JP2753551B2 - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車などのエンジンに燃料を供給する装
置，詳しくは電子式制御システムにより制御される燃料
噴射装置に，絞り弁下流の吸入負圧を利用して燃料を吸
出させエンジンに供給するトラブル対策用の燃料供給手
段を併設した燃料供給装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車エンジンを電子式制御システムで制御する場
合，各種センサの故障，信号線の断線，電子回路内の故
障，燃料噴射系統の故障などのトラブルを生じたときこ
れらを自己診断し，走行の安全対策や排気の公害対策な
どのためフエイルセーフ処置を行なうことはよく知られ
ている技術であって，トラブルの内容によってはエエン
ジンの平均的状態を想定したバックアップ回路によって
走行を継続させるが，電子回路内の重大な故障や燃料噴
射系統の故障があったときは燃料を遮断してエンジンを
停止させるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが，走行を継続させるときは目的地や整備工場
などへ自力で移動できるが，エンジンを停止させたとき
は自力で移動することができず自動車は故障した場所で
停車する。

このような場合，通常は運転者や他の搭乗者がボンネ
ットを開いてエンジン週辺を点検し故障原因を調べて修
理しようとするが，電子回路や燃料噴射系の故障は発見
および修理が不可能である。このような事態が冬期に発
生すると，停止場所および周囲の状況によって救援を求
めることが不可能な場合は人命に危険が及ぶ場合もあり
得る。

そこで本発明はこのような事情に鑑み，噴射燃料を遮
断してエンジンを停止させるトラブルが発生したとき，
絞り弁下流の吸入負圧を利用して燃料を吸出させること
により寒冷時でも走行を再開させることができる燃料供
給装置を提供することを目的として発明されたものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によると，前記課題を解決するための第一手段
は， 一定量の燃料を保有する定燃料室，および燃料タンク
と前記定燃料室とを接続した燃料供給路に設けられ燃料
噴射装置を制御する電子制御システムがエンジン停止を
指令したとき開弁する開閉弁と； 絞り弁の側方附近においてエンジンの吸気管路へ開口
し，前記定燃料室と燃料通路）によって接続された燃料
ポートと； 前記定燃料室と前記吸気管路の前記絞り弁下流側とを
接続した始動燃料通路，および前記指令によりエンジン
が停止した後の再始動時にエンジンが所定温度以下のと
きのみ開弁して前記始動燃料通路を開く遮断弁と； を具えた構成とされている。

第二の手段は前記第一の手段に加えて； 前記絞り弁の上流側において吸気管路へ開口し前記燃
料通路に接続された空気導入路； を具えた構成とされている。

第三の手段は前記第一の手段に加えて； 前記絞り弁の上流側において吸気管路へ開口し前記遮
断弁の上流側において前記始動燃料通路に接続された始
動空気導入路； を具えた構成とされている。

第四の手段は前記第一，第二，第三のいずれかの手段
に加えて， 前記燃料供給路に設けられ前記定燃料室に送る燃料を
所定圧力とする圧力調整機構； を具えた構成とされている。

更に第五の手段は前記第三の手段における始動空気導
入路が並列の始動ジエットおよび完爆ジエットによって
吸気管路に接続され，且つ前記完爆ジエットはエンジン
の完爆後に開弁する調整弁によって開閉される構成とさ
れている。

〔作用〕

電子式制御システムにより燃料噴射装置が制御され燃
料を供給しているときは開閉弁は閉弁している。

トラブルが発生し燃料を遮断してエンジンを停止させ
るフエイルセーフ処置を行なうとき，開閉弁が開弁して
一定量の燃料を定燃料室に送入する。次に，運転者がエ
ンジンを再始動させるとき所定温度以下の冷機状態のと
き遮断弁が開弁して始動燃料通路から燃料が供給され
る。この場合，始動空気導入路に始動ジエットと完爆後
に開く完爆ジエットとが並設されていると始動用および
暖機用のそれぞれの濃度の混合気がエンジンに供給され
る。暖機完了後は燃料通路のみから燃料が供給される
が，燃料ポートに発生する負圧が高いときのみ燃料が供
給されるため絞り弁は低開度とする必要があり，故障し
た車両は低速度で走行する。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は全体の概略を示すものであって，絞り弁１を
有するスロットルボデイ２とエンジン６のシリンダ入口
毎に燃料噴射弁８を有する吸気マニホルド３とを含む吸
気管路４によってエアクリーナ５を通った空気がエンジ
ン６に吸込まれる。燃料噴射装置７は燃料タンク13の燃
料を燃料ポンプ９で加圧して供給管10により燃料噴射弁
８へ送るとともに還流管11に設けた圧力調整器12で所定
圧力に調整する一般的なものが用いられている。

