JP2569649Y2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、単一の燃料計量ジェッ
トによって広いダイナミックレンジが得られるようにし
た電子制御による燃料噴射装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically controlled fuel injection device which can provide a wide dynamic range with a single fuel metering jet.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の燃料噴射装置として、本出願人
の提案による特願平２−７７２８６号(特開平３−２７
９６７１号公報)に記載されたものがある。この装置を
図６を中心に説明する。図中、１は図示しない燃料供給
源からの燃料を加圧して送り出す燃料ポンプ、２はイン
テークマニホールド圧力を燃圧Ｐ1 に変換する第一燃圧
レギュレータであり、インテークマニホールド圧力が印
加される負圧室３と燃料ポンプ１から燃料が供給される
燃料室４とがダイアフラム５によって仕切られ、燃料室
４には燃料供給源へ燃料をリターンさせる燃料出口が設
けられている。６は大気圧によってその上流側を一定燃
圧Ｐ2 （＜Ｐ1 ）に制御し且つ流入する燃料は燃料供給
源へリターンされるダイアフラム式の第二燃圧レギュレ
ータ、７は第一燃圧レギュレータ２の燃料室４と第二燃
圧レギュレータ６とを接続する燃料通路である。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application No. 2-77286 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei.
No. 9671). This device will be described mainly with reference to FIG. In the figure, the fuel pump 1 feeds pressurized fuel from a fuel supply source (not shown), 2 is a first fuel pressure regulator for converting the intake manifold pressure in the fuel pressure P 1, the negative pressure chamber intake manifold pressure is applied The diaphragm 3 and a fuel chamber 4 to which fuel is supplied from the fuel pump 1 are partitioned by a diaphragm 5, and the fuel chamber 4 is provided with a fuel outlet for returning fuel to a fuel supply source. Reference numeral 6 denotes a diaphragm-type second fuel pressure regulator whose upstream side is controlled to a constant fuel pressure P 2 (<P 1 ) by atmospheric pressure, and inflowing fuel is returned to a fuel supply source. The fuel passage connects the chamber 4 and the second fuel pressure regulator 6.
【０００３】９は燃料通路７の開口面積をエンジン回転
数に応じて制御する第一ソレノイドバルブ、１０は第一
ソレノイドバルブ９の下流側で燃料通路７の開口面積を
エンジン回転数に応じて制御する第二ソレノイドバルブ
であり、図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）によっ
て各開弁率が制御させられる。両ソレノイドバルブ９，
１０に電子制御ユニットから夫々入力されるパルス信号
は同一であるが、このパルス信号がＨＩＧＨの時に第一
ソレノイドバルブ９は閉で、第二ソレノイドバルブ１０
は開となり、又パルス信号がＬＯＷの時に第一ソレノイ
ドバルブ９は開で、第二ソレノイドバルブ１０は閉とな
り、互いに逆に開閉作動せしめられるようになってい
る。そして、図７に示すように、エンジン回転数に応じ
て両ソレノイドバルブ９，１０のデューティ比（パルス
信号の周波数）が決定されて、両ソレノイドバルブ間の
燃料通路７の燃圧Ｐ3 が、エンジン回転数に応じてＰ1
又はＰ2 に交互に切り換え制御される。１２はこの燃圧
Ｐ3 を調整燃圧Ｐ4 （Ｐ4 ＜Ｐ3 ）に変換する第三燃圧
レギュレータであって、燃圧Ｐ3 が印加される第一燃圧
室１３と、後述の燃料噴射弁から戻される一定のリター
ン流量が導入され且つ燃圧Ｐ3 に応じた調整燃圧Ｐ4 に
制御される第二燃圧室１４とが、ダイアフラム１５によ
って仕切られており、ダイアフラム１５はスプリング１
６によって第一燃圧室１３方向へ弾圧されている。調整
燃圧Ｐ4 とインテークマニホールド圧力とエンジン回転
数の関係を示すと、図８のようになる。Reference numeral 9 denotes a first solenoid valve for controlling the opening area of the fuel passage 7 in accordance with the engine speed. Reference numeral 10 denotes a downstream side of the first solenoid valve 9 for controlling the opening area of the fuel passage 7 in accordance with the engine speed. This is a second solenoid valve, and each valve opening ratio is controlled by an electronic control unit (ECU) (not shown). Double solenoid valve 9,
Although the pulse signals respectively input from the electronic control unit to the electronic control unit 10 are the same, when this pulse signal is HIGH, the first solenoid valve 9 is closed and the second solenoid valve 10 is closed.
