JP2004278347A - Fuel injector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、気筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁と、機関吸気通路として吸気ポート内に燃料を噴射するための吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備え、運転状態に応じて筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを制御して、吸気ポート噴射と筒内直接噴射とを組み合わせて燃料を噴射させる燃料噴射装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところで、このような燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給系においては、燃料タンクから内燃機関近傍まで設けられた1つの燃料ラインが内燃機関近傍で分岐することにより、吸気ポート噴射用燃料噴射弁と筒内噴射用燃料噴射弁とにそれぞれ燃料が供給されていた。
【0004】
このため、内燃機関近傍に設けられた燃料ラインが複雑化することとなり、燃料タンクから供給された燃料は内燃機関のエンジンブロックから多くの熱を受ける場合がある。
【0005】
吸気ポート噴射用燃料噴射弁に供給される燃料は、燃料タンクから低圧燃料ポンプによって汲み上げられて供給される低圧の燃料であるため、エンジンブロックから多くの熱を受けた場合には、吸気ポート噴射用燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ラインもしくはデリバリパイプ内で燃料が部分的に蒸発してしまうベーパロックが発生してしまい、これにより、燃料噴射不良を起こしてしまう可能性がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−103048号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような事情に鑑みてされたものであり、筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備えた燃料噴射装置において、吸気通路噴射用燃料噴射弁に接続される配管内で発生するベーパロックに起因する燃料噴射不良を簡単な構成で防止することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用した。
【0009】
気筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁と、機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関の燃料噴射装置において、燃料タンクから燃料供給手段により供給される燃料が、筒内噴射用燃料噴射弁に接続された筒内噴射用燃料分配管に直接供給されることなく、吸気通路噴射用燃料噴射弁に接続された吸気通路噴射用燃料分配管に供給されるような流路(通路、配管、燃料ライン)を構成するようにしている。
【0010】
さらに、吸気通路噴射用燃料分配管と筒内噴射用燃料分配管とを接続する流路(通路、配管、燃料ライン)を設けることにより、燃料タンクから吸気通路噴射用燃料分配管に一旦供給された燃料が、さらに下流側へと流れて筒内噴射用燃料分配管に供給される構成としている。すなわち、燃料タンクから供給される燃料が、吸気通路噴射用燃料分配管を経由して筒内噴射用燃料分配管に供給されるように構成している。
【0011】
本発明は、具体的には、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射する吸気通路噴射用燃料噴射弁と、
内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用燃料噴射弁とを備え、
内燃機関の運転状態に応じて前記吸気通路噴射用燃料噴射弁と前記筒内噴射用燃料噴射弁とを組み合わせて燃料噴射を行う燃料噴射装置において、
燃料が貯留された燃料タンクと、燃料を前記吸気通路噴射用燃料噴射弁に分配する吸気通路噴射用燃料分配管との間に設けられ、該燃料タンクに貯留された燃料を該吸気通路噴射用燃料分配管に向けて供給する第1燃料供給手段が設けられた第1流路、及び、
前記吸気通路噴射用燃料分配管と、燃料を前記筒内噴射用燃料噴射弁に分配する筒内噴射用燃料分配管との間に設けられ、該吸気通路噴射用燃料分配管に供給された燃料を該筒内噴射用燃料分配管に供給する第2燃料供給手段が設けられた第2流路
を備え、
前記燃料タンクから供給される燃料は、前記筒内噴射用燃料分配管に直接供給されることなく前記吸気通路噴射用燃料分配管に供給されることを要旨とする。
【0012】
このように構成することにより、燃料タンクから供給される燃料は、1つの経路(1系統、1つの流路)の燃料ラインで吸気通路噴射用燃料分配管まで供給され、そして、吸気通路噴射用燃料分配管に供給された燃料は、吸気通路噴射用燃料噴射弁により吸気通路に噴射され、及び/または、筒内噴射用燃料分配管に供給されることとなる。したがって、従来のように、燃料ラインの途中で分岐させることによって吸気通路噴射用燃料噴射弁と筒内噴射用燃料噴射弁とに燃料を供給する場合よりも、吸気通路噴射用燃料分配管に供給される燃料の量をより多くすることができる。これにより、吸気通路噴射用燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ライン、すなわち、第1流路内や吸気通路噴射用燃料分配管内で燃料が部分的に蒸発してしまうベーパロックの発生を抑制することができる。したがって、燃料噴射不良を防止することができる。
