JP2002155828A - 電子制御燃料噴射装置 - Google Patents
電子制御燃料噴射装置Info
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Abstract
かつ、安価で耐久性の高い電子制御燃料噴射装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 プランジャポンプPが、シリンダ8と、
このシリンダ内に摺動可能に装着されて加圧室9を形成
するプランジャ10と、このプランジャを励磁するソレ
ノイドコイル11とからなり、前記プランジャポンプを
構成するボディ6には、その下部に、前記プランジャの
動作によって前記加圧室に連通させられる吸引部1aが
設けられ、上部には、余剰燃料を燃料タンク2へ戻す戻
し部1bが設けられ、さらに、前記シリンダとソレノイ
ドコイルとの間に、吸引部から分岐させられた燃料の一
部を前記戻し部へ向けて案内する環流路14が設けられ
ている。
Description
装置に係わり、特に、二輪車等の車両に搭載される内燃
機関に用いられる電子制御燃料噴射装置に関する。
された内燃機関においては、燃料を燃料噴射ポンプによ
って加圧しつつ燃料噴射ノズルへ送り込むとともに、こ
の燃料噴射ノズルにおいて霧状にして吸気通路へ供給す
るいわゆる燃料噴射装置が用いられている。
むために、この燃料噴射装置と、燃料が貯留されている
燃料タンクとを燃料供給パイプによって連結している。
従来の燃料噴射装置にあっては、たとえば、雰囲気温度
の上昇等によって燃料の温度が上昇すると、燃料内にベ
ーパが発生する。そして、このベーパ量が、燃料噴射ポ
ンプの排出能力を超えた場合、燃料供給量の制御に不具
合が生じてしまうといった問題点がある。このような問
題点を改善するために、従来においては、前記燃料噴射
ポンプの上流側に、燃料を供給する燃料ポンプを配置
し、この燃料ポンプによって燃料を常時所定圧力以上に
加圧しておくようにしている。
圧することにより、前記ベーパを液化して燃料中に封じ
込めるものである。
ベーパ除去方法にあっては、つぎのような改善すべき問
題点が残されている。すなわち、前述した対処方法にあ
っては、前記燃料噴射ポンプに至る燃料供給経路内の燃
料を、常時所定圧力以上に保持しておくために、前述し
たように、燃料噴射ポンプ以外に燃料ポンプを必要と
し、また、前記燃料供給経路を、高圧パイプないしは高
圧ホースを用いて形成しなければならないから、製造コ
ストが高騰するといった問題点である。また、内燃機関
の停止時においても、前記燃料を加圧した状態に保持し
なければならないために、装置にかかる負荷が大きく、
耐久性の面からも好ましくない。
てなされたもので、燃料噴射装置内へのベーパの混入を
抑制し、かつ、安価で耐久性の高い電子制御燃料噴射装
置を提供することを目的とする。
の電子制御燃料噴射装置は、前述した目的を達成するた
めに、燃料が貯留された燃料タンクの下方に配設され
て、この燃料タンクから前記燃料を吸引した後に加圧す
ることにより、この燃料を内燃機関の吸気通路内に噴射
するようにした電子制御燃料噴射装置であって、ボディ
と、このボディ内に装着されて、前記燃料を吸引圧送す
るプランジャポンプと、前記ボディに装着されて、前記
燃料を噴射する噴射ノズルとを備え、前記プランジャポ
ンプが、シリンダと、このシリンダ内に摺動可能に装着
されて加圧室を形成するプランジャと、このプランジャ
を励磁するソレノイドコイルとからなり、前記ボディに
は、その下部に、前記プランジャの動作によって前記加
圧室に連通させられる吸引部が設けられ、上部には、余
剰燃料を前記燃料タンクへ戻す戻し部が設けられ、さら
に、前記シリンダとソレノイドコイルとの間に、吸引部
から分岐させられた燃料の一部を前記戻し部へ向けて案
内する環流路が設けられていることを特徴とする。本発
明の請求項2に記載の電子制御燃料噴射装置は、請求項
1に記載の前記プランジャの中心には、前記余剰燃料を
前記戻し部へ導く排出路が形成されているとともに、こ
の排出路内に、前記プランジャの加圧行程の初期段階に
おいて、前記燃料に予圧を与える予圧弁が設けられてい
ることを特徴とする。本発明の請求項3に記載の電子制
御燃料噴射装置は、請求項2に記載の前記加圧室内に
は、前記プランジャによる予圧動作が完了した時点でこ
のプランジャに当接させられて前記排出路を遮蔽するこ
とにより、前記燃料の加圧動作を開始させるスピル弁が
設けられていることを特徴とする。本発明の請求項4に
