JP3154331B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関用の燃料噴射装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第13図は内燃機関に用いられている燃料噴射装置の全
体的な構成を示したもので、この噴射装置は、噴射指令
信号が与えられたときに内燃機関１の吸気管1a内（燃料
噴射空間内）に燃料を噴射するインジェクタ２と、燃料
タンク３から燃料を汲み上げてインジェクタ２に至る燃
料供給管路４に燃料を圧送する燃料ポンプ５と、燃料供
給管路４と燃料タンク３との間に設けられた圧力調整器
（プレッシャレギュレータ）６とを備えている。

従来の燃料噴射装置においては、燃料ポンプ５がバッ
テリ７を電源として動作し、インジェクタ２に燃料を供
給している。インジェクタ２は電磁石により駆動されて
開閉するニードルバルブと該ニードバルブが開かれたと
きに燃料を噴射するノズルとを備えていて、このインジ
ェクタ２には燃料ポンプ側から加えられる圧力と機関１
の吸気管内の圧力との差圧が燃圧として常時印加されて
いる。

圧力調整器６には通常燃料ポンプから与えられる圧力
の外に内燃機関の吸気管内の圧力が与えられていて、両
圧力の差が設定値を超えたときに燃料ポンプから供給さ
れる燃料の一部を燃料タンク３に戻すようになってい
る。この圧力調整器により、第７図の直線のようにイ
ンジェクタに加わる燃圧Ｐが回転数Ｎに対してほぼ一定
に保たれるようになっている。

インジェクタ２を駆動する電磁石の励磁コイルには、
マイクロコンピュータを用いた電子制御装置により、機
関の所定の回転角度区間で所定の時間幅の噴射指令信号
が与えられる。この噴射指令信号が与えられている間イ
ンジェクタのニードルバルブが開いて吸気管内に霧状の
燃料が噴射される。

インジェクタ２からの燃料噴射量は燃圧と噴射時間と
により決まる。また噴射時間を一定とした場合、燃圧が
大きいほど噴射量が多くなる。第８図はインジェクタか
らの噴射量Ｑと噴射時間Ｔとの関係の一例を示したもの
で、同図において曲線は燃圧が大きい場合、曲線は
燃圧が小さい場合を示している。

このようにインジェクタ２からの燃料噴射量は燃圧と
噴射時間とにより決まるが、インジェクタの動作を安定
にし、制御を容易にするためには、第８図に示したイン
ジェクタの特性の内、噴射量Ｑと噴射時間Ｔとの間にリ
ニアな関係が成立する領域を使用する必要がある。即
ち、曲線のように燃圧を大きくした場合には、噴射時
間をT1以上としてQ1以上の噴射量を得る領域で使用する
必要がある。この場合Q1より少ない噴射量を得るような
使い方は避ける必要がある。また第８図の曲線のよう
に燃圧を小さくした場合には、噴射時間をT0以上として
Q0（＜Q1）以上の噴射量を得る領域で使用する必要があ
り、Q0よりも少ない噴射量を得る使い方は避ける必要が
ある。

機関への燃料の供給は機関の定められた回転角度区間
で行う必要があるため、インジェクタからの燃料の噴射
が有効な期間（噴射有効期間と言う。）は第12図に示し
たように機関の回転数Ｎの上昇に伴って短くなってい
く。即ち、機関の回転数が高くなればなるほど短い時間
内に所定量の燃料を噴射させることが必要になり、機関
の高速時に必要な燃料噴射量を確保しようとすると、燃
圧はある程度高く設定せざるを得ない。

インジェクタからの燃料の噴射量は、噴射指令信号を
与える時間の長さを変えることにより調整できるが、機
関が必要とする燃費（燃料消費量）［/Hr］は一般に
第11図に示したように回転数Ｎ［rpm］の上昇及びスロ
ットル開度の増大に伴って増加していくため、インジェ
クタに噴射指令信号を与える時間の長さは回転数の上昇
に伴って長くしていく必要があり、スロットル開度の増
大に伴って長くしていく必要がある。

なお第11図において破線で示した部分は、機関の動作
が不安定になるか、または機関の運転が不可能になる領
域を示している。また直線及びはそれぞれスロット
ル開度が1/4及び2/4の場合を示し、直線はスロットル
開度が4/4（全開）の場合を示している。

