JPH03260372A - Fuel injection device of engine with supercharger - Google Patents

Fuel injection device of engine with supercharger

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JPH03260372A
JPH03260372A JP2059464A JP5946490A JPH03260372A JP H03260372 A JPH03260372 A JP H03260372A JP 2059464 A JP2059464 A JP 2059464A JP 5946490 A JP5946490 A JP 5946490A JP H03260372 A JPH03260372 A JP H03260372A
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JP
Japan
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fuel injection
supercharger
injection valve
intake
fuel
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Application number
JP2059464A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Hatamura
耕一 畑村
Yoshihiro Nakagawa
善弘 中川
Takeshi Goto
剛 後藤
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve mixing performance of a mixture gas by providing a supercharger in an intake passage in the downstream side of a throttle valve, and arranging a fuel injection valve in a branch intake passage in each cylinder and an auxiliary fuel injection valve in the upstream side of the supercharger in the intake passage. CONSTITUTION:In the case of an intake system 2 of an engine 1, provided with a main intake passage 6 arranged with a throttle valve 3, a mechanical supercharger 4 and an intercooler 5 successively from the upstream side, surge tank 7 connected with the downstream end of the passage 6 and a plurality of branch passages 9 branched from the surge tank 7 and connected respectively to a combustion chamber 8 of each cylinder, a main fuel injection valve 14 is provided so as to be directed into the combustion chamber 8 in each branch passage 9. An auxiliary fuel injection valve 15 is provided in the just upstream part of the supercharger 4. A sufficiently mixed mixture gas can be supplied to each combustion chamber 8 by injecting fuel asynchronously from the auxiliary fuel injection valve 15 at the time of acceleration or the like while injecting fuel from each main fuel injection valve 14 synchronously with a suction stroke of each cylinder.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車用等のエンジン、特に吸気通路に過給機
が備えられた過給機付エンジンの燃料噴射装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fuel injection device for an engine for an automobile or the like, particularly for a supercharged engine having a supercharger in an intake passage.

(従来の技術〉 自動車用等のエンジンにおいては、燃焼室に供給する吸
気の充填量を増大させてエンジン出力の向上を図るため
、吸気通路に過給機が備えられることがあり、この過給
機として、排気ガスのエネルギによって駆動される排気
ターボ過給機や、エンジン出力により駆動される機械式
過給機等が用いられる。また、機械式過給機には、該過
給機自体で吸気を圧縮する圧縮型(コンブl/・ソサ型
〉の過給機と、過給機自体では吸気を圧縮しない容積型
(送風機型〉の過給機とがあり、これらのうち、圧縮型
の過給機は、エンジンの全負荷時もしくは高負荷時に高
い過給圧が得られて、容積型過給機に比較して吸気充填
効率ないしエンジン出力が一層向上されるという利点が
ある。
(Prior art) In automobile engines, a supercharger is sometimes installed in the intake passage in order to increase the amount of intake air supplied to the combustion chamber and improve engine output. An exhaust turbo supercharger that is driven by exhaust gas energy, a mechanical supercharger that is driven by engine output, etc. are used as a machine. There are two types of superchargers: compression type (combre/sosa type), which compresses intake air, and positive displacement type (blower type), which does not compress intake air by itself. A supercharger has the advantage that a high supercharging pressure can be obtained when the engine is fully loaded or at a high load, and intake air filling efficiency or engine output can be further improved compared to a positive displacement supercharger.

一方、この種のエンジンにおける燃料の供給は、例えば
実開昭63−51121号公報に記載されているように
、吸気通路における過給機より下流側の各気筒毎に分岐
された分岐通路にそれぞれ燃料噴射弁を配置し、これら
の噴射弁から燃料を噴射することにより行われるが通例
であり2その場合に、この燃料の噴射は各気筒の吸気行
程に同期して行われるように構成される。
On the other hand, as described in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 63-51121, fuel in this type of engine is supplied to branch passages that are branched for each cylinder downstream of the supercharger in the intake passage. This is usually done by arranging fuel injection valves and injecting fuel from these injection valves.2 In that case, the fuel injection is configured to be performed in synchronization with the intake stroke of each cylinder. .

(発明が解決しようとする課題) ところで、上記のように吸気通路下流部における分岐通
路に燃料噴射弁を配置り、 fs場合、該噴射弁から燃
焼室までの距離が短いため、燃料が十分に気化霧化され
ていない状態で燃焼室に供給されることになり、そのた
め混合気のミキシ〉グ性が悪化し、良好な燃焼状態が得
られないという不具合が発生する。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in the case of fs, where the fuel injection valve is arranged in the branch passage in the downstream part of the intake passage as described above, the distance from the injection valve to the combustion chamber is short, so that there is not enough fuel. The mixture is supplied to the combustion chamber in a state that has not been vaporized and atomized, resulting in poor mixing performance of the air-fuel mixture and failure to obtain a good combustion state.

