JPH0797970A - Air-assisted fuel injection device - Google Patents

Air-assisted fuel injection device

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Publication number
JPH0797970A
JPH0797970A JP24303593A JP24303593A JPH0797970A JP H0797970 A JPH0797970 A JP H0797970A JP 24303593 A JP24303593 A JP 24303593A JP 24303593 A JP24303593 A JP 24303593A JP H0797970 A JPH0797970 A JP H0797970A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
intake
surge tank
fuel
fuel injection
Prior art date
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Pending
Application number
JP24303593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Kosaka
匂坂  康夫
Masakazu Ninomiya
正和 二宮
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an air-assisted fuel injection device which can atomize sprayed fuel without using exhaust gas and increasing idle speed. CONSTITUTION:An intake system 1 is provided with a spiral intake manifold surrounding a surge tank 3, and an injector 11, a delivery pipe 13, a pressure regulator 15, and a return pipe 17, etc., are disposed within the surge tank 3. The injector 11 has its end portion 11a inserted into a mounting cylinder 25 in the surge tank 3 and held in place in such a way as to be capable of injecting fuel into the intake manifold 5. An air assist passage 27 communicating with the inside of the mounting cylinder 25 from the surge tank 3 is formed in the mounting cylinder 25. Air in the surge tank 3 is not contaminated as is exhaust gas, and since the surge tank 3 is located downstream of a throttle, engine speed is not increased during idle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インジェクタから噴射
された燃料をより微粒化するためのエアアシスト式燃料
噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-assist type fuel injection device for atomizing fuel injected from an injector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、インジェクタの噴孔近傍にエ
ア導入口を設け、そのエア導入口から流れ込む気流(ア
シストエア)によって、インジェクタの噴孔付近の空気
の流速を高めて、インジェクタより噴射された燃料の微
粒化を促すようにしたエアアシスト式燃料噴射装置が知
られている。例えば、実開平3−1261号公報記載の
燃料噴射装置では、上記エア導入口に高温の排気ガスを
導いてアシストエアとし、燃料の微粒化を促進してい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air inlet is provided near an injection hole of an injector, and an air flow (assist air) flowing from the air inlet increases the flow velocity of air near the nozzle hole of the injector to inject the air. There is known an air-assist type fuel injection device that promotes atomization of the fuel. For example, in the fuel injection device described in Japanese Utility Model Publication No. 3-1261, the high temperature exhaust gas is guided to the air inlet to be used as assist air to promote atomization of the fuel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術によれば、アシストエアとして排気ガスを導入
しているため、上記エア導入口までのアシストエア通路
やインジェクタの先端部,噴孔が汚れやすかった。特
に、カーボン等の付着量が多くなると、アシストエアの
流量やインジェクタの燃料噴射量が低下するという不具
合があった。これに対し、フィルタ等を用いてアシスト
エアを浄化することも考えられるが、それでは、フィル
タによる圧損が大きくなり、アシストエアの流量が低下
するという新たな問題が起きてくる。また、高温の排気
ガスを導入すると、インジェクタの先端部が早期に劣化
する恐れもある。
However, according to such a conventional technique, since the exhaust gas is introduced as the assist air, the assist air passage to the air introduction port, the tip of the injector, and the injection hole are apt to be contaminated. It was In particular, when the amount of adhered carbon or the like increases, there is a problem that the flow rate of assist air and the fuel injection amount of the injector decrease. On the other hand, it is possible to purify the assist air by using a filter or the like, but this causes a new problem that the pressure loss due to the filter increases and the flow rate of the assist air decreases. Further, if hot exhaust gas is introduced, the tip portion of the injector may deteriorate early.

【0004】上記公報には、温度条件によって排気ガス
と吸入空気とを切り替えてアシストエアとする例も示さ
れている。アシストエアを吸入空気に切り替えたときに
は、上述した排気ガスの導入による諸問題は起きなくな
る。ところが、吸入空気をスロットル上流から導入して
いるので、スロットルバルブの開度に関係なく、アシス
トエア通路から常にある程度の空気が流れ込むことにな
る。即ち、アクセルを緩めてスロットルバルブの開度を
小さくしたとき、特にスロットルバルブを全閉にしてア
イドル状態にする場合でも、アシストエア通路を介して
必要以上の空気が吸入され続けてしまう。この結果、ア
イドル回転数が所望の回転数を超えて上昇してしまうと
いう問題があった。
The above publication also discloses an example in which exhaust gas and intake air are switched to assist air depending on temperature conditions. When the assist air is switched to the intake air, the above-mentioned problems due to the introduction of the exhaust gas do not occur. However, since the intake air is introduced from the upstream side of the throttle, a certain amount of air always flows in from the assist air passage regardless of the opening of the throttle valve. That is, when the accelerator is loosened to reduce the opening degree of the throttle valve, particularly when the throttle valve is fully closed and in the idle state, more air than necessary is continuously sucked through the assist air passage. As a result, there has been a problem that the idle speed exceeds the desired speed and rises.

