JPH0654107B2 - 燃料噴射式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料噴射式エンジンに関し、特に燃料噴射弁
からの燃料噴射流に対してアシストエアを導入して燃料
の霧化を図るようにしたアシストエアシステムにおい
て、このシステムを利用したエンスト時の温間ロック防
止対策に関するものである。

（従来の技術） 従来より、燃料噴射式エンジンにおいて、例えば特開昭
５７−１０８４６０号公報に開示されるように、エンジ
ンの吸気通路に設けた燃料噴射弁のノズル部に近接して
アシストエア通路を開口し、該アシストエア通路からア
シストエアを燃料噴射弁からの燃料噴射流の周りに導入
することにより、燃料の霧化を促進してエンジンの燃焼
性を向上させるようにしたアシストエアシステムを備え
たものは知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、燃料噴射式エンジンにおいては、その温間
時、着火不良等によりエンジン回転数がアイドル維持回
転数よりも低下してエンストした場合、イグニッション
キースイッチはＯＮ状態のままでエンジン運転が継続で
きるように燃料カットは行われず、また着火不良により
エンジン停止したのであるから、各気筒は未着火状態で
停止されることになる。このことにより、エンスト時、
気筒内の燃料が気化し、また自己着火などして筒内圧力
が増大し、見掛け上の圧縮比が高い状態におかれる。そ
のため、このエンスト状態から再始動するとき、スター
タモータを回しても回転せず、いわゆる温間ロックが発
生するという問題があった。尚、通常のイグニッション
キースイッチのＯＦＦ操作によるエンジン停止時には、
燃料カットされるので、未着火状態で停止する気筒は少
なく、温間ロックの発生はほとんどない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、上述のアシ
ストエアシステムを利用することに着目し、エンスト
時、燃料カットを行うとともに、アシストエアによって
気筒内の未着火燃料を掃気することにより、エンジン運
転時のアシストエアによる燃料の霧化促進を図って燃焼
性の向上を確保しながら、エンスト時における温間ロッ
クを防止して再始動性を向上させることを目的とするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、吸気
通路に設けられ燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、該燃
料噴射弁のノズル部に近接して開口し、燃料噴射弁から
の燃料噴射流の周りにアシストエアを導入するアシスト
エア通路とを備えた燃料噴射式エンジンにおいて、上記
アシストエア通路の通路面積を調整する制御弁を設け
る。また、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出
手段とを設ける。そして、エンジンの回転数を検出する
エンジン回転数検出手段と、上記両検出手段の出力を受
け、エンジン温間時でかつエンジン回転数がアイドル維
持回転数以下に低下したとき、上記燃料噴射弁による燃
料噴射を停止するとともに上記アシストエア通路の通路
面積が最大になるように上記制御弁を制御する制御手段
を備える構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、エンジンの通常運転
時、燃料噴射弁から噴射された燃料噴射流の周りにアシ
ストエア通路からアシストエアが導入されることによ
り、このアシストエアにより燃料の霧化が促進されて、
十分に微粒化した燃料が気筒に供給される結果、その燃
焼が良好に行われることになる。

一方、エンジン温間時でかつエンジン回転数がアイドル
維持回転数よりも低下したとき、つまりエンスト時に
は、燃料噴射弁からの燃料噴射が停止されるとともに、
アシストエア通路の通路面積が最大となるように制御さ
れるので、上記の燃料カットにより気筒内の未着火燃料
が少なくなるとともに、吸気通路外より供給された多量
のアシストエア（外気）により、気筒内が冷却されて自
己着火が抑制され、かつ未着火燃料が気筒外へ掃気され
ることになる。その結果、気筒内での燃料気化や自己着
火による筒内圧力の増大が防止されて、その後の再始動
を良好に行うことが可能となり、温間ロックを生じるこ
とはない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明を４気筒エンジンに適用した実施例を示
し、１はエンジン、２はエンジン１の各気筒における燃
焼室、３は上流端がエアクリーナ４を介して大気に開口
してエンジン１の各燃焼室２に吸気を供給するための吸
気通路であって、該吸気通路３には、吸入空気量を検出
するエアフローメータ５およびその下流に吸入空気量を
制御するスロットル弁６がそれぞれ配設されており、上
記吸気通路３のスロットル弁６下流にはサージタンク７
が設けられ、該サージタンク７からは各気筒に対応して
分岐されていて互いに独立して各気筒の燃焼室２に連通
する分岐吸気通路３ａが設けられている。８は各分岐吸
気通路３ａが燃焼室２に開口する開口部に設けられた吸
気弁、９は各燃焼室２からの排気ガスを排出するための
排気通路、１０は該排気通路９の各燃焼室２開口部に設
けられた排気弁である。