記載の電子制御燃料噴射装置は、請求項1ないし請求項
3の何れかに記載の前記吸引部の、前記環流路へ導かれ
る燃料の分岐部よりも下流側に、前記プランジャポンプ
の吸引行程時のみ前記燃料の、前記プランジャポンプ内
への流入を許容する逆止弁が設けられていることを特徴
とする。本発明の請求項5に記載の電子制御燃料噴射装
置は、請求項1ないし請求項4の何れかに記載の前記排
出部には、前記燃料タンクへ連通させられた燃料戻し管
が連設されているとともに、この燃料戻し管の端部が、
前記燃料タンクの空間部に開放されていることを特徴と
する。
て図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の電子
制御燃料噴射装置1が適用された燃料供給系を示す構成
図である。この燃料供給系は、燃料Fが貯留された燃料
タンク2下方に、この燃料タンク2から前記燃料Fを吸
引した後に加圧することにより、この燃料Fを内燃機関
の吸気通路I内に噴射する前記電子制御燃料噴射装置1
が配設され、この電子制御燃料噴射装置1の下部に設け
られた吸引部1aと前記燃料タンク2とが、燃料Fを供
給するフィードパイプ3によって連通されるとともに、
前記電子制御燃料噴射装置1の上部に設けられた戻し部
1bと前記燃料タンク2とが、前記電子制御燃料噴射装
置1から排出される余剰燃料を前記燃料タンク2へ戻す
リターンパイプ4によって連通され、さらに、前記フィ
ードパイプ3の途中に低圧フィルタ5が設けられている
ことによって構成されている。
すように、ボディ6と、このボディ6内に装着されて、
前記燃料Fを吸引圧送するプランジャポンプPと、前記
ボディ6に装着されて、前記燃料を噴射する噴射ノズル
7とを備え、前記プランジャポンプPが、シリンダ8
と、このシリンダ8内に摺動可能に装着されて加圧室9
を形成するプランジャ10と、このプランジャ10を励
磁するソレノイドコイル11とからなり、前記ボディ6
には、その下部に、前記吸引部1aを構成する吸引用コ
ンタクトパイプ12が設けられ、上部には、前記戻し部
1bを構成する戻し用コンタクトパイプ13が設けら
れ、さらに、前記シリンダ8とソレノイドコイル11と
の間に、前記吸引部1aにおいて分岐させられた燃料の
一部を前記戻し部1bへ向けて案内する環流路14が設
けられた基本構成となっている。
ば、前記シリンダ8には、その上部外周を覆うように前
記戻し用コンタクトパイプ13が被嵌され、また、前記
シリンダ8の下部には、アウターシリンダ15が被嵌さ
れ、さらに、前記アウターシリンダ15と前記戻し用コ
ンタクトパイプ13との間に中間パイプ16が介装され
ている。
3、中間パイプ16、および、アウターシリンダ15を
覆うように、環状のコア17が被嵌されており、このコ
ア17に前記ソレノイドコイル11が巻回され、また、
前記コア17の内周面と、前記戻し用コンタクトパイプ
13、中間パイプ16、および、アウターシリンダ15
の外周面との間に、前記環流路14が形成されている。
は、前記ボディ6の下方から突出させられており、その
突出端の内部に、前記加圧室9に連通させられた計量オ
リフィス18が装着されている。
燃料を前記戻し部へ導く排出路10aが形成されている
とともに、この排出路10a内に、前記プランジャ10
の加圧行程の初期段階において、前記燃料Fに予圧を与
える予圧弁19が設けられている。
計量オリフィス18の上部には、前記プランジャ10の
下端部と間隔をおいてサブシリンダ20が装着されてお
り、このサブシリンダ20の外周面と、前記アウターシ
リンダ15の内周面および前記シリンダ8の内周面との
間に、前記加圧室9が形成されている。
は、前記プランジャ10による予圧動作が完了した時点
でこのプランジャ10に当接させられて前記排出路10
aを遮蔽することにより、前記燃料の加圧動作を開始さ
せるスピル弁21が設けられ、また、前記サブシリンダ
20の下端部には、前記加圧室9内の燃料Fの圧力が所
定圧力に達した時点で開放されるアウトレットチェック
弁22が設けられている。
部で、前記吸引用コンタクトパイプ12が装着された部
位には、この吸引用コンタクトパイプ12と前記加圧室
9とを連通する吸引路15aが形成されており、この吸
引路15aの途中に、前記プランジャ10の吸引行程時
のみ前記燃料Fの、前記加圧室9内への流入を許容する
逆止弁としてのインレットチェック弁23が設けられて
いる。
記環流路14に連通されるとともに、前記吸引路15a
