JPS6332160A

JPS6332160A - 燃料供給装置

Info

Publication number: JPS6332160A
Application number: JP61172833A
Authority: JP
Inventors: Kiyonori Sekiguchi; 清則関口; Toshihiko Ito; 猪頭　敏彦; Yasuyuki Sakakibara; 榊原　康行; Masao Sawamura; 沢村　正夫
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1986-07-24
Filing date: 1986-07-24
Publication date: 1988-02-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、自動車等に用いられる電子制御燃料噴射装置
を具えたエンジンの燃料圧力制御に関する。

〔従来の技術〕燃料噴射エンジンにおいては、エンジン停止後にエンジ
ンルーム内の熱によって燃料温度が上昇することがある
。例えば、高速運転の後、エンジンが停止し、ラジェー
タファンが止まると、エンジンやエンジンルーム内の温
度が急上昇し、インジェクタや燃料パイプ内に滞留して
いる燃料がこれに伴って高温になる傾向を有する。燃料
温度が高くなるか、燃料圧力が低下すると燃料が気化し
ていわゆる減圧沸騰現象が生じる。特に吸気管負圧が高
い状態においては燃料噴射弁の調量部近傍でこの現象の
発生量が多くなり、所期の燃料供給量が確保できないこ
とがある。このため燃料温度が高い状態でのエンジンの
再始動が困難或いは不能になる場合が生じる。

電子燃料噴射装置を具えたエンジンでは、燃料タンクか
らインジェクタまでの燃料供給系中に設けられた燃料ポ
ンプで、加圧の下にインテークマニホルドに圧送される
燃料を、所定の値に調整するためのプレッシャレギュレ
ータが１．燃料タンクに接続された燃料リターン管路と
インジェクタとの間に設置されている。このプレッシャ
レギュレータはインテークマニホルドの負圧に応じて作
動するダイヤフラムを利用して、該負圧に比例して燃料
の一部を燃料タンクにリターンさせ、これにより噴射弁
からインテークマニホルド内に噴射される燃料の量を制
？ｆｆ１ｌするものである。

このように従来型のプレッシャレギュレータではマニホ
ルドの負圧を制御の指標として使用しているので、エン
ジンの始動時にマニホルドの負圧が急激に上昇すると、
リターン管路が開いて多量の燃料を燃料タンクへリター
ンさせてしまい、その結果、圧送される燃料の圧力も低
下し、燃料温度が高い場合にはインジェクタ調足部にお
いて前述の減圧沸騰現象が生じ易（なる。

これを防ぐためには、燃料温度が高い場合、エンジンの
始動時にはマニホルドの負圧がプレッシャレギュレータ
に作用しないように該負圧を導く管路を閉じ、代わりに
大気圧をレギュレータ内に導入するように切替えればよ
い。そしてエンジン始動後、ラジェータファンの作用に
よってエンジン温度が正常化され、燃料温度も低下した
時点で再びマニホルドの負圧をレギュレータ内に導入す
るように切替えて、該負圧に応じた通常の燃料圧力の制
御を復活させればよい。

〔発明の構成〕

本発明はこのような温度の検出から、マニホルド負圧の
再導入を行うタイミングを決定するタイマ機能までを含
む高温始動時の操作を、単一のアクチュエータで実施し
得る簡単な燃料圧力制御装置を提供することを目的とす
る。