【0005】そこで本発明は、排気ガスを用いることな
く、しかも、アイドル回転数の上昇を招かないで、噴射
燃料の微粒化をなし得るエアアシスト式燃料噴射装置を
提供することを目的とする。
It is therefore an object of the present invention to provide an air-assist type fuel injection device which can atomize the injected fuel without using exhaust gas and without increasing idle speed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】そこで本発明で
は、内燃機関に空気を供給する吸気管と、前記吸気管内
に設けられており、前記内燃機関に供給する空気量を調
整するスロットル弁と、前記内燃機関に燃料を供給する
燃料噴射弁と、前記吸気管のスロットル弁下流から前記
燃料噴射弁の噴孔部近傍に、前記吸気管を迂回するよう
に設けられている迂回通路とを備えることを特徴とする
エアアシスト式燃料噴射装置を提供する。
In the present invention, therefore, an intake pipe for supplying air to the internal combustion engine, and a throttle valve provided in the intake pipe for adjusting the amount of air supplied to the internal combustion engine. A fuel injection valve for supplying fuel to the internal combustion engine, and a bypass passage provided so as to bypass the intake pipe in the vicinity of the injection hole portion of the fuel injection valve from the throttle valve downstream of the intake pipe. An air-assisted fuel injection device is provided.

【0007】本発明によれば、アシストエアとして導か
れる空気は、スロットルバルブよりも下流部分を流れる
吸気の一部である。したがって、この空気は、排気ガス
に含まれるような汚れが全くない。しかも、アシストエ
アが流入しても、吸気の総流量はスロットルバルブの開
度によって決定された流量になる。特に、スロットルを
閉じたときに、吸気が流入し続けてアイドル回転数が上
昇することはない。
According to the present invention, the air guided as the assist air is a part of the intake air flowing in the portion downstream of the throttle valve. Therefore, this air is completely free from the dirt contained in the exhaust gas. Moreover, even if the assist air flows in, the total flow rate of the intake air becomes the flow rate determined by the opening degree of the throttle valve. In particular, when the throttle is closed, intake air does not continue to flow and the idle speed does not increase.

【0008】ところで、内燃機関が低温状態にあり、噴
射した燃料が気化しにくい場合には、アシストエアの流
量を多くすれば燃料の微粒化がより促される。そこで、
本発明の請求項2に記載の通り、内燃機関が低温状態に
ある時には、前記アシストエアの割合を増加させ、燃料
の微粒化をより促す構成にするとよい。
When the internal combustion engine is in a low temperature state and the injected fuel is difficult to vaporize, the atomization of the fuel is further promoted by increasing the flow rate of the assist air. Therefore,
As described in claim 2 of the present invention, when the internal combustion engine is in a low temperature state, the ratio of the assist air may be increased to further promote atomization of the fuel.

【0009】この請求項2記載の装置では、スロットル
下流から導入するアシストエアの割合を大きくしている
だけなので、吸気の総流量は変わらない。したがって、
アイドル回転数の上昇を招かず、内燃機関低温時におけ
る燃料の微粒化を促進することができる。
In the device according to the second aspect of the present invention, since the ratio of the assist air introduced from the downstream side of the throttle is simply increased, the total flow rate of intake air does not change. Therefore,
It is possible to promote atomization of the fuel at low temperature of the internal combustion engine without increasing the idle speed.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、第1実施例について説明する。第1実施例
の燃料噴射装置は、図1に示す通り、吸気装置1の一部
として組み込まれている。この吸気装置1は、吸気管圧
力によって吸気量を推定する周知のスピードデンシティ
方式の空燃比制御システムを備えたエンジンに設けられ
る。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. First, the first embodiment will be described. The fuel injection device of the first embodiment is incorporated as a part of the intake device 1, as shown in FIG. The intake system 1 is provided in an engine equipped with a known speed density type air-fuel ratio control system that estimates the intake amount by the intake pipe pressure.

【0011】吸気装置1は、サージタンク3と、サージ
タンク3を取り巻いて渦巻状に設けられた吸気マニホル
ド5と、サージタンク3及び吸気マニホルド5の中心に
組み込まれた配管7とを備えている。ここで、配管7
は、サージタンク3よりも上流に当たる吸気経路をなす
もので、内部にエアクリーナ9を備えている。
The intake device 1 is provided with a surge tank 3, an intake manifold 5 surrounding the surge tank 3 in a spiral shape, and a pipe 7 incorporated in the center of the surge tank 3 and the intake manifold 5. . Where piping 7
Forms an intake path that is located upstream of the surge tank 3, and has an air cleaner 9 inside.

