JPH08531Y2

JPH08531Y2 - 多点燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH08531Y2
Application number: JP9018889U
Authority: JP
Inventors: 哲朗連
Original assignee: 三國工業株式会社
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2004-07-31
Also published as: JPH0330572U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は内燃機関において、エンジン回転数とインテ
ークマニホールド圧力を計測して吸入空気流量に応じた
燃料流量を計量し、各気筒毎に均一な要求燃料流量を吐
出するようにした多点燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

多点燃料噴射装置の一例として、本出願人が実願平1-
1011号を以って提案したものがある。この装置を第12図
により説明すると、図中、１は燃料供給源から供給され
て第一ジェット２を通過する燃料Q₁を第一の一定流量供
給手段３から一定流量Q₂として燃料供給源へ戻す第一流
路である。第一の一定流量供給手段３は第13図に示すよ
うに、上流の室４と下流の室５とがダイアフラム６によ
って仕切られていると共にオリフィス７によって連通し
ており、ダイアフラム６に連結されたバルブ８によって
燃料の流入量が制御され、又スプリング９及びアジャス
トスクリュー10によって流量Q₂の大きさを調整し得るよ
うになっている。

12は第一ジェット２の下流側で第一流路１と分岐され
燃料計量手段13によって計量燃料流量Q₃を燃料供給源へ
戻す第二流路である。14は各気筒毎に配設されていてダ
イアフラム15によって仕切られた上室16及び下室17が設
けられている燃料噴射弁であり、各上室16には第一ジェ
ット２又は燃料計量手段13と第一の一定流量供給手段３
との間の流路の燃圧が印加され、又各下室17はダイアフ
ラム15に連動するバルブ18を介して各気筒のマニホール
ド19へ燃料を吐出し得るようになっている。

21は第一ジェット２の上流側で第一流路１と分岐され
夫々第二ジェット22を通過する燃料Q₄が下室17に流入す
る第三流路であり、更にこの流路21は下室17から第三ジ
ェット23を一定燃料流量Q₅が通過して合流し、第一の一
定流量供給手段３と同様の構造及び機能を有する第二の
一定流量供給手段24からこれらの合計流量である一定流
量ΣQ₅が燃料供給源へ戻されるように配設されている。

そして、燃料計量手段13では、図示しないエアーフロ
ーセンサで検出された吸入空気流量に応じた燃料流量Q₃
が計量されて送り出され、その上流側の流路にこの流量
Q₃に応じた燃圧が発生する。これが各燃料噴射弁14の上
室16に印加され、下室17との燃圧差によってダイアフラ
ム15が上方へ変位し、要求燃料流量Q₆（＝Q₄−Q₅）が各
下室17からマニホールド19へ噴射され、下室17の燃圧が
低下して両室16,17の燃圧がバランスする。

ここで、流量は圧力差の平方根に比例し、放物線状の
特性曲線を描いて変化するが、第二ジェット22の流量Q₄
に予め定流量Q₅を付加して流しておくことによって、そ
の曲線に関して流量Q₄が第二ジェット22の前後の圧力変
化に対して直線的に変化する部分を取り出すことがで
き、このため流量Q₆についても吸入空気流量の変化に対
して直線的に変化する部分を取り出すことができる。従
って、混合気の空燃比を一定に維持することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、この燃料計量手段13は連動する一対のダイア
フラムやバルブ等を含むために構造が比較的複雑であ
り、又エアーフローセンサ等を必要とするために製造コ
ストが上昇し、応答遅れが生じるという問題があった。

本考案はこのような課題に鑑み、製造コストが比較的
安価で、しかも精度の良い多点燃料噴射装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案による多点燃料噴射装置は、インテークマニホ
ールド圧力によって燃圧が設定される第一燃圧レギュレ
ータの下流側に第一ジェットが設けられた第一流路と、
第一燃圧レギュレータより設定圧力の大きい第二燃圧レ
ギュレータから送り出された燃料が、エンジン回転数に
応じて第一の電気的開口面積調整手段によって面積が制
御される開口を介して第１ジェットの下流側の第一流路
に供給される第二流路と、開口の面積に応じて増減され
る定流量を第一流路の燃料流量に対して付加し又は除く
ようにしたアジャスト手段と、第一燃圧レギュレータか
ら送り出された燃料が、第二ジェットと、上室が第一ジ
ェット又は開口の下流側の流路と連通する燃料噴射弁の
下室と、第三ジェットとを通過する第三流路とが設けら
れている。