実際の燃料噴射装置においては、燃料ポンプ５とイン
ジェクタ２との間に更に燃料の脈動を緩和するためのダ
ンパ等が挿入されることがあるが、第13図ではこれらの
図示を省略してある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の燃料噴射装置においては、第７図に示した直線
のように、インジェクタに印加される燃圧Ｐを回転数
Ｎの如何に拘らず常に一定に保つように調整し、インジ
ェクタに噴射指令信号を与える時間の長さのみを変える
ことにより燃料の供給量を調整していたが、この場合、
機関のすべての回転領域で理想的な燃料噴射量を得るこ
とができなかった。

即ち燃圧は機関が必要とする噴射量を勘案して適宜に
設定されるが、機関の高速時に十分な燃料を供給するよ
うに第８図の曲線のように燃圧を高く設定した場合に
は、Q1よりも少ない噴射量を正確に得ることができなく
なるため、機関の低速時に噴射される燃料が過剰になっ
て燃費が悪くなったり、排気ガス中のCOが多くなったり
するという問題が生じる。また機関の低速時の燃料の噴
射量を理想的な量にするために、第８図の曲線のよう
に燃圧を低く設定した場合には、機関の高速時に十分な
燃料噴射量を得ることができなくなる。

本発明の目的は、機関の高速時に十分な燃料を供給し
てしかも低速時に燃料の噴射量が過剰になるのを防ぐこ
とができるようにした内燃機関用の燃料噴射装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、噴射指令信号が与えられたときに内燃機関
の燃料噴射空間に燃料を噴射するインジェクタと、燃料
タンクからインジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと
を備えた燃料噴射装置に係わるもので、本発明は、内燃
機関に取り付けられた発電機の出力で燃料ポンプを駆動
することにより、インジェクタに与えられる燃圧を内燃
機関の回転数の上昇に伴って増大させるようにしたこと
を特徴とする。

上記燃料噴射空間は、インジェクタが燃料を噴射する
空間であり、機関により相違する。４サイクル機関の場
合通常は吸気管内の空間が燃料噴射空間であるが、機関
のシリンダ内に直接燃料を噴射する場合にはシリンダ内
の空間が燃料噴射空間となる。また２サイクル機関の場
合には吸気管内に燃料を噴射する場合と掃気管内に燃料
を噴射する場合とシリンダ内に直接燃料を噴射する場合
とがある。

本発明においては、燃料ポンプを駆動する電源が、内
燃機関により駆動されて機関の回転数の上昇に伴って出
力電圧が増大する特性を有する磁石式交流発電機と、該
発電機の出力電圧が設定値を超えないように制御する電
圧調整器とを備えていて、燃料ポンプに与える駆動電圧
を内燃機関の回転数の上昇に伴って上記設定値まで増大
させるように構成されている。また燃料ポンプとして
は、駆動電圧の増減に伴って吐出圧力が増減する特性を
有するものが用いられ、該燃料ポンプの吐出圧力の増減
に伴ってインジェクタに与えられる燃圧が変化させられ
る。

上記発電機は、交流発電機でも直流発電機でもよい。
燃料ポンプを駆動する電動機としては、一般には直流電
動機が用いられるが、発電機として交流発電機を用いる
場合には、交流電動機を用いることができる。燃料ポン
プの駆動源として交流電動機を用いる場合、該電動機は
ブラシを持たないものであることが好ましい。

上記のように発電機の出力電圧を調整する電圧調整器
を設けると、所定の回転数以下の領域でのみ回転数の上
昇に伴って燃圧が上昇し、所定の回転数を超える領域で
は燃圧が一定に保たれることになる。

本発明においては、燃料ポンプから供給される所定圧
力の燃料を蓄積する蓄圧器を、燃料ポンプとインジェク
タとの間に設けて、該蓄圧器からインジェクタに燃料を
供給するようにしてもよい。

