JPS62658A - 燃料圧力制御弁 - 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】 上 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンへの燃料供給装置の一構成部品として
使用される燃料圧力制御弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のエンジンへの燃料供給装置、特に低圧燃料噴射シ
ステム（燃料圧力２−／ｉ以下）の−構成部品として使
用される燃料圧力制御弁は、そのハウジング内部が、ダ
イアフラムにより燃料室と、背圧室とに分割されており
、燃料室には燃料タンクから燃料ポンプにより汲み上げ
られ、燃料噴射弁にてエンジンに供給されなかった燃料
が流入する流入口と、燃料タンク側に連通しこの流入口
から流入した燃料がこの燃料室から燃料タンクへと流出
される流出口と、この流出口と対向しダイアフラムの変
動に応じて変位し、流出口から流出される燃料量に応じ
て流出口との間隔が広゛げられる可動弁とが設けられて
おり、また背圧室にはダイアフラムに対し燃料室側に押
圧力を働かせるスプリングが設けられたものである。そ
して、この燃料圧力制御弁は燃料室内に流入する燃料の
圧力、つまり燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を可動
弁と流出口との隙間から流出する燃料量によって、燃料
の圧力を背圧室内のスプリングの押圧力に応じた圧力に
調整する装置である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来、特に低圧燃料噴射システムにおい
てはエンジンの温度上昇にともなって燃料温度も高くな
り、燃料温度の上昇に伴い燃料の比重・粘度の変化から
燃料圧力が低下するようになる。そして燃料温度が高く
なり、燃料圧力が低下すると、燃料中にベーパーが発生
し易くなり、ベーパーを含んだ燃料が燃料噴射弁に供給
されると、燃料噴射弁内部にて燃料の流れがベーパーに
阻害される。

このように燃料温度の上昇に応じて、燃料噴射弁内部の
燃料の流れが悪くなったり、燃料圧力が低下すると、燃
料噴射弁からエンジンに供給される燃料量が所望の量よ
り少ない状態となるという問題点がある。

上記の問題点は燃料圧力の低下を抑えるよう構成するこ
とで抑止可能であり、例えば実開昭５９−１７４３６６
号公報に示されるごとく、背圧室のスプリングの当接す
るロッドを設け、燃料温度、エンジン温度、雰囲気温度
等に応じてサーモワックスが膨張するのをロッドに伝え
、このロッドが背圧室の内部側へと変動することで、ス
プリングのダイアフラムに対する押圧力を変更し、燃料
温度等の上昇に対して燃料の圧力の低下を抑える構成が
示されており、この構成によれば燃料中のベーパー発生
を抑止することが可能であるが、スプリングの押圧力を
変更するためのサーモワックスおよびロッド等からなる
押圧力の変更装置を燃料圧力制御弁に設け・る必要があ
り、部品点数が増加するため高価な装置となり、また燃
料圧力制御弁自体も大型化するものである。

従って、本発明の目的とするところは、燃料温度の上昇
に伴う燃料圧力の低下、ならびに燃料温度上昇、燃料圧
力低下によるベーパーの発生を比較的簡素なる構成にて
抑止することが可能な燃料圧力制御弁を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、本発明においては、 ダイアフラムにより燃料室と背圧室とに区分けされ、 前記燃料室には燃料が流入する流入口と、燃料が流出す
る流出口と、前記流出口と対向し前記ダイアフラムの変
動に応じて変位する可動弁とが設けられ、 前記背圧室には前記ダイアフラムに対し前記燃料室側へ
の押圧力を働かせるスプリングが設けられ、 前記燃料室内に流入する燃料の圧力を前記スプリングの
押圧力に応じた圧力に調整する圧力調整弁において、 前記可動弁は前記ダイアフラムに固定された保持部材に
取付けられており、前記可動弁と前記保持部材との間隔
は燃料温度の変化に応じて変化するよう構成されている
ことを特徴とする燃料圧力制御弁としている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本実施例の燃料圧力制御弁の構成、及びその配
管系を示すものであって、第１図において、１は燃料タ
ンクであり、エンジン２に供給される燃料が貯えられて
いる。３は燃料ポンプであり、燃料タンク１内の燃料を
汲み上げ、燃料フィルタ４を通過し吸気系５におけるス
ロットル弁６の下流側に配設された燃料噴射弁７へと燃
料配管１０を介して供給される。燃料噴射弁７は供給さ
れた燃料を吸気系５内に所定量噴射するものであって、
例えば間欠的に作動する。

