JPS58192958A - ２吸気式内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

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】 本発明ば、２吸気式内燃機関の燃料噴射装置に係り、特
に、電子制御燃料噴ＩＲ装置を備えた２吸気式の自動車
用エンジンに用いるのに好適な、２吸気式内燃機関の燃
料噴射装置の改良に関する。

機関燃焼室に複数の吸気ボートを介して混合気を送給す
るための、下流側で分岐された吸気通路ｔｅａし、２吸
気の乱れにより燃焼速度を高めて、或いは、吸気効率の
同上により、機関の出力と燃費性能を同上するようにし
た、いわゆる２吸気式の内燃機関が知られている。

又、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ｆを用い
るものがある。この電子制御燃料噴射装＃ｔを備えた内
燃機関においてに、例えば、機関の吸入空気皺及び機関
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１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１機関の空燃比をｉｔ！ＩＩ御するように
されており、空燃比をｎ！密に制御することが必要な、
排気ガス浄化対策が残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、前記のような２吸気式の
内燃機関に用いることが考えられるが、インジェクタを
吸気通路の分岐部より上流側に配設した場合、均一な混
合気は得られるものの、噴射された燃料が、吸気通路の
分岐部６１面に当って付着する量が多くなるため、（１
）特に機関冷間時に排気ガス中の有害成分であるＨＣの
排出量が増大丁あ。又、　（２）ｌＴｈｉじく特に機関
冷間時に燃料の過渡応答性が悪化して、加速初期に空燃
比がリーンとなったり、減速直後に空燃比がリッチとな
って、機関運転性能の低下や点火プラグのくすぶりを生
じる。更に、（３）機関運転性能の低下を補うべく、加
速時に燃料の装置を行った場合には、ＨＣの排出量だけ
でなく、ＣＯの排出量も増加し、更に。

燃費性能も悪化する、等の欠点を有していた。

一方近年、吸入空気の一部全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微粒化を促進する試みもなされてお
り、所定の効果をあげている。しかしながら従来ば、こ
のようなエアアシストを２吸気式の内ｊｅ機関に適用す
る試みは、なされていなかった。

本発明に、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、噴射燃料の微粒化を促進して、混合気の質を向上す
ると共に、吸気通路壁面への燃料付着￥ｋを低減するこ
とができ、従って、特に機関冷間時の機関運転性能、排
気ガス浄化性能、燃費性能を向上することができる２吸
気式内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とす
る。

本発明Ｇユ、２吸気式内燃機関の燃料噴射装置にｂ−い
て１機関燃焼室に複数の吸気ボートを介して混合気を送
給するための、下Ｉｆ（！ＩＩで分岐された吸気通路と
、該吸気通路の分岐部より上流側に燃料を噴射するイン
ジェクタと、該インジェクタの噴Ｉ−］近傍に、燃料の
微粒化を促進するためのアンストエアを送給するエアア
シスト機構とを備えることにより、前記目的を達成した
ものであ乙。

又、前記吸気通路の、少なくとも噴射燃料が付着する壁
面にコーティングを施し、且つ、その下側部に２本以上
の長手方向溝又は凸状部を設けることによって、噴射燃
料の壁面付Ｎ量全更に減少させるようにしたものである
。

更に、前Ｈピイノジエクタを、前記吸気通路の分枝部壁
面に向けて噴射するよう、分岐部の直前に配設して、＃
！ｉ料の各吸気ボートへの分配性能倉同上させるように
したものである。

或いは、前６ｅインジエクタによる慾料唄射を。

谷気筒の吸気行程中に行うよ′５ＶＣして、噴射燃料の
壁面付着１’を史に減少させるようにした本のである。

又、前記エアアシスト機構によるアシストエアの送給金
、低温になる程アノストニア流量が大となるよ５、エア
刺子ヱを介して行うようにして、特に機関冷間時の微粒
化性能を向上するようにしたものである。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

本実施例は、第１図及び第２図に示す如く、大気を取り
入れるためのエアクリーナ１２と、該エアクリーナ１２
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。