また、上記過給機として、圧縮型の機械式過給機を用い
た場合には、上記のように高負荷時におけるエンジン出
力が一層向上される反面、高い過給圧を必要としない低
負荷時にも吸気を圧縮するため、その圧縮仕事分だけ負
荷が大きくなり、そのためエンジン出力か小さい低負荷
時に駆動損失が相対的に大きくなって燃費性能が悪化す
るという問題が発生する。
In addition, when a compression-type mechanical supercharger is used as the above-mentioned supercharger, the engine output at high loads is further improved as described above, but at low loads that do not require high boost pressure. Since the intake air is sometimes compressed, the load increases by the amount of compression work, which causes a problem in that the driving loss becomes relatively large at low loads when the engine output is low, and fuel efficiency deteriorates.

本発明は、過給機付エンジンにおける上記のJ、うな問
題に対処するもので、混合気のミキシンク性を向上させ
て燃焼状態の向上を図り、また、加速時の応答性を向上
させると共に、特に圧縮型の機械式過給機が用いられる
場合には、高負荷時における高い過給圧ないし吸気充填
効率を維持しなフ)イら、低負荷時における該過給機の
駆動損失を低減させて燃費性能を向上させることを課題
とする。
The present invention addresses the above-mentioned problems in supercharged engines by improving the mixing properties of the air-fuel mixture, improving the combustion state, and improving the response during acceleration. In particular, when a compression-type mechanical supercharger is used, it is necessary to maintain high boost pressure or intake air charging efficiency during high loads, thereby reducing the driving loss of the supercharger during low loads. The goal is to improve fuel efficiency by increasing fuel efficiency.

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するため、本発明に係る過給機付エンジ
ンの燃料噴射装置は次のように構成したことを特徴とす
る。
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, a fuel injection device for a supercharged engine according to the present invention is characterized in that it is configured as follows.

まず、本願の請求項1に係る発明く以下、第1発明とい
う〉は、スロットルバルブ下流の吸気通路に過給機が備
えられ、且つ該吸気通路下流部の各気筒毎に分岐された
分岐通路に、各気筒の吸気行程に同期して燃料を噴射す
る燃料噴射弁がそれぞれ配置された過給機付エンジンに
おいて、上記吸気通路における過給機の上流側に、上記
同期噴射用燃料噴射弁とは別の補助燃料噴射弁を配置し
たことを特徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the first invention) is a supercharger provided in an intake passage downstream of a throttle valve, and a branch passage branched for each cylinder in the downstream part of the intake passage. In a supercharged engine in which fuel injection valves for injecting fuel in synchronization with the intake stroke of each cylinder are arranged, the synchronous injection fuel injection valve and the fuel injection valve for synchronous injection are disposed upstream of the supercharger in the intake passage. is characterized by the arrangement of another auxiliary fuel injection valve.

また、請求項2に係る発明く以下、第2発明という〉は
、スロットルバルブ下流の吸気通路に、エンジン出力に
より常時駆動される圧縮型の機械式過給機が備えられ、
且つ上記第1発明と同様に、吸気通路下流部の各気筒毎
に分岐された分岐通路に、各気筒の吸気行程に同期して
燃料を噴射する燃fI噴射弁がそれぞれ配置された過給
機付エンジンにおいて、上記過給機を構成するハウジン
グとロータとの間に、一部の吸気を素通りさせる間隙を
設けると共に、上記吸気通路における過給機の上流側に
、上記同期噴射用燃料噴射弁とは別の補助燃料噴射弁を
配置し、且つニシジンの高負荷時に上記補助燃料噴射弁
から燃料を噴射させる制御手段を備えたことを特徴とす
る。
Further, the invention according to claim 2 (hereinafter referred to as the second invention) is provided with a compression type mechanical supercharger that is constantly driven by the engine output in the intake passage downstream of the throttle valve,
In addition, similarly to the first invention, a supercharger in which fuel fI injection valves that inject fuel in synchronization with the intake stroke of each cylinder are arranged in branch passages that are branched for each cylinder in the downstream part of the intake passage. In the engine, a gap is provided between the housing and the rotor constituting the supercharger, and a gap is provided to allow part of the intake air to pass through, and the fuel injection valve for synchronous injection is provided on the upstream side of the supercharger in the intake passage. The present invention is characterized in that an auxiliary fuel injection valve separate from the auxiliary fuel injection valve is arranged, and a control means is provided for injecting fuel from the auxiliary fuel injection valve when the engine load is high.