８は燃料圧力制御弁であって、燃料ポンプ３と燃料噴射
弁７との間の燃料配管１０の一部と接続されており、こ
の燃料圧力制御弁８には、燃料の一部、すなわち燃料噴
射弁４側に供給されなかった燃料が送り込まれている。

そしてこの送り込まれた燃料は燃料タンク１に燃料配管
１１を介して送り返されるのであるが、この送り返され
る燃料量に応じて、送り込まれる燃料の圧力、つまり燃
料噴射弁４に供給される燃料の圧力を所定の圧力状態に
維持されるように制御するものである。

上記燃料圧力制御弁８の詳細構成を以下に述べる。

図に示す燃料圧力制御弁８において、ハウジング８０１
，８０２の内部はダイアフラム８０３により前圧室８０
４と燃料室８０５とに区分けされている。ダイアフラム
８０３は耐燃料性のゴム材料と基布とにより構成されて
おり、例えばゴム材料としてはニトリル系ゴム材料等が
用いられており、このダイアフラム８０３の端部はハウ
ジング８０１とハウジング８０２のそれぞれの端部によ
、り絞め保持されている。

上記背圧室８０４にはスプリング８０６が設けられてお
り、またこの背圧室８０４例のハウジング８０１には吸
気系５のスロットル弁６の下流側の圧力を負圧配管１２
を介して背圧室８０４内に導くバイブ８０７が接続され
ている。そして上記ダイアフラム８０３の背圧室８０４
側にはスプリング８０６の受は皿８０８が設けられてい
る。

上記燃料室８０５側のハウジング８０２には、燃料配管
１０からの燃料が燃料室８０５内に流入するための流入
口８０９をなし、燃料配管１０に対し直接、あるいは配
管を介して接続される燃料入口継手８１０が取付板８１
１と共に溶接固定されており、また同じくハウジング８
０２には燃料室８０５内の燃料が流出する流出口８１２
をなす燃料出口継手８１３が溶接固定されている。なお
、出口継手８１３の燃料室８０５内の端部にはバイブ８
１４が圧入固定されており、実際の流出口８１２はこの
パイプ８１４の燃料室８０５への突出側である。また出
口継手８１３には燃料タンク１に通ずる配管１１と接続
される接続管８１５が溶接固定されている。そして上記
ダイアフラム８０３の燃料室８０５には前記パイプ８１
４の先端がなす流出口８１２と対向する可動弁８１６を
保持する保持部材８１．７が設けられており、この保持
部材８１７はその一部がダイアフラム８０３の略中央を
貫通して背圧室８０４側へと突出しており、前記受は皿
８０８を絞めによりダイアフラム８０３に固定している
。すなわち、受は皿８０８と保持部材８１７とはダイア
フラム８０３を挟持している。

上記可動弁８１６はボール８１８と一体に接合固定され
ており、このボール８１８を保持部材８１７の中心部に
形成された凹み部分８１９に嵌め込むと共に、保持部材
８１７に絞め固定された保持板８２０により第４図に示
すごとくボール８１８を挟持することで、可動弁８１６
を保持部材８１７に保持している。また、保持部材８１
７の凹み部分８１９の奥には小さなスプリング８２１が
収納設定されており、ボール８１８を上記流出口８１２
側に押圧している。そして、上記保持板８２０は異種の
金属を貼り合わせたバイメタルにより構成されており、
燃料温度の低い状態では第２図に示すごとくボール８１
８を保持部材８１７の凹み部分８１９の内部側に押え付
けて、保持部材８１７と可動弁８１６との間隔を短くす
るように、また燃料温度の上昇に応じてボール８１８を
挟持する保持板８２０のボール８１８と当接する端部８
２２の間隔が長くなり、燃料温度の高い状態では第３図
に示すごとく端部８２２の間隔が広がることでボール８
１８がスプリング８２１の押圧力によって保持部材８１
７から離間し、保持部材８１７と可動弁８１６との間隔
を長くするように保持板８２０を構成するバイメタルの
特性が設定されている。また燃料温度に対する保持部材
８１７と可動弁８１６との間隔の変化量はバイメタルの
材質を仕様に応じて選定することで予め設定されている
。

