JPH02241978A - 燃料計量装置 - 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、吸入空気流量に応じて燃料流量を計量するよ
うにした内燃機関における燃料計量装置に関する。

〔従来の技術〕

上述の如き燃料計量（制御）手段に基づいて計量された
燃料流量を、エンジンの各気筒毎に配設された燃料噴射
弁から吐出せしめるようにした多点燃料噴射装置として
、例えば本件出願人によって提案された実願平１−１４
９５号に記載のものがある。この装置は一定流量供給手
段から第一ジェット及びレギュレータを介して燃料供給
源へ戻される燃料の第一流路において、第一ジェットの
上流側でこの流路と分岐された第二流路に単一の上記燃
料計量手段が配置され、エアーフローセンサで検出され
た吸入空気流量に応じた燃料流量をこの燃料計量手段で
計量して燃料供給源へ戻すことによって、燃料計量手段
の上流側の流路における燃圧を制御し、この燃圧を各気
筒の燃料噴射弁の上流の室に印加し、上流の室とダイア
フラムによって仕切られている下流の室から、この下流
の室を流れる一定燃料流量の一部を上流の室の燃圧の大
きさに応じて各気筒のマニホールドに噴射させ、この噴
射燃料流量が吸入空気流量に応じた量に制御されて、混
合気の空燃比が一定に維持されるようになっている。

このような燃料計量手段は、本件出願人が例えば実願昭
６３−７１４６７号等を以て提案したものであり、エア
ーフローセンサで検出された空気流量に応じた負圧に基
づいてダイアフラムを変位せしめ、計量ジェットを通過
する燃料流量を所望の量に制御できるようになっている
。

又、エンジンに要求される燃料流量は、エンジンの回転
数とインテークマニホールドの空気密度との積に比例す
るが、空気密度は圧力と代替できることに鑑み、インテ
ークマニホールド圧力とエンジン回転数を測定して要求
燃料流量を計算し、噴射せしめるＤジェトロと称する燃
料噴射システムが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上述の燃料計量手段やＤジェトロでは、圧力セン
サやＡ−Ｄコンバータ等が必要である為に製造コストが
上昇し、又、これらの機器のために応答遅れが生じると
いう問題があった。

本発明はこのような課題に鑑み、安価でしかも応答性に
優れた燃料計量装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による燃料計量装置は、上流室と下流室を連通ず
る開口の前後の燃料の圧力差をマニホールド圧力に比例
して調整する機械式圧力調整手段と、開口の面積を変化
させ得る電気的開口面積調整手段と、エンジンの回転数
に応じて開口面積を変化させる制御信号を出力する制御
回路とが備えられていて、吸入空気流量に応じた燃料流
量を開口で計量するようにしたものである。

又、制御回路の制御信号はエンジン回転数とスロットル
開度によって決定されるようにしてもよい。

又、機械式圧力調整手段は、上流室及び下流室をマニホ
ールド圧力が印加される負圧室及び大気圧室と夫々仕切
る互いに連結された第一及び第二ダイアフラムと、これ
らのダイアフラムと連動して燃料流入量を調整するバル
ブと、このバルブの閉弁方向にダイアフラムを弾圧する
スプリングとが備えられている。

又、機械式圧力調整手段は、上流室と負圧室を仕切る第
一ダイアフラムと、このダイアフラムに連動して流入す
る燃料流量を制御するバルブと、バルブの開弁方向に第
一ダイアフラムを弾圧するスプリングとから成る第一調
圧器と、下流室と大気圧室を仕切る第二ダイアフラムと
、流出口を閉鎖する方向に第二ダイアフラムを弾圧する
スプリングとから成る第二調圧器とが備えられていても
よい。

〔作　用〕

エンジン作動時にマニホールド圧力が機械式圧力調整手
段に印加され、この圧力を開口の前後の圧力差に変換す
ると共に、エンジン回転数に応じて開口面積を調整し、
この開口で吸入空気流量に応じた燃料流量を計量して送
り出すことができる。