吸気管１６に配設され、運転席に配設されたアクセルペ
ダル（図示省略）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１Ｂと、該
スロットル弁１８の開度を検出するためのスロツｔルセ
ンｆ２０と、吸気干渉を防止するためのサージタンク２
２と、吸入空気をエンジン１０の各気筒に分配する九め
の吸気マニホルド２４と、＃吸気マニホルド２４によっ
て各気筒に分配された吸入空気を、それぞれ２優の吸気
ボート２８．３０を介して、エンジン１０の燃焼室１０
ａに送給するための、下流側で分岐された吸気通路２７
が形成されたシリンダヘッド２６と、前記吸気ボート２
８．３０を、エンジン回転と連動してそれぞれ開閉する
ための吸気弁３１．３２と、前記吸気通路２７の分岐部
壁面２７ａに向けて覚書全噴射するべ（１分岐部直前に
配設されたインジェクタ３４と、点火プラグ３５と、前
記シリンダヘッド２６に形成された２個の排気ポート３
６．３７と、該排気ポート３６゜３７を、エンジン回転
と連動してそれぞれ開閉するための排気弁３Ｅ１３９と
、ｉ！ｔＩ記排気ボート３６．３７から排出された排気
ガスを外部に導出するための排気マニホルド４０と、前
記吸気管１６のスロットル弁１８の上流側より取り出さ
れた吸入空気の一＠を、前記インジェクタ３４の噴口３
４ａの近傍に、燃料の微粒化を促進するためのアンスト
エアとして送給す石ためのアシストエア管路４２と、該
アシストエア管路４２の途中に配設され々、エンジン運
転状態に応じてアシストエアの流量を制御することによ
って、エンジン１０のアイドル回転数を制御するための
エア制御弁４４と、エンジン１ｏ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４６ａを有する
ディストリビュータ４６と、該ディストリビュータ４６
に内蔵され丸、前ａＣディストリビュータ軸４６３にの
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
ナ４８と、エンジンブロックに配設され友、エンジン冷
却水温を検知するための冷却水温センサ５ｏ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
記クランク角七ンサ４８出方のクランク角信号がら求め
られる工／ジン回転数に応じて基本の燃料噴射時間全決
定し、これを前記スロットルセンサ２ｏ出カのスロット
ル弁開度、或いは開度変化車、ＩＩＩ記冷却水温七／す
５０出カのエンジン冷却水温等に応じて補正すること罠
よって５前記インジエクタ３４に開弁時間信号を出力し
、又、同じくエンジン運転状態に応じて所定のアイドル
回転数が得られるよう！！ｒ記エア制御弁４４を制御す
るデジタル制御回路５２と、がら構成されている。

前記インジェクタ３４の先燗には、＠３図に詳細に示す
如く、局面にグ数のアシストエア取入口５４ａが形成さ
れ、底部に噴出口５４ｂが形成されたアダプタ５４が、
インジェクタ３４と同軸上に嵌合挿入されており、吸気
マニホルド２４に形成された、アシストエアを各インジ
ェクタｒ（分配するためのエアギヤラリ２４＆及びアシ
ストエア通路２４ｂｌ介して、アシストエア管路４２が
も導入されたアシストエアが、噴射燃料と共に噴出され
、噴射燃料の微粒化を促進するようにされてＡる。第３
図において、５６．５７ｉｊ、アダプタ５４の周辺金、
吸気マニホルド２４の内部或いは大気から透析するため
の、断熱を兼ね慶ゴムシール及び０リングである。

前記吸気通路２７の吸気ボート２８近傍の壁ｆには、第
４図孝び第５図に詳細に示す如く、テフロンコーティン
グ６ｏが施されると共に、その下側部に２本の長手方向
溝６２が設けられており、分岐部壁ｔｆｉｒ回けて噴射
された燃料の壁面への付層１を減少すると共に、液状燃
料が吸気通路２７のＦ部のｌ＠所に集まらないよ’ｔｉ
ｃされている。

従って、＠気弁３ｏ、３２が開かれた時には、吸気通路
２７内の燃料が速やかに燃焼室１０ａに運ばれる。なお
吸気通路２７内の液状燃料の集中を防止゛ｒる構成は、
長手方向溝６２に限定されず、し１ｊえば第６図に示す
変形例の鉗く、吸気通路２７のＦ側部に２本の長手方回
凸状部６４を設けることもｏＴ吐である。

