JPH0432952B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、混合気圧縮式外部点火型内燃機関用
の燃料噴射装置であつて、内燃機関によつて吸込
まれる空気量に対して所定の比にある燃料量を調
量するために燃料供給導管内に配置された調量弁
を有しており、この調量弁のために制御スライダ
が設けられており、該制御スライダが調量開口を
戻し力に抗して程度の差こそあれ開放するように
なつていてかつ一端で圧力室内に突入しており、
該圧力室が戻し力圧力制御導管にかつこの戻し力
圧力制御導管を介して燃料供給導管に接続されて
おり、更に調量がコンスタントではあるが内燃機
関の運転特性値に関連して可変な差圧で行なわれ
るようになつており、このばあいそれぞれの調量
弁の下流側に配置された、調量弁における差圧を
それぞれ調整する調整弁の可動な弁部分が一方の
側でそれぞれの調量弁の下流側の燃料圧力によつ
てかつ他方の側で差圧制御導管内の圧力によつて
負荷されるようになつており、該差圧制御導管が
一方では差圧制御弁によつてかつ他方では第１の
絞りによつて制限されておりかつ差圧制御導管を
燃料供給導管から分離する差圧制御弁として、内
燃機関の運転特性値に関連して制御可能なノズル
衝突板構造形式の第１の電気流体式の変換器が用
いられている形式のものに関する。

このような形式の燃料噴射装置はすでに公知で
あり、このばあい燃料空気混合気は電気流体式の
変換器によつて燃料調量弁における差圧を変える
ことによつて変えることができるが、これによつ
て混合気調整は制限された範囲においてのみ可能
にされるに過ぎない。

本発明の構成では、戻し力圧力制御導管内の燃
料圧力が内燃機関の運転特性値に関連して制御可
能なノズル衝突板構造形式の第２の電気流体式の
変換器によつて可変であり、該変換器が戻し力圧
力制御導管を他方の側で制限する第２の絞りの上
流側に配置されている。

本発明による燃料噴射装置の利点は、燃料空気
混合物が極めて大きな範囲に亘つてほぼλ＝0.4
乃至1.6の空燃比で調整できるということにある。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２
項および第３項に記載されている。

特に有利には、遮断絞りによつて、第２の電気
流体式の変換器が作業しなければならない圧力を
減少でき、かつこの圧力を圧力調整弁によつて量
とは無関係にすることができる。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

燃料噴射装置の図示された実施例では符号１で
調量兼配量弁が図示されており、このばあい混合
圧縮式外部点火型内燃機関（図示せず）のそれぞ
れのシリンダには調量弁が配属されており、該調
量弁において内燃機関によつて吸込まれた空気量
に対して所定の比にある燃料量が調量される。例
えば図示の燃料噴射装置は４つの調量弁を有して
いて（これら調量弁のうち２つを図示）ひいては
４気筒内燃機関に使用される。調量弁の横断面積
は例えば制御スライダ２によつて共通に内燃機関
の運転特性値に関連して、例えば周知のように内
燃機関によつて吸込まれる空気量に関連して変え
ることができる。調量弁は燃料供給導管３内に位
置しており、該燃料供給導管３内には電動機４に
より駆動される燃料ポンプ５によつて燃料タンク
６から燃料が搬送される。燃料供給導管３内には
圧力制限弁９が配置されており、該圧力制限弁９
は燃料供給導管３内で形成される燃料圧力を制限
しかつ超過したばあいに燃料を燃料タンク６内に
戻す。

