JPS58190562A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給装置

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JPS58190562A
JPS58190562A JP57072496A JP7249682A JPS58190562A JP S58190562 A JPS58190562 A JP S58190562A JP 57072496 A JP57072496 A JP 57072496A JP 7249682 A JP7249682 A JP 7249682A JP S58190562 A JPS58190562 A JP S58190562A
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JP
Japan
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fuel
assist air
flow path
injector
air
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Pending
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JP57072496A
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English (en)
Inventor
Yuichi Kato
雄一 加藤
Hiroki Matsuoka
松岡 広樹
Minoru Iwata
実 岩田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/08Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with air cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/08Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

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】 本発明は、内燃機関の燃料供給装置に係り、特に、電子
制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに用いるの
に好適な、燃料を噴射するインジェクタと、該インジェ
クタに燃料を供給する九めの燃料流路と、前記インジェ
クタの噴口近傍に燃料の霧化を促進するアシストエアを
供給するためのアシストエア流路とを有する内燃機関の
燃料供給装置の改良に関する。
自動車用エンジン等の内燃機関の混合気の空燃比を制御
する装置の一つに電子制御燃料噴射装置を用いるものが
ある。この電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関にお
いては、例えば、機関の吸入9気量及び機関回転数に応
じて燃料噴射時間を決定し、該燃料噴射時間だけ、例え
ば吸気マニホルドに配設された、機関の吸気ボートに向
けて燃料を噴射するインジェクタを開弁することによっ
て、機関の空燃比を制御するよ5にされており、空燃比
を精密に制御することが必要な、排気ガス浄化対策が施
された自動車用エンジンに広く用いられるようになって
きている。この電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関
においては、一般に、各インジェクタの後部近傍を連通
する燃料デリバリパイプを設け、該燃料デリバリバイブ
を介して各インジェクタに燃料を供給するようにしてい
るが、高温状態で高負荷連続運転を行つ次場合などに、
前記燃料デリバリパイプ内で燃料蒸気が発生し、ベーパ
ロックによりインジェクタから十分に燃料が噴射されな
(なって、空燃比がリーンとなることがあった。このよ
うな問題点を防止するべく、従来は、燃料ブリパリバイ
ブを排気マニホルド等の熱源から離して配置するように
していたが、必ずしも十分な効果を上げることはできな
かった。
一方近年、吸入空気の一部をインジェクタの噴口近傍に
送り込むことによって、空気流速によりインジェクタか
