。こうしてホース接続部1464に外嵌されたアダプタ接続部92は、ホースクランプ等の留め具によってアダプタ1460に固定される。
The
吸気管接続部1466は、鍔部1465よりも噴孔形成部1461側に形成されている。吸気管接続部1466の外周面には、雄ねじ部が形成されている。吸気管接続部1466は、吸気管2に形成された雌ねじ部に締結される。アダプタ1460は、吸気管2の壁面に対して実質垂直な姿勢にて、雌ねじ部を形成する吸気管2の取付孔に固定される。吸気管接続部1466の吸気管2への取り付けにより、ドーム状に形成された噴孔形成部1461が吸気通路2aに突出した配置となる。
The intake
以上の気体燃料噴射システムが吸気管2内に気体燃料を噴射する制御の詳細を、図32及び図33を用いて説明する。図32及び図33には、気体燃料の噴射開始時期及び噴射修了時期が、吸気弁6及び排気弁7(図29参照)の各開弁時期(IVO,EVO)及び各閉弁時期(IVC,EVC)と、ピストン9(図29参照)と連繋するクランク角と共に示されている。
Details of the control for injecting the gaseous fuel into the
図32には、スロットル開度等の変更によってクランク軸トルクの増減が生じている過渡運転時の噴射制御を示している。弁ボデー10と吸気管2との間に燃料ホース90が設けられることにより、弁ボデー10から燃焼室4までの距離が拡大される。その結果、燃料噴射装置1400から供給した気体燃料の一部が燃焼室4に到達せずに、吸気管内に残留し得る。故に過渡運転時には、実際の燃焼室4内の空燃比が目標とする空燃比からずれ易くなる。
FIG. 32 shows injection control at the time of transient operation in which the crankshaft torque is increased or decreased by changing the throttle opening or the like. By providing the
こうした空燃比の制御性の悪化を回避するため、内燃機関が過渡運転状態にある場合、特定の1サイクルにおける吸気管2内への気体燃料の噴射は、排気行程が開始される下死点(BDC)後に開始される。そして、気体燃料の噴射は、吸気行程が開始される上死点(TDC)よりも前であって、吸気弁6の開弁時期(IVO)よりも前に完了される。その結果、燃料噴射装置1400から噴射された気体燃料は、吸気行程の開始前に吸気ポート5へと到達し、吸気弁6の開弁によって筒内へと流入する。以上によれば、吸気ポート5内の残留ガスを低減できるため、目標の空燃比を実現するために燃料噴射装置1400から供給された気体燃料が、過不足なく燃焼室4内に流入し得る。よって、空燃比制御性の悪化を回避し、ドライバビリティ性能を向上させることが可能となる。
In order to avoid such deterioration of controllability of the air-fuel ratio, when the internal combustion engine is in a transient operation state, the injection of gaseous fuel into the
しかし、吸気管2への気体燃料の噴射が吸気行程よりも前に実施されるため、吸気管2内の空気の流れが弱いタイミングで、吸気管2内に気体燃料を供給する必要が生じ得る。そこで第十四実施形態では、燃料ホース90と吸気管2との接続部分にアダプタ1460を位置させている。その結果、吸気流を用いて気体燃料を拡散させて気体燃料と空気との混合を促進させることが困難な状況でも噴孔1460aを通過した気体燃料は、吸気管2内に分散される。以上により、噴孔1460aから噴射された気体燃料は、吸気流に頼ることなく、流れの弱い空気とでも適確に混ざるようになる。
However, since the gaseous fuel is injected into the
一方、図33は、クランク軸トルクが実質一定となる定常運転時の噴射制御を示している。定常運転時であれば、吸気管2内に気体燃料が残留しても、残留した気体燃料が次回のサイクルに使用されることで、総括的には目標とする空燃比(例えば理論空燃比)での運転が可能となる。故に、内燃機関が定常運転状態にある場合、吸気管2内への気体燃料の噴射は、吸気弁6の開弁後に開始され、吸気行程の下死点前に完了される。このように吸気行程にて吸気管2内に高分散に配置された気体燃料は、噴孔1460aの拡散作用に加えて、吸気通路2aを流れる強い吸気流によっても拡散されるため、空気の混合がさらに促進される。
On the other hand, FIG. 33 shows injection control during steady operation in which the crankshaft torque is substantially constant. During steady operation, even if gaseous fuel remains in the
ここまで説明した第十四実施形態によれば、アダプタ1460の噴孔1460aによって気体燃料が分散されることで、流れの弱い空気への気体燃料の混合が促進される。その結果、燃焼室4内における当量比の偏りが改善され、燃焼に好適となる均質な混合気の形成が実現される。
According to the fourteenth embodiment described so far, the gaseous fuel is dispersed by the nozzle holes 1460a of the
加えて第十四実施形態のように、内燃機関が過渡運転状態にある場合に気体燃料の噴射が吸気弁6の開弁前に完了される構成であれば、吸気流による気体燃料の分散作用が発揮され難くなる。故に、噴孔1460aによる気体燃料の分散作用が、均質な混合気の形成にさらに効果的に寄与できる。
In addition, as in the fourteenth embodiment, when the internal combustion engine is in a transient operation state, the gaseous fuel is dispersed by the intake flow if the injection of the gaseous fuel is completed before the