燃料の噴射量は燃圧と噴射時間との積により決まるこ
とになるため、上記のように回転数に応じて燃圧を変化
させると、内燃機関の各回転数において、また各スロッ
トル開度において所定の噴射量を得るためには、燃圧を
検出してその検出値に応じて噴射時間を演算する必要が
あるが、この噴射時間の演算はマイクロコンピュータま
たはアナログ演算回路を用いることにより行わせればよ
い。また各回転数における燃圧が予め予測できる場合に
は、燃圧を検出せずに、回転数を変数として噴射時間を
求める演算式から噴射時間を求めるようにしても良い。

［作用］ 上記のように、内燃機関の回転数の上昇に伴って出力
電圧が上昇する磁石式交流発電機の出力で燃料ポンプを
駆動することにより、内燃機関の回転数の上昇に伴って
燃圧を上昇させるように構成すると、回転数が低いとき
には燃圧を低くして噴射量が少ない領域まで噴射量と噴
射時間との間にリニアな関係を保つことができ、回転数
が高いときには燃圧を高くして噴射量を増大させること
ができる。したがって機関の回転数が低い領域で噴射量
が過剰になるのを防ぐことができる。また回転数の上昇
に伴って燃圧を上昇させると、機関の高速時の噴射量の
増大の要求にも問題なく応えることができる。

上記のように、燃料ポンプを駆動する電源に、内燃機
関の回転数の上昇に伴って出力電圧が増大する特性を有
する磁石式交流発電機を設けて、内燃機関の回転数の上
昇に伴って燃料ポンプに与える駆動電圧を増大させるこ
とにより燃圧を上昇させるようにすると、発電機の特性
を適当に設定することにより、複雑な燃圧制御装置を設
けることなく、機関の回転数の上昇に伴って燃圧が上昇
する特性を得ることができるので、燃料噴射装置の構造
が複雑になるのを防ぐことができる。

更に、発電機として交流発電機を用い、燃料ポンプを
駆動する電動機として交流電動機を用いた場合には、燃
料ポンプを駆動する電源に整流回路を設ける必要がない
ため、電源の構成を簡単にすることができる。また燃料
ポンプの駆動源としてブラシを有しない交流電動機を用
いると、燃料ポンプから火花が生じるおそれを無くすこ
とができるため、燃料ポンプを燃料タンク内に配置する
構成をとる場合に安全性を高めることができる。

また燃料ポンプを駆動する電源に、発電機の出力電圧
が設定値を超えないように制御する電圧調整器を設けた
場合には、機関の回転数が設定値以下の領域で回転数の
上昇に伴って燃圧が上昇し、回転数が設定値を超える領
域で燃圧がほぼ一定になる特性を得ることができ、機関
の高速領域で燃圧が過大になるのを防ぐことができる。

更に、燃料ポンプから供給される所定圧力の燃料を蓄
積する蓄圧器を燃料ポンプとインジェクタとの間に設け
て、該蓄圧器からインジェクタに燃料を供給するように
しておくと、機関を手動スタートまたはキックスタート
する場合に、始動操作により生じさせられた燃圧を蓄え
ておくことができるため、最初燃圧が零の状態から始動
操作を開始した場合でも、始動操作を繰り返すことによ
り所定の燃圧を生じさせて機関の始動を可能にすること
ができる。

また蓄圧器を設けておくと、機関が停止している間イ
ンジェクタに残圧を付与することができるため、機関の
次の始動の際のインジェクタの燃圧を確保して機関の始
動を容易にすることができる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例の構成を概略的に示したもの
で、同図において１は内燃機関、２はインジェクタ、３
は燃料タンクであり、これらは第13図に示した従来のも
のと同様である。

本発明においては、内燃機関１の出力軸に発電機50が
取り付けられ、この発電機50の出力が整流回路51を介し
て燃料ポンプ５の電源端子に印加されている。発電機50
としては、磁石回転子と、電機子コイルを有する固定子
とからなる磁石式交流発電機を用いる。また発電機の出
力側に、燃料ポンプに印加される電圧が設定値を超えな
いように制御する電圧調整器が設けられている。