そして上記構成の燃料圧力制御弁８においては、背圧室
８０４内の圧力と、ダイアフラム８０３の受圧面積に対
するスプリング８０６のセット荷重（押圧力）により設
定される設定圧力に燃料室８０５内の燃料および燃料室
８０５内に流入する燃料つまり燃料噴射弁７に供給され
る燃料の圧力を調圧するものである。

つまり、上記燃料圧力制御弁８には燃料配管１０からの
燃料が燃料室８０５内に流入しており、この燃料室８０
５内の燃料に対し上述した設定圧力が維持されるように
ダイアフラム８０３がスプリング８０６等の荷重に抗し
て燃料により押し上げられ、可動弁８１６がパイプ８１
４の端部により離れ、流出口８１２から燃料が徐々に流
出しており、従って、可動弁８１６とバイブ８１４の端
部との離間距＃ｈをダイアフラム８０３が調整すること
で、離間距離りに対応した燃料量が流出口８１２から流
出され、燃料の圧力は設定圧力に維持される。

ところで上述した燃料圧力制御弁８の構成においては、
ボール８１８を挟持する保持板８２０がバイメタルで構
成され、燃料温度の上昇に応じてボール８１８を挟持す
る端部８２２の間隔が長くなり、これに応じてボール８
１８が保持部材８１７から離間する方向に変位し、可動
弁８１６と保持部材８１７との間隔を長くしており、燃
料室８０５内の燃料圧力を調圧するために所定量の燃料
を流出口８１２から送り出すので、第２図の低温状態に
比べて第３図の高温状態では、可動弁８１６と保持部材
８１７の間隔の長くなった分だけ保持部材８１７を背圧
室８０４側に押し上げるようになる。すなわち、流出口
８１２からの燃料の流出量が一定ならば、流出口８１２
の径をＤとしてπＤｈで示される燃料の通過面積も一定
となり離間距離りも同じであり、結果的に保持部材８１
７が可動弁８１６と保持部材８１７の間隔の長くなった
分だけ背圧室８０４側に変位する。

燃料圧力は（スプリング８０６のセット荷重／燃料室８
０５内の燃料の受圧面積）で定まるので保持部材８１７
の変位によるスプリング８０６のセット荷重の増分によ
り、燃料温度上昇による燃料圧力の低下が抑えられる。

そして、本実施例構成によれば燃料温度が上昇しても第
５図破線に示すごとく燃料圧力の低下が抑えられること
を本発明者は確認している。なお実線は従来構成による
ものである。

このように燃料温度上昇に対して燃料圧力の低下が抑え
られているので、燃料中にペーパーが発生することは充
分に抑えられる。なお、バイメタルの設定によれば１．
燃料温度の上昇に対して燃料圧力が高めるようにするこ
とも可能である。こうすればより一層ベーパーの発生は
抑えられる。

なお、上記実施例では保持板８２０をバイメタルで構成
することで保持部材８１７と可動弁８１６との間隔を燃
料温度上昇に応じて長くしていたが、第６図、第７図に
示すごとく、ボール８１８と可動弁８１６とをバイメタ
ルからなる接合板８２３を介して接合しても、上記実施
例と同様の効果が得られる。つまり、例えば２枚のバイ
メタルからなる接合板８２３の一端側を可動弁８１６の
周端側と、また他端側をボール８１８と接合して、燃料
温度の上昇に応じて可動弁８１６と保持部材８１７との
間隔が長くなるよう構成するものである。なお第６図は
低温状態、第７図は高温状態を示す。

また上記実施例ではいずれも、バイメタルを用いて燃料
温度の上昇に応じて可動弁８１６と保持部材８１７との
間隔が長くなるよう構成していたが、他の部材、例えば
形状記憶合金を用いて可動弁８１６と保持部材８１７と
の間隔が燃料温度上昇に応じて長くなるよう構成しても
よい。

