JPH0519534U

JPH0519534U - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH0519534U
Application number: JP6861691U
Authority: JP
Inventors: 真樹花里
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】圧力バランス型燃料噴射装置に定流量弁を配
置し、燃圧レギュレータへの燃料供給量を一定にし、高
精度の制御燃圧を得る。【構成】先行技術の圧力バランス型燃料噴射装置にお
ける第１燃圧レギュレータ２の上流部と、第１燃圧レギ
ュレータ２から第２燃圧レギュレータ６への燃料通路７
ａにそれぞれ定流量弁２７，３５を配置した。各定流量
弁は第１燃圧レギュレータ２，第１燃圧レギュレータ２
から第２燃圧レギュレータ６への燃料流入を一定にす
る。燃圧の安定化、燃料噴射量の変化がもたらす第１燃
圧レギュレータ２のリターン流量の変化の除去、第１燃
圧レギュレータ２の小形化が可能。

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係り、特に燃圧レギュレータへの燃料供給量が一定となり、高精度の燃圧を得ることができる定流量弁を有する圧力バランス型の燃料噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の燃料噴射装置の一例としては、本出願人が特願平２−７７２８６号で提案したものがある。この装置について、図３により説明すると、１は燃料ポンプ、２はインテークマニホールド圧力Ｐ_mを燃圧Ｐ₁に変換するロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）であり、インテークマニホールド圧力Ｐ_m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第１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、また、第１燃料室４には燃料リターン用の出口４ａが設けられ、ダイアフラム５と一体的なリークバルブ５ｂにより開閉される。６は燃料通路７，７ａを介してロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２と接続されているベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）で、大気圧Ｐ₀が印加される大気圧室８と、第１燃料室４より流入する燃料の燃圧を定圧Ｐ₂（＜Ｐ₁）に制御設定し、かつ、燃料をリターンさせる第２燃料室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。また、第２燃料室９には燃料リターン用の出口９ａが設けられ、ダイアフラム１０と一体的なリークバルブ１０ｂにより開閉される。１１は燃料通路７ａに設けられたリードジェットである。

【０００３】１２，１３は燃料通路７に配設されていて、燃料通路７の開口面積をエンジン回転数に応じてそれぞれ制御する第１ソレノイドバルブ、第２ソレノイドバルブであり、図示して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１ソレノイドバルブ１２が閉、第２ソレノイドバルブ１３が開となり、また、ＬＯＷの時には第１ソレノイドバルブ１２が開、第２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で示すようにエンジン回転数に応じて、第１ソレノイドバルブ１２，第２ソレノイドバルブ１３のデューティ比（パルス信号の周波数）が決定されて、両ソレノイドバルブ１２，１３間の燃料通路７の燃圧が、インテークマニホールド圧力Ｐ_m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。

【０００４】１４はこの燃圧Ｐ₃を調整燃圧Ｐ₄（＜Ｐ₃）に変換するコントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュレータ）であり、上述の燃圧Ｐ₃が印加される第１燃圧室１５と、一定のリターン流量が導入され、かつ、燃圧Ｐ₃に応じた調整燃圧Ｐ₄に制御される第２燃圧室１６とが、ダイアフラム１７によって仕切られており、第２燃圧室１６には燃料を燃料供給源へリターンさせる出口１６ａと、ダイアフラム１７を第１燃圧室１５方向へ弾圧するスプリング１７ａ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。リターン出口１６ａは、ダイアフラム１７と一体的なリークバルブ１７ｂにより開閉される。１８はロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の第１燃料室４と後述する燃料噴射弁を接続する燃料通路である。

【０００５】２０は各気筒ごとに配置されていて、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はロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の第１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の噴射流量Ｑ₂を噴射させ得る吐出口２２ａを備えた上流室、２３はコントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュレータ）１４の第２燃圧室１６と連通して一定流量Ｑ₃を送り出すとともに、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と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、２４ａ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２４ａの荷重の和とバランスするように制御される。そのため、差圧（Ｐ₅−Ｐ₄）、すなわち、差圧ジェット２５の圧力損失は一定に制御され、燃料流量Ｑ₁は噴射流量Ｑ₂と一定の燃料リターン流量Ｑ₃との和に等しい。

