JPS6371569A - 内燃機関の燃料供給装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料供給装置に係り、更に詳細には
ベーパロック防止機構を備えた燃料供給装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

エンジン停止後に燃料供給系の燃料温度が過上昇し、燃
料の一部が気相化して、燃料中に気泡が発生すると、い
わゆるベーパロック現象によってエンジンの再始動に支
障が生じるため、従来よりベーパロックを防止する種々
の手段が講じられている。例えば、代表的なものとして
、特開昭５７−２００６６３号公報、特開昭５９−４６
３６０号公報等に開示されるように、燃料供給配管と燃
料戻り配管の間にバイパス通路を設け、エンジン停止時
に所定時間このバイパス通路を開いて燃料供給通路中に
燃料タンクからの燃料を強制循環させ、このようにして
気泡を取除くと共に、燃料供給配管、インジェクタ等を
冷却してベーパロック現象の発生を抑制するものがある
。

この種のベーパロック防止装置は、エンジン停正時に燃
料タンク中の燃料を強制循環させるため、燃料通路、燃
料噴射弁中に生じる気泡を効果的に除去し、燃料供給通
路をも冷却するため、ベーパロック現象の発生を有効に
抑制できる利点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来技術は、エンジン停止時に燃料タン
ク中の燃料を燃料供給配管及び燃料戻り配管に強制循環
させて燃料供給配管内の燃料を冷却させるために、強制
循環用のバイパス配管を燃料供給通路と燃料戻り通路と
の間に配設したり、燃料噴射弁の一部に気泡をバイパス
配管に送り出す燃料分岐部等を設ける特別の配慮を要し
ていた。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、前述した燃料強制循環用のバイパ
ス配管、燃料分岐部等を要することなくベーパロック現
象の発生を有効に抑制できる燃料供給装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ベーパロック現象は燃料の温度と圧力に密接
に関係することに着目し、特にエンジン停止時に燃料温
度が高く燃料圧力が低下した時に発生し易い状況にあり
、これに対して液体の性質上、燃料供給系の燃料圧力を
高くするほどベーパロックが発生し難いことに着目し、
このベーパロック抑制メカニズムを利用して上記目的を
達成しようとするものである。

すなわち、本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供
給する燃料供給配管と、前記燃料供給配管内の燃圧を内
燃機関の吸気管負圧に応じて調整してこの燃圧と吸気管
負圧の差を一定に保持する燃圧調整器と、前記燃圧調整
時に生じる余剰燃料を燃料タンクに戻す燃料戻り配管と
を備えた燃料供給装置において、次のような手段を施す
ものである。

先ず、前記燃圧調整器は、前記吸気管に通じる負圧室の
負圧の変動に応じて作動するダイアフラム弁と、前記燃
料供給配管に通じる燃料室と、前記燃料戻り配管に通じ
る燃料戻り室と、前記燃料室と燃料戻り室とを連通ずる
燃料戻り通路を有する移動部材と、この移動部材を電磁
吸引・吸引解除により往復作動させる電磁ソレノイドを
具備してなり、更に前記電磁ソレノイドは、エンジン運
転時に通電制御され、エンジン停止時に非通電制御され
ると共に、エンジン運転時には前記移動部材が前記電磁
ソレノイドの通電で所定位置に吸引保持され、この状態
で前記ダイヤフラム弁が吸気管負圧に応じて作動して前
記燃料戻り通路の開口度合が吸気管負圧に比例して調整
されるよう設定し、且つエンジン停止時には前記電磁ソ
レノイドの非通電で前記移動部材が前記ダイヤプラム弁
側に移動して、この移動部材の燃料戻り通路の開口面積
を減少させ、この状態で前記燃料供給配管に設けた燃料
ポンプをエンジン停止後所定時間だけ駆動制御するよう
設定して、エンジン停止時に前記燃料供給系の配管中の
燃圧を燃料のベーパロック抑制に必要な程度まで高める
ようにしたものである。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、エンジン運転
中には、電磁ソレノイドが通電して移動部材を吸引保持
し、この状態で燃圧調整器中のダイヤフラム弁が吸気管
負圧に応じて作動して前記移動部材に設けた燃料戻り通
路の開口度合を調整するので、この場合には燃圧調整時
に生じる余剰燃料の戻り流量を適宜調整して、燃料供給
配管の燃圧と吸気管負圧の差を常に適正な一定状態に保
持できる。