それぞれの調量弁の下流側には導管１１が設け
られており、該導管１１を介して調量された燃料
がそれぞれの調量弁に別個に配属された調整弁１
３の調整室１２内に至らしめられる。調整弁の調
整室１２は例えばダイヤフラム１４として形成さ
れた可動な弁部分によつて調整弁１３の制御室１
５から分離されている。調整弁１３のダイヤフラ
ム１４は調整室１２内に設けられた定置の弁座１
６と協働し、該弁座１６を介して調量された燃料
は調整室１２から内燃機関の吸込み管内の個々の
噴射弁（これら噴射弁のうち１つだけを図示）に
向つて流れる。調整室１２内には差圧ばね１８が
配置されており、該差圧ばね１８は調整弁の開放
方向にダイヤフラム１４を負荷している。制御室
１５内には同様に閉鎖ばね１７が配置されてお
り、該閉鎖ばねのばね力は差圧ばねのばね力より
も大きいので、内燃機関停止時にはダイヤフラム
１４は弁座１６に保持されかつ始動時には弁座方
向への持上げ運動は行なわない。

燃料供給導管３からは導管１９が分岐してお
り、該導管１９はノズル衝突板構造形式の第１の
電気流体式の変換器２０を介して差圧制御導管２
１内に開口している。第１の電気流体式の変換器
の下流側では差圧制御導管２１内で調整弁１３の
制御室１５がかつ制御室１５の下流側で第１の絞
り２３が配置されている。第１の絞り２３を介し
て燃料は差圧制御導管２１から流出導管２４内に
流れる。ノズル衝突板構造形式の第１の電気流体
式の変換器は自体公知でかつそれ故機能および作
用形式については手短かに記述する。第１の電気
流体式の変換器２０は可動片２６を有しており、
該可動片は例えば電磁式にコイル２７，２８によ
つて可変な偏向モーメントで負荷されるので、可
動片は回転軸２９を中心として所定の偏向を行な
う。導管１９は可動片２６に設けられた衝突板３
１に対置する第１の電気流体式の変換器内のノズ
ル３０のところに開口している。従つて可動片２
６に作用する偏向モーメントがコンスタントであ
るばあいにはノズル３０と衝突板３１との間で圧
力落差が生じ、この圧力落差は、導管１９内の燃
料圧力と差圧制御導管内の燃料圧力との間で偏向
モーメントに関連したコンスタントな差圧が生ぜ
しめられるように、大きくされている。第１の電
気流体式の変換器の制御は電気的な制御機械３２
を介して内燃機関の相応の所定の運転特性値、例
えば回転数３３、絞りフラツプ位置３４、温度３
５、排ガス組成（酸素ゾンデ）３６および別のも
のに関連して行なわれる。このばあい電気的な制
御機械３２による第１の電気流体式の変換器２０
の制御はアナログ式に又は周期的に行なわれる。
第１の電気流体式の変換器２０の非励磁状態では
適当なばね力によつて又は永久磁石３７によつて
可動片２６に基本モーメントが生ぜしめられ、こ
の基本モーメントは、電気的な制御を中止したば
あいでも内燃機関の非常運転を保証する差圧を生
ぜしめるように設定されている。

内燃機関の滑り運転を示す制御信号、例えばア
イドリング回転数以上の回転数が提示されかつ絞
りフラツプが閉じられたばあいには、調整弁１３
を閉じひいては噴射弁１０を介した燃料噴射を中
断するまで差圧制御導管２１内で燃料圧力が上昇
するように、第１の電気流体式の変換器２０は励
磁され得る。

