JPS63195480A - 圧力調整弁 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、主として自動車用内燃機関の燃料噴射装置
に使用される圧力調整弁に関する。

（従来の技術） 従来、自動車用内燃機関の燃料噴射装置においては、第
２図に示すように、燃料噴射弁１．始動燃料噴射弁１ａ
の上流に圧力調整弁２が設けられ、燃料圧力を一定（通
常２．５５Ｋｙ／ｃｄ）に保っている。３は燃料タンク
、４は燃料ポンプ、５は燃料ダンパ、６は燃料ノイルタ
、７はサージ・タンクである。吸入空気は矢印の方向に
流れる。８はサージ・タンク７の負圧を圧力調整弁２に
導入する負圧通路、９は燃料ポンプ４と燃料噴出弁１゜
始動燃料噴射弁１ａおよび圧力調整弁２の間を連通する
燃料通路、１０は余剰燃料を燃料タンク３に戻す燃料リ
ターン通路である。

第３図は圧力調整弁２の縦断面図を示す。ケーシング１
１．１２の間にダイアフラム１３が固定され、ケーシン
グ１１側にダイ／フラム室１４、ケーシング１２側に燃
料空１５が形成されている。

ダイアフラム室１４内にダイアフラム・スプリング１６
が挿入され、ダイアフラム・スプリング１６の設定圧が
２．５５に９／ｃ＃ｉとなっている。ケーシング１１に
は負圧接続管１７が取り付けられ、負１（通路８を介し
てサージ・タンク７（いずれも第２図）に□連通してい
る。ケーシング１２の側部には燃料人口接続管１８が取
り付けられ、燃料通路９を介して燃料噴射弁１．始動燃
料噴射弁１ａＪ３よび燃料ポンプ４（いずれも第２図）
に連通している。ケーシング１２の軸心部には燃料出口
接続管１９が設けられ、燃料出口接続管１９の内側は燃
料空１５内に突出して、端部にシート部材２０が設けら
れている。ダイアフラム１３の中央部には弁体２１が取
り付けられ、ダイアフラム１３の往復動によって燃料出
口を開閉する。

このような構成により、スプリング力（２，５５Ｋ’Ｓ
　／　ｃｉ　）に抗してダイ／フラム１３が燃料圧力に
よって押し上げられると、余分な燃料は燃料出口接続管
１９に入り、燃料リターン通路１０を介して燃料タンク
３に戻される。この場合負圧通路８により、ダイアフラ
ム室１４はシーン・タンク７と同圧になっているため、
燃料圧力は吸気負Ｊモに応じて変動し、燃料圧カー吸気
負圧＝一定（２゜５５　Ｋｇ／　ｃ＃ｌ）の関係になる
ように、常に燃料圧力が制御される（例えば、特公昭４
９−３７０４９号公報）。

しかしながら、最近自動車用内燃機関の燃料として導入
されているアルコール含有燃料、低質化燃料等低沸点の
燃料は、燃料湿度が８０℃位に上昇すると、燃料中にペ
ーパーが発生する。また高温時のアイドル運転、あるい
は始動直後の低速運転のように、燃料流ａが小さいまま
温度が上昇するような運転においてもペーパーが発生す
る場合がある。

高温度時の燃料の気泡化を防止するには、燃料圧力を上
げることによって抑止できる。例えば上記の低沸点燃料
に対しては、燃料濃度が８０℃位では３．５Ｋｙ／ａｉ
にすればよい。このため、第４図に示すように、ダイア
フラム１３を弾性付勢するダイ／フラム・スプリングを
、主ダイ７ノラム・スプリング２２と、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副ダイアフラ
ム・スプリング２３とで構成し、かつ内燃機関の運転状
態に応じてダイアフラム・スプリングの雰囲気温度を可
変制御するヒータ２４を設けたものがある。２５は副ダ
イアフラム・スプリング２３を案内するガイド・パイプ
、２６はヒータ２４に通電するハーネスである。この構
成により、弁体２１の開弁設定圧（燃料圧力）を内燃機
関の運転状態に応じて変化させている（例えば特開昭６
１−１６７１５５号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の副ダイアフラム・スプリングは、
直接には燃料温度を感知せず、ヒーター２４の熱が空気
伝熱するため、伝熱ロスが生じて圧力制御に対する応答
性が悪い。また内燃機関の運転状態に応じた燃料温度を
検出する燃料温度センサー、コントローラ、ヒータ等を
必要とし、装置が複雑化して信頼性の面で不利である。