また，吸気管路４の吸気量センサ15,絞り弁１の位置
センサ16,吸気マニホルド３の負圧センサ17,エンジン６
の冷却水温度センサ18,回転速度センサ19,排気管20の酸
素センサ21,車両の車速センサ22および必要により設け
たその他のセンサからの電気信号をマイクロピユータの
ような電子式の制御装置14に入力し，エンジン６の運転
状態に応じた開閉信号を燃料噴射弁８に送って適正空燃
比とするように燃料を制御するようになっており，この
電子式制御システムも一般的なものである。

第２図を参照してスロットルボデイ２の一側方には，
絞り弁１の常時下流側において吸気管路４に開口しねじ
付き針弁23によって有効面積が可変の第一のポート24a
と，絞り弁１の閉弁位置の側方およびそれよりも僅か上
流側において吸気管路４に開口した複数個の第二のポー
ト24bと，これらのポート24a,24bに燃料を導く絞り25付
きの燃料通路26と，絞り弁１の常時上流側において吸気
管路４に開口したジエット27付きの空気導入路28と，定
燃料室29とが設けられており，絞り25とポート24a,24b
からなる燃料ポート24との間において空気導入路28が燃
料通路26に接続されている。

定燃料室29は一つの壁を竪に配置されたダイヤフラム
30としており，その中心部に燃料通路26が開口している
とともに，先端に制御弁31を有するレバー32とこのレバ
ー32の基端をダイヤフラム30の中心部に常時接触させる
ように働くばね33とを内蔵している。また，ダイヤフラ
ム30の反対側は大気室34となっており，ダイヤフラム30
を定燃料室29の方へ押すバランス用のばね35が装入され
ている。更に，燃料タンク13から延びる燃料供給路36が
定燃料室29に頂部附近で開口しており，この燃料供給路
36は燃料ポンプ37,開閉弁38,圧力調整機構39を有してい
る。

開閉弁38は燃料噴射装置７が燃料を供給している間は
閉弁しているが，電子回路内の重大な故障や燃料噴射系
統の故障を生じ噴射燃料を遮断してエンジン６を停止さ
せるフエイルセーフ処置を行なうとき，制御装置14が開
弁信号を送って開弁させるようになっている。尚，燃料
ポンプ37は常時運転させるか，または通常は停止してい
て開閉弁38の開弁と同時に運転させる。また，調整機構
39は燃料供給路36から分岐して燃料タンク13に接続した
戻し通路42と分岐個所の前後において燃料供給路36に設
けた絞り43,44とによって構成されている。

スロットルボデイ２のもう一側方には定燃料室29の中
心よりも低い部分と吸気管路４の絞り弁１下流側とを接
続した絞り40を有する始動燃料通路45と、その開閉用の
電磁駆動の遮断弁46と，遮断弁46の上流側において始動
燃料通路45に接続された始動空気導入路47と，絞り弁１
の常時上流側において吸気管路４に開口し始動空気導入
路47に並列に接続された始動ジエット48および負圧駆動
の調整弁49によって開閉される完爆ジエット50とが設け
られている。

調整弁49の駆動部51はダイヤフラム52と，これにより
始動空気導入路47から仕切られた負圧室53と，負圧室53
に装入したばね54とを有し，調整弁49がダイヤフラム52
に連結されているとともに負圧室53が吸気マニホルド３
への負圧管路55によって接続された構成となっている。
遮断弁46は通常は閉弁しているが，エンジン６を停止さ
せるフエイルセーフ処置を行なった後に運転者が走行再
開のためキイスイッチをスタータ位置に入れたとき，冷
却水温度センサ18からの電気信号に基いて制御装置14が
所定温度以下と判断した場合にのみ開弁信号を送って開
弁させるようになっている。