Is opened, and when the pulse signal is LOW, the first solenoid valve 9 is opened and the second solenoid valve 10 is closed, so that they can be opened and closed in opposite directions. Then, as shown in FIG. 7, the duty ratio of the two solenoid valves 9 and 10 in accordance with the engine speed (frequency of the pulse signal) is determined, the fuel pressure P 3 of the fuel passage 7 between the two solenoid valves, the engine P 1 according to the rotation speed
Or it is controlled alternately switched to P 2. 12 is a third pressure regulator for converting the fuel pressure P 3 in the adjustment fuel pressure P 4 (P 4 <P 3 ), a first fuel pressure chamber 13 the fuel pressure P 3 is applied, returned from the fuel injection valve will be described later a second fuel pressure chamber 14 a certain return flow rate is controlled to adjust the fuel pressure P 4 in accordance with the introduced and the fuel pressure P 3 is, is partitioned by a diaphragm 15, the diaphragm 15 is spring 1
6 presses in the direction of the first fuel pressure chamber 13. When showing an adjustment fuel pressure P 4 and the intake manifold pressure and engine speed relationship is as shown in FIG.
【０００４】１８はマニホールドへの燃料噴射量が制御
される燃料噴射弁、１９は第一燃圧レギュレータ２の燃
料室４から燃料噴射弁１８への燃料流量Ｑ1 を計量する
計量ジェットである。燃料噴射弁１８において、２０は
計量ジェット１９から燃料流量Ｑ1 が供給されていてマ
ニホールドへ燃料流量Ｑ2 を噴射させ得る吐出口２０ａ
を備えた上流室、２１は第三燃圧レギュレータ１２の第
二燃圧室１４から調整燃圧Ｐ4 が印加され且つ燃料が燃
料供給源にリターンされる下流室、２２は上流室２０と
下流室２１を仕切るダイアフラム、２３は上流室２０と
下流室２１を連通する差圧ジェット、２４はダイアフラ
ム２２に連動して吐出口２０ａを開閉制御するバルブ、
２５はダイアフラム２２をバルブ２４の閉弁方向へ弾圧
するスプリングであって、上流室２０の燃圧Ｐ5 は下流
室２１の調整燃圧Ｐ4 及びダイアフラム２５の荷重の和
とバランスするように制御される。そのため、上流室２
０と下流室２１の差圧（Ｐ5 −Ｐ4 ）は一定に制御され
（図９参照）、差圧ジェット２３の圧力損失も一定にな
るから、差圧ジェット２３の燃料流量Ｑ3 も一定に制御
される。又、計量ジェット１９を通過して上流室２０へ
流入する燃料流量Ｑ1 は前後差圧（Ｐ1 −Ｐ5 ）によっ
て決定され、噴射流量Ｑ2 と一定量のリターン流量Ｑ3
との和になる。[0004] Reference numeral 18 denotes a fuel injection valve for controlling the amount of fuel injected into the manifold, and 19 denotes a metering jet for measuring a fuel flow rate Q 1 from the fuel chamber 4 of the first fuel pressure regulator 2 to the fuel injection valve 18. In the fuel injection valve 18, reference numeral 20 denotes a discharge port 20 a to which a fuel flow rate Q 1 is supplied from a measuring jet 19 and which can inject a fuel flow rate Q 2 to a manifold.