又、開口の面積をエンジン回転数とスロットル開度によ
って制御すれば、計量される燃料流Ｉの自由度が向上す
る。

又、マニホールド圧力が負圧室に印加され、第一及び第
二ダイアフラムが変位することによって上流室と下流室
の圧力差が決定される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。

第１図は燃料計量装置の要部断面図であり、■は機械式
圧力調整手段、この圧力調整手段ｌにおいて、２は燃料
供給源から流入口２ａを介して燃料が導入される上流室
、３は第一ダイアフラム４によって上流室２と仕切られ
ていてマニホールド圧力Ｐｆｆｉが印加される負圧室、
５は内壁６によって負圧室３と仕切られていて大気圧Ｐ
０が印加される大気圧室、７は第二ダイアフラム８によ
って大気圧室５と仕切られていて上流室２と連通せしめ
る後記開口の下流圧力が印加される下流室、９は内壁６
の小孔６ａを貫通して第一及び第二ダイアフラム４，８
を連結すると共に一端に流入口２ａの開弁量を制御する
バルブ９ａが形成されている連結棒、ＩＯは下流室７に
おいてバルブ９ａを開弁させる方向に第二ダイアフラム
８を弾圧するスプリング、１１は上流室２と下流室７を
連通ずる燃料通路である。１２は燃料通路１１に設けら
れていて通路１１の内壁と共に形成する開口１１ａの面
積Ａを増減し得るソレノイドバルブ即ち電気的開口面積
調整手段、１３はソレノイドバルブ１２に電気的に接続
されていてエンジン回転数が入力される制御回路であっ
て、エンジン回転数に応じて燃料通路１１の開口面積Ａ
を増減させる制御信号をソレノイドバルブ１２へ出力せ
しめるようになっている。そしてエンジン回転数と負圧
室３に印加されるインテークマニホールド圧力を、開口
面積Ａと上流室２の燃圧Ｐ、及び下流室７の燃圧Ｐ２の
圧力差（Ｐ８．　　Ｐ２）とに夫々変換せしめ、開口面
積Ａを通過する燃料流量を要求流量に計量できるように
なっている。

本実施例は上述のように構成されているから、エンジン
停止時にはマニホールド圧力は大気圧であるが、エンジ
ンの始動によってマニホールド圧力Ｐ、が発生して負圧
室３に印加されると、第一ダイアフラム４が下側（第１
図参照）へ変位してバルブ９ａは閉弁方向に移動し、燃
料の流入量が規制される。同時にエンジンの始動によっ
て、制御回路１３によりエンジン回転数に応じてソレノ
イドバルブ１２が作動し、閉鎖せしめていた燃料通路１
１の開口１１ａを開口せしめる。このため上流室２と下
流室７とに小さい圧力差（ＰＰ　２　）が発生し、開口
１１ａからその時の吸入空気流量に応じた要求燃料流量
が計量されて下流室７へ流入する。そして下流室７の燃
圧が上昇すると、バルブ９は開弁方向へ移動するが、バ
ルブ９ａの開弁量が増大して燃料の流入量が増えると、
上流室２の燃圧Ｐ、が増大してバルブ９ａを閉弁方向へ
移動せしめ、第一及び第二ダイアフラム４゜８にかかる
圧力がバランスするようになる。

そして吸入空気流量の増大に応じてマニホールド圧力Ｐ
、が大きくなると、第一ダイアフラム４が上側へ変位し
てバルブ９ａは開弁方向に移動させられ、流入口２ａか
ら上流室２に流入する燃料流量が増大して上流室２の燃
圧Ｐ、が増大し、開口１１ａを通過して計量され、下流
室７へ流入する燃料流量が増大する。このため、開口１
１ａの圧力差（Ｐ、−Ｐ、）は、第２図（Ａ）に示すよ
うにマニホールド圧力Ｐ、に比例して変化することにな
る。しかもエンジン回転数に応じて開口ｌｌａの開口面
積Ａが変化するから、第２図（Ｂ）に示すようにマニホ
ールド圧力とエンジン回転数に応じて燃料流量も増大す
ることになる。このようにして、吸入空気流量の増大に
応じて要求される燃料流量も増大するように計量するこ
とができる。