以Ｆ作用を説明する。

まず、スロットル弁１８が全閉状態にあるアイドル時ぼ
、前記デジタル制御回路５２の出方に応［、テエア１Ｉ
ｉＩＩ＃Ｊ弁４４の開度が制御されており、ファストア
イドル状態或いはアイドル状態とされている。この時、
エア制御弁４４によって流量が制−されたアイドルエア
は、スロットル弁１８の上下流の差ＥｆＥＫより、全て
アシストエア管路４２、エアギヤラリ２４ａ、アシスト
ニア通路２４ｂ’ｉ）１して、インジェクタ３４の噴口
３４ａの近傍に導入され、燃料が微粒化される。

一方、スロットル弁１Ｂが開かれているオファーイドル
時は、千ア制御弁４４のア１ドル時開匿により決まる所
定エア量により、或いは、エア制御弁４４を全開状態に
した最大エア量により、インジェクタ３４の噴口３４ａ
近傍にアシストエア力を供給され、燃料微粒化が行われ
る。

本実施例における機関冷間時（実線人）と暖機後（実線
Ｂ）の、アシストエア流量と）（Ｃ排出量の関係を＠７
図に示す。図から明らかな如く、従来例（アシストエア
量＝０）に対し℃、ア・／ストエア流量が増加するに従
って、ＨＣ■排出簾カー大幅に低減されている。

又、同じ（本実施例における、供給空燃比ｔｆｆｌ論空
燃比一定とし、スロットル弁をある負荷より他の負荷塩
ステップ状に急開→急閉した時の、スロットル弁開度の
変化状態と空燃比及び軸トルクの変化状態の関係の一例
を第８図に実線Ｃで示す。

同じく第８図に破線りで示したエアアシストを行わなか
った従来例に比べて、加減連吟の一ノー／スパイク、リ
ッチスパイクが小さく、加速時の軸トルク立上りも速い
ことが明らかである。

尚前記実施例においては、デジタル制御回路５２によっ
て開度が制御されているエア制御弁４４が設けられてい
九が、エア制御弁４４の代わりに固定設定されるアイド
ルｖＩ４ＪＪＩ絞りを設けることも可能である。又、ス
ロットル弁１８の開度が大トＴｘ　Ｏ−スロットル弁１
８の上下流の差圧が減少した場合にアシストニア量が低
下するのを防止するべく、第１図に破線で示すような、
前記エア制御弁４４にバイパスするエアポツプ６６ｔ−
設け。

該エアポンプ６６をデジタル制御回路５２の出力により
制御することも可能である。

尚、エア制御弁４４が、アイドルエア量のみ全制御する
機能を有する場合、或いは、アイドルシ量子−ｔ−調整
するアイドル１ｉｌｉＩ整絞りｔ設は次場合には、ファ
ストアイドルエア量を制御する弁全途中に設けたｆｆ１
Ｉ吸気通路を、吸気管１６とナージタ／り２２の間に追
設することも可能である。

前記実施例は、本発明を、４！ｒ気筒の行程に拘らず、
燃料が全気筒−斉に或いは複数気筒−斉に同時噴射され
る電子制御燃料噴射装置ＩＩ！を備えた２吸気式内燃機
関に適用したものであるが１本発明の適用範囲はこれに
限定されず、各気筒毎に順次緒料噴射が行われる電子制
御燃料噴射装置を備えた２吸気式内燃機関Ｖこも同様に
適用できる。例えば。

季発明金、１１１次燃料噴射が行われる４気筒エンジン
に適用しｆｃｊｆｉ！合には、各インジェクタによる燃
料噴射（矢印Ｅ）ｔ−１Ｗ、９図に示す第２実施例の如
く、各気筒の吸気行程（斜線領域Ｆ）中シ′こ行つよう
にして、吸気通路の管壁に付着する燃料！ｉ全減少し、
微粒化を更に促進することが可能でｈる。