【0012】サージタンク3内には、インジェクタ11
と、インジェクタ11に供給する燃料を導くデリバリパ
イプ13と、デリバリパイプ13内の燃料圧力をサージ
タンク3内の圧力に応じて調整するプレッシャレギュレ
ータ15と、過剰に供給されてプレッシャレギュレータ
15から流出した燃料を燃料タンク(図示略)へと導く
リターンパイプ17とが、図示しないステー等によって
固定されている。
In the surge tank 3, an injector 11 is installed.
A delivery pipe 13 for guiding the fuel to be supplied to the injector 11, a pressure regulator 15 for adjusting the fuel pressure in the delivery pipe 13 in accordance with the pressure in the surge tank 3, and an excessively supplied fuel flowing out from the pressure regulator 15. A return pipe 17 that guides fuel to a fuel tank (not shown) is fixed by a stay or the like (not shown).

【0013】更に、サージタンク3内には、その内部の
圧力を検出する圧力センサ19や、サージタンク3内の
空気の温度を検出する吸気温センサ21も備えられてい
る。インジェクタ11は、図2に拡大断面にて示す通
り、その先端部11aをサージタンク3内の取付筒25
に差し込まれ、吸気マニホルド5内へ燃料を噴射可能な
状態で固定されている。このインジェクタ11と取付筒
25との間には、インシュレータ26が介在している。
また、取付筒25には、吸気の迂回通路として、サージ
タンク3から取付筒25の内側に連通するエアアシスト
通路27が形成されている。エアアシスト通路27は、
1つの取付筒25に対して少なくとも2箇所以上に設け
られ、その直径は1〜2mm程度にされている。
Further, the surge tank 3 is provided with a pressure sensor 19 for detecting the internal pressure and an intake air temperature sensor 21 for detecting the temperature of the air in the surge tank 3. As shown in the enlarged cross-section of FIG. 2, the injector 11 has its tip portion 11 a attached to the mounting cylinder 25 in the surge tank 3.
Is fixed so that fuel can be injected into the intake manifold 5. An insulator 26 is interposed between the injector 11 and the mounting cylinder 25.
An air assist passage 27 that communicates from the surge tank 3 to the inside of the attachment cylinder 25 is formed in the attachment cylinder 25 as a bypass passage for intake air. The air assist passage 27 is
It is provided at least at two or more places with respect to one mounting cylinder 25, and its diameter is set to about 1 to 2 mm.

【0014】なお、この吸気装置1は、図3に分解して
示すように、上側ボディ41と下側ボディ43との間に
配管7を挟んで組み立てられる。その際、上側ボディ4
1,下側ボディ43,及び配管7の組立時における互い
の接触面は、接着剤又はゴム等の弾性体によってシール
され、隣接する吸気経路や外部に対して空気が漏れ出さ
ないようにされる。
The intake device 1 is assembled by sandwiching the pipe 7 between the upper body 41 and the lower body 43, as shown in an exploded view in FIG. At that time, the upper body 4
The contact surfaces of the lower body 43, the lower body 43, and the pipe 7 at the time of assembly are sealed with an adhesive or an elastic body such as rubber to prevent air from leaking to an adjacent intake path or the outside. .

【0015】下側ボディ43には、その長手方向両端の
側壁45,47の間に槽49が形成されている。この槽
49は、組立状態においてサージタンク3(図1参照)
になる。また、上側ボディ41には、その長手方向両端
の側壁51,53の間を三つの隔壁55で仕切って四つ
の溝57が形成されている。この溝57は、組立状態に
おいて槽49に連通する。そして、下側ボディ43に
は、四つの管59が、槽49を取り巻いて側面から下側
へ回り込むように形成されている。組立状態において、
溝57及び管59は連通して吸気マニホルド5(図1参
照)になる。
A tank 49 is formed in the lower body 43 between the side walls 45 and 47 at both longitudinal ends thereof. This tank 49 is the surge tank 3 in the assembled state (see FIG. 1).
become. Further, in the upper body 41, four grooves 57 are formed by partitioning the side walls 51 and 53 at both ends in the longitudinal direction with three partition walls 55. The groove 57 communicates with the tank 49 in the assembled state. Then, four tubes 59 are formed in the lower body 43 so as to surround the tank 49 and wrap around from the side surface to the lower side. In the assembled state,
The groove 57 and the pipe 59 communicate with each other to form the intake manifold 5 (see FIG. 1).