上記各分岐吸気通路３ａには、各分岐吸気通路３ａに燃
料を噴射供給する燃料噴射弁１１が配設されている。該
各燃料噴射弁１１は、第２図に詳示するように、分岐吸
気通路３ａの側壁に設けられた装着孔１２にソケット１
３を介して装着されていて、各燃料噴射弁１１のノズル
部１１ａ近傍には、アシストエア通路１４の下流端が、
上記ノズル部１１ａに対応するソケット１３外周に設け
られた環状空間１４ａおよびソケット１３に形成され該
環状空間１４ａをノズル部１１ａ内に連通せしめる多数
の噴出孔１４ｂ，１４ｂ…を介して開口しており、上記
各アシストエア通路１４の上流端はそれぞれ集合されて
吸気通路３のスロットル弁６上流でエアフローメータ５
下流に開口しており、吸入空気の一部をアシストエアと
してアシストエア通路１４に取入れ、該アシストエア通
路１４の下流端よりこのアシストエアを各燃料噴射弁１
１のノズル部１１ａから噴射される燃料噴射流の周りに
噴出導入せしめて燃料の霧化を促進するようにしてい
る。尚、１５は各燃料噴射弁１１に燃料を供給する燃料
通路である。また、第２図中、１６はシーリング材であ
る。

また、上記各アシストエア通路１４の途中には、上記ア
シストエア通路１４の通路面積を調整してアシストエア
量を制御する制御弁１７が配設されている。該制御弁１
７は、第２図の如くアシストエア通路１４を開閉する弁
体１８と、該弁体１８を開閉作動させてその開度を調整
するアクチュエータ１９とを備えてなる。

そして、上記各燃料噴射弁１１および各制御弁１７のア
クチュエータ１９にはこれらを作動制御するＣＰＵ等よ
りなるコントロールユニット２０が接続されており、該
コントロールユニット２０には、上記エアフローメータ
５からの吸入空気量信号と共に、スロットル弁６の開度
を検出するスロットル開度センサ２１からのスロットル
開度信号（エンジン負荷信号）、エンジン回転数検出手
段としてのディストリビュータ２２からのエンジン回転
数およびクランク角信号、並びにエンジン冷却水の温度
よりエンジン温度を検出するエンジン温度検出手段とし
ての水温センサ２３からの水温信号（エンジン温度信
号）が入力可能になっている。しかして、上記コントロ
ールユニット２０により、吸入空気量、スロットル開度
（エンジン負荷）、冷却水温（エンジン温度）、エンジ
ン回転数およびクランク角等の各信号に基づいてエンジ
ン運転状態に応じて各燃料噴射弁１１からの燃料噴射量
を制御するとともに、この燃料噴射量に応じてその霧化
が十分に促進されるように制御弁１７の開度つまりアシ
ストエア通路１４の通路面積を制御してアシストエア量
を制御するようにしている。さらに、エンジン温間時で
かつエンジン回転数がアイドル維持回転数以下に低下し
たとき、つまりエンスト時には、上記燃料噴射弁１１か
らの燃料噴射を停止するとともに、アシストエア量が最
大となるよう上記制御弁１７の開度つまりアシストエア
通路１４の通路面積を最大に制御するようにした制御手
段２４が構成されている。