図ＶＣおいて、矢印Ｇｉ、点火タイミングである。

以上説明した通り１本発明によれば、燃料の微粒化を促
進して、混合気の質を向上すると共Ｖ（吸気通路壁面へ
の燃料付着量を低減することができ。

特に機関冷間時におけるｆ（Ｃ排出量を低減することが
できる。父、燃料の過渡応答性悪化による加速リーン、
減速リッチ現＆ｔ−ｅ減することができ。

機関運転性能を同上することができる。更に、過渡応答
性を同上するべく燃料増量を行うことが不要となり、過
増量による）（Ｃ排出量増加、ＣＯ排出量増加、燃費注
能悪化金防土することができる等の優れ九効果ｆ、有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る２１ｊ＆気弐内處機関の燃料噴
射装＠■第１実施例の全体構成を示す断面図、第２図は
、前記第１実施例における吸気通路の接続状態及びイン
ジェクタの配役位ｌｔを示す平面図、第３図μ、同じく
前記第１実施例におけるインジェクタの取付部詳細を示
す拡大断面図、第４図に。 １”Ｊじ＜＊記第ｌ実施例ＶＣおける吸気ボート周辺を
示す拡大断面図、第５図は、第４図の■−Ｖ線に沿り横
断面図、第６図に、前記第１実抱例の変形例における吸
気通路の断面形状を示す横断面図、第７図は、前に２第
ｌ実施例におけるアンストエア流産とＨＣＣ排出量関係
の一例を示す線図、第８図μ、同じく前記第１実施例及
び従来例ＶＣおける。 スロットル弁の開度変１ヒ状態と、空燃比及び軸トルク
の変化状態の関係の一例を示す線図、第９図は１本発明
に係ろ２吸気式内燃機関の燃料噴射装置の第２実施例に
おける壱気筒の燃料噴射時期を示す線図である。 ｌＯ・・エンジン、ｌＯａ・・・燃焼室、２４・・・吸
気マニホルド、２６・・・シリンダヘッド、２７・・・
吸気通路、２７ａ・・・分岐部壁面、２Ｂ・・・吸気ボ
ート。 ３０．３２・・・吸気弁、３４・・・イ／ジエクメ、３
４１・・噴口、４２・・・アンストエア管路、４４・・
・エア制御弁、４８・・クランク飛上ン丈、５２・・・
デジタル制（財）回路、５４・・アダプタ、５４ａ・・
アノストエア取入り、５４ｂ・・・噴出口、５６．５７
・・・ノール、６０・・テフロンコーティング、６２・
・・長乎方回縛、６４・・・長手方回凸状部、６６・・
・エアボンツー。 代理人　　高　大　　　論 （ほか１名） 条ｌ　図 ＝θ −１ Ｓ　２　目 第　３　目 η

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　機関燃焼室に複数の吸気ボートを介して混合
   気を送給するための、下流側で分岐された吸気通路と、
   該吸気通路の分岐部より上流側に燃料を噴射するインジ
   ェクタと、該インジェクタの噴口近傍に、燃料の微粒化
   を促進する丸めのアシストエアを送給するエアアシスト
   機構とを備えたことを特徴とする２吸気式内燃機関の燃
   料噴射装置。
2. （２）　　前記吸気通路の、少なくとも噴射燃料が付着
   する壁面にコーティングが施され、且つ、その下＠部に
   ２本以上の長手方向溝又は凸状部が設けられている特許
   請求の範囲第１項に記載の２吸気式内燃機関の燃料噴射
   装置。
3. （３）Ｉ！ｔｌ記インジェクタが、前記吸気通路の分岐
   部壁面に向けて燃料を噴射するよう、分岐部の直前に配
   設されている特許請求の範囲第１項に記載の２吸気式内
   燃機関の燃料噴射装置。
4. （４）　　前記インジェクタによる燃料噴射が、各気筒
   の吸気行程中に行なわれている特許請求の範囲第１項に
   記載の２吸気式内燃機関の燃料噴射装置。
5. （５）前記エアアシスト機構によるアシストエアの送給
   が、低温になる程アシストエア流量が大になるよう、エ
   ア判ｍｅを介して行われている特許請求の範囲第１項に
   記載の２吸気式内燃機関の燃料噴射装置。