【0013】
ここで、筒内噴射用燃料噴射弁に供給される燃料は、燃料タンクから吸気通路噴射用燃料分配管を経由して、筒内噴射用燃料分配管に供給された燃料である。吸気通路噴射用燃料分配管は、高熱発生部となるシリンダヘッドの近傍に設けられるため、吸気通路噴射用燃料分配管内の燃料の温度はシリンダヘッドから熱を受けることにより上昇することとなる。
【0014】
筒内噴射用燃料噴射弁による筒内直噴においては、吸気行程、もしくは圧縮行程で燃料を噴射させ、点火までの比較的短時間で混合気形成を完結させる必要がある。従来では、吸気通路噴射用燃料噴射弁と筒内噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関の燃料噴射装置の、筒内噴射用燃料噴射弁による筒内直噴において、噴射された燃料の気化や、気筒内での燃料と空気との混合が間に合わず(良好に行われず)、混合気形成不良を招く可能性があった。本発明によれば、筒内噴射用燃料噴射弁に供給される燃料の温度を上昇させることができるので、筒内噴射用燃料噴射弁から噴射された燃料の気化を促進することができ、さらには、気化された燃料と空気との気筒内での混合を良好な状態とすることができる。したがって、筒内噴射用燃料噴射弁により噴射された燃料と空気との混合気の形成不良を防ぐことができ、燃焼状態を良好にすることが可能となる。
【0015】
したがって、ベーパロックの発生を抑制することにより吸気通路噴射用燃料噴射弁の燃料噴射不良を防止すること、及び、筒内噴射用燃料噴射弁から噴射された燃料の気化の促進により混合気の形成不良を防止することを、燃料タンクから吸気通路噴射用燃料分配管までを1つの経路でつなぎ、さらに、吸気通路噴射用燃料分配管と筒内噴射用燃料分配管とをつなぐという、簡単な構成で実現することが可能となる。
【0016】
さらに、本発明を適用した燃料噴射装置を備えた内燃機関においては、燃料噴射不良を防止するとともに、燃焼状態を良好にすることができるので、ドライバビリティの向上を図ることが可能となる。
【0017】
また、上記構成において、燃料タンクに貯留された燃料を吸気通路噴射用燃料分配管に導く第1流路は、内燃機関のシリンダヘッドやシリンダブロックなどの高熱発生部から可能な限り離れた位置に設けられるとよい。これにより、高熱発生部から受ける熱をおさえることができるので、第1流路内や、吸気通路噴射用燃料分配管内で燃料が部分的に蒸発してしまうベーパロックの発生をより効果的に抑制することができる。
【0018】
また、上記構成において、吸気通路噴射用燃料分配管に供給された燃料を該吸気通路噴射用燃料分配管から筒内噴射用燃料分配管に導く第2流路を、内燃機関のシリンダヘッドやシリンダブロックなどの高熱発生部近傍に設けるとよい。これにより、吸気通路噴射用燃料分配管より下流側の部材、すなわち、吸気通路噴射用燃料分配管,吸気通路噴射用燃料分配管と筒内噴射用燃料分配管とを接続する第2流路,及び筒内噴射用燃料分配管が、シリンダヘッドから熱を受けることとなり、筒内噴射用燃料噴射弁に供給される燃料の温度をより確実に上昇させることができる。したがって、筒内噴射用燃料噴射弁から噴射された燃料の気化の促進をより効果的に行うことができ、気化された燃料と空気との気筒内での混合をより良好な状態とすることができる。
【0019】
ここで、第1燃料供給手段として、低圧燃料ポンプを例示することができる。そして、第2燃料供給手段としては、高圧燃料ポンプを例示することができる。筒内噴射用燃料噴射弁の先端には、内燃機関の圧縮・爆発(膨張)行程の際、筒内圧が直接加わるため、この筒内圧に抗して燃焼室内に燃料を噴射しなければならない。そのためには、筒内噴射用燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力を高圧とする必要がある。また、筒内噴射用燃料噴射弁から噴射される燃料を微粒化するためにも噴射圧力を高圧にする必要がある。そこで、吸気通路噴射用燃料分配管と筒内噴射用燃料分配管とを接続する第2流路に、高圧燃料ポンプを設けることにより、この高圧燃料ポンプによって燃料を加圧することにより、筒内噴射用燃料分配管を介して筒内噴射用燃料噴射弁に高圧燃料を圧送するようにしている。
【0020】
また、燃料タンクから供給される燃料の流路を辿ってみると、1つの流路を下流に進むにしたがい、低圧燃料ポンプ,吸気通路噴射用燃料分配管,高圧燃料ポンプ,そして、筒内噴射用燃料分配管が順に設けられるもので、これらが直列に接続されているとみることもできる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る燃料噴射装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【0022】
図1,2は、本実施の形態に係る燃料噴射装置を備えた内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図1,2に示す内燃機関100は、4つの気筒101を備えた4ストローク・サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。
【0023】
内燃機関100は、4つの気筒101及び冷却水路100cが形成されたシリンダブロック100bと、このシリンダブロック100bの上部に固定されたシリンダヘッド100aとを備えている。
【0024】
シリンダブロック100bには、機関出力軸たるクランクシャフト102が回転自在に支持され、このクランクシャフト102は、各気筒101内に摺動自在に装填されたピストン103とコネクティングロッド104を介して連結されている。
【0025】
