JPS61167155A - 内燃機関のプレツシヤレギユレ−タ - 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、電子制御燃料噴射式内燃機関の燃料調圧手段
として使用されるプレッシャレギュレータに関する。

〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関では、例えば第２図に示す
ように、燃料タンクＩに貯溜されている燃料を燃料ポン
プ２によって送出し、この燃料ポンプ２の圧力の変動（
脈動）を除去するダンパ３及び燃料に含まれる水分ある
いはゴミ等の異物を除去するフィルタ４を介して吸気通
路５の壁面に装着した燃料噴射弁６に供給するようにな
っている。又、燃料噴射弁６に供給される燃料の圧力を
所定圧に保持させるために、プレッシャレギュレータ７
（例えば実願昭５９−７９５７３号参照）を装着する必
要性がある。

ここに、従来のプレッシャレギュレータ７は例えば第３
図に示すように構成されている。即ち、燃料ポンプ２か
ら燃料噴射弁６に至る高圧配管８に接続された入力ポー
ト９と燃料タンク１に至る低圧配管１０が接続される制
御ポート１１とを設けた圧力室１２をダイアフラム１３
で隔成し、このダイアフラム１３をコイルスプリングで
構成されたリターンスプリング１４で前記圧力室１２の
縮小方向に弾性伺勢することにより、前記制御ポート１
１を開閉するよう制御ポート１１に対向させて前記ダイ
アフラム１３に装着した弁体１５を閉弁付勢させていた
。

このようなプレッシャレギュレータ７では、入力ポート
９から供給された燃料の圧力によって圧力室１２の圧力
が所定値より高くなると、リターンスプリング１４に抗
してダイアフラム１３が図中上方にリフトし、このダイ
アフラム１３に装着した弁体１５が制御ポートｌｌの上
流端に設けた弁座１６から浮上するので圧力室１２の燃
料が制御ポー）１１を経て低圧配管１０に排出される。

逆に、圧力室１２の圧力がリターンスプリング１４のセ
ット圧より低くなると、このリターンスプリング１４の
４１勢力によってダイアフラム１３が図示の位置まで下
降して該ダイアフラム１３に装着した弁体１５を弁座１
６に着座させるため、制御ポート１１より上流の燃料圧
力が所定値に保持される。

ところで、機関の温度が高い状態でのアイドル運転ある
いは始動直後の低速運転が行なわれているときのように
燃料が充分な流量で流れていないときは、外部からの熱
によって燃料通路で燃料が気化していわゆるベーパロッ
クを起してエンジンストールあるいは回転不安定を招い
てしまう場合があるために、従来ではプレッシャレギュ
レータ７の負圧室１７に大気あるいはターボチャージャ
による給気圧力を導入するようにしたものが提案されて
いる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このように負圧室１７に大気あるいは給
気圧力を導入するようしこしたものでは、弁体１６ノ開
弁圧力を０．５〜１．０　Ｋｇ／ｃｒｎ’程度しか上′
ｊｌさせることができないのでベーパロックを確実に防
止することが困難であり、しかも、装置が複軸になって
しまうという問題点があった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであっ
て、弁体の閉弁方向にダイアフラムな弾性付勢するリタ
ーンスプリングの付勢力を機関運転状態に応じて可変制
御し、これにより圧力の制御精度を高くしつつ、ベーパ
ロックを的確に防止できるプレシャレギュレータを提供
することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段） このために本発明では、圧力室を隔成するダイアフラム
な弁体の閉弁方向に弾性付勢するリターンスプリングの
少なくとも一部を雰囲気温度に応じて前記ダイアフラム
に与える付勢力が変化するよう特性付けられた形状記憶
合金製のスプリングで構成する一方、機関の運転状態に
応じて前記リターンスプリングの雰囲気温度を可変制御
する温度調整手段を設けた構成としている。

（作用） そして、リターンスプリングのバネ特性がその雰囲気温
度に応じて変化することを利用し、機関の運転状態に応
じて前記リターンスプリングの雰囲気温度を可変制御し
て常用の運転領域では圧力の変動に対してダイアフラム
のリフト変動量を大きくして圧力制御精度を高くし、ベ
ーパロックが発生する可能性が高い運転領域ではリター
ンスプリングのバネ定数を高くしてダイアフラムに加え
る付勢力（弁体の開弁圧力）を高くして燃料の気化を抑
制し、以って、ベーパロックの発生を予防するようにし
ている。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を第１図に基づいて詳細に説明
する。尚、第２図及び第３図に示した従来例と同一機能
を有する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を
省略する。

図において、圧力室１２と負圧室１７とを隔成するダイ
アフラム１３には弁座１６に対向する弁体１５を装着し
、前記ダイアフラム１３を挟んで圧力室１２の反対側に
形成された負圧室１７には主リターンスプリング１８を
装着すると共に、この主リターンスプリング１８の内側
にガイドバイブ１９によってガイドされた副リターンス
プリング２０を装着し、これらの両リターンスプリング
１８　、２０によって前記ダイアフラム１３を圧力室１
２側に押圧付勢して弁体１５を閉弁イ・１勢している。

ここに、前記主リターンスプリング１４を通常のばね鋼
材によるコイルスプリングによって構成すると共に、前
記副リターンスプリング２０を形状記憶合金によるコイ
ルスプリングによって構成している。