なお上記実施例では、燃料温度が高くなった場合に燃料
の圧力の低下を抑えるよう、燃料圧力制御弁８を構成し
ていたが、燃料温度が高くなった時に上記実施例とは逆
に燃料の圧力を低くするよう構成することも可能であり
、例えば可動弁８１６と保持部材８１７との間隔が燃料
温度の上昇に応じて短くなるように保持板８２０、また
は接合板８２３を構成するバイメタル、または形状記憶
合金の特性を設定すればよい。この場合、燃料ポンプ３
の燃料の吐出量を多くするよう機能アップさせ、燃料の
流れをよくすることでベーパーの発生を防ぐことが可能
となる。

また上記実施例では、エンジン２への燃料供給手段とし
て燃料噴射弁７を用いていたが、この燃料供給手段とし
ては気化器であってもかまわない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、 ダイアフラムにより燃料室と背圧室とに区分けされ、 前記燃料室には燃料が流入する流入口と、燃料が流出す
る流出口と、前記流出口と対向し前記ダイアフラムの変
動に応じて変位する可動弁とが設けられ、 前記背圧室には前記ダイアフラムに対し前記燃料室側へ
の押圧力を働かせるスプリングが設けられ、 前記燃料室内に流入する燃料の圧力を前記スプリングの
押圧力に応じた圧力に調整する圧力調整弁において、 前記可動弁は前記ダイアフラムに固定された保持部材に
取付けられており、前記可動弁と前記保持部材との間隔
は燃料温度の変化に応じて変化するよう構成されている
ことを特徴とする燃料圧力制御弁としたことから、 前記可動弁と前記保持部材との間隔の変化に応じて燃料
の圧力が変化するようになり、従って燃料温度が上昇し
ても燃料中のペーパーの発生を充分に抑えることが可能
となるという優れた効果がある。

そして、可動弁と保持部材との間隔を燃料温度に応じて
変化するように構成するために、例えば両者の間に温度
に対応して変形するバイメタル。

形状記憶合金等を両者の間に設けるだけで構成できるの
で、比較的簡素なる構成で燃料温度上昇に対する燃料圧
力低下が抑止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す燃料圧力制御弁の構成
ならびにその配管系を示す概略構成図、第２図は第１図
図示の実施例の要部構成の燃料温度が低温状態にある時
の状態を示す要部断面図、第３図は第１図図示の実施例
の要部構成の、燃料温度が高温状態にある時の状態を示
す要部断面図、第４図は第１図図示の実施例の保持板と
ボールとの係合状態を示す図、第５図は第１図実施例構
成と従来構成との燃料温度変化に対する燃料圧力変化の
様子を比較するグラフ、第６図、第７図は本発明の他の
実施例の要部構成を示す要部断面図である。 ８・・・燃料圧力制御弁、８０３・・・ダイアフラム。 ８０４・・・背圧室、８０５・・・燃料室２８０６・・
・スプリング、８０９・・・流出口、８１２・・・流出
０．８１６・・・可動弁、８１７・・・保持部材、８１
８・・・ボール。 ８２０・・・保持板、８２１・・・スプリング、８２３
・・・接合板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイアフラムにより燃料室と背圧室とに区分けさ
   れ、 前記燃料室には燃料が流入する流入口と、燃料が流出す
   る流出口と、前記流出口と対向し前記ダイアフラムの変
   動に応じて変位する可動弁とが設けられ、 前記背圧室には前記ダイアフラムに対し前記燃料室側へ
   の押圧力を働かせるスプリングが設けられ、 前記燃料室内に流入する燃料の圧力を前記スプリングの
   押圧力に応じた圧力に調整する圧力調整弁において、 前記可動弁は前記ダイアフラムに固定された保持部材に
   取付けられており、前記可動弁と前記保持部材との間隔
   は燃料温度の変化に応じて変化するよう構成されている
   ことを特徴とする燃料圧力制御弁。
2. （２）前記可動弁はボールと一体に接合されており、前
   記ボールを前記保持部材が前記ボールと前記保持部材と
   の間にスプリングを設定すると共に前記保持部材に取付
   固定されたバイメタルにより構成される保持板によって
   挟持することで、前記可動弁は前記保持部材に取付けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   燃料圧力制御弁。
3. （３）前記可動弁はボールにバイメタルからなる接合板
   を介して一体に接合され、前記ボールを前記保持部材が
   保持することで前記可動弁は前記保持部材に取付けられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
   料圧力制御弁。