JPH07158539A - Fuel injection device - Google Patents
Fuel injection deviceInfo
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- JPH07158539A JPH07158539A JP30821293A JP30821293A JPH07158539A JP H07158539 A JPH07158539 A JP H07158539A JP 30821293 A JP30821293 A JP 30821293A JP 30821293 A JP30821293 A JP 30821293A JP H07158539 A JPH07158539 A JP H07158539A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射装置に係り、特
に噴射燃料の微粒化のためにエアアシスト噴射を行う燃
料噴射装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device, and more particularly to a fuel injection device which performs air assist injection for atomizing injected fuel.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年燃費低減および低公害化のために燃
料噴射弁から噴射される燃料の一層の微粒化が要求され
ているが、このために吸気流路のスロットル弁上流から
取り込まれるアシストエアを燃料噴射弁に供給する燃料
噴射装置が公知である。しかしながらスロットル弁開度
が大であるとき、即ち内燃機関が高負荷で運転されてい
るときには、スロットル弁前後の差圧が小であるため十
分なアシストエア量を取り入れることができず噴射燃料
の微粒化が促進できないだけでなく、排気エミッション
も悪化する。2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce fuel consumption and reduce pollution, further atomization of fuel injected from a fuel injection valve has been required. For this reason, assist air taken in from a throttle valve upstream of an intake passage is required. Fuel injection devices for supplying fuel to a fuel injection valve are known. However, when the throttle valve opening is large, that is, when the internal combustion engine is operating under a high load, the amount of assist air cannot be taken in because the differential pressure across the throttle valve is small, and the amount of fine particles of injected fuel cannot be taken. Not only can the combustion be promoted, but the exhaust emission will be worse.
【0003】この課題を解決するために、内燃機関が高
負荷で運転されているとき燃焼室からクランクケース内
に漏洩するブローバイガスをアシストエアとして利用す
るエアアシスト装置が提案されている(特開平1−24
4161公報参照)。In order to solve this problem, there has been proposed an air assist device which utilizes blow-by gas leaking from the combustion chamber into the crankcase as assist air when the internal combustion engine is operated at a high load (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-1999). 1-24
4161).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかるエアアシスト装置は、アシストエアとして使用
されるブローバイガスの流量を制御する手段はなく、内
燃機関の負荷により一義的に定まってしなう。このため
ブローバイガス中に既燃ガスおよび水分が含まれること
に起因して以下の課題を生じる。 (1)ブローバイガスを必要以上燃料噴射弁内に流す
と、燃料噴射弁中にデポジットが堆積して燃料噴射弁を
閉塞するおそれがある。 (2)高負荷運転時に多量のブローバイガスが気筒内に
入ると燃焼性が悪化し、内燃機関出力が低下する。 (3)内燃機関始動直後は燃焼が不安定であるため、多
量のブローバイガスが気筒内に入ると失火のおそれがあ
る。 (4)周囲温度が氷点下である時にブローバイガスをア
シストエアとして使用すると、ブローバイガス中の水分
が氷結して燃料噴射弁を閉塞するおそれがある。However, the air assist device according to the above proposal has no means for controlling the flow rate of the blow-by gas used as assist air, and is not uniquely determined by the load of the internal combustion engine. Therefore, the following problems occur due to the burned gas and the water being contained in the blow-by gas. (1) If the blow-by gas is flown into the fuel injection valve more than necessary, a deposit may be accumulated in the fuel injection valve to block the fuel injection valve. (2) If a large amount of blow-by gas enters the cylinder during high load operation, the combustibility deteriorates and the internal combustion engine output decreases. (3) Since combustion is unstable immediately after the internal combustion engine is started, there is a risk of misfire if a large amount of blow-by gas enters the cylinder. (4) If blow-by gas is used as assist air when the ambient temperature is below freezing, water in the blow-by gas may freeze and block the fuel injection valve.
【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、上記課題を解決して全負荷域で安定なエアアシス
トを確保することの可能な燃料噴射装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fuel injection device capable of solving the above problems and ensuring stable air assist in the entire load range.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかる燃料
噴射装置は、シリンダヘッドとエアアシスト型燃料噴射
弁のアシストエア供給口との間に設けられシリンダヘッ
ド内のブローバイガスをPCV弁上流から燃料噴射弁の
アシストエア供給口に導くブローバイバス流路と、ブロ
ーバイガス流路の途中に設置されブローバイガス流路を
流れるブローバイガスの流量を制御する流量制御弁と、
流量制御弁の開度を内燃機関の負荷に応じて制御する制
御部と、を具備する。According to a first aspect of the present invention, a fuel injection device is provided between a cylinder head and an assist air supply port of an air assist type fuel injection valve, and blowby gas in the cylinder head is upstream of a PCV valve. From the fuel injection valve to the assist air supply port, and a flow control valve that is installed in the middle of the blow-by gas passage and controls the flow rate of the blow-by gas flowing through the blow-by gas passage,
And a control unit that controls the opening of the flow control valve according to the load of the internal combustion engine.