(作   用) 上記の構成によれば、まず第1発明の場合、過給機の上
流側に配置された補助燃料噴射弁は燃焼室から比較的罵
れて位置するため、該噴射弁から噴射された燃訓は燃焼
室に供給されるまでに気化霧化が促進されると共に、特
に該噴射弁下流側の過給機を通過する際に、該過給機の
回転により吸気と強制的に攪拌されることになる。その
結果、必要とされる燃料の一定割合をこの補助燃料噴射
弁に分担させることにより、全体としても十分にミキシ
ングされた良好な混合気が燃焼室に供給され、燃焼性が
向上することになる5 また、吸気通路内に補助燃flIl@射弁から噴射され
た燃料による混合気が常時蓄えられることになるので、
スロットルバルブの開動作に伴って吸気量が増大すると
きに、この混合気が直ちに燃焼室に導入されて加速応答
性が向上することになり、さらに、この補助燃料噴射弁
から噴射される燃料によって過給機が冷却され、該過給
機のオーバーし−トが防止されることになる。
(Function) According to the above configuration, first, in the case of the first invention, since the auxiliary fuel injection valve disposed on the upstream side of the supercharger is located relatively far from the combustion chamber, the injection valve is injected from the injection valve. The fuel is vaporized and atomized before it is supplied to the combustion chamber, and when it passes through the supercharger downstream of the injection valve, it is forcibly combined with the intake air by the rotation of the supercharger. It will be stirred. As a result, by allocating a certain proportion of the required fuel to this auxiliary fuel injection valve, a well-mixed and good air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber as a whole, improving combustibility. 5 Also, since the air-fuel mixture created by the fuel injected from the auxiliary fuel injection valve is always stored in the intake passage,
When the amount of intake air increases as the throttle valve opens, this air-fuel mixture is immediately introduced into the combustion chamber, improving acceleration response.Furthermore, the fuel injected from the auxiliary fuel injection valve The supercharger will be cooled and overheating of the supercharger will be prevented.

また、第2発明によれば、エンジンの低負荷時には、過
給機のハウジングとロータとの間に設けられた間隙を一
部の吸気が素通りすることにより、該過給機による吸気
の圧縮仕事量が減少し、それだけ該過給機の駆動損失が
低減されて燃費性能が向上する。一方、過給機上流側の
燃料噴射弁から燃料が噴射される高負荷時には、この燃
料が過給機におけるロータの内壁面等に付着して上記間
隙を閉塞することにより上記のような吸気の素通りが阻
止され、従って上記間隙が小さい通常の圧縮型過給機を
用いる場合と同様の圧縮効率が得られて、要求に応じた
高い吸気充填効率ないしエンジン出力が確保されること
になる。
Further, according to the second invention, when the engine is under low load, a portion of the intake air passes through the gap provided between the housing and the rotor of the supercharger, thereby compressing the intake air by the supercharger. The amount decreases, the driving loss of the supercharger is reduced accordingly, and the fuel efficiency is improved. On the other hand, under high load conditions when fuel is injected from the fuel injection valve upstream of the supercharger, this fuel adheres to the inner wall surface of the rotor in the supercharger and blocks the above-mentioned gap, causing the above-mentioned intake air leakage. This prevents the air from passing through, and therefore, the same compression efficiency as when using a normal compression supercharger with a small gap can be obtained, ensuring high intake air filling efficiency or engine output in accordance with demand.

(実 施 例〉 以下、本発明の実施例について説明する。(Example> Examples of the present invention will be described below.

まず、第1図は第1実施例に係るエンジンの吸気系統の
構成を示すもので、このエンジン1の吸気系統2は、上
流側からスロットルバルブ3、機械式過給11!4及び
インタークーラ5が配設された主吸気通路6と、該通路
6の下流端が接続されたサージタンク7と、該サージタ
ンク7から分岐されてエンジン本体における各気筒の燃
焼室8・・・8にそれぞれ接続された複数の分岐通路9
・・・9とで構成されている。また、この吸気系統2に
は、上記主吸気通路6におけるスロットルバルブ3と過
給1114との間から分岐されて該過給機4の下流側に
合流するバイパス通路10が設けられ、該通路IOにバ
イパスバルブ11が設置されている。そして、上記過給
機4がエンジン1のクランクシャフト12によりベルト
13を介して駆動されるようになっている。
First, FIG. 1 shows the configuration of the intake system of the engine according to the first embodiment.The intake system 2 of the engine 1 includes, from the upstream side, a throttle valve 3, a mechanical supercharger 11!4, and an intercooler 5. A main intake passage 6 in which a main intake passage 6 is arranged, a surge tank 7 to which the downstream end of the passage 6 is connected, and a surge tank 7 branched from the surge tank 7 and connected to combustion chambers 8...8 of each cylinder in the engine body, respectively. multiple branch passages 9
...9. Further, this intake system 2 is provided with a bypass passage 10 that branches from between the throttle valve 3 and the supercharger 1114 in the main intake passage 6 and joins to the downstream side of the supercharger 4, and the bypass passage 10 A bypass valve 11 is installed in the. The supercharger 4 is driven by the crankshaft 12 of the engine 1 via a belt 13.