に、前記インレットチェック弁23の上流側において連
通させられた分岐路24が形成されており、前記吸引用
コンタクトパイプ12を介して吸引される燃料Fの一部
を、常時前記環流路14へ導くようになっている。
シリンダ15の下端部外周に被嵌されるノズルボディ2
5と、このノズルボディ25内に配設された筒状のガイ
ド部材26と、このガイド部材26の内部に往復動可能
に装着された筒状の保持部材27と、この保持部材27
の内側に往復動可能に装着されて、前記ガイド部材26
に形成されている燃料噴射通路28を開閉するポペット
弁29とによって構成されている。
は、前記プランジャ10を中立位置に保持するためのニ
ュートラルスプリングであり、符号32、33、34、
および、35は、それぞれ、予圧弁19、スピル弁2
1、アウトレットチェック弁22、および、ポペット弁
29を閉位置に付勢するためのリターンスプリングを示
し、さらに、符号36は、前記インレットチェック弁2
3を閉位置に付勢するためのリターンスプリングであ
る。
ノズル7が開放された際に、前記吸気通路I内の負圧に
よって前記噴射ノズル7へ空気を供給して、前記噴射ノ
ズル7から噴射される燃料を霧状とするアシストエアオ
リフィスである。
ンクへ連通させられた燃料戻し管としての前記リターン
パイプ4は、図1に示すように、その端部が、前記燃料
タンク2の空間部に開放されている。
に係わる電子制御燃料噴射装置1の作用について説明す
る。内燃機関とともにプランジャポンプPが作動させら
れると、プランジャ10が往復移動させられて、燃料タ
ンク2内の燃料Fが、フィードパイプ3を介してプラン
ジャポンプPへ吸引された後に加圧されて、噴射ノズル
7を介して霧状に吸気通路Iへ噴射される。
ンジャ10が中立位置へ復帰させられる際に、加圧室9
が負圧となされ、これによって、インレットチェック弁
23が開放されることにより、吸引路15aから加圧室
9内に燃料Fが吸引される。
って前記プランジャ10が励磁されると、このプランジ
ャ10が、ニュートラルスプリング31の弾性に抗して
下降させられることにより、加圧室9内の燃料Fの加圧
が開始される。そして、このような加圧行程の初期段階
において、前記インレットチェック弁23が閉塞され
て、前記加圧室9内の燃料Fが加圧されるが、燃料Fの
圧力が所定圧力まで上昇させられた時点で、前記予圧弁
19の作用により、加圧室9内の燃料の一部がプランジ
ャ10内の排出路10aへ排出されることにより、前述
した加圧行程の初期段階における燃料Fが所定の圧力に
保持される。
ると、その下端面が、スピル弁21によって閉塞される
ことにより、前記加圧室9内の燃料Fがさらに加圧さ
れ、その圧力が所定圧力まで上昇した時点で、アウトレ
ットチェック弁22が開放され、加圧室9内の燃料F
が、計量オリフィス18を介して噴射ノズル7へ送り込
まれ、この後に、ポペット弁29が開放されることによ
って、前記燃料Fが燃料噴射通路28を介して吸気通路
Iへ噴射される。そして、このような燃料噴射に際し
て、アシストエアオリフィス37からアシストエアが供
給されることにより、前述したように噴射される燃料F
の霧化が促進されつつ前記吸気通路Iへ供給される。
て、フィードパイプ3の、低圧フィルタ5の下流側が負
圧となされることにより、この低圧フィルタ5の下流側
においてベーパが発生し、また、燃料Fの噴射動作によ
って、前記プランジャポンプPが発熱し、吸引される燃
料Fの温度も徐々に上昇させられ、これによって、燃料
Fの内部にベーパが発生する。
記吸引路15aが、分岐路24を介して前記プランジャ
10の周りに形成されている環流路14へ連通され、さ
らに、前記戻し用コンタクトパイプ13およびリターン
パイプ4を経て燃料タンク2の上部空間部へ連通させら
れている。
ェック弁23よりも上流側ににおいて発生させられたベ
ーパ、および、温度が上昇させられることによって前記
分岐路15aや環流路14において発生させられたベー
パは、その浮力により、前記環流路14から戻し用コン
タクトパイプ13およびリターンパイプ4を経て燃料タ
ンク2へ導かれ、この燃料タンク2の上部空間部へ放出
される。したがって、本実施形態においては、ベーパに
よる泡ポンプが形成されて、プランジャポンプPに吸引
されない余剰の燃料Fが、燃料タンク2からプランジャ
ポンプPの加圧室9をバイパスして燃料タンク2へ戻る
ように常時循環させられる。このような余剰燃料Fの循
環作用により、燃料F内に発生するベーパの殆どが燃料
タンク2の空間部へ放出されることとなり、前記加圧室