【0007】第2の発明にかかる燃料噴射装置は、制御
部が、内燃機関が中負荷以下の運転状態にある時にはブ
ローバイガスの流量をスロットル弁上流から燃料噴射弁
のアシストエア供給口に供給されるアシストエア流量の
負荷の上昇に伴う減少量に相当する流量に制御し、内燃
機関が高負荷運転状態にある時にはブローバイガスの流
量を所定流量以下に制御するものである。In the fuel injection device according to the second aspect of the present invention, the control unit supplies the flow rate of the blow-by gas from the upstream side of the throttle valve to the assist air supply port of the fuel injection valve when the internal combustion engine is in an operating state of medium load or less. The flow rate of the blow-by gas is controlled to be equal to or lower than a predetermined flow rate when the internal combustion engine is in a high load operation state.
【0008】第3の発明にかかる燃料噴射装置は、制御
部が、内燃機関の暖機程度が低である場合には内燃機関
の暖機程度が高である場合に比較してブローバイガス流
路を流れるブローバイガスの流量を小にあるいは零に制
御するものである。In the fuel injection device according to the third aspect of the present invention, the control unit controls the blow-by gas passage when the warm-up degree of the internal combustion engine is low compared to when the warm-up degree of the internal combustion engine is high. The flow rate of the blow-by gas flowing through is controlled to be small or zero.
【0009】[0009]
【作用】第1の発明にかかる燃料噴射装置にあっては、
アシストエアとして燃料噴射弁に供給されるブローバイ
ガスの流量は内燃機関負荷に応じて流量制御弁によって
制御される。第2の発明にかかる燃料噴射装置にあって
は、更に、中低負荷においてはアシストエア流量が一定
となるように負荷の上昇に伴ってブローバイガス流量は
増加し、高負荷においては燃料噴射弁に供給されるブロ
ーバイガスの流量が所定量以上となることが防止され、
燃料噴射弁の閉塞および燃焼性の悪化が抑制される。In the fuel injection device according to the first invention,
The flow rate of blow-by gas supplied to the fuel injection valve as assist air is controlled by the flow rate control valve according to the load of the internal combustion engine. In the fuel injection device according to the second aspect of the present invention, the blow-by gas flow rate increases as the load increases so that the assist air flow rate becomes constant at medium and low loads, and the fuel injection valve at high loads. The flow rate of blow-by gas supplied to the
Blockage of the fuel injection valve and deterioration of combustibility are suppressed.
【0010】第3の発明にかかる燃料噴射装置にあって
は、更に、内燃機関の暖機程度が低である場合には燃料
噴射弁に供給されるブローバイガスの流量が低あるいは
零となり、失火あるいは水分の氷結により燃料噴射弁の
閉塞が防止される。In the fuel injection device according to the third aspect of the present invention, further, when the warm-up degree of the internal combustion engine is low, the flow rate of blow-by gas supplied to the fuel injection valve becomes low or zero, resulting in misfire. Alternatively, the freezing of water prevents the fuel injection valve from closing.
【0011】[0011]
【実施例】図1は本発明にかかる燃料噴射装置の実施例
の構成図であって、内燃機関10の燃焼室101からピ
ストン102とシリンダ壁103との間隔を通って、ク
ランクケース104にブローバイガスが漏れ出る。ブロ
ーバイガスはそのまま大気の放出すると大気汚染の原因
となるため、いったんシリンダヘッド105に捕集さ
れ、第1の流路106およびその間に設置されるPCV
弁107を介して吸気マニホールド108に還流され、
燃焼室で燃焼する。1 is a block diagram of an embodiment of a fuel injection device according to the present invention, in which a crankcase 104 is blown by a combustion chamber 101 of an internal combustion engine 10 through a space between a piston 102 and a cylinder wall 103. Gas leaks. The blow-by gas, if released into the atmosphere as it is, causes air pollution. Therefore, the blow-by gas is once collected by the cylinder head 105, and the PCV installed between the first flow path 106 and the first flow path 106.
It is returned to the intake manifold 108 via the valve 107,
It burns in the combustion chamber.
