(57)【要約】少なくとも１つの燃焼室と、燃料源と、入口及び出口を有し、燃料源と燃焼室の間に流体接続された一次マニホールドとを有する内燃エンジンに使用される、コールドスタート燃料制御システムが開示されている。システムは、入口及び出口を有するコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリを備え、入口は燃料源に流体接続されている。補助吸気マニホールドは、各燃焼室に流体接続される内部室を有する。コールドスタート・フュエル・インジェクタからの出口はその後、補助吸気マニホールドに流体接続され、それによってコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの作動の際、燃料／空気がコールドスタート・フュエル・インジェクタから、補助吸気マニホールドを通ってエンジン燃焼室内に誘導される。任意で、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリと、補助吸気マニホールドが、燃焼室内に誘導される前に、燃料の気化を高めるように加熱される。
2005519234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの燃焼室と、燃料源と、前記少なくとも１つの燃焼室にそれぞれ接続された出口ポート及び空気入口を有する一次吸気マニホールドとを備える内燃エンジンで使用するためのコールドスタート燃料制御システムにおいて、
入口及び出口を有するコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリと、
内部室を有する補助吸気マニホールドとを備えるシステムであって、
前記コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの入口は燃料源に流体接続され、
前記コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの出口は前記補助吸気マニホールド内部室に流体接続され、
前記補助吸気マニホールド内部室が一次吸気マニホールドの入口の下流側の位置で前記少なくとも１つの燃焼室に流体接続されているシステム。
【請求項２】
前記補助吸気マニホールド内部室の容積は、一次吸気マニホールドの容積よりも少ない、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記補助吸気マニホールド内部室は、一次吸気マニホールドの出口に近く隣接して前記少なくとも１つの燃焼室に流体接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記補助吸気マニホールドは、前記コールドスタート・フュエル・インジェクタの出口に流体接続された入口端部を有する細長い管を備え、前記管が前記管の前記入口端部から下向きに傾斜するようにエンジンに固定されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記補助吸気マニホールドと一次吸気マニホールドとは一体型構造である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記補助吸気マニホールド内部室と前記少なくとも１つの燃焼室のそれぞれとの間に直列に流体接続された制御オリフィスを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリは、フュエル・インジェクタが作動の際に燃料を前記出口管に排出するように、本体と、出口管と、前記本体に取り付けられたフュエル・インジェクタとを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記出口管を加熱する手段を備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記出口管に熱接続された電気ヒータを備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記フュエル・インジェクタの出口管は、前記出口管の少なくとも一部を囲む少なくとも１つの流体通路を含み、前記加熱手段は内燃エンジンからの排気ガスを前記流体通路に流体接続させる流体導管を備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記フュエル・インジェクタ本体は、前記フュエル・インジェクタ本体の少なくとも一部を囲む少なくとも１つの流体本体通路を備え、前記加熱手段は内燃エンジンからの排気ガスを前記流体本体通路に流体接続させる流体導管を備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記フュエル・インジェクタの出口管は、前記出口管の少なくとも一部を囲む少なくとも１つの流体通路を含み、前記加熱手段は内燃エンジンからのエンジンクーラントを前記流体通路に流体接続させる流体導管を備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記フュエル・インジェクタ本体は、前記フュエル・インジェクタ本体の少なくとも一部を含み、前記加熱手段は内燃エンジンからのエンジン・クーラントを前記流体本体通路に流体接続させる流体導管を備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記