JP4207345B2 - Electronically controlled fuel injection system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプとインジェクタとの間に蓄圧タンクを備えた電子制御式燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、特開昭48−17021号公報に開示された内燃機関用燃料噴射装置がある。この燃料噴射装置は、図3に示すように、燃料ポンプ100より圧送された燃料を蓄える蓄圧タンク110を備え、この蓄圧タンク110に燃料ポンプ100のスイッチング機能を持たせている。蓄圧タンク110は、燃料が導入される蓄圧室111と、この蓄圧室111の燃料圧力を受けるダイヤフラム112とを具備し、このダイヤフラム112の変位を利用して、ダイヤフラム112に連結されたピン120を介して燃料ポンプ100を駆動する電動機のスイッチ130を開閉している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
電子制御式の燃料噴射装置では、インジェクタ140への通電時間によって噴射量が一義的に決定されるため、インジェクタ140に加わる燃料圧力が変動すると噴射量が変化する。即ち、インジェクタ140への通電時間が同じでも、燃料圧力が高い場合は噴射量が増え、燃料圧力が低い場合は噴射量が少なくなる。
このため、上記の燃料噴射装置は、燃料圧力の変動を消去するために脈動減衰装置150を具備しているが、コスト高になるという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、蓄圧タンクを備えるシステムから脈動減衰装置を廃止することでコストダウンを図り、且つインジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を速やかに減衰させることができる電子制御式燃料噴射装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の手段)
本発明の電子制御式燃料噴射装置によれば、蓄圧タンクで燃料圧力を計測し、燃料ポンプの運転により、燃料ポンプから供給された燃料が蓄圧室に蓄えられ、蓄圧室の燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、燃料ポンプの運転が停止され、その後、インジェクタからの燃料噴射に伴って次第に蓄圧室の燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び燃料ポンプの運転を開始して、燃料ポンプから供給された燃料が蓄圧室に蓄えられる。
また、蓄圧タンクは、インジェクタの近傍に設けられ、インジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を変位部材の変位によって低減させることができる。
これにより、インジェクタに加わる燃料圧力を正常に計測できるので、その計測された燃料圧力に基づいて、インジェクタからの噴射量(インジェクタの通電時間)を精度良く算出できる。
【0005】
また、インジェクタは、スロットルボディに取り付けられ、蓄圧タンクは、スロットルボディまたはスロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されている。これにより、蓄圧タンクとインジェクタとの距離を短くできるので、蓄圧タンクによる脈動低減効果を得ることができる。なお、蓄圧タンクは、スロットルボディまたは吸気管に直接固定しても良いし、あるいはステー等を介して固定することもできる。
【0006】
(請求項2の手段)
本発明によれば、インジェクタは、スロットルボディよりエンジン側の吸気管に取り付けられ、蓄圧タンクは、スロットルボディまたはスロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されている。これにより、蓄圧タンクとインジェクタとの距離を短くできるので、蓄圧タンクによる脈動低減効果を得ることができる。なお、蓄圧タンクは、スロットルボディまたは吸気管に直接固定しても良いし、あるいはステー等を介して固定することもできる。
【0007】
(請求項3の手段)
請求項1または2に記載した電子制御式燃料噴射装置において、
蓄圧タンクは、蓄圧室より下流側に燃料流出口を具備し、この燃料流出口にインジェクタの燃料入口が直接嵌合して組付けられている。この場合、蓄圧タンクとインジェクタとの距離を最小に設定できるので、蓄圧タンクによる脈動低減効果を高めることができる。
【0008】
(請求項4の手段)
請求項3に記載した電子制御式燃料噴射装置において、
蓄圧タンクは、変位部材の変位方向が燃料流出口に対向して設けられている。この場合、インジェクタの噴射に伴う燃圧脈動が直接的に蓄圧タンク内の変位部材に伝わるため、効果的に且つ速やかに燃圧脈動を減衰できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電子制御式燃料噴射装置を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1はインジェクタに蓄圧タンクを直接的に組付けた状態を示す図面である。本実施例の電子制御式燃料噴射装置(以下、本システムSと呼ぶ)は、燃料(ガソリン)を加圧して吐出する燃料ポンプ1と、この燃料ポンプ1より供給された燃料を噴射するインジェクタ2と、燃料ポンプ1とインジェクタ2との間に設けられて、燃料ポンプ1より供給された燃料を蓄える蓄圧タンク3と、インジェクタ2の開閉動作を制御する電子制御装置(以下、ECU4と呼ぶ)等より構成される。
インジェクタ2は、図1に示すように、スロットルボディ5に取り付けられ、ECU4からの噴射信号に基づいて燃料噴射を行う。
【0010】