本発明においては、燃料ポンプ５として、駆動電圧ま
たは駆動電流の増大に伴って吐出圧力が上昇する特性を
有するものを用いる。第３図は本実施例で用いることが
できる燃料ポンプ５の一例を示したもので、この燃料ポ
ンプは、ハウジング500内に設けられた固定子側界磁
（磁石）501とハウジング500に軸受を介して支持された
回転軸502に取り付けられたロータ503とを備えた直流電
動機と、ハウジング500の一端側に設けられて電動機に
より駆動されるポンプ504とからなっている。ポンプ504
はポンプケーシング505と、その内部に配置されたイン
ペラ506とからなり、インペラ506が回転軸502に結合さ
れている。ポンプ504のケーシングの端部に吸入口507が
設けられ、ハウジング500の他端側に吐出口508が設けら
れている。ハウジング500の他端側にはまた給電端子509
が設けられ、該給電端子からブラシ510と整流子511とを
介してロータ503の巻線に給電されるようになってい
る。

上記の燃料ポンプは燃料タンク内に配置され、吸入口
507が燃料中に挿入される。また吐出口508が図示しない
配管を通してインジェクタに接続される。

上記の燃料ポンプのロータ503に給電されると該ロー
タが回転し、ポンプ504のインペラが回転する。これに
より吸入口507から燃料が吸入される。吸入された燃料
はハウジング500内を通って吐出口508から送出される。
この燃料ポンプの吐出圧はロータに供給する駆動電圧の
増大に伴って上昇していく。

次に本発明に係わる燃料噴射装置で用いることができ
るインジェクタ２の一例を第４図に示した。同図におい
て201はインジェクタ本体で、この本体の一端には、噴
射口202の周囲にバルブシート203を有するバルブボディ
204と、該バルブボディ内に設けられて噴射口202を開閉
するニードル205とからなるニードルバルブ206が取り付
けられている。本体201内には励磁コイル207と鉄心208
と、鉄心208に吸引されるアマチュア209とからなる電磁
石210が配置され、アマチュア209がニードル205に連結
されている。本体201内にはまた復帰ばね211が設けら
れ、この復帰ばねによりニードル205が常時噴射口202を
閉じるように付勢されている。本体201の他端側には燃
料の入口212が設けられ、この入口側にはフィルタ213が
取り付けられている。本体201にはまたコネクタ214が取
り付けられ、該コネクタの端子215からコイル207に給電
されるようになっている。

上記のインジェクタ２は例えば機関の吸気管に取り付
けられ、噴射口202が吸気管内（燃料噴射空間内）に指
向される。インジェクタ２の入口212は図示しない配管
により燃料ポンプの吐出口に接続され、該入口212に所
定の圧力（燃圧）で燃料が供給される。またコネクタ21
4に図示しないケーブルが接続されて、該ケーブルを介
してインジェクタ駆動装置に接続される。

図示しない制御装置から噴射指令信号が与えられる
と、図示しないインジェクタ駆動装置から励磁コイル20
7に駆動電流が与えられる。励磁コイル207に駆動電流が
与えられると、鉄心208が励磁されるため、アマチュア2
09が該鉄心に吸引され、ニードル205が電磁石側に移動
してニードルバルブが開く。これにより噴射口202から
燃料が霧状となって吸気管内に噴射される。噴射指令信
号が消滅し、励磁コイルの駆動電流が消滅すると、励磁
コイル207が消磁され、復帰ばね211の付勢力によりニー
ドル205が噴射口202を閉じる位置に復帰する。

発電機50として磁石式交流発電機を用いる場合、その
出力電圧Vo対出力電流Ioの特性は例えば第５図または第
６図に示したようになる。これらの図において曲線ａな
いしｄはそれぞれ異なる回転数における特性曲線を示し
ており、a,b,c,dの順に回転数Ｎが高くなっている。

第１図の実施例において第５図に示したような特性の
発電機50を用いた場合には、燃料ポンプの負荷直線（入
力電圧と入力電流との関係）をＬとすると、発電機の回
転数（機関の回転数）Ｎと燃圧との関係は第７図の曲線
のようになり、機関の回転数Ｎが比較的低い領域で燃
圧Ｐが急に上昇し、その後飽和する特性が得られる。本
発明では、発電機の出力電圧が設定値を超えないように
制御する電圧調整器が設けられているため、燃圧の飽和
値をほぼ一定とすることができ、電圧調整器の調整値を
適宜に調整することにより、燃圧Ｐの飽和値を適宜に調
整することができる。

