JPH0544598A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
エンジンの燃料噴射装置Info
- Publication number
- JPH0544598A JPH0544598A JP20830891A JP20830891A JPH0544598A JP H0544598 A JPH0544598 A JP H0544598A JP 20830891 A JP20830891 A JP 20830891A JP 20830891 A JP20830891 A JP 20830891A JP H0544598 A JPH0544598 A JP H0544598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel injection
- fuel
- valve
- engine
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンの燃料噴射装置において、エンジン
の低速回転域から高速回転域にわたって燃料の混合状態
を良好にすること。 【構成】 燃料噴射弁１の燃料噴孔２のまわりに複数の
空気噴孔３，４を開口し、各空気噴孔３，４に導かれる
空気流量の比率を可変とする弁手段５，６を備え、この
弁手段５，６を介してエンジン回転速度の上昇に伴って
吸入空気の流れ方向に対する燃料噴射角度を大きくする
制御手段１０を設ける。
の低速回転域から高速回転域にわたって燃料の混合状態
を良好にすること。 【構成】 燃料噴射弁１の燃料噴孔２のまわりに複数の
空気噴孔３，４を開口し、各空気噴孔３，４に導かれる
空気流量の比率を可変とする弁手段５，６を備え、この
弁手段５，６を介してエンジン回転速度の上昇に伴って
吸入空気の流れ方向に対する燃料噴射角度を大きくする
制御手段１０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの燃料噴射装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジン等にあっては、燃料噴
射弁を吸気管内に臨ませ、その燃料噴射量をエンジン運
転条件に応じて適確に制御するものが普及している。
射弁を吸気管内に臨ませ、その燃料噴射量をエンジン運
転条件に応じて適確に制御するものが普及している。
【０００３】この種の燃料噴射装置にあっても、燃料を
シリンダのなかで燃焼しやすくするため、噴射燃料を吸
入空気と良好に混合させることが重要である(例えば実
開昭５９−６７５７９号公報、参照)。
シリンダのなかで燃焼しやすくするため、噴射燃料を吸
入空気と良好に混合させることが重要である(例えば実
開昭５９−６７５７９号公報、参照)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置にあっては、燃料噴射弁は吸気管に固定
されて燃料の噴射方向は一定であるため、自動車用エン
ジンのように運転条件が広範囲にわたるものは、吸入空
気に対する燃料の混合状態をエンジンの低速回転域と高
速回転域において一定にすることができないという問題
点があった。
うな従来の装置にあっては、燃料噴射弁は吸気管に固定
されて燃料の噴射方向は一定であるため、自動車用エン
ジンのように運転条件が広範囲にわたるものは、吸入空
気に対する燃料の混合状態をエンジンの低速回転域と高
速回転域において一定にすることができないという問題
点があった。
【０００５】すなわち、エンジンの低速回転域に合わせ
て吸入空気の流れに対する燃料噴射角度を小さくし、ま
た燃料噴射圧を小さくすると、高速回転域において、吸
気管内の空気流速が高くなるために、燃料は押し流され
て空気主流中に混合できない。このため、燃料と空気の
混合状態が悪くなり、燃焼が悪化して燃費悪化や排気ガ
ス中のＨＣ排出量の増大を招く。
て吸入空気の流れに対する燃料噴射角度を小さくし、ま
た燃料噴射圧を小さくすると、高速回転域において、吸
気管内の空気流速が高くなるために、燃料は押し流され
て空気主流中に混合できない。このため、燃料と空気の
混合状態が悪くなり、燃焼が悪化して燃費悪化や排気ガ
ス中のＨＣ排出量の増大を招く。
【０００６】これに対して、高速回転域に合わせて吸入
空気の流れに対する燃料噴射角度を大きくすると、高速
回転域において燃料の混合状態は改善され燃焼状態はよ
くなるが、低速回転域にはおいては空気流速が低くなる
ため、燃料の壁流が多くなり燃焼は悪化して、トルク低
下、燃費悪化、ＨＣ排出量の増大、あるいはレスポンス
の悪化等を招いた。
空気の流れに対する燃料噴射角度を大きくすると、高速
回転域において燃料の混合状態は改善され燃焼状態はよ
くなるが、低速回転域にはおいては空気流速が低くなる
ため、燃料の壁流が多くなり燃焼は悪化して、トルク低
下、燃費悪化、ＨＣ排出量の増大、あるいはレスポンス
の悪化等を招いた。
【０００７】本発明は上記の点に着目し、エンジンの低
速回転域から高速回転域にわたって燃料の混合状態を良
好にする燃料噴射装置を提供することを目的とする。