蓄圧タンク3は、燃料ポンプ1から供給された燃料を蓄える蓄圧室3aと、この蓄圧室3aの燃料圧力を受けるダイヤフラム3bと、このダイヤフラム3bによって蓄圧室3aと気密に区画された大気室3cとを有している。ダイヤフラム3bは、大気室3cに配されたスプリング3dによって蓄圧室3a側へ付勢されており、蓄圧室3aの燃料圧力とスプリング3dの付勢力とが釣り合った位置に変位する。なお、大気室3cは、通気孔3eを通じて大気に連通している。
この蓄圧タンク3は、蓄圧室3aに通じる流入口3fと流出口3gを有し、流入口3fが図示しない燃料配管を介して燃料ポンプ1の吐出口に連結され、流出口3gがインジェクタ2の燃料入口2aに接続されて、図示しないステー等を介してスロットルボディ5に支持されている。
【0011】
ECU4は、インジェクタ2に加わる燃料圧力をパラメータの一つとして噴射量を算出し、この噴射量に応じてインジェクタ2への通電時間を制御している。具体的には、エンジンへの吸入空気量とエンジン回転速度から基本噴射時間を計算し、これに蓄圧タンク3に取り付けられた燃圧センサ6、及びその他のセンサ(例えば水温センサ、吸気温センサ、スロットルポジションセンサ等)からの信号による補正を加えて、総噴射時間(燃料噴射量)を決定している。
なお、燃圧センサ6は、図1に示すように、例えば蓄圧タンク3の流入通路3hからインジェクタ2に加わる燃料圧力を検出し、その検出値に応じた電気信号をECU4に出力している。
【0012】
次に、本システムSの作動及び効果を説明する。
燃料ポンプ1の運転により、燃料ポンプ1から供給された燃料が蓄圧タンク3の蓄圧室3aに蓄えられ、蓄圧室3aの燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、燃料ポンプ1の運転が停止される。
その後、インジェクタ2からの燃料噴射に伴って次第に蓄圧室3aの燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び燃料ポンプ1の運転を開始して、燃料ポンプ1から供給された燃料が蓄圧タンク3の蓄圧室3aに蓄えられる。
【0013】
本システムSでは、インジェクタ2の燃料入口2aに蓄圧タンク3の流出口3gが接続されているので、インジェクタ2からの噴射に伴って生じる燃圧脈動を蓄圧タンク3によって低減することができる。つまり、蓄圧タンク3は、蓄圧室3aの圧力変動に応じて変位するダイヤフラム3bを具備しているため、インジェクタ2からの噴射に伴って燃圧脈動が生じた場合、その圧力変動が蓄圧室3aに伝達されると、ダイヤフラム3bが圧力変動を吸収することで、燃圧脈動を速やかに減衰させることができる。
【0014】
特に、図1に示す構成では、インジェクタ2と蓄圧タンク3とをパイプ等で連結することなく、インジェクタ2の燃料入口2aに蓄圧タンク3の流出口3gを直接接続し、且つダイヤフラム3bの受圧面(ダイヤフラム3bの変位方向)が蓄圧タンク3の流出口3g及びインジェクタ2の燃料入口2aと対向しているので、蓄圧タンク3による脈動低減効果は極めて大きいと言える。
これにより、燃圧センサ6が取り付けられた蓄圧タンク3の流入通路3h内では、燃料圧力が安定するため、燃圧センサ6によってインジェクタ2に加わる燃料圧力を正常に検出することができ、その燃料圧力に基づいて、インジェクタ2の噴射量(インジェクタ2の通電時間)を精度良く算出できる。
【0015】
以上の結果、本システムSでは、蓄圧タンク3により、インジェクタ2からの噴射に伴って生じる燃圧脈動を低減できるので、蓄圧タンク3の他に脈動減衰装置(パルセーションダンパ)を設ける必要がなく、脈動減衰装置を必要とする従来システムと比較して大幅なコストダウンが可能である。
なお、本システムSでは、燃料圧力を検出する燃圧センサ6を具備しているので、その燃圧センサ6の検出値に基づいて、ECU4により燃料ポンプ1の作動を制御することができる。
【0016】
(第2実施例)
図2はインジェクタ2に蓄圧タンク3を連結管7を介して組付けた状態を示す図面である。
本実施例は、図2に示すように、蓄圧タンク3をスロットルボディ5に直接固定した一例である。この場合、インジェクタ2の燃料入口2aと蓄圧タンク3の流出口3gとを連結管7によって結合している。本実施例では、第1実施例の場合(図1の場合)と比較してインジェクタ2と蓄圧タンク3との距離が大きくなるが、インジェクタ2と蓄圧タンク3を同じスロットルボディ5に取り付けることで、インジェクタ2の近傍に蓄圧タンク3を配置できるので、本実施例の構成でも、蓄圧タンク3による脈動低減効果を得ることができる。
【0017】
(変形例)
第1実施例及び第2実施例ともに、インジェクタ2をスロットルボディ5に取り付けているが、スロットルボディ5よりエンジン側に配される吸気管(図示しない)にインジェクタ2を取り付けても良い。この場合、蓄圧タンク3は、第1実施例と同様に、スロットルボディ5に取り付けても良いし、インジェクタ2と同じく吸気管に取り付けても良い。また、インジェクタ2をスロットルボディ5に取り付ける場合でも、蓄圧タンク3を吸気管に取り付けても良い。但し、これらの場合、蓄圧タンク3による脈動低減効果が得られる程度に、蓄圧タンク3をインジェクタ2の近傍に配置する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】インジェクタに蓄圧タンクを直接的に組付けた状態を示す図面である(第1実施例)。
【図2】インジェクタに蓄圧タンクを連結管を介して組付けた状態を示す図面である(第2実施例)。
【図3】従来技術に係わる燃料噴射装置の全体構成図である。
【符号の説明】
1 燃料ポンプ
2 インジェクタ
2a インジェクタの燃料入口
3 蓄圧タンク
3a 蓄圧室
3b ダイヤフラム(変位部材)
3g 蓄圧タンクの流出口(燃料流出口)
5 スロットルボディ(吸気通路)
S 本システム(電子制御式燃料噴射装置)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronically controlled fuel injection apparatus including a pressure accumulation tank between a fuel pump and an injector.