また第１図の実施例において第６図に示すような特性
の発電機50を用いることもできる。この場合、電圧調整
器が設けられていないとすると、第７図の曲線のよう
に回転数Ｎに対して燃圧Ｐがほぼ直線的に上昇する特性
が得られるが、本発明のように電圧調整器を設けておく
と、機関の回転数が設定値以下の領域で回転数の上昇に
伴って燃圧が直線的に増大し、回転数が設定値を超える
領域で燃圧がほぼ一定になる特性が得られる。

上記のように機関の回転数の上昇に応じて燃圧を上昇
させるようにすると、機関の高速時には噴射量Ｑの噴射
時間Ｔに対する特性が例えば第８図の曲線のようにな
り、機関の高速時に十分大きな噴射量を得ることができ
る。

また機関の低速時には噴射量Ｑの噴射時間Ｔに対する
特性が例えば第８図の曲線のようになり、噴射量Ｑが
小さい領域まで噴射量Ｑの噴射時間Ｔに対する特性に直
線性を持たせることができる。したがって機関の低速時
の噴射量を必要な量に設定することができ、機関の低速
時に過剰な燃料が供給されるのを防ぐことができる。

また本発明では、機関の低速時に燃圧を一定に保つの
ではなく、燃圧を回転数に応じて変化させて、燃圧の大
きさに見合った噴射時間の間インジェクタから燃料を噴
射させるため、機関の始動時のように、発電機の出力電
圧が低いときにも、噴射時間を長くすることにより、燃
料を機関が要求する量だけ正確に供給することができ
る。したがって、バッテリが搭載されていない場合であ
っても、機関の始動時の燃料噴射量を正確に制御して、
機関の始動性を良好にすることができる。

なお磁石式交流発電機の出力は、機関の回転数が決ま
ると一義的に決まるため、燃料ポンプに与えられる電力
は、機関の回転数により一義的に決まる。したがって、
インジェクタに与えられる燃圧は機関の回転数から求め
ることができ、機関の回転数から燃圧に見合った燃料噴
射時間を求めることができるため、燃圧を一定にしなく
ても、燃料噴射時間の制御を支障なく行わせることがで
きる。

またいかなる負荷条件においても機関の制御を適確に
行わせるという要求に応えるためには、インジェクタの
ダナミックレンジを大きくとれることが好ましいが、上
記のように回転数に応じて燃圧を変化させるとインジェ
クタのダイナミックレンジを大きくすることができる。

インジェクタのダイナミックレンジは、最大噴射量Qm
axと最小噴射量Qminとの比Qmax/Qminで定義される。例
えば高速時に十分な噴射量Ｑを得るように燃圧を設定し
て、該燃圧を一定とした場合の噴射時間に対する噴射量
の特性は第９図の曲線のようになる。第９図において
横軸は噴射時間のデューティTdを示している。第10図
（Ａ）のような噴射指令信号Vciが与えられたときに、
同図（Ｂ）に示すようにインジェクタ２の励磁コイルに
駆動電流Iiが流れてインジェクタが開になるとすると、
デューティTdは噴射時間tiと噴射指令信号の１周期の時
間tfとから、Df＝（ti/tf）×100［％］で与えられる。

燃圧を一定にして第９図の曲線の特性を得た場合、
利用できる特性はリニアな関係が保たれる領域の特性の
みであるから、インジェクタのダイナミックレンジは、
Qmax/Q1minとなる。

これに対し、本発明のように燃圧を変化させた場合に
は、噴射時間のデューティTdに対する噴射時間Ｑの特性
を、高速時には第９図の曲線の特性とし、低速時には
同図の曲線の特性とすることができるため、噴射量の
最大値はQmax、最小値はQomin（＜Q1min）となる。した
がってインジェクタのダイナミックレンジはQmax/Qomin
となり、燃圧を一定とした場合よりもインジェクタのダ
イナミックレンジは大きくすることができる。

上記のように、内燃機関により駆動されて、機関の回
転数の上昇に伴って出力電圧が増大する特性を有する発
電機を燃料ポンプの駆動電源に設けて、機関の回転数の
上昇に伴って燃料ポンプに与えられる駆動電圧を増大さ
せることにより、燃料ポンプ５の吐出圧力を増大させる
ようにすると、燃圧を増減させるために特別な燃圧制御
装置を設ける必要がないため、燃料噴射装置の構造を複
雑にすることなく、回転数の上昇に伴って燃圧が上昇す
る特性を得ることができる。

