JPS5815657Y2 - 燃料噴射式内燃機関における供給燃料制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は燃料噴射式内燃機関において、燃料噴射ノズル
に供給される燃料油の供給量の制御装置に関するもので
ある。

従来上記内燃機関におち・て燃料ポンプと燃料噴射ノズ
ルとを連通ずる燃料回路の途中に、燃料調量装置を設け
、前記機関に吸入される吸入空気量に応じて燃料噴射量
を増減制御できるようにした燃料供給制御装置は公知で
あるが、本考案はかかる装置にお（・て前記調量制御に
加えてエンジンの運転状態、その周囲の雰囲気によって
生じる燃料増量、ある〜・は減量要因、たとえば吸気温
度、冷却水温度え大気圧等を検出し、それによって燃料
供給量を補正制御できるようにした、燃料噴射式内燃機
関における供給燃料制御装置を得ることを目的とするも
のである。

以下、図面により本考案の一実施例につＬ・て説明する
。

先ず、燃料ポンプＰと燃料噴射ノズルＮとを連絡する燃
料回路の途中に介装される燃料調量装置Ｍの構成につ〜
゛て説明すると、該装置のハウジング１は、上、下部ハ
ウジング半体２，３を複数個の連結ボルト３３により一
体に結合して構成されて〜・る。

ハウジング１内外局部には内燃機関の気筒数（四気筒）
と同数（四個）の第一なＵ・し第四定差圧弁Ｖ１〜Ｖ４
が設げられる。

これらの定差圧弁の弁室は前記上、下部ハウジング半体
２．３間に挟着される金属製ダイヤフラム４によって一
次室ａと二次室すとにそれぞれ区画されてＬ・る。

第一な（・し第四定差圧弁Ｖ１〜Ｖ４の各−洗室ａは、
ハウジング１に形成した連通路５によつてすべて連通さ
れており、また前記第一定差圧弁Ｖ１の一次室ａは、燃
料供給管６を介して燃料ポンプＰに連通されており、前
記燃料供給管６の途中にはアキュムレータＡおよびフィ
ルタＦが介在され燃料ポンプＰから吐出される燃料アキ
ュムレータＡに蓄圧された後、フィルタＦを通して一次
室ａに供給されるようになっている。

また前記第四定差圧弁ｖ４の一次室ａはリリーフ弁Ｒを
介在した還流路７を介して燃料タンクＴに連通されてい
る。

前記第一な℃・し第四定差圧弁ｖ１〜Ｖ４の各二次室す
には、前記上部ハウジング半体２に形成した燃料吐出路
８が連通、さ、れており、この燃料吐出路８には弁体９
が挿着され、その弁体９の下端に開口される弁口１０は
前記ダイヤフラム４の上面に対向しており、と９ダイヤ
フラム４の上下変位によって開閉されるようになって〜
・る。

各二次室す内におち・て、その上壁とダイヤフラム４間
にはダイヤフラムばね１１が縮設されており、このばね
１１の弾発力はダイヤフラム４を下方に押圧して前記弁
体９の弁口１０を開口するように作用する。

燃料吐出路８は、その開口上端に螺着される栓体１２に
穿設した過早１３および燃料供給管１４を介して前記燃
料噴射ノズルＮに連通されてＬ゛る。

前記ハウジング１の中央部には、シリンダ孔１５が穿設
されており、このシリンダ孔１５内には、スリーブ１６
が密麻すれ、このスリーブ１６に円筒状の調量軸１７が
垂直軸線回りに自由に回転できるように嵌合されている
。

調量軸１７は内燃機関の吸入空気量に応じて回転される
ようになっており、すなわち調量軸１７の下端は、内燃
機関の吸気路Ｉｍ内に５、これを横切って回動自在に軸
支されるフラツパ１８の支持軸１９に連結されて〜・る
。

吸気路Ｉｍの、前記フラツパ１８より下流には絞り弁２
０が設けられる。

前記調量軸１７内には盲栓２１によって封緘される燃料
分配室２２が形成されており、この燃料分配室２２は、
調量軸１７に形成した環状通路２３、スリーブ１６に穿
設した通孔２４および下部ハウジング半体３に穿設した
燃料通路２５を介して４個の一次室ａに連通さ卆ており
、前亭己燃料通路２５〜 と通孔２４との連通部にはフィルタ２６が介装され、各
−次室ａ内の燃料油は、燃料通路２５、フィルタ２６、
通孔２４および環状通路２３を通して前記燃料分配室２
２内に供給される。

