JPH04342872A - 燃料噴射内燃機関のエアアシスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は燃料噴射内燃機関にお
けるエアアシスト装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エアアシスト装置は燃料噴射内燃機関で
アイドル運転時等の燃料の微粒化状態の改善を図るため
に有効である。エアアシスト装置は例えば特開昭５７−
１５３９６１　号公報に示されており、インジェクタの
先端の周囲にはエアアシスト用の空気を溜めるアシスト
エア室が形成され、一方スロットル弁を迂回するバイパ
ス通路が設けられる。バイパス通路の下流端は各気筒に
共通の集合通路であるエアギャラリに接続され、エアギ
ャラリは各気筒のインジェクタのアシストエア室に接続
される。インジェクタの先端周囲にはエアアシスト孔が
開口し、アシストエア室からのアシストエアはエアアシ
スト孔よりインジェクタ内に導入され、噴口からの燃料
流に作用し、エアアシストが行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】スロットル弁は低温時
の氷結を防止するため空気中の水分が溜らないようにイ
ンジェクタより上方に位置しているのが普通である。従
って、エンジンの停止中にアシストエア供給用の配管内
の空気中の水分は低いところにあるインジェクタの先端
周囲のアシストエア室に溜ることになる。そのため、ア
シストエア室に溜った水分がエンジンの停止中に氷結す
るとアシストエア室に開口するエアアシスト孔は閉塞さ
れる。そのためエアアシストが最も必要な低温始動時に
エアアシストが行わないことになり、始動性が不良とな
る。また、氷結によりアシストエア室を外部に対してシ
ールしているＯリングの密封性が不良となる問題もある
。この発明はアシストエア室へ水分が溜ることを防止す
ることを目的とし、アシストエア室の手前で空気を溜め
ることにより上記問題点の解決を図るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、アシ
ストエア供給通路に接続されるアシストエア室をインジ
ェクタの噴口部周囲に形成し、燃料噴射時に噴口から噴
射される燃料にアシストエア室からの空気流を作用させ
る燃料噴射内燃機関のエアアシスト装置において、前記
アシストエア供給通路のインジェクタ側の端部は水平方
向に延びたエアギャラリを形成しており、該エアギャラ
リを各気筒のインジェクタのアシストエア室に接続する
開口部は前記エアギャラリの底面より高いところに位置
していることを特徴とする燃料噴射内燃機関のエアアシ
スト装置が提供される。

【０００５】

【作用】エンジンの停止中にエアギャラリの底面にアシ
ストエア用の配管中の水滴が溜まる。エアギャラリをア
シストエア室に連通する開口部はエアギャラリの低面よ
り高い箇所に位置しているため、エアギャラリにエンジ
ン停止中に溜まる水滴が開口部に届くことはなく、アシ
ストエア室内には水滴が溜まらないため、アシストエア
室に開口するエアアシスト孔の氷結は起こらない。

【０００６】

【実施例】図１はＶ型６気筒エンジンを示しており、エ
ンジン本体は左バンク１０Ａ　と、右バンク１０Ｂ　と
を具備している。図２は吸気マニホルド１２をエンジン
本体への取り付け面側（図１の下側）から見て示してお
り、左側バンク１０Ａ　のそれぞれの気筒に接続される
枝管１４Ａ　と、右側バンク１０Ｂ　の気筒に接続され
る枝管１４Ｂ　とを備える。 １６Ａ，１６Ｂ　は各バンク１０Ａ，１０Ｂ　へ接合さ
れるフランジ面を示している。１５はエンジン本体への
取り付け用のボルト孔である。インジェクタ１７は各気
筒への枝管１４Ａ，１４Ｂ　において、吸気ポートに近
接する位置に設けられる。図１において、１８はサージ
タンクを示しており、サージタンク１８は左右のバンク
１０Ａ，１０Ｂ　の各気筒への枝管１４Ａ，１４Ｂ　に
接続される管部２０を備えている。サージタンク１８は
スロットルボディ２２に接続され、スロットルボディ２
２内にスロットル弁２４が配置される。スロットルボデ
ィ２２はエアーフローメータ２６に接続される。

