JPH02112668A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

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］ 本発明は主に自動車エンジンに燃料を供給する装置に関
するものある。

［従来の技術］ 周知の如く、マルチポイント式の燃料噴射装置はエンジ
ンの各気筒毎に噴射弁を設置し、吸気路に設けたエアフ
ローメータによる吸入空気量の検出をはじめとして、各
センサにより運転状態を検出してこれらを電子式制御装
置に入力し、これらの情報を基に電子式制御装置から噴
射弁に送られるパルス波からなる電気信号のデユーティ
比を決定して噴射弁の開弁時間を制御することによって
吸入空気量に対応した適正な燃料をエンジンに送ってい
る。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ マルチポイント式の燃料噴射装置はエンジンの全運転域
に亘って理想に近い空燃比が得られ、また各気筒毎に噴
射弁を設置することから分配性能がきわめてよく、従っ
てエミッション対策も向上するとされている。

しかしながら、噴射弁やエアフローメータはいずれも構
造が複雑であり、また殊に噴射弁は各気筒毎に設置され
るので装置全体がきわめて高価であるという課題がある
。

本発明は各気筒毎の分配性能を失うことなく、且つ簡単
な構造で安価にして、そのうえ理論空燃比にフィードバ
ック制御することおよびエンジン運転状態に応じた所定
空燃比に補正することが可能な燃料噴射装置を提供する
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］ 本発明は前記課題を解決する手段として、ベンチュリを
有する吸気路と；エンジンの各気筒へ接続された吸気マ
ニホルドに設置した噴射器と；加圧された燃料の所定量
を前記各噴射器の燃料噴射装置り余剰燃料を燃料タンク
へ戻す燃料通路と；前記燃料通路の途中に形成された燃
料室と、ベンチュリ負圧が導入される負圧室と、加圧室
と、前記三つの室を仕切っており一定間隔を保持して一
体に動作させられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラム
で駆動され前記燃料室と燃料タンクとを接続した前記余
剰燃料の戻し通路の開度を制御する調整弁とを有し、前
記負圧室を挟んだ二枚のダイヤフラムは燃料室側の方が
有効面積が小さく、且つ前記余剰燃料の流量をベンチュ
リ負圧に応じて前記調整弁の開度によって制御すること
により前記燃料噴口から連続噴射する燃料をベンチュリ
負圧に対応した燃圧に制御する燃料調整器と：前記燃料
通路の前記燃料噴口に至る枝管のそれぞれに形成された
調圧室と、この調圧室と変位部材によって仕切られた背
室と、前記変位部材によって駆動されて調圧室から燃料
噴口に至る燃圧を調整する補正弁とを有する燃圧補正機
構と；一定圧の燃料を前記背室と前記燃料調整器の加圧
室とに送り且つ制御弁を有する補正燃料通路と；を有し
、前記制御弁はエンジン運転状態を基に電子式制御装置
から送られる電気信号で駆動されるアクチュエータにに
よって作動し前記補正燃料通路の燃料流量を制御して適
正な空燃比とするように構成した。

［作　　用］ 吸入空気量に対応して発生するベンチュリ負圧を燃料調
整器に導いてダイヤフラムの有効面積差により増幅し、
燃料を吸入空気量に応じた適正な燃圧に調整して各気筒
に接続された吸気マニホルドに設置した噴射器より連続
噴射する。

そして、燃料調整器の加圧室と燃圧補正機構の背室とに
同圧の燃料を導き、燃料調整器の吐出圧を上昇させて燃
料蒸気を押出して燃料蒸気による燃圧変動を防止し、同
時にこの上昇分を背室と調圧室との差圧によって変位す
る変位部材の位置により相殺し本来のベンチュリ負圧に
応じ、た燃圧に補正して燃料を噴射する。また、各種セ
ンサが発するエンジン運転状態の情報に基いて電子式制
御装置から送られる電気信号により補正燃料通路に設け
た制御弁のアクチュエータを駆動し、制御弁によって補
正燃料通路の燃料流量を調整して理論空燃比にフィード
バック側御し或いはエンジン運転状態に応じた所定空燃
比に補正する。

［実　施　例コ 本発明の実施例を第１，２図に従って説明する。

第１，２図において、符号１は吸気路２を有する吸気胴
、３，４は吸気路２に形成された大小二つのベンチュリ
、５は吸気路２に設けられた絞り弁、６は燃料タンク、
８は原動機７によって駆動される燃料ポンプ、９はエン
ジンの各気筒Ｃへ接続された吸気マニホルドＭにそれぞ
れ設置された噴射器、１０は燃料ポンプ８によって加圧
された燃料の所定量を各噴射器９の燃料噴口１２へ送り
余剰燃料を燃料タンク６へ戻す燃料通路、１３は燃料通
路１０の噴射器９よりも下流側に配置された燃料調整器
を示す。