第一の一定流量供給手段に代えて、第一流路と第三ジ
ェットの下流側の第三流路とを連通する第四ジェット又
は通路を設けてもよい。

又、第一の一定流量供給手段と前述のアジャスト手段
に代えて、一定流量の燃料と開口の面積に応じて増減さ
れる定流量の燃料とを戻すアジャスト手段を第一流路に
接続してもよい。

アジャスト手段は、前述の第四ジェット又は通路をバ
イパスするバイパス通路に設けられた第二の電気的開口
面積調整手段であってもよい。

〔作用〕

インテークマニホールド圧力によって第一ジェット上
流側の燃料が設定され、又エンジン回転数によって第二
流路の開口の面積が決定されることによって、開口を流
れる燃料流量はエンジンの要求燃料流量の増大に比例し
て減少することになり、第一の一定流量供給手段から戻
される燃料は一定であるから、第一ジェットの燃料流量
は開口を流れる流量の減少に応じて増大して要求燃料流
量に応じた圧力損失が発生し、この圧力損失が第三流路
の第二ジェットの圧力損失とバランスするように制御さ
れて、燃料噴射弁の下室から要求燃料流量が吐出され、
又開口を流れる定燃料流量はアジャスト手段によって制
御される。

第四ジェット又は通路を介して、第一流路の一定燃料
流量が第二の一定流量供給手段から戻される。

一定流量の燃料と開口の面積に応じた定流量の燃料と
が第一流路から戻される。

一定流量の燃料が第四ジェット又は通路を介して、又
開口の面積に応じた定流量の燃料がバイパス通路を介し
て、夫々第二の一定流量供給手段から戻される。

〔実施例〕

以下、本考案の第一実施例を第１図乃至第４図に基づ
いて説明するが、上述の先行技術と同様の部分には同一
の符号を用いてその説明を省略する。

第一流路１において、26は第一ジェット２の上流側で
インテークマニホールド圧力P_mによって燃圧がP₁になる
ように制御して燃料を送り出す第一燃圧レギュレータで
あり、マニホールド圧力P_mが印加される空気室27と燃料
供給源からの燃料の流入口28a及び流出口28bを有する燃
料室28とがダイアフラム29によって仕切られ、又ダイア
フラム29にはバルブ29aが連結され、スプリング30によ
ってバルブ29aによる流入口28aの開口面積を増大させる
方向にダイアフラム29が弾圧されている。尚、第一流路
２には予め一定流量Q_7aが流されるものとする。

第二流路12において、31は燃料供給源から供給される
燃料を一定の燃圧P₂に制御する第二燃圧レギュレータで
あって、P₂＞P₁の関係が成立するものとし、従ってこの
第二流路12では、第二燃圧レギュレータ31から第一流路
１との合流部分である第一ジェット２の下流側へ燃料が
送られるようになっている。このレギュレータ31は第一
燃圧レギュレータ26とほぼ同様の構造を有しており、大
気圧が印加される大気室32と燃料室33とがダイアフラム
34によって仕切られ、ダイアフラム34はスプリング35に
よって戻し口33aを閉鎖する方向に弾圧されている。
尚、このレギュレータ31は下流側の燃圧を一定の大きさ
P₂に制御できるものであればどのような構造のものでも
よい。37は第二燃圧レギュレータ31の下流側に設けられ
ていて開口12aの面積Ａをエンジン回転数に比例して例
えばデューティ制御によって増減せしめる（第２図参
照）第一電磁弁即ち第一の電気的開口面積調整手段であ
り、開口12aには面積Ａの大きさに応じた可変の定流量Q
_8aが予め流されるものとする。38はエンジン回転数の増
減に応じて増減される第一電磁弁37の開口率を決定して
駆動信号を出力するコントロールユニットである。