[0002]
[Prior art]
As a prior art, there is a fuel injection device for an internal combustion engine disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 48-17021. As shown in FIG. 3, the fuel injection device includes a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the electronically controlled fuel injection device, since the injection amount is uniquely determined by the energization time to the
For this reason, the fuel injection device includes the
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to reduce the cost by eliminating the pulsation damping device from the system including the pressure accumulating tank, and to reduce the fuel pressure pulsation generated when the injector injects the fuel. An object of the present invention is to provide an electronically controlled fuel injection device that can be quickly attenuated.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
(Means of Claim 1)
According to the electronically controlled fuel injection device of the present invention, the fuel pressure is measured by the pressure accumulating tank, and the fuel supplied from the fuel pump is stored in the pressure accumulating chamber by the operation of the fuel pump. When the fuel pump rises above the upper limit value, the operation of the fuel pump is stopped, and then the fuel pressure in the accumulator gradually decreases with fuel injection from the injector, and when the fuel pressure falls below the predetermined lower limit value, the fuel again The operation of the pump is started and the fuel supplied from the fuel pump is stored in the pressure accumulating chamber.
Further, the pressure accumulation tank is provided in the vicinity of the injector, and the fuel pressure pulsation generated when the injector injects fuel can be reduced by the displacement of the displacement member.
Thereby, since the fuel pressure applied to the injector can be normally measured, the injection amount from the injector (energization time of the injector) can be accurately calculated based on the measured fuel pressure.
[0005]
The injector is attached to the throttle body, and the pressure accumulating tank is supported by the throttle body or an intake pipe on the engine side from the throttle body. Thereby, since the distance of an accumulation tank and an injector can be shortened, the pulsation reduction effect by an accumulation tank can be acquired. The accumulator tank may be fixed directly to the throttle body or the intake pipe, or may be fixed via a stay or the like.
