JPH0544611A

JPH0544611A - エアアシスト型燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH0544611A
Application number: JP20583891A
Authority: JP
Inventors: Keiso Takeda; 啓壮武田; Chishirou Sugimoto; 知士郎杉本; Susumu Kojima; 進小島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-08-16
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1993-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はエアアシスト型の燃料噴射装置に関
し、高温始動時に空気供給を停止することによって、始
動性の向上を図ることを目的とする。【構成】燃料噴射弁の噴口の下流にエアアシストの供
給口を設け、空気制御弁の開弁によって形成される高速
空気流に燃料噴射弁の噴口からの燃料を乗せ、ロングノ
ズル内の空気燃料通路より吸気ポートに噴射する。通常
運転時は燃料噴射に先立つ空気供給が開始され、燃料噴
射の終了後しばらくは空気の供給は継続される。スター
タ131 が作動し、かつエンジン回転数が400 r.p.m より
低い高温始動時は燃料噴射弁34のみが作動され、空気制
御弁36は作動されず、空気が供給されない。燃料噴射弁
の噴口部の圧力が下がり、燃料噴射弁の前後圧力の低下
が押さえられるので始動に必要な燃料を噴射することが
できる。高温始動時に燃料噴射弁の閉弁後に空気制御弁
を所定期間開弁してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は所謂ロングノズルを用
いたエアアシスト型の燃料噴射装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】エアアシスト型内燃機関において燃料噴
射弁の噴口付近にアシストエアの供給口を有し、噴口か
らの燃料をと供給口からの空気とを吸気ポート内に延び
た細長い空気燃料通路を介して導入するものが提案され
ている（特願平３−１４１号）。燃料噴射弁による燃
料噴射の開始に先だってアシストエアの供給口から高速
空気がエアアシスト通路に導入され、かくして形成され
た高速空気流中に燃料噴射弁からの燃料が噴射され、空
気と燃料とは混合された後吸気ポートに向けて噴射され
る。空気供給通路はエンジンの低温作動時に空気燃料通
路内の空気と燃料との混合物を加熱するヒータを備えて
いる。このタイプの燃料噴射装置ではロングノズルを吸
気ポートにおける吸気弁の近くの位置に開口させ、霧化
のよい可燃混合気を吸気弁の近くに導入することができ
る。吸気弁の近くの位置に霧化状態の良好な混合気を導
入することができるため、噴射時期を吸気行程において
選定したとしても燃焼室内での混合気の良好な燃焼を実
現することができる。通常の燃料噴射装置では吸気行程
の噴射では混合気の霧化が不十分であるため良好な燃焼
が得難く、いきおい燃料噴射は吸気行程の手前に行い、
吸気ポート内に噴射した燃料を吸気ポート内にしばらく
滞留させて、燃焼室への導入に先だって混合の良好を図
っているが、この場合噴射された燃料のうち吸気ポート
内面に付着する量が多くなる欠点があったが、上記ロン
グノズル型の燃料噴射装置は従来技術のこの欠点の解消
を図ったものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常の燃料噴射内燃機
関と同様ロングノズル型エアアシスト装置においても燃
料タンクからの燃料を受け取る燃料デリバリパイプが各
気筒の燃料噴射弁に接続される。そして、燃料デリバリ
パイプの燃料圧力と、吸気ポートの圧力との差圧で燃料
噴射が行われる。ところが、走行停止後間もない高温の
エンジンを再始動する場合燃料デリバリパイプ内に高温
によって燃料のベーパが形成され、デリバリパイプ内の
燃圧が著しく低下し、燃料噴射量が低下又は燃料噴射が
なし得なくなり、エンジンの始動性が低下し易い欠点が
ある。

【０００４】この発明はロングノズル型エアアシスト装
置における始動性の改善を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明によれば、図
１に示すように、燃料噴射弁３４の噴口５０の下流の位
置に、空気制御弁３６からのアシストエアの供給口１を
開口させ、該供給口１からの空気と噴口５０からの燃料
とを空気燃料通路２より機関に供給し、更に、燃料噴射
弁３４からの燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段３
と、アシストエア供給口１からの空気の供給を制御する
空気供給制御手段４とを備え、更に、機関の高温始動時
を検出す手段５と、高温始動時に空気供給制御手段４に
よる空気の供給を禁止する手段６とを具備したことを特
徴とするエアアシスト型燃料噴射装置が提供される。

