JPH0658155U - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】安定した燃料供給特性が得られ、燃料噴射弁の
燃料噴射量範囲が拡大可能な内燃機関の燃料供給装置を
提供する。 【構成】内燃機関が低負荷状態にあると判断されると、
開閉弁25を閉制御し、流量変動の低減及び脈動の緩和を
行い、低流量の燃料を絞り部21を介して燃料噴射弁５に
供給する。一方、高負荷状態にあると判断されると、開
閉弁25を開制御し、燃料供給経路を確保して、高流量の
燃料を分岐通路14を介して燃料噴射弁５に供給する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関の燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の電子制御燃料噴射式内燃機関において、燃料噴射弁（フューエルインジ ェクタ）への燃料供給装置は、例えば図３に示すように構成されている（実開昭 ６０−１２４５６９号公報等参照）。 即ち、燃料タンク１の燃料を燃料ポンプ２により吸入・吐出してフィルタ３が 介装された燃料供給通路４を介して燃料噴射弁５に供給する一方、燃料噴射弁５ 下流の燃料供給通路４の圧力が設定圧力以上になった時に開弁するプレッシャレ ギュレータ６により、余剰燃料を燃料戻し通路７を経て燃料タンク１に戻すこと により、燃料噴射弁５への供給圧力を略一定に制御している。尚、燃料噴射弁５ は機関の各種運転状態に応じて燃料噴射量を制御する図示しないコントロールユ ニットからの作動信号により開弁し、燃料を吸気通路に噴射供給している。

【０００３】 ここで、燃料ポンプ２により燃料供給通路４に供給される供給量は、各種運転 状態において、燃料噴射弁５に供給される圧力が規定値を確保できるように、充 分高く設定されている。 従って、通常の運転状態においては燃料ポンプ２に係る運転効率は低く、燃費 向上等の妨げになる惧れがある。

【０００４】 ところで、昨今燃料噴射弁５等が設置される内燃機関のエンジンルームは種々 の機器が高密度で設置されており、また空力特性向上等のため機関本体からの熱 がこもり易い構造となっている。 ここで前述の如く余剰燃料はプレッシャレギュレータ６により燃料タンク１に 戻される構成となっているが、例えばアイドル状態のときのように機関が低負荷 状態にあるときには燃料噴射量が多くないので、温度が上昇した多量の燃料が燃 料タンク１に戻ることとなる。このため、燃料タンク１内の燃料温度が上昇し、 蒸気発生温度以上となる惧れがあり、燃料内に蒸気が発生し瞬間再始動（ホット リスタート）時の始動性に問題が発生する惧れがあった。

【０００５】 このため、燃料ポンプ端子電圧コントロール（ＦＰＣＭ）を実施して燃料ポン プ２の吐出量を制御しているものがある。即ち、機関回転速度Ｎ、燃料噴射パル ス幅Ｔｉ及び冷却水温度Ｔｗを電気信号としてコントロールユニットに供給し、 機関の燃料噴射消費量を演算し、この燃料噴射消費量に応じて燃料ポンプ２に供 給する駆動電圧或いは駆動電流を可変制御するものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

同一仕様の燃料ポンプでも、ポンプ個々に流量特性が若干異なっており、最低 必要流量を確保するためには、燃料ポンプの流量特性の下限値品でも必要流量を 満足できるように、燃料ポンプ端子電圧コントロールを行う必要がある。従って 、燃料ポンプの端子電圧コントロールを行っても、燃料ポンプの流量特性上限品 の場合は、余剰燃料の戻る量が多くなるため、温度上昇した燃料が燃料タンクに 戻ることとなり、燃料ポンプ制御を行っても、タンク内燃料温度上昇を抑制する ことができない。

【０００７】 本考案は上記の実情に鑑みなされたものであり、安定した燃料供給特性が得ら れ、燃料噴射弁の燃料噴射量範囲が拡大可能な内燃機関の燃料供給装置を提供す ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案は、燃料タンクの燃料を燃料ポンプにより吸入し燃料供給通 路を介して負荷に応じた量の燃料を燃料噴射弁へ圧送する内燃機関の燃料供給装 置において、機関の負荷状態を検出する負荷状態検出手段を設け、燃料供給通路 を、機関が低負荷状態の時に当該通路を閉とし高負荷状態の時に当該通路を開と する開閉手段を配設した分岐通路と、該分岐通路をバイパスすると共に絞り部を 配設したバイパス通路とを含んで構成した。