各気筒101のピストン103上方には、ピストン103の頂面とシリンダヘッド100aの壁面とに囲まれた燃焼室105が形成されている。シリンダヘッド100aには、各気筒101の燃焼室105に臨むよう点火栓106が取り付けられている。さらに、シリンダヘッド100aには、その噴孔が各気筒101の燃焼室105に臨むよう筒内噴射用燃料噴射弁3が取り付けられている。
【0026】
シリンダヘッド100aにおいて各気筒101の燃焼室105に臨む部位には、吸気ポート107の開口端が2つ形成されるとともに、排気ポート108の開口端が2つ形成されている。そして、シリンダヘッド100aには、吸気ポート107の各開口端を開閉する吸気弁109と、排気ポート108の各開口端を開閉する排気弁110とが進退自在に設けられている。
【0027】
内燃機関100のシリンダヘッド100aには、4つの枝管からなる吸気枝管111が接続され、吸気枝管111の各枝管は、各気筒101の吸気ポート107と連通している。
【0028】
シリンダヘッド100aにおいて吸気枝管111との接続部位の近傍には、その噴孔が吸気ポート107内に臨むよう吸気通路噴射用燃料噴射弁としての吸気ポート噴射用燃料噴射弁2が取り付けられている。
【0029】
一方、内燃機関100のシリンダヘッド100aには、4本の枝管が内燃機関100の直下流において1本の集合管に合流するよう形成された排気枝管112が接続され、排気枝管112の各枝管が各気筒101の排気ポート108と連通している。排気枝管112は、排気浄化触媒113を介して排気管に接続されて、下流にてマフラーと接続されている。
【0030】
上記したように構成された内燃機関100には、該内燃機関100の運転状態を制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:ECU)150が併設されている。
【0031】
ECU150は、中央処理装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、バックアップRAM及びタイマーカウンタ等の他、A/D変換器を含む外部入力回路や、外部出力回路等を備える。CPU、ROM、RAM、バックアップRAM及びタイマカウンタ等と、外部入力回路や外部出力回路等とは、双方向性バスにより接続され、全体として論理演算回路を構成する。
【0032】
ここで、ECU150により制御される内燃機関100の運転状態について説明する。
【0033】
ECU150は、内燃機関100の運転状態に応じて、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2と筒内噴射用燃料噴射弁3とを組み合わせて燃料を噴射させることによって、安定燃焼域の拡大を図っている。
【0034】
ECU150は、例えば、内燃機関100の運転状態が高負荷運転領域にあると判定した場合は、理論空燃比近傍の混合気による均質燃焼を実現すべく、内燃機関100の吸気行程において、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。吸気ポート噴射用燃料噴射弁2により吸気ポート107に向かって燃料噴射が行われることによって、気筒101の燃焼室105内の略全域にわたって、新気と燃料とが均質に混じり合った理論空燃比の混合気が形成され、均質燃焼が実現される。
【0035】
また、ECU150は、例えば、内燃機関100の運転状態が低負荷運転領域にあると判定した場合は、成層燃焼を実現すべく、内燃機関100の圧縮行程(後期)において、筒内噴射用燃料噴射弁3に駆動電流を印加して圧縮行程噴射を行う。
【0036】
筒内噴射用燃料噴射弁3により気筒101内に直接噴射された燃料は、燃焼室105内において点火栓106近傍へ集められる。このとき、燃焼室105内は、点火栓106近傍が可燃混合気層となり、かつ、その他の領域が空気層となる、いわゆる成層状態となる。そして、ECU150は、所定の時期に、イグナイタ106aを駆動して点火栓106を点火する。この結果、燃焼室105内の混合気(可燃混合気層と空気層とを含む)は、点火栓106近傍の可燃混合気層を着火源として燃焼する。
【0037】
また、ECU150は、例えば、内燃機関100の運転状態が中負荷運転領域にあると判定した場合は、弱成層燃焼を実現すべく、内燃機関100の吸気行程において、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行い、その後、内燃機関の圧縮行程(後期)において、筒内噴射用燃料噴射弁3に駆動電流を印加して圧縮行程噴射を行う。
【0038】
次に、本実施の形態に係る燃料噴射装置1について説明する。
【0039】
本実施の形態に係る燃料噴射装置1は、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2と筒内噴射用燃料噴射弁3とを備えるものであり、さらに、燃料を貯留している燃料タンク12から、第1燃料供給手段としての低圧燃料ポンプ11によって吸気ポート噴射用燃料噴射弁2、及び、筒内噴射用燃料噴射弁3へ供給される燃料の流路(経路)に特徴を有するものである。
【0040】