【０００６】第２の発明によれば、図２に示すように、
燃料噴射弁３４の噴口５０の下流の位置に、空気制御弁
３６からのアシストエアの供給口１を開口させ、該供給
口１からの空気と噴口５０からの燃料を空気燃料通路
２より機関に供給し、更に、燃料噴射弁３４からの燃料
噴射を制御する燃料噴射制御手段３と、アシストエア供
給口１からの空気の供給を制御する空気供給制御手段４
とを備え、更に、機関の高温始動時を検出する手段５
と、高温始動時に燃料噴射の終了後に空気供給制御手段
４による空気の供給を許可する手段７とを具備したこと
を特徴とするエアアシスト型燃料噴射装置が提供され
る。

【０００７】

【作用】第１の発明によれば、高温始動時検出手段５が
高温始動時を検出すると、禁止手段６は、空気供給制御
手段４による空気制御弁３６からの空気の供給を禁止す
る。第２の発明によれば、高温始動時検出手段５が高温
始動時を検出すると、燃料噴射制御手段３により燃料噴
射弁３４より燃料噴射が行われた後に、許可手段７は空
気供給制御手段４による空気制御弁３６からの空気の供
給を許可する。

【０００８】

【実施例】図３及び図４において、１０はシリンダヘッ
ド、１１はシリンダブロック、１２は吸気マニホルド、
１４はシリンダボア、１５はピストン、１６は吸気弁、
１８は排気弁である。この実施例ではエンジンは吸気弁
１６と排気弁１８とはそれぞれ２個づつ設けられた所謂
４バルブ型である。便宜上内燃機関は４気筒として説明
する。シリンダヘッド１０は各吸気弁１６への吸気ポー
ト２０、各排気弁１８からの排気ポート２２を形成して
いる。吸気ポート２０は吸気マニホルド１２に接続され
る。２３はディストリビュータである。

【０００９】２４はエアクリーナであリ、エアクリーナ
２４からの空気はエアーフローメータ２６にて計量さ
れ、スロットル弁２８を介して吸気管（矢印にて略示し
ている）３０を経て吸気マニホルド１２に導入される。
３１はスロットル弁２８を迂回するバイパス通路３２に
設けられるアイドルスピード制御弁（ＩＳＣ弁）であ
り、周知のようにアイドル運転時に所定エンジン回転数
を得るものである。

【００１０】燃料噴射弁３４と空気制御弁３６は共通の
取り付け本体３８によって吸気マニホルド１２の取り付
け部１２ａに取り付けられている。図５において燃料噴
射弁３４はノズル本体４０と、その先端のエアアシスト
アダプタ４２とを具備し、ハウジング４４のかしめ部４
４ａによって、ノズル本体４０とエアアシストアダプタ
４２とは縦に連結されている。ノズル本体４０内にニー
ドル４６が配置され、スプリング４８はノズル本体４０
の先端の燃料噴口５０を閉鎖するべくニードル４６を付
勢している。磁性体にて作られたコア５１はニードル４
６に連結され、ソレノイド５２がコア５１の軸線の回り
に配置され、ソレノイド５２を選択的に通電することに
よって燃料噴射を制御することができる。ハウジング４
４の上端に燃料受け口５４が固定され、デリバリパイプ
９０（図３，６）からの燃料が燃料噴射弁３４に供給さ
れる。５６はフィルタである。