【0016】更に、上側ボディ41の側壁51,53及
び隔壁55には凹部61、下側ボディ43の側壁45,
47には凹部63が、それぞれ形成されている。組立状
態においては、配管7が凹部61と凹部63との間に嵌
まり込む。このとき、配管7の両端部7a,7bに形成
されたフランジ67は、側壁45,47,51,53を
表裏から挟んで引っかかる。この結果、配管7は、軸方
向へずれないように固定される。なお、配管7の外壁面
は、組立状態において、サージタンク3及び吸気マニホ
ルド5の内壁面の一部を形成する(図1参照)。
Further, the side walls 51, 53 of the upper body 41 and the partition wall 55 have a recess 61, the side wall 45 of the lower body 43,
Recesses 63 are formed in each 47. In the assembled state, the pipe 7 fits between the recess 61 and the recess 63. At this time, the flanges 67 formed on both ends 7a, 7b of the pipe 7 are caught by sandwiching the side walls 45, 47, 51, 53 from the front and back. As a result, the pipe 7 is fixed so as not to shift in the axial direction. The outer wall surface of the pipe 7 forms a part of the inner wall surfaces of the surge tank 3 and the intake manifold 5 in the assembled state (see FIG. 1).

【0017】加えて、配管7の端部7bにはU字形の吸
気ダクト71の一端がつながれる。この吸気ダクト71
の他端には、スロットルボディ73が設けられている。
スロットルボディ73は、下側ボディ43の側壁47に
開けた吸気孔75に連通するようにネジ止め固定され
る。
In addition, one end of a U-shaped intake duct 71 is connected to the end 7b of the pipe 7. This intake duct 71
A throttle body 73 is provided at the other end of the.
The throttle body 73 is screwed and fixed so as to communicate with an intake hole 75 formed in the side wall 47 of the lower body 43.

【0018】更にまた、下側ボディ43には、燃料供給
パイプ81,及び燃料リターンパイプ83が設けられて
いる。この燃料供給パイプ81には、サージタンク3内
のデリバリパイプ13が、また、燃料リターンパイプ8
3には、サージタンク3内のリターンパイプ17が、そ
れぞれゴムチューブ(図示略)を介してつながれてい
る。また、下側ボディ43には、集中電気コネクタ87
も配設されている。これには、インジェクタ11,圧力
センサ19,及び吸気温センサ21等が、ワイヤハーネ
ス(図示略)を介して接続されている。そして、この集
中電気コネクタ87は、更に車両側ハーネス(図示略)
に接続される。
Furthermore, the lower body 43 is provided with a fuel supply pipe 81 and a fuel return pipe 83. The fuel supply pipe 81 has the delivery pipe 13 in the surge tank 3 and the fuel return pipe 8
Return pipes 17 in the surge tank 3 are connected to the respective fuel tanks 3 via rubber tubes (not shown). Further, the lower body 43 has a centralized electrical connector 87.
Is also provided. The injector 11, the pressure sensor 19, the intake air temperature sensor 21 and the like are connected to this via a wire harness (not shown). The centralized electrical connector 87 is further connected to a vehicle-side harness (not shown).
Connected to.

【0019】更に加えて、上述した配管7の内部には、
図4に示すように、無数の孔が開けられた円筒状のパイ
プ91が設けられ、そのパイプ91に円筒状のフィルタ
エレメント93を嵌め込み、フィルタエレメント93を
ステー95によって図5(b)に示すように押さえ、ス
テー95をボルト97にて配管7に固定して、エアクリ
ーナ9が構成されている。配管7の端部7aから流入す
る空気は、図5(a)に示した矢印のように流れ、フィ
ルタエレメント93によって濾過された空気が、配管7
の端部7bから流出する。
In addition, inside the above-mentioned pipe 7,
As shown in FIG. 4, a cylindrical pipe 91 having numerous holes is provided, a cylindrical filter element 93 is fitted into the pipe 91, and the filter element 93 is shown by a stay 95 in FIG. 5B. As described above, the stay 95 is fixed to the pipe 7 with the bolt 97 to form the air cleaner 9. The air flowing in from the end 7a of the pipe 7 flows as shown by the arrow in FIG. 5A, and the air filtered by the filter element 93 is
Flows out from the end 7b.