また燃料分配室２２は、調量軸１７に形成される環状通
路２７とスリット２８、スリーブ１６に形成した固定孔
２９、および上部ノ・ウジング半体２に穿設した燃料通
路３０を介して各二次室すに連通されて℃・る。

而して前記スリット２８は、第３図に明瞭に示すように
横方向に一定の巾を有し、前記環状通路２７と固定孔２
９間を連通しており、スリット２８と固定孔２９とは可
変オリフィスＯｒを構成しており、調量軸１７の回転に
よって固定孔２９とスリット２８との連通面積を変える
ことができるようになっている。

そして回遊オリフィスＯｒを構成する調量軸１７とスリ
ーブ１６とは調量弁Ｖｍを構成する。

したがって燃料分配室２２内の燃料はスリット２８と固
定孔２９、すなわち可変オリフィスＯｒによって調量さ
れ、燃料通路３０を通って各二次室すに供給される。

前記シリンダ孔１５の上部には、上部ハウジング半体２
に通孔３１が穿設されており、この通孔３１は連通路３
２を介して前記還流路７に連通されており、調量軸１７
とスリーブ１６間より漏洩した燃料軸奪還流麟７を通し
て燃料タンクＴに回収できる。

。燃料ポンプＰを駆動すると、燃料タンクＴから
の燃料油は四個の一次室ａ内にそれぞれ圧送される。

各−次室ａ内に流入した燃料油は燃料通路２５、フィル
タ２６、通孔２４および環状通路２３を通って燃料分配
室２２内に入り、ここより環状通路２７、可変、オリフ
ィスＯｒを形成するスリット２８と固定孔２９、および
燃料通路３０を通って各二次室に入り、ここで定差圧弁
の定差圧を設定するダイヤフラムばね１１で開弁される
弁体９を通って各気筒毎に設けられる燃料噴射ノズルＮ
に供給される。

ところで各噴射ノズルＮに供給される燃料油の調量は、
次の如く行われる。

内燃機関の吸気路Ｉｍ＆流れる吸入空気量が増量すると
、フラツパ１８は第１図時計方向に回転して調量軸１７
を増量側に回転する。

するとスリット２８は固定孔２９と一致する方向に移動
して可変オリフィスＯｒの開口面積が増大する。

而して燃料油が前記オリフィスＯｒの前後を流れ、その
前後に生じる圧力差が一定であれば、その開口面積が増
せば、そこを流れる燃料油の流量も増すので、燃料噴射
ノズルＮに供給される燃料油も増量される。

したがって内燃機関の吸入空気量の増量に応じて各気筒
に噴射される燃料油を増量することができる。

また吸気路Ｉｍを流れる吸入空気量が減少するとフラッ
パ１８は第１図反時計方向に回転して調量軸１７を減量
側に回転する。

するとスリット２８は固定孔２９から離れる方向に移動
して可変オリフィスＯｒの開口面積が減少する。

可変オリフィスＯｒの開口面積が減少すれば、そこを流
れる燃料油の流量も減少するので、燃料噴射ノズルＮに
供給される燃料油も減量される。

したがって内燃機関の吸入空気量の減量に応じて各気筒
に噴射される燃料油を減量することができる。

ところで本考案では前述のように内燃機関に吸入される
吸入空気量に応じて吸気路Ｉｍに供給される燃料噴射量
を供給制御できるのに加えて内燃機関がその運転状態や
その周囲の雰囲気に対応して常に最良の運転が自動的に
行われるように、さらに吸気路Ｉｍに供給される燃料を
補正制御できるようにしたものであって以下にその燃料
補正装置Ｃについて説明すると、３４はその燃料補正装
置の本体で、その本体３４は中央ブロツク３５の上、下
面にそれぞれ上部および下部ブロフク３６および３１を
一体に重合して構成されている。