また第十四実施形態では、燃料ホース90の追加に起因した空燃比の制御性悪化が生じ難い状態にある場合に、気体燃料の噴射が吸気行程中に実施される。以上によれば、噴孔1460aによる気体燃料の分散作用が吸気流による分散作用を共に発揮されるため、均質な混合気の形成がさらに確実に形成可能となる。
In the fourteenth embodiment, gaseous fuel injection is performed during the intake stroke when it is difficult for the air-fuel ratio controllability to deteriorate due to the addition of the
さらに第十四実施形態では、中心軸線Cに対して傾斜した姿勢に形成された複数の側方噴孔1461asが、中心軸線Cから離れる方向に向けて気体燃料を噴射する。故に、気体燃料を吸気通路2aに分散させる作用がいっそう強く発揮され得る。したがって、燃焼室4内の混合気は、さらに均質になり易くなる。
Further, in the fourteenth embodiment, the plurality of side injection holes 1461as formed in a posture inclined with respect to the central axis C injects gaseous fuel in a direction away from the central axis C. Therefore, the effect | action which disperse | distributes gaseous fuel to the
尚、第十四実施形態では、燃料ホース90が特許請求の範囲に記載の「延長部材」に相当し、ECU120が特許請求の範囲に記載の「制御部」に相当する。また、アダプタ1460が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当し、噴孔形成部1461が特許請求の範囲に記載の「底部」に相当する。
In the fourteenth embodiment, the
(第十五実施形態)
図34及び図35に示す本発明の第十五実施形態は、第十四実施形態の変形例である。第十五実施形態による燃料噴射装置では、アダプタ1560の形状が第十四実施形態のものと異なっている。アダプタ1560には、第十四実施形態と実質同一のホース接続部1464、鍔部1465、及び吸気管接続部1466に加えて、噴孔形成部1561が形成されている。
(Fifteenth embodiment)
The fifteenth embodiment of the present invention shown in FIGS. 34 and 35 is a modification of the fourteenth embodiment. In the fuel injection device according to the fifteenth embodiment, the shape of the
噴孔形成部1561は、円板状に形成されたアダプタ1560の底部に設けられている。噴孔形成部1561に形成された複数の噴孔1560aには、一つの中央噴孔1561acと、中央噴孔1561acの周囲に等間隔で配置された四つの側方噴孔1561asとが含まれている。各側方噴孔1561asの軸方向を規定する噴孔軸線Chは、第十四実施形態と同様に、アダプタ1460の軸方向に沿った中心軸線Cに対して傾斜した方向に設定されている。
The nozzle
以上のアダプタ1560は、吸気管2の壁面に対して実質垂直な姿勢にて、吸気管2の取付孔に固定される。噴孔形成部1561の板面方向が中心軸線Cに実質垂直であることにより、噴孔形成部1561の吸気通路2aへの突き出し量が抑制される。以上により、筒内へ向かう空気の流れを噴孔形成部1561が妨げることに起因する吸気損失の増加は、回避可能となる。
The
ここまで説明した第十五実施形態でも、各噴孔1560aが気体燃料を分散する作用を発揮することにより、気体燃料の空気への混合は促進され得る。加えて、噴孔形成部1561の吸気通路2aへの突出量を低減する構成により、筒内への充填効率の低下が生じに難くなる。
In the fifteenth embodiment described so far, the mixing of the gaseous fuel into the air can be promoted by the action of each
尚、第十五実施形態では、アダプタ1560が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当し、噴孔形成部1561が特許請求の範囲に記載の「底部」に相当する。
In the fifteenth embodiment, the
(第十六実施形態)
図36及び図37に示す本発明の第十六実施形態は、第十四実施形態の別の変形例である。第十六実施形態による燃料噴射装置では、アダプタ1660の形状が第十四実施形態のものと異なっている。アダプタ1660には、第十四実施形態と実質同一のホース接続部1464、鍔部1465、及び吸気管接続部1466に加えて、噴孔形成部1661が形成されている。
(Sixteenth embodiment)
The sixteenth embodiment of the present invention shown in FIGS. 36 and 37 is another modification of the fourteenth embodiment. In the fuel injection device according to the sixteenth embodiment, the shape of the
噴孔形成部1661は、半球状に形成されたアダプタ1660の底部に設けられている。噴孔形成部1661には、第十四実施形態の各噴孔1461ac,1461as(図30参照)と実質同一である一つの中央噴孔1661acと、複数(四つ)の側方噴孔1661asとが形成されている。加えてアダプタ1660の多数の噴孔1660aには、複数(四つ)の周壁噴孔1661arが含まれている。各周壁噴孔1661arは、中央噴孔1661ac及び側方噴孔1661asの周囲に相互に等しい間隔を開けて配置されている。各周壁噴孔1661arは、ドーム状の底部と円筒状の周壁部とに跨って形成されている。各周壁噴孔1661arは、周方向の位置を各側方噴孔1661asに対してずらして配置されており、隣接する二つの側方噴孔1661asから等しい距離に位置しいている。各周壁噴孔1661arの軸方向を規定する噴孔軸線は、アダプタ1660の中心軸線Cに対して実質直交した方向に設定されている。