すなわち、燃料タンク12に貯留された燃料を下流側へと供給する低圧燃料ポンプ11と、低圧燃料ポンプ11によって燃料が供給され、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2に燃料を分配する吸気通路噴射用燃料分配管としての吸気ポート噴射用デリバリパイプ4と、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料を加圧してさらに下流側へと供給する第2燃料供給手段としての高圧燃料ポンプ7と、高圧燃料ポンプ7によって燃料が圧送され、筒内噴射用燃料噴射弁3に燃料を分配する筒内噴射用燃料分配管としての筒内噴射用デリバリパイプ5と、が直列に接続されている。そのために、燃料タンク12と吸気ポート噴射用デリバリパイプ4との間に設けられ、低圧燃料ポンプ11によって燃料タンク12に貯留された燃料を吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に向けて供給するための第1流路としての第1配管8を備えるものである。さらに、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4と筒内噴射用デリバリパイプ5との間に設けられ、高圧燃料ポンプ7によって吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料を、筒内噴射用デリバリパイプ5に向けて圧送するための第2流路としての第2配管6を備えるものである。
【0041】
このように、燃料タンク12に貯留された燃料が、低圧燃料ポンプ11によって供給される経路を1つ(1系統)として、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4にのみ供給される構成とし、さらに、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料が筒内噴射用デリバリパイプ5に供給される構成としている。
【0042】
以下に、燃料タンク12から供給される燃料の流れにしたがって説明する。
【0043】
燃料タンク12と吸気ポート噴射用デリバリパイプ4との間に設けられた第1配管8においては、その流路の途中に設けられた低圧燃料ポンプ11により、燃料タンク12に貯留された燃料が汲み上げられて吸気ポート噴射用デリバリパイプ4へと圧送される。
【0044】
低圧燃料ポンプ11の下流側には、異物を除去する燃料フィルタ10が設けられており、さらに燃料フィルタ10の下流側には、プレッシャレギュレータ9が設けられている。
【0045】
プレッシャレギュレータ9下流側の第1配管8内の燃料の圧力が所定の圧力を越えると、その内部の低圧燃料が燃料タンク12に戻るようになっている。これにより、第1配管8内の燃圧が所定の圧力に保持されるものである。
【0046】
そして、第1配管8を通して吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された低圧燃料は、ECU150の出力信号に基づいて、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2から吸気ポート107に噴射される。
【0047】
一方、第1配管8を通して吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された低圧燃料は、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に接続された第2配管6に設けられた高圧燃料ポンプ7により加圧され高圧燃料として、第2配管6を通じて筒内噴射用デリバリパイプ5に供給される。
【0048】
筒内噴射用デリバリパイプ5に供給された高圧燃料は、ECU150の出力信号に基づいて、筒内噴射用燃料噴射弁3から気筒101内に直接噴射される。
【0049】
このように、本実施の形態によれば、燃料タンク12から供給される燃料は、1系統(1つの経路)の燃料ラインで吸気ポート噴射用デリバリパイプ4のみに供給されている。そして、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料は、吸気ポート噴射用燃料噴射弁2により吸気ポート107に噴射され、及び/または、筒内噴射用デリバリパイプ5に供給されることとなる。したがって、従来のように、燃料ラインの途中で分岐させることによって吸気ポート噴射用燃料噴射弁と筒内噴射用燃料噴射弁とに燃料を供給する場合よりも、吸気ポート噴射用デリバリパイプに供給される燃料の量をより多くすることができる。これにより、吸気ポート噴射用燃料噴射弁4に燃料を供給する第1配管8内や、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4内で燃料が部分的に蒸発してしまうベーパロックの発生を抑制することができる。したがって、燃料噴射不良を防止することが可能となる。
【0050】
さらに、燃料タンク12から吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料のみが、高圧燃料ポンプ7により筒内噴射用デリバリパイプ5に圧送されるように構成したことにより、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料の温度は、シリンダヘッド100aやシリンダブロック100bなどの高熱発生部から熱を受けて上昇する。これにより、筒内噴射用燃料噴射弁3から噴射される燃料の気化を促進することができ、さらには、気化された燃料と空気との気筒内での混合を良好な状態とすることができる。したがって、筒内噴射用燃料噴射弁3により噴射された燃料と空気との混合気の形成不良を防ぐことができ、燃焼状態を良好にすることが可能となる。
【0051】
したがって、ベーパロックの発生を抑制することにより吸気ポート噴射用燃料噴射弁2の燃料噴射不良を防止すること、及び、筒内噴射用燃料噴射弁3から噴射された燃料の気化の促進により混合気の形成不良を防止すること、を簡単な構成で実現することが可能となる。
【0052】
さらに、本実施の形態に係る燃料噴射装置1を備えた内燃機関100においては、燃料噴射不良を防止するとともに、燃焼状態を良好にすることができるので、ドライバビリティの向上を図ることが可能となる。
【0053】