また、エンジン停止時には、電磁ソレノイドの非通電で
移動部材がダイヤフラム弁側に移動して、移動部材の燃
料戻り通路の開口面積が減少し、同時に燃料ポンプが所
定時間駆動制御されるので、燃料供給配管及び燃料噴射
弁中の燃圧が、エンジン運転時の設定圧力より高くなり
、ひいては、この燃圧がベーパロックを抑制する程度に
高まるので、ベーパロックを有効に抑制できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づき説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す内燃機関の燃料供給系
統図、第２図は上記実施例に用いる燃圧調整器の詳細を
示す縦断面図である。

図中、１は燃料タンク、２は燃料供給配管であり、燃料
供給配管２に燃料ポンプ３、圧力緩衝器４及び燃料フィ
ルタ５が順次配置されている。

６は燃圧調整器であり、燃圧調整器６は、器内にダイヤ
フラム７及び８を介して負圧室１０、燃料室１１及び燃
料戻り室１２が画成され、負圧室１０が内燃機関の吸気
管１３と負圧通路１４を介して連通し、燃料室１１の一
方側接続部１１ａがフィルタ５出口側の配管２ａと連通
し、他方側接続部１１ｂが分岐配管２ｂ’　と連通し、
更に燃料戻り室１２が戻り配管２ｃを介して燃料タンク
１に連通している。更に、燃圧調整器６内部の燃料戻り
室１２に隣接する側の一端には、ダイヤフラム９を介し
てコイル１６とコイル１６の電磁吸引作用により吸引さ
れる可動鉄心１７を備えた電磁ソレノイド１５が配置さ
れている。電磁ソレノイド］５は、後述する制御ユニッ
ト２５によりエンジンの運転時にコイル１６が通電制御
され、この時、第２図に示すようにばね１８の力に抗し
て鉄心１７が吸引されストッパ１９により所定位置に停
止保持される。また、エンジンの停止時にはコイル１６
が非通電制御され、この場合には、ばね１８の弾発力に
より鉄心１７が負圧室１０側方向に所定位置まで移動す
る。鉄心１７には、鉄心１７と一体に移動する移動部材
２０が取付けられている。移動部材２０は中空状をなし
、一部がダイヤフラム８に接合されてその胴部２０ａが
燃料戻り室１２に位置し、また先端部２０ｂがダイヤフ
ラム８を貫通して燃料室１１に位置し、且つ胴部２０ａ
に燃料通過孔２０ｃを配設して、移動部材２０内部を燃
料戻り通路２０ｄとし、燃料戻り通路２０ｄを介して燃
料室１１と燃料戻り室１２が連通している。

２１は、ダイヤフラム７の中央先端を燃料室１１側に円
錐形に尖からせて形成したダイヤフラム弁で、ダイヤフ
ラム弁２１は負圧室１０側に配置したばね２２の弾発力
により前記移動部材２゜の先端開口側に対向付勢されて
おり、ダイヤフラム７の負圧とばね２２のバラスンに応
じた移動により、移動部材２０の燃料戻り通路２０ｄの
先端開口の開度調整を行うように設定しである。

２３は負圧室１ｏに設けた負圧導入口、２４は燃料供給
分岐管２６に接続されて吸気管１３に取付けられた燃料
噴射弁、２５は制御ユニットである。制御ユニット２５
は、エンジンの運転状態を種々のセンサ（図示せず）で
検出した後に、この検出信号に基づいてエンジンの運転
状態を制御する制御信号を出力し、この制御信号により
燃料噴射弁２５が燃料を適宜計量し各気筒に分配する。