【０００６】上述した燃料噴射装置は、次のように作動する。エンジン作動時にインテークマニホールド圧力Ｐ_m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１及び第２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まり、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、エンジン回転数に関係なくインテークマニホールド圧力が高いと小さくなる。しかし、インテークマニホールド圧力が大気圧に接近してくると、この燃圧Ｐ₃は大きくなる。

【０００７】ところで、エンジンの要求燃料量は、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、すなわち、圧力差（Ｐ₁− Ｐ₂）に置き換えることができる。そこで、エンジン回転数に応じて燃圧Ｐ₁のコントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュレータ）１４への印加数（第１及び第２ソレノイドバルブ１２，１３を作動させるパルス信号の周波数）を調整し、得られた燃圧Ｐ₃をコントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュレータ）１４において、要求燃料量に応じた調整燃圧Ｐ₄に変換する。この調整燃圧Ｐ₄は、インテークマニホールド圧力の増減に応じて増減し、その変化率はエンジン回転数の増減に対しては一定である。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で一定であるので、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。したがって、燃料噴射量Ｑ₂は上述の要求燃料量と一致することになる。

【０００８】なお、計量ジェット２１の燃料流量Ｑ₁は、その前後差圧（Ｐ₁−Ｐ₅）の平方根に比例して変化するが、燃料流量Ｑ₁として、リターンされる一定流量Ｑ₃ を燃料噴射量Ｑ₂にあらかじめ付加しておけば、燃料噴射量Ｑ₂が差圧（Ｐ₁− Ｐ₅）に対して直線的に変化する部分を取り出せる。そのため、計量ジェット２１の燃料流量Ｑ₁と前後差圧（Ｐ₁−Ｐ₅）に関し、自動車用として十分なダイナミックレンジを得ることができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述の燃料噴射装置においては、インテークマニホールド圧力Ｐ_m の変動に伴って、燃料通路７，７ａ及びリードジェット１１を経由してベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）６に流入する燃料流量の変化を生ずる。Ｐ−Ｑ（圧力−燃料流量）特性により、また、Ｐ−Ｑ特性におけるヒステリシスによって、この燃料流量の変化は、ベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）６の第２燃料室９における一定燃圧Ｐ₂に変動をもたらす。

【００１０】インテークマニホールド圧力Ｐ_mの変動に伴う燃料流量の変化は、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２においてはるかに大きく、流入量あるいはリターン量に大きな変化を生ずる。その理由は、エンジンに対する燃料噴射量Ｑ₂の変化そのものが、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２におけるリターン量の変化となるからである。ちなみに、４気筒、１０００ｃｃ，４サイクル、２輪用の上述の燃料噴射装置では、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２におけるリターン量が、２０〜７０ｌ／ｈ程度になっている。

【００１１】この対策として、最少リターン量におけるロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の第１燃料室４の燃圧Ｐ₁を安定せしめるため、リークバルブ５ｂのバルブシート径を小さくし、バルブリフト量を大きくするという方法が採用されている。しかし、リターン量の変化に対して燃圧の変動が大きく、また、Ｐ−Ｑ特性におけるヒステリシスも大きくなり、制御の安定性がよくないという問題点があった。