[0006]
(Means of Claim 2 )
According to the present invention, the injector is attached to the intake pipe on the engine side from the throttle body, and the accumulator tank is supported by the throttle body or the intake pipe on the engine side from the throttle body. Thereby, since the distance of an accumulation tank and an injector can be shortened, the pulsation reduction effect by an accumulation tank can be acquired. The accumulator tank may be fixed directly to the throttle body or the intake pipe, or may be fixed via a stay or the like.
[0007]
(Means of claim 3 )
The electronically controlled fuel injection device according to
The pressure accumulating tank has a fuel outlet on the downstream side of the pressure accumulating chamber, and the fuel inlet of the injector is directly fitted to the fuel outlet. In this case, since the distance between the pressure accumulation tank and the injector can be set to the minimum, the pulsation reduction effect by the pressure accumulation tank can be enhanced.
[0008]
(Means of claim 4 )
In the electronically controlled fuel injection device according to
The accumulator tank is provided with the displacement direction of the displacement member facing the fuel outlet. In this case, since the fuel pressure pulsation accompanying the injection of the injector is directly transmitted to the displacement member in the pressure accumulation tank, the fuel pressure pulsation can be attenuated effectively and quickly.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the electronically controlled fuel injection device of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a view showing a state where a pressure accumulating tank is directly assembled to an injector. An electronically controlled fuel injection device (hereinafter referred to as the present system S) of the present embodiment includes a fuel pump 1 that pressurizes and discharges fuel (gasoline), and an
As shown in FIG. 1, the
[0010]
The
The
[0011]
The
As shown in FIG. 1, the
[0012]
Next, the operation and effect of the system S will be described.
When the fuel pump 1 is operated, the fuel supplied from the fuel pump 1 is stored in the
Thereafter, the fuel pressure in the
[0013]
In the present system S, since the outlet 3g of the
[0014]
In particular, in the configuration shown in FIG. 1, without connecting the
As a result, the fuel pressure stabilizes in the
[0015]
As a result, in the present system S, the
Since the system S includes the
[0016]
(Second embodiment)
FIG. 2 is a view showing a state in which the
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0017]
(Modification)
In both the first and second embodiments, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a drawing showing a state where a pressure accumulating tank is directly assembled to an injector (first embodiment).
FIG. 2 is a drawing showing a state where a pressure accumulating tank is assembled to an injector via a connecting pipe (second embodiment).
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
3g Outlet of fuel pressure tank (fuel outlet)
5 Throttle body (intake passage)
S This system (electronically controlled fuel injection system)
Claims (4)
燃料を加圧して前記インジェクタへ供給する燃料ポンプと、
この燃料ポンプと前記インジェクタとの間に設けられ、前記燃料ポンプより圧送された燃料を蓄える蓄圧室、この蓄圧室の圧力変動を受けて変位する変位部材、及び前記蓄圧室と気密に区画されるとともに大気に連通した大気室を有する蓄圧タンクとを備え、
前記インジェクタに加わる燃料圧力を計測し、その燃料圧力をパラメータの一つとして、前記インジェクタから噴射する噴射量を算出する電子制御式燃料噴射装置において、
前記蓄圧タンクで燃料圧力を計測し、
前記燃料ポンプの運転により、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、前記蓄圧室の燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、前記燃料ポンプの運転が停止され、その後、前記インジェクタからの燃料噴射に伴って次第に前記蓄圧室の燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び前記燃料ポンプの運転を開始して、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、
前記インジェクタは、スロットルボディに取り付けられ、
前記蓄圧タンクは、前記インジェクタの近傍に設けられ、前記スロットルボディまたは前記スロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されており、前記インジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を前記変位部材の変位によって低減させることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。An injector for injecting pressurized fuel into the intake passage;
A fuel pump that pressurizes and supplies fuel to the injector;
A pressure accumulating chamber that is provided between the fuel pump and the injector and stores fuel pressure-fed by the fuel pump, a displacement member that is displaced in response to pressure fluctuations in the pressure accumulating chamber, and an airtight compartment from the pressure accumulating chamber. And an accumulator tank having an atmospheric chamber communicating with the atmosphere,
In the electronically controlled fuel injection device that measures the fuel pressure applied to the injector and calculates the injection amount to be injected from the injector with the fuel pressure as one of the parameters,
Measure fuel pressure in the accumulator tank,
By the operation of the fuel pump, the fuel supplied from the fuel pump is stored in the pressure accumulation chamber, and when the fuel pressure in the pressure accumulation chamber rises to a predetermined upper limit value or more, the operation of the fuel pump is stopped, and then When the fuel pressure in the pressure accumulating chamber gradually decreases with fuel injection from the injector, and the fuel pressure decreases to a predetermined lower limit value or less, the operation of the fuel pump is started again and supplied from the fuel pump. Fuel is stored in the accumulator,
The injector is attached to a throttle body;
The pressure accumulating tank is provided in the vicinity of the injector and is supported by the throttle body or an intake pipe on the engine side of the throttle body, and fuel pressure pulsation generated when the injector injects fuel is caused by the displacement of the displacement member. An electronically controlled fuel injection device characterized by being reduced.