【０００９】

【作用】

負荷状態検出手段により機関の低負荷状態が検出された場合は、機関の必要燃 料が少量であるので、燃料ポンプにより吸入した少量の燃料が燃料供給通路を介 して燃料噴射弁へ圧送されるが、この際通路を開閉する開閉手段が閉となり、前 記燃料はバイパス通路を介して燃料噴射弁へ圧送される。ここで、バイパス通路 には絞り部が配設されているので、燃料ポンプの流量が異なったものが設置され ても、該絞り部下流側では、該絞り部により流量のバラツキが抑制され、必要流 量を確保できる。

【００１０】 一方、高負荷状態が検出された場合は機関の必要燃料も多量であり、燃料ポン プより多量の燃料が供給される。このとき開閉手段が開となるが、バイパス通路 には絞り部が配設され、圧力抵抗も大きいので、前記燃料は圧力抵抗の小さい分 岐通路を介して燃料噴射弁へ圧送される。従って、流量が多くなっても、充分な 配管経路を確保することができるので、安定して燃料を供給することが可能とな るので、燃料タンクへの戻り量を減少することが可能となる。

【００１１】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を、図面に基づいて説明する。尚、従来例と同一要素 には同一符号を付して説明を省略する。 図１は本考案の一実施例に係る内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示し、燃 料タンク１の燃料は該燃料タンク１に内蔵された燃料ポンプ２により吸入・吐出 され、フィルタ３が介装された燃料供給通路11を介して燃料噴射弁５に供給され る。

【００１２】 ここで、本考案に係る構成として、前記フィルタ３の下流側の燃料供給通路11 から二股に分岐した後（当該分岐点を12とする）前記燃料噴射弁５の上流側で再 び合流する（当該合流点を13とする）分岐通路14及びバイパス通路15が設けられ る。そして、バイパス通路15には絞り部21が配設され、また分岐通路14には当該 分岐通路14の流通を開閉する開閉手段としての開閉弁25が配設される。

【００１３】 図示しない内燃機関には、吸気ダクト31，スロットル弁32を介して空気が吸入 される。また、スロットル弁32に該スロットル弁32の開度を検出するスロットル 弁開度センサ35が設けられる。ここで、機関負荷に応じてスロットル弁32が操作 され、該スロットル弁32の開度を検出することにより機関の高負荷状態，低負荷 状態を検出することができるので、スロットル弁開度センサ35は負荷状態検出手 段の機能を奏するものである。

【００１４】 コントロールユニット35は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インターフェ イスを含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、従来例と同様に、燃料ポ ンプ端子電圧コントロール（ＦＰＣＭ）を実施して燃料ポンプ２の吐出量を制御 している。さらに、各種センサからの入力信号を受けて、後述の如く演算処理し て、前述の開閉弁25の作動を制御する。

【００１５】 尚、バイパス通路15に設けられた絞り部21は、燃料ポンプのバラツキを抑制す るようにバイパス通路15を所定量だけ狭めており、燃料供給の安定化を図ってい る。 次に、燃料ポンプ端子電圧コントロールが実施されて、前記燃料ポンプ２が燃 料噴射弁５に燃料を供給する際の、前記開閉弁25に係る制御を、図２に示すフロ ーチャートに従って説明する。

【００１６】 ステップ１（図ではＳ１と記す。以下同様）では、スロットル弁開度センサ35 の検出信号よりスロットル弁開度ＴＶＯを読込む。 ステップ２では、スロットル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ₁ 以下か否かを判 断することにより、内燃機関が低負荷状態にあるか否かを判断する。そして、Ｔ ＶＯ≦ＴＶＯ₁ であると判断された場合は、内燃機関が低負荷状態にあると判断 し、もって燃料ポンプ２から供給される燃料流量も低流量となるので、ステップ ３に進む。