The nozzle
ここまで説明した第十六実施形態でも、各噴孔1660aが気体燃料を分散する作用を発揮することにより、気体燃料の空気への混合は促進され得る。加えて、各周壁噴孔1661arから外周側に向けて気体燃料が噴射される構成により、気体燃料の分散作用は、いっそう確実に発揮可能となる。
Also in the sixteenth embodiment described so far, the mixing of the gaseous fuel into the air can be promoted by the action of each
尚、第十六実施形態では、アダプタ1660が特許請求の範囲に記載の「噴孔形成部材」に相当し、噴孔形成部1661が特許請求の範囲に記載の「底部」に相当する。
In the sixteenth embodiment, the
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈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の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments and combinations without departing from the gist of the present invention. can do.
上記第一〜第十三実施形態において、弁ボデーは、Oリングを介して樹脂製ハウジング11を吸気管に固定される構成であった。しかし、弁ボデーのうち、弁体及び駆動部等を収容している主要構成は、上記第十四〜十七実施形態のように、吸気管から離間した位置に設置可能である。
In the first to thirteenth embodiments, the valve body has a configuration in which the
具体的に、第十四〜十七実施形態では、例えばゴムホース等の可撓性の管状部材よりなる燃料ホースを弁ボデーと接続し、当該管状部材の一端をコアハウジング又は樹脂製ハウジングに接続する。さらに管状部材の他端を吸気管に固定された噴孔ボデーに接続する。こうした構成であれば、弁ボデーの搭載位置の自由度を高めることが可能となる。加えて管状部材の撓みを許容することにより、弁ボデーの搭載姿勢の自由度を高めることがさらに可能となる。 Specifically, in the fourteenth to seventeenth embodiments, a fuel hose made of a flexible tubular member such as a rubber hose is connected to the valve body, and one end of the tubular member is connected to the core housing or the resin housing. . Further, the other end of the tubular member is connected to a nozzle hole body fixed to the intake pipe. With such a configuration, the degree of freedom of the mounting position of the valve body can be increased. In addition, by allowing the tubular member to bend, the degree of freedom of the mounting posture of the valve body can be further increased.
そして、上述の構成における気体燃料は、コアハウジング及びゴムホースの各内部に連続して形成された燃料通路を経由してアダプタに供給され、噴孔から吸気通路2a(図1参照)に噴射される。これらの変形例であっても、管状部材と吸気管との接続部分に上述の抑制構造が設けられれば、気体燃料と空気との混合悪化は、抑制可能となる。即ち、第一〜第十三実施形態の噴孔ボデーの構成は、上記第十四〜十七実施形態のアダプタに適用可能である。同様に、上記第十四〜十七実施形態のアダプタの構成も、第一〜第十三実施形態の噴孔ボデーに適用可能である。
And the gaseous fuel in the above-mentioned structure is supplied to an adapter via the fuel passage continuously formed in each inside of a core housing and a rubber hose, and is injected from an injection hole into
上記実施形態において、噴孔を形成する噴孔ボデーと周壁部及び内周誘導壁部等とは、一つの部材によって一体的に形成されていた。しかし、抑制構造に含まれる各構成は、噴孔ボデーとは別の部材によって形成され、噴孔ボデーに接合されていてもよい。或いは、抑制構造に含まれる各構成を形成する部材は、噴孔ボデーとは異なる構成に取り付けることができる。 In the said embodiment, the nozzle hole body which forms a nozzle hole, the surrounding wall part, the inner peripheral induction wall part, etc. were integrally formed by one member. However, each component included in the suppression structure may be formed by a member different from the nozzle hole body and joined to the nozzle hole body. Or the member which forms each structure contained in the suppression structure can be attached to the structure different from a nozzle hole body.
