JPH04308357A - 燃料圧力調整装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの燃料噴射弁
に対する燃料の供給圧力をほぼ一定に制御する燃料圧力
調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料圧力調整装置は、周知のように燃料
噴射弁に加わる燃料圧力を吸気管圧力の変化にかかわら
ず一定値に調整するためのものである。そして、一般的
な燃料圧力調整装置は、燃料温度に関係なく、常に燃料
圧力を一定値に保つようになっている。しかし、これで
はエンジンの運転状況に応じて、燃料圧力を増減調整す
ることが困難であった。これに対処する従来装置として
は、例えば特開昭４９−５８２２５号公報にて提案され
たものが挙げられる。この公報の従来装置は、図４に断
面図で示されているように、エンジンの燃料経路に連通
される燃料室５０と、前記エンジンの吸気経路に連通さ
れる負圧室５１と、ケーシング５２内を前記燃料室５０
と負圧室５１とに分割するダイアフラム５３と、前記ダ
イアフラム５３に設けられて前記燃料経路を開閉するバ
ルブ５４と、前記バルブ５４を閉弁方向に付勢するスプ
リング５５とを備え、さらに前記スプリング５５の基端
面を受け止めるシェル５６が設けられると共に、このシ
ェル５６をその軸方向の二位置間で移動させるソレノイ
ド５７が設けられている。そして寒冷始動時には、スプ
リング５５の荷重をソレノイド５７によって大きくする
ことにより燃料圧力を高め、エンジンの寒冷時の始動性
を向上させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
装置によると、ソレノイド５７によるシェル５６の二位
置間の移動であるため、スプリング５５の荷重が通常値
、もしくはそれよりも大きい値の二つの大きさに変化さ
せるだけで、燃料圧力も二つの圧力変化しか得られない
。このため燃料圧力の精密な調整を行うことが困難であ
り、エンジンの燃焼特性の改善に不満が残った。

【０００４】そこで本発明は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的は燃料噴射弁に
加わる燃料圧力を精密に調整することができ、エンジン
の燃焼特性を改善することのできる燃料圧力調整装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の燃料圧力調整装置は、エンジンの燃料経路に連通さ
れる燃料室と、前記エンジンの吸気経路に連通される負
圧室と、前記燃料室と負圧室とにケーシング内を分割す
るダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられて前記
燃料室の燃料経路を開閉するバルブと、前記負圧室に配
置されて前記バルブを閉弁方向に付勢するスプリングと
、を備え、エンジンの燃料噴射弁へ供給される燃料の圧
力を調整する燃料圧力調整装置において、前記スプリン
グの支持側端面にその端面を受けるシェルが設けられる
と共に、前記シェルをスプリングの軸線方向に任意の移
動量でもって進退移動させるアクチュエータが設けられ
たものである。

【０００６】

【作用】前記手段によれば、アクチュエータによってシ
ェルが任意の移動量でもって進退移動させられ、その移
動量に対応してスプリングの荷重が比例的に増減させら
れることにより、燃料噴射弁に加わる燃料圧力の精密な
調整が行える。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。燃料圧力調整装置を断面図で示した図１において、
略円筒状に形成されたケーシング１は、上下に半割状を
なす二つのカバー体２，３からなる。カバー体２，３は
、その間にダイアフラム５を挟み込んで結合されている
。このダイアフラム５によってケーシング１内が上側の
負圧室６と下側の燃料室７とに区画されている。

【０００８】前記カバー体２の側面には負圧接続管８が
取りつけられており、この負圧接続管８には図示はしな
いがエンジンの吸気管に通じる負圧通路が連通される。 前記カバー体３の側面に燃料インレットチューブ９が取
り付けられており、この燃料インレットチューブ９には
図示はしないが燃料供給通路における燃料噴射弁に燃料
を分配供給するデリバリパイプが連通される。またカバ
ー体３の底面にフランジ付き円筒状のシート保持材１０
が固着されている。シート保持材１０の中空孔の下部に
燃料アウトレットチューブ１１が接続されている。この
アウトレットチューブ１１には図示はしないが燃料タン
クに通じる燃料リターン通路が連通される。またシート
保持材１０の中空孔の上部に中空円筒状のシート部材１
２が圧入されている。このシート部材１２の先端（図示
上端）が弁座１３となっている。