圧力制限弁９は系統圧力室４０を有しており、
該系統圧力室４０は燃料供給導管３に接続されて
いてかつ弁ダイヤフラム４１によつてばね室４２
から分離されており、該ばね室４２は大気に接続
されていてかつ該ばね室４２内には系統圧力ばね
４３が配置されている。この系統圧力ばね４３は
弁の閉鎖方向に弁ダイヤフラム４１を負荷してい
る。系統圧力室４０内には弁座４４が突入してお
り、該弁座４４は弁ダイヤフラム４１と協働しか
つ軸方向支承個所４５で軸方向に移動可能に支承
されている。他方では弁ダイヤフラム４１とは反
対側の弁座の端部は軸方向支承個所４５から捕集
室４６内に突入していてかつ弁皿として形成され
ている。弁皿４７はゴムリングとして形成されて
いるシール座４８を開放するか又は閉鎖し、この
シール座４８を介して燃料は戻し流導管４９内に
かつ戻し流導管４９から燃料ポンプ５の吸込み側
に、例えば燃料タンク６に向けて戻される。弁皿
４７には閉鎖ばね５０が支持されており、該閉鎖
ばねは弁皿を開放方向で負荷していてかつ弁座４
４を弁ダイヤフラム４１を介して弁座４４に作用
する力に抗して押しずらそうとする。系統圧力室
４０と捕集室４６との間の弁座の軸方向支承個所
４５には絞りギヤツプ５１が設けられている。捕
集室４６内にはすべての燃料導管、例えば、燃料
を燃料タンク６に向けて戻す流出導管２４が開口
している。従つて弁座４４内には通路５２が設け
られており、該通路５２を介して、弁ダイヤフラ
ム４１が弁座４４から持上げられたばあいに燃料
は捕集室４６内に流れることができる。燃料によ
つて負荷される弁皿横断面積は弁ダイヤフラム横
断面積よりも小さくかつ弾性的なシール座４８は
弁皿４７とほぼ同じ横断面積を有している。

圧力制限弁９の作用は以下の通りである。

内燃機関停止時には弁皿４７はシール座４８に
載着しかつ戻し流導管４９を閉じるのに対して、
弁ダイヤフラム４１は弁座４４を閉じる。内燃機
関始動時には燃料ポンプ５が燃料を燃料供給導管
３内にひいては圧力制限弁９の系統圧力室４０内
に搬送する。この圧力が、弁ダイヤフラム４１に
作用する燃料圧力および閉鎖ばね５０のばね力が
系統圧力ばね４３のばね力および弁皿４７に作用
する燃料圧力よりも大きい所定の開放圧力以上に
上昇すると、弁皿４７がシール座４８から持上げ
られ、かつ弁座４４は弁ダイヤフラム４１に向か
う方向に押しずらされる。この移動運動は、弁皿
４７が接触するストツパ５３によつて制限され
る。系統圧力ばね４３のばね力によつてのみ規定
された燃料圧力（系統圧力）が得られると、弁ダ
イヤフラム４１は弁座４４から持上げられかつ燃
料は通路５２を介して捕集室４６に流れかつ捕集
室４６から戻し流導管４９内に流出する。内燃機
関が停止したばあいもしくは燃料ポンプ５による
燃料搬送が中断したばあいには弁ダイヤフラム４
１は弁座４４を閉じる。系統圧力ばね４３および
閉鎖圧力ばね５０のばね力並びに燃料によつて負
荷される弁ダイヤフラム４１および弁皿４７の横
断面積は、燃料噴射装置内の燃料圧力が噴射弁１
０を開放するために必要な燃料圧力よりも小さく
なるまで燃料がまず絞りギヤツプ５１を介して捕
集室４６内に流れて捕集室４６からシール座４８
を介して戻し流導管４９内に流出するように互い
に同調されている。噴射弁１０を開放するために
必要な燃料圧力以下で始めて、弁皿４７が戻し流
導管５０を遮断するようにシール座４８に接触す
るまで、弁皿４７は閉鎖ばね５０のばね力に抗し
て押しずらされる。捕集室４６内で形成される燃
料圧力によつて弁皿４７は付加的にシール座４８
に圧着される。これによつて燃料噴射装置からの
燃料の漏れが阻止されるので、内燃機関を新たに
始動したばあい燃料噴射装置は極めて短時間で運
転できる状態にされる。内燃機関が新たに始動さ
せられたばあいには、弁皿４７をシール座から持
上げる所要の開放圧力は閉鎖のために必要とされ
る圧力よりも大きい。何故ならば弁皿４７におい
て閉鎖状態で、捕集室４６内の燃料圧力によつて
生ぜしめられる圧力の力補償が行なわれないから
である。しかしながら、内燃機関を停止した後で
閉じ込まれた燃料の加熱によつて燃料噴射装置に
おける燃料圧力が上昇したばあいでも確実な閉鎖
を保証するために、閉鎖圧力に比して高められた
開放圧力が所望される。

