JPH04121438U - 燃料噴射装置の初期吐出防止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン停止後の再始動時における燃料の初
期吐出を抑えると共に、始動時のクランキング時間を短
縮することである。 【構成】 第一燃圧レギュレータ２の燃料室４と第三燃
圧レギュレータ１４の第一燃圧室１５との間の連通路２
９に、始動時のみ開口する第三ソレノイドバルブ３０が
設けられている。再始動時に連通路２９から第一燃圧室
１５に燃料が供給されると、第二燃圧室１６との差圧に
より、ダイアフラム１７で出口１６ａが閉鎖され、上下
流室２２，２３を含めたシステム内の燃圧の上昇が瞬時
に行われ、燃料の初期吐出も微少量に抑えられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、インテークマニホールド圧力とエンジン回転数に応じて燃料噴射量 を制御するようにした圧力バランス型の燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の燃料噴射装置の一例として、本出願人が特願平２−７７２８６号を以 て提案したものがある。

【０００３】 この装置を図３を中心に説明すると、図中、１は燃料ポンプ、２はインテーク マニホールド圧力Ｐｍを燃圧Ｐ₁ に変換する第一燃圧レギュレータであり、イン テークマニホールド圧力Ｐｍが印加される負圧室３と燃料ポンプ１から燃料が供 給される燃料室４とが、スプリング５ａに弾圧されたダイアフラム５によって仕 切られ、又燃料室４には燃料リターン用の出口４ａが設けられている。６は燃料 通路７を介して第一燃圧レギュレータ２と接続されている第二燃圧レギュレータ であり、大気圧Ｐｏが印加される大気圧室８と、燃料室４から燃料が供給されて いて定圧Ｐ₂ （＜Ｐ₁ ）に制御され且つ燃料を出口９ａからリターンさせる定圧 室９とが、スプリング１０ａに弾圧されたダイアフラム１０によって仕切られて いる。

【０００４】 １２，１３は燃料通路７に順次配設されていてこの通路７の開口面積をエンジ ン回転数に応じて夫々制御する第一ソレノイドバルブ，第二ソレノイドバルブで あり、図示しない電子制御ユニットから同一のパルス信号が入力されると、この パルス信号がＨＩＧＨの時に第一ソレノイドバルブ１２が閉，第二ソレノイドバ ルブ１３が開となり、又ＬＯＷの時には第一ソレノイドバルブ１２が開，第二ソ レノイドバルブ１３が閉となり、互いに逆に開閉作動せしめられる。そして、図 ４に示すように開閉制御されることにより、エンジン回転数に応じて両ソレノイ ドバルブ間の燃料通路７の燃圧が、インテークマニホールド圧力Ｐｍとエンジン 回転数とに応じた燃圧Ｐ₃ として取り出されることになる。

【０００５】 １４はこの燃圧Ｐ₃ を調整燃圧Ｐ₄ （＜Ｐ₃ ）に変換する第三燃圧レギュレー タであって、上述の燃圧Ｐ₃ が印加される第一燃圧室１５と、後述の燃料噴射弁 から一定のリターン流量が導入され且つ燃圧Ｐ₃ に応じた調整燃圧Ｐ₄ に制御さ れる第二燃圧室１６とが、ダイアフラム１７即ちダイアフラムバルブによって仕 切られており、第二燃圧室１６には燃料をリターンさせる出口１６ａと、ダイア フラム１７を第一燃圧室１５方向へ弾圧するスプリング１８が配設されている。 このため、燃圧Ｐ₃ に対する調整燃圧Ｐ₄ の変化割合を低減化することができる 。