【0020】次に、本実施例の燃料噴射装置が組み込ま
れた吸気装置1における吸気の流れについて説明する。
サージタンク3に流入する空気は、その流量がスロット
ルボディ73のバルブによって調整されており、大部分
がサージタンク3の上方から吸気マニホルド5へと流れ
る。このとき、一部の空気はエアアシスト通路27へと
流れる。エアアシスト通路27を通り抜けた空気(アシ
ストエア)は、インジェクタ11の先端部11a側面に
ぶつかり、その側面に沿って燃料の噴射方向へと流れ、
インジェクタ11の先端部11a付近の流速が高まる。
このような気流の中にインジェクタ11が燃料を噴射す
ると、噴射された燃料液滴がアシストエアに衝突して引
きちぎられる。引きちぎられて微粒化された燃料は、空
気と共に吸気マニホルド5を抜けて、エンジンに吸入さ
れる。
Next, the flow of intake air in the intake device 1 incorporating the fuel injection device of this embodiment will be described.
The flow rate of the air flowing into the surge tank 3 is adjusted by the valve of the throttle body 73, and most of the air flows from above the surge tank 3 to the intake manifold 5. At this time, a part of the air flows into the air assist passage 27. The air that has passed through the air assist passage 27 (assist air) hits the side surface of the tip portion 11a of the injector 11 and flows along the side surface in the fuel injection direction,
The flow velocity near the tip 11a of the injector 11 increases.
When the injector 11 injects fuel into such an air flow, the injected fuel droplets collide with the assist air and are torn off. The fuel that has been torn off and atomized passes through the intake manifold 5 together with air and is sucked into the engine.

【0021】以上説明したように、本実施例のエアアシ
スト式燃料噴射装置では、サージタンク3内の空気が、
アシストエアとしてインジェクタ11の先端部11aの
近傍へ流れるようになっている。このようにアシストエ
アを導入することにより、噴射燃料が微粒化され、ま
た、吸気マニホルド5の壁面に付着する燃料が低減され
る。この結果、燃料が完全燃焼しやすくなり、HCエミ
ッションの低減が達成できる。
As described above, in the air assist type fuel injection system of this embodiment, the air in the surge tank 3 is
The assist air flows to the vicinity of the tip 11a of the injector 11. By introducing the assist air in this way, the injected fuel is atomized and the fuel adhering to the wall surface of the intake manifold 5 is reduced. As a result, the fuel becomes easy to completely burn, and HC emission can be reduced.

【0022】また、アシストエアとして、排気ガスを導
入していないので、インジェクタ11やエアアシスト通
路27の汚れはなく、高温の排気ガスの熱によるインジ
ェクタ11等の劣化もない。更に、サージタンク3から
アシストエアを導いているので、常にスロットル開度に
応じた量の空気がエンジンに供給される。この結果、ス
ロットル上流からアシストエアをとった場合のような、
アイドル運転時におけるエンジン回転数の上昇といった
問題もない。
Further, since the exhaust gas is not introduced as the assist air, the injector 11 and the air assist passage 27 are not contaminated, and the injector 11 and the like are not deteriorated by the heat of the high-temperature exhaust gas. Furthermore, since the assist air is guided from the surge tank 3, the amount of air according to the throttle opening is always supplied to the engine. As a result, like when the assist air is taken from the throttle upstream,
There is no problem such as an increase in engine speed during idle operation.

【0023】加えて、実施例では、吸気装置1が渦巻型
になっているので、取付筒25に孔を開けるのみでサー
ジタンク3からのエアアシスト通路27を形成できる。
このため、吸気を導くために長い配管などが一切必要な
く、低コストで、きわめて簡単にエアアシスト式の燃料
噴射装置を構成できる。しかも、長い配管を用いる場合
に比べて圧力損失が少なくなり、アシストエアがスムー
ズに流れる。
In addition, in the embodiment, since the intake device 1 is a spiral type, the air assist passage 27 from the surge tank 3 can be formed only by making a hole in the mounting cylinder 25.
Therefore, no long pipes are required to guide the intake air, and an air-assist type fuel injection device can be configured very easily at low cost. In addition, the pressure loss is reduced as compared with the case where long pipes are used, and the assist air flows smoothly.

【0024】なお、エアアシスト通路27は、図6
(a)に示すように、インジェクタ11の軸方向に対し
て斜めにすると同時に、同図(b)に示すように、取付
筒25の内部に捻れて吹き込むようにし、インジェクタ
11から噴射された燃料にスワールがかかる構造として
もよい。
The air assist passage 27 is shown in FIG.
As shown in (a), the fuel injected from the injector 11 is slanted with respect to the axial direction of the injector 11, and at the same time, is twisted and blown into the mounting cylinder 25 as shown in (b) of the drawing. A swirl may be applied to the structure.