【0012】吸気マニホールド108の吸気弁109直
上流には燃料噴射弁110が設置され、吸気マニホール
ド108内に燃料を噴霧する。燃料噴霧性を改善するた
めに吸気マニホールド108上流の吸気管111に設置
されるスロットル弁112の上流側から第2の流路11
3を介して燃料噴射弁110にアシストエアが供給され
る。A fuel injection valve 110 is installed immediately upstream of the intake valve 109 of the intake manifold 108 and sprays fuel into the intake manifold 108. From the upstream side of the throttle valve 112 installed in the intake pipe 111 upstream of the intake manifold 108 to improve the fuel sprayability, the second flow passage 11 is provided.
Assist air is supplied to the fuel injection valve 110 via the valve 3.
【0013】さらにブローバイガスをアシストエアとし
て使用するためにブローバイガスをシリンダヘッド10
5から燃料噴射弁110に導くブローバイガス流路11
4、およびブローバイガス流路114を流れるブローバ
イガス流量を制御するための流量制御弁115が設置さ
れる。制御部12はマイクロコンピュータシステムであ
り、バス121を中心としてCPU122、メモリ12
3、入力インターフェイス124および出力インターフ
ェイス125から構成される。Further, in order to use the blow-by gas as assist air, the blow-by gas is supplied to the cylinder head 10.
Blow-by gas passage 11 leading from 5 to the fuel injection valve 110
4, and a flow rate control valve 115 for controlling the flow rate of the blow-by gas flowing through the blow-by gas passage 114 is installed. The control unit 12 is a microcomputer system, and has a CPU 121 and a memory 12 centered around a bus 121.
3, an input interface 124 and an output interface 125.
【0014】内燃機関には吸気マニホールド108の圧
力を検出する圧力センサ116およびウォータジャケッ
ト117内の冷却水の温度を検出する温度センサ118
が取り付けられており、制御部12の入力インターフェ
イス124に接続される。また、流量制御弁115は出
力インターフェイス125に接続される。図2は制御部
12で実行されるブローバイガス流量制御ルーチンのフ
ローチャートであって、一定時間間隔毎に割り込み処理
として実行される。In the internal combustion engine, a pressure sensor 116 for detecting the pressure of the intake manifold 108 and a temperature sensor 118 for detecting the temperature of the cooling water in the water jacket 117.
Is attached and is connected to the input interface 124 of the control unit 12. The flow control valve 115 is also connected to the output interface 125. FIG. 2 is a flowchart of a blow-by gas flow rate control routine executed by the control unit 12, which is executed as an interrupt process at regular time intervals.
【0015】ステップ21で吸気マニホールド108内
の圧力Paおよびウォータジャケット117内の冷却水
の温度Twを読み込む。ステップ22で冷却水の温度T
wが氷点下か否かが判定され、肯定判定された場合はス
テップ23に進み、ブローバイガス中に含まれる水分が
氷結して燃料噴射弁110が閉塞されることを防止する
ために流量制御弁115の開度θを全閉としてステップ
25に進む。In step 21, the pressure Pa in the intake manifold 108 and the temperature Tw of the cooling water in the water jacket 117 are read. In step 22, the temperature T of the cooling water
It is determined whether or not w is below freezing. When the determination is affirmative, the process proceeds to step 23, and the flow rate control valve 115 is provided to prevent the water contained in the blow-by gas from being frozen to block the fuel injection valve 110. The opening degree θ of is completely closed and the routine proceeds to step 25.
【0016】ステップ22で否定判定された場合はステ
ップ24に進み、吸気マニホールド108内の圧力Pa
およびウォータジャケット117内の冷却水の温度Tw
の関数として流量制御弁115の開度θを演算する。 θ = θ(Pa、Tw) なお吸気マニホールド108内の圧力Paは内燃機関の
負荷を代表する運転状態量であって、低負荷であるほど
高真空となる。If a negative decision is made in step 22, the routine proceeds to step 24, where the pressure Pa in the intake manifold 108 is Pa.
And the temperature Tw of the cooling water in the water jacket 117
The opening degree θ of the flow control valve 115 is calculated as a function of θ = θ (Pa, Tw) The pressure Pa in the intake manifold 108 is an operating state quantity that represents the load of the internal combustion engine, and the lower the load, the higher the vacuum.
【0017】吸気マニホールド108内の圧力Paに代
えてエアフローメータ(図示せず。)で検出される吸気
流量あるいはスロットル開度センサ(図示せず。)で検
出されるスロットル弁開度を使用することもできる。ま
たウォータジャケット117内の冷却水の温度Twは内
燃機関の暖機程度を代表する状態量である。Instead of the pressure Pa in the intake manifold 108, the intake flow rate detected by an air flow meter (not shown) or the throttle valve opening detected by a throttle opening sensor (not shown) is used. You can also The temperature Tw of the cooling water in the water jacket 117 is a state quantity that represents the degree of warm-up of the internal combustion engine.