即ち、本発明は燃料タンクから燃料ポンプを通り燃料を
噴射するインジェクタに至る燃料供給路と、該インジェ
クタより噴射されなかった燃料供給路内の燃料を前記燃
料タンクへ送り返すための燃料リターンパイプと、前記
燃料供給路内の圧力を調節するプレッシャレギュレータ
とを具えた燃料噴射エンジンにおいて、前記プレッシャ
レギュレータは、ダイヤフラムによって負正室と燃料高
圧室とに上下に分離された調圧部を有し、該負圧室には
インテークマニホルドの負圧を導入するポートが設けら
れ、又該燃料高圧室には前記燃料供給路からの燃料を受
け入れるための燃料ポートと、前記燃料リターンパイプ
に通じる出ロボー十が設けられ、該出口ポートの内部開
口には前記ダイヤフラム及びこれに押圧力を作用する前
記負圧室内に設けられたスプリングによって押圧される
閉塞手段が係合し、前記燃料高圧室内に導入された燃料
の圧力が、前記ダイヤフラムに作用する前記負圧室内の
負圧と前記スプリングの力の合計よりも高くなった場合
は前記閉塞手段と出口ポートの内部開口との係合が解除
されて、前記出口ポートを通じて燃料高圧室内の燃料を
燃料リターンパイプに脱出させるように構成され、更に
前記プレッシャレギュレータは、温度に感応する作動部
材を有し、これによって燃料温度が所定温度以上の場合
には前記マニホルドの負圧を前記負圧室内に導入する管
路を遮断し、所定時間後に再び前記管路を導通させるよ
うに構成された高温始動調整機構を具えていることを特
徴とする内燃機関の燃料供給装置である。

前記作動部材は、所定温度以下では〒性変形を行うが、
所定温度以上では弾性変形に転ずる形状記憶合金からな
る圧縮スプリングによって付勢されたダイヤフラムに固
定されたプランジャからなり、該プランジャは高温始動
時に前記スプリングが弾性化している際にはこれに付勢
されて前記マニホルド負圧導入管路を遮断する第１位置
を占め、前記負圧室の圧力が所定の負圧以上に低下する
と、前記管路を導通する第２位置を占めるように構成さ
れ、前記負圧室には前記管路に並列に前記マニホルドと
連通ずる絞り付き管路が接続され、前記プランジ中が第
１位置を占めている場合に、該絞り付き管路を通じて前
記インテークマニホルド内の負圧を前記負圧室内に徐々
に導入するように構成され、所定時間後に前記負圧室内
の圧力が所定の負圧以上に達すると、前記ダイヤフラム
はこれに応動して、前記スプリングの付勢力を上回って
前記シャフトを前記第２位置まで押し下げ、プレッシャ
レギュレータを正常作動状態に戻すことが好ましい。

〔実施例〕

以下、図面に示す好適実施例に基づいて本発明を更に詳
細に説明する。

第１図は本発明のプレッシャレギュレータを組み込んだ
内燃機関の燃料供給装置の管路図である。

燃料ポンプ（図示しない）によって管路３を圧送された
燃料は、噴射弁４からインテークマニホルド内に噴射さ
れ、余った分はプレッシャレギュレータ１に入り、ここ
からリターン管路５を経て燃料タンク（図示しない）に
戻される。

プレッシャレギュレータ１の本体部分はダイヤフラム２
４で内部を部分された調圧部３０からなり、ダイヤフラ
ム２４の下方は噴射弁ｌに通じる燃料供給管路３からの
燃料を受け入れるポート３５を具えた燃料高圧室１０９
となり、又ダイヤフラム２４の上方は、後述する高温始
動調整機構２を介してインテークマニホルドと連通ずる
ポート１９を具えた負圧室１０Ｂを構成している。そし
て前記ダイヤフラム２４と調圧部３０の上部隔壁１１２
との間には通常型のリターンスプリング２１が介装され
該ダイヤフラム２４を下方に付勢している。又ダイヤフ
ラム２４の下方には閉塞部材２９が固定され、燃料高圧
室１０９内に入り込んだ前記リターン管路５に通じるポ
ート３２の内部開口に開閉自在に係合している。この構
成によって、ダイヤフラム２４は負圧室１０８の内圧が
下がった時、即ちインテークマニホルドの内圧が下がっ
た時には、上昇してポート３２を開放し、燃料高圧室１
０９内の燃料をリターン管路５に流し、逆に内圧が上が
った時には下降してポート３２を遮蔽し、燃料のタター
ンを中止するように作用する。以上述べたプレッシャレ
ギュレータｌの構成は実質的に従来技術のものと同じで
ある。