また、この吸気系統2における上記各分岐通路9・・・
9には、燃焼室8・・・8内を指向するように主燃料噴
射弁14・・・14がそれぞれ設置されていると共に、
過給814の直上流部には補助燃料噴射弁15が設置さ
れている。そして、コントローラ16からの信号により
、上記主燃料噴射弁14・・・14は各気筒の吸気行程
時に同期して、また補助燃料噴射弁15は各気筒の吸気
行程に拘りなく、非同期的に燃料を噴射するようになっ
ている。
In addition, each branch passage 9 in this intake system 2...
At 9, main fuel injection valves 14...14 are respectively installed so as to be directed into the combustion chambers 8...8, and
An auxiliary fuel injection valve 15 is installed immediately upstream of the supercharger 814. Then, according to a signal from the controller 16, the main fuel injection valves 14...14 are synchronously activated during the intake stroke of each cylinder, and the auxiliary fuel injection valve 15 is asynchronously injected with fuel regardless of the intake stroke of each cylinder. It is designed to spray.

なお、上記コントローラ16は、エンジン回転数や吸気
量等に応じて上記主燃料噴射弁14・・・14及び補助
燃料噴射弁15からの燃料噴射量も制御するようになっ
ている。
Note that the controller 16 also controls the amount of fuel injected from the main fuel injection valves 14 .

次に、この実施例の作用を説明すると、エアクリーナ(
図示せず〉からスロットルバルブ3の開度に応じて主吸
気通路6内に吸入された吸気は、過給機4により加圧さ
れた状態で、インタークーラ5を通過して冷却された後
、サージタンク7に導入され、さらに該サージタンク7
がら各分岐通#r9・・・9を通って各気筒の燃焼室8
・・・8に供給される。
Next, to explain the function of this embodiment, the air cleaner (
Intake air drawn into the main intake passage 6 according to the opening degree of the throttle valve 3 from (not shown) is pressurized by the supercharger 4, passes through the intercooler 5, and is cooled. is introduced into the surge tank 7, and further the surge tank 7
The combustion chamber 8 of each cylinder passes through each branch passage #r9...9.
...8 is supplied.

その場合に、特に高い吸気充填効率を必要としないエン
ジンの低負荷時には、バイパス通N10上のバイパスバ
ルブ11が開いて、吸気は主として該バイパス通路10
を通過することにより過給機4の負荷が低減され、また
高い吸気充填効率が要求されるエンジンの高負荷時には
、上記バイパスバルブ11が閉じて全吸気が過給機4を
通過することにより、高い過給圧が得られて上記吸気充
填効率ないしエンジン出力が増大することになる。
In that case, when the engine is under low load and does not require particularly high intake air filling efficiency, the bypass valve 11 on the bypass passage N10 opens and the intake air is mainly supplied to the bypass passage 10.
The load on the supercharger 4 is reduced by passing through the supercharger 4, and when the engine is under high load, which requires high intake air filling efficiency, the bypass valve 11 is closed and all intake air passes through the supercharger 4. A high boost pressure is obtained, and the intake air filling efficiency or engine output increases.

一方、各気筒の吸気行程に同期させて、各分岐通&’!
9・・・9にそれぞれ配置された主燃料噴射弁14・・
・14から燃料が噴射され、また、これとは別に過給機
4の上流側に配置された補助燃料噴射弁15からも非同
期的に燃料が噴射され、これらの燃料が上記吸気と共に
混合気を形成して各気筒の燃焼室8・・・8に供給され
ることになる。その場合に、上記補助燃料噴射弁15は
燃焼室8・・・8がら離れた位置にあるため、該噴射弁
]5がら噴射された燃料は燃焼室8・・・8に到達する
までに十分に気化霧化され、し2かも過給814を通過
する際に該過給機4の回転によって吸気と強制的に攪拌
されることになる。そのため、上記主燃料噴射弁14・
・・14から噴射される燃料による混合気を含めた全体
としても、十分にミキシングされた混合気が各燃焼室8
・・・8に供給されることになり、良好な燃焼性が得ら
れることになる。
On the other hand, in synchronization with the intake stroke of each cylinder, each branch passage &'!
Main fuel injection valves 14 respectively arranged at 9...9...
・Fuel is injected from 14, and fuel is also asynchronously injected from the auxiliary fuel injection valve 15, which is separately arranged on the upstream side of the supercharger 4, and these fuels together with the intake air form a mixture. It is then supplied to the combustion chambers 8...8 of each cylinder. In that case, since the auxiliary fuel injection valve 15 is located at a distance from the combustion chambers 8...8, the fuel injected from the injection valve 5 is sufficient to reach the combustion chambers 8...8. The air is vaporized and atomized, and when it passes through the supercharger 814, it is forcibly mixed with the intake air by the rotation of the supercharger 4. Therefore, the main fuel injection valve 14.
...A sufficiently mixed air-fuel mixture as a whole including the air-fuel mixture caused by the fuel injected from the combustion chamber 8
... 8, and good combustibility can be obtained.