なお、第1配管8の配設位置については特に限定されるものではないが、シリンダヘッド100aやシリンダブロック100bなどの高熱発生部から可能な限り離れた位置に配設されると好ましい。これにより、高熱発生部から受ける熱をおさえることができるので、第1配管8内や、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4内でのベーパロックの発生をより効果的に抑制することができる。
【0054】
また、第2配管6の配設位置については特に限定されるものではないが、シリンダヘッド100aやシリンダブロック100bなどの高熱発生部近傍に配設されると好ましい。すなわち、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4より下流側の構成部材、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4,第2配管6,及び筒内噴射用燃料噴射弁3が、シリンダヘッド100aやシリンダブロック100bなどの高熱発生部近傍に配設されることにより、筒内噴射用燃料噴射弁3に供給される燃料の温度を確実に上昇させることができる。したがって、筒内噴射用燃料噴射弁3から噴射される燃料の気化をより確実に、より効果的に促進することができ、気化された燃料と空気との気筒内での混合をより良好な状態とすることができる。
【0055】
また、本実施の形態において、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4には、図に示すように、一端側に第1配管8が設けられ、他端側に第2配管6が設けられているが、これに限るものではない。吸気ポート噴射用デリバリパイプ4に供給された燃料が第2配管6に導かれて筒内噴射用デリバリパイプ5に供給されればよいものであり、例えば、吸気ポート噴射用デリバリパイプ4の一端側に第1配管8及び第2配管6が設けられていてもよい。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備えた燃料噴射装置において、吸気ポート噴射用燃料噴射弁に接続される配管内で発生するベーパロックに起因する燃料噴射不良を防止すること、さらに、筒内噴射用燃料噴射弁から噴射された燃料の気化を促進させ混合気の形成不良を防止すること、を簡単な構成で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る燃料噴射装置を備えた内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図。
【図2】本発明の実施の形態に係る燃料噴射装置を備えた内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図。
【符号の説明】
1 燃料噴射装置
2 吸気ポート噴射用燃料噴射弁
3 筒内噴射用燃料噴射弁
4 吸気ポート噴射用デリバリパイプ
5 筒内噴射用デリバリパイプ
6 第2配管
7 高圧燃料ポンプ
8 第1配管
9 プレッシャレギュレータ
10 燃料フィルタ
11 低圧燃料ポンプ
12 燃料タンク
100 内燃機関
101 気筒
107 吸気ポート
111 吸気枝管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an in-cylinder fuel injection valve for injecting fuel into a cylinder, and an intake port injection fuel injection valve for injecting fuel into an intake port as an engine intake passage are provided according to operating conditions. 2. Description of the Related Art A fuel injection device that controls a fuel injection valve for in-cylinder injection and a fuel injection valve for intake port injection to inject fuel by combining intake port injection and in-cylinder direct injection is known (for example, Patent Document 1). 1).
[0003]
By the way, in such a fuel supply system for supplying fuel to the fuel injection valve, one fuel line provided from the fuel tank to the vicinity of the internal combustion engine branches off in the vicinity of the internal combustion engine, so that the fuel injection valve for intake port injection is provided. And the fuel is supplied to the in-cylinder fuel injection valve.
[0004]
Therefore, the fuel line provided near the internal combustion engine becomes complicated, and the fuel supplied from the fuel tank may receive much heat from the engine block of the internal combustion engine.