【０００６】 ２０は各気筒毎に配置されていてインテークマニホールドへの燃料噴射量が制 御される燃料噴射弁、２１は第一燃圧レギュレータ２の燃料室４から燃料噴射弁 ２０への燃料流量Ｑ₁ を計量する計量ジェットである。燃料噴射弁２０において 、２２は計量ジェット２１から燃料流量Ｑ₁ が供給されていてインテークマニホ ールドへ燃料流量Ｑ₂ を噴射させ得る吐出口２２ａを備えた上流室、２３は第三 燃圧レギュレータ１４の第二燃圧室１６と連通して一定流量Ｑ₃ を送り出すと共 に調整燃圧Ｐ₄ が印加される下流室、２４は上流室２２と下流室２３を仕切るダ イアフラム、２５は上流室２２と下流室２３を連通する差圧ジェット、２６はダ イアフラム２４に連動して吐出口２２ａを開閉制御するバルブ、２７はダイアフ ラム２４をバルブ２６の閉弁方向へ弾圧するスプリングであり、上流室２２の燃 圧Ｐ₅ は調整燃圧Ｐ₄ とスプリング２７の荷重の和とバランスするように制御さ れる。

【０００７】 そのため、差圧（Ｐ₅ −Ｐ₄ ）即ち差圧ジェット２５の圧力損失は一定に制御 され、又燃料流量Ｑ₁ は燃料流量Ｑ₂ と一定のリターン流量Ｑ₃ との和に等しい 。

【０００８】 上述のような構成のもとで、エンジン作動時に第一燃圧レギュレータ２でイン テークマニホールド圧力Ｐｍが燃圧Ｐ₁ に変換され、これが燃料通路７へ送り込 まれると、第一及び第二ソレノイドバルブ１２，１３は図４に示すようにエンジ ン回転数に応じてデューティ比が決定され、開閉制御される。このため、両ソレ ノイドバルブ１２，１３間で発生する燃圧Ｐ₃ はエンジン回転数が小さい時に大 きく、エンジン回転数が大きくなると小さくなる。

【０００９】 ところで、エンジンに要求される燃料流量は、エンジン回転数とインテークマ ニホールドの空気密度との積に比例するが、空気密度は圧力即ち圧力差（Ｐ₁ − Ｐ₂ ）に置き換えることができるから、エンジン回転数に応じて燃圧Ｐ₁ の印加 率（第一及び第二ソレノイドバルブ１２，１３のデューティ比）を調整し、得ら れた燃圧Ｐ₃ を調整燃圧Ｐ₄ に変換することによって、図５に示すように、要求 燃料流量に応じた調整燃圧Ｐ₄ を発生させることができる。ここで、調整燃圧Ｐ ₄ はインテークマニホールド圧力Ｐｍの増減に応じて増減し、その変化率（傾き ）はエンジン回転数の増減に応じて減少及び増大する。

【００１０】 そして、燃料噴射弁２０において、下流室２３の燃圧Ｐ₄ の増減に応じて上流 室２２の燃圧Ｐ₅ が変化する。一方、計量ジェット２１を通過する燃料流量Ｑ₁ は前後差圧（Ｐ₁ −Ｐ₅ ）によって決定されるから、調整燃圧Ｐ₄ の増減に従っ て燃料流量Ｑ₁ は減少及び増大するが、差圧ジェット２５の流量はＱ₃ で一定で あるから、図６に示すように、燃料噴射量Ｑ₂ （＝Ｑ₁ −Ｑ₃ ）は調整燃圧Ｐ₄ に応じて変化することになる。従って燃料噴射量Ｑ₂ は上述の要求燃料流量と一 致することになる。

【００１１】 又、図６に示すように、燃料流量Ｑ₁ 及び燃料噴射量Ｑ₂ は計量ジェット２１ の差圧（Ｐ₁ −Ｐ₅ ）に対して直線的に変化する部分を取り出すことができ、自 動車用として十分な広範囲に亘るダイナミックレンジを得ることができる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のような燃料噴射装置において、エンジン停止後、長期間放置 した場合、又は各燃圧レギュレータ２，６，１４のシート部から燃料漏れが生じ ると、燃料ポンプ下流側のシステム内部の燃圧が低下し、或いはなくなってしま う。極端な場合、エンジンルームが高温状態の時にはガソリンが気化して通路内 部にベーパが発生し、燃料をリターン通路へと押し出してしまい、システム内部 の燃料が無くなってしまうこともある。