また、上記補助燃料噴射弁15から吸気行程に対して非
同期的に燃料が噴射されることにより、主吸気通路6に
おける過給機4より下流側の部分、特にサージタンク7
内に常に混合気が蓄えられた状態にあり、そのため、ス
ロットルバルブ3の開動作に伴って吸気量が増大する加
速時に、上記混合気が直ちに燃焼室8・・・8に供給さ
れて、良好な加速応答性が得られることになる。
In addition, by injecting fuel from the auxiliary fuel injection valve 15 asynchronously with respect to the intake stroke, the portion of the main intake passage 6 downstream of the supercharger 4, especially the surge tank 7
Therefore, during acceleration when the intake air amount increases with the opening operation of the throttle valve 3, the air-fuel mixture is immediately supplied to the combustion chambers 8...8, resulting in a good condition. This results in excellent acceleration response.

さらに、補助燃料噴射弁15から噴射される燃料が過給
機4を通過する際に、特に気化することにより該過給6
14から熱を奪い、そのため該過給機4が冷却されるこ
とになって、オーバーヒートやこれに伴う不具合が防止
されることになる。
Furthermore, when the fuel injected from the auxiliary fuel injection valve 15 passes through the supercharger 4, the supercharger 6
Heat is removed from the supercharger 14, thereby cooling the supercharger 4, thereby preventing overheating and related problems.

次に、第2〜4図に示す第2実施例について説明する。Next, a second embodiment shown in FIGS. 2 to 4 will be described.

なお、以下の実施例では、第1実施例と同様の構成要素
については同じ符号を用いて説明する。
In the following embodiments, the same components as in the first embodiment will be described using the same reference numerals.

この第2実施例に係るエンジン1の吸気系統2は、前記
第1実施例と同様の構成であって、上流側からスロット
ルバルブ3、機械式過給tj14A及びインタークーラ
5を配置した主吸気通B6と、サージタンク7と、各気
筒の燃焼室8・・8にそれぞれ接続された複数の分岐通
路9・・・9と、上記過給94Aをバイパスするバイパ
ス通路10とで構成され、該バイパス通路10上にバイ
パスバルブ11が設置されている。
The intake system 2 of the engine 1 according to the second embodiment has the same configuration as the first embodiment, and includes a main intake vent in which a throttle valve 3, a mechanical supercharger tj14A, and an intercooler 5 are arranged from the upstream side. B6, a surge tank 7, a plurality of branch passages 9...9 connected to the combustion chambers 8...8 of each cylinder, and a bypass passage 10 that bypasses the supercharging 94A. A bypass valve 11 is installed on the passage 10.

また、上記各分岐通路9・・・9には主燃料噴射弁14
・・・14がそれぞれ設置されていると共に、過給機4
Aの上流側には補助燃料噴射弁15が設置され、これら
の燃料噴射弁14・・・14.15による燃料噴射がコ
ントローラ16Aからの信号によって制御されるように
なっている。
In addition, each branch passage 9...9 has a main fuel injection valve 14.
...14 are installed respectively, and the supercharger 4
An auxiliary fuel injection valve 15 is installed upstream of A, and fuel injection by these fuel injection valves 14...14.15 is controlled by a signal from a controller 16A.

その場合に、該コントローラ16Aは、主燃料噴射弁1
4・・・14に対しては、前記第1実施例と同様に、各
気筒の吸気行程に同期して燃料を噴射させる一方、上記
スロットルバルブ3の開度等のエンジン負荷対応Iを検
出するセンサ21からの信号を入力し、補助燃料噴射弁
15に対しては、エンジン高負荷時のみ燃料を噴射させ
るようになっている。
In that case, the controller 16A controls the main fuel injection valve 1
4...14, as in the first embodiment, fuel is injected in synchronization with the intake stroke of each cylinder, while engine load correspondence I such as the opening degree of the throttle valve 3 is detected. A signal from the sensor 21 is input, and the auxiliary fuel injection valve 15 is configured to inject fuel only when the engine is under high load.