そこでこの発明は、簡単な構成で圧力制御に対する応答
性が良く、燃料温度が一定値（約８０℃）以上になった
とき燃料圧力を上げ（例えば３．５に９／ａｉ＞、燃料
の気泡化を防止できる圧力調整弁の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明の圧力調整弁は、基
準負圧を導入するダイアフラム室と、圧力を調整する流
体を導入する流体室と、前記画室の間を区画するダイア
フラムと、前記ダイアフラム室に挿入され前記ダイアフ
ラムを前記流体室側に付勢するダイアフラム・スプリン
グと、前記ダイアフラムに設けられて前記流体室の流体
出口を開閉する弁体とからなる圧力調整弁であって、前
記弁体は前記ダイアフラムに取り付けられた弁体ホルダ
ーに摺動可能に嵌合され、前記弁体と前記弁体ホルダー
との間には、前記弁体を閉弁方向へ付勢し、設定流体温
度以下のとき前記弁体ホルダーの底部に当接させるバッ
ク・スプリングと、前記弁体を閉弁方向へ付勢し、設定
流体温度以上のとき伸張して前記弁体を前記弁体ホルダ
ーに設けたストッパに当接させる形状記憶合金からな゛
る感温スプリングとが挿入され、前記弁体と前記弁体ボ
ルダ−には前記感温スプリングの周囲に流体を導入する
連通孔が設けられたことを特徴とする。

（作用） この圧力調整弁では、低温から設定温度までの間では、
感温スプリングはバックスプリングに押されて収縮状態
にあり、通常の燃料圧力（例えば２．５５／（ｇ／ｃｄ
）に制御する。流体温度が上昇して設定温度（例えば８
０℃）以上になると、形状記憶合金からなる感温スプリ
ングが伸張し、弁体が弁体ホルダーのストッパに当接し
た位置に変位して、燃料圧力が第２の設定圧（例えば３
．５Ｋｇ／　ａｔ　）になるように制御する。

（実施例） 以下実施例を示す図面に基づいて、この発明を説明する
。第１図はこの発明の実施例として燃料噴射装置の燃料
圧力ｉ１ｍ！弁の縦断面図を示す。第１図は通常圧状態
である。従来と同−構成装素には第３図と同一番号を付
して説明は省略する。３１は右底筒状の弁体ホルダーで
、底部３１ａの中央のかしめ部３１ｂがダイアフラム１
３およびシェル３２の取付は穴に挿入され、かしめ加工
で固定されている。３３は同じく有底筒状の弁体で、弁
体ホルダー３１の内部に摺動可能に挿入されている。弁
体３３の内部には形状記憶合金からなる感温スプリング
３４が挿入されている。弁体３３の底部には、感温スプ
リング３４の周囲に燃料を導入する連通孔３５が設けら
籠ている。弁体３３の外周の肩部３３ａと弁体ホルダー
３１の端部内因に設けられたストッパ３６との間には、
バック・スプリング３７が挿入されている。３８はスト
ッパ３６の止めリングである。なお感温スプリング３４
としては、形状記憶合金の代わりに、設定温度で反転作
動するバイメタル製ディスクを使用することもできる。

この実施例の場合のダイアフラム・スプリング１６と感
温スプリング３４とによる燃料の設定圧は、自動車を連
続運転して停止したとき、一時的に上界する燃料温度８
０℃を基準として、それ以下の常湿で２．５５υ／　ｔ
：ｉ　、それ以上の高温では燃料の気泡化を防止するた
め３　、５　Ｋ９／　ｃｉに設定されている。

上記のように構成された圧力調整弁の作用を説明する。

燃料ポンプ４（第２図）から圧送された燃料は、人口接
続管１８から燃料室１５に流入する。その燃料圧力と、
それを受けるダイアフラム１３の有効受圧面積と、ダイ
アフラム・スプリング１６の付勢力との偏差に応じ、ダ
イアフラム１３が平衡するように変位する（第１図参照
）。この平衡状態は、ダイアフラム１３の変位により、
弁体２１とシート部材２０との隙間から燃料が燃料出口
接続管１９内に流出する量によって制御される。流出し
た燃料は、燃料リターン通路１０を通り、燃料タンク３
（第２図）へ戻される。