【0025】次に、第2実施例について説明する。第2
実施例の燃料噴射装置も、図7に示す通り、第1実施例
と同様の渦巻型の吸気装置1の一部に組み込まれてい
る。第1実施例と異なるのは、吸気制御弁31が設けら
れている点である。吸気制御弁31は、シャフト33を
軸にして回動可能に設けられている。シャフト33は、
図示しないダイヤフラム式弁あるいはDCモータ等によ
って駆動され、吸気制御弁31の位置を、図7(a)又
は図7(b)に示す状態のいずれかに切り替える。ま
た、吸気制御弁31には通気孔35が穿設されている。
この通気孔35は、その内径がインジェクタ11の先端
部11aよりも一回り大きくされ、吸気制御弁31が図
7(b)の位置にされると、通気孔35にインジェクタ
11の先端部11aが入り込む。なお、図7(b)の状
態においても、インジェクタ11の先端部11a付近に
は、通気孔35を介してアシストエアが流れる。
Next, the second embodiment will be described. Second
As shown in FIG. 7, the fuel injection device of the embodiment is also incorporated in a part of the spiral intake device 1 similar to that of the first embodiment. The difference from the first embodiment is that an intake control valve 31 is provided. The intake control valve 31 is rotatably provided around the shaft 33. The shaft 33 is
Driven by a diaphragm type valve (not shown), a DC motor or the like, the position of the intake control valve 31 is switched to either of the states shown in FIG. 7 (a) or FIG. 7 (b). Further, the intake control valve 31 is provided with a vent hole 35.
The inside diameter of the vent hole 35 is made slightly larger than that of the tip portion 11a of the injector 11. When the intake control valve 31 is brought to the position shown in FIG. 7 (b), the tip portion 11a of the injector 11 is inserted into the vent hole 35. Get in. Even in the state of FIG. 7B, assist air flows near the tip 11a of the injector 11 through the ventilation hole 35.

【0026】次に、吸気制御弁31の回動位置の切り替
え制御について、図8に基づいて説明する。吸気制御弁
31の回動位置の切り替えは、図示しない電子制御装置
(ECU)によって制御され、吸気管壁面温度と相関の
ある冷却水温に応じて実行される。
Next, switching control of the rotational position of the intake control valve 31 will be described with reference to FIG. Switching of the rotational position of the intake control valve 31 is controlled by an electronic control unit (ECU) (not shown), and is executed according to the cooling water temperature that is correlated with the intake pipe wall surface temperature.

【0027】まず、冷却水温が、水温センサによって検
出される(S10)。例えばエンジンの冷間始動時のよ
うに、水温が低温(例えば、70℃以下)の場合には
(S20:YES)、吸気制御弁31は、図7(a)に
示す位置に切り替えられ、アシストエアとして流れる吸
気の割合が大きくなる(S30)。即ち、サージタンク
3から吸気マニホルド5に沿って流れる空気の流量は減
少し、サージタンク3からインジェクタ11の周囲を通
って吸気マニホルド5内へ流れ込む空気の流量は増加す
る。この結果、噴射燃料の微粒化がより促され、吸気管
の温度が低くても吸気管壁面に付着する燃料量は低減さ
れる。したがって、燃料は完全燃焼しやすくなり、HC
エミッションが低減できる。
First, the cooling water temperature is detected by the water temperature sensor (S10). For example, when the water temperature is low (for example, 70 ° C. or lower) as when the engine is cold started (S20: YES), the intake control valve 31 is switched to the position shown in FIG. The proportion of intake air flowing as air increases (S30). That is, the flow rate of air flowing from the surge tank 3 along the intake manifold 5 decreases, and the flow rate of air flowing from the surge tank 3 into the intake manifold 5 through the periphery of the injector 11 increases. As a result, atomization of the injected fuel is further promoted, and the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake pipe is reduced even if the temperature of the intake pipe is low. Therefore, the fuel becomes easy to burn completely and the HC
Emissions can be reduced.

【0028】一方、例えば定常運転時のように、水温が
高温(例えば、70℃より大)の場合には(S20:N
O)、吸気制御弁31は、図7(b)に示す位置に切り
替えられ、吸気マニホルド5に沿って流れる吸気の割合
が大きくなる(S40)。即ち、サージタンク3から吸
気マニホルド5に沿って流れる空気の流量は増加し、イ
ンジェクタ11の周囲を通るアシストエアは減少する。
この結果、吸気マニホルド5の長さを充分に活かして、
慣性過給によるトルク向上が可能になる。
On the other hand, when the water temperature is high (for example, higher than 70 ° C.) as in the steady operation (S20: N
O), the intake control valve 31 is switched to the position shown in FIG. 7B, and the ratio of intake air flowing along the intake manifold 5 increases (S40). That is, the flow rate of the air flowing from the surge tank 3 along the intake manifold 5 increases and the assist air passing around the injector 11 decreases.
As a result, make full use of the length of the intake manifold 5,
The torque can be improved by the inertia supercharging.

【0029】以上のように本実施例では、吸気マニホル
ド5に沿って流れる空気と、インジェクタ11の近傍を
通りアシストエアとして吸気マニホルド5に流入する空
気との割合を、冷却水温に応じて選択的に変更できるよ
うにしたので、エンジンの冷間時におけるHCエミッシ
ョンの低減と、連続運転時におけるトルク向上とを両立
させることができる。
As described above, in this embodiment, the ratio of the air flowing along the intake manifold 5 to the air flowing into the intake manifold 5 as assist air that passes through the vicinity of the injector 11 is selectively set according to the cooling water temperature. Since it can be changed to, it is possible to achieve both reduction of HC emission when the engine is cold and improvement of torque during continuous operation.