[0005]
The fuel supplied to the intake port injection fuel injection valve is a low-pressure fuel that is pumped and supplied from a fuel tank by a low-pressure fuel pump. There is a possibility that a vapor lock occurs in which the fuel partially evaporates in a fuel line or a delivery pipe for supplying the fuel to the fuel injection valve, thereby causing a poor fuel injection.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-103048
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in a fuel injection device including an in-cylinder injection fuel injection valve and an intake port injection fuel injection valve, an intake passage injection fuel injection valve is provided. An object of the present invention is to prevent a fuel injection failure caused by a vapor lock generated in a connected pipe with a simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configurations.
[0009]
In a fuel injection device for an internal combustion engine including a direct injection fuel injection valve for injecting fuel into a cylinder and an intake passage injection fuel injection valve for injecting fuel into an engine intake passage, a fuel tank is provided. The fuel supplied from the fuel supply means is not directly supplied to the in-cylinder injection fuel distribution pipe connected to the in-cylinder injection fuel injection valve, but the intake passage connected to the intake passage injection fuel injection valve. A flow path (passage, pipe, fuel line) to be supplied to the injection fuel distribution pipe is configured.
[0010]
Further, by providing a flow path (passage, pipe, fuel line) connecting the fuel distribution pipe for intake passage injection and the fuel distribution pipe for in-cylinder injection, the fuel is temporarily supplied from the fuel tank to the fuel distribution pipe for intake passage injection. The fuel that has flowed further downstream is supplied to the in-cylinder injection fuel distribution pipe. That is, the fuel supplied from the fuel tank is supplied to the in-cylinder injection fuel distribution pipe via the intake passage injection fuel distribution pipe.
[0011]
Specifically, the present invention provides a fuel injector for an intake passage injection that injects fuel into an intake passage of an internal combustion engine,
An in-cylinder fuel injection valve for directly injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine,
In a fuel injection device that performs fuel injection by combining the intake passage injection fuel injection valve and the in-cylinder injection fuel injection valve according to an operation state of an internal combustion engine,
A fuel tank is provided between a fuel tank storing fuel and an intake passage fuel distribution pipe for distributing fuel to the intake passage fuel injection valve. The fuel stored in the fuel tank is used for the intake passage injection. A first flow path provided with first fuel supply means for supplying the fuel to the fuel distribution pipe, and
The fuel supply pipe is provided between the intake passage fuel distribution pipe and the in-cylinder fuel distribution pipe for distributing fuel to the in-cylinder fuel injection valve. A second flow path provided with second fuel supply means for supplying the in-cylinder injection fuel distribution pipe,
The gist is that the fuel supplied from the fuel tank is supplied to the intake passage injection fuel distribution pipe without being directly supplied to the in-cylinder injection fuel distribution pipe.
[0012]
With this configuration, the fuel supplied from the fuel tank is supplied to the intake passage injection fuel distribution pipe through the fuel line of one path (one system, one flow path), and is supplied to the intake passage injection fuel distribution pipe. The fuel supplied to the fuel distribution pipe is injected into the intake passage by the fuel injection valve for intake passage injection and / or supplied to the in-cylinder fuel distribution pipe. Therefore, the fuel is supplied to the fuel injection pipe for the intake passage injection rather than the case where fuel is supplied to the intake passage injection fuel injection valve and the in-cylinder injection fuel injection valve by branching in the middle of the fuel line as in the related art. The amount of fuel used can be increased. This suppresses the occurrence of vapor lock in which fuel is partially evaporated in the fuel line that supplies fuel to the intake passage injection fuel injection valve, that is, in the first flow passage and the intake passage injection fuel distribution pipe. Can be. Therefore, fuel injection failure can be prevented.
[0013]
Here, the fuel supplied to the in-cylinder injection fuel injection valve is the fuel supplied from the fuel tank to the in-cylinder injection fuel distribution pipe via the intake passage injection fuel distribution pipe. Since the intake passage fuel distribution pipe is provided in the vicinity of the cylinder head serving as the high heat generating portion, the temperature of the fuel in the intake passage injection fuel distribution pipe rises by receiving heat from the cylinder head.
[0014]
In in-cylinder direct injection by an in-cylinder injection fuel injection valve, it is necessary to inject fuel in an intake stroke or a compression stroke, and to complete formation of an air-fuel mixture in a relatively short time until ignition. Conventionally, in a fuel injection device for an internal combustion engine having a fuel injection valve for intake passage injection and a fuel injection valve for in-cylinder injection, vaporization of fuel injected by in-cylinder direct injection by the in-cylinder fuel injection valve is performed. In addition, mixing of fuel and air in the cylinder cannot be made in time (not performed well), which may lead to poor mixture formation. According to the present invention, the temperature of the fuel supplied to the in-cylinder injection fuel injection valve can be increased, so that the vaporization of the fuel injected from the in-cylinder injection fuel injection valve can be promoted. The above-described method makes it possible to mix the vaporized fuel and air in the cylinder in a favorable state. Therefore, it is possible to prevent the formation of an air-fuel mixture of fuel and air injected by the in-cylinder fuel injection valve, and to improve the combustion state.