調量兼配量弁１は調量スリーブ５５を有してお
り、該調量スリーブ５５内でスライダ孔５６にお
いて制御スライダ２が軸方向に移動可能に支承さ
れている。制御スライダ２は一方の側で制御縁５
８によつて制限されている制御溝５７を有してい
る。上向きに移動運動したばあいには制御縁５８
は程度の差こそあれ制御開口５９、例えば制御ス
リツトを開放し、該制御開口５９を介して燃料は
調量されて導管１１内に流出する。制御スライダ
２の制御縁５８はそれぞれ１つの制御開口５９と
協働してそれぞれ１つの調量弁を形成し、該調量
弁のうち図平面内に位置する両調量弁が図示され
ている。これに対して図平面内に位置しない両方
の別の調量弁は図示の両調量弁に対して90°だけ
ずらされている。制御スライダ２の操作側では操
作端部６０に例えば公知の形式で空気測定機構
（図示せず）が作用していてかつ制御スライダを
内燃機関によつて吸込まれる空気量に関連して押
しずらす。横断面の小さい操作端部６０への移行
部には段部６１が形成されている。操作端部６０
の周囲には半径方向の壁６２が係合していてひい
てはスライダ孔５６を下方で閉鎖している。半径
方向の壁６２には弾性的なシールリング６３が配
置されており、該シールリング６３には制御スラ
イダの静止位置で段部６１が接触しひいては外部
に対してシールしている。制御スライダ２の作業
位置では段部６１と半径方向の壁６２との間に漏
れ室６４が形成され、該漏れ室６４は制御溝５７
から制御スライダ２の外周面を介して漏れる燃料
を受容しかつ漏れ室６４からは漏れ導管６５が圧
力制限弁９の捕集室４６に導びかれている。操作
端部６０に作用する操作力に抗して制御スライダ
２に作用する戻し力は燃料によつて生ぜしめられ
る。このために制御スライダ２は操作端部６０と
は反対側の制御スライダ端部に形成されている端
面７０によつて圧力室６９内に突入しており、該
圧力室６９は緩衝絞り６８を介して戻し力圧力制
御導管７１に接続されている。戻し力圧力制御導
管７１は一方では第２の絞り７２によつて制限さ
れており、該絞り７２を介して燃料は戻し力圧力
制御導管７１から例えば流出導管２４に流出する
ことができる。他方では戻し力圧力制御導管７１
はノズル衝突板構造形式の第２の電気流体式の変
換器７４によつて制限されており、入口部を形成
するこの変換器のノズル３０は導管７５を介して
中間導管７６に接続されている。第２の電気流体
式の変換器７４の構造および作用形式は第１の電
気流体式の変換器と同じであるので、新たな記述
は割愛する。第２の電気流体式の変換器７４の制
御は電気的な制御機械７７によつて行なわれ、該
制御機械７７には運転特性値が投入される。電気
的な制御機械７７によつて制御する代りに代２の
電気流体式の変換器７４を電気的な制御機械３２
によつても制御することができる。中間導管７６
は遮断絞り７８を介して燃料供給導管３に接続さ
れている。遮断絞り７６によつて中間導管７６内
で所望の圧力降下が行なわれるので、第２の電気
流体式の変換器７４ではわずかな圧力によつて作
業することができる。中間導管７６内の圧力は圧
力調整弁７９によつて量とは無関係に調整され
る。圧力調整弁７９を介して流出する燃料は導管
８０によつて流出導管２４に向けて案内される。