速回転域から高速回転域にわたって燃料の混合状態を良
好にする燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸気管内に臨
む燃料噴射弁により燃料を供給するエンジンの燃料噴射
装置において、燃料噴射弁の燃料噴孔のまわりに複数の
空気噴孔を開口させ、各空気噴孔に導かれる空気流量の
比率を可変とする弁手段を備え、この弁手段を介してエ
ンジン回転速度の上昇に伴って吸入空気の流れ方向に対
する燃料噴射角度を大きくする制御手段を設ける。
む燃料噴射弁により燃料を供給するエンジンの燃料噴射
装置において、燃料噴射弁の燃料噴孔のまわりに複数の
空気噴孔を開口させ、各空気噴孔に導かれる空気流量の
比率を可変とする弁手段を備え、この弁手段を介してエ
ンジン回転速度の上昇に伴って吸入空気の流れ方向に対
する燃料噴射角度を大きくする制御手段を設ける。
【０００９】
【作用】エンジン低速回転域では、空気噴孔から噴出す
る高圧空気の流量比率を調節して吸入空気の流れ方向に
対する燃料噴射角度を小さくし、燃料の壁流が生じるこ
とを防止し、燃料を少ない吸入空気と混合させながら燃
焼室に送る。
る高圧空気の流量比率を調節して吸入空気の流れ方向に
対する燃料噴射角度を小さくし、燃料の壁流が生じるこ
とを防止し、燃料を少ない吸入空気と混合させながら燃
焼室に送る。
【００１０】エンジン高速回転域では、空気噴孔から噴
出する高圧空気の流量比率を調節して吸入空気の流れ方
向に対する燃料噴射角度を大きくし、燃料噴霧が高速で
流れる空気の主流に押し流されることを防止し、燃料を
大量の空気と混合させながら燃焼室に送る。
出する高圧空気の流量比率を調節して吸入空気の流れ方
向に対する燃料噴射角度を大きくし、燃料噴霧が高速で
流れる空気の主流に押し流されることを防止し、燃料を
大量の空気と混合させながら燃焼室に送る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１２】図１に示すように、燃料噴射弁１は吸気管
８内に臨んで設けられる。図中１５は燃焼室、１６は吸
気ポート、１７は排気ポート、１８は点火栓、２５は吸
気弁、２６は排気弁である。図５，図６にも示すよう
に、各気筒毎に２本の吸気ポート１６が形成され、燃料
噴射弁１は各吸気ポート１６の分岐点より直上流側に配
置されている。
８内に臨んで設けられる。図中１５は燃焼室、１６は吸
気ポート、１７は排気ポート、１８は点火栓、２５は吸
気弁、２６は排気弁である。図５，図６にも示すよう
に、各気筒毎に２本の吸気ポート１６が形成され、燃料
噴射弁１は各吸気ポート１６の分岐点より直上流側に配
置されている。
【００１３】図２に示すように、燃料噴射弁１は、コン
トロールユニット１０からエンジン回転に同期して送ら
れる駆動信号によりソレノイドコイル３１が通電される
と、スプリングに抗してプランジャ３２が引き上げら
れ、これに伴って燃料噴孔２にあるノズルが開くと燃料
噴孔２から燃料が微粒化しながら吸気管８内に噴出す
る。
トロールユニット１０からエンジン回転に同期して送ら
れる駆動信号によりソレノイドコイル３１が通電される
と、スプリングに抗してプランジャ３２が引き上げら
れ、これに伴って燃料噴孔２にあるノズルが開くと燃料
噴孔２から燃料が微粒化しながら吸気管８内に噴出す
る。
【００１４】燃料噴孔２は正面投影図上においてその中
心線Ｏ2が各吸気ポート１６を通って各吸気弁２５と交
差し、かつ平面投影図上において吸気管８の通路中心線
上を通って各吸気ポート１６の分岐点に交差するように
配置される。
心線Ｏ2が各吸気ポート１６を通って各吸気弁２５と交
差し、かつ平面投影図上において吸気管８の通路中心線
上を通って各吸気ポート１６の分岐点に交差するように
配置される。
【００１５】図３にも示すように、燃料噴射弁１は、燃
料噴孔２を挟んで一対の空気噴孔３，４が開口してい
る。各空気噴孔３，４燃料噴孔２の上下方向に位置して
燃料噴孔２の中心線Ｏ2に対して６０〜８０°の角度を
もって傾斜して形成され、同じく中心線Ｏ2から径方向
に３〜６ｍｍの距離をもって開口し、燃料噴孔２の開口
部から軸方向に１〜４ｍｍの距離をもって開口するよう
に配置される。これにより、燃料噴孔２から噴出した直
後の燃料噴流に各空気噴孔３，４から噴出した空気噴流
が衝突して、燃料の微粒化を行うとともに、各空気噴孔
３，４からの噴出する空気量の比率を調節することによ
り燃料噴射角度を可変とする。
料噴孔２を挟んで一対の空気噴孔３，４が開口してい
る。各空気噴孔３，４燃料噴孔２の上下方向に位置して
燃料噴孔２の中心線Ｏ2に対して６０〜８０°の角度を
もって傾斜して形成され、同じく中心線Ｏ2から径方向
に３〜６ｍｍの距離をもって開口し、燃料噴孔２の開口
部から軸方向に１〜４ｍｍの距離をもって開口するよう
に配置される。これにより、燃料噴孔２から噴出した直
後の燃料噴流に各空気噴孔３，４から噴出した空気噴流
が衝突して、燃料の微粒化を行うとともに、各空気噴孔
３，４からの噴出する空気量の比率を調節することによ
り燃料噴射角度を可変とする。