また、噴孔ボデー及びアダプタに形成される噴孔の配置、形状、数等は、適宜変更可能である。例えば噴孔は、流路面積が拡大するようなテーパ状に形成可能である。また、上記第十二,第十三実施形態の第二噴孔についても、配置、形状、数等は、第一噴孔の形態に応じて適宜変更可能である。 Further, the arrangement, shape, number, and the like of the nozzle holes formed in the nozzle hole body and the adapter can be changed as appropriate. For example, the nozzle hole can be formed in a tapered shape so that the flow path area is enlarged. Moreover, also about the 2nd nozzle hole of the said 12th, 13th embodiment, arrangement | positioning, a shape, a number, etc. can be suitably changed according to the form of a 1st nozzle hole.
上記第一実施形態等では、空気導入孔の出口開口は、各噴孔に対し周方向にずらされており、噴流の途切れた領域に向けて導入空気を射出可能な配置とされていた。しかし、出口開口は、各噴孔の外周側に配置され、噴孔から射出される噴流の外周部分に向けて導入空気を射出してもよい。こうした構成であっても、噴流の外縁部分への空気供給により、縮流の低減作用が発揮される。 In the first embodiment and the like, the outlet opening of the air introduction hole is shifted in the circumferential direction with respect to each injection hole, and the introduction air can be injected toward the region where the jet flow is interrupted. However, the outlet opening may be disposed on the outer peripheral side of each nozzle hole, and the introduction air may be injected toward the outer peripheral portion of the jet flow injected from the nozzle hole. Even in such a configuration, the action of reducing contraction is exhibited by supplying air to the outer edge portion of the jet.
上記第三,第五実施形態等において、出口開口は、ガイドによる空気導入孔の延長により、噴孔の外周面を結ぶ仮想円筒面Cyよりも内周側に設けられていた。こうした出口開口は、内周側へのガイドさらなる延長により、噴孔の内周面を結ぶ仮想円筒面よりも内周側に位置させることが可能である。また出口開口は、噴孔の外周面を結ぶ仮想円筒面Cyと交差するような配置でもよく、或いは当該仮想円筒面Cyの外周側に設けられていてもよい。 In the third and fifth embodiments and the like, the outlet opening is provided on the inner peripheral side of the virtual cylindrical surface Cy connecting the outer peripheral surfaces of the injection holes by the extension of the air introduction hole by the guide. Such an outlet opening can be positioned on the inner peripheral side of the virtual cylindrical surface connecting the inner peripheral surfaces of the nozzle holes by further extending the guide to the inner peripheral side. Further, the outlet opening may be disposed so as to intersect with the virtual cylindrical surface Cy connecting the outer peripheral surface of the nozzle hole, or may be provided on the outer peripheral side of the virtual cylindrical surface Cy.
上記第一,第三実施形態等において、導入孔軸線Ciは、噴孔から離間する従い内周側に傾斜した姿勢に規定されていた。しかし、導入孔軸線Ciの向きは、適宜変更可能であり、中心軸線Cに沿って噴孔から離間するに従い、外周側に傾斜した姿勢であってもよい。加えて導入孔軸線Ciは、中心軸線Cと交差するように径方向に沿って延伸していたが、中心軸線Cに対してねじれの位置関係となるよう、周方向に傾斜していてもよい。 In the first and third embodiments and the like, the introduction hole axis Ci is defined in a posture inclined toward the inner peripheral side away from the injection hole. However, the direction of the introduction hole axis Ci can be changed as appropriate, and may be inclined toward the outer periphery as the distance from the injection hole increases along the center axis C. In addition, the introduction hole axis line Ci extends along the radial direction so as to intersect the center axis line C, but may be inclined in the circumferential direction so as to have a twisted positional relationship with respect to the center axis line C. .