【0030】特に、エンジンの冷間時に暖機運転をする
ことなく直ちに高速運転に移った様な場合においては、
低温の吸気管内に燃料が大量に噴射されることになる
が、吸気制御弁31が開かれて大量のアシストエアが流
されるので、燃料の微粒化がより促進され、吸気管壁面
に付着する燃料量も低減する。この結果、気化せずに液
状のまま燃焼室に吸入される燃料の量が減少し、完全燃
焼しやすくなり、HCエミッションは低減される。しか
も、このようにアシストエアが大幅に増量されるにもか
かわらず、吸気の総流量は変わらないので、急激なエン
ジン回転数の上昇もなく、アクセル操作に応じた加速感
が得られ、運転者には一切違和感を抱かせない。
In particular, when the engine immediately shifts to high speed operation without warming up when the engine is cold,
A large amount of fuel is injected into the low temperature intake pipe, but since the intake control valve 31 is opened and a large amount of assist air is flown, atomization of the fuel is further promoted and the fuel adhering to the wall surface of the intake pipe is further promoted. The amount is also reduced. As a result, the amount of fuel sucked into the combustion chamber in a liquid state without being vaporized is reduced, complete combustion is facilitated, and HC emission is reduced. Moreover, even though the assist air is greatly increased in this way, the total flow rate of intake air does not change, so there is no sudden increase in the engine speed and a feeling of acceleration according to the accelerator operation is obtained. Does not give any sense of incongruity.

【0031】更に、本実施例においても、第1実施例と
同様、長い配管を通すことなくサージタンク3からイン
ジェクタ11近傍へアシストエアを導いているため、圧
力損失が少なく、アシストエアがスムーズに流れる。以
上本発明の実施例を説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内の種々なる態様
を採用することができる。
Further, in this embodiment as well, as in the first embodiment, since the assist air is guided from the surge tank 3 to the vicinity of the injector 11 without passing through a long pipe, the pressure loss is small and the assist air is smooth. Flowing. Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modes can be adopted without departing from the scope of the present invention.

【0032】例えば、サージタンク3及び吸気マニホル
ド5は、実施例に示した渦巻型のものに限らない。
For example, the surge tank 3 and the intake manifold 5 are not limited to the spiral type shown in the embodiment.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の如く本発明の燃料噴射装置によれ
ば、アシストエアをインジェクタ近傍へ導びくことによ
り、噴射燃料が微粒化され、また、吸気マニホルドの壁
面に付着する燃料が低減される。その結果、燃料が完全
燃焼して、HCエミッションの低減が達成できる。
As described above, according to the fuel injection device of the present invention, by injecting the assist air to the vicinity of the injector, the injected fuel is atomized and the fuel adhering to the wall surface of the intake manifold is reduced. . As a result, the fuel is completely burned and the reduction of HC emission can be achieved.

【0034】その際、アシストエアとして排気ガスを導
入していないので、インジェクタやエアアシスト通路
が、カーボンの付着などによって汚れることはなく、高
温の排気ガスの熱を受けてインジェクタ等が劣化すると
いった心配もない。更に、スロットルよりも下流にある
サージタンクからアシストエアを導いているので、常に
スロットル開度に応じた量の空気がエンジンに供給され
る。この結果、スロットル上流からアシストエアをとっ
た場合のような、アイドル運転時におけるエンジン回転
数の上昇といった問題もない。
At this time, since the exhaust gas is not introduced as the assist air, the injector and the air assist passage are not contaminated by carbon adhering, and the injector and the like are deteriorated by the heat of the high temperature exhaust gas. Don't worry. Further, since the assist air is guided from the surge tank located downstream of the throttle, the amount of air corresponding to the throttle opening is always supplied to the engine. As a result, there is no problem such as an increase in engine speed during idle operation, which occurs when assist air is taken from the upstream of the throttle.

【0035】特に、請求項2の燃料噴射装置では、エン
ジンの冷間時においても効果的に燃料を微粒化でき、H
Cエミッションの低減ができる。
Particularly, in the fuel injection device according to the second aspect, the fuel can be atomized effectively even when the engine is cold, and H
C emission can be reduced.

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

【図1】 第1実施例としての燃料噴射装置の断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel injection device as a first embodiment.

【図2】 インジェクタ先端部付近の拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the tip of the injector.

【図3】 吸気装置を分解して示す構成図である。FIG. 3 is an exploded view of the intake device.

【図4】 エアクリーナを分解して示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an exploded air cleaner.