補助吸気マニホールドを加熱する手段を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記加熱手段は、前記補助吸気マニホールドに熱接続された電気ヒータを備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記補助吸気マニホールドは、前記補助吸気マニホールドの少なくとも一部を囲む少なくとも１つの流体通路を含み、前記加熱手段は内燃エンジンから前記流体通路にエンジン・クーラントを流体接続させる流体導管を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記補助吸気マニホールドは前記補助吸気マニホールドの少なくとも一部を囲む少なくとも１つの流体通路を含み、前記加熱手段は内燃エンジンから前記流体通路に排気ガスを流体接続させる流体導管を備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記フュエル・インジェクタと前記出口管の間で前記流体インジェクタ本体内に取り付けられる複数の旋回ベーンを備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記フュエル・インジェクタの出口管は、ほぼ垂直に配置された軸線を有し、前記フュエル・インジェクタは前記出口管の底部に位置決めされている、請求項８に記載のシステム。
【請求項２０】
少なくとも２つの離隔平行バンクに配置された複数の燃焼室と、燃料源と、入口及びその１つが各燃焼室に流体接続されている複数の出口ポートを有する一次吸気マニホールドとを有する、内燃エンジンで使用するコールドスタート燃料制御システムであって、該システムが、
入口及び出口を有し、該入口が燃料源に流体接続されているコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリと、
内部室を有する補助吸気マニホールドとを備え、
前記コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの前記出口は、前記補助吸気マニホールド内部室に流体接続され、
前記補助吸気マニホールド内部室は、一次吸気マニホールドの前記入口より下流側の位置で各燃焼室に流体接続されているシステム。
【請求項２１】
前記補助吸気マニホールドは、一方のバンクの燃焼室に沿って延びる第１の直線部分と、もう一方のバンクの燃焼室に沿って延びる第２の直線部分と、前記第１及び第２の直線部分を一緒に連結させる第３の部分とを備える、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記補助吸気マニホールドの前記第３の部分は、ほぼＹ字形をしており、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリからの出口はＹ字形部の基部に流体接続され、前記第１と第２の直線部分の両方の一端部は、Ｙ字形部の端部に接続されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記補助吸気マニホールドの前記第３の部分は、前記第１の直線部分の一端部を前記第２の部分の一端部に流体接続させ、前記コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの前記出口は前記補助吸気マニホールドの前記第１及び第２の直線部分の１つのもう一方の端部に流体接続されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
少なくとも２つの離隔平行バンクに配置される複数の燃焼室と、燃料源と、空気入口及び１つが各燃焼室に流体接続されている複数の出口ポートを有する一次吸気マニホールドとを有する内燃エンジンで使用するためのコールドスタート燃料制御システムであって、該システムが、
入口及び出口を有する第１のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリと、
内部室を有し、一方のバンクの燃焼室に沿って延びるように、エンジンに固定された第１の細長い補助吸気マニホールドと備えるシステムであって、
前記第１の補助吸気マニホールド内部室が一次吸気マニホールドの前記入口より下流側の位置で関連するバンク内で各燃焼室に流体接続され、
前記第１のコールドスタート・インジェクタ・アセンブリからの前記出口は、前記第１の補助吸気マニホールドの前記内部室と流体接続され、
前記第１のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの前記入口は、燃料源に流体接続されているシステムであって、
該システムが、
入口及び出口を有する第２のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリと、
内部室を有し、他方のバンクの燃焼室に沿って延びるように、エンジンに固定された第２の細長い補助吸気マニホールドと備えるシステムであって、
前記第２の補助吸気マニホールド内部室は、一次吸気マニホールドの前記入口より下流側の位置で関連するバンク内で各燃焼室に流体接続され、
前記第２のコールドスタート・インジェクタ・アセンブリからの前記出口は、前記第２の補助吸気マニホールドの前記内部室に流体接続されており、