[0015]
Therefore, it is possible to prevent the fuel injection failure of the intake passage injection fuel injection valve by suppressing the occurrence of the vapor lock, and to form the air-fuel mixture by promoting the vaporization of the fuel injected from the in-cylinder injection fuel injection valve. This is achieved by a simple configuration that connects the fuel tank to the intake passage injection fuel distribution pipe by one path, and further connects the intake passage injection fuel distribution pipe and the in-cylinder injection fuel distribution pipe. It can be realized.
[0016]
Furthermore, in the internal combustion engine provided with the fuel injection device to which the present invention is applied, since poor fuel injection can be prevented and the combustion state can be improved, drivability can be improved.
[0017]
Further, in the above configuration, the first flow path that guides the fuel stored in the fuel tank to the fuel distribution pipe for intake passage injection is located at a position as far as possible from a high heat generation unit such as a cylinder head or a cylinder block of the internal combustion engine. It may be provided. Thereby, the heat received from the high heat generating portion can be suppressed, so that the generation of the vapor lock in which the fuel partially evaporates in the first flow passage and the fuel distribution pipe for the intake passage injection is more effectively suppressed. be able to.
[0018]
Further, in the above configuration, a second flow path for guiding the fuel supplied to the intake passage injection fuel distribution pipe from the intake passage injection fuel distribution pipe to the in-cylinder injection fuel distribution pipe is provided by a cylinder head or a cylinder of the internal combustion engine. It is preferable to provide it near a high heat generation part such as a block. Thereby, a member on the downstream side of the intake passage injection fuel distribution pipe, that is, the second passage connecting the intake passage injection fuel distribution pipe, the intake passage injection fuel distribution pipe, and the in-cylinder injection fuel distribution pipe, In addition, the in-cylinder fuel distribution pipe receives heat from the cylinder head, so that the temperature of the fuel supplied to the in-cylinder fuel injection valve can be more reliably increased. Therefore, it is possible to more effectively promote the vaporization of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve, and to make the mixing of the vaporized fuel and air in the cylinder more favorable. it can.
[0019]
Here, a low-pressure fuel pump can be exemplified as the first fuel supply means. The high pressure fuel pump can be exemplified as the second fuel supply means. Since the in-cylinder pressure is directly applied to the tip of the in-cylinder fuel injection valve during the compression / explosion (expansion) stroke of the internal combustion engine, the fuel must be injected into the combustion chamber against this in-cylinder pressure. For this purpose, the pressure of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve must be high. Further, it is necessary to increase the injection pressure in order to atomize the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve. Therefore, by providing a high-pressure fuel pump in the second flow path connecting the intake passage fuel distribution pipe and the in-cylinder fuel distribution pipe, the high-pressure fuel pump pressurizes the fuel, thereby in-cylinder injection. The high-pressure fuel is pressure-fed to the in-cylinder fuel injection valve via a fuel distribution pipe.
[0020]
Further, when the flow path of the fuel supplied from the fuel tank is traced, as one flow path proceeds downstream, the low-pressure fuel pump, the fuel distribution pipe for the intake passage injection, the high-pressure fuel pump, and the in-cylinder injection The fuel distribution pipes are provided in order, and it can be considered that these are connected in series.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the fuel injection device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of an internal combustion engine provided with a fuel injection device according to the present embodiment and an intake and exhaust system thereof. The
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
Above the
[0026]
Two opening ends of the
[0027]
An
[0028]
An intake port injection
[0029]
On the other hand, to the cylinder head 100a of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
Here, an operation state of the
[0033]
The
[0034]
For example, when the
[0035]
If the
[0036]
The fuel directly injected into the
[0037]
When the
[0038]
Next, the fuel injection device 1 according to the present embodiment will be described.