【００１１】空気制御弁３６は下端に空気ノズル５８を
具備し、上端に空気受け口６０を備える。空気受け口６
０はデリバリパイプ９０に接続され、空気ポンプ１００
からの空気が導入される。その他の詳細構成は図示しな
いが、空気ノズル５８からの空気噴射を制御するための
ソレノイドを具備している。燃料噴射弁３４のエアアシ
ストアダプタ４２は取り付け本体３８に形成される孔６
２に挿入され、空気制御弁３６の空気ノズル５８は取り
付け本体３８の孔６４に接続される。ロングノズル６８
は燃料噴射弁３４と直列に、取り付け本体３８内に挿入
配置される。燃料噴射弁３４の先端のエアアシストアダ
プタ４２とロングノズル６８との間にシール７０が配置
される。エアアシストアダプタ４２の中心に噴射燃料通
路７２が形成され、燃料噴射通路７２の上端は燃料噴射
弁３４の燃料噴口５０に開口している。噴射燃料通路の
下端はロングノズル６８に形成される空気燃料孔７４の
上端に開口している。エアアシストアダプタ４２はその
外周に円周方向に延びる横断面形状がＶ型の溝７６を形
成し、この溝７６は孔６２の内周とで環状アシストエア
室７８を形成し、このアシストエア室７８は取り付け本
体３８内に形成される斜め通路８０を介して空気ノズル
５８に接続される。アシストエア室７８はエアアシスト
アダプタ４２に形成されるアシストエア供給通路として
の傾斜孔８１を介して噴射燃料通路７２に開口し、エア
アシストが行われる。ロングノズル６８の外周にＰＴＣ
ヒータ８２が配置され、空気燃料孔７４を通過する空気
−燃料混合物の加熱を行う。ヒータ８２は電極８４を介
して、電源に接続される。図３及び図５に示すようにロ
ングノズル６８は吸気ポート２０に向って延説され、ロ
ングノズル６８の先端は二つの吸気ポート２０を分離す
る隔壁８８の付近に位置し、夫々の吸気ポート２０に向
かう二股の出口68-1を形成している。

【００１２】図３，６において、９０は空気と燃料との
共用のデリバリパイプであり、燃料デリバリ通路９２
と、空気デリバリ通路９４とを有し、燃料デリバリ通路
９２は各気筒の燃料噴射弁３４の燃料受け口５４が挿入
される孔９６に接続され、空気デリバリ通路９４は各気
筒の空気制御弁３６の空気受け口６０が挿入される孔９
８に接続される。燃料デリバリ通路９２は一端が閉鎖さ
れ、他端は図示しない燃料噴射ポンプを介して図示しな
い燃料タンクに接続され、燃料タンクからの燃料は燃料
噴射ポンプによって燃料デリバリ通路９２を介して各気
筒の燃料噴射弁３４に供給される。空気デリバリ通路９
４は一端が閉鎖され、他端はエアポンプ１００を介して
エアーフローメータ２６の下流でスロットル弁２８の上
流の吸気管に接続される。エアポンプ１００は例えば内
燃機関のクランク軸の回転によって駆動される機械駆動
式ポンプであり、吸気管からバイパスされた空気を空気
デリバリ通路９４を介して各気筒の空気制御弁３６に導
入する。

【００１３】圧力制御弁１０２は空気デリバリ通路９４
に導入される空気の圧力を一定に制御するものであり、
ダイヤフラム１０４と、スプリング１０６と、戻り通路
１０８とを備える。空気ポンプ１００からの吐出空気圧
力が所定値より大きくなると圧力制御弁１０２はスプリ
ング１０６に抗して開弁され、一部の空気は戻り通路１
０８を介して、エアーフローメータ２６の下流の吸気管
に戻される。その結果、圧力が下がると、スプリング１
０６は圧力制御弁１０２を閉弁させ、このような作動の
繰り返しにより空気デリバリ通路９４への空気圧力が一
定に制御される。

【００１４】制御回路１１０は燃料噴射弁３４及び空気
制御弁３６の作動制御を行うものでマイクロコンピュー
タシステムとして構成される。制御回路１１０はその他
のエンジン制御も行い、例えば、ＩＳＣ弁３１の作動制
御を行うようにすることができる。制御回路１１０には
各種のセンサに接続され、各種のエンジン状態信号が入
力される。エアーフローメータ２６からは空気ポンプ１
００からエアアシスト用に取り出される空気も含めて機
関に導入される空気の全量Ｑが検知される。ディストリ
ビュータ２３にクランク角度センサ１１４，１１６が設
けられ、第１のクランク角度センサ１１４は、基準信号
となるクランク軸の７２０゜（即ち、エンジン１サイク
ル）毎のパルス信号を発生し、第２のクランク角度セン
サ１１６はクランク軸の３０゜毎にパルス信号を発生
し、燃料噴射の開始タイミングとなると共に、そのパル
ス間の間隔による周知のようにエンジン回転数を知るの
に使用される。水温センサ１２０はエンジンの冷却水ジ
ャケット内の冷却水の温度TWを知るのに使用され、吸入
空気温度センサ１２２は吸入空気の温度Taを知るのに使
用される。制御回路１１０はこれらのセンサよりプログ
ラムに従って、燃料噴射弁３４及び空気制御弁３６の作
動信号を形成する。また、ＩＳＣ弁３１などの他のエン
ジン制御装置の作動の制御を行う。制御回路１１０はイ
グニッションキースイッチ１３０を介してバッテリ１３
２より給電される。