【００１７】 ステップ３では開閉弁25を閉制御する。ここで、開閉弁25が閉制御されること により、燃料ポンプ２から供給される低流量の燃料は燃料供給通路11，分岐点12 ，絞り部21及び合流点13を介して燃料噴射弁５に供給される。ここで、燃料ポン プの流量上限品が設置された場合は、絞り部21により燃料ポンプに負荷がかかり 、流量を減少させることになる。また燃料ポンプ２の流量下限品が設置された場 合には、該絞り部21を流量下限品の吐出流量ではほとんど負荷とならない程度の 一定の絞り部とすることにより、該絞り部の影響を無視することが可能となる。 従って、燃料ポンプの流量特性がばらついても、燃料噴射弁５への必要流量を確 保することができる。

【００１８】 一方、ステップ２において、ＴＶＯ≦ＴＶＯ₁ ではないと判断された場合は、 内燃機関が高負荷状態にあると判断し、もって燃料ポンプ２から供給される燃料 流量も高流量となるとして、ステップ４に進む。 ステップ４では開閉弁25を開制御する。ここで、開閉弁25が開制御されること により、燃料ポンプ２から供給される高流量の燃料は分岐点12より分岐通路14及 びパイパス通路15を流通することになるが、前述したように、パイパス通路15は 絞り部21により流路抵抗が大きくなっているため、燃料は燃料供給通路11，分岐 点12，開閉弁25及び合流点13を介して燃料噴射弁５に供給される。従って、内燃 機関が高負荷状態にある場合も、高流量の燃料が燃料噴射弁５に安定的に供給さ れることが可能となり、燃料噴射弁５への供給量が増大した場合も、該燃料噴射 弁５への供給圧力は略一定に制御されることとなり、安定した燃料供給を確保で きる。

【００１９】 従って、以上説明したように本実施例によれば、内燃機関が低負荷状態にあっ て燃料流量が低流量となっても、絞り部21により燃料ポンプから燃料が燃料噴射 弁５へ安定的に供給され、一方、高負荷状態にあって燃料流量が高流量となって も、前記絞り部21をバイパスした分岐通路14を介して燃料が燃料噴射弁５へ安定 的に供給されるので、全ての負荷状態において燃料噴射弁５への安定した燃料供 給を確保することが可能となる。

【００２０】 尚、以上説明した実施例においては、スロットル弁開度センサ35の検出信号よ り機関負荷が低負荷か高負荷かを判断したが、次のように負荷状態を検出しても よい。 即ち、機関運転状態を代表するものとして基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度 Ｎとを取り、前記Ｔｐ及びＮが所定値より小さい状態を低負荷状態として判断し てもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、低負荷状態が検出された場合は、燃料 はバイパス通路を介して燃料噴射弁へ圧送され、高負荷状態が検出された場合は 、分岐通路を介して燃料噴射弁へ圧送される。従って、低負荷状態時は、絞り部 の作用により、燃料流量に関しては、最低必要流量を確保することが可能となり 、安定供給が図られる。また高負荷状態時は、充分な配管経路により安定供給さ れることとなり、余剰燃料の燃料タンクへの戻り量を減少でき、安定した燃料供 給を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すシステム構成図

【図２】同上実施例の開閉弁の制御内容を示すフローチ
ャート

【図３】従来の燃料供給装置を示すシステム構成図

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ 燃料ポンプ ５ 燃料噴射弁 ６ プレッシャレギュレータ 11 燃料供給通路 14 分岐通路 15 バイパス通路 21 絞り部 25 開閉弁 32 スロットル弁開度センサ 35 コントロールユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクの燃料を燃料ポンプにより吸入
   し燃料供給通路を介して負荷に応じた量の燃料を燃料噴
   射弁へ圧送する内燃機関の燃料供給装置において、 機関の負荷状態を検出する負荷状態検出手段を設け、燃
   料供給通路を、機関が低負荷状態の時に当該通路を閉と
   し高負荷状態の時に当該通路を開とする開閉手段を配設
   した分岐通路と、該分岐通路をバイパスすると共に絞り
   部を配設したバイパス通路とを含んで構成したことを特
   徴とする内燃機関の燃料供給装置。