【０００７】アイドルスピード制御弁（ＩＳＣ弁）３０
　はスロットル弁２４を迂回する空気量を制御すること
によりエンジンのアイドル回転数を所定の値に制御する
作動を行うとともに、その一部の空気をインジェクタ１
７にエアアシスト用に供給する働きをするものである。 ＩＳＣ　弁３０はこの実施例では、スロットル弁２４の
上流におけるスロットルボディ２２に開口する空気分岐
通路３２から取り出される空気量を制御するとともに、
スロットル弁２４のすぐ下流に開口するＩＳＣ　通路３
４に分流される空気量と、インジェクタ１７に接続され
るアシストエア供給通路３６に分流される空気量との割
合を制御する。ＩＳＣ　弁３０はアクチュエータとして
のステッパモータ３８を備えており、ステッパモータ３
８は第１の弁体４０と、第２の弁体４２とを備えている
。第１の弁体４０及び第２の弁体４２はその形状がバル
ブのリフトの小さいときは空気が第１の弁体４０のみが
開くことにより空気はアシスト供給通路３６にのみ流れ
、所定のリフトに到達後に第２の弁体４２を開き、ＩＳ
Ｃ　通路３４からもバイパス空気の導入が行われ、かつ
それ以後の弁リフトではアシスト供給通路３６の流量は
リフトが変化しても殆ど一定に維持され、ＩＳＣ　通路
３４から空気が主として導入されるようになっいる。か
かる作動を行うＩＳＣ　弁については例えば特願平３−
６１７４９　号に記載されている。

【０００８】エンジン制御回路５０はマイクロコンピュ
ータ等により構成され、スロットル弁２４のアイドル位
置においてエンジン運転状態（水温等）に応じた所期の
エンジン回転数が得られるようにスロットル弁２４をバ
イパスする空気量の制御を行うべくステッパモータ３８
の作動制御を行うものであるである。また、エンジン制
御回路５０はインジェクタ１７の作動制御も行う。図３
はインジェクタ１７を縦断面にて示している。インジェ
クタ１７は吸気マニホルド１２の各バンク１０Ａ　又は
１０Ｂ　への分岐管１４Ａ，１４Ｂ　の接合フランジ部
１６Ａ，１６Ｂ付近に穿設されるインジェクタ取り付け
開口５１に挿入取り付けされる。インジェクタ１７はハ
ウジング５４と、ハウジング５４内に収納されたニード
ル本体５６と、ハウジング５４とニードル本体５６との
間のスペーサ５８と、ニードル本体５６とハウジング５
４との間のエアアシスト本体６０と、ニードル６２と、
スプリング６４と、中心スリーブ６６と、ソレノイド６
８とを備える。ニードル本体５６は先端にバルブシート
７０を形成しており、スプリング６４はニードル６２の
先端弁部がバルブシート７０に着座するようにニードル
６２を付勢している。ムービングコア７２はニードル６
２にねじ等によって連結されている。 ムービングコア７２は磁性体にて形成され、ソレノイド
６８に通電されたとき図の上方に電磁的に駆動され、こ
れによりニードル６２はスプリング６４の付勢力に抗し
てリフトされ、ニードル６２はバルブシート７０から離
間され、ニードル本体５６の先端の燃料噴口７４から燃
料が噴射される。 ７５はソレノイド６８に給電するためのコネクタである
。

【０００９】インジェクタ１７に燃料を供給するため噴
口７４と反対側の端部おいてハウジング５４はデリベリ
パイプ８０に接続される。このデリベリパイプ８０は気
筒が配置される方向に延びており、各気筒のインジェク
タ１７への燃料の供給を行う。８２はバーフィルタであ
り、デリベリパイプ８０からの燃料はバーフィルタ８２
によって清掃され、中心スリーブ６６を介してニードル
６２の中心通路に供給され、それからニードル６２の先
端周囲の環状燃料溜室８４に供給され、ニードル６２が
リフトされたとき、噴口７４より噴射される。