また、この実施例においては、上記過給114Aとして
、第3図に示すように、ハウジング22内で一対の両型
ロータ23,23を回転させることにより、入口24か
ら吸入した吸気を圧縮して出口25から吐出するように
構成した所謂ルーツタイプの圧縮型過給機が用いられて
いるが、特にこの過給機4Aにおいては、第4図に拡大
して示すように、上記ロータ2B、23の両端部23a
とハウジング22の内周面22aとの間に、熱膨張を吸
収するために通常設けられる間隙よりも大きな間隙aが
生じるように、各部の寸法が設定されている。
Further, in this embodiment, as the supercharging 114A, as shown in FIG. A so-called roots-type compression supercharger configured to discharge from the outlet 25 is used, and in particular, in this supercharger 4A, as shown enlarged in FIG. 4, the rotors 2B, 23 Both ends 23a of
The dimensions of each part are set so that a gap a larger than the gap normally provided for absorbing thermal expansion is created between the inner circumferential surface 22a of the housing 22 and the inner circumferential surface 22a of the housing 22.

この実施例によれば、スロットルバルブ3の開度が小さ
く、従って吸気量が少ないエンジンの低負荷時には、吸
気系統2の下流部における各分岐通n9・・・9にそれ
ぞれ設置された同期噴射用の主燃料噴射弁14・・・1
4のみから燃料が噴射され、従って過給機4A内は吸気
のみが通過することになる。
According to this embodiment, when the opening degree of the throttle valve 3 is small and therefore the intake air amount is low during low load of the engine, the synchronous injection Main fuel injection valve 14...1
Fuel is injected only from the supercharger 4A, so only intake air passes through the supercharger 4A.

その場合に、該過給114Aを構成するハウジング内周
面22aとロータ先端部23aとの間には通常より大き
な間隙aが設けられているから、入口24から該過給機
4A内に吸入された吸気の一部は、圧縮されることなく
上記間隙aを素通りして出口25から吐出されることに
なり、その分だけ該過給機4Aの圧縮仕事量が減少する
。従って、エンジンの低負荷時に過給機4の負荷ないし
駆動損失が低減され、燃費性能が向上することになる。
In that case, since a gap a larger than usual is provided between the housing inner circumferential surface 22a and the rotor tip 23a that constitute the supercharger 114A, the air is sucked into the supercharger 4A from the inlet 24. A portion of the intake air passes through the gap a without being compressed and is discharged from the outlet 25, and the compression work of the supercharger 4A is reduced by that amount. Therefore, the load or driving loss on the supercharger 4 is reduced when the engine is under low load, and fuel efficiency is improved.

一方、スロットルバルブ3の開度が大きくなり、これに
伴って吸気量が増大するエンジンの高負荷時には、上記
の主燃料噴射弁14・・・J4に加えて、過給8!4A
の直上流部に配置された補助燃料噴射弁15からも燃料
が噴射される。そして、この燃料は吸気と共に過給$4
A内に吸入されると共に、該過給114A内でロータ2
3,23の回転により遠心力を受けてハウジング22の
内周面22a等に付着し、そのため、第4図にfII線
Xで示すように、該燃料によってハウジング内周面22
aとロータ先端部23aとの間のrWJ隙aが閉塞され
、核間jlaの吸気の素通りが阻止される。これにより
、過給機4Aの体積効率が向上し、上記間隙が特に大き
くない通常の圧縮型過給機の場合と同様の高い過給圧が
得られることになり、その結果、エンジン高負荷時に要
求に応じた高い吸気充填効率ないしエンジン出力が確保
される。
On the other hand, during high load of the engine when the opening degree of the throttle valve 3 increases and the intake air amount increases accordingly, in addition to the above-mentioned main fuel injection valves 14...J4, supercharging 8!4A
Fuel is also injected from the auxiliary fuel injection valve 15 located immediately upstream of the fuel injection valve. And this fuel is used for supercharging $4 along with the intake air.
At the same time, the rotor 2 is sucked into the supercharging 114A.
3 and 23, the fuel adheres to the inner circumferential surface 22a of the housing 22 due to centrifugal force, and as a result, as shown by the fII line X in FIG.
The rWJ gap a between the rWJ a and the rotor tip 23a is closed, and the passage of intake air through the internuclear jla is prevented. As a result, the volumetric efficiency of the supercharger 4A is improved, and a high supercharging pressure similar to that of a normal compression supercharger where the gap is not particularly large can be obtained.As a result, when the engine is under high load, High intake air filling efficiency or engine output that meets demand is ensured.

なお、この実施例においても、高負荷時における補助燃
料噴射弁15から燃料が噴射される際には、前記第1実
施例と同様に、燃焼室8・・・8に十分にミキシングさ
れた混合気が供給されると共に、良好な加速応答性が得
られ、且つ過給11!4Aのオーバーヒート等が防止さ
れる。
Also in this embodiment, when fuel is injected from the auxiliary fuel injection valve 15 under high load, the mixture is sufficiently mixed in the combustion chambers 8...8, as in the first embodiment. Air is supplied, good acceleration response is obtained, and overheating of the supercharger 11!4A is prevented.