【００１５】図７は制御回路１１０と各気筒の燃料噴射
弁３４及び空気制御弁３６への接続を示す。ゲート140-
1,140-2,140-3,140-4はそれぞれ第１，２，３，４気筒
の燃料噴射弁３４を制御し、ゲート142-1,142-2,142-3,
142-4 はそれぞれ第１，２，３，４気筒の空気制御弁３
６を制御する。制御回路１１０のポートＣＲＦは制御回
路１１０内の図示しない燃料噴射制御用コンペアレジス
タに接続され、このポートＣＲＦは燃料噴射開始時刻か
ら終了時刻の間セットされる。ポートＣＲＡは制御回路
１１０内の図示しない空気供給制御用コンペアレジスタ
に接続され、このポートＣＲＡは空気供給の開始から停
止の間セットされる。ポートF1,F2,F3,F4 は、夫々、そ
の気筒の燃料噴射の間のみセットされる。これによりゲ
ート140-1,140-2,140-3,140-4 及び142-1,142-2,142-3,
142-4 のうち燃料噴射を行う気筒のゲートのみセット可
能となり、その気筒の燃料噴射弁３４及び空気制御弁３
６のみ開弁制御される。例えば、第１気筒の噴射時はＦ
１がセットされ、ポートＣＲＦが１となる間ゲート140-
1 がONとなり燃料噴射弁３４が開弁され、ポートＣＲＡ
が１となる間ゲート142-1 がONとなり、空気制御弁３６
が開弁される。他の気筒の噴射時にも同様な作動が行わ
れる。

【００１６】空気制御弁３６は燃料噴射弁３４に先だっ
て開弁され、吸気管より分岐された空気は空気ポンプ１
００より空気デリバリ通路９４を経て、空気制御弁３６
の空気ノズル５８より傾斜通路８０を介してアシストエ
ア室７８に導入され、エアアシスト室７８より傾斜孔８
１を経て噴射燃料通路７２に導入され、ロングノズル６
８の空気燃料孔７４より吸気ポート２０に向け噴出され
る。このようにしてアシストエアの流れが形成された時
点で燃料噴射弁３４の開弁が行われ、ニードル４６がリ
フトすることで噴口５０から燃料が噴射燃料通路７２に
噴射され、噴射された燃料は噴射燃料通路７２内に既に
形成されているアシストエアの流れにのってロングノズ
ル６８内の空気燃料孔７４を介してよく微粒化された状
態で吸気ポート２０に噴出される。計算された量の燃料
が噴射されるた後も空気燃料通路に残留する燃料の掃気
のため、しばらくはアシストエアの導入は継続される。
燃料噴射はエンジンの吸気行程に行われ、吸気ポート壁
面への燃料の付着がなく、かつよく微粒化されているた
めシリンダボア内に形成されるたてスワールにより吸気
行程の噴射でも良好な混合状態を得ることができる。

【００１７】また、低温始動時にはエンジンの低温時に
は制御回路１１０よりヒータ８２を通電すべき信号が出
力され、空気と燃料との混合性を向上し、低温時の燃焼
性を維持することができる。第１実施例では走行停止後
間もない高温のエンジンを再始動する場合は空気制御弁
の作動を禁止し、燃料噴射弁の噴口付近での空気圧が低
下されるので、燃料圧力が低くても燃料噴射を可能とし
ている。また、第２実施例では、燃料噴射の終了後は空
気噴射を行わしめることにより空気燃料通路の内壁へ付
着した燃料の掃気を行うようにしている。