【００１６】各空気噴孔３，４にはそれぞれ空気タンク
１１から空気通路７を介して高圧空気が供給され、各空
気通路７の途中には、各空気噴孔３，４に導かれる空気
流量の比率を可変とする弁手段として、ソレノイドバル
ブ５，６が介装される。空気タンク１１にはポンプ１２
を介して所定圧の空気が蓄圧されている。各ソレノイド
バルブ５，６がその制御手段として設けられるコントロ
ールユニット１０からエンジン回転に同期して送られる
励磁電流によって開かれることにより、燃料噴孔２から
燃料が噴出すると同時に各噴孔３，４から高圧空気が噴
出するようになっている。
１１から空気通路７を介して高圧空気が供給され、各空
気通路７の途中には、各空気噴孔３，４に導かれる空気
流量の比率を可変とする弁手段として、ソレノイドバル
ブ５，６が介装される。空気タンク１１にはポンプ１２
を介して所定圧の空気が蓄圧されている。各ソレノイド
バルブ５，６がその制御手段として設けられるコントロ
ールユニット１０からエンジン回転に同期して送られる
励磁電流によって開かれることにより、燃料噴孔２から
燃料が噴出すると同時に各噴孔３，４から高圧空気が噴
出するようになっている。
【００１７】所定の低速回転域は、コントロールユニッ
ト１０により両ソレノイドバルブ５，６を開いて、各空
気噴孔３，４から噴出する高圧空気流を燃料噴流の上下
方向から衝突させることにより、図５，６にそれぞれ示
すように、吸入空気流に対する燃料噴射角度θを小さく
するとともに、吸気管８内で拡散する燃料噴霧を各吸気
弁２５に向けて２方向に分岐させて拡散させ、燃料の壁
流が生じることを防止し、燃料を少ない吸入空気と混合
させながら燃焼室１５に送る。
ト１０により両ソレノイドバルブ５，６を開いて、各空
気噴孔３，４から噴出する高圧空気流を燃料噴流の上下
方向から衝突させることにより、図５，６にそれぞれ示
すように、吸入空気流に対する燃料噴射角度θを小さく
するとともに、吸気管８内で拡散する燃料噴霧を各吸気
弁２５に向けて２方向に分岐させて拡散させ、燃料の壁
流が生じることを防止し、燃料を少ない吸入空気と混合
させながら燃焼室１５に送る。
【００１８】所定の高速回転域は、コントロールユニッ
ト１０により一方のソレノイドバルブ６を閉じて下方の
空気噴孔４からの空気の噴出を止め、他方のソレノイド
バルブ５を開いて上方の空気噴孔３から噴出する高圧空
気流のみを燃料噴流に衝突させることにより燃料噴流を
下方向に曲げて、図７，８にそれぞれ示すように、吸入
空気流に対する燃料噴射角度θを大きくして、燃料噴霧
が高速で流れる吸入空気の主流に押し流されることを防
止し、燃料を大量の空気と混合させながら燃焼室１５に
送る。
ト１０により一方のソレノイドバルブ６を閉じて下方の
空気噴孔４からの空気の噴出を止め、他方のソレノイド
バルブ５を開いて上方の空気噴孔３から噴出する高圧空
気流のみを燃料噴流に衝突させることにより燃料噴流を
下方向に曲げて、図７，８にそれぞれ示すように、吸入
空気流に対する燃料噴射角度θを大きくして、燃料噴霧
が高速で流れる吸入空気の主流に押し流されることを防
止し、燃料を大量の空気と混合させながら燃焼室１５に
送る。
【００１９】図４にも示すように、コントロールユニッ
ト１０はエンジン回転速度信号、エンジン負荷信号、エ
アフロメータからの吸入空気量信号をそれぞれ入力し、
基本的には図９に示すマップに基づいて上記ソレノイド
バルブ５，６を開閉して燃料噴射方向の切換え制御を行
う。この切換えポイントは、基本的にエンジン回転速度
と負荷に応じて設定され、エンジン出力が急激に変わら
ないように同一出力点を結んで設定され、高負荷ほど低
い回転速度に移行している。さらに、この切換えポイン
トは車速度、エンジン水温等に基づいて補正され、この
切換えに連動して、エンジン制御システムの空燃比制御
と点火時期制御もそれぞれ低速および高速の特性に合っ
た制御特性に切換えられ、最適制御が行われる。なお、
ポンプ１２は空気タンク１１の圧力を検出するセンサ３
３からの信号に基づいてポンプ１２が駆動されて所定の
空気圧が蓄圧される。
ト１０はエンジン回転速度信号、エンジン負荷信号、エ
アフロメータからの吸入空気量信号をそれぞれ入力し、
基本的には図９に示すマップに基づいて上記ソレノイド
バルブ５，６を開閉して燃料噴射方向の切換え制御を行
う。この切換えポイントは、基本的にエンジン回転速度
と負荷に応じて設定され、エンジン出力が急激に変わら
ないように同一出力点を結んで設定され、高負荷ほど低
い回転速度に移行している。さらに、この切換えポイン
トは車速度、エンジン水温等に基づいて補正され、この
切換えに連動して、エンジン制御システムの空燃比制御
と点火時期制御もそれぞれ低速および高速の特性に合っ
た制御特性に切換えられ、最適制御が行われる。なお、
ポンプ１２は空気タンク１１の圧力を検出するセンサ３
３からの信号に基づいてポンプ１２が駆動されて所定の
空気圧が蓄圧される。
【００２０】図１０は、燃料噴射角度２３°，４５°，
６０°と変えた場合のエンジン回転速度と出力（ＰＳ）
およびＨＣ排出量（％）の関係を高速回転域について示