【００１３】 このような状態からエンジンの始動を行いエンジンキーをＯＮさせると、燃料 ポンプ１から給送される燃料は、計量ジェット２１を通過して上流室２２へ流入 し、差圧ジェット２５を介して下流室２３及び第二燃圧室１６へと流れてゆき、 夫々充填される。この時、上流室２２の燃圧は下流室２３の燃圧より先に上昇し 、しかも両室２２，２３の差圧は上述のようなバランス状態における差圧（Ｐ₅ −Ｐ₄ ）を越える大きさとなるため、スプリング２７のバネ荷重に抗してバルブ ２６が開弁し、吐出口２２ａから燃料が吐出してしまうことになる。この燃料吐 出は、システム全体の燃圧が正常な高さになるまでの間続くことになる。 従って、再始動時に混合気がオーバーリッチになり、始動性を悪化させるとい う問題がある。

【００１４】 本考案はこのような課題に鑑みて、エンジン停止後、再始動時における燃料の 初期吐出を抑制して始動時のクランキング時間を短縮できるようにした燃料噴射 装置の初期吐出防止機構を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本考案による初期吐出防止機構は、第一燃圧レギュレータの燃料室から第二燃 圧レギュレータの定圧室へ燃料が供給される燃料通路に、インテークマニホール ド圧力及びエンジン回転数に応じた燃圧をその間に発生させる二つの開口面積設 定手段が配設され、第三燃圧レギュレータの第一燃圧室に印加される上述の燃圧 がダイアフラムバルブで仕切られた第二燃圧室で調整燃圧に変換され、計量ジェ ットを介して第一燃圧レギュレータから燃料噴射弁へ供給される燃料が調整燃圧 に応じて吐出されると共に残りの一定流量が第二燃圧室のリターン用出口を介し て戻されるようにした燃料噴射装置において、 第一燃圧レギュレータの燃料室と第一燃圧室を連通する連通路に、始動時のみ 該連通路を開口し且つ開口時間がエンジンの冷却水温によって決定される電気的 開閉手段を設けるようにしたことを特徴とするものである。

【００１６】 又、第一燃圧レギュレータの燃圧室と第二燃圧室を連通する連通路に、始動時 のみ連通路を開口し且つ開口時間がエンジンの冷却水温によって決定される電気 的開閉手段を設けると共に、この電気的開閉手段の下流側に燃料通路の上流側開 口面積設定手段のシート径より小径のジェットを配設したことを特徴とするもの である。

【００１７】

【作用】

エンジン停止状態から、再始動させると、電気的開閉手段が開口され、燃料ポ ンプから第一燃圧レギュレータへ供給される燃料の一部は連通路を介して第一燃 圧室へ送られるため、第二燃圧室との差圧によってダイアフラムバルブがリター ン用出口を閉鎖させ、このため上流室から下流室へ給送される燃料は出口から漏 れることなく下流室に充填されるから、上下流室を含めたシステム全体の圧力上 昇が速まると同時に初期吐出を微量に抑制できる。

【００１８】 又、再始動時における電気的開閉手段の開口によって、燃料室の燃料が第二燃 圧室へ供給される場合、ジェットを介して第二燃圧室へ供給される燃料より、燃 料通路から第一燃圧室へ供給される燃料の方が量が多いから、両室の差圧によっ てダイアフラムバルブが出口を閉鎖させて燃料の漏れを抑えてシステム内の燃圧 上昇を速めると同時に初期吐出を防止できる。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案の第一実施例を図１に基づいて説明するが、上述の先行技術と同 様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。 図中、２９は第一燃圧レギュレータ２の燃料室４と第三燃圧レギュレータ１４ の第一燃圧室１５とを接続する連通路、３０は連通路２９に配設されていて連通 路２９を開閉し得る第三ソレノイドバルブ即ち電気的開閉手段であり、この第三 ソレノイドバルブ３０は、始動時にエンジンキーをＯＮすると、上述の電子制御 ユニットからの信号によって短時間だけ開口されるようになっており、開口時間 は図示しない水温センサーによって測定される冷却水温によって設定され、高温 時程開口時間が長くなるように制御される。