この平衡状態で燃料温度が上昇して設定温１ｆ８０℃以
上になると、形状記憶合金からなる感温スプリング３４
がオーステナイト変態により伸び、バック・スプリング
３６を圧縮し、弁体３３をシート部材２０に押しつけ、
燃料の流出を遮断する。

燃料出口通路１９が遮断されたため、燃料室１５内の燃
料圧力が上昇して設定圧３．５に９／ｃｉ以上になると
、ダイアフラム・スプリング１６が圧縮されて弁体３３
が開弁する。こめ結果再び弁体３３の平衡状態は、変位
した弁体３３とシート部材２０との隙間から燃料が流出
する世によって制御される。

燃料温度が８０℃以下になると、形状記憶合金で形成さ
れた感温スプリング３４がマルテンサイト変態により縮
み、バック・スプリング３６によって、弁体３３の端部
が弁体底部３１ａに当接するまで押し戻される。この結
果、燃料圧力は通常の設定圧（２，５５Ｎｙ／ｃｄ）に
戻る。

（発明の効果） この発明は以上説明したように、圧力調整弁の弁体がダ
イアフラムに取り付けられた弁体ホルダーに摺動可能に
嵌合され、前記弁体と前記弁体ホルダーとの間には、前
記弁体を開弁方向へ付勢し、設定流体温度以下のとき前
記弁体ホルダーの底部に当接させるバック・スプリング
と、前記弁体を閉弁方向へ付勢し、設定流体温度以上の
とき伸張して前記弁体を前記弁体ホルダーに設けたスト
ッパに当接させる形状記憶合金からなる感温スプリング
とが挿入され、前記弁体と前記弁体ホルダーには前記感
温スプリングの周囲に流体を導入する連通孔が設けられ
た簡単な構成により、自動車等の燃料噴射装置の燃料圧
力調整弁として使用したとき、燃料温度が一定値以上に
なると、感温スプリングが直接燃料温度を感知して直ち
に燃料圧力を上げ、高温時の低燃料流量運転の場合、低
沸点燃料を使用する場合等において燃料のベーパー発生
を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例として燃料噴射装置の圧力
調整弁の縦断面図を示し、第２図は自動車の燃料噴射装
置の全体図、第３図は従来の圧力調整弁の縦断面図、第
４図は従来のダイアフラム・スプリングの改良を示す説
明図である。 １３・・・ダイアフラム １４・・・ダイアフラム室 １５・・・燃料室（流体室） １６・・・ダイアフラム・スプリング １９・・・燃料出口通路（流体出口） ３１・・・弁体ホルダー ３３・・・弁体 ３４・・・感温スプリング ３５・・・連通孔 ３６・・・ストッパ ３７・・・バック・スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基準負圧を導入するダイアフラム室と、圧力を調整す
   る流体を導入する流体室と、前記両室の間を区画するダ
   イアフラムと、前記ダイアフラム室に挿入され前記ダイ
   アフラムを前記流体室側に付勢するダイアフラム・スプ
   リングと、前記ダイアフラムに設けられて前記流体室の
   流体出口を開閉する弁体とからなる圧力調整弁であって
   、前記弁体は前記ダイアフラムに取り付けられた弁体ホ
   ルダーに摺動可能に嵌合され、前記弁体と前記弁体ホル
   ダーとの間には、前記弁体を開弁方向へ付勢し、設定流
   体温度以下のとき前記弁体ホルダーの底部に当接させる
   バック・スプリングと、前記弁体を閉弁方向へ付勢し、
   設定流体温度以上のとき伸張して前記弁体を前記弁体ホ
   ルダーに設けたストッパに当接させる形状記憶合金から
   なる感温スプリングとが挿入され、前記弁体と前記弁体
   ホルダーには前記感温スプリングの周囲に流体を導入す
   る連通孔が設けられたことを特徴とする圧力調整弁。