上述のように本実施例によれば、エアーフローセンサや
圧力センサ等を必要とせず、安価でしかも精度の良い燃
料計量装置が得られる。しかも、インテークマニホール
ド圧力Ｐ０が機械式圧力調整手段１によって直接、しか
もマニホールド圧力Ｐｆｆｉに比例して開口１１ａの前
後の圧力差（Ｐ。

−Ｐ２）に、変換されるから、圧力センサによる検出等
に基づく遅れがなく、応答性が良い。

尚、エンジン回転数に加えてスロットル開度情報を制御
回路１３に入力して制御信号を補正し、ソレノイドバル
ブ１２による開口１１ａの面積Ａを調整せしめるように
すれば、吸入空気流量に相応する燃料流量の計量の自由
度を向上させることができる。

第３図は本発明による燃料計量装置の第二実施例を、上
述の実願平１−１４９５号の多点燃料噴射装置に採用し
た概略断面図を示すものである。

図中、１５は燃料供給源１６からポンプ１７を介して送
り込まれた燃料を一定流量として送り出す一定流量供給
手段、１８は第四ジェット１９を通って一定流量として
送り出された燃料を第一ジェット２０及びレギュレータ
２１を介して燃料供給源１６へ戻す第一流路、２２は第
一ジェット２０の上流側で第一流路１８と分岐され且つ
レギュレータ２１の下流側で第一流路Ｉ８と合流する第
二流路、２４は第二流路２２の途中に設けられた後述の
燃料計量装置、２５は各気筒毎に配設されていてダイア
フラム２６によって仕切られた上流の室２７及び下流の
室２８が設けている燃料噴射弁であり、各下流の室２７
には燃料計量装置２４の上流側の燃圧が印加され、又各
下流の室２８は各気筒のマニホールド２９に連通してい
る。３０は夫々第ニジエツト３１によって均等に分配さ
れた一定燃料流量が上流の室２８及び第三ジェット３２
を介してレギュレータ２１で第一流路１８と合流する第
三流路であり、燃料計量装置２４で計量される燃料流量
に応じてその上流側即ち各燃料噴射弁２５の上流の室２
７の燃圧が変動し、これに応じた燃料流量が下流の室２
８からマニホールド２９へ噴射されるようになっている
。

以上の構成は上述の多点燃料噴射装置と同様のものであ
る。次に燃料計量装置２４を上述の第一実施例と同一部
分には同一符号を用いて説明すると、機械式圧力調整手
段１は燃料通路１１を介して接続された第一調圧器３４
及び第二調圧器３５からなっている。第一ダイアフラム
４によって上流室２と負圧室３が仕切られている第一調
圧器３４において、３６はスプリング３７によって流入
口２ａの閉弁方向に弾圧され且つ第一ダイアフラム４の
突部に押されて開弁量が制御されるボールバルブ、３８
は負圧室３において第一ダイアフラム４をポールバルブ
３６の開弁方向に弾圧するスプリング、３９は板座３９
ａを介してスプリング３８に圧接されていてバルブ３６
の開弁量を調整し得るアジャストスクリューである。第
二調圧器３５において、４０は大気圧室５内で第二ダイ
アフラム８を下流室７の流出ロアａに圧接しているスプ
リングであって、これにより下流室７内の燃圧Ｐ２が一
定圧力に制御される。燃料通路１１において、４２は開
口１１ａをバイパスするバイパス通路、４３はバイパス
通路４２に設けられた空燃比調整用のＡ／Ｆソレノイド
バルブである。４５はそのマニホールド圧力が第一調圧
器３４の負圧室３に印加される気筒に配設されたスロッ
トルバルブ、４６はそのスロットルバルブ４５の開度を
検出して制御回路１３に入力せしめるスロットル開度検
出手段である。