【００２０】 本実施例は上述のように構成されているから、エンジン停止後、再始動時にエ ンジンキーをＯＮさせると、水温センサーで測定された冷却水温に応じた短時間 だけ第三ソレノイドバルブ３０が開口され、燃料ポンプ１から燃料室４へ供給さ れる燃料の一部が連通路２９を介して第三燃圧レギュレータ１４の第一燃圧室１ ５へ送られる。すると、第二燃圧室１６より第一燃圧室１５の方が燃圧上昇が速 いので、両室の差圧によってダイアフラム１７が出口１６ａを閉塞せしめ、上流 室２２から下流室２３を介して第二燃圧室１６へ流入する燃料の漏洩を阻止する 。そのため、上下流室２２，２３の燃圧上昇が速くなり、システム内全体の燃圧 が瞬時に作動に必要な正常な高さに達することになる。従って、両室２２，２３ の過大な差圧が正常なバランス状態になる迄の時間も短く、燃料噴射弁２０から の燃料の初期吐出は極く微量に抑えることができる。

【００２１】 尚、高温時は、第三ソレノイドバルブ３０の開口時間即ちダイアフラム１７に よってリターン用出口１６ａを閉鎖せしめておく時間を長くする。なぜなら、高 温時はシステム内のガソリン蒸発量が多く、ベーパの発生量が多いため、システ ム内の燃圧が正常な高さになる迄の時間が長くかかるためである。しかし、この 時間が長すぎると、逆にクランキング時間が長くなってしまい始動時間が長くな ってしまう。この為、例えば２秒を越えないように電子制御ユニットで制御する のが好ましい。

【００２２】 上述のように、本実施例によれば、とくに高温時、暖機終了後の状態からエン ジンを停止させ、再始動を行う場合、燃料の初期吐出を微少量に抑えることがで きると共に、クランキング時間の短縮を図ることができる。

【００２３】 次に、図２は本考案の第二実施例を示すものであり、上述の実施例と同様な部 分には同一の符号を用いて説明する。 図中、第一実施例の連通路２９に代えて、第一燃圧レギュレータ２の燃料室４ と第二燃圧室１６を接続する連通路３２が配設されており、その途中に上述の如 き第三ソレノイドバルブ３０が設けられている。３３は第三ソレノイドバルブ３ ０の下流側に配設されていて燃料通路７の第一ソレノイドバルブ１２のシート部 ７ａの径φＡより小さい径φＢを有するジェットである。

【００２４】 本実施例は上述のように構成されているから、再始動時に第三ソレノイドバル ブ３０が開口されて燃料がジェット３３を介して第二燃圧室１６へ流入するが、 一方で燃料通路７においても、燃料が第一ソレノイドバルブ１２とシート部７ａ との間を通過して第一燃圧室１５へ供給されているから、径φＡとφＢの差に基 づく両室１５，１６の差圧によってダイアフラム１７は出口１６ａを閉鎖せしめ 、燃料の漏れを防ぐ。しかも、第二燃圧室１６へ供給された燃料は下流室２３へ 流入し、下流室２３の燃圧は上流室２２の燃圧より大きくなるため、バルブ２６ は開弁することがなく、燃料の初期吐出は生じない。

【００２５】 従って、本実施例によれば、再始動時の燃料の初期吐出を抑制してクランキン グ時間の短縮を図ることができる。

【００２６】 又、第一及び第二ソレノイドバルブ１２，１３は夫々開口面積設定手段を構成 するが、この開口面積設定手段はソレノイドバルブに限定されることなく、ステ ップモータ等を用いて電気的に開口面積を増減調整するようにしてもよい。