前記第１のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの入口が燃料源に流体接続されているシステム。
【請求項２５】
本体と、
前記本体に接続される出口管と、
燃料出口を有し、前記本体に取り付けられると共に、燃料を前記出口管に向けて分散させるような方向に向けられているコールドスタートフュエル・インジェクタと
を備えるコールドスタートフュエル・インジェクタ・アセンブリであって、
前記本体が、前記コールドスタート・フュエル・インジェクタの燃料出口の周りに配置された空気入口通路と、該空気入口通路内に配置された複数のベーンとを備え、
前記ベーンが前記空気入口通路を通リ前記ベーンを横切って流れる空気に旋回を加えている、アセンブリ。
【請求項２６】
前記ハウジング内に形成されると共に、前記空気入口通路から流体的に分離され、加熱された流体と接続するようにされている加熱通路を備える、請求項２５に記載のアセンブリ。
【請求項２７】
前記ベーンは前記コールドスタート・インジェクタの前記燃料出口の周りで周方向に配置され、そこから径方向外側に間隔を置いて配置されている、請求項２５に記載のアセンブリ。
【請求項２８】
本体と、
前記本体に接続された出口管と、
燃料出口を有し、燃料を前記出口管に向けて分散させるような方向に向けられたコールドスタート・フュエル・インジェクタと、
前記本体に熱的に接続された加熱手段とを備える、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項２９】
前記加熱手段は、前記本体内に形成された流体通路と、前記流体通路内で循環される加熱された流体とを備える、請求項２８に記載のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項３０】
前記加熱された流体がエンジンクーラントである、請求項２９に記載のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項３１】
前記加熱された流体はエンジン排気ガスである、請求項２９に記載のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項３２】
本体と、
前記本体に接続されると共に、環状流体室を有する出口管と、
燃料出口を有し、前記本体に取り付けられると共に、前記出口管に向けて燃料を分散させるような方向に向けられたコールドスタート・フュエル・インジェクタと、
前記出口管の流体室に熱的に接続された加熱手段とを備える、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項３３】
前記加熱手段は、エンジンクーラントと接続するようにされた、前記管内の流体通路を備える、請求項３２に記載のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項３４】
前記加熱手段は、エンジン排気ガスと接続するようにされた、前記管内の流体通路を備える、請求項３２に記載のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ。
【請求項３５】
エンジンの暖機中に複数の燃焼室を有する内燃エンジンからの有害排気を減らす方法において、前記内燃エンジンは前記燃焼室に開口する出口端部を備える主吸気マニホールドと、各燃焼室のすぐ上流側で主吸気マニホールドの内部に開口する補助マニホールドとを有する方法であって、
エンジンが冷えた状態を検出し、それを示す出力信号を発生させるステップと、
エンジン暖機中に、前記出力信号に応じて空燃混合気を補助マニホールドに選択的に導入させるステップとを含む方法。
【請求項３６】
空燃混合気を加熱するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
旋回を空燃混合気内に誘導させるステップをさらに備える、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジン用のコールドスタート燃料制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車で使用されるタイプの最新の内燃エンジンは、複数の燃焼室を含む。一次吸気マニホールドは、周囲空気に開口する一端部と、エンジン吸気弁を介して燃焼室に開口する他端部とを有する。エンジンが暖まった状態では、マルチポイント・フュエル・インジェクタが各燃焼室に関連し、燃料を燃焼室に供給する。フュエル・インジェクタの作動は通常、電子制御ユニットによって制御される。
【０００３】
しかし、コールドスタート・エンジン状態においては、主フュエル・インジェクタの代わりに、シングル・コールドスタート・フュエル・インジェクタが、しばしば、一次マニホールドのエンジンへの吸気へ燃料を供給するのに使用される。コールドスタート・フュエル・インジェクタは、十分な空燃混合気を一次吸気マニホールドの吸気に噴射して、エンジンの暖機運転期間中にエンジン燃焼室に燃料を供給する。エンジンが暖まるにつれて、コールドスタート・フュエル・インジェクタは次第に停止されるが、同時にエンジンが冷えた状態からエンジンが暖まった状態への円滑な転移を提供するため、マルチポイント・フュエル・インジェクタが次第に作動される。
【０００４】