[0039]
The fuel injection device 1 according to the present embodiment includes an intake port injection
[0040]
That is, a low-
[0041]
As described above, the fuel stored in the
[0042]
Hereinafter, description will be given according to the flow of the fuel supplied from the
[0043]
In the first pipe 8 provided between the
[0044]
A
[0045]
When the pressure of the fuel in the first pipe 8 downstream of the pressure regulator 9 exceeds a predetermined pressure, the low-pressure fuel inside the first pipe 8 returns to the
[0046]
Then, the low-pressure fuel supplied to the intake port injection delivery pipe 4 through the first pipe 8 is injected from the intake port injection
[0047]
On the other hand, the low-pressure fuel supplied to the intake port injection delivery pipe 4 through the first pipe 8 is pressurized by the high-pressure fuel pump 7 provided in the second pipe 6 connected to the intake port injection delivery pipe 4, The fuel is supplied to the in-cylinder injection delivery pipe 5 through the second pipe 6 as fuel.
[0048]
The high-pressure fuel supplied to the in-cylinder injection delivery pipe 5 is directly injected into the
[0049]
As described above, according to the present embodiment, the fuel supplied from the
[0050]
Furthermore, since only the fuel supplied from the
[0051]
Therefore, it is possible to prevent the fuel injection failure of the intake port injection
[0052]
Furthermore, in
[0053]
In addition, the disposition position of the first pipe 8 is not particularly limited, but it is preferable that the first pipe 8 be disposed as far as possible from a high heat generating portion such as the cylinder head 100a or the
[0054]
Further, the arrangement position of the second pipe 6 is not particularly limited, but it is preferable that the second pipe 6 is arranged near a high heat generating portion such as the cylinder head 100a or the
[0055]
Further, in the present embodiment, the intake port injection delivery pipe 4 is provided with a first pipe 8 at one end and a second pipe 6 at the other end as shown in the drawing. It is not limited to this. It is sufficient that the fuel supplied to the intake port injection delivery pipe 4 is guided to the second pipe 6 and supplied to the in-cylinder injection delivery pipe 5. For example, one end of the intake port injection delivery pipe 4 is provided. May be provided with a first pipe 8 and a second pipe 6.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a fuel injection device including a fuel injection valve for in-cylinder injection and a fuel injection valve for intake port injection, in a pipe connected to the fuel injection valve for intake port injection, With a simple configuration, it is possible to prevent poor fuel injection caused by the generated vapor lock, and to further promote the vaporization of the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve and prevent the formation of a mixture mixture with a simple configuration. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine provided with a fuel injection device according to an embodiment of the present invention and an intake and exhaust system thereof.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine including a fuel injection device according to an embodiment of the present invention and an intake / exhaust system thereof.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用燃料噴射弁とを備え、
内燃機関の運転状態に応じて前記吸気通路噴射用燃料噴射弁と前記筒内噴射用燃料噴射弁とを組み合わせて燃料噴射を行う燃料噴射装置において、
燃料が貯留された燃料タンクと、燃料を前記吸気通路噴射用燃料噴射弁に分配する吸気通路噴射用燃料分配管との間に設けられ、該燃料タンクに貯留された燃料を該吸気通路噴射用燃料分配管に向けて供給する第1燃料供給手段が設けられた第1流路、及び、
前記吸気通路噴射用燃料分配管と、燃料を前記筒内噴射用燃料噴射弁に分配する筒内噴射用燃料分配管との間に設けられ、該吸気通路噴射用燃料分配管に供給された燃料を該筒内噴射用燃料分配管に供給する第2燃料供給手段が設けられた第2流路
を備え、
前記燃料タンクから供給される燃料は、前記筒内噴射用燃料分配管に直接供給されることなく前記吸気通路噴射用燃料分配管に供給されることを特徴とする燃料噴射装置。A fuel injector for injecting fuel into the intake passage for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
An in-cylinder fuel injection valve for directly injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine,
In a fuel injection device that performs fuel injection by combining the intake passage injection fuel injection valve and the in-cylinder injection fuel injection valve according to an operation state of an internal combustion engine,
A fuel tank is provided between a fuel tank storing fuel and an intake passage fuel distribution pipe for distributing fuel to the intake passage fuel injection valve. The fuel stored in the fuel tank is used for the intake passage injection. A first flow path provided with first fuel supply means for supplying the fuel to the fuel distribution pipe, and
The fuel supply pipe is provided between the intake passage fuel distribution pipe and the in-cylinder fuel distribution pipe for distributing fuel to the in-cylinder fuel injection valve. A second flow path provided with second fuel supply means for supplying the in-cylinder injection fuel distribution pipe,
A fuel injection device, wherein the fuel supplied from the fuel tank is supplied to the fuel distribution pipe for intake passage injection without being directly supplied to the fuel distribution pipe for in-cylinder injection.
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-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003068066A patent/JP2004278347A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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