しており、燃料噴射弁１の燃料噴射角度を大きく設定す
るほど出力は増加し、ＨＣ排出量は減少している。
６０°と変えた場合のエンジン回転速度と出力（ＰＳ）
およびＨＣ排出量（％）の関係を高速回転域について示
しており、燃料噴射弁１の燃料噴射角度を大きく設定す
るほど出力は増加し、ＨＣ排出量は減少している。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、エンジン
の燃料噴射装置において、燃料噴射弁の燃料噴孔のまわ
りに複数の空気噴孔を開口させ、各空気噴孔に導かれる
空気流量の比率を可変とする弁手段を備え、この弁手段
を介してエンジン回転速度の上昇に伴って吸入空気の流
れ方向に対する燃料噴射角度を大きくする制御手段を設
けたため、低速回転域から高速回転域にわたって良好な
燃料の混合状態が得られ、エンジンの出力と燃費および
排気性能を両立して改善できる。
の燃料噴射装置において、燃料噴射弁の燃料噴孔のまわ
りに複数の空気噴孔を開口させ、各空気噴孔に導かれる
空気流量の比率を可変とする弁手段を備え、この弁手段
を介してエンジン回転速度の上昇に伴って吸入空気の流
れ方向に対する燃料噴射角度を大きくする制御手段を設
けたため、低速回転域から高速回転域にわたって良好な
燃料の混合状態が得られ、エンジンの出力と燃費および
排気性能を両立して改善できる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】同じく燃料噴射弁の断面図である。
【図３】同じく燃料噴射弁の要部拡大断面図である。
【図４】同じく制御装置の構成図である。
【図５】同じく低速回転域の燃料噴霧状態を示す横断面
図である。
図である。
【図６】同じく低速回転域の燃料噴霧状態を示す縦断面
図である。
図である。
【図７】同じく高速回転域の燃料噴霧状態を示す横断面
図である。
図である。
【図８】同じく高速回転域の燃料噴霧状態を示す縦断面
図である。
図である。
【図９】同じく制御特性図である。
【図１０】同じく作用を示す線図である
１ 燃料噴射弁 ２ 燃料噴孔 ３ 空気噴孔 ４ 空気噴孔 ５ ソレノイドバルブ ６ ソレノイドバルブ ８ 吸気管 １０ コントロールユニット １１ 空気タンク １２ 空気ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 吸気管内に臨む燃料噴射弁により燃料を
供給するエンジンの燃料噴射装置において、燃料噴射弁
の燃料噴孔のまわりに複数の空気噴孔を開口させ、各空
気噴孔に導かれる空気流量の比率を可変とする弁手段を
備え、この弁手段を介してエンジン回転速度の上昇に伴
って吸入空気の流れ方向に対する燃料噴射角度を大きく
する制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの燃料
噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20830891A JPH0544598A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | エンジンの燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20830891A JPH0544598A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | エンジンの燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0544598A true JPH0544598A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16554107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20830891A Pending JPH0544598A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | エンジンの燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0544598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6206304B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Injector |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20830891A patent/JPH0544598A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6206304B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Injector |
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