9内へのベーパ吸引量が大幅に抑制される。
引された場合にあっても、本実施形態においては、加圧
行程の初期段階において、前記燃料Fが、予圧弁19に
よって予圧されることにより、混在するベーパが液化さ
れることによって消滅される。あるいは、予圧によって
液化できなかったベーパは、燃料Fが所定圧力に至った
際に、前記予圧弁19が開放されることにより、この予
圧弁19を介してプランジャ10の排出路10aへ送り
込まれて燃料タンク2へ放出される。
燃料噴射装置1にあっては、プランジャポンプPへのベ
ーパの浸入が極力小さく抑えられて、プランジャポンプ
Pの吐出能力の低下が抑制され、これに伴い、燃料噴射
量の制御精度が確保される。しかも、前記ベーパを泡ポ
ンプによる自然環流によって燃料タンク2へ放出するよ
うにしていることから、ベーパ除去のために燃料Fを常
時加圧しておく必要がなく、これによって、従来必要と
されていた燃料ポンプが不要となり、かつ、燃料Fを循
環させる諸パイプの要求耐圧性も小さくてすむ。
部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基
づき種々変更可能である。
子制御燃料噴射装置によれば、プランジャポンプへのベ
ーパの浸入を極力小さく抑え、プランジャポンプの吐出
能力の低下を抑制し、これによって、燃料噴射量の制御
精度を確保することができる。しかも、前記ベーパを泡
ポンプによる自然環流によって燃料タンクへ放出するよ
うにしていることから、ベーパ除去のために燃料を常時
加圧しておく必要がなく、これによって、従来必要とさ
れていた燃料ポンプが不要となり、かつ、燃料を循環さ
せる諸パイプの要求耐圧性も小さくてすむ。
装置が適用された燃料供給系のシステム構成図である。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 燃料が貯留された燃料タンクの下方に配
設されて、この燃料タンクから前記燃料を吸引した後に
加圧することにより、この燃料を内燃機関の吸気通路内
に噴射するようにした電子制御燃料噴射装置であって、
ボディと、このボディ内に装着されて、前記燃料を吸引
圧送するプランジャポンプと、前記ボディに装着され
て、前記燃料を噴射する噴射ノズルとを備え、前記プラ
ンジャポンプが、シリンダと、このシリンダ内に摺動可
能に装着されて加圧室を形成するプランジャと、このプ
ランジャを励磁するソレノイドコイルとからなり、前記
ボディには、その下部に、前記プランジャの動作によっ
て前記加圧室に連通させられる吸引部が設けられ、上部
には、余剰燃料を前記燃料タンクへ戻す戻し部が設けら
れ、さらに、前記シリンダとソレノイドコイルとの間
に、吸引部から分岐させられた燃料の一部を前記戻し部
へ向けて案内する環流路が設けられていることを特徴と
する電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項2】 前記プランジャの中心には、前記余剰燃
料を前記戻し部へ導く排出路が形成されているととも
に、この排出路内に、前記プランジャの加圧行程の初期
段階において、前記燃料に予圧を与える予圧弁が設けら
れていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御燃
料噴射装置。 - 【請求項3】 前記加圧室内には、前記プランジャによ
る予圧動作が完了した時点でこのプランジャに当接させ
られて前記排出路を遮蔽することにより、前記燃料の加
圧動作を開始させるスピル弁が設けられていることを特
徴とする請求項2に記載の電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項4】 前記吸引部の、前記環流路へ導かれる燃
料の分岐部よりも下流側に、前記プランジャポンプの吸
引行程時のみ前記燃料の、前記プランジャポンプ内への
流入を許容する逆止弁が設けられていることを特徴とす
る請求項1ないし請求項3の何れかに記載の電子制御燃
料噴射装置。 - 【請求項5】 前記排出部には、前記燃料タンクへ連通
させられた燃料戻し管が連設されているとともに、この
燃料戻し管の端部が、前記燃料タンクの空間部に開放さ
れていることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何
れかに記載の電子制御燃料噴射装置。
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