第１図に示した実施例においては、発電機50として磁
石式交流発電機が用いられているので、燃料ポンプを駆
動する電動機としては、ブラシをもたない交流電動機を
用いるのが好ましい。特に燃料ポンプを燃料タンク内に
配置する場合には、ブラシを持たない交流電動機により
燃料ポンプを駆動するようにすると火花が発生するおそ
れを無くすことができるため、安全性を高めることがで
きる。

第２図は本発明の他の実施例を示したものである。こ
の実施例では、燃料ポンプ５とインジェクタ２との間に
蓄圧器52が設けられ、燃料ポンプ５から供給される所定
の圧力の燃料を蓄圧器52に蓄積して、該蓄圧器からイン
ジェクタ２に燃料を供給するようにしている。またこの
例では燃料ポンプ５を駆動する電動機として交流電動機
が用いられ、発電機50の出力が直接燃料ポンプ５に与え
られている。その他の点は第１図の実施例と同様であ
る。

機関を手動スタートまたはキックスタートする場合に
発電機50の出力で燃料ポンプ５を駆動する構成をとる
と、燃圧が零の状態で始動操作が行われた場合に、１回
の始動操作では所定の燃圧が得られないために機関を始
動させることができないことがある。燃料ポンプとイン
ジェクタとの間に蓄圧器52を設けておくと、始動操作に
より生じさせられた燃圧を蓄圧器52に蓄えておくことが
できるため、最初燃圧が零の状態で始動操作を行った場
合でも、始動操作を繰り返すことにより所定の燃圧を生
じさせて機関の始動を可能にすることができる。

また蓄圧器52を設けておくと、機関を停止させた際に
該蓄圧器52内の圧力でインジェクタに残圧を付与するこ
とができるため、機関の次の始動の際のインジェクタの
燃圧を確保して機関の始動を容易にすることができる。

第１図及び第２図に示した実施例においては、燃料の
供給系を流れる燃料の一部を燃料タンク３に戻す経路が
設けられていないが、これらの実施例においても、イン
ジェクタ２に与えられる燃料の温度上昇を防ぐために燃
料ポンプとインジェクタとの間を流れる燃料の一部を燃
料タンクに戻す経路を設けても良い。

上記の説明で示した燃料ポンプ及びインジェクタの構
成は、一例を示したに過ぎず、これらの装置として、上
記の説明で示した構成以外の構成を有するものを用いる
ことを何等妨げない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、内燃機関の回転数の
上昇に伴って燃圧を上昇させるようにしたので、回転数
が低いときには燃圧を低くして噴射量が少ない領域まで
噴射量と噴射時間との間にリニアな関係を保つことがで
き、回転数が高いときには燃圧を高くして噴射量を増大
させることができる。したがって機関の回転数が低い領
域で噴射量が過剰になるのを防ぐことができ、また機関
の高速時の噴射量の増大の要求にも問題なく応えること
ができる。

また本発明によれば、燃料ポンプを駆動する電源に、
内燃機関の回転数の上昇に伴って出力電圧または出力電
流が増大する特性を有する磁石式交流発電機を設けて、
内燃機関の回転数の上昇に伴って燃料ポンプに与える駆
動電圧または駆動電流を増大させることにより燃圧を上
昇させるようにしたので、発電機の特性を適当に設定す
ることにより、複雑な燃圧制御装置を設けることなく、
機関の回転数の上昇に伴って燃圧が上昇する特性を得る
ことができ、燃料噴射装置の構造が複雑になるのを防ぐ
ことができる。

また本発明においては、燃料ポンプを駆動する電源
に、発電機の出力電圧が設定値を超えないように制御す
る電圧調整器を設けたことにより、機関の回転数が設定
値以下の領域で回転数の上昇に伴って燃圧が上昇し、回
転数が設定値を超える領域で燃圧がほぼ一定になる特性
を得ることができるので、機関の高速領域で燃圧が過大
になるのを防ぐことができる。