そして、副リターンスプリング２０の内側に温度調整手
段として機能するヒータ２１を配設することにより、機
関の運転状態に応じて前記ヒータ２１への通電を制御し
て副リターンスプリング２０の雰囲気温度を制御し、以
って、副リターンスプリング２０の自由長さを伸縮さぜ
るようにしている。２２は図示しないコントローラと前
記ヒータ２１とを接続するハーネスであり、前記ヒータ
２１に通電して副リターンスプリング２０の雰囲気温度
を所定値より高くすると、副リターンスプリング２０が
伸張してダイアフラム１３への旧勢力を増大補正するよ
うに構成している。

上記の構成において、圧力室１２の圧力が所定値より低
いときは圧力室１２の圧力によるダイアフラム１３のリ
フト力が主副のリターンスプリング１８゜２０による付
勢力より小さいのでダイアフラム１３は図示の位置に保
持され、このダイアフラム１３に装着した弁体１５を弁
座１６に着座させ続ける。

又、圧力室１２の圧力が高くなってダイアフラム１３に
作用するリフト力が主副のリターンスプリング１８　、
２０による旧勢力より高くなると、該リターンスプリン
グ１８　、２０に抗してダイアフラム１３が図中上方に
リフトされる。すると、このダイアフラム１３に装着し
ている弁体１５が弁座１６から浮上して制御ポート１１
を開くため、圧力室１２の圧力が制御ポート１１から低
圧配管１０に逃がされて圧力室１２の圧力が低下する。

そして、圧力室１２の圧力が低下するにともなってダイ
アフラム１３のリフト量が次第に小さくなり、圧力の低
下度を徐々に小さくするが、圧力が所定値まで低下した
時点でダイアフラム１３のリフト量がゼロとなって弁体
１５を閉弁させる。

一方、機関の温度（冷却水の温度）が所定値より高い状
態でのアイドル領域での運転や再始動（ホットリスク−
１・）などのようにベーパロックが発生する可能性が高
い運転領域では、図示しないコントローラからハーネス
２２を介してヒータ２Ｉに通電し、副リターンスプリン
グ２０の雰囲気温度を上昇させる。そして、副リターン
スプリング２０の雰囲気温度が例えば８０℃より高くな
ると、副リターンスプリング２０が急激に伸張してばね
定数を増大させるために、弁体１５を閉弁させる方向へ
の付勢力が大きくなるので燃料の圧力が高くなり、燃料
の気化が抑制されてベーパロックが予防される。

実施例では、機関の温度が所定値より高い状態でのアイ
ドル領域あるいは始動直後にヒータ２１に通電してダイ
アフラムに与える付勢力を増大させるようにしているが
、例えば外気温度などで代表される他の運転状態をも咀
酌してヒータ２１の通電を制御することもできる。又、
実施例ではリターンスプリングを主副に分割して副リタ
ーンスプリング２０のみを形状記憶合金によって構成し
ているが、両リターンスプリング１８　、２０をともに
形状記憶合金によって構成し、あるいは、形状記憶合金
によるリターンスプリングのみを設けたものであっても
所期の目的を達成できる。

更に、実施例では温度調整手段をヒ゛−夕２１で構成し
ているが、例えば機関の冷却水を熱源とする熱交換器な
どで温度調整手段を構成することもできる。

〈発明の効果〉 以」二説明したように本発明ではダイアフラムを°　　
弾性付勢するリターンスプリングの少なくとも一部を雰
囲気温度に応じてばね特性が変化する形状記憶合金製の
スプリングによって構成すると共に、機関の運転状態に
応じて前記リターンスプリングの雰囲気温度を可変制御
する温度調整手段を設けて弁体の開弁セット圧力（燃料
圧力）を機関の運転状態に応じて変化させるように構成
しているために、通常の運転領域での圧力の制御精度を
低下させることなく高温領域ではリターンスプリングに
よる付勢力を大きくして燃料圧力の調整圧力を例えば燃
料ポンプの締切圧（例えば４．５〜６Ｋｇ／ｃｒｒｆ）
まで容易に上昇させることができるため、高温領域で発
生していたベーパロックを的確に予防できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はプレ
ッシャレギュレータを内燃機関の燃料供給系統に組み込
んだ具体例の構成図、第３図は従来のプレッシャレギュ
レータの一例を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　低圧側に開放された制御ポートと高圧側に接続された
   入力ポートとを設けた圧力室を隔成するダイアフラムと
   、前記制御ポートを開閉するよう該制御ポートに対向し
   て前記ダイアフラムに装着された弁体と、前記ダイアフ
   ラムを前記圧力室の縮小方向に弾性付勢して前記弁体を
   閉弁付勢するリターンスプリングと、を備え、前記制御
   ポートより高圧側の燃料圧力を所定値に保持させるよう
   に構成した内燃機関のプレッシャレギュレータにおいて
   、前記リターンスプリングの少なくとも一部を、雰囲気
   温度に応じて前記グイアフラムに与える付勢力が変化す
   るよう特性付けられた形状記憶合金製のスプリングで構
   成すると共に、機関の運転状態に応じて前記リターンス
   プリングの雰囲気温度を可変制御する温度調整手段を設
   けたことを特徴とする内燃機関のプレッシャレギュレー
   タ。