【００１０】ハウジング５４の外周面に環状シール溝８
６が形成され、この溝８６に環状のインシュレータ８８
が収納される。この実施例ではハウジング５４は鋳造に
て作られ、端面精度を出し難くそのままインジェクタ取
り付け孔５１に取り付けした場合に、取り付け面でのシ
ール性が悪化するおそれがある。そこで、面直の端面を
形成した別体のフランジ形成用環状部材８７がハウジン
グ５４に嵌合される。即ち、インシュレータ８８を環状
シール溝８６に装着した状態でインシュレータ８８はフ
ランジ形成部材８７に対向面同士で接触しシールを行う
ことになる。良好なシールを行うためフランジ形成部材
８７との接触面に環状リップ９１，９３　が形成され（
図５）、リップ９１，９３　を適当に弾性変形すること
で、良好なシールが得られる。また、インシュレータ８
８は反対側の端面でもリップ９５，９７　を備え、対向
する吸気マニホルド１２の端面１２−１に接触しており
、面同士の接触によるシールが行われている。さらに、
インシュレータ８８はその外周面に断面Ｖ字状の溝９９
を有し、これによりインジェクタ１７が取り付け孔５１
に多少傾いて取り付けられたときのＶ字状フランジ部の
変形によりシールが確保される。また、インシュレータ
８８の内周面は環状溝８６の対向底面８６Ａ　に密接す
るように突出する凸面１０１　をなす。これにより円周
方向の対向周面間でもシールが行われる。これは、フラ
ンジ形成部材８７とハウジング５４との隙間部分１０３
　からの漏れの対策になるものである。

【００１１】インジェクタ１７をインジェクタ取り付け
孔５１に装着した状態で、インジェクタ１７と吸気マニ
ホルド１２との間に環状にアシストエア室１０５　が形
成される（図３）。このアシストエア室１０５　に後述
のようにアシストエア供給通路３６からの空気（スロッ
トル弁２４をバイパスした空気）が導入され、この空気
はインジェクタ１７の噴口７４からの燃料流にエアアシ
ストされる。エアアシスト本体６０はインジェクタの軸
線方向に幾分傾斜しながら延びる噴射通路１０６　を備
え、その上流端はインジェクタ１７の噴口７４を臨み、
他端は吸気マニホルド１２内に形成される吸気通路９２
に開口している。エアアシスト本体６０は半径方向に延
びるエアアシスト孔１０７　を形成し、このエアアシス
ト孔１０７　は一端でアシストエア室１０５　に開口し
、他端は燃料噴射通路１０６　に開口している。後述の
ようにアシストエア室１０５　に導入された空気はエア
アシスト孔１０７　より噴射通路１０６　に導入され、
噴口７４からの燃料にエアアシストされ、燃料の微粒化
を促進することができる。尚、エアアシスト本体の外周
に形成される環状溝にシール用のＯリング１０８　が装
着される。

【００１２】この発明におけるアシストエア用の集合通
路であるエアギャラリについて以下説明する。エアギャ
ラリは１１０　にて表され、水平方向に即ち気筒が配置
される方向にエンジンの全幅に沿って延びており（図２
参照）、この実施例では吸気マニホルド１２における各
気筒のインジェクタ１７と吸気通路９２との間における
吸気マニホルド１２の壁面部分に穿設形成される。この
エアギャラリ１１０　は一端１１０−１　が閉じており
、他端１１０−２　は図１における連絡パイプ１１２　
によってアシストエア供給通路３６に接続されている。 エアギャラリ１１０　はインジェクタ取り付け孔５１と
の交差部分に形成される開口部１１４　を介してアシス
トエア室１０５　に連通される。エアギャラリ１１０　
の底面１１０Ａは開口部１１４　よりその高さは低いと
ころに位置しており、後述のようにこの底面１１０Ａの
部分にアシストエア中の水分を溜めることができる。