コールドスタート・エンジン状態においてのエンジン始動を保証するため、これらの従来から知られているコールドスタート燃料制御システムは、通常、十分な燃料をエンジンに噴射して、普通は１：１０から１：１４の範囲内の比率を有する濃厚な空燃混合気を得ている。このような濃厚な空燃混合気は、エンジンが冷えた状態においてのエンジンの適切な始動を保証するのに十分であるが、不利なことに、望ましくない炭化水素及び窒素酸素の排出につながる。
【０００５】
このような望ましくない排出を最小限に抑える、又は少なくとも減少させるための努力において、多くの従来公知のコールドスタート燃料制御システムは、空燃混合気を一次吸気マニホールドの入口端部内に導入する前に燃料を気化させるヒータを利用していた。しかし、コールドスタート・フュエル・インジェクタからの空燃混合気はエンジンの一次吸気マニホールドを全体的に通らなければならないので、エンジンが冷えた状態中に凝結が吸気マニホールド内で起こる可能性がある。このような燃料の凝結は、エンジンの燃料効率に悪影響を与える。
【０００６】
さらに、これらの従来から知られているコールドスタート燃料制御システムでは、コールドスタート・フュエル・インジェクタからの空燃混合気は、空燃混合気が燃焼室に到達する前に比較的大きな容積の一次吸気マニホールドを完全に移動しなければならないので、コールドスタート・フュエル・インジェクタの作動と空燃混合気がエンジン燃焼室に到達する時間の間に相当の時間の遅延が起こる。この時間の遅延は、過剰なエンジン・クランキングを必要とし、また遅いエンジン始動につながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来から知られているシステムの上記欠点全てを克服するコールドスタート燃料制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡単に言えば、本発明のコールドスタート燃料制御システムは、少なくとも１つの、普通はいくつかの燃焼室を有する内燃エンジンと併せて使用されている。一次吸気マニホールドは、入口端部及び出口端部を有し、出口端はエンジン燃焼室と流体接続されている。エンジンはさらに、マルチポインント・フュエル・インジェクタ・システムを通して、エンジンが暖まった状態の間、エンジン燃焼室に燃料を供給する燃料源を含んでいる。
【０００９】
本発明のコールドスタート燃料制御システムは、入口及び出口を有する少なくとも１つのコールドスタート・フュエル・インジェクタを含んでいる。作動の際、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリは出口に向かって燃料を噴射する。
【００１０】
内部室を有する補助吸気マニホールドが、補助吸気マニホールドの内部室が各エンジン燃焼室に流体接続されるように、エンジンに取り付けられている。予め設定した寸法のオリフィスが、補助吸気マニホールドの内部とエンジン燃焼室の間に直列に流体配置されて、補助吸気マニホールドの内部からエンジン燃焼室へのガス流を制御する。
【００１１】
コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの出口は、コールドスタート・フュエル・インジェクタの作動中、コールドスタート・フュエル・インジェクタからの空燃混合気が補助吸気マニホールドを通ってエンジン燃焼室内に誘導されるように、補助吸気マニホールドの内部室に流体接続されている。実際、補助吸気マニホールドの内部容積は、エンジンの一次吸気マニホールドの内部容積より実質的に少なく、それによって従来から知られているコールドスタート燃料制御システムより速いエンジン始動が提供され、さらに補助吸気マニホールド内での燃料凝縮の可能性が最小限に抑えられる。
【００１２】
空燃混合気をエンジン内に誘導する前に、コールドスタート・フュエル・インジェクタからの燃料を完全に気化させることを保証するため、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリは燃料の気化を高めるようにヒータを含むことが好ましい。任意で、補助吸気マニホールドも加熱され、それによって補助吸気マニホールド内での燃料凝縮の可能性が最小限に抑えられる。
【００１３】
以下の詳細な説明を参照する際に、添付の図面と共に読めば本発明をより良く理解できるだろう。同様の参照記号は、いくつかの図面を通して同様の部品を示している。
【実施例】
【００１４】
次に図１及び図２を参照すると、内燃エンジン３０は少なくとも１つ又はそれ以上の、一般的に、いくつかの燃焼室３２を有する。これらの燃焼室３２は、一般的に、一バンクについて３つ又は４つの燃焼室３２の１つ又は２つのバンクで配置されている。
【００１５】
一次吸気マニホールド３４は、内部室３６と、入口端部３８と、各燃焼室３２に流体接続された出口ポート４０とを有する。したがって、エンジン・クランキングの際、エンジンは一次吸気マニホールド３４の入口３８から、一次吸気マニホールドの内部室３６及び各出口ポート４０を通って燃焼室３２に空気を誘導する。一次吸気マニホールド３４の入口端部３８と直列に流体接続された絞り弁４２は、一次吸気マニホールド３４を通る空気流量を制御する。
【００１６】
エンジン３０はさらに、マルチポイント・フュエル・インジェクタ４６を介して、エンジンが暖まった状態において、エンジン燃焼室３２に燃料を供給する燃料源４４（略図的でのみ示す）を備える。１つのフュエル・インジェクタ４６は、各エンジン燃焼室３２に取り付けられ、一般的に各燃焼室３２に取り付けられた吸気弁４８のすぐ上流側に位置決めされている。略図的にのみ示すエンジン制御部（ＥＣＵ）５０は、従来の方法でフュエル・インジェクタ４６の作動を運転制御する。