また、制御ユニット２５は、エンジンの運転・停止状況
に応じて電磁ソレノイド１５を通電、非通電制御し、更
には、エンジン運転中の他に、エンジン停止時にも所定
時間だけ燃料ポンプ３を駆動制御する等の機能を有して
いる。

次に本実施例の動作を説明する。

エンジンの運転中、燃料タンク１中の燃料は燃料ポンプ
３により吸引され燃料供給配管２を通り、燃料圧力緩衝
器４で圧送されてきた燃料中の脈動が抑制されて燃料フ
ィルタ５に流入し、フィルタ５でろ過された後に燃圧調
整器６に至る。燃圧調整器６におけるコイル１６は、エ
ンジンの運転中には制御ユニット２５で通電制御され、
鉄心１７がばね１８の力に抗して電磁吸引されてストッ
パ１９の位置で保持され、鉄心１７と連動する移動部材
２０も同時に保持される。また、このような状態時に吸
気管１３に発生する負圧とばね２２との力のバランスに
より、ダイヤフラム弁２１はダイヤフラム７に追従して
移動して、移動部材２０に形成された燃料戻り通路２０
ｄの開口面積が調整される。すなわち、吸気管１３の負
圧状態が大きくなる時に、ダイヤフラム弁２１がばね２
２の力に抗して負圧室１０側に移動し、燃料戻り通路２
０ｄの開口面積が負圧に比例して広くなり、燃料配管１
１ａ、ｌｌｂ、燃料室１１、燃料戻り通路２０ｄ、燃料
戻り室１２を通る余剰燃料量（燃料戻り量）が増加し、
その結果、燃料供給配管２ｂを通して燃料噴射弁２４に
供給される燃圧は、負圧の増加分（絶対値）だけ減少す
る。また、逆に吸気管１３の負圧状態が小さくなる時に
は、ダイヤフラム弁２１が燃料戻り室１２側に移動して
、その移動台だけ燃料戻り通路２０ｄの開口面積が狭く
なり、この場合には燃料室１１、燃料戻り通路２０ｄ、
燃料戻り室１２を通して戻る燃料戻り量が減少し、燃料
噴射弁２４に供給される燃料の圧力は負圧の減少分（絶
対値）だけ増加し、このようにして燃圧と負圧の差を常
に一定に保持する。

次にエンジンが停止すると、コイル１６の通電が制御ユ
ニット２５で遮断され、鉄心１７及び移動部材２０はば
ね２２の弾発力で負圧室１０側へ移動し、移動部材２０
の移動により燃料戻り通路２０ｄの開口面積が減少する
。また、この時に制御ユニット２５が燃料ポンプ３を所
定時間作動させ、このようにして燃料室１１内の燃圧ひ
いては燃料供給配管２，２ｂ中の燃圧が増加し、燃圧が
設定圧以上に高まる。しかして、燃料供給系に発生する
ベーパロックは、液体の圧力が高まるにつれて気相化し
にくい性質を有することから、燃料の温度と圧力に密接
に関係し圧力が高くなるにつれて発生しにくくなるもの
であり、従ってエンジン停止時に前述の如く燃圧供給系
の燃圧を高めることにより、燃料供給通路に発生するベ
ーパロック現象を抑制することができる。

また、本実施例においては、予め図示されない温度セン
サがエンジン冷却水温を監視しており、このセンサ検出
信号に基づき制御ユニット２５が次の制御動作を行よう
にしである。すなわち、エンジンの停止後再始動させた
場合に、エンジン冷却水温が設定温度（例えば６０°Ｃ
）よりも低い場合には、イグニションスイッチを入れる
と同時に制御ユニット２５が電磁ソレノイド１５を通電
制御する。従って、この場合には、既述したエンジン運
転中の動作と同様に、燃圧調整器６中の移動部材２０が
ストッパ１９位置で吸引保持され、この状態でダイヤフ
ラム弁２１が吸気管負圧に応じて燃料戻り通路２０ｄの
開口度合を調整するので、燃圧と吸気管負圧の差を常に
一定に保持し、エンジン再始動直後から通常のエンジン
運転を行う。