上部プロツタ３６と中央ブロック３５間、および中央ブ
ロツク３５と下部プロツク３１間にはそれぞれ金属製上
、下部ダイヤフラム３８，３９が挾持されており、これ
らのダイヤフラム３８，３９は何れも透孔４０が穿設さ
れている。

中央ブロツク３５の中央部には中央室Ｃが形成され、こ
の中央室Ｃの上、下開口端は、前記上、下部ダイヤフラ
ム３８，３９によって開閉されるようになっており、前
記上、下部ダイヤフラム３８．３９は、゛その自由状態
では前記中央室Ｃ′の上、下開口端を閉じるように偏倚
されて（・る、。

中央室Ｃは燃料通路４１を介して前記二次室すに連通さ
れてＬ・る。

上部ブロツク３６と中央ブロック３５間には上部室Ｕが
形成され、この上部室Ｕは、還流路７を介して燃料タン
クＴに連通されており、また中央ブロツク３５と下部ブ
ロック３フ間には下部室ｄが形成され、この下部室ｄは
燃料供給管６を介して前記−洗室ａに連通されてＬ・る
。

前記上部ブロック３６には、前記上部ダイヤフラム３８
に対向する上部電磁石４２が設けられ、また下部ブロフ
ク３Ｔには、前記下部ダイヤフラム３９に対向する下部
電磁石４３が設けられている。

そして前記上部ダイヤフラム羽と下部電磁石４２とは燃
料減量弁Ｖｄを、また前記下部ダイヤフラム３９と下部
電磁石４３とは燃料増量弁Ｖｅをそれぞれ構成する。

上、下部電磁石４２．４３は、電気回路４４．４５を介
して発振コントローラＣＲにそれぞれ接続されている。

そして上部電磁石４２に通電されてこれが励磁されると
、前記上部ダイヤフラム３８を上方に吸引して前記中央
室Ｃを上部室Ｕに連通し、また下部電磁石４３に通電さ
れてこれが励磁されると下部ダイヤフラム３９を下方に
吸引して前記中央室Ｃを下部室ｄに連通ずる。

而して前記発振コントローラＣＲは機関の運転状態やそ
の周囲の雰囲気を検出するセンサー、たとえば吸気温度
センサ市）、冷却水温度センサー（ロ）、大気温度セン
サー＋→、ブースト圧力センサーに）、排ガス中の酸幸
センサ嘲（排気管中にギヤタライザを設けたもの）から
の検出信号を受信してこれを電気信号に変換し、その電
気信号を前記上、下部電磁石４２．４３に選択的に印加
してそれらを励磁できるようにしたものであって、燃料
噴射量を増量補正したい要因、たとえば冷却水温度、吸
気温度、ブースト圧力が所定値よりも小さい場合等は、
前記燃料増量弁Ｖｅの下部電磁石４３に通電してこれを
開弁じ、また燃料噴射量を減量補正したい要因、たとえ
ば大気圧が所定圧よりも低い場合には当然に燃料減量弁
Ｖｄの上部電磁石４２に通電してこれを開弁するように
する。

（・ま機関が運転されれば前述のように燃料調量装置Ｍ
によって機関に吸入される吸入空気量に応じて吸・気路
Ｉｍに噴射される燃料は増減量制御されるが、これとは
別に、機関の運転状態、その周囲の雰囲気に応じて燃料
を増量補正したい場合、たとえば機関の始動直後の場合
には、そのときの吸気温度、冷却水温度が燃料の増量信
号として発振コントローラＣＲに印加される。

発振コントローラＣＲでは、これを電気信号に変換して
これを回路４５を介して燃料勿量弁Ｖｅの下部電磁石４
３に印加してこれを励磁する。

すると下部ダイヤフラム３９は吸引されて下方に変位し
、中央室Ｃと下部室ｄとを連通し、−次宿ａ内の燃料は
前記調量系とは別の糸路、すなわち燃料供給管６、下部
室ｄ、下部ダイヤフラム３９、中央室Ｃおよび燃料通路
４１を通って二次室すに流入し、前記燃料調量装置Ｍか
らの燃料と合流し燃料供給管１４を通して燃料噴射ノズ
ルＮに供給され、ここより噴射される燃料を増量制御す
ることができる。