【００１７】
次に、特に図１を参照すると、本発明のコールドスタート燃料制御システムは、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２と、さらに補助吸気マニホールド５４とを備える。以下に、より詳細に説明する態様で、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリは、コールドスタート・エンジン状態において補助吸気マニホールド５４を通してエンジン燃焼室３２に気化した空燃混合気を供給する。
【００１８】
補助吸気マニホールド５４は、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の出口６０に流体接続された入口端部５８を有する細長い管５６を備えていることが好ましい。補助吸気マニホールドは容積が、一次吸気マニホールド３４の内部室３６の容積よりも小さい内部室６２を備える。一次吸気マニホールド３４の容積の補助吸気マニホールド５４の容積に対する比は、５対１以上であることが好ましい。さらに、補助吸気マニホールド５４の内部室６２は、各燃焼室３２よりすぐ上流側で、一次吸気マニホールド３４の内部室３６にポート６４によって流体接続されている。したがって、図１に示す４つのエンジン燃焼室３２では、個々のポート６４は補助吸気マニホールド５４の内部室６２を各エンジン燃焼室３２に流体接続させる。
【００１９】
次に図４を参照して、各ポート６４を通る空燃混合気の量を正確に制御するため、１つの流量制御オリフィス７０が各ポート６４と直列に流体接続されるように、流量制御オリフィス７０が補助吸気マニホールド５４と一次吸気マニホールド３４の間に挟まれていることが好ましい。各制御オリフィス７０は同じ寸法であってもよいが、任意で、流量制御オリフィス７０は各エンジン燃焼室３２への均一な空燃混合気を保証するように、異なる寸法であってもよい。
【００２０】
補助吸気マニホールド５４は、一次吸気マニホールド３４とは別に構成され、クランプなどのあらゆる従来の手段によって一次吸気マニホールド３４に固定されていることが好ましい。図１に示すように、補助吸気マニホールド５４は、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２から下向きに傾斜し、重力により空燃混合気の流れを良くすることが好ましい。しかし、任意で、図５に略図的に示すように、一次吸気マニホールド３４及び補助吸気マニホールド５４は、一体型構造であってもよい。
【００２１】
また図３を参照すると、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の好ましい一実施例がここに図示され、本体８０と、出口端部８４を有する出口管８２とを備えている。出口端部８４は、補助吸気マニホールド５４の内部室６２に流体接続されている。
【００２２】
コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６は、燃料源４４に流体接続されている。さらに、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６は、ＥＣＵ５０による作動の際に、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６が出口管８２の端部８４に向かって出口管８２内に軸方向に燃料を噴射するように、本体８０に取り付けられている。
【００２３】
空気入口弁９０はまた、空気入口弁９０を通って誘導される空気がコールドスタート・フュエル・インジェクタ８６によって噴射された燃料を混合させ、霧にするように、コールドスタート・フュエル・インジェクタ本体８０に取り付けられている。
【００２４】
次に図３及び図６を参照すると、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６からの燃料の霧化をさらに改善するため、周方向に間隔を置いて配置された複数の旋回フィン９２が、これらのフィン９２がコールドスタート・フュエル・インジェクタ８６の出口端部の周りで周方向に配置されるように、コールドスタート・フュエル・インジェクタ本体８０内に形成される、又はそれに取り付けられることが好ましい。環状空気入口室９４は、フィン９２と空気入口弁９０の間に直列に流体配置され、それによって空気入口弁９０を通って誘導される空気がフィン９２を通過し、その際に、フィン９２は誘導された空気流に旋回を加える。旋回された空気はさらに、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６からの燃料の霧化を改善する。
【００２５】
また図３を参照すると、補助吸気マニホールド５４内に誘導する前に、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２からの燃料の気化をさらに改善するため、電気ヒータ１００が出口管８６内に配置されている。ＥＣＵはまた、ヒータ１００の作動を制御する。したがって、コールドスタート・エンジン状態の間、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６からの燃料液滴がヒータ８２の上に衝突し、ヒータが燃料を気化させるように、ヒータを作動させる。
【００２６】