さらに、第5図に示す第3実施例について説明すると、
この実施例に係るエンジン1の吸気系統2も、上流側か
らスロットルバルブ3、機械式過給I!4及びインター
クーラ5を配置した主吸気通路6と、サージタンク7と
、各気筒の燃焼室8・・・8にそれぞれ接続された複数
の分岐通路9・・・9と、上記過給614をバイパスす
るバイパス通路10とで構成されており、該バイパス通
路1o上にバイパスバルブ11が設置されている。また
、上記各分岐通路9・・9には主燃料噴射弁14・・・
14がそれぞれ配置され、且つ過給機4の直上流部には
補助燃料噴射弁15が配置されている。
Furthermore, to explain the third embodiment shown in FIG.
The intake system 2 of the engine 1 according to this embodiment also includes, from the upstream side, a throttle valve 3, a mechanical supercharging I! 4 and an intercooler 5, a surge tank 7, a plurality of branch passages 9...9 connected to the combustion chambers 8...8 of each cylinder, and the supercharger 614. It is composed of a bypass passage 10 that bypasses, and a bypass valve 11 is installed on the bypass passage 1o. In addition, each branch passage 9...9 is provided with a main fuel injection valve 14...
14 are arranged, and an auxiliary fuel injection valve 15 is arranged immediately upstream of the supercharger 4.

そして、この実施例においては、上記主燃料噴射弁14
・・・14及び補助燃料噴射弁15を駆動するコントロ
ーラ16Bに、エンジンのイグニッションスイッチ31
がらの信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温セ
ンサ32がらの信号とが入力されると共に、該コントロ
ーラ16Bは、主燃料噴射弁14・・・14に対しては
、前記各実施例と同様に、各気筒の吸気行程に同期して
燃料を噴射させる一方、補助燃料噴射弁15に対しては
、上記イグニッションスイッチ31がONで且つ冷却水
温度が所定値以下の低温時、換言すればエンジンの冷間
始動時に燃料を噴射させるようになっている。
In this embodiment, the main fuel injection valve 14
...14 and the controller 16B that drives the auxiliary fuel injection valve 15, the engine ignition switch 31
At the same time, the controller 16B receives the signals from the engine coolant and the water temperature sensor 32 that detects the temperature of the engine cooling water, and controls the main fuel injection valves 14... Similarly, while injecting fuel in synchronization with the intake stroke of each cylinder, the auxiliary fuel injection valve 15 is injected when the ignition switch 31 is on and the cooling water temperature is low, below a predetermined value. Fuel is injected when the engine is cold started.

従って、この実施例によれば、混合気の着火性が悪く、
燃焼が不安定なエンジンの冷間始動時に、各分岐通路9
・・・9にそれぞれ設置された主燃料噴射弁14・・・
14から噴射される燃料に加えて、過給機直上流部の補
助燃料噴射弁15からも燃料が噴射されて、吸気と十分
にミキシングされた混合気が燃焼室8・・・8に供給さ
れることになる。これにより、混合気の着火性ないし燃
焼性が改善され、冷間始動時における良好な始動性が得
られることになる。
Therefore, according to this embodiment, the ignitability of the air-fuel mixture is poor;
During a cold start of an engine with unstable combustion, each branch passage 9
Main fuel injection valves 14 installed at ...9 respectively.
In addition to the fuel injected from the supercharger 14, fuel is also injected from the auxiliary fuel injection valve 15 located immediately upstream of the supercharger, and the air-fuel mixture sufficiently mixed with the intake air is supplied to the combustion chambers 8...8. That will happen. This improves the ignitability or combustibility of the air-fuel mixture, and provides good starting performance during cold starting.

(発明の効果〉 以上のように本発明によれば、吸気通路に過給機が備え
られたエンジンにおいて、上記吸気通路の下流部におけ
る各分岐通路にそれぞれ設置された同期噴射用の燃料噴
射弁に加えて、上記過給機の上流側に補助燃料噴射弁を
配置したことにより、燃焼室に気化霧化が促進され且つ
吸気と十分にミキシングされた混合気が供給されること
になって、良好な燃焼性が得られると共に、吸気系統内
に上記補助燃料噴射弁から噴射された燃料による混合気
が常時蓄えられることになって、加速応答性が向上する
ことになり、さらに、この補助燃料噴射弁から噴射され
る燃料によって過給機が冷却され、該過給機のオーバー
ヒート等が防止されることになる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in an engine equipped with a supercharger in the intake passage, the fuel injection valves for synchronous injection are installed in each branch passage in the downstream part of the intake passage. In addition, by arranging the auxiliary fuel injection valve on the upstream side of the supercharger, vaporization atomization is promoted and an air-fuel mixture that is sufficiently mixed with intake air is supplied to the combustion chamber. In addition to obtaining good combustibility, the mixture of fuel injected from the auxiliary fuel injection valve is constantly stored in the intake system, improving acceleration response. The supercharger is cooled by the fuel injected from the injection valve, and overheating of the supercharger is prevented.