このような構成の本実施例において，電子制御システ
ムにより燃料噴射弁８がエンジン６の運転状態に応じた
燃料を供給しているとき，開閉弁38は閉弁していて定燃
料室29に燃料を送らない。尚，このとき定燃料室29の燃
料は通路26を通って作用する吸気管路４の負圧によって
吸出されない低油面となっているか，または空となって
いる。

トラブルが発生し燃料を遮断してエンジン６を停止さ
せるフエイルセーフ処置を行なうとき制御装置14が開閉
弁38に開弁信号を送り，既に運転されているかまたは開
弁と同時に運転を開始した燃料ポンプ37が燃料を定燃料
室29に送り込む。この燃料は圧力調整機構39によって通
常の燃料ポンプ吐出圧力（約3Kg/cm²）から通常の気化
器の浮子室と同程度の圧力（約0.2Kg/cm²）に減圧され
る。

エンジン６を再始動させ自動車を走行再開するためキ
イスイッチをスタータ位置に入れたとき，エンジン６が
所定温度以下の冷機状態であると遮断弁46が開弁し，ク
ランキング時に始動燃料通路45の燃料に始動ジエット48
から導入された少量の空気が混入したものが吸気管路４
に吸出される。これにより冷間始動に必要な高濃度混合
気がエンジン６に供給されることとなる。エンジン６が
完爆すると，吸気マニホルド３の吸入負圧が高くなり，
負圧管路55を経て負圧室53に導入された負圧力がばね54
の力にうち勝ってダイヤフラム52を吸引し，調整弁49を
開弁して完爆ジエット50からも空気を導入させ始動燃料
通路45の燃料に大量の空気を混入する。これにより暖機
に必要な濃度の混合気がエンジン６に供給されることと
なる。

エンジン６を再始動させたとき，前記とは別に第一の
ポート24aおよび絞り弁１が開かれたときは第二のポー
ト24bにもエンジン６の吸入負圧が作用し，この負圧は
絞り25を有する燃料通路26を経て定燃料室29の燃料を吸
出すように働く。図示実施例ではジエット27を有する空
気導入路28が絞り弁１の上流側の空気を燃料通路26に導
入する空気ブリード作用を行なう構成となっており，燃
料を吸出す負圧が低下させられるとともに空気が燃料に
混入することによって燃料供給量は適正となる。この場
合，燃料通路26に絞り25は必ずしも必要としないが，圧
力調整機構39および空気導入路28を具えない場合は燃料
規制のため絞り25は必要である。

燃料が定燃料室29に所定量入っているときダイヤフラ
ム30は燃料の圧力で空気室34の方へ押されてレバー32を
介し制御弁31を閉弁させているが，始動燃料通路45や燃
料通路26から吸気管路４へ吸出されて減少したときダイ
ヤフラム30はばね35の力で定燃料室29の方へ押されて制
御弁31を開弁させ，これによって燃料は一定量保有され
ることとなる。尚，吸入負圧が発生していないとき，ま
たは燃料通路26の絞り25および始動燃料通路45の絞り40
に作用する負圧が低いとき，定燃料室29の燃料の圧力が
これらの絞り25,40の抵抗よりも大きくならない油面を
維持するようにダイヤフラム30,レバー32,ばね33,35が
設定され，この状態のとき制御弁31は閉弁している。

エンジン６が暖機を完了して遮断弁46が閉弁すると，
燃料通路26のみによって燃料が供給されるようになる。
このとき絞り弁１の開度が小さいとその下流の吸入負圧
が高いため燃料が燃料ポート24から吸出されるが，絞り
弁１の開度が大きくなると吸入負圧が低下するため燃料
の吸出し量は減少してエンジン６は回転速度を低下し或
いは停止する。

図示実施例のように通常の気化器の低速燃料用のアイ
ドルポート，スローポートと同様の燃料ポート24とした
場合，絞り弁１が約10度以上開くと燃料の吸出し量が減
少を開始し，吸入空気量が増加することによって混合気
を次第に薄くしてエンジン６の回転速度を低下するもの
であり，図示以外の燃料ポート24の配置とした場合も同
様である。