次に図７を参照すると、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の出口管８２に対してさらに加熱を行うため、筒状かつ円筒状チャンバ１０２が出口管８２内に設けられている。エンジン・クーラント・システムからのクーラントがチャンバ１０２内に流入し、これを満たすように、このチャンバ１０２はクーラント・ダクト１０４を通してエンジン・クーラント・システムに流体接続されている。このように出口管８２をさらに加熱することは、エンジンが暖まった状態の前回の遮断の後の比較的短時間後にエンジンを再始動させる場合に、特に有効である。
【００２７】
コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の変更形態が図８に示され、出口管８４を囲むクーラント・チャンバ１０２に加えて、エンジン・クーラント・チャンバ１０６がまた、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の本体８０内に設けられている。本体のチャンバ１０６と、出口管８２を囲むチャンバ１０２を通ってクーラントが流れることにより、フュエル・インジェクタ本体をさらに加熱することにつながり、それによってコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２からの空燃混合気中の燃料の気化がさらに改善される。
【００２８】
次に図９を参照すると、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の別の実施例が示されており、図７に示す本発明の実施例と同様に、筒状及び円筒状チャンバ１１０が出口管８２の周りに設けられている。この出口チャンバ１１０は、内燃エンジンからＥＧＲ入口弁１１２を通って排気ガスに流体接続している。したがって、エンジンが始動する際、熱い排気ガスの一部がチャンバ１１０に通され、それによって出口管８２を加熱し、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６からの燃料の気化を改善する。
【００２９】
次に図１０を参照すると、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２の別の好ましい実施例が示され、空気入口弁９０からのコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ８２への空気流入に熱接続されるように、加熱通路１１３がコールドスタート・フュエル・インジェクタ本体８０内に設けられている。エンジン排気ガスがコールドスタート・フュエル・インジェクタ８６からの燃料と入口空気が混合する前に入口空気を予熱するように、エンジンからの排気ガスの一部がＥＧＲ入口弁１１４を通してチャンバ１１３に流体連通されている。比較的暖かい流入空気、すなわちエンジン排気ガスによる加熱の後に誘導された空気は、さらに、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２から空気内への燃料の気化を改善する。
【００３０】
次に図１１を参照すると、コールドスタート・エンジン状態において燃料の気化をさらに改善するため、また補助吸気マニホールド５４内での燃料凝結又は滞留の可能性を最小限に抑えるため、ヒータ・アセンブリ１２０が任意で補助吸気マニホールド５４の少なくとも一部の周りに配置されている。このヒータ・アセンブリ１２０は、補助吸気マニホールド５４の周りに配置された電気ヒータからなることができる。任意で、ヒータ・アセンブリ１２０は、エンジンからの排気ガスの一部又はエンジン・クーラント・システムからのクーラントの何れかに流体接続している、補助吸気マニホールド５４の周りに配置された流体通路を備えることができる。
【００３１】
次に図１２を参照すると、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２からの燃料の気化をさらに高めるため、出口管８２は燃料の気化を改善するように内部ヒータ１００（図３参照）を備えている。しかし、さらにコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２は、出口管８２がほぼ垂直な方向に延びるような方向を向いており、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６が出口管の底部に取り付けられ、出口管の出口端部８４は補助吸気マニホールド５４に連結されている。動作中、コールドスタート・フュエル・インジェクタ８６からのあらゆる未霧化燃料の液滴が、次の気化のために重力によってヒータ１００に戻る。
【００３２】
次に図１３を参照すると、例示的なエンジン３０が示され、該エンジンは４シリンダの２つの離隔平行バンク、したがってそれぞれ４つの燃焼室を有する。コールドスタート・エンジン状態において、各エンジン燃焼室３２に燃料を供給するため、補助吸気マニホールド５４は、１つの筒状部１３０が一方のバンクのエンジン燃焼室３２に沿って延び、同様に他の直線部１３２がもう一方のバンクの燃焼室３２に沿って延びるように、２つの細長い筒状部１３０及び１３２を備えている。コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２は次いで、Ｙ流体コネクタ１３４を通って直線部１３０及び１３２両方に流体接続される空燃混合気出口６０を有する。Ｙ流体コネクタ１３４はしたがって、両方のバンクの燃焼室３２への空燃混合気の供給を保証する。