そして、特に第2発明によれば、上記過給機として圧縮
型の機械式過給機を用いると共に、該過給機のハウジン
グとロータとの間に一部の吸気を素通りさせる間隙を設
け、且つエンジンの高負荷時にのみ上記補助燃料噴射弁
から燃料を噴射させるようにしたことにより、エンジン
の低負荷時における過給機の負荷ないし駆動損失が低減
されると共に、エンジンの高負荷時には所要の吸気充填
効率が確保され、エンジンの燃費性能と出力性能とか同
時に向上することになる。
In particular, according to the second invention, a compression type mechanical supercharger is used as the supercharger, and a gap is provided between the housing and the rotor of the supercharger to allow part of the intake air to pass through, In addition, by injecting fuel from the auxiliary fuel injection valve only when the engine is under high load, the load or driving loss on the supercharger is reduced when the engine is under low load, and the required amount is reduced when the engine is under high load. Intake air filling efficiency is ensured, and the fuel efficiency and output performance of the engine are improved at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の実施例を示すもので、第1図、第2図及
び第5図は第1、第2、第3実施例の構成をそれぞれ示
す図、第3図は第2実施例における過給機の概略断面図
、第4図は同過給機の要部拡大断面図である。 4.4A・・・過給機、6・・・吸気通路(主吸気通路
〉、9・・・分岐通路、14・・・主燃料噴射弁、15
・・・補助燃料噴射弁、16.16A、16B・・・制
御手段(コントローラ)、22・・・ハウジング、23
・・・ロータ、a・・・間隙。
The drawings show embodiments of the present invention, and FIGS. 1, 2, and 5 are diagrams showing the configurations of the first, second, and third embodiments, respectively, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second embodiment. FIG. 4 is a schematic sectional view of the supercharger, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of essential parts of the supercharger. 4.4A...supercharger, 6...intake passage (main intake passage), 9...branch passage, 14...main fuel injection valve, 15
... Auxiliary fuel injection valve, 16.16A, 16B ... Control means (controller), 22 ... Housing, 23
...Rotor, a...gap.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)スロットルバルブ下流の吸気通路に過給機が備え
られ、且つ該吸気通路下流部の各気筒毎に分岐された分
岐通路に、各気筒の吸気行程に同期して燃料を噴射する
燃料噴射弁がそれぞれ配置された過給機付エンジンの燃
料噴射装置であって、上記吸気通路における過給機の上
流側に、上記同期噴射用燃料噴射弁とは別の補助燃料噴
射弁が配置されていることを特徴とする過給機付エンジ
ンの燃料噴射装置。
(1) Fuel injection in which a supercharger is provided in an intake passage downstream of a throttle valve, and fuel is injected into a branch passage for each cylinder downstream of the intake passage in synchronization with the intake stroke of each cylinder. A fuel injection device for a supercharged engine in which valves are respectively arranged, and an auxiliary fuel injection valve different from the synchronous injection fuel injection valve is arranged upstream of the supercharger in the intake passage. A fuel injection device for a supercharged engine, characterized by:
(2)スロットルバルブ下流の吸気通路に、エンジン出
力により常時駆動される圧縮型の機械式過給機が備えら
れ、且つ該吸気通路下流部の各気筒毎に分岐された分岐
通路に、各気筒の吸気行程に同期して燃料を噴射する燃
料噴射弁がそれぞれ配置された過給機付エンジンの燃料
噴射装置であつて、上記過給機を構成するハウジングと
ロータとの間に、一部の吸気を素通りさせる間隙が設け
られていると共に、上記吸気通路における過給機の上流
側に、上記同期噴射用燃料噴射弁とは別の補助燃料噴射
弁が配置され、且つエンジンの高負荷時に上記補助燃料
噴射弁から燃料を噴射させる制御手段が備えられている
ことを特徴とする過給機付エンジンの燃料噴射装置。
(2) A compression-type mechanical supercharger that is constantly driven by the engine output is provided in the intake passage downstream of the throttle valve, and a branch passage for each cylinder in the downstream part of the intake passage is provided with a A fuel injection device for a supercharged engine, in which fuel injection valves for injecting fuel in synchronization with the intake stroke of the supercharger are arranged, and a part of the fuel injection valve is arranged between the housing and the rotor that constitute the supercharger. A gap is provided to allow intake air to pass through, and an auxiliary fuel injection valve other than the synchronous injection fuel injection valve is disposed upstream of the supercharger in the intake passage, and the auxiliary fuel injection valve is disposed upstream of the supercharger in the intake passage. A fuel injection device for a supercharged engine, comprising a control means for injecting fuel from an auxiliary fuel injection valve.
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