【００１８】以下、図８〜図１２のフローチャートによ
って制御回路１１０の作動を詳細に説明すると、図８は
第２クランク角度センサ１１６からのクランク角度で３
０゜毎に実行されるクランク角度割込ルーチンである。
ステップ２００では第１気筒の燃料噴射演算を実行する
タイミングか否か判定される。前述したように燃料噴射
は吸気行程において実行されるため、それに先行する例
えば吸気上死点前６０゜といった所定タイミングで各気
筒の燃料噴射演算（燃料噴射弁３４の開弁、閉弁時間の
演算）がされる（図１３の(ロ) 参照）。このタイミング
は第１クランク角度センサ１１４からの７２０゜ＣＡ毎
のパルス信号によってクリヤされ、第２クランク角度セ
ンサ１１６からの３０゜ＣＡ毎パルス信号によってイン
クリメントされるカウンタの値によって判別することが
できる。同様にステップ２０２，２０４，２０６では第
２，３，４気筒の燃料噴射演算タイミングか否か判別さ
れるされる。この３０゜ＣＡルーチンのタイミングが、
例えば、第４気筒の演算タイミングと判定されたときは
ステップ２０６よりステップ２０８に進み、エアーフロ
ーメータ２６により計測される吸入空気量Ｑとエンジン
回転数ＮＥより基本燃料噴射量Ｔｐが算出される。基本
燃料噴射量Ｔｐはその吸入空気量Ｑと回転数ＮＥにおい
て理論空燃比を得るための燃料量である。ステップ２１
０では最終燃料噴射量Ｔａｕが算出される。この最終燃
料噴射量Ｔａｕは加速補正や、始動補正の種々の補正を
加えたあとの燃料噴射量である。

【００１９】ステップ２１２〜２１６は高温のエンジン
を始動する場合を検出する処理であリ、この実施例では
高温エンジンの始動時にはアシストエアの供給が禁止さ
れる。ステップ２１２ではスタータ１３１がONか否か判
別され、ステップ２１４ではエンジン回転数がクランキ
ング時のエンジン回転数より幾分高い所定値（例えば４
００r.p.m ）より低いか否か判別され、ステップ２１６
では水温センサ１２０により検出されるエンジン水温Ｔ
Ｗが所定値T0より高いか否か判別される。ステップ２１
１，２１４，２１６のいずれもがYes でなければ、エン
ジン高温始動時以外の運転時であり、このときはステッ
プ２１８以下の通常の燃料噴射及びアシストエア供給処
理が実行される。ステップ２１８では燃料噴射弁３４の
開弁開始時刻ｔ１及び開弁終了時刻ｔ２の算出が行われ
る。この実施例では燃料噴射は吸気行程において行わ
れ、吸気下死点付近に燃料噴射が終了するように閉弁時
刻ｔ２が決められ、それから燃料噴射量Ｔａｕを得るた
めの開弁開始時刻ｔ１が逆算される。ステップ２２０で
は空気制御弁３６の開弁開始時刻ｔ１´及び開弁終了時
刻ｔ２´の算出が行われる。空気制御弁３６の開弁開始
時刻ｔ１´は燃料噴射弁３４の開弁開始時刻ｔ１に先だ
って充分の空気をエアアシスト通路に流すことができる
ように空気制御弁を完全開弁させておくのに必要な時間
として設定される。また、空気制御弁３６の閉弁時刻ｔ
２´は燃料噴射弁３４の閉弁時刻ｔ２より充分後になっ
ていて、燃料噴射後に空気燃料通路の壁面に付着する燃
料を完全に掃気できるような時間として設定される。図
１３(ハ) 及び(ニ) 参照。

【００２０】ステップ２２２では燃料噴射弁開弁開始時
刻ｔ１が制御回路１１０の図示しない燃料噴射制御用コ
ンペアレジスタにセットされる。燃料噴射制御用コンペ
アレジスタに接続されるポートＣＲＦは燃料噴射開始時
刻ｔ１の到来でONされ、燃料噴射終了時刻ｔ２の到来で
OFF されるようになっている（図１３(チ) 参照）。ステ
ップ２２４では空気制御弁開弁開始時刻ｔ１´が制御回
路１１０の図示しないアシストエア制御用コンペアレジ
スタにセットされる。空気供給制御用コンペアレジスタ
に接続されるポートＣＲＡは空気供給開始時刻ｔ１´の
到来でONされ、空気供給終了時刻ｔ２´の到来でOFF さ
れるようになっている（図１３(リ) 参照）。