【０００９】前記ダイアフラム５には、その中央に下側
のダイアフラム保持部材１５とその上側のばね受け部材
１６とが取り付けられている。ダイアフラム保持部材１
５には、前記弁座１３を開閉するバルブ１４が設けられ
ている。また前記ばね受け部材１６とそれに対向するシ
ェル１９との間には、バルブ１４を閉弁方向へ付勢する
スプリング１７が介在されている。このシェル１９は、
スプリング１７の支持側端面を受けており、次に詳述す
るアクチュエータとしてのステッピングモータ２０によ
ってその軸方向に任意の移動量でもって進退移動させら
れる。

【００１０】前記ステッピングモータ２０は、前記カバ
ー体２上にその上端面を開口させて設置されている。ス
テッピングモータ２０は、モータハウジング２２とモー
タハウジング端板２３とを有している。このモータハウ
ジング２２とモータハウジング端板２３とで取り囲まれ
た内部には、シャフト２５と、シャフト２５と同一軸線
上に配置された回転子２６と、回転子２６と僅かな間隙
を隔てて配置されたコイルを巻装した固定子２７とを有
している。シャフト２５の中間部は、前記ハウジング端
板２３に固定されたブッシュ軸受２８により回り止めさ
れた状態で軸方向に移動可能に支承されている。モータ
ハウジング２２内に位置するシャフト２５の部分には、
おねじ３０が形成されている。

【００１１】前記シャフト２５の先端（図示下端）に前
記シェル１９が同一軸線上にて固定されている。また前
記回転子２６は、円筒軸３１とその外周に設けられたマ
グネット３２とで構成されている。円筒軸３１の一端部
（図示上端部）は、モータハウジング２２に軸受３３を
介して回転可能に支持されている。円筒軸３１の他端部
は、前記モータハウジング端板２３に軸受３４を介して
回転可能に支持されている。円筒軸３１の内周には、前
記シャフト２５のおねじ３０と螺合するめねじ（符号省
略）が形成されている。従って回転子２６が回転すると
、おねじ３０とめねじの螺合によりシャフト２５が軸方
向に進退移動させられる。

【００１２】なお前記シェル１９と前記ハウジング端板
２３との間には、補助スプリング３６が介在されている
。このスプリング３６の弾性によって、各種振動による
シェル１９の振れ（がた付き）が防止されている。

【００１３】前記ステッピングモータ２０において、固
定子２７のコイルへの通電により、回転子２６が回転さ
せられると、その回転運動がめねじとおねじ３０を介し
てシャフト２５の直線運動に変換される。例えば、第１
図に示される状態において、回転子２６が正方向へ回転
させられると、シャフト２５が前進（図示下方へ移動）
される。これにより、スプリング１７が圧縮量が増大さ
れることにより、その荷重（スプリング荷重ともいう）
が増大させられる。また反対に、回転子２６が逆方向へ
回転させられると、シャフト２５が後退（図示上方へ移
動）される。これにより、スプリング１７の圧縮量が減
少されることにより、その荷重が減少される。このよう
に、シャフト２５の進退移動により、スプリング１７の
圧縮量が増減され、その結果スプリング荷重が制御され
る。

【００１４】また、前記固定子２７のコイルへの通電は
、図２の制御ブロック図に示されているように、燃料噴
射弁の燃料噴射制御を司る電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４０からの駆動信号によって行われる。電子制御ユニッ
ト４０には、例えばエンジン壁温センサからのエンジン
壁温信号、カムポジションセンサからのＮｅ信号等のエ
ンジン回転数信号、エアフローメータからの吸気管圧力
（流量）の信号、前記燃料圧力調整装置と燃料噴射弁と
の間の燃料経路に配置された燃料温度センサ４１からの
検出信号等が入力される。そして電子制御ユニット４０
は、燃料噴射弁への駆動信号を出力すると同時に、前記
各検出信号に基づいて適正な燃料圧力を算出し、それに
応じたスプリング荷重となるように前記ステッピングモ
ータ２０（詳しくは固定子２７のコイル）に駆動信号を
出力し、シャフト２５を進退移動させる。