本発明の特長とする点は、調圧部３０の上部に設けられ
た高温始動調整機構２にある。即ち該調整機構２は前記
隔壁１１２の上に固定されたハウジング１８内に設けら
れている。該ハウジング１８は上下に三分され、最下部
はｉ；１記負圧室１０８に孔１０５を介して連通してい
る補助負圧室１０４を構成し、ダイヤフラムバキューム
１３によってその上方の大気圧室１０３と区分されてい
る。該大気圧室１０３はその：！Ｉ’ｌ璧に設けられた
孔１０２によって外気と連通し、常に大気圧を保持して
いる。該大気圧室１０３の上部には該室１０３と気密に
分離された制御室１０６が設けられている。

該制ｊ１■室１０６は更に、大径の下部制御室１０６ｂ
と小径の上部制？ｆｆｔｌ室１０６ａとに分割されてい
る。

前記ダイヤフラムバキューム１３と前記隔壁１１２との
間にはリターンスプリング１５が介装され、該ダイヤフ
ラムバキューム１３を下方から付勢するように構成され
ている。又このダイヤフラムバキューム１３には垂直に
設けられたバルブシャフト１１の基部が固定され、該ダ
イヤフラムバキューム１３の上下移動につれて前記制御
室１０６の底壁に穿孔された摺動孔１２０を通して前記
制御室１０６内に突出しているその先端部を昇降させる
ように構成されている。孔１２０とシャフト１１とは気
密に嵌合していることが必要である。

該シャフト１１の先端部は先細りのテーパ状に形成され
、上昇した場合、その子−パ部で前記上部制御室１０６
ｂの下部入口と気密に接触して上下両：ｂｌｌ　筒室１
０６ａと１０６ｂとを分離する。父上部制御室１０６ａ
はその側壁にポート１６を具え、該ポート１６はインテ
ークマニホルドと連通している。川りら８亥ポート１６
を通してインテークマニホルド内の圧力が上部制御室１
０６ａ内に伝えられるように構成されている。一方、下
部制御室１０６ｂの側壁にはポート１７が設けられ、管
路２ｂを通じて前記負正室１０８に設けられた前記ポー
ト１つに接続されている。このため下部制御室１０６ｂ
の内圧と負圧室１０８の内圧とは同一に維持されている
。

更に本発明の高温始動調整機構２に特徴的な構成は、前
記負圧室１０８にもう一つのポート２０が設けられ、管
路２ｂを通じてインテークマニホルドの内圧を導入して
いることである。＋ＯＬこのポート２０は絞り部２０ａ
を有し、そのため負圧室１０８の内圧は極めて徐々にし
か変化しないようになされている。本発明のもう一つの
特徴点は、萌記せる高温始動調整機構２のダ・イヤフラ
ムバキュームＩ３を付勢するリターンスプリング１５が
Ｎｉ−Ｔｉ等を主成分とする公知の形状記憶合金で作ら
れ、所定温度以上では弾性的特性を発圧するが、その温
度以下では塑性的に挙動する性質を有していることであ
る。この所定温度は例えば燃料の減圧４腰が生じる可能
性のある５０’Ｃに設定されている。