次に、上記コントロールユニット２０のエンスト時の作
動を第３図に示すフローチャートにより説明するに、ス
タートして、先ずステップＳ_１でエンジン回転数Ｎ、冷
却水温（エンジン温度）Ｔｗおよび吸入空気量の各信号
を読込んだのち、ステップＳ_２において冷却水温Ｔｗが
所定値Ｔｗ_１よりも大きいか否かを判別し、Ｔｗ≦Ｔｗ
_１のＮＯの場合にはエンジン冷間時と判断して、ステッ
プＳ_３でエンジン冷間時の基本マップに基づいて燃料噴
射量およびアシストエア量（アシストエア通路面積）を
制御する。一方、Ｔｗ＞Ｔｗ_１のＹＥＳのときにはエン
ジン温間時と判断して、次のステップＳ_４においてエン
ジン回転数Ｎがアイドル維持回転数Ｎ_１よりも小さいか
否かを判別し、Ｎ≧Ｎ_１のＮＯの場合には温間通常運転
時と判断して、ステップＳ_５で温間時の基本マップに基
づいて燃料噴射量およびアシストエア量を制御する。

一方、上記ステップＳ_４の判別がＮ＜Ｎ_１のＹＥＳのと
きには、温間時でかつエンジン回転数がアイドル維持回
転数よりも低下したエンスト時であると判断して、ステ
ップＳ_６でアシストエア通路１４の通路面積が最大とな
るように制御弁１７を制御するとともに、ステップＳ_７
で燃料噴射弁１１からの燃料噴射を停止するように制御
し、その後の再始動に備える。

したがって、上記実施例においては、エンジンの通常運
転時（冷間時および温間時を含む）には、その運転状態
に応じて燃料噴射弁１１から所定量の燃料が噴射される
とともに、この燃料噴射量に応じて制御弁１７の開度つ
まりアシストエア通路１４の通路面積が調整されること
により、上記燃料噴射流の周りに所定量のアシストエア
が噴出導入されて、燃料の霧化促進が十分に図られ、そ
の結果、この微粒化した燃料が各気筒の燃焼室２に供給
されて良好に燃焼し、燃焼性を向上させることができ
る。

一方、エンジン温間時でかつエンジン回転数がアイドル
維持回転数以下に低下したとき、つまりエンスト時に
は、燃料噴射弁１１からの燃料噴射が停止されるととも
に、制御弁１７の開度つまりアシストエア津路１４の通
路面積が最大となることにより、上記の燃料カットによ
って気筒内の燃焼室２における未着火燃料が少なく抑え
られるとともに、吸気通路３以外のアシストエア通路か
ら供給された多量のアシストエアによって、気筒内の燃
焼室２が冷却されて温間時での燃焼室２内の燃料の自己
着火が抑制され、かつ燃焼室２内の未着火燃料が排気通
路９へ掃気されることになる。このことにより、各気筒
の燃焼室２内での燃料の気化や自己着火によって筒内圧
力が増大するのが防止されることから、その後の再始動
をスムーズにかつ良好に行うことができ、温間ロックを
確実に防止することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、アシストエアシ
ステムを備えた燃料噴射式エンジンにおいて、エンスト
時、燃料をカットするとともにアシストエア量を最大に
するようにしたので、通常運転時アシストエアによる燃
料の霧化促進により燃焼性の向上を確保しながら、エン
スト時における温間ロックを防止して再始動性の向上を
図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体概略図、第
２図は要部の拡大図、第３図はコントロールユニットの
作動を示すフローチャート図である。 ３……吸気通路、１１……燃料噴射弁、１１ａ……ノズ
ル部、１４……アシストエア通路、１７……制御弁、２
０……コントロールユニット、２２……ディストリビュ
ータ（エンジン回転数検出手段）、２３……水温センサ
（エンジン温度検出手段）、２４……制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路に設けられ燃料を噴射供給する燃
   料噴射弁と、該燃料噴射弁のノズル部に近接して開口
   し、燃料噴射弁からの燃料噴射流の周りにアシストエア
   を導入するアシストエア通路とを備えた燃料噴射式エン
   ジンにおいて、上記アシストエア通路の通路面積を調整
   する制御弁と、エンジンの温度を検出するエンジン温度
   検出手段と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転
   数検出手段と、上記両検出手段の出力を受け、エンジン
   温間時でかつエンジン回転数がアイドル維持回転数以下
   に低下したとき、上記燃料噴射弁による燃料噴射を停止
   するとともに上記アシストエア通路の通路面積が最大に
   なるように上記制御弁を制御する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする燃料噴射式エンジン。