JPH0221563Y2

JPH0221563Y2 -

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Publication number: JPH0221563Y2
Application number: JP1984134373U
Authority: JP
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1990-06-11
Also published as: JPS6149039U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は過給機付内燃機関の燃料圧力制御装
置、詳しくは圧力タンクに貯えられる過給圧の増
圧を図つた過給機付内燃機関の燃料圧力制御装置
に関する。

（従来の技術）従来の内燃機関の燃料圧力制御装置としては、
例えば実開昭55−94436号公報に掲載されたもの
が知られている。この装置は、第４図に示すよう
に、燃料ポンプ５１とインジエクタ５２との供給
パイプとの中途にプレツシヤレギユレータ５３を
介装したものである。プレツシヤレギユレータ５
３はダイヤフラム５４により二分された燃料室５
５とダイヤフラム室５６とを有し、燃料室５５に
開口するリターンパイプ５７を、吸入負圧に応じ
て変位するダイヤフラム５４によつて開閉して燃
圧と吸入負圧との差圧を一定（例えば2.5Kg／cm²）
に保持している。すなわち、燃圧は下式で表され
る。

燃圧（Kg／cm²）＝2.5＋（プレツシヤレギユレー
タ作用圧）アイドル時等は、この作用圧は負圧となるの
で、燃圧は2.5Kg／cm²より小となり、作用圧が大
気圧（作用圧＝０）のときは燃圧は2.5Kg／cm²と
なる。また、該吸入負圧はその導入路５８に介装
された制御弁５９により制御され、該制御弁５９
は燃料が高温になつたときホツトセンサ（温度セ
ンサ）６０の出力に基づきダイヤフラム室５６に
大気圧を作用させている。これは、燃料の高温化
によるベーパロツクを防止するため、高温時は、
プレツシヤレギユレータ５３の燃圧と前記作用圧
との差圧を一定とする制御作用を、利用してダイ
ヤフラム室５６に吸入負圧より高圧の大気圧を導
入することにより、燃圧を高めている。

しかしながら、このような従来装置にあつて
は、高温時の燃料圧力の上昇量が十分でないた
め、燃料配管中に発生したベーパーロツクにより
供給燃料の増減が激しく、始動不良や回転数変動
等のエンジンの不調を生じることが考えられる。