【００２１】ステップ２２６では第４気筒の噴射制御用
ポートＦ４がセットされ、かつ燃料噴射制御時刻一致ル
ーチンの切替用フラグＦＦ、空気供給制御時刻一致ルー
チンの切替フラグＦＡがセットされる。空気制御弁制御
用コンペアレジスタの設定時刻即ち、空気制御弁開始時
刻ｔ１´が先に到来し（図１３(ハ) 、(ニ) ）、ポートＣ
ＲＡがONとなり、ゲート142-4がONとなり、第４気筒の
空気制御弁３６がONされ、空気制御弁３６より孔８０、
室７８及び孔８１を介して、噴射燃料通路７２に空気の
導入がまず開始される。同時に図１０の時刻一致割込ル
ーチンが起動され、ステップ２２７ではＦＡ＝１か否か
判別され、最初はYes （ステップ２２６）であるため
ステップ２２８に進み、空気噴射終了時刻ｔ２´が空気
制御弁用のコンペアレジスタにセットされる。ステップ
２２９ではFA=0とされる。

【００２２】空気制御弁２４の開弁に遅れて燃料噴射開
始時刻ｔ１が到来すると、ポートＣＲＦがONとなり、ゲ
ート140-4 がONとなり、第４気筒の燃料噴射弁３４がON
され、同燃料噴射弁３４の噴口５０より燃料噴射が開始
され、同時に図１１の時刻一致割込ルーチンが起動さ
れ、テップ２３０ではＦＦ＝１か否か判別され、最初は
Yes （ステップ２２６）であるためステップ２３２に進
み、燃料噴射終了時刻ｔ２が燃料噴射弁用のコンペアレ
ジスタにセットされる。ステップ２３３ではＦＦ＝０と
される。

【００２３】燃料噴射弁３４の閉弁時刻ｔ２が次に到来
し、ポートＣＲＦ＝０となるためゲート140-4 はOFF と
なり、燃料噴射弁３４に閉弁信号が送られ、同時に図１
１の時刻一致割込ルーチンが起動され、ステップ２３０
ではＦＦ＝０（ステップ２３３）であるためNoの判断と
なり、ステップ２３２は迂回される。最後に空気制御弁
３６の閉弁時刻ｔ２´が到来し、ポートＣＲＡがOFF と
なり、ゲート142-4 がOFF となり、空気制御弁３６に閉
弁信号が送られ、同時に図１０の時刻時刻一致割込ルー
チンが起動され、テップ２２７ではＦＡ＝０（ステップ
２２９）であるためNo の判断となり、ステップ２２８
は迂回され、ステップ２３５で第４気筒噴射制御用のポ
ートＦ４がクリヤされる。

【００２４】図８のステップ２００，２０２，２０４で
Yes と判定されたときの処理、即ち、各第１〜第３気筒
の燃料噴射弁３４及び空気制御弁３６の通常状態（高温
再始動時でない場合）制御はそれぞれ第４気筒のステッ
プ２０８以下と同様に処理されるため詳細説明は省略す
るものとする。図１２はヒータ制御ルーチンを示し、こ
のルーチンはイグニッションキースイッチ１３０がONさ
れた後繰り返し実行されるメインルーチン内に位置する
ものとする。ステップ３００ではスタータ１３１がOFF
されているか否か判別される。スタータONのときは始動
時の電気負荷を軽減するためステップ３０２に進み、ヒ
ータ８２はOFF される。スタータ１３１がONされていな
いときはステップ３０３に進み、水温センサ１２０が検
知するエンジン水温Ｔｗ≦７０゜Ｃか否か判別される。
Ｔｗ≦７０゜Ｃのとき、即ち、エンジンが暖機されてい
ないと判断されたときはステップ３０６に進み、ヒータ
８２はONされる。従って、エンジンが暖機されていない
ときはヒータ８２はロングノズル６８を加温し、その空
気燃料孔７４を通過する空気・燃料混合物は加熱され、
良好な微粒化状態が得られる。ステップ３０４でエンジ
ン水温Ｔｗ＞７０゜Ｃと判定されたとき、即ちエンジン
が暖機された後はステップ３０２に進み、ヒータ８２は
OFF される。