燃料を加圧して前記インジェクタへ供給する燃料ポンプと、
この燃料ポンプと前記インジェクタとの間に設けられ、前記燃料ポンプより圧送された燃料を蓄える蓄圧室、この蓄圧室の圧力変動を受けて変位する変位部材、及び前記蓄圧室と気密に区画されるとともに大気に連通した大気室を有する蓄圧タンクとを備え、
前記インジェクタに加わる燃料圧力を計測し、その燃料圧力をパラメータの一つとして、前記インジェクタから噴射する噴射量を算出する電子制御式燃料噴射装置において、
前記蓄圧タンクで燃料圧力を計測し、
前記燃料ポンプの運転により、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、前記蓄圧室の燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、前記燃料ポンプの運転が停止され、その後、前記インジェクタからの燃料噴射に伴って次第に前記蓄圧室の燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び前記燃料ポンプの運転を開始して、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、
前記インジェクタは、スロットルボディよりエンジン側の吸気管に取り付けられ、
前記蓄圧タンクは、前記インジェクタの近傍に設けられ、前記スロットルボディまたは前記スロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されており、前記インジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を前記変位部材の変位によって低減させることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。 An injector for injecting pressurized fuel into the intake passage;
A fuel pump that pressurizes and supplies fuel to the injector;
A pressure accumulating chamber that is provided between the fuel pump and the injector and stores fuel pressure-fed by the fuel pump, a displacement member that is displaced in response to pressure fluctuations in the pressure accumulating chamber, and an airtight compartment from the pressure accumulating chamber. And an accumulator tank having an atmospheric chamber communicating with the atmosphere,
In the electronically controlled fuel injection device that measures the fuel pressure applied to the injector and calculates the injection amount to be injected from the injector with the fuel pressure as one of the parameters,
Measure fuel pressure in the accumulator tank,
By the operation of the fuel pump, the fuel supplied from the fuel pump is stored in the pressure accumulation chamber, and when the fuel pressure in the pressure accumulation chamber rises to a predetermined upper limit value or more, the operation of the fuel pump is stopped, and then When the fuel pressure in the pressure accumulating chamber gradually decreases with fuel injection from the injector, and the fuel pressure decreases to a predetermined lower limit value or less, the operation of the fuel pump is started again and supplied from the fuel pump. Fuel is stored in the accumulator,
The injector is attached to the intake pipe on the engine side from the throttle body,
The pressure accumulating tank is provided in the vicinity of the injector and is supported by the throttle body or an intake pipe on the engine side of the throttle body, and fuel pressure pulsation generated when the injector injects fuel is caused by the displacement of the displacement member. An electronically controlled fuel injection device characterized by being reduced .
前記蓄圧タンクは、前記蓄圧室より下流側に燃料流出口を具備し、この燃料流出口に前記インジェクタの燃料入口が直接嵌合して組付けられていることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。The electronically controlled fuel injection device according to claim 1 or 2 ,
The pressure-accumulating tank has a fuel outlet on the downstream side of the pressure-accumulating chamber, and the fuel inlet of the injector is directly fitted to the fuel outlet and assembled. apparatus.
前記蓄圧タンクは、前記変位部材の変位方向が前記燃料流出口に対向して設けられていることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。 In the electronically controlled fuel injection device according to claim 3 ,
An electronically controlled fuel injection apparatus , wherein the pressure accumulating tank is provided with a displacement direction of the displacement member facing the fuel outlet .
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