以上の導入孔軸線Ciによって延伸方向を規定される空気導入孔について、流路面積、配置、個数等は、適宜変更可能である。また、空気導入孔を形成する周壁部の形状は、上述のような円筒状に限定されず、楕円筒状及び横断面が多角形の筒状等とされてよい。さらに、周壁部は、各噴孔の周囲の全周を完全に囲んでいなくてもよく、部分的に途切れた筒状に形成可能である。 As for the air introduction holes whose extending direction is defined by the introduction hole axis Ci described above, the flow channel area, arrangement, number, and the like can be appropriately changed. Moreover, the shape of the surrounding wall part which forms an air introduction hole is not limited to the above cylindrical shapes, You may be made into an elliptical cylinder shape, a cylindrical shape with a polygonal cross section, etc. Further, the peripheral wall portion does not have to completely surround the entire circumference of each nozzle hole, and can be formed in a partially interrupted cylindrical shape.
上記第十四〜十七実施形態の各アダプタは、吸気管に形成された取付孔に螺子留めされる構成であった。しかし、アダプタを吸気管に取り付ける取付方法は、適宜変更可能である。また、アダプタの吸気管への取り付け姿勢は、吸気管に対して実質垂直に規定される必要はなく、適宜変更可能である。例えばアダプタは、中心軸線の方向を吸気通路の下流側に向けた傾斜姿勢にて、吸気管に固定することができる。こうした取付姿勢によれば、気体燃料は、吸気管内の吸気流の流れに沿って各噴孔から噴射される。その結果、気体燃料と空気との混合は、いっしょう促進可能となる。 Each adapter of the fourteenth to seventeenth embodiments is configured to be screwed into a mounting hole formed in the intake pipe. However, the attachment method for attaching the adapter to the intake pipe can be changed as appropriate. Further, the mounting posture of the adapter to the intake pipe does not need to be defined substantially perpendicular to the intake pipe, and can be changed as appropriate. For example, the adapter can be fixed to the intake pipe in an inclined posture in which the direction of the central axis is directed to the downstream side of the intake passage. According to this mounting posture, the gaseous fuel is injected from each nozzle hole along the flow of the intake air flow in the intake pipe. As a result, the mixing of gaseous fuel and air can be further promoted.
上記第十四〜十七実施形態において、内燃機関の定常運転時に吸気行程において実施されていた気体燃料の噴射は、さらに早いタイミングで開始されてもよい。例えば、気体燃料の噴射は、吸気弁の開弁時期よりも前に開始され、吸気弁の開弁途中に完了する。こうした噴射制御が実施されても、アダプタの分散作用によって燃焼室内の混合気の均質化が可能となる。 In the fourteenth to seventeenth embodiments, the gaseous fuel injection that has been performed in the intake stroke during the steady operation of the internal combustion engine may be started at an earlier timing. For example, the injection of gaseous fuel is started before the opening timing of the intake valve and is completed during the opening of the intake valve. Even if such injection control is performed, the mixture in the combustion chamber can be homogenized by the dispersing action of the adapter.
2 吸気管、6 吸気弁、10 弁ボデー(供給本体)、40 弁体、60,260,360,460,560,660,760,860,960,1060,1160,1260,1360 噴孔ボデー(噴孔形成部材)、1460,1560,1660 アダプタ(噴孔形成部材)60a,260a,460a,1260a 噴孔、62,362,460,562,662,762,1162 周壁部、662a,762a 端面、1264 側面、1461,1561,1661 噴孔形成部(底部)70,370,470,570,670,770,870,970,1070,1170,1270,1370 抑制構造、71,371,571,771,1171a,1171b 空気導入孔、71o,371o,571o 出口開口(開口)、372,572,772 ガイド、674,774 拡大開口、875,975,1075,1375 内周誘導壁部、875a,975a,1075a 内周斜面、975c エアポケット(凹部)、1076 外周誘導壁部、1076a 外周斜面、1277 第二噴孔、90 燃料ホース(延長部材)、120 ECU(制御部)100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400 燃料噴射装置 2 intake pipe, 6 intake valve, 10 valve body (supply body), 40 valve body, 60, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860, 960, 1060, 1160, 1260, 1360 Hole forming member), 1460, 1560, 1660 adapter (hole forming member) 60a, 260a, 460a, 1260a nozzle hole, 62, 362, 460, 562, 662, 762, 1162 peripheral wall portion, 662a, 762a end face, 1264 side face , 1461, 1561, 1661 Injection hole forming part (bottom part) 70, 370, 470, 570, 670, 770, 870, 970, 1070, 1170, 1270, 1370 Suppression structure, 71, 371, 571, 771, 1171a, 1171b Air introduction hole, 71o, 371o, 571o Outlet opening (opening ), 372, 572, 772 guide, 674, 774 enlarged opening, 875, 975, 1075, 1375 inner circumferential guide wall, 875a, 975a, 1075a inner circumferential slope, 975c air pocket (concave), 1076 outer circumferential guiding wall, 1076a Peripheral slope, 1277 Second injection hole, 90 Fuel hose (extension member), 120 ECU (control unit) 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400 Fuel injector