【００２５】エンジンを停止した後あまり時間を経ない
で再びエンジンを作動させる場合はエンジンの水温は高
いため図８及び９のクランク角度割込ルーチンの実行時
に始動において始動時（スタータはON（ステップ２１２
でYes）でエンジン回転数は４００r.p.m より低い（ス
テップ２１４でYes ）時にステップ２１６で水温＞T0で
あるためステップ２１６よりステップ４００〜４０４に
進む。この高温始動時のステップ４００〜４０４の処理
は通常走行時のステップ２１８〜２２６と比較して、空
気制御弁の作動処理２２０，２２４に相当するステップ
を欠如している。即ち、高温始動時は空気制御弁３６は
作動されない。そのため、アシストエアとしての空気の
供給は行われない。

【００２６】図１４は第１実施例における始動時の一連
の燃料噴射作動を模式的に説明するタイミング図であ
り、(イ) に示すスタータ１３１の作動中において(ロ) に
示すエンジン回転数NE≦400 r.p.m.が成立するとき、高
温再始動時（始動時の水温TW≧TOのとき) は(ハ) に示す
ような燃料噴射弁の一連の作動に係わらず(ニ)に示すよ
うに空気制御弁は駆動信号が停止され、NE＞400 r.p.m.
が成立してから、燃料噴射弁の開弁に先立って開弁さ
れ、燃料噴射弁の閉弁後に暫時開弁するという図１３の
(ハ) 、(ニ) で説明した如き燃料噴射弁３４及び空気制御
弁３６の本来の作動が得られる。高温始動時は燃料デリ
バリ通路９２内で燃料が蒸発するためこの部分の燃料圧
力が下がり、燃料噴射弁３４の前後圧力差が充分でなく
なるため噴射が行われ難くなるが、この実施例では高温
始動時に空気制御弁３６を閉弁しているため、空気が燃
料噴射弁３４の噴口５０の部分に供給されず、この部分
の圧力が降下され、燃料デリバリ通路９２内の燃料圧力
が降下した状態でも燃料噴射弁３４の前後差圧を最小限
に押さえることができ、燃料噴射が行われ易くなるため
エンジンの始動性の向上を図ることができる。

【００２７】第２の実施例は第１の実施例の改善であ
り、高温再始動時に燃料噴射弁３４の閉弁後に所定期間
だけ空気制御弁３６を開弁させることで、噴射後にロン
グノズル６８内の空気燃料孔７４及びエアアシストアダ
プタ４２内の噴射燃料通路７２の内周壁面に付着した燃
料の掃気を図り、高温再始動性の一層の向上を企図した
ものである。図１５及び図１６はこの第２実施例の図１
５、図１６は第２の発明におけるクランク角度割り込み
ルーチンを示す。このルーチンは第１実施例におけ図
８、図９のルーチンに対してステップ５００を設けた点
のみが相違し、その他の点は同一である。従って、この
点に絞って説明すると、高温再始動時（ステップ２１６
でYes)はステップ４００で燃料噴射弁３４の開弁開始時
刻ｔ１及び開弁終了時刻ｔ２の算出をしたあと、ステッ
プ５００で高温再始動時用の空気制御弁３６の開弁開始
時刻ｔ１´及び開弁終了時刻ｔ２´の算出が行われる。
第１実施例では高温始動時は空気制御弁３６は作動しな
いためｔ１´及びｔ２´の演算はされていない。この場
合の空気制御弁３６の作動は、図１７に示すように(ハ)
に示す燃料噴射弁３４が時刻t1で閉弁したときに、(ニ)
に示すように空気制御弁３６は開弁され（時刻t1´）、
その後空気制御弁３６は所定時間開弁し、時刻ｔ２´で
閉弁されるようになっている。

【００２８】この図１５、図１６のフローチャートの実
行の結果、図１７に示すように高温再始動時燃料噴射弁
３４の閉弁直後に空気制御弁３６の開弁が実行される。
そのため、第１実施例に説明した理由（空気を供給しな
いためその分燃料噴射弁の前後差圧を大きくとることが
できる）で、高温始動性が良好となり、また燃料噴射後
に所定時間空気を供給しているため、ロングノズル６８
及びエアアシストアダプタ４２の内周壁面に付着した燃
料を掃気することができ、燃料の微粒化を促進でき、こ
れにより燃料噴射量の増加と燃料の微粒化とが両立でき
るので、高温再始動性をより一層促進することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】第１の発明によれば、高温始動時に空気
の供給を禁止することで、燃料噴射弁の噴口付近の圧力
が降下され、高温に原因する気化によって燃料デリバリ
通路内の燃料圧力に低下があっても、燃料噴射弁の前後
圧力の低下を抑制することができ、燃料噴射が可能とな
り、高温始動性を改善することができる。