ら噴射される燃料の霧化を改善する試みもなきれており
、所定の効果をあげている。
しかしながら従来は、このアシストエア配管が前記燃料
デリバリパイプ等とは独立して配置きれており、燃料の
冷却等には利用きれていなかった。
なお、別体の燃料冷却装置を設けることも考えられるが
、構成が複雑となり、費用が上昇するという欠点を有す
る。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべ(なされたもの
で、アシストエア流路全一部変更するだけで、アシスト
エアにより燃料流路(D−st−効果   。
的に断熱或いは冷却することができ、従って、ベーパロ
ック等の不具合を防止することができる内燃機関の燃料
供給装置を提供することを目的とする。
本発明は、燃料を噴射するインジェクタと、該インジェ
クタに燃料を供給するための燃料流路と、前記インジェ
クタの噴口近傍に燃料の霧化全促進するアシストエアを
供給するためのアシストエア流路とを有する内燃機関の
燃料供給装置において、前記アシストエア流路の一部を
前記燃料流路の一部に密着配置し、アシストエア流路内
を流れるアシストエアにより、燃料流路の一部を断熱或
いは冷却するようにして、前記目的を達成したものであ
る。
又、前記アシストエア流路の一部が、燃料デリバリパイ
プの外周を被覆するようにして、断熱、冷却効果をより
一層高めるようにしたものである。
或いは、前記アシストエア流路の一部を、燃料デリバリ
パイプの横に並列配置するようにして、エアアシスト流
路の構成を単純化し念ものである。
更に、前記燃料流路の一部に密着配置されたアシストエ
ア流路の一部を、゛燃料デリバリパイプと一体化され次
、アシストエアを各インジェクタに分配するためのアシ
ストエアデリバリパイプとして、アシストエアの分配も
日清に行われるようにしたものである。
又、前記燃料流路の一部に密着配置され次アシストエア
流路内のアシストエアの流れの方向が、前記燃料流路内
の燃料の流れの方向と逆になるようにして、冷却効果を
高め念ものである。
以下図面を参照して、本発明の冥施例を詳細に説明する
本発明の第1実施例は、第1図に示すような、外気を取
り入れるためのエアクリーナ12と、該エアクリーナ1
2により取り入れられた吸入空気の流量を検出するため
のエアフローメータ14と、該エアフローメータ14に
内蔵され友、吸入空気のi!度を検出する±めO吸気温
センサ16と、吸気管18に配設され、運転席に配設づ
れ次アクセルペダル20と連動して回動するようにされ
た、吸入空気の流量を制御するためのスロットル弁22
と、骸スロットル弁22の開直管検出するためのスロッ
トルセンサ24と、吸気干渉を防止するためのサージタ
ンク26と、吸気マニホルド28に配設された、エンジ
ン10の吸気ボートに向けて燃料を噴射する九めのイン
ジェクタ30と、該インジェクタ30に所定圧力の燃料
を供給するための、燃料タンク32、燃料ポンプ34、
燃料配管36及び燃料デリバリパイプ38と、アイドル
エア配管39を介して前記吸気管18のスロットル弁2
2より上流側より取り入れられ九アイドル回転調整用の
吸入空気(以下アイドルエアと称する)の−5t−、ア
シストエア配管40を介して前記インジェクタ30の噴
口近傍に、燃料の霧化を促進するアシストエアとして供
給し、残Sを、サージタンク26内に直接供給するため
のエア制御弁42と、排気マニホルド44に配設され念
、排気ガス中の残存酸素濃度がら空燃比を検知する几め
の酸素濃度センサ46と、エンジン10のクランク軸の
回転と連動して回転するディストリビュータ軸48a’
に!するディストリビュータ48と、該ディストリビュ
ータ48に内蔵された、前記ディストリビュータ軸48
&の回転に応じてクランク角信号を出力するクランク角
センサ50と、エンジンブロックに配設これた、エンジ
ン冷却水温を検知するための冷却水濡センサ52と、バ
ッテリ54と、前記エアフローメータ14出力から求め
られる吸入空気量と前記クランク角センサ50出力のク
ランク角信号から求められるエンジン回転数に応じて基
本の燃料噴射時間を決定し、これを前記スロットルセン
サ24出力のスロットル弁開度、酸素濃度センサ46出
力の空燃比、冷却水温センサ52出力のエンジン冷却水
温、バッテリ54の電圧等に応じて補正することによっ
て、#記インジェクタ30に開弁時間信号を出力すると
共に、エンジン運転状態に応じて前記エア制御弁42’