次に、この高温始動調整機構２の作用を説明する。エン
ジンが停止して一定の時間が経過すると、負圧室１０日
を含めて各部の内圧は大気圧と等しくなっている。冒頭
に述べたような理由によって、燃料温度、従って機構２
内の各部品の温度が所定温度以上に昇温した場合には、
スプリング１５は弾性的挙動を示し、大気圧室１０３内
の圧力に抗して自動的にダイヤフラムバキューム１３を
押上げる。これによってバルブシャフト１１は上界して
、上部制御室１０６ａの入口を閉塞し、下部制御室１０
６ｂとの連通を遮断して調整作用を開始する。上下部制
御室１０６ａ、１０６ｂが分離されたことによって、イ
ンテークマニホルドの内圧を負圧室１０８に導入するポ
ート１９に通じる管路２ｂは遮断され、該負圧室１０８
内にはポート２０に通じる管路２ａのみが開放されてい
る状態となる。この状態でエンジンを始動するとマニホ
ルドの内圧は急激に負圧となるが、ポート２０には絞り
２０ａが設置されているので、負圧室１０８の内圧は急
速には低下せず実質的に大気圧のまま保たれる。従って
、調圧部３０はインテークマニホルドの内圧が高い時と
同様に作動し、その結果、燃料高圧室１０９内の圧力は
高い値に保持され、噴射弁４に充分な燃料が供給され、
減圧沸騰現象が防止される。

時間の経過と共に、前記ポート２０を通じて負圧室１０
８の内圧は徐々に低下する。従って、連通孔１０５を介
してこれと連通している補助負圧室１０４の内圧も低下
し、この値が所定値まで下がると、大気圧室１０３の内
圧との差がリターンスプリング１５の付勢力を上回った
時、即ちＦ＜Ａ　　・　Ｐ（但し、Ｆはスプリング１５によるプリセット荷重、Ａ
はダイヤフラムバキューム１３の有効面積。

Ｐは補助負圧室１０４の圧力を表す）が成立する時に、ダイヤフラムバキューム１３は下方に
変位する。これによって、バルブシャフト１工も下降し
て上下部制御室１０６ａ、１ＱＳｂ間の遮断を解除する
。この結果、ボー）１６．上下部制御室１０６ａ、１０
６ｂ、ポート１７．管路２ｂ、ポート１９によって構成
された通路が開通し、インテークマニホルドの負圧が直
接負圧室１０８内に導入され、これを急激に減圧する。

これによって正常な燃料供給圧の制御が開始される。

この時点ではエンジンのアイドル運転によって燃料温度
は正常値まで低下しているので、リターンスプリング１
５は塑性的挙動を示し、下降位置にあるバルブシャツ）
１１に負荷を及ぼさず、上下部側制御室１０６ａ、１０
６ｂは常時連通状態に維持される。ポート２０の絞り２
０ａを適宜に設定することによって、負圧室１０８の内
圧が所定値まで低下する時間を加減することが可能であ
り、この時間をアイドル運転によって燃料温度が所定値
まで低下する時間に合致するように設定すれば初期の目
的が達成される。上述の説明は第２図〜第４図に示す各
部の圧力の経時変化によって更に理解されるであろう。

本発明の高温始動調整機構において、前述の形状記憶合
金製のクリーンスプリング１５に代えて、第５図及び第
６図に示すような通常のバイアススプリング２００と所
定の温度で溶融するサーモワックス２０１との組み合わ
せを用いることも可能である。ダイヤフラムバキューム
１３に固定されたバルブシャフト１１は正常時（低温時
）には該ダイヤフラムバキューム１３に作用するバイア
ススプリング２００に抗して押し下げられた状態で、そ
の基部をサーモワックス２０１内に固着されて保持され
ている（第５図）。この状態ではシャフト１１の先端は
前記上部制御室１０６ａかろ離れ、両割筒室１０６ａ、
１０６ｂは互いに連通している。しかし、第６図のよう
に高温始動時にはサーモワックス２０１は？容融してい
るので、バルフ゛シャフト１１はバイアススプリング２
００の付勢力によって上昇し、両割筒室１０６ａ、１０
６ｂの連通を遮断する。゛サーモワックス２０１の保持
力をＦｔ、バイアススプリング２００の付勢力をＦｓ。