第１の電気流体式の変換器２０を用いた調量弁
５８，５９における差圧の制御に基づきかつ第２
の電気流体式の変換器７４を用いた燃料圧力作用
下での制御スライダに対する戻し力の制御に基づ
いてほぼλ＝0.4乃至1.6の極めて大きな範囲で空
燃比を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を簡単に示した図であ
る。 １……調量兼配量弁、２……制御スライダ、３
……燃料供給導管、４……電動機、５……燃料ポ
ンプ、６……燃料タンク、９……圧力制限弁、１
１，１９，７５，８０……導管、１２……調整
室、１３……調整弁、１４……ダイヤフラム、１
５……制御室、１６……弁座、１７……閉鎖ば
ね、１８……差圧ばね、２０，７４……変換器、
２１……差圧制御導管、２３，７２……絞り、２
４……流出導管、２６……可動片、２７，２８…
…コイル、２９……回転軸、３０……ノズル、３
１……衝突板、３２，７７……制御機械、３３…
…回転数、３４……絞りフラツプ位置、３５……
温度、３６……排ガス組成、３７……永久磁石、
４０……系統圧力室、４１……弁ダイヤフラム、
４２……ばね室、４３……系統圧ばね、４４……
弁座、４５……軸方向支承個所、４６……捕集
室、４７……弁皿、４８……シール座、４９……
戻し流導管、５０……閉鎖ばね、５１……絞りギ
ヤツプ、５２……通路、５３……ストツパ、５５
……調量スリーブ、５６……スライダ孔、５７…
…制御溝、５８……制御縁、５９……制御開口、
６０……操作端部、６１……段部、６２……壁、
６３……シールリング、６４……漏れ室、６５…
…漏れ導管、６８……緩衝絞り、６９……圧力
室、７０……端面、７１……戻し力圧力制御導
管、７６……中間導管、７８……遮断絞り、７９
……圧力調整弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 混合気圧縮式外部点火型内燃機関用の燃料噴
   射装置であつて、内燃機関によつて吸込まれる空
   気量に対して所定の比にある燃料量を調量するた
   めに燃料供給導管内に配置された調量弁を有して
   おり、この調量弁のために制御スライダが設けら
   れており、該制御スライダが調量開口を戻し力に
   抗して程度の差こそあれ開放するようになつてい
   てかつ一端で圧力室内に突入しており、該圧力室
   が戻し力圧力制御導管にかつこの戻し力圧力制御
   導管を介して燃料供給導管に接続されており、更
   に調量がコンスタントではあるが内燃機関の運転
   特性値に関連して可変な差圧で行なわれるように
   なつていて、このばあいそれぞれの調量弁の下流
   側に配置された、調量弁における差圧をそれぞれ
   調整する調整弁の可動な弁部分が一方の側でそれ
   ぞれの調量弁の下流側の燃料圧力によつてかつ他
   方の側で差圧制御導管内の圧力によつて負荷され
   るようになつており、該差圧制御導管が一方では
   差圧制御弁によつてかつ他方では第１の絞りによ
   つて制限されておりかつ差圧制御導管を燃料供給
   導管から分離する差圧制御弁として、内燃機関の
   運転特性値に関連して制御可能なノズル衝突板構
   造形式の第１の電気流体式の変換器が用いられて
   いる形式のものにおいて、戻し力圧力制御導管７
   １内の燃料圧力が内燃機関の運転特性値に関連し
   て制御可能なノズル衝突板構造形式の第２の電気
   流体式の変換器７４によつて可変であり、該変換
   器が戻し力圧力制御導管７１を他方の側で制限す
   る第２の絞り７２の上流側に配置されていること
   を特徴とする燃料噴射装置。 ２ 第２の電気流体式の変換器７４の入口部３０
   が中間導管７６に接続されており、該中間導管が
   一方の側で遮断絞り７８を介して燃料供給導管３
   に接続されている特許請求の範囲第１項記載の燃
   料噴射装置。 ３ 中間導管７６が他方の側で圧力調整弁７９に
   よつて制限されている特許請求の範囲第２項記載
   の燃料噴射装置。