また、エンジンの再始動時にエンジン冷却水温が設定温
度以上であるならば、エンジン冷却水温検出信号に基づ
き制御ユニット２５がエンジン回転数が所定回転数に上
昇するまで電磁ソレノイド１５を非通電制御するよう設
定しである。従って、この場合には、ソレノイド非通電
時間内に移動部材２０がダイヤフラム弁２１側にばね１
８で付勢保持された状態を保ち、その結果、戻り通路２
０ｄの開口面積は減少し、他方、エンジン再始動時には
燃料ポンプ３が作動状態にあるから、燃料室１１及び燃
料供給配管２，２ｂ内における燃圧は高圧状態に所定時
間だけ保持され、その結果、再始動時に燃料噴射弁２４
から吐出する燃料の噴射角を広げ、吐出する燃料の露化
促進を図り得る。

従って本実施例によれば、エンジン停止後の燃料供給通
路内の燃料圧力をエンジン運転時の設定圧力以上に高め
てベーパロックの発生を充分に抑制し、しかもエンジン
の再始動時にエンジンの温度がまだ高温状態にあリベー
バロックが発生し易い状況にある時でも燃料の霧化促進
を図り得るのでエンジンの再始動性を向上させることが
できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、従来方式の如く燃料を循環冷却
することなく、エンジン停止後に所定時間だけ燃料供給
配管の燃圧を高めてベーパロックを抑制するので、燃料
供給配管に燃料強制循環用バイパス通路等を付設するこ
となく、簡潔な配管構造を呈してベーパロック現象を有
効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す燃料供給系統図、第
２図は、上記実施例に使用する燃圧調整器の詳細を表わ
す縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給配
   管と、前記燃料供給配管内の燃圧を内燃機関の吸気管負
   圧に応じて調整して該燃圧と吸気管負圧の差を一定に保
   持する燃圧調整器と、前記燃圧調整時に生じる余剰燃料
   を燃料タンクに戻す燃料戻り配管とを備えた燃料供給装
   置において、前記燃圧調整器は、前記吸気管に通じる負
   圧室の負圧の変動に応じて作動するダイアフラム弁と、
   前記燃料供給配管に通じる燃料室と、前記燃料戻り配管
   に通じる燃料戻り室と、前記燃料室と燃料戻り室とを連
   通する燃料戻り通路を有する移動部材と、該移動部材を
   電磁吸引・吸引解除により往復作動させる電磁ソレノイ
   ドを具備してなり、更に前記電磁ソレノイドはエンジン
   運転時に通電制御され、エンジン停止時に非通電制御さ
   れると共に、エンジン運転時には前記移動部材が前記電
   磁ソレノイドの通電で所定位置に吸引保持され、この状
   態で前記ダイヤフラム弁が吸気管負圧に応じて作動して
   前記燃料戻り通路の開口度合が吸気管負圧に比例して調
   整されるよう設定し、且つエンジン停止時には前記電磁
   ソレノイドの非通電で前記移動部材が前記ダイヤフラム
   弁側に移動して、該移動部材の燃料戻り通路の開口面積
   を減少させ、この状態で前記燃料供給配管に設けた燃料
   ポンプをエンジン停止後所定時間だけ駆動制御するよう
   設定してなることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置
   。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記電磁ソレノイ
   ドは、エンジンの再始動時にエンジン冷却水温が設定温
   度よりも低い場合にはイグニシヨンスイツチを入れると
   同時に通電制御され、前記エンジン冷却水温が高い場合
   には設定のエンジン回転数以上になつた時に通電制御さ
   れるよう設定してなる内燃機関の燃料供給装置。