Claims (20)
気体燃料を噴射する噴孔(60a,260a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(60,260,660,1160)と、
前記噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、
前記供給本体と前記吸気管との接続部分、又は前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と前記吸気管との接続部分に位置し、前記噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(70,670,1170)と、を備え、
前記抑制構造は、前記噴孔の周囲を囲むよう立設され、前記噴孔から噴射された噴流の内部に空気を導入する空気導入孔(71,1171a)を形成する周壁部(62,1162)、を有し、
前記噴孔形成部材には、複数の前記噴孔が形成され、
前記空気導入孔における空気の出口側となる開口(71o)は、複数の前記噴孔のうちで隣接する二つから噴射される噴流の間に向けられることを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine,
Injecting a gas fuel injection hole (60a, 260 a) is injection hole forming member which is at least one formation (60, 260, 6 60, 1 16 0) and,
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole;
A valve body (40) that discontinues inflow of gaseous fuel into the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body;
It is located at a connection portion between the supply main body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake pipe, the jet for the gaseous fuel injected from the injection hole, provided with a mixing deterioration suppressing suppression structure of the gaseous fuel and air caused by contraction flow accompanying the jet itself (70, 6 70, 1 17 0), a,
The suppression structure is erected so as to surround the periphery of the nozzle hole, and a peripheral wall portion (62, 1162) that forms an air introduction hole (71, 1171a) for introducing air into the jet flow injected from the nozzle hole. Have
A plurality of the nozzle holes are formed in the nozzle hole forming member,
Said air introduction hole becomes the outlet side of the air in the opening (71o), the fuel injection device according to claim Rukoto directed between the jet ejected from two adjacent among the plurality of the injection holes.
気体燃料を噴射する噴孔(60a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(360)と、
前記噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、
前記供給本体と前記吸気管との接続部分、又は前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と前記吸気管との接続部分に位置し、前記噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(370)と、を備え、
前記抑制構造(370)は、前記噴孔の周囲を囲むよう立設され、前記噴孔から噴射された噴流の内部に空気を導入する空気導入孔(371)を形成する周壁部(362)、を有し、
前記噴孔形成部材には、環状に並ぶ複数の前記噴孔が形成され、
前記周壁部は、
前記噴孔形成部材において複数の前記噴孔の外周側から立設され、
前記空気導入孔を内周側に延長させることにより、当該空気導入孔において空気の出口側となる開口(371o)を隣接する二つの前記噴孔から噴射される噴流の間に位置させるガイド(372)、を形成することを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine,
An injection hole forming member (360) having at least one injection hole (60a) for injecting gaseous fuel;
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole;
A valve body (40) that discontinues inflow of gaseous fuel into the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body;
It is located at a connection portion between the supply main body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake pipe, About the jet of gaseous fuel injected from the nozzle hole, comprising a suppression structure (370) that suppresses deterioration of mixing of gaseous fuel and air caused by the contracted flow accompanying the jet itself,
The restraining structure (3 7 0) is provided so as to surround the periphery of the nozzle hole, and a peripheral wall portion that forms an air introduction hole (3 7 1) for introducing air into the jet flow injected from the nozzle hole (3 6 2), have a,
The nozzle hole forming member is formed with a plurality of the nozzle holes arranged in an annular shape,
The peripheral wall portion is
In the nozzle hole forming member, standing from the outer peripheral side of the plurality of nozzle holes,
By extending the air introduction hole to the inner peripheral side, a guide (372) that positions an opening (371o) on the air introduction hole between the two adjacent injection holes is formed as an air outlet side. ), fuel injection device you and forming a.