燃料調整器１３は燃料通路１０の途中に形成された燃料
室１４と、この燃料室１４を仕切る第一のダイヤフラム
１５と、この第一のダイヤフラム１５を挟んで燃料室１
４の反対側に設けられベンチュリ負圧が導入される負圧
室１６と、第一のダイヤフラム１５の対向面に設けられ
て負圧室１６を仕切り第一のダイヤフラム１５よりも有
効面積の大きい第二のダイヤフラム１７と、この第二の
ダイヤフラム１７を挟んで負圧室１６の反対側に設けら
れ且つ大気に開放された大気室１８と、第二のダイヤフ
ラム１７の対向面に設けられて大気室１８を仕切り有効
面積が第一のダイヤフラム１５と同じである第三のダイ
ヤフラム１９と、この第三のダイヤフラム１９を挟んで
前記大気室１８の反対側に設けられた加圧室２０とを有
しており、第一のダイヤフラム１５には燃料通路１０の
燃料タンク６へ接続された戻し通路１０ｂの有効面積を
変える調整弁２１が固着されているとともに、第二、第
三のダイヤフラム１７．１９にはそれぞれ王つのダイヤ
フラム１５．１７．１９の間隔を一定に維持し、且つこ
れらを一体的に動作させる腕２２．２３を固着して構成
したものである。そして、負圧室１６には小さい方のベ
ンチュリ４の最狭部に開口したベンチュリ負圧路２４が
接続され、加圧室２０には三枚のダイヤフラム１５．１
７．１９を一体に動作させるように働くばね４２が装入
されている。

噴射器９は第２図に示すように、各気筒Ｃに接続された
それぞれの吸気マニホルドＭに気筒Ｃに接近させて設置
され、先端に常時開口の燃料噴口１２とその周囲に開口
した空気噴口２６とを有し、噴射器９の近くで噴射器９
と同数に分岐した燃料通路１０の各枝管１０ａが燃料噴
口１２に接続されている６また、原動機７によって燃料
ポンプ８と同時に駆動される空気ポンプ３３から一定圧
力に調整する空気調整器３４を有する空気通路３５が噴
射器９の近くで噴射器９と同数の枝管３５ａに分岐し、
それぞれの枝管３５ａが噴射器９の空気噴口２６に接続
されている６そして、一定圧力に調整された加圧空気が
空気噴口２６から噴射し燃料噴口１２から噴射される燃
料と衝突してその微粒化を助けるようになっている。そ
して、この噴射器９は燃圧補正機構２７と一体構造とさ
れている。

燃圧補正機構２７は燃料噴口１２よりもわずか上流側に
おいて燃料通路１０のそれぞれの各枝管１０ａの途中に
配置された調圧室２８と、背室２９と、この二つの室２
８．２９を仕切るベローズ（またはダイヤフラムなと）
からなる変位部材３０と、変位部材３０に固着され調圧
室２８の燃料噴口１２への出口２８ａの有効面積を変え
る補正弁３１とによって構成され、調圧室２８に導かれ
る燃圧と背室２９に導かれる燃圧との釣合い位置に変位
部材３０が変位することにより、これと連動する補正弁
３１により出口２８ａの有効面積を変えて燃料噴口１２
に至る燃圧を調整し、これより噴射する燃料供給量を調
整するものである。また、枝管１０ａの調圧室２８より
も上流側に固定ジェット３２が設けられいる。

更に、燃料通路１０の噴射器９よりも上流側から分岐し
燃圧補正機構２７．燃料調整器１３の加圧室２０を経て
燃料タンク６に至る補正燃料通路３６が設けられている
。この補正燃料通路３６は噴射器９の近くで噴射器９と
同数の枝管３６ａに分岐して燃圧補正機構２７のそれぞ
れの背室２９に接続され、燃料通路１０からの分岐個所
と枝管３６ａの分岐個所までとの間に固定ジェット３７
を有し、また枝管３６ａの分岐個所と加圧室２０との間
に電磁駆動の開閉弁３８を有し、更に加圧室２０と燃料
タンク６との間にソレノイドからなるアクチュエータ３
９ａによって作動する制御弁３９を有している。この制
御弁３９はエンジンの排気系に設置された酸素センサを
はじめとした各種センサからの情報を基に電子式制御装
置４０がアクチュエータ３９ａに送るパルス波からなる
電気信号のデュ、−ティ比を変えることで補正燃料通路
３６の燃料流量を調整して噴射器９からの燃料噴射量を
補正するものである。そして補正燃料通路３６の開閉弁
３８と加圧室２０との間から分岐して制御弁３９よりも
下流側において燃圧補正機構３６に接続された第二の補
正燃料通路４０が設けられ、この第二の補正燃料通路４
０に燃圧を一定圧力とする圧力調整器４１が設置されて
いる。