【００３０】また第２の発明によれば、高温始動時に燃
料噴射弁の開弁の後に空気制御弁を暫時開弁させること
で、空気燃料通路の内周壁面に付着した燃料の掃気を図
ることができ、燃料の微粒化が促進され、始動性の一層
の向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の発明の構成を示す線図である。

【図２】図２は第２の発明の構成を示す線図である。

【図３】図３は実施例の内燃機関の全体概略図である。

【図４】図４は図３の内燃機関の燃焼室部分の縦断面図
である。

【図５】図５は燃料噴射弁及び空気制御弁を断面図であ
る。

【図６】図６は燃料及び空気デリバリパイプの断面図で
ある。

【図７】図７は制御回路と各気筒の燃料噴射弁及び空気
制御弁との接続を示す概略図である。

【図８】図８はクランク角度割込ルーチンのフローチャ
ートの一部を示す。

【図９】図９はクランク角度割込ルーチンのフローチャ
ートの残りの部分を示す。

【図１０】図１０は空気噴射制御用比較レジスタの時刻
一致割込ルーチンのフローチャートである。

【図１１】図１１は燃料噴射制御用比較レジスタの時刻
一致割込ルーチンのフローチャートである。

【図１２】図１２はヒータ制御ルーチンのフローチャー
トである。

【図１３】図１３は空気制御弁及び燃料噴射弁の作動タ
イミングを説明するタイミングチャートである。

【図１４】図１４は第１の発明における高温始動時の燃
料噴射弁及び空気制御弁の一連の作動を説明する図であ
る。

【図１５】図１５は第２実施例におけるクランク角度割
込ルーチンのフローチャートの一部を示す。

【図１６】図１６は図１５のクランク角度割込ルーチン
のフローチャートの残りの部分を示す。

【図１７】図１７は第１の発明における高温始動時の燃
料噴射弁及び空気制御弁の一連の作動を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１０…シリンダヘッド１２…吸気マニホルド１６…吸気弁１８…排気弁２０…吸気ポート２６…エアフローメータ２８…スロットル弁３１…ISC 弁３４…燃料噴射弁３６…空気制御弁３８…取付本体４０…ノズル本体４２…エアアシストアダプタ５０…燃料噴口５２…ソレノイド６８…ロングノズル７２…噴射燃料通路７４…空気燃料孔７８…エアアシスト室８１…アシストエア供給口８２…ヒータ９０…デリバリパイプ１００…エアポンプ１０２…圧力制御弁１１０…制御回路１２０…水温センサ１２２…吸入空気温センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料噴射弁の噴口の下流の位置に、空気
制御弁からのアシストエアの供給口を開口させ、該供給
口からの空気と噴口からの燃料とを空気燃料通路より機
関に供給し、更に、燃料噴射弁からの燃料噴射を制御す
る燃料噴射制御手段と、アシストエア供給口からの空気
の供給を制御する空気供給制御手段とを備え、更に、機
関の高温始動時を検出する手段と、高温始動時に空気供
給制御手段による空気の供給を少なくとも燃料の噴射中
において禁止する手段とを具備したことを特徴とするエ
アアシスト型燃料噴射装置。
【請求項２】燃料噴射弁の噴口の下流の位置に、空気
制御弁からのアシストエアの供給口を開口させ、該供給
口からの空気と噴口からの燃料とを空気燃料通路より機
関に供給し、更に、燃料噴射弁からの燃料噴射を制御す
る燃料噴射制御手段と、アシストエア供給口からの空気
の供給を制御する空気供給制御手段とを備え、更に、機
関の高温始動時を検出する手段と、高温始動時に燃料噴
射の終了後に空気供給制御手段による空気の供給を許可
する手段とを具備したことを特徴とするエアアシスト型
燃料噴射装置。