本実施例は上述のように構成されているから、マニホー
ルド圧力Ｐ４．エンジン回転数及びスロットル開度によ
って、吸入空気流量に応じた燃料流量がソレノイドバル
ブ１２を備えた燃料計量装置２４で計量され、第二流路
２２から燃料供給源へ戻され、この燃料流量に応じて変
化する燃料計量装置２４の上流側の燃圧が、各燃料噴射
弁２５の上流の室２７に印加され、下流の室２８から各
マニホールド２９への燃料噴射量が制御される。

尚、上述の各実施例では、燃料計量装置で計量された燃
料が燃料供給源へ戻されるようになっているが、直接気
筒に噴射させるようにすることも勿論可能である。この
場合、下流室７の下流側の燃料通路又は流出ロアａ等に
噴射バルブを設ければ良い。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明に係る燃料計量装置によれば、機械式
圧力調整手段によって開口の前後の燃料圧力差をマニホ
ールド圧力に比例して調整させ、且つ電気的開口面積調
整手段によって開口面積をエンジン回転数に応じて変化
させるようにしたから、計量精度が良好で、応答性に優
れ且つ製造コストが低廉であるという実用上重要な利点
を有する。

又、開口面積がエンジン回転数とスロットル開度によっ
て決定されるようにしたから、燃料の計量精度を一層向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料計量装置の要部断面図、第２
図（Ａ）はマニホールド圧力と開口の前後の圧力差との
関係を示す図、（Ｂ）はエンジン回転数に応じたマニホ
ールド圧力と計量された燃料流量との関係を示す図、第
３図は本発明による燃料計量装置の第二実施例を配置し
た多点燃料噴射装置の概略断面図である。 １・・・・機械式圧力調整手段、２・・・・上流室、３
・・・・負圧室、４・・・・第一ダイアフラム、５・・
・・大気圧室、７・・・・下流室、８・・・・第二ダイ
アフラム、９ａ・・・・バルブ、ｌｌａ・・・・開口、
１２・・・・ソレノイドバルブ、１３・・・・制御回路
、３４・・・・第一調圧器、 ５・・・・第二調圧器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）上流室と下流室とが開口を介して連通していて該
   開口の前後の燃料の圧力差をマニホールド圧力に比例し
   て調整する機械式圧力調整手段と、前記開口の面積を変
   化させ得る電気的開口面積調整手段と、エンジンの回転
   数に応じて開口面積を変化させる制御信号を前記電気的
   開口面積調整手段に出力せしめる制御回路とが備えられ
   ていて、吸入空気流量に応じた燃料流量が前記開口で計
   量されるようにした燃料計量装置。
2. （２）前記制御回路において、開口面積を変化させる制
   御信号がエンジン回転数とスロットル開度によって決定
   されるようにしたことを特徴とする、特許請求の範囲（
   １）に記載の燃料計量装置。
3. （３）前記機械式圧力調整手段は、燃料の流入口が設け
   られた上流室及び下流室をマニホールド圧力が印加され
   る負圧室及び大気圧室と夫々仕切る互いに連結された第
   一及び第二ダイアフラムと、該ダイアフラムと連動して
   前記流入口の開弁量を調整するバルブと、該バルブの開
   弁方向に前記ダイアフラムを弾圧するスプリングとが備
   えられていることを特徴とする、特許請求の範囲（１）
   又は（２）に記載の燃料計量装置。
4. （４）前記機械式圧力調整手段は、燃料の流入口が設け
   られた上流室とマニホールド負圧が印加される負圧室と
   を仕切る第一ダイアフラムと、該ダイアフラムと連動し
   て前記流入口の開弁量を調整するバルブと、該バルブの
   開弁方向に第一ダイアフラムを弾圧するスプリングとか
   ら成る第一調圧器と、燃料の流出口が設けられた下流室
   と大気圧室とを仕切る第二ダイアフラムと、該流出口を
   閉鎖する方向に第二ダイアフラムを弾圧するスプリング
   とから成る第二調圧器とが備えられていることを特徴と
   する、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の燃料計
   量装置。