また本発明においては、燃圧を一定に保つのではな
く、回転数に応じて燃圧を変化させて、燃圧の大きさに
見合った噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させ
るようにしたため、機関の始動時のように、発電機の出
力電圧が低いときにも噴射時間を長くすることにより、
燃料を機関が要求する量だけ正確に供給することができ
る。したがって、バッテリが搭載されていない場合で
も、機関の始動時に燃料噴射量を正確に制御して機関の
始動性を良好にすることができる。

また本発明のように、回転数と出力電圧が比例する磁
石発電機を燃料ポンプの電源として用いて、燃圧を機関
の回転数に応じて変化させる構成をとると、低速時の噴
射時間を長くすることができるため、僅かな噴射量を微
妙にコントロールすることが可能になり、機関の低速時
の噴射量の制御を適確に行わせることができる。

更に請求項２に記載した発明によれば、燃料ポンプか
ら供給される所定圧力の燃料を蓄積する蓄圧器を燃料ポ
ンプとインジェクタとの間に設けて、該蓄圧器からイン
ジェクタに燃料を供給する構成をとることにより、機関
を手動スタートまたはキックスタートする場合に、始動
操作により生じさせられた燃圧を蓄えておくことができ
るようにしたため、最初燃圧が零の状態から始動操作を
開始した場合でも、始動操作を繰り返すことにより所定
の燃圧を生じさせて機関を始動することができる。また
蓄圧器を設けたことにより、機関が停止している間イン
ジェクタに残圧を付与することができるため、機関の次
の始動の際のインジェクタの燃圧を確保して機関の始動
を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の異なる実施例を示
すブロック図、第３図及び第４図はそれぞれ本発明で用
いることができる燃料ポンプ及びインジェクタの構造例
を示した断面図、第５図及び第６図はそれぞれ本発明の
実施例で用いた発電機の異なる特性例を示した線図、第
７図は第１図の実施例及び従来の燃料噴射装置により得
られる燃圧対回転数特性を示した線図、第８図はインジ
ェクタの噴射量と噴射時間との関係の一例を異なる燃圧
に対して示した線図、第９図はインジェクタの噴射量と
噴射時間のデューティとの関係の一例を異なる燃圧に対
して示した線図、第10図はインジェクタに与えられる噴
射指令信号と駆動電流の一例を示した波形図、第11図は
機関の燃料消費量と回転数との関係の一例を示した線
図、第12図は機関の燃料噴射有効期間と回転数との関係
の一例を示した線図、第13図は従来の燃料噴射装置の構
成を示したブロック図である。 １……内燃機関、２……インジェクタ、３……燃料タン
ク、５……燃料ポンプ、50……発電機、52……蓄圧器。

フロントページの続き (72)発明者 青木 成年 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (72)発明者 荒川 祥伸 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (72)発明者 薩川 龍次 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (72)発明者 遠藤 常昭 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−13788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−122733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−43232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−122734（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−21772（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噴射指令信号が与えられたときに内燃機関
   の燃料噴射空間に燃料を噴射するインジェクタと、燃料
   タンクから前記インジェクタに燃料を供給する燃料ポン
   プとを備えた燃料噴射装置において、 前記燃料ポンプを駆動する電源は、内燃機関により駆動
   されて機関の回転数の上昇に伴って出力電圧が増大する
   特性を有する磁石式交流発電機と、前記交流発電機の出
   力電圧が設定値を超えないように制御する電圧調整器と
   を備えていて、前記燃料ポンプに与える駆動電圧を内燃
   機関の回転数の上昇に伴って前記設定値まで増大させる
   ように構成され、 前記燃料ポンプは、前記駆動電圧の増減に伴って吐出圧
   力が増減する特性を有していて、該燃料ポンプの吐出圧
   力を増減に伴って前記インジェクタに与えられる燃圧が
   増減するように構成されていることを特徴とする燃料噴
   射装置。
2. 【請求項２】前記燃料ポンプから供給される所定圧力の
   燃料を蓄積する蓄圧器が、前記燃料ポンプとインジェク
   タとの間に設けられて、該蓄圧器から前記インジェクタ
   に燃料が供給されることを特徴とする請求項１に記載の
   燃料噴射装置。