【0018】ステップ25で流量制御弁115の開度θ
を出力して、このルーチンを終了する。図3は流量制御
弁115の開度θを決定するためのグラフであって、縦
軸に開度θ、横軸に吸気マニホールド108内の圧力P
aをとる。なおパラメータはウォータジャケット117
内の冷却水の温度Twである。In step 25, the opening θ of the flow control valve 115
Is output and this routine ends. FIG. 3 is a graph for determining the opening degree θ of the flow control valve 115, where the vertical axis represents the opening degree θ and the horizontal axis represents the pressure P in the intake manifold 108.
Take a. The parameters are water jacket 117.
It is the temperature Tw of the cooling water inside.
【0019】即ち約70%負荷以下では、流量制御弁開
度θは負荷に上昇に比例して増加する。これは負荷の上
昇に伴いスロットル弁112が開弁してスロットル弁上
流の吸気圧力と吸気マニホールド108の吸気圧力との
差圧が小となり新気によるアシストエア量が減少するの
で、この減少分を補償してアシストエア量を一定に維持
するためである。That is, below about 70% load, the flow control valve opening degree θ increases in proportion to the increase in load. This is because as the load increases, the throttle valve 112 opens, and the differential pressure between the intake pressure upstream of the throttle valve and the intake pressure of the intake manifold 108 becomes small, and the amount of assist air due to fresh air decreases. This is to compensate and maintain a constant assist air amount.
【0020】逆に70%以上の高負荷運転状態において
は、負荷の増加に応じて流量制御弁開度θを減少させ
る。これは多量のブローバイガスがアシストエアとして
使用されると燃焼空気中に多量のブローバイガスが混入
することとなり、かえって燃焼室での燃焼性を悪化させ
ることを防止するためである。なお負荷に係わらず、温
度センサ118で検出される冷却水温度Twが低い場
合、即ち内燃機関が十分に暖機されていない場合には、
冷却水温度Twが高い場合、即ち内燃機関が十分に暖機
されている場合に比較して流量制御弁開度θを小とす
る。これは内燃機関が十分に暖機されていない場合は燃
焼室内での燃焼が不安定であり多量のブローバイガスが
混入すると失火するおそれがあるためである。On the contrary, in the high load operation state of 70% or more, the flow control valve opening degree θ is decreased according to the increase of the load. This is to prevent a large amount of blow-by gas from being mixed into the combustion air when a large amount of blow-by gas is used as the assist air, and rather to worsen the combustibility in the combustion chamber. Note that, regardless of the load, when the cooling water temperature Tw detected by the temperature sensor 118 is low, that is, when the internal combustion engine is not sufficiently warmed up,
The flow control valve opening degree θ is set smaller than when the cooling water temperature Tw is high, that is, when the internal combustion engine is sufficiently warmed up. This is because if the internal combustion engine is not warmed up sufficiently, combustion in the combustion chamber is unstable, and if a large amount of blow-by gas is mixed, there is a risk of misfire.
【0021】[0021]
【発明の効果】第1の発明にかかる燃料噴射装置によれ
ば、アシストエアとして使用するブローバイガスの流量
を内燃機関の負荷に応じて制御することが可能となる。
これにより、ブローバイガスが必要以上に燃料噴射弁を
流れることが抑制され、燃料噴射弁の閉塞を防止するこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, the flow rate of blow-by gas used as assist air can be controlled according to the load of the internal combustion engine.
As a result, it is possible to prevent the blow-by gas from flowing through the fuel injection valve more than necessary, and prevent the fuel injection valve from being blocked.
【0022】第2の発明にかかる燃料噴射装置によれ
ば、更に、低中負荷域においては負荷の増加に応じて流
量制御弁開度を増加することによりアシストエア量をほ
ぼ一定に維持して燃料の噴霧性を向上することが可能と
なり、高負荷域においてはアシストエアとして使用され
るブローバイガスの流量を制限することにより燃焼性が
悪化することを防止することが可能となる。According to the fuel injection device of the second aspect of the present invention, further, in the low and medium load range, the flow control valve opening is increased according to the increase of the load to maintain the assist air amount substantially constant. It becomes possible to improve the sprayability of the fuel, and it is possible to prevent the combustibility from deteriorating by limiting the flow rate of blow-by gas used as assist air in the high load range.