j−制御するデジタル制御回路56とを備え九自動車用
エンジン10の電子制御燃料噴射装置において、第2図
に詳細に示す如く、前記アシストエア配管40の一部を
、前記燃料デリバリバイゾ38の外周を略U字状に被覆
する状態で前記燃料デリバリパイプ38と一体化した、
アシストエアを各インジェクタ30に分配するためのア
シストエアデリバリパイプ61とすると共に、該アシス
トエアデリバリバイブ61内のアシストエアの流れの方
向が、前記燃料デリバリパイプ38内の燃料の流れの方
向と逆になるようにして、アシストエアデリバリバイブ
61内を流れるアシストニアにより、前記燃料デリバリ
パイプ38を断熱、冷却するようにしたものである。
第2図において、57は、前記インジェクタ30の噴口
30&の近傍にアシストエアを導入するための、インジ
ェクタ30の先端に配設された、アシストエア導入口5
7畠を有するアダプタ、58は、前記燃料デリバリパイ
プ38と一体化されたアシストエアデリバリバイブ61
の下面に固着プれたフランジ、59tX%該フランジ5
8により前記アシストエアデリバリパイプ61を吸気マ
ニホルド28に固定するためのポル)、25mは、吸気
マニホルド”28に形成された、アシストエア配管40
と・「ンジエクタ30のアダプタ57周辺とt連通する
ためのアシストエア通路、60は、アダプタ57のアシ
ストエア導入口57m周辺を、吸気マニホルド28の内
側の吸気通路或いは外気から連断する几めのシールであ
る。
前記デジタル制御回路56は、第3図に詳細に示す如く
、各種演算処理を行うマイクロプロセッサからなる中央
処理製蓋(以下CPUと称する)62と、前記エアフロ
ーメータ14、吸気温センサ16、酸素濃度センサ46
、冷却水濡センサ52、バラブリ54等から出力される
アナログ信号をデジタル信号に変換して順次CPU62
に取込む几めの、マルチプレクサ付アナログ−デジタル
変換器64と、前記スロットルセンサ24、クランク角
女ンt50等から田方されるデジタル信号を、所定のタ
イミングでCPU62に取込むと共に、CPU62にお
ける演算結果を、所定のタイミングで前記インジェクタ
30、エア制御弁42等に出力するバッファ付入出カポ
−トロ6と、プログラム或いは各種計数等を記憶する几
めのリードオンリーメモリ68と、CPU62における
演算データ*t−一時的に記憶する几めのランダムアク
セスメモリ70と、機関停止時にも補助電源から給電さ
れて記憶を保持できるバックアップ用ランダムアクセス
メモリ72と、前記各構成機器間を接続するコモンバス
74とから検感さねている。
本実施例によれば、燃料デリバリパイプ38内に充満し
ている燃料が、その外周を被覆するアクストエアデリバ
リパイプθΦ内を流れるアシストエアにより、高温のエ
ンジンルームかも断熱されると共に、冷却されるので、
燃料デリバリパイプ38内のペーパロックを効果的に防
止することができる。
次に、本発明の第2笑施例を詳細に説明する。
本実施例は、前出第1図に示し念ような、前記第1実施
例と同様の、エアクリーナ12、エアフローメータ14
、吸気温センサ16、吸気管18、アクセルペダル20
、スロットル弁22.スロットルセンサ24、サージタ
ンク26、吸気マニホルド28、インジェクタ30、燃
料タンク32、燃料ポンプ34、燃料配管36、燃料デ
リバリパイプ38、アイドルエア配管39、アシストエ
ア配管40、エア制御弁42、排気マニホルド44、酸
素1111度センサ46、ディストリビュータ48、ク
ランク角竜ンサ50、冷却水温センサ52、バラグリ5
4及びデジタル制御回路56t−有する自動車用エンジ
ン10の電子制御燃料噴射装置において、第4図に詳細
に示す如く、前記アシストエア配管40の一部を、前記
燃料デリバリパイプ38の横に並列配置し次状態で前記
燃料デリバリパイプ38と一体化した、アシストエアを
各インジェクタ30に分配するためのアシストエアf 
IJパリパイプ80とすると共に、該アシストエアデリ
バリパイプ80内のアシストエアの流れの方向が、前記
燃料デリバリパイプ38内の燃料の流れの方向と逆にな
るよ5Kして、アクストエアデリバリパイプ80V3t
−流れるアシストエアにより、前記燃料デリバリパイプ
38を冷却するようにしたものである。
前記アクストエアデリバリパイプ8oの前記燃料デリバ
リパイプ38と接する壁面には、放熱効果を高めるため
のフィン82が形成されている。