【００１３】上記構成のエアギャラリ１１０　を形成す
るため、鋳造された吸気マニホルド１２にまず各気筒の
インジェクタ取り付け孔５１がドリルによって穿孔され
る。次に、各気筒のインジェクタ取り付け孔５１と交差
する方向（車両へのエンジンの搭載状態では水平方向）
に横孔がエンジンの端面から孔５１に対して所定の芯ず
れにて穿孔され、このようにしてエアギャラリ１１０　
が形成され、同時にエアギャラリ１１０　の底面１１０
Ａより幾分高いところに開口部１１４　が自然に得られ
ることになる。エンジン停止時におけるエアアシスト配
管系中の水滴はエアギャラリ１１０　の底面１１０Ａが
アシストエア室１０５　への開口部１１４　より低いと
ころにあるためエアギャラリ１１０　の底面１１０Ａ上
に集められる。そして、エアギャラリ１１０　はエンジ
ンの全長にわたって延びているため充分な容積を得るこ
とができ、アシストエア室１０５に水分が行くことはな
く、エアアシスト孔の氷結は起こらない。従って、次回
の始動時においてアシストエア室１０５　よりエアアシ
スト孔１０７　を介して充分な量のアシストエアの導入
を行うことができる。

【００１４】図２において、シリンダヘッドへの取り付
けボルト孔１５の位置はエアギャラリ１１０　を挟んで
交互に配置され、吸気マニホルドのガスケットのシール
性の向上を図ることができる。実施例ではインジェクタ
１７と吸気通路９２との間における吸気マニホルド１２
の肉の部分にエアアシストギャラリ１１０　は形成され
ており、この構成が実際上は好ましい。これは、インジ
ェクタ１７の上側の部分はエンジン本体と近接して配置
されるためエアギャラリ１１を設置する余裕がないこと
が多いからである。また、アシストエアを吸気の温度で
下げることができるため、デッドソーク時のエンジンの
再始動性の向上を図ることができる。しかしながら、エ
アギャラリをインジェクタの上側に設ける余裕がある場
合はそうしてもよい。 この場合もエアギャラリの底面はエアギャラリをインジ
ェクタのアシストエア室と接続する開口より下側となる
ように配置する必要がある。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、各気筒のインジェク
タのアシストエア室へのアシストエアの分配を行うエア
ギャラリの底面を各アシストエア室への開口部より下側
に位置させることで、エンジン停止中に発生するエアア
シスト系中の水滴をアシストエア室の手前でエアギャラ
リの底面に集めることができ、インジェクタのアシスト
エア室には水滴は溜らないため、エアアシスト孔の氷結
が起こらず、低温始動時にエアアシストを良好に行うこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はエアアシスト装置を備えた内燃機関の全
体概略図である。

【図２】図２はシリンダヘッドへの取り付け面側から見
た図１の吸気マニホルドを底面図である。

【図３】図３は吸気マニホルドへのインジェクタの取り
付け状態を示す断面図である。

【図４】図４は図３の部分拡大図であって、エアギャラ
リとアシストエア室との接続部分を示す。

【図５】図５は図３の部分拡大図であって、インシュレ
ータの詳細構造を示す。分を示す図である。

【符号の説明】

１２…吸気マニホルド １７…インジェクタ １８…サージタンク ３０…ＩＳＣ　弁 ３６…アシストエア供給通路 ５４…ハウジング ６０…エアアシスト本体 ６２…ニードル ６８…ソレノイド ７２…ムービングコア ７４…噴口 ７５…コネクタ ８０…デリベリパイプ ８８…インシュレータ ９２…吸気通路 １０５　…アシストエア室 １０７　…エアアシスト孔 １１０　…エアギャラリ １１０Ａ…エアギャラリ底面 １１４　…開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アシストエア供給通路に接続されるア
   シストエア室をインジェクタの噴口部周囲に形成し、燃
   料噴射時に噴口から噴射される燃料にアシストエア室か
   らの空気流を作用させる燃料噴射内燃機関のエアアシス
   ト装置において、前記アシストエア供給通路のインジェ
   クタ側の端部は水平方向に延びたエアギャラリを形成し
   ており、該エアギャラリを各気筒のインジェクタのアシ
   ストエア室に接続する開口部は前記エアギャラリの底面
   より高いところに位置していることを特徴とする燃料噴
   射内燃機関のエアアシスト装置。