【００１２】本考案は、この種の燃料噴射装置がかかえる上述の課題に鑑みて、燃圧レギュレータへの燃料供給量が一定となり、高精度の燃圧を得ることができる定流量弁を配置した燃料噴射装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案による燃料噴射装置は、インテークマニホールド圧力に応じた燃圧を発生させるロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）と一定燃圧を発生させるベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）とを接続する燃料通路と、該燃料通路内で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発生させる二つの開口面積設定手段と、該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が印加される第１燃圧室と該第１燃圧室の燃圧が調整燃圧に変換され且つ燃料をリターンさせる出口を有する第２燃圧室とがダイアフラムで仕切られたコントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュレータ）と、該調整燃圧に応じて燃料噴射量が制御される燃料噴射弁とが備えられた燃料噴射装置において、前記ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）の上流側に定流量弁が配置されていて、該定流量弁と前記燃料噴射弁の上流側の計量ジェットを介して該燃料噴射弁へ燃料が供給されることを特徴としたものである。

【００１４】

【作用】

定流量弁としては、例えば、上流室と下流室を仕切るダイアフラムと、両室を連通する差圧ジェットと、前記ダイアフラムに連動して燃料の流量を制御するバルブと、該バルブの開弁方向に前記ダイアフラムを弾圧する圧力設定用のスプリングと、から構成されたものを配置する。前記上流室の燃圧は、前記下流室の燃圧と前記スプリングの荷重の和とバランスするように制御される。そのため、前記上流室の燃圧と前記下流室の燃圧の差圧、すなわち、両室を連通する差圧ジェットの圧力損失は一定に制御され、差圧ジェットを通過する燃料流量も一定となる。

【００１５】

【実施例】

図１は、１気筒の場合における本考案の第１の実施例を示す。図３により説明した先行技術に係る部分は、同一符号を用いており、再述しない。２７はロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の上流に配置された定流量弁である。定流量弁２７では、上流室３０と下流室２９がダイアフラム２８によって仕切られ、上流室３０側には弁棒３２を介してダイアフラム２８と連動するバルブ３３があり、燃料ポンプ１からの燃料の流入を制御する。３１はバルブ３３の開弁方向にダイアフラム２８を弾圧する圧力設定用のスプリング、３４は上流室３０と下流室２９を連通する差圧ジェットである。１８′は燃料噴射弁２０の上流の計量ジェット２１を介して定流量弁２７の上流室３０と燃料噴射弁２０を接続する燃料通路、３５は、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２とベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）６を接続する燃料通路７ａに配置された定流量弁で、定流量弁２７と同一構成をしている。

【００１６】上述のように構成された本実施例で、定流量弁２７における上流室３０の燃圧Ｐ_cは、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の燃圧Ｐ₁とスプリング３１の荷重の和とバランスするように制御される。そのため、差圧（Ｐ_c−Ｐ₁）、すなわち、差圧ジェット３４の圧力損失は一定に制御され、差圧ジェット３４を通過してロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２へ供給される燃料の流量Ｑ_cも一定となる。そして、定流量弁２７の上流室３０，燃料通路１８′を流れ計量ジェット２１を通過する燃料流量Ｑ₁，したがって燃料噴射量Ｑ₂が増大しても、上流室３０の燃圧はＰ_c，下流室２９の燃圧はＰ₁に保たれ、差圧ジェット３４を通過する燃料流量Ｑ_cは一定である。定流量弁３５は定流量弁２７と同一の構造、機能を有し、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２からベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）６への燃料流量が定流量となるので、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２におけるリターン量も一定になる。

【００１７】図２は、１気筒の場合における本考案の第２の実施例を示す。第１の実施例における定流量弁３５の配置はせず、定流量弁２７をロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の上流に配置し、ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２へ供給される燃料の流量の一定化を図っている。定流量弁２７の上流室３０とベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）の第２燃料室９を、リード・ジェット１１が配置してある燃料通路７ａで接続する。