第一流路１において、39は第一の一定流量供給手段３
の上流側から第一電磁弁37による開口12aの面積Ａと比
例する設定値可変の定燃料流量Q_Zを分割せしめるアジャ
スト手段である。この手段39を第３図により説明する
と、40は流入口40aを介して第一流路１から燃料が送り
込まれる上室、41は燃料流量Q_Zを燃料供給源へ戻す流出
口41aを有する下室、42は上室40と下室41を仕切ると共
に流入口40aの開弁量を制御するバルブ43が連結された
ダイアフラム、44はバルブ43の開弁方向にダイアフラム
42を弾圧する圧力設定用のスプリング、45は両室40,41
を連通するオリフィス、46はオリフィス45の開口面積を
制御してオリフィス45を通過して送り出される流量Q_Zを
調整する第二電磁弁であって、第４図に示すようにエン
ジン回転数に比例して、例えばデューティ制御によって
開口率が変化するようにコントロールユニット38により
制御される。このため開口12aの定流量Q_8aは流量Q_Zによ
り制御される。

本実施例は上述のように構成されており、次に作用を
説明する。

エンジンの始動により、インテークマニホールド圧力
P_mが第一燃圧レギュレータ26の空気室27に印加されて燃
圧P₁が設定され、燃圧Q₇が第一ジェット２を通過して圧
力損失H_aが発生する。又、第二流路12ではエンジン回転
数に応じて第一電磁弁37の開口率が設定された（第２図
参照）開口12aを燃料Q₈が流れて圧力損失H_bが発生し、
流量Q₇とQ₈が合流して第一流路１を流れる。そして開口
12aの面積に応じて定められた定流量Q_Z（第４図参照）
はアジャスト手段39から、又残りの流量Q₇＋Q₈−Q_Zは一
定流量Q₂として第一の一定流量供給手段３から夫々燃料
供給源へ戻される。

ところでエンジンに供給される空気流量は、エンジン
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
例し、しかも空気密度は圧力と代替えできる。従って空
気流量に比例する要求燃料流量Ｑは、インテークマニホ
ールド圧力P_mに比例して増大し、且つその変化率（dQ/d
P_m）がエンジン回転数に比例して設定されることにな
る。

第一電磁弁37の開口率はエンジン回転数に応じて第２
図に示すように設定され、開口12aを流れる燃料流量Q₈
による圧力損失H_bの変化率（ｄH_b／dQ₈）が設定され
る。

従って、マニホールド圧力P_mの増大につれて燃圧P₁が
大きくなり、第一ジェット２の燃料流量Q₇が増大する
が、第一の一定流量供給手段３から戻される流量Q₂は一
定であり、又エンジン回転数が変化しなければアジャス
ト手段39の流量Q_Zと第一電磁弁37の開口率は変化しない
から、第一ジェット２下流側の流路の燃圧は上昇し、開
口12aの燃料流量Q₈はマニホールド圧力P_mの増大に応じ
て減少し、圧力損失H_bも減少する。しかも圧力損失H_bの
変化率（dH_b／dQ₈）はエンジン回転数の増大（第一電磁
弁37の開口率の増大）に応じて減少するように設定され
るから、燃料流量Q₈は要求燃料流量Ｑの増大又は減少に
応じて減少又は増大することになる。

又、開口12aの面積Ａの増大に応じてアジャスト手段3
9から戻される流量Q_Zも増大するから、流量Q₈が減少す
るにも拘らず、可変の定流量Q_8aが開口12aの面積Ａに応
じて増大することになる。従ってエンジンの要求燃料流
量Ｑに対応する開口12aの燃料流量は（Q₈−Q_8a）とな
る。

そして第一ジェット２の燃料流量Q₇は第一流路１から
戻される流量Q₂が一定であるから、開口12aの燃料流量Q
₈の減少又は増大に応じて増大又は減少することにな
り、第一ジェット２の圧力損失H_aは要求燃料流量Ｑに応
じて変化する。

そして開口12aの下流側即ち第一ジェット２の下流側
と第一の一定流量供給手段３との間の流路の燃圧は圧力
損失H_a（燃料流量Q₈）に応じて変化し、これが燃料噴射
弁14の上室16に印加される。第三流路21においては第三
ジェット23の燃料流量Q₅は一定であるから、燃圧P₁の増
大に応じて第二ジェット22の燃料流量Q₄が増大すると下
室17の燃圧が上昇し、上室16との圧力差によってバルブ
18の開口面積が大きくなって燃料噴射量Q₆が増大し、第
二ジェット22で生じる燃料流量Q₄の圧力損失H_cも増大し
て、下室17の燃圧が低下して上室16の燃圧とバランスす
る。従って、圧力損失H_cは圧力損失H_aと常にバランスし
た状態に制御され、圧力損失H_aが増大（燃料流量Q₇が減
少）すれば、燃料噴射量Q₆も増大することになる。