以」二のように構成した本実施例は、燃料調整器１３に
よって噴射器９から噴射する燃圧をベンチュリ負圧に応
じて調整するもので、燃料ボンプ８によって一定圧力に
加圧された燃料室１４の燃圧をＰｌ、負圧室１６の負圧
をＰ２．大気室１８の圧力をＰ３．加圧室２０の燃圧を
Ｐ４．第一第二、第三のダイヤフラム１５．１７．１９
の有効面積をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとすると、 Ｐ＋＝　　　（（Ｂ／Ａ）　　１）　・Ｐ２＋（Ｂ　　
Ｃ）／Ａ−Ｐ３＋Ｃ／Ａ−Ｐ４なる関係が成立する。こ
こでＰ３は大気圧であり、ＡとＣとを等しくすると、 Ｐｌ　＝　　　（（Ｂ／Ａ）　　１）Ｐ２十Ｐ４となる
。これにより、Ｐ４を考慮に入れないとするとベンチュ
リ負圧に対応する負圧室１６の負圧Ｐ２が第一、第二の
ダイヤフラム１５．１７によって−（（Ｂ／Ａ）−１）
倍に増幅され且つ正圧力に反転してＰｌを調整している
ことが判る。即ち、Ｐ２が低いときは調整弁２１の開度
が大きく燃料タンク６への戻し通路１０ｂに大量の燃料
が放出されてＰｌを低下させ、反対にＰ２が高いときは
調整弁２１の開度が小さく燃料放出量は少なくなってＰ
ｌを上昇させるのである。

ここで、本実施例によると補正燃料通路３６から加圧室
２０と背室２９とに同圧の燃料が導入されるもので、Ｐ
ｌは前記の式のようにＰ４が付加されて上昇し、調圧室
２８の燃圧も上昇させる。

しかしこの圧力上昇分を背室２９に導かれた燃圧Ｐ４に
よって相殺し、本来のベンチュリ負圧に対応した燃圧に
補正するのである。

そして、通常運転時に圧力上昇分が完全に相殺されるよ
うに圧力調整器４１の仕様およびアクチュエータ３９ａ
への駆動信号のデユーティ比を適宜に設定するものであ
る。また、酸素センサからの情報を基にアクチュエータ
３９ａへのデユーティ比を変えて理論空燃比となるよう
にフィードバック制御を行ない、他の運転時１例えばエ
ンジン始動時、減速時、急加速時、高負荷運転時などで
は他の各種センサからの情報を基にデユーティ比を変え
てそれぞれに適↓な空燃比に補正することは通常の空燃
比制御と同じである。本実施例では、例えばデユーティ
比を小さくするとＰ４とＰｌとはともに上昇し、これに
ほぼ比例して背室２９と調圧室２８の燃圧ち上昇するの
で、Ｐ４の上昇分以上に調圧室２８の燃圧が上昇するよ
うに燃料調整器１３、燃圧補正機構２７の仕様を適宜に
設定しておけば目的が達成できる。

従って、燃料ポンプ８によって加圧され噴射器９よりも
上流側の燃料通路１０に設けた固定ジェット４３、更に
枝管１０ａの固定ジェット３２で計量されて調圧室２８
に至った燃料は、燃料調整器１３と燃圧補正機構２７と
によってベンチュリ負圧に対応した適正な燃圧に調整さ
れて燃料噴口１２に至り、空気噴口２６から噴射する空
気と衝突して吸気マニホルドＭ内に連続噴射することと
なるもので、吸気路２からの空気とともにエンジン↓こ
供給される。

尚、前記実施例では噴射器９と燃圧補正機構２７とを一
体構造としたが別体構造としてもよいことは言うまでも
ない。

［発明の効果］ 以上のように本発明は、吸入空気量に対応して発生する
ベンチュリ負圧により燃料供給量を調整し、これを各気
筒に接続された吸気マニホルドに設置された噴射器から
連続的に噴射するのであるから、簡単な構造で吸入空気
量に応じた適正な燃料を各気筒に均等に分配供給できる
とともに分配性能に優れ且つ安価な燃料噴射装置を提供
するものである。

そして、燃料調整器は有効面積の異なる二枚のダイヤフ
ラムを用いて構成したものであるから、吸入空気量が比
較的少ない領域でもベンチュリ負圧を増幅して燃圧を調
整し、はぼエンジンの全運転域に亘ってベンチュリ負圧
に応じた燃圧調整が可能となり、空燃比もほぼ一定とで
きるものである。