かかる不具合を解消するものとして、本出願人
は先に実願昭59−67704号明細書に示すようなも
のを提案した。

この装置を第３図に基づいて説明すると、１は
機関本体を、２はターボチヤージヤをそれぞれ示
す。３は吸気管であり、この吸気管３は、その一
端が機関本体１にその他端がターボチヤージヤ２
のコンプレツサハウジング４を介してエアクリー
ナ５に、それぞれ接続されている。吸気管３には
吸気通路６が形成されており、コンプレツサハウ
ジング４より下流側の吸気通路６内には絞り弁７
が配設されている。また、コンプレツサハウジン
グ４内にはコンプレツサホイール８（インペラ）
が回転自在に収納されており、このコンプレツサ
ホイール８が回転軸９（シヤフト）で結合された
タービンホイール１０と一体回転することにより
圧縮された空気が吸気通路６を介して機関本体１
の燃焼室へ供給される。１１は排気管であり、排
気ガスはこの排気管１１内に形成された排気通路
１２を介してターボチヤージヤ２のタービンハウ
ジング１３に導入される。この排気ガスによりタ
ービンハウジング１３内に収納されている前記タ
ービンホイール１０が回転駆動される。また、吸
気通路６にて吸気ポート近傍には、制御回路１４
（マイクロコンピユータで構成されている。）によ
り駆動制御される燃料噴射ノズル１５（以下、イ
ンジエクタ）が配設され、このインジエクタ１５
には燃料ポンプから燃料配管１６を介してプレツ
シヤレギユレータ１７で一定圧力に調節された燃
料が供給されている。すなわち、プレツシヤレギ
ユレータ１７は、ケース内がダイヤフラム１７Ａ
によつて、燃料配管１６が接続すると共に燃料リ
ターン通路１８が開口する燃焼室１７Ｂと、絞り
弁７下流の吸気通路６が吸気用パイプ１９を介し
て接続するダイヤフラム室１７Ｃと、に二分され
ており、該ダイヤフラム室１７Ｃ内にはダイヤフ
ラム１７Ａをリターン通路１８の開口端に向けて
所定の力で付勢するスプリング２０が縮設されて
いる。また、ダイヤフラム１７Ａにはリターン通
路１８の開口を開閉する弁体２１が固着されてお
り、ダイヤフラム室１７Ｃの圧力変化によりダイ
ヤフラム１７Ａを変位させて上記燃料圧力を一定
値に保持している。図中２２は圧縮空気の圧力貯
留タンク（アキユムレータ）であり、このアキユ
ムレータ２２は圧力導入用パイプ２３を介して絞
り弁７下流の吸気管３に接続されている。したが
つて、絞り弁７の下流の吸気通路６の過給圧がチ
エツク弁２４を介して貯えられている。また、ア
キユムレータ２２は高圧用パイプ２５を介して上
記吸気用パイプ１９の中途に接続され、この接続
部には三方電磁弁２６が配設されている。三方電
磁弁２６は、マイクロコンピユータ１４からの作
動信号に応じてアキユムレータ２２又は絞り弁７
下流の吸気通路６を択一的にプレツシヤレギユレ
ータ１７のダイヤフラム室１７Ｃに連通するもの
である。また、２７はアキユムレータ２２の圧力
Ptを検出する圧力スイツチで、その検出信号は
マイクロコンピユータ１４に出力されている。ま
た、上記インジエクタ１５には燃料の温度Tfを
検出する燃温センサ２８が、ターボチヤージヤ２
より上流の吸気通路６には機関の吸入空気量Ｑを
検出するエアフローメータ２９が、それぞれ配設
され、これらの検出信号はマイクロコンピユータ
１４に出力されている。また、３０はウオータジ
ヤケツトを流れる冷却水の水温Twを検出する水
温センサ、３１は絞り弁７の開度Cvを検出する
絞り弁開度センサ、さらに３２は排気ガス中の酸
素濃度Onを検出するO₂センサであり、これらの
検出信号はマイクロコンピユータ１４にそれぞれ
出力されている。さらに、３３はスタータスイツ
チを、３４はクランク角センサを、それぞれ示
し、スタータ信号St、エンジン回転数信号Ｎの各
信号がマイクロコンピユータ１４にそれぞれ出力
されている。マイクロコンピユータ１４は前記各
センサ２９，３０，３１，３２，３３，３４等か
らの信号に基づいて燃料噴射量Tpを決定し（詳
しくは、インジエクタ１５の開弁パルス幅を決定
する）インジエクタ１５に噴射信号Siを出力す
る。また圧力スイツチ２７、燃温センサ２８等か
らの各検出信号に基づいて前記三方電磁弁２６に
作動信号Sd₁または非作動信号Sd₂を出力する。

したがつて、この燃料圧力制御装置は、インジ
エクタ１５に供給される燃料が高温のとき燃温セ
ンサ２８によりこれを検知して、三方電磁弁２６
によりプレツシヤレギユレータ１７のダイヤフラ
ム室１７Ｃに絞り弁７下流の吸気通路６の圧力よ
り高圧を圧力貯留タンク２２を介して作用せし
め、ダイヤフラム１７Ａの変位によりリターン通
路１８の燃料室への開口を閉止し、燃料の圧力を
高めて、ベーパーロツクの発生の防止を図つてい
た。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、このような先願明細書の燃料圧
力制御装置にあつては、圧力貯留タンクに絞り弁
下流側の吸気通路から過給圧を導入していたた
め、車両の高速または高負荷運転時においては絞
り弁下流の圧力は正圧となるが、車両の運転領域
によつては負圧となる場合があり圧力タンク内に
充分な圧力を貯えることができず、またこの場合
絞り弁下流の最大圧以上の過給圧を貯えることが
できなかつた。その結果、例えば高温始動時には
燃料圧力を充分加圧できないため燃料配管中にベ
ーパーロツクが発生し、始動不良や運転性能の悪
化が生ずるということが考えられ、未だ改善の余
地がある。