【００２７】

【考案の効果】

上述のように、本考案に係る燃料噴射装置の初期吐出防止機構は、第一燃圧レ ギュレータと第三燃圧レギュレータの第一燃圧室とを結ぶ連通路に電気的開閉手 段が設けられているから、エンジン停止後の再始動時における燃料の初期吐出量 を微少に抑えることができて再始動性を向上させることができる。 又、第一燃圧レギュレータと第二燃圧室とを結ぶ連通路に電気的開閉手段とジ ェットが設けられているから、エンジン停止後の再始動時における燃料の初期吐 出を阻止できて再始動性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す燃料噴射装置の概略
説明図である。

【図２】本考案の第二実施例を示す燃料噴射装置の概略
説明図である。

【図３】先行技術による燃料噴射装置の概略説明図であ
る。

【図４】エンジン回転数に応じたパルス信号の周期を示
す図である。

【図５】インテークマニホールド圧力Ｐｍ及びエンジン
回転数と調整燃圧Ｐ₄ との関係を示す図である。

【図６】差圧（Ｐ₁ −Ｐ₅ ）と各燃料流量との関係を示
す図である。

【符号の説明】

２ 第一燃圧レギュレータ ６ 第二燃圧レギュレータ ７ 燃料通路 １２ 第一ソレノイドバルブ １３ 第二ソレノイドバルブ １４ 第三燃圧レギュレータ １５ 第一燃圧室 １６ 第二燃圧室 １７ ダイアフラム ２０ 燃料噴射弁 ２９ 連通路 ３０ 第三ソレノイドバルブ ３２ 連通路 ３３ ジェット

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一燃圧レギュレータから第二燃圧レギ
   ュレータへ燃料が供給される通路に、インテークマニホ
   ールド圧力及びエンジン回転数に応じた燃圧をその間に
   発生させる二つの開口面積設定手段が配設され、第三燃
   圧レギュレータの第一燃圧室に印加される前記燃圧がダ
   イアフラムバルブで仕切られた第二燃圧室で調整燃圧に
   変換され、計量ジェットを介して第一燃圧レギュレータ
   から燃料噴射弁へ供給される燃料が調整燃圧に応じて吐
   出されると共に残りの一定流量が前記第二燃圧室のリタ
   ーン用出口を介して戻されるようにした燃料噴射装置に
   おいて、前記第一燃圧レギュレータと第一燃圧室とを連
   結する連通路に、始動時のみ該連通路を開口し且つ開口
   時間がエンジンの冷却水温によって決定される電気的開
   閉手段を設けるようにしたことを特徴とする初期吐出防
   止機構。
2. 【請求項２】 第一燃圧レギュレータから第二燃圧レギ
   ュレータへ燃料が供給される通路に、インテークマニホ
   ールド圧力及びエンジン回転数に応じた燃圧をその間に
   発生させる二つの開口面積設定手段が配設され、第三燃
   圧レギュレータの第一燃圧室に印加される前記燃圧がダ
   イアフラムバルブで仕切られた第二燃圧室で調整燃圧に
   変換され、計量ジェットを介して第一燃圧レギュレータ
   から燃料噴射弁へ供給される燃料が調整燃圧に応じて吐
   出されると共に残りの一定流量が前記第二燃圧室のリタ
   ーン用出口を介して戻されるようにした燃料噴射装置に
   おいて、前記第一燃圧レギュレータと第一燃圧室とを連
   結する連通路に、始動時のみ該連通路を開口し且つ開口
   時間がエンジンの冷却水温によって決定される電気的開
   閉手段を設けると共に、該電気的開閉手段の下流側に前
   記通路の上流側開口面積設定手段のシート径より小径の
   ジェットを配設したことを特徴とする初期吐出防止機
   構。