気体燃料を噴射する噴孔(60a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(660)と、
前記噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、
前記供給本体と前記吸気管との接続部分、又は前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と前記吸気管との接続部分に位置し、前記噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(670)と、を備え、
前記抑制構造は、前記噴孔の周囲を囲むよう立設され、前記噴孔から噴射された噴流の内部に空気を導入する空気導入孔(671)を形成する周壁部(662)、を有し、
前記周壁部には、当該周壁部における立設方向の端面(662a)まで前記空気導入孔を拡大させる拡大開口(674)が形成されることを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine,
An injection hole forming member (660) having at least one injection hole (60a) for injecting gaseous fuel;
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole;
A valve body (40) that discontinues inflow of gaseous fuel into the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body;
It is located at a connection portion between the supply main body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake pipe, About the jet of gaseous fuel injected from the nozzle hole, comprising a suppression structure (670) that suppresses deterioration of mixing of gaseous fuel and air caused by the contracted flow accompanying the jet itself,
The restraining structure has a peripheral wall portion (662) that is erected so as to surround the periphery of the nozzle hole and forms an air introduction hole (671) that introduces air into the jet flow injected from the nozzle hole. ,
Wherein the peripheral wall portion, the end face of the upright direction of the peripheral wall portion (662a) to said air inlet holes enlarged opening to expand (674) is formed fuel injector said Rukoto.
気体燃料を噴射する噴孔(460a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(460,560,760)と、
前記噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、
前記供給本体と前記吸気管との接続部分、又は前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と前記吸気管との接続部分に位置し、前記噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(470,570,770)と、を備え、
前記抑制構造は、
中心角が180°以上となるよう環状に延伸する前記噴孔(460a)と、
前記噴孔の外周側を囲むよう立設される周壁部(462,562,762)と、を含むことを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine,
An injection hole forming member (460, 560, 760) having at least one injection hole (460a) for injecting gaseous fuel;
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole;
A valve body (40) that discontinues inflow of gaseous fuel into the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body;
It is located at a connection portion between the supply main body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake pipe, A suppression structure (470, 570, 770) that suppresses the deterioration of mixing of gaseous fuel and air generated by the contracted flow accompanying the jet itself with respect to the jet of the gaseous fuel injected from the nozzle hole,
The suppression structure is,
The nozzle hole (460a) extending annularly so that the central angle is 180 ° or more;
Fuel injection device you comprising a circumferential wall portion (462,562,762) provided upright so as to surround the outer periphery of the injection hole.
気体燃料を噴射する噴孔(60a,1260a)が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(860,960,1060,1160,1360)と、
前記噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、
前記供給本体と前記吸気管との接続部分、又は前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と前記吸気管との接続部分に位置し、前記噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(870,970,1070,1170,1370)と、を備え、
前記噴孔形成部材には、環状に並ぶ複数の前記噴孔が形成され、
前記抑制構造は、前記噴孔形成部材において複数の前記噴孔の内周側から立設され、各前記噴孔から噴射される噴流を誘導する内周誘導壁部(875,975,1075,1375)、を有することを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine,
An injection hole forming member (860, 960, 1060, 1160, 1360) having at least one injection hole (60a, 1260a) for injecting gaseous fuel;
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole;
A valve body (40) that discontinues inflow of gaseous fuel into the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body;
It is located at a connection portion between the supply main body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake pipe, A suppression structure (870, 970, 1070, 1170, 1370) that suppresses the deterioration of mixing of gaseous fuel and air generated by the contracted flow accompanying the jet itself with respect to the jet of the gaseous fuel injected from the nozzle hole is provided. ,
The said injection hole forming member, a plurality of the injection holes arranged annularly formed,
The suppressing structure, the erected in the injection hole forming member from the inner circumferential side of the plurality of the injection holes, inner peripheral guide wall portion for guiding the jet ejected from each said nozzle hole (875,975,1075, 1375), fuel injection device further comprising a.
前記内周誘導壁部(1075)は、前記噴孔から離間するに従って内周側に傾斜する内周斜面(1075a)により噴流を内周側に誘導することを特徴とする請求項8に記載の燃料噴射装置。 The restraint structure (1070) is erected so as to surround the outer peripheral side of the plurality of nozzle holes, and is guided to guide the jet flow to the outer peripheral side by an outer peripheral inclined surface (1076a) that inclines to the outer peripheral side as it is separated from the nozzle holes A wall (1076),
The said inner periphery guide wall part (1075) guides a jet flow to an inner peripheral side by the inner peripheral slope (1075a) which inclines to an inner peripheral side as it leaves | separates from the said nozzle hole. Fuel injection device.