（考案の目的）そこで、この考案は、貯留タンク内に絞り弁上
流とターボチヤージヤとの間の吸気通路内から絞
り弁下流の通路内の圧力より高い過給圧を導入し
て貯えることにより、燃料温度の高温時ダイヤフ
ラム室にこの高圧の過給圧を供給し、燃料圧力を
充分高め、ベーパーロツクの発生を防止して、高
温時の始動性、運転性能を向上させることを目的
としている。

（問題点を解決するための手段）この考案は、このような問題点を解決するため
になされたもので、ダイヤフラム室の圧力変化に
よりダイヤフラムが変位して燃料圧力を制御する
プレツシヤレギユレータと、プレツシヤレギユレ
ータで一定圧力に調節された燃料が燃料ポンプよ
り燃料配管を介して供給される燃料噴射ノズル
と、過給機のコンプレツサハウジング内に連通す
る絞り弁上流の吸気通路から過給圧を導入して貯
留する圧力タンクと、作動信号により前記ダイヤ
フラム室に圧力タンクから過給圧を導入し、非作
動信号により絞り弁下流の吸気通路のマニホルド
圧を導入する三方電磁弁と、前記燃料配管中の燃
料温度を検出する燃温センサと、燃料温度が所定
温度を超えるとき前記三方電磁弁に作動信号を、
所定温度以下のとき非作動信号を、それぞれ出力
する制御回路と、を備えた過給機付内燃機関の燃
料圧力制御装置である。

（作用）このような構成を有するこの考案にあつては、
車両の高速、または高負荷運転時のみならず絞り
弁下流のマニホルド圧力があまり上昇しない運転
時においても絞り弁上流の吸気通路から過給圧が
貯留タンクに導入され、絞り弁下流の吸気通路の
圧力より高い過給圧が貯留タンク内に充分貯えら
れる。したがつて、例えば高温始動時にプレツシ
ヤレギユレータのダイヤフラム室にこの高圧の過
給圧を貯留タンクを介して導入し、ダイヤフラム
の変位によりリターン通路の燃料室への開口を閉
止し、燃料の圧力を充分高めることができる。

（実施例）以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示
している。なお、従来例と同一構成部分について
は同一符号を付してその説明を省略する。

この実施例は圧力貯留タンク２２に対する圧力
の取り出し口を絞り弁７下流の通路６から絞り弁
７上流の通路６に変更した例である。すなわち、
第１図において、４３は圧力導入用パイプを示
し、この圧力導入用パイプ４３はその一端が絞り
弁７上流であつてターボチヤージヤ２のコンプレ
ツサ４に接続されている吸気管３に、その他端が
貯留タンク２２に、それぞれ接続されている。し
たがつて、絞り弁７の上流の吸気通路６の圧力が
チエツク弁４４を介して貯えられる。この場合、
絞り弁７下流の吸気通路６内は車両の高速または
高負荷運転時においては正圧となるが、運転領域
によつては負圧となる場合が発生するのに対し
て、絞り弁７の上流の吸気通路６内はターボチヤ
ージヤ２により吸気が圧縮されるので絞り弁７の
下流の圧力より高い圧力となる。さらに、車両の
走行中に絞り弁７を急閉したときは、絞り弁７を
通過する吸気は急減するが、ターボチヤージヤ２
は慣性力により回転し続けて絞り弁７とターボチ
ヤージヤ２との間の吸気通路６内の圧力は一時的
に絞り弁７の開弁時のそれより高くなる。したが
つて、貯留タンク２２内には充分高い過給圧が貯
えられることになる。