本実施例においては、アクストエアデリバリパイプ80
が燃料デリバリパイプ38の横に並列配置されているの
で、断熱、冷却効果は前記酊1実施例より若干劣るもの
の、構成が単純であり、配管作業も容易である。
なお、前記実施例においては、いずれも、アシストエア
配管40の−sを燃料デリバリパイプ38に密着配着す
るようにこてぃたが、燃料配管を断熱或いは冷却する場
所は、これに限定されず、燃料配管の他の部分を断熱或
いは冷却するように構成することも勿論可能である。
又、前記実施例においては、いずれも、燃料配管に密着
配置されたアシストエア配管4oの一部が、アシストエ
アデリバリパイプとされてい九が、アシストエア配管の
構成は、これに限定されず、アシストエアデリバリパイ
プ以外のアシストエア配管を燃料配管に密着配置するこ
とも勿論可能である。
以上説明した通り、本発明によれば、別体の冷却装置を
設けることなく、アシストエア配管内を流れるアシスト
エアにより、燃料配管の一部を断熱或いは冷却すること
ができ、燃料蒸気の発生を防止して、ペーパロック等の
不具合を防止することができる。特に、走行時はエア制
御弁の制御によってアシストエアの流量をアイドル時よ
り多くすることもでき、高温下における走行時の燃料蒸
気発生を大巾に低減できるという優れた効果lr有する
【図面の簡単な説明】
Ag1図は、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の第
1実施例が配設された自動軍用エンジンの電子制御燃料
噴射装置の構成を示すブロック線図、第2図は、前記第
1実施例におけるイ;ンジ貴り、り周辺[J構成、t−
示す拡大断面図、第3因は、前記電子制御燃料噴射装置
で用いられているデジタル制御回路の構成金示すブロッ
ク線図、第4図は、本発明VC係る内燃機関の燃料供給
装置の第2実施例におしするインジェクタ周辺の構成を
示す断面図である。 10・・・エンジン、28・・・吸気マニ糸ルド、30
・・・インジェクタ、32・・・燃料タンク、34・・
・焼料ポンプ、36・・・・照科配管、38・・・燃料
デリバリパイプ、39・・・アイドルエア配管、40・
・アシストエア配管、42・・・エア制御弁、611,
80・・・アシストエアデリバリパイプ、82・・・フ
ィン。 代理人  高 矢   論 (ほか1名〕 第2図 第3図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃料を噴射するインジェクタと、該インジェクタ
    に燃料を供給するための燃料流路と、前記インジェクタ
    の噴口近傍に燃料の霧化全促進するアシストエアを供給
    する念めのアシストエア流路とを有する内燃機関の燃料
    供給装置において、前記アシストエア流路の一部を前記
    燃料流路の一部に密着配置し、アシストエア流路内を流
    れるアシストエアにより、燃料流路の−iIlを断熱或
    いは冷却するようにし九ことを特徴とする内燃機関の燃
    料供給装置。
  2. (2)前記アシストエア流路の一部が、燃料デリバリパ
    イプの外周を被覆するようにされている特許請求の範囲
    第1項に記載の内燃機関の燃料供給装置0
  3. (3)前記アシストエア流路の一部が、燃料デリバリパ
    イプの横に並列配置されている特許請求の範囲第1項に
    記載の内燃機関の燃料供給装置。
  4. (4)前記燃料流路の一部に密着配置されたアシストエ
    ア流路の一部が、燃料デリバリパイプと一体化され友、
    アシストエアを各インジェクタに分配する友めのアシス
    トエアデリバリパイプである特許請求の範囲第1項乃至
    第3項のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置
  5. (5)  前記燃料流路の一部に密着配置されたアシス
    トエア流路内のアシストエアの流れの方向が、前記燃料
    流路内の燃料の流れの方向と逆になるようにされている
    特許請求の範囲gi項乃至第4項のいずれか一項に記載
    の内燃機関の燃料供給装置。
JP57072496A 1982-04-30 1982-04-30 内燃機関の燃料供給装置 Pending JPS58190562A (ja)

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