【0023】第3の発明にかかる燃料噴射装置によれ
ば、更に、内燃機関の暖機程度が十分でない時にはアシ
ストエアとして使用されるブローバイガスの流量を小と
することにより燃焼不安定による失火の発生を抑制する
ことが可能となる。According to the fuel injection device of the third aspect of the present invention, when the internal combustion engine is not warmed up sufficiently, the flow rate of blow-by gas used as assist air is reduced to prevent misfire due to unstable combustion. It is possible to suppress the occurrence.
【図1】図1は本発明にかかる燃料噴射装置の実施例の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a fuel injection device according to the present invention.
【図2】図2はブローバイガス流量制御ルーチンのフロ
ーチャートである。FIG. 2 is a flowchart of a blow-by gas flow rate control routine.
【図3】図3は流量制御弁の開度を決定するためのグラ
フである。FIG. 3 is a graph for determining the opening degree of a flow rate control valve.
10…内燃機関 101…燃焼室 104…クランクケース 105…シリンダヘッド 107…PCV弁 108…吸気マニホールド 110…燃料噴射弁 114…ブローバイガス流路 115…流量制御弁 116…圧力センサ 118…温度センサ 12…制御部 10 ... Internal combustion engine 101 ... Combustion chamber 104 ... Crankcase 105 ... Cylinder head 107 ... PCV valve 108 ... Intake manifold 110 ... Fuel injection valve 114 ... Blow-by gas flow path 115 ... Flow control valve 116 ... Pressure sensor 118 ... Temperature sensor 12 ... Control unit
Claims (3)
射弁のアシストエア供給口との間に設けられ、シリンダ
ヘッド内のブローバイガスをPCV弁上流から燃料噴射
弁のアシストエア供給口に導くブローバイバス流路と、 前記ブローバイガス流路の途中に設置され、前記ブロー
バイガス流路を流れるブローバイガスの流量を制御する
流量制御弁と、 前記流量制御弁の開度を内燃機関の負荷に応じて制御す
る制御部と、を具備する燃料噴射装置。1. A blow-by bus flow which is provided between a cylinder head and an assist air supply port of an air-assist type fuel injection valve and guides blow-by gas in the cylinder head from the PCV valve upstream to the assist air supply port of the fuel injection valve. A flow path, a flow rate control valve that is installed in the middle of the blow-by gas flow path and controls the flow rate of the blow-by gas flowing through the blow-by gas flow path, and the opening degree of the flow rate control valve is controlled according to the load of the internal combustion engine. A fuel injection device including a control unit.
バイガスの流量をスロットル弁上流から燃料噴射弁のア
シストエア供給口に供給されるアシストエア流量の負荷
の上昇に伴う減少量に相当する流量に制御し、 内燃機関が高負荷運転状態にある時には、ブローバイガ
スの流量を所定流量以下に制御するものである請求項1
に記載の燃料噴射装置。2. The control unit controls the flow rate of blow-by gas when the internal combustion engine is operating under a medium load or less to control the load of the assist air flow rate supplied from the upstream of the throttle valve to the assist air supply port of the fuel injection valve. The flow rate of the blow-by gas is controlled to be equal to or less than a predetermined flow rate when the internal combustion engine is in a high load operation state by controlling the flow rate to correspond to the decrease amount accompanying the rise.
The fuel injection device described in 1.
機程度が高である場合に比較して前記ブローバイガス流
路を流れるブローバイガスの流量を小に、あるいは零に
制御するものである請求項1あるいは2のいずれか1項
に記載の燃料噴射装置。3. The flow rate of blow-by gas flowing through the blow-by gas flow path when the control unit controls the degree of warm-up of the internal combustion engine to be low, as compared with the case where the degree of warm-up of the internal combustion engine is high. 3. The fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel injection amount is controlled to be small or zero.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30821293A JPH07158539A (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30821293A JPH07158539A (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Fuel injection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07158539A true JPH07158539A (en) | 1995-06-20 |
Family
ID=17978274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30821293A Pending JPH07158539A (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Fuel injection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07158539A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100405731B1 (en) * | 2001-10-11 | 2003-11-14 | 현대자동차주식회사 | Positive crankcase ventilation system for internal combustion engine and control method thereof |
JP2006250079A (en) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Toyota Motor Corp | Crankcase emission control system |
JP2012219781A (en) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | Crankcase ventilator for internal combustion engine |
US20240200517A1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP30821293A patent/JPH07158539A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012219781A (en) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | Crankcase ventilator for internal combustion engine |
US20240200517A1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
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