次に作用を説明する。

まず、燃温センサ２８で燃料配管１６中の燃料
の温度Tfを検出する。燃料の温度Tfが、例えば
60℃以下で高温でなければベーパーロツクの発生
の恐れはないので、マイクロコンピユータ１４は
三方電磁弁２６に非作動信号Sd₂を出力し、絞り
弁７上流の通路６からマニホルド圧がダイヤフラ
ム室１７Ｃに導入される。したがつて、インジエ
クタ１５には燃料ポンプから燃料配管１６を介し
てプレツシヤレギユレータ１７で一定圧力に調節
された燃料が供給される。この場合、マイクロコ
ンピユータ１４は各センサ２９〜３４等からの各
信号に基づいてインジエクタ１５の開弁パルス幅
を補正の上演算し、噴射信号Siをインジエクタ１
５へ出力する。

一方、燃料の温度Tfが、例えば60℃を超える
高温のときはベーパーロツクの発生のおそれがあ
るので、マイクロコンピユータ１４は三方電磁弁
２６に作動信号Sd₁を出力する。したがつて、ダ
イヤフラム室１７Ｃには貯留タンク２２の高圧が
作用し、弁体２１がリターン通路１８を閉止し、
その結果、燃料は加圧されることになる。ここ
で、この実施例にあつては、絞り弁７上流の通路
６内よりターボチヤージヤ２で圧縮された高圧を
貯留タンク２２内に導入しているので、貯留タン
ク２２内には充分な過給圧が貯えられている。す
なわち、第２図において図中Ｘは圧力タンク２２
内の圧力を、図中Ｙは絞り弁７下流の吸気マニホ
ルドの圧力をそれぞれ示している。この図から明
らかなように、例えば吸気マニホルドの圧力Ｙが
ゼロのとき、タンク２２内の圧力Ｘは170mmHgも
高まり、また吸気マニホルドの圧力Ｙが負圧とな
つた場合であつてもタンク２２内の圧力Ｘは正圧
となつている。したがつて、例えば高温始動時に
はこの高圧の過給圧を前記のようにダイヤフラム
室１７Ｃに導くことができるので、燃料圧力を充
分高めることができる。その結果、ベーパーロツ
クの発生を防止することができるので、機関の始
動性、運転性能を向上させることができる。

（効果）以上説明してきたように、この考案によれば、
貯留タンク内に高圧の過給圧を充分貯えることが
できるので、例えば、高温始動時には燃料の圧力
を高めることができ、ベーパーロツクの発生を防
止することができる。その結果、機関の始動性能
と運転性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案に係る過給機付
内燃機関の燃料圧力制御装置の一実施例を示した
もので、第１図はその全体構成図、第２図は吸気
マニホルドの圧力と貯留タンク内の圧力との関係
を示すグラフ、第３図は先願の燃料圧力制御装置
を示すその全体構成図であり、第４図は従来の燃
料圧力制御装置の全体構成図である。２……過給機、４……コンプレツサハウジン
グ、６……吸気通路、７……絞り弁、１４……制
御回路、１５……燃料噴射ノズル、１６……燃料
配管、１７……プレツシヤレギユレータ、１７Ａ
……ダイヤフラム、１７Ｃ……ダイヤフラム室、
２２……圧力タンク、２６……三方電磁弁、２８
……燃温センサ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ダイヤフラム室の圧力変化によりダイヤフラム
が変位して燃料圧力を制御するプレツシヤレギユ
レータと、プレツシヤレギユレータで一定圧力に
調節された燃料が燃料ポンプより燃料配管を介し
て供給される燃料噴射ノズルと、過給機のコンプ
レツサハウジング内に連通する絞り弁上流の吸気
通路から過給圧を導入して貯留する圧力タンク
と、作動信号により前記ダイヤフラム室に圧力タ
ンクから過給圧を導入し、非作動信号により絞り
弁下流の吸気通路のマニホルド圧を導入する三方
電磁弁と、前記燃料配管中の燃料温度を検出する
燃温センサと、燃料温度が所定温度を超えるとき
前記三方電磁弁に作動信号を、所定温度以下のと
き非作動信号を、それぞれ出力する制御回路と、
を備えたことを特徴とする過給機付内燃機関の燃
料圧力制御装置。