また、たとえば機関を山岳地等の高所で運転する場合に
は、所定値よりも低Ｌ・大気圧が燃料の減量信号として
発振コントローラＣＲに印加される。

発振コントローラＣＲではこれを電気信号に変換し、こ
れを回路４４を介して燃料減量弁Ｖｄの上部電磁石４２
に印加してこれを励磁する。

すると上部ダイヤフラム３８は吸引されてこれを上方に
変位し、中央室Ｃと上部室Ｕとを連通し、二次室す内の
燃料の一部は燃料通路４１、中央室Ｃ１上部ダイヤフラ
ム３８、上部室Ｕ、および還流路７を通って燃料タンク
Ｔに還流される。

これにより燃料噴射ノズルＮに供給される燃料を減量制
御することができる。

′尚、発振コントローラＣＲに印加される燃料増
量および減量補正信号としては前述したもののほか増、
減量補正に必要な他の信号を印加できることは勿論であ
り、また発振コントローラＣＲとしては従来公知のもの
を使用し得る。

以上のように本考案によれば、燃料調量装置Ｍによって
、吸入空気量に応じて機関に噴射される燃料噴射量を調
量制御できるようにしたものにおいて、前記燃量調量装
置Ｎとは別に吸気温度、冷却水温度、大気圧等機関の運
転状態、その周囲の雰囲気によって生じる燃料増量ある
（・は減量要因、たとえば吸気温度、冷却水温度、大気
圧等を検出し、その検出信号によって作動される燃料補
正装置Ｃによって前記燃料噴射量を増、減補正制御でき
るようにしたので、機関の運転状態、その周囲の雰囲気
に即応して最適量の燃料を機関に噴射して機関を常に最
良の状態で運転させることができ、燃費を向上させ、ま
た有害ガスの発生をも軽減できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は要部を縦断して示す本考案装置の全体系統概略
図、巣２図は第３図１ｌ−ｆｆ線線断断面図第３図は第
２図■−■線横断面図である。 １・・・・・・ハウタング、４・・・・・・ダイヤフラ
ム、１０・・・・・・弁口、Ｃ・・・・・・燃料補正装
置、ＣＲ・・・・・・コントローラ、Ｍ・・・・・・燃
料調量装置、Ｎ・・・・・・燃料噴射ノズル、Ｏｒ・・
・・・・可変オリフィス、Ｐ・・・・・・燃料ポンプ、
Ｔ・・・・・・燃料タンク、Ｖｄ・・・・・・燃料減量
弁、Ｖｅ・・・・・・燃料増量弁、ａ・・・・・・−洗
室、ｂ・・・・・・二次室、■１〜Ｖ４・・・・・・定
差圧弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料ポンプＰと燃料噴射ノズルＮとを連通ずる燃料回路
   に介装される、燃料調整装置Ｍおよび燃料補正装置Ｃと
   より構成され、前記燃料調量装置Ｍは、ハウジング１内
   に画成される弁室内をダイヤフラム４により一次室ａと
   二次室すとに画゛或し二次室すに前記ダイヤフラム４に
   よって開閉される弁口１０を臨ませた定差圧弁Ｖ３．■
   ２．Ｖ３゜Ｖ４と；前記−洗室ａＫ蓮通する燃料ポンプ
   Ｐと； 前記二次室すに前記弁°６１０を介して連通ず
   る燃料噴射ノズルＮ、！：□；前記−洗室ａと二次室す
   との連通路に設けられ、内燃機関の吸入空気量に比例し
   てその連通路の途中に介在される可変オリフィスＯｒの
   開口面積を可変調節できるようにした調量弁Ｖｍと；を
   備え、また前記燃料補正装置Ｃは前記−洗室ａと二次室
   すとを連通ずる通路の途中に介装され、その通路を開閉
   制御し得る燃料増量弁Ｖｅと ：前記二次室すと燃料タ
   ンクＴとを連通ずる通路の途中に介装され、その通路を
   開閉制御し得る燃料減量弁Ｖｄと；前記燃料増量弁Ｖｅ
   と燃量減量弁Ｖｄとを内燃機関の運転状態、その周囲の
   雰囲気にもとすく燃料増量、ある℃・は減量要因によっ
   て選択的に開閉作動し得るコントローラＣＲと；を備え
   た、燃料噴射式内燃機関における供給燃料制御装置。