ここで、インテークマニホールド圧力P_m＝０の場合に
ついて説明する。この時、エンジンに供給される空気流
量は０であるから、燃料噴射量Q₆は０となって上室16と
下室17の各燃圧がバランスするように、上室16の燃圧を
設定するべくアジャスト手段39における第二電磁弁46の
開口率が決定され、定流量Q_Zが設定される。

又、開口12a,第一ジェット2,第二ジェット22には、夫
々開口12aの面積Ａに応じた可変の定流量Q_8aと一定流量
Q_7a，Q₅を予め流しておき、その状態からインテークマ
ニホールド圧力P_mを印加して、流量変化Q₈，Q₇，Q₄を取
り出すようにしたから、実願平1-1011号や特願平1-1336
69号等の原理と同様に、圧力変化と流量変化との関係に
直線性を持たせることができ、これにより吸入空気流量
に応じた燃料流量を精度良く計量することができる。こ
のようにして混合気の空燃比が一定に制御でき、又自動
車用として十分なダイナミックレンジを持たせることが
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
や燃料計量手段13等を必要とせず、燃料流量の計量機構
の構造が比較的簡単であり、製造コストを低廉にするこ
とができる。又、マニホールド圧力P_mによって燃料噴射
量Q₆を制御するようにしたから応答性が良く、燃料噴射
量Q₆の変化に直線性を持たせたから、計量精度が良好で
自動車用として十分なダイナミックレンジを持たせるこ
とができる。

第５図は本考案の第二実施例を示すものであり、第一
の一定流量供給手段３に代えて第一流路１と第三ジェッ
ト23の下流側の第三流路21とを連通する通路48に第四ジ
ェット49が設けられている。そして第一流路１の燃料流
量のうち、一定流量Q₂が第四ジェット49を通って第二の
一定流量供給手段24から戻されるようになっている。

これは燃料噴射弁14の上室16と下室17がほぼ等しい圧
力に制御されるために、第四ジェット下流側の燃圧が上
流側である第一流路１の燃圧より小さいことによって理
解できる。

尚、同一の理由で、上述の通路48に第四ジェット49が
ない場合であっても、同様に一定流量Q₂が第三流路21で
流され得る。尚、上述の各実施例の変形例としてアジャ
スト手段39は、第６図に示すようにエンジン回転数の増
大につれて第二電磁弁46の開口率が減少するように構成
し、決定された定流量Q_Zが第一流路１に印加されるよう
にしてもよい。この場合、一定流量Q₂＝Q₇＋Q₈＋Q_Zとな
るようにして、各燃料流量と燃圧が設定され、開口12a
の面積Ａの増大につれて可変の定流量Q_Zが減少し、その
分開口12aの定流量Q_8aが増大することになる。

第７図乃至第９図は本考案の第三実施例を示すもので
ある。図中、51は第一の一定流量供給手段３とアジャス
ト手段39に代えて第一流路１に接続されたアジャスト手
段であり、第一流路１の一定流量Q₂と設定値可変の定流
量Q_Zとを燃料供給源へ戻すようになっている。この手段
51は第８図に示すように第一の一定流量供給手段３とほ
ぼ同様の構造を有しており、オリフィス７をバイパスす
る通路52に、エンジン回転数の増減に応じて開口率を増
減させる（第９図参照）第三電磁弁53が設けられてい
る。そしてオリフィス７によって一定流量Q₂が、又第三
電磁弁53によって開口12aの面積Ａに応じた定流量Q_Zが
夫々計量され、燃料供給源へ戻される。

第10図は本考案の第四実施例を示すものである。図
中、第二実施例と同様の第四ジェット49（又は第四ジェ
ット49のない通路48）をバイパスするバイパス通路54に
第四電磁弁55が設けられている。本実施例ではこの電磁
弁55がアジャスト手段として機能するものであり、第11
図に示すようにエンジン回転数の増大に応じて開口率が
増大し、流量Q_Zが増大するようになっている。