尚，定燃料室29を図示のように吸気管路４と一体にす
ると燃料通路26,始動燃料通路45をスロットルボディ２
に形成して短かい長さとすることができ，応答性にすぐ
れているが，これらを別体としてもよく，この場合は定
燃料室29を任意の場所に設置できるので自動車の狭いエ
ンジンルームに組込むのに有利である。また，圧力調整
機構39はダイヤフラムとばねとによって燃料を一定圧力
とするよく知られたもので構成することができる。

〔発明の効果〕

以上のように，本発明によると電子式制御システムに
より制御される燃料噴射装置がトラブル発生により燃料
を遮断してエンジンを停止させるフエイルセーフ処置を
行なった後にエンジンを再始動させる場合，絞り弁に下
流側および側方に開口した始動燃料通路および燃料通路
から絞り弁下流の吸入負圧を利用して一定量の燃料を保
有する定燃料室の燃料を吸出しエンジンに供給して回転
させるものであるから，バックアップ回路によって走行
を継続させる場合と同様に目的地や整備工場などへ自力
で移動できるものである。

そして，特にエンジンの冷機時に始動燃料通路からの
燃料によって高濃度混合気が供給され始動や暖機が確実
に行なわれるため，冬期に長時間停止した後でも走行可
能であり人命の安全を保証するものである。また，絞り
弁側方のみから燃料を吸出して走行させる構成であるた
め絞り弁開度を大きくできず，故障車両を更にトラブル
を発生させないように低速度でのみ走行させて移動させ
ることとなるため安全性が高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した装置全体の概略を示す配置
図，第２図は要部の実施例を示す縦断面図である。 １……絞り弁,4……吸気管路,6……エヅジン ７……燃料噴射装置,13……燃料タンク,14……制御装
置,24……燃料ポート,26……燃料通路 28……空気導入路,29……定燃料室,31……制御弁,36…
…燃料供給路,37……燃料ポンプ， 38……開閉弁,39……圧力調整機構,45……始動燃料通
路,46……遮断弁,47……始動空気導入路 48……始動ジエット,49……調整弁,50……完爆ジエッ
ト。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定量の燃料を保有する定燃料室（29），
   および燃料タンク（13）と前記定燃料室（29）とを接続
   した燃料供給路（36）に設けられ燃料噴射装置（７）を
   制御する電子制御システムがエンジン停止を指令したと
   き開弁する開閉弁（38）と； 絞り弁（１）の側方附近においてエンジン（６）の吸気
   管路（４）へ開口し，前記定燃料室（29）と燃料通路
   （26）によって接続された燃料ポート（24）と； 前記定燃料室（29）と前記吸気管路（４）の前記絞り弁
   （１）下流側とを接続した始動燃料通路（45），および
   前記指令によりエンジン（６）が停止した後の再始動時
   にエンジン（６）が所定温度以下のときのみ開弁して前
   記始動燃料通路（45）を開く遮断弁（46）と； を具えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載の構成に加えて； 前記絞り弁（１）の上流側において吸気管路（４）へ開
   口し前記燃料通路（26）に接続された空気導入路（2
   8）； を具えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
3. 【請求項３】請求項（１）記載の構成に加えて； 前記絞り弁（１）の上流側において吸気管路（４）へ開
   口し前記遮断弁（46）の上流側において前記始動燃料通
   路（45）に接続された始動空気導入路（47）； を具えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
4. 【請求項４】請求項（１），（２），（３）いずれか記
   載の構成に加えて； 前記燃料供給路（36）に設けられ前記定燃料室（29）に
   送る燃料を所定圧力とする圧力調整機構（39）； を具えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
5. 【請求項５】始動空気導入通路（47）が並列の始動ジエ
   ット（48）および完爆ジエット（50）によって吸気管路
   （４）に接続され，且つ前記完爆ジエット（50）はエン
   ジン（６）の完爆後に開弁する調整弁（49）によって開
   閉される構成とされている請求項（３）記載のエンジン
   の燃料供給装置。