更に、負圧を増幅する燃料調整器にダイヤフラムで仕切
った加圧室を設けて燃圧を上昇させるように構成したも
のであるから、絞り弁の低開度域にあっても燃料室や計
量部に貯留される燃料蒸気を押出し、燃料供給量の変動
を防止することができるものである。そして、この燃圧
上昇分は燃料噴口に至る部分のそれぞれに形成された調
圧室において、この調圧室と変位部材によって仕切られ
た背室に同圧の燃料を導いて相殺するものあるから、ベ
ンチュリ負圧に対応した本来の燃圧に補正されて吸入空
気量と対応した適正な燃料量を噴射器から噴射すること
がで、きるものである。

しかも、燃圧補正機構と加圧室とに燃料を送る補正燃料
通路に制御弁を設置し、エンジン運転状態を基に電子式
制御装置によって制御弁のアクチュエータを駆動させ補
正燃料通路の燃料流量を制御して適正な空燃比とするよ
うに構成したものであるから、通常運転時では酸素セン
サによって理論空燃比制御を行なうとともに、過渡的運
転域ではそれぞれ適正な空燃比に補正して良好な運転状
態が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は構
成図、第２図は断面部分図である。 ｌ・・・・・・吸気胴、２・・・・・・吸気路、３，４
・・・・・−ベンチュリ、５・・・・・・絞り弁、６・
・・・・・燃料タンク、８・・・・・・燃料ポンプ、９
・・・・・・噴射器、１０・・・・・・燃料通路、１０
ａ・・・・・・戻し通路、１２・・・・・・燃料噴口、
１３・・・・・・燃料調整器、１４・・・・・・燃料室
、１５．１７．１９・・・・・・ダイヤフラム、１６・
・・・・・負圧室、２０・・・・・・加圧室、２１・・
・・・・調整弁、２４・・・・・・ベンチュリ負圧路、
２７・・・・・・燃圧補正機構、２８・・・・・・調圧
室、２９・・・・・・背室、３０・・・・・・変位部材
、３６・・・・・・燃圧補正通路、３９・・・・・・制
御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベンチユリ（４）を有する吸気路（２）と；エン
   ジンの各気筒（Ｃ）へ接続された吸気マニホルド（Ｍ）
   に設置した噴射器（９）と； 加圧された燃料の所定量を前記各噴射器（９）の燃料噴
   口（１２）へ送り余剰燃料を燃料タンク（６）へ戻す燃
   料通路（１０）と； 前記燃料通路（１０）の途中に形成された燃料室（１４
   ）と、ベンチユリ負圧が導入される負圧室（１６）と、
   加圧室（２０）と、前記三つの室（１４、１６、２０）
   を仕切っており一定間隔を保持して一体に動作させられ
   るダイヤフラム（１５、１７、１９）と、前記ダイヤフ
   ラム（１５、１７、１９）で駆動され前記燃料室（１４
   ）と燃料タンク（６）とを接続した前記余剰燃料の戻し
   通路（１０ｂ）の開度を制御する調整弁（２１）とを有
   し、前記負圧室（１６）を挟んだ二枚のダイヤフラム（
   １５、１７）は燃料室（１４）側の方が有効面積が小さ
   く、且つ前記余剰燃料の流量をベンチユリ負圧に応じて
   前記調整弁（２１）の開度によって制御することにより
   前記燃料噴口（１２）から連続噴射する燃料をベンチユ
   リ負圧に対応した燃圧に制御する燃料調整器（１３）と
   ； 前記燃料通路（１０）の前記燃料噴口（１２）に至る枝
   管（１０ａ）のそれぞれに形成された調圧室（２８）と
   、この調圧室（２８）と変位部材（３０）によって仕切
   られた背室（２９）と、前記変位部材（３０）によって
   駆動されて調圧室（２８）から燃料噴口（１２）に至る
   燃圧を調整する補正弁（３１）とを有する燃圧補正機構
   （２７）と； 一定圧の燃料を前記背室（２９）と前記燃料調整器（１
   ３）の加圧室（２０）とに送り且つ制御弁（３９）を有
   する補正燃料通路（３６）と； を有し、前記制御弁（３９）はエンジン運転状態を基に
   電子式制御装置から送られる電気信号で駆動されるアク
   チュエータ（３９ａ）によって作動し前記補正燃料通路
   （３６）の燃料流量を制御して適正な空燃比とするよう
   に構成されていることを特徴とするエンジンの燃料噴射
   装置。