【図5】 エアクリーナを示し、(a)はその内部構成
及び空気の流れを示す断面図、(b)は軸方向から見た
側面図である。
FIG. 5 shows an air cleaner, (a) is a cross-sectional view showing the internal structure and air flow, and (b) is a side view seen from the axial direction.

【図6】 変形例としてのインジェクタ先端部付近の拡
大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a tip portion of an injector as a modified example.

【図7】 第2実施例としての燃料噴射装置の断面図
で、(a),(b)は吸気制御弁位置による空気の流れ
の違いを示す。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a fuel injection device as a second embodiment, where (a) and (b) show the difference in air flow depending on the position of the intake control valve.

【図8】 吸気制御弁の切り替え制御を示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing switching control of the intake control valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・吸気装置、3・・・サージタンク、5・・・吸
気マニホルド、7・・・配管、9・・・エアクリーナ、
11・・・インジェクタ、13・・・デリバリパイプ、
15・・・プレッシャレギュレータ、17・・・リター
ンパイプ、19・・・圧力センサ、21・・・吸気温セ
ンサ、25・・・取付筒、26・・・インシュレータ、
27・・・エアアシスト通路、31・・・吸気制御弁、
33・・・シャフト、35・・・通気孔、41・・・上
側ボディ、43・・・下側ボディ、45,47,51,
53・・・側壁、49・・・槽、55・・・隔壁、57
・・・溝、59・・・管、61,63・・・凹部、67
・・・フランジ、71・・・吸気ダクト、73・・・ス
ロットルボディ、75・・・吸気孔、81・・・燃料供
給パイプ、83・・・燃料リターンパイプ、87・・・
集中電気コネクタ、91・・・パイプ、93・・・フィ
ルタエレメント、95・・・ステー、97・・・ボル
ト。
1 ... Intake device, 3 ... Surge tank, 5 ... Intake manifold, 7 ... Piping, 9 ... Air cleaner,
11 ... Injector, 13 ... Delivery pipe,
15 ... Pressure regulator, 17 ... Return pipe, 19 ... Pressure sensor, 21 ... Intake temperature sensor, 25 ... Mounting cylinder, 26 ... Insulator,
27 ... Air assist passage, 31 ... Intake control valve,
33 ... Shaft, 35 ... Vent hole, 41 ... Upper body, 43 ... Lower body, 45, 47, 51,
53 ... Side wall, 49 ... Tank, 55 ... Partition wall, 57
... Grooves, 59 ... Tubes, 61, 63 ... Recesses, 67
... Flange, 71 ... Intake duct, 73 ... Throttle body, 75 ... Intake hole, 81 ... Fuel supply pipe, 83 ... Fuel return pipe, 87 ...
Centralized electrical connector, 91 ... Pipe, 93 ... Filter element, 95 ... Stay, 97 ... Bolt.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関に空気を供給する吸気管と、 前記吸気管内に設けられており、前記内燃機関に供給す
る空気量を調整するスロットル弁と、 前記内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、 前記吸気管のスロットル弁下流から前記燃料噴射弁の噴
孔部近傍に、前記吸気管を迂回するように設けられてい
る迂回通路とを備えることを特徴とするエアアシスト式
燃料噴射装置。
1. An intake pipe for supplying air to an internal combustion engine, a throttle valve provided in the intake pipe for adjusting the amount of air supplied to the internal combustion engine, and a fuel injection for supplying fuel to the internal combustion engine. An air-assisted fuel injection device, comprising: a valve; and a bypass passage that is provided downstream of the throttle valve of the intake pipe and near the injection hole of the fuel injection valve so as to bypass the intake pipe. .
【請求項2】 前記迂回通路を介して前記燃料噴射弁の
噴孔部近傍に供給される空気量と前記吸気管を介して供
給される空気量との割合を調整する吸気制御弁と、 前記内燃機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段
と、 前記暖機状態検出手段により前記内燃機関が低温状態に
あると検出されたときに、前記迂回通路を介して供給さ
れる空気量の割合が大きくなるように前記吸気制御弁を
制御する吸気制御手段とを備えることを特徴とする請求
項1に記載のエアアシスト式燃料噴射装置。
2. An intake control valve for adjusting the ratio of the amount of air supplied to the vicinity of the injection hole of the fuel injection valve through the bypass passage and the amount of air supplied through the intake pipe, Warm-up state detecting means for detecting a warm-up state of the internal combustion engine, and when the warm-up state detecting means detects that the internal combustion engine is in a low temperature state, the amount of air supplied through the bypass passage The air-assisted fuel injection device according to claim 1, further comprising: intake control means for controlling the intake control valve so that the ratio becomes large.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009133270A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Aisan Ind Co Ltd Fuel supply device

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