気体燃料を噴射する噴孔が少なくとも一つ形成された噴孔形成部材(1260,1360)と、
前記噴孔に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記噴孔への気体燃料の流入を断続させる弁体(40)と、
前記供給本体と前記吸気管との接続部分、又は前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と前記吸気管との接続部分に位置し、前記噴孔から噴射される気体燃料の噴流について、当該噴流自身に伴う縮流により生じる気体燃料と空気との混合悪化を抑制する抑制構造(1270,1370)と、を備え、
前記抑制構造は、前記噴孔形成部材内にて前記噴孔としての第一噴孔(1260a)から外周側に延伸し、当該噴孔形成部材の側面(1264)に開口する第二噴孔(1277)、を含むことを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device for injecting gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in an internal combustion engine,
An injection hole forming member (1260, 1360) having at least one injection hole for injecting gaseous fuel;
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the nozzle hole;
A valve body (40) that discontinues inflow of gaseous fuel into the nozzle hole by being displaced with respect to the supply body;
It is located at a connection portion between the supply main body and the intake pipe, or an extension member (90) provided between the supply main body and the intake pipe to extend the fuel passage and the intake pipe, A suppression structure (1270, 1370) that suppresses deterioration of mixing of gaseous fuel and air generated by the contracted flow accompanying the jet itself with respect to the jet of gaseous fuel injected from the nozzle hole,
The suppression structure extends from the first nozzle hole (1260a) as the nozzle hole to the outer peripheral side in the nozzle hole forming member, and opens to the side surface (1264) of the nozzle hole forming member. 1277) ., A fuel injection device characterized by things.
前記吸気管に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記燃料通路における気体燃料の流通を断続させ、前記制御信号によって変位を制御される弁体(40)と、
前記延長部材と前記吸気管との接続部分に位置し、前記吸気管内に気体燃料を分散させる噴孔が少なくとも一つ形成される噴孔形成部材(1460,1560,1660)と、を備え、
前記内燃機関が過渡運転状態にある場合、前記吸気管内への気体燃料の噴射は、前記内燃機関の吸気弁(6)の開弁前に完了されることを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device that receives a control signal from a control unit (120) of an internal combustion engine and injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in the internal combustion engine,
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the intake pipe;
An extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe to extend the fuel passage;
A valve body (40) whose displacement is controlled by the control signal by discontinuing the flow of gaseous fuel in the fuel passage by being displaced with respect to the supply body;
An injection hole forming member (1460, 1560, 1660) located at a connection portion between the extension member and the intake pipe and having at least one injection hole for dispersing gaseous fuel in the intake pipe;
Wherein when the internal combustion engine is in a transient operation state, wherein the injection of the gaseous fuel into the intake pipe, fuel injection device you characterized in that it is completed before opening of the intake valve of the internal combustion engine (6).
前記吸気管に気体燃料を供給する燃料通路を形成する供給本体(10)と、
前記供給本体から前記吸気管までの間に設けられて前記燃料通路を延長させる延長部材(90)と、
前記供給本体に対して変位することにより、前記燃料通路における気体燃料の流通を断続させ、前記制御信号によって変位を制御される弁体(40)と、
前記延長部材と前記吸気管との接続部分に位置し、前記吸気管内に気体燃料を分散させる噴孔が少なくとも一つ形成される噴孔形成部材(1460,1560,1660)と、を備え、
前記内燃機関が定常運転状態にある場合、前記吸気管内への気体燃料の噴射は、前記内燃機関の吸気弁(6)の開弁後、且つ、吸気行程の下死点前に完了されることを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel injection device that receives a control signal from a control unit (120) of an internal combustion engine and injects gaseous fuel into an intake pipe (2) provided in the internal combustion engine,
A supply body (10) forming a fuel passage for supplying gaseous fuel to the intake pipe;
An extension member (90) provided between the supply body and the intake pipe to extend the fuel passage;
A valve body (40) whose displacement is controlled by the control signal by discontinuing the flow of gaseous fuel in the fuel passage by being displaced with respect to the supply body;
An injection hole forming member (1460, 1560, 1660) located at a connection portion between the extension member and the intake pipe and having at least one injection hole for dispersing gaseous fuel in the intake pipe;
If the internal combustion engine is in a steady operating state, said injection of the gaseous fuel into the intake pipe, after opening of the intake valve of the internal combustion engine (6), and is completed before bottom dead center of the intake stroke Rukoto fuel injection device it said.
前記噴孔は、前記噴孔形成部材の底部(1461,1561,1661)に形成され、前記噴孔形成部材の軸方向に沿う中心軸線に対して傾斜した方向に延びる筒穴状であることを特徴とする請求項16〜19のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 The nozzle hole has a cylindrical hole shape formed in a bottom portion (1461, 1561, 1661) of the nozzle hole forming member and extending in a direction inclined with respect to a central axis along the axial direction of the nozzle hole forming member. The fuel injection device according to claim 16, wherein the fuel injection device is a fuel injection device.
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