【００１５】次に、前記燃料圧力調整装置の作用につい
て説明する。暖機運転完了後におけるエンジン運転時は
エンジンの吸気管圧力が燃料圧力調整弁１２の負圧室６
に伝わり、この負圧とスプリング１７及び燃料室７内の
燃料圧力との釣り合いにより、燃料通路上流側の燃料圧
力は吸気圧力との差が常に一定になるように制御され、
余分な燃料は燃料アウトレットチューブ１１から燃料タ
ンクへ返送される。この状態では燃料が常に流れている
こともあって燃料温度も低く、ベーパーは発生しにくく
、例え発生してもベーパーはバルブ１４の開弁により燃
料アウトレットチューブ１１を通って燃料リターン通路
から燃料タンクへ戻される。

【００１６】この運転状態における燃料圧力Ｐと燃料温
度Ｔとの特性線図が図３に直線Ａで示されている。なお
、この状態では、燃料温度Ｔにかかわらず常に一定の燃
料圧力Ｐに調整されるので、一般的な燃料圧力調整装置
の特性線図と同じになる。次に、高温再始動時において
は、図３中の燃料温度Ｔがベーパーの発生しやすいｔ２
以上を高温とみなし、その温度ｔ２との温度差にほぼ比
例して燃料圧力Ｐが高くなるようにステッピングモータ
２０のシャフト２５が前進され、スプリング１７の荷重
が増大させられる。この特性線図が図３中の線Ｂで示さ
れている。このように燃料温度Ｔに対して燃料圧力Ｐが
連続的に増大されることによって、ベーパーによるベー
パーロックが防止され、エンジン始動不良といった不具
合が改善される。

【００１７】また、低温始動時にあっては、図３中の燃
料温度Ｔが燃料が霧化しにくくなるｔ１以下を低温とみ
なし、その温度ｔ１との温度差にほぼ比例して燃料圧力
Ｐが高くなるようにステッピングモータ２０のシャフト
２５が前進され、スプリング１７の荷重が増大させられ
る。この特性線図が図３中の線Ｃで示されている。この
ように燃料温度Ｔに対して燃料圧力Ｐが連続的に増大さ
れることによって、燃料の霧化が向上されることで、低
温始動時の燃料の増量に伴う空燃比が濃くなるといった
空燃比のずれが防止され、ひいては排ガス対策、及び燃
費の向上が図れる。なお、エンジン始動から所定時間経
過後は、前記暖機後のエンジン運転時の状態となる。

【００１８】また、暖機後のエンジン運転時において、
高負荷運転にあたっては、前記燃料温度ｔ２との温度差
にほぼ比例して燃料圧力Ｐが高くなるようにステッピン
グモータ２０のシャフト２５が前進され、スプリング１
７の荷重が増大させられる。この特性線図が図３中の点
線Ｄで示されている。このように燃料温度Ｔに対して燃
料圧力Ｐを連続的に増大させることによって、燃料噴射
弁の噴射量を増加させてその噴射弁のダイナミックレン
ジの増加を図ることができる。

【００１９】なお本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、アクチュエータとしては、実施
例のステッピングモータ２０に限らず、ストロークセン
サを用いることによりＤＣモータ、リニアソレノイド、
超音波モータに代えることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータによっ
てシェルが任意の移動量でもって進退移動させられ、ス
プリングの荷重がその移動量に対応して比例的に増減さ
せられることによって、燃料噴射弁に加わる燃料圧力を
精密に調整することができ、よって従来装置に比べエン
ジンの燃焼特性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の燃料圧力調整装置の断面図である。

【図２】同装置の制御ブロック図である。

【図３】燃料温度と燃料圧力との関係を示す特性線図で
ある。

【図４】従来例の燃料圧力調整装置の断面図である。

【符号の説明】

７　　燃料室 ６　　負圧室 １　　ケーシング ５　　ダイアフラム １４　　バルブ １７　　スプリング １９　　シェル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジンの燃料経路に連通される燃料
   室と、前記エンジンの吸気経路に連通される負圧室と、
   前記燃料室と負圧室とにケーシング内を分割するダイア
   フラムと、前記ダイアフラムに設けられて前記燃料室の
   燃料経路を開閉するバルブと、前記負圧室に配置されて
   前記バルブを閉弁方向に付勢するスプリングと、を備え
   、エンジンの燃料噴射弁へ供給される燃料の圧力を調整
   する燃料圧力調整装置において、前記スプリングの支持
   側端面にその端面を受けるシェルが設けられると共に、
   前記シェルをスプリングの軸線方向に任意の移動量でも
   って進退移動させるアクチュエータが設けられた燃料圧
   力調整装置。