【００１８】なお、第１及び第２ソレノイドバルブ１２，１３はそれぞれ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、ステッピング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。あるいは、二つの開口面積設定手段のうち、いずれか一方をジェットとして構成してもよい。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、圧力バランス型燃料噴射装置に燃圧レギュレータへの燃料供給量が一定となり、高精度の燃圧を得ることができる定流量弁を配置したもので、次のような効果がある。（ａ）燃料噴射量の変化がもたらすロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２におけるリターン流量の変化が除去され、Ｐ−Ｑ（圧力− 燃料流量）特性やＰ−Ｑ特性におけるヒステリシスの影響を受けず、高精度の制御圧（燃圧）を得ることができる。（ｂ）ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレータ）２の役割は、信号源としての圧力制御のみとなり、小形化、少流量化が可能になる。（ｃ）システムに対して、燃料ポンプ１からは必要量のみの流入量で供給をすればよいので、少流量でシステムを成立させることが可能になる。（ｄ）定流量弁２７の上流室３０の燃圧Ｐ_cとベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）２の第２燃料室９の燃圧Ｐ₂との圧力差を大きくとることもできる。また、コントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュレータ）１４の第１燃圧室１５，第２燃圧室１６における各燃圧Ｐ₃，Ｐ₄の圧力差、燃料噴射弁２０の上流室２２，下流室２３における各燃圧Ｐ₅，Ｐ₄の圧力差も大きくとることが可能で、作動の安定性がより改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による燃料噴射装置の第１実施例の概略
図である。

【図２】本考案による燃料噴射装置の第２実施例の概略
図である。

【図３】先行技術における燃料噴射装置の概略図であ
る。

【図４】エンジン回転数とパルス信号の周期との関係を
示す図である。

【符号の説明】

２ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃
圧レギュレータ）６ベース・レギュレータ（第２燃圧レギュレー
タ）７燃料通路７ａ燃料通路１２第１ソレノイドバルブ１３第２ソレノイドバルブ１４コントロール・レギュレータ（第３燃圧レギュ
レータ）１５第１燃圧室１６第２燃圧室１６ａリターン出口２０燃料噴射弁２１計量ジェット２７定流量弁２８ダイアフラム２９下流室３０上流室３１スプリング３３バルブ３４差圧ジェット

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】インテークマニホールド圧力に応じた燃
圧を発生させるロード・コントロール・レギュレータ
（第１燃圧レギュレータ）と一定燃圧を発生させるベー
ス・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）とを接続す
る燃料通路と、該燃料通路内で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発生させる二つ
の開口面積設定手段と、該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が印加される第１燃圧
室と該第１燃圧室の燃圧が調整燃圧に変換され且つ燃料
をリターンさせる出口を有する第２燃圧室とがダイアフ
ラムで仕切られたコントロール・レギュレータ（第３燃
圧レギュレータ）と、該調整燃圧に応じて燃料噴射量が
制御される燃料噴射弁とが備えられた燃料噴射装置にお
いて、前記ロード・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レ
ギュレータ）の上流側に定流量弁が配置されていて、該
定流量弁と前記燃料噴射弁の上流側の計量ジェットを介
して該燃料噴射弁へ燃料が供給されることを特徴とする
燃料噴射装置。
【請求項２】インテークマニホールド圧力に応じた燃
圧を発生させるロード・コントロール・レギュレータ
（第１燃圧レギュレータ）と一定燃圧を発生させるベー
ス・レギュレータ（第２燃圧レギュレータ）とを接続す
る燃料通路に前記定流量弁が配置されていることを特徴
とする請求項１の燃料噴射装置。
【請求項３】前記定流量弁が、上流室と下流室を仕切
るダイアフラムと、両室を連通する差圧ジェットと、前
記ダイアフラムに連動して燃料の流量を制御するバルブ
と、該バルブの開弁方向に前記ダイアフラムを弾圧する
圧力設定用のスプリングと、から成ることを特徴とする
請求項１または請求項２の燃料噴射装置。
【請求項４】前記計量ジェットの前圧Ｐ_cが前記ロー
ド・コントロール・レギュレータ（第１燃圧レギュレー
タ）の燃圧Ｐ₁より一定量オフセットしていて、前記定
流量弁の上流室と前記燃料噴射弁の上流側の該計量ジェ
ットを介して該燃料噴射弁へ燃料が供給されることを特
徴とする請求項１または請求項２の燃料噴射装置。