【００３３】
次に図１４を参照すると、図１３に示す実施例と同様に、エンジン３０は２つの離隔平行バンクのエンジン燃焼室３２を備えている。補助吸気マニホールド５４はまた、２つの直線部１３０及び１３２を備え、一方の直線部１３０は一方のバンクのシリンダに沿って位置決めされ、もう一方の直線部１３２はもう一方のバンクのエンジン燃焼室３２に沿って位置決めされている。しかし、図１３に示す実施例と異なり、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２は直線部１３０の一端部１３４に流体接続され、直線部１３０の反対側の端部１３６は連結管１３８によってもう一方の直線部１３２に流体接続されている。
【００３４】
次に図１５を参照すると、２つの離隔平行エンジン・バンクを有するエンジン３０で使用するための、本発明の別の実施例が示されている。図１２及び図１３に示す実施例と同様に、補助吸気マニホールドは、一方のバンクのシリンダに沿って延びる第１の細長い筒状部１３０と、同様にもう一方のバンクのエンジン・シリンダに沿って延びる第２の細長い筒状かつ円筒状部１３２とを備えている。しかし、図１２及び図１３に示す実施例と異なり、１つのコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２は直線部１３０と結合され、第２のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２’はもう一方の直線部１３２に流体接続されている。図１４のフュエル・インジェクタ５２及び５２’はそれぞれ、図１２及び図１３に示すシングル・コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２としてエンジンに燃料を実質的に半分だけしか供給しないので、より小さな構成のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２を使用することができる及び／又はエンジンに対する空燃混合気のより良い制御を得ることができる。
【００３５】
動作中、コールドスタート・エンジン状態において、ＥＣＵ５０はコールドスタート・フュエル・インジェクタ８６及びその空気供給弁９０の作動を制御して（図３）、補助吸気マニホールド５４を介してエンジン燃焼室３２に霧化燃料を供給する。ＥＣＵ５０はまた、コールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリ５２及び／又は補助吸気マニホールド５４で使用されるあらゆる全てのヒータ又は加熱機構の作動を制御して、燃焼室内に誘導する前に燃料の気化を保証する。
【００３６】
コールドスタート・エンジン動作状態において、ＥＣＵ５０は普通、マルチポイント・フュエル・インジェクタの作動を停止させ、それによってコールドスタート・フュエル・アセンブリ５２はコールドスタート・エンジン状態においてエンジンに全ての燃料を供給する。しかし、エンジンが暖まるにつれて、ＥＣＵ５０はコールドスタート・フュエル・アセンブリ５２によって供給される燃料の量を減少させ、同時にマルチポイント・フュエル・インジェクタによって供給される燃料量を増やして、冷えたエンジン運転状態から暖まったエンジン運転状態への円滑な移行が達成される。
【００３７】
本発明のコールドスタート燃料制御システムの主要な利点は、補助吸気マニホールド５４の内部容積が一次吸気マニホールドより小さいので、より迅速なエンジン始動が得られると共に、補助吸気マニホールド内の燃料凝結の可能性を低くすることができる。次に、これによってより効率的なエンジン運転、及び少ないエンジン排気につながる。
【００３８】
本発明を説明してきたが、頭記の特許請求の範囲によって規定されたような本発明の精神から逸脱することなく、発明が属する分野の技術者にとってはこれに対する多くの変更形態が明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の好ましい実施例を示す側面図である。
【図２】本発明の好ましい実施例を示す立面図である。
【図３】本発明のコールドスタート・フュエル・インジェクタ・アセンブリの好ましい実施例を示す側断面図である。
【図４】本発明の好ましい実施例を示す展開図である。
【図５】本発明の別の好ましい実施例を示す側面図である。
【図６】図３の線６−６にほぼ沿った断面図である。
【図７】図３と同様であるが、本発明の別の好ましい実施例を示す図である。
【図８】図７と同様であるが、本発明の別の実施例を示す図である。
【図９】図７と同様であるが、本発明の別の好ましい実施例を示す図である。
【図１０】図７と同様であるが、本発明の別の好ましい実施例を示す図である。
【図１１】本発明の別の好ましい実施例を示す略図である。
【図１２】本発明の別の好ましい実施例を示す略図である。
【図１３】本発明の好ましい実施例を示す略上面図である。
【図１４】図１３と同様であるが、本発明の別の好ましい実施例を示す図である。
【図１５】図１３と同様であるが、本発明の別の好ましい実施例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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