尚、第四電磁弁55は第二の電気的開口面積調整手段を
構成する。

〔考案の効果〕

上述の如く本考案に係る多点燃料噴射装置は、第一流
路にインテークマニホールド圧力によって燃圧が設定さ
れる第一燃圧レギュレータと第一ジェットを、又は第二
流路に第一燃圧レギュレータより設定圧力の大きい第二
燃圧レギュレータとエンジン回転数に応じて開口の面積
を調整する第一の電気的開口面積調整手段を設けると共
に、開口の面積に応じて第一流路の燃料流量を増減せし
めるアジャスト手段を設けたから、燃料流量の計量機構
の構造が比較的簡単であり、製造コストを低廉にするこ
とができる。しかも応答性と計量精度が良好で、自動車
用として十分なダイナミックレンジを持たせることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る多点燃料噴射装置の一実施例を示
す概略断面図、第２図，第４図は夫々第一及び第二電磁
弁とエンジン回転数との関係を示す図、第３図はアジャ
スト手段の概略断面図、第５図は本考案の第二実施例を
示す要部断面図、第６図は第二電磁弁とエンジン回転数
の関係についての他の例を示す図、第７図は本考案の第
三実施例を示す要部断面図、第８図はアジャスト手段の
概略断面図、第９図は第三電磁弁とエンジン回転数の関
係を示す図、第10図は本考案の第四実施例を示す要部断
面図、第11図は第四電磁弁とエンジン回転数の関係を示
す図、第12図は燃料流量を線図的に示した先行技術によ
る多点燃料噴射装置の概略断面図、第13図は第一の一定
流量供給手段の概略断面図である。１……第一流路、２……第一ジェット、３……第一の一
定流量供給手段、12……第二流路、12a……開口、14…
…燃料噴射弁、16……上室、17……下室、21……第三流
路、22……第二ジェット、23……第三ジェット、24……
第二の一定流量供給手段、26……第一燃圧レギュレー
タ、31……第二燃圧レギュレータ、37……第一電磁弁、
38……コントロールユニット、39,51……アジャスト手
段、48……通路、49……第四ジェット、54……バイパス
通路、55……第四電磁弁。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 69/14 69/52 Ｆ０２Ｄ 3/00 Ｃ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】インテークマニホールド圧力によって燃圧
が設定される第一燃圧レギュレータから送り出された燃
料を、第一ジェットを介して第一の一定流量供給手段か
ら一定流量として戻すようにした第一流路と、第一燃圧レギュレータより設定圧力の大きい第二燃圧レ
ギュレータから送り出された燃料を、第一の電気的開口
面積調整手段によって開口面積が制御される開口を介し
て第一ジェットの下流側の第一流路に合流させるように
した第二流路と、各気筒毎に配設されていて、前記第一ジェットの下流側
又は開口の下流側の流路の燃圧が夫々印加される上室
が、燃料を噴射し得る下室とダイアフラムによって仕切
られている燃料噴射弁と、第一燃圧レギュレータから送り出された燃料を、夫々第
二ジェットを介して前記各下室へ均等に分配すると共
に、夫々第三ジェットを介して第二の一定流量供給手段
から一定流量として戻すようにした第三流路と、第一の一定流量供給手段の上流側の第一流路に接続され
ていて、前記開口の面積に応じて増減される定流量の燃
料を第一流路の燃料流量に対して増減せしめるようにし
たアジャスト手段と、計測されたエンジン回転数に応じて前記第一の電気的開
口面積調整手段とアジャスト手段を制御するコントロー
ルユニットと、を備えた多点燃料噴射装置。
【請求項２】前記第一の一定流量供給手段に代えて、第
一流路と第三ジェットの下流側の第三流路とを連通する
第四ジェット又は通路を設けたことを特徴とする実用新
案登録請求の範囲（１）に記載の多点燃料噴射装置。
【請求項３】前記第一の一定流量供給手段及びアジャス
ト手段に代えて、一定流量と前記開口の面積に応じて増
減される定流量の燃料を戻すアジャスト手段を、前記第
一流路に接続したことを特徴とする実用新案登録請求の
範囲（１）に記載の多点燃料噴射装置。
【請求項４】前記アジャスト手段に代えて、前記第四ジ
ェット又は通路をバイパスするバイパス通路に、前記開
口の面積に応じて増減される定流量を戻す第二の電気的
開口面積調整手段を設けたことを特徴とする実用新案登
録請求の範囲（２）に記載の多点燃料噴射装置。