ダイヤフラムバキューム１３の力をＦｄとすると、Ｆｔ
＜Ｆｓ＋Ｆｄの関係が成り立つときにバルブが開かれて両割筒室が連
通ずる。

又別の例としては、形状記憶合金製のスプリングＬ５に
代えてスナップアクション型のバイメタルを用いること
も可能である。

更に、上述の各側においては、高温始動調整機構はプレ
ッシャレギュレータに一体的に取り付けられていたが、
これを別体に設置してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレッシャレギュレータと一体化された本発明
の高温始動調整機構の側断面図、第２図〜第４図は本発
明適用時の燃料供給系統の各部の内圧の経時変化のグラ
フ、第５図及び第６図は本発明の高温始動調整機構の第２実
施例の要部を示す側断面図であり、それぞれバルブ閉鎖
時及び開放時を示す。１０・・・バキュームアッパケース１１−・・バルブシャフト１３・・ダイヤフラムバキューム１５・−リターンスプリング１６．１７，１９．２０−・−ポート１８・−バキュームロワケース２１−・リターンスプリング３０・・・調圧部１０２−・−大気連通孔１０３・・−大気圧室１０４・−・補助負圧室１０５・・一連通孔１０６ａ・・・上部制御室１０６ｂ−−・下部制御室１０８・・・負圧室１０９・−燃料高圧室木１　　　　　　　↓ 燃料ポ／ｆ　　　　　　　　燃料タンク第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１．　燃料タンクから燃料ポンプを通り燃料を噴射する
インジェクタに至る燃料供給路と、該インジェクタより
噴射されなかった燃料供給路内の燃料を前記燃料タンク
へ送り返すための燃料リターンパイプと、前記燃料供給
路内の圧力を調節するプレッシャレギュレータとを具え
た燃料噴射エンジンにおいて、前記プレッシャレギュレ
ータは、ダイヤフラムによって負圧室と燃料高圧室とに
上下に分離された調圧部を有し、該負圧室にはインテー
クマニホルドの負圧を導入するポートが設けられ、又該
燃料高圧室には前記燃料供給路からの燃料を受け入れる
ための燃料ポートと、前記燃料リターンパイプに通じる
出口ポートが設けられ、核出口ポートの内部開口には前
記ダイヤフラム及びこれに押圧力を作用する前記負圧室
内に設けられたスプリングによって押圧される閉塞手段
が係合し、前記燃料高圧室内に導入された燃料の圧力が
、前記ダイヤフラムに作用する前記負圧室内の負圧と前
記スプリングの力の合計よりも高くなった場合は前記閉
塞手段と出口ポートの内部開口との係合が解除されて、
前記出口ポートを通じて燃料高圧室内の燃料を燃料リタ
ーンパイプに脱出させるように構成され、更に前記プレ
ッシャレギュレータは、温度に感応する作動部材を有し
、該作動部材によって燃料温度が所定温度以上の場合に
はマニホルドの負圧を負圧室内に導入する管路を遮断し
、所定時間後に再び前記管路を導通させるように構成さ
れた高温始動調整機構を具えていることを特徴とする内
燃機関の燃料供給装置。
２．　前記作動部材は、所定温度以下では塑性変形を行
うが、所定温度以上では弾性変形に転ずる形状記憶合金
からなる圧縮スプリングによって付勢されたダイヤフラ
ムに固定されたプランジャからなり、該プランジャは高
温始動時に前記スプリングが弾性化している際にはこれ
に付勢されて前記マニホルド負圧導入管路を遮断する第
１位置を占め、前記負圧室の圧力が所定の負圧以上に低
下すると、前記管路を導通する第２位置を占めるように
構成され、前記負圧室には前記管路に並列に前記マニホ
ルドと連通する絞り付き管路が接続され、前記プランジ
ャが第１位置を占めている場合に、該絞り付き管路を通
じて前記インテークマニホルド内の負圧を前記負圧室内
に徐々に導入するように構成され、所定時間後に前記負
圧室内の圧力が所定の負圧以上に達すると、前記ダイヤ
フラムはこれに応動して、前記スプリングの付勢力を上
回って前記シャフトを前記第２位置まで押し下げ、プレ
ッシャレギュレータを正常作動状態に戻すことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載された装置。