The upstream chamber 21 includes a downstream chamber 21 to which the adjusted fuel pressure P 4 is applied from the second fuel pressure chamber 14 of the third fuel pressure regulator 12 and fuel is returned to the fuel supply source, and 22 is an upstream chamber and a downstream chamber 21. A diaphragm for partitioning, 23 a differential pressure jet for communicating the upstream chamber 20 with the downstream chamber 21, a valve 24 for opening and closing the discharge port 20 a in conjunction with the diaphragm 22,
25 is a spring elastically presses the diaphragm 22 in the valve closing direction of the valve 24 is controlled to the fuel pressure P 5 of the upstream chamber 20 to balance the sum of the load adjusting fuel pressure P 4 and the diaphragm 25 of the downstream chamber 21 . Therefore, the upstream room 2
0 and the differential pressure (P 5 −P 4 ) between the downstream chamber 21 is controlled to be constant (see FIG. 9), and the pressure loss of the differential pressure jet 23 is also constant, so that the fuel flow rate Q 3 of the differential pressure jet 23 is also constant. Is controlled. Further, the fuel flow rate Q 1 that flows into the upstream chamber 20 through the metering jet 19 is determined by the differential pressure (P 1 -P 5), the injection flow rate Q 2 with an amount of the return flow rate Q 3
And the sum of
【０００５】このような構成のもとで、エンジン作動時
に、第一燃圧レギュレータ２へインテークマニホールド
圧力が印加されて燃圧Ｐ1 に変換され、これが燃料通路
７を介して第二燃圧レギュレータ６へ送り込まれるが、
エンジン回転数に応じて電子制御ユニットで第一及び第
二ソレノイドバルブ９，１０のデューティ比が決定さ
れ、パルス信号により両ソレノイドバルブが交互に開閉
制御される。これにより、燃圧Ｐ3 は原理的にはエンジ
ン回転数に応じて間欠的にＰ2 に制御されて調整燃圧Ｐ
4 に変換されることになる。そして、調整燃圧Ｐ4 は第
二燃圧室１４から燃料噴射弁１８の下流室２１へ印加さ
れるが、燃料噴射弁１８の差圧（Ｐ5 −Ｐ4 ）は一定に
制御されるから、上流室２１の燃圧Ｐ5 は燃圧Ｐ3 に応
じて変化する。一方、計量ジェット１９を通過する燃料
流量Ｑ1 はその前後差圧（Ｐ1 −Ｐ5）によって決定さ
れるが、燃圧Ｐ1 はインテークマニホールド圧力によっ
て決定されるから、差圧（Ｐ1 −Ｐ5 ）はインテークマ
ニホールド圧力及びエンジン回転数に従って変化するこ
とになる。そして、この差圧（Ｐ1 −Ｐ5 ）によって、
図１０に示すように計量ジェット１９を経由して上流室
２０へ流入する流量Ｑ1が増減するが、差圧ジェット２
３の流量はＱ3 で一定であるから、上流室２０の燃圧Ｐ
5 が増減してバルブ２４の開弁量を変化させ、吐出口２
０ａからの燃料噴射量Ｑ2 （＝Ｑ1 −Ｑ3 ）が増減す
る。Under such a configuration, when the engine is operating, the intake manifold pressure is applied to the first fuel pressure regulator 2 and converted into a fuel pressure P 1 , which is sent to the second fuel pressure regulator 6 via the fuel passage 7. But
The duty ratio of the first and second solenoid valves 9, 10 is determined by the electronic control unit according to the engine speed, and both solenoid valves are alternately opened and closed by a pulse signal. As a result, the fuel pressure P 3 is in principle intermittently controlled to P 2 according to the engine speed, and the adjusted fuel pressure P 3
Will be converted to 4 . The adjusted fuel pressure P 4 is applied from the second fuel pressure chamber 14 to the downstream chamber 21 of the fuel injection valve 18, but the pressure difference (P 5 −P 4 ) of the fuel injection valve 18 is controlled to be constant. the fuel pressure P 5 of the chamber 21 changes in accordance with the fuel pressure P 3. On the other hand, since the fuel flow rate Q 1 that passes through the metering jet 19 is determined by the differential pressure (P 1 -P 5), the fuel pressure P 1 is determined by intake manifold pressure, differential pressure (P 1 -P 5 ) will change according to the intake manifold pressure and the engine speed. Then, by the pressure difference (P 1 -P 5),
Flow rate Q 1 that flows into the upstream chamber 20 is increased or decreased via a metering jet 19 as shown in FIG. 10, but the differential pressure jet 2
3 is constant at Q 3 , the fuel pressure P
5 changes the opening amount of the valve 24 by
Fuel injection quantity Q 2 from 0a (= Q 1 -Q 3) is increased or decreased.
【０００６】このように、エンジン回転数に応じて燃圧
Ｐ3 は原理的には間欠的にＰ2 に制御されることで、
（間欠的に）インテークマニホールド圧力及びエンジン
回転数に応じた燃料量Ｑ2 が噴射され且つ燃圧Ｐ3 がＰ
1 に制御される時には燃料噴射は停止させられることに
なる。エンジンに要求される燃料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（圧力で代替）と
の積に比例するから、燃料噴射量Ｑ2 は要求燃料流量と
一致することになる。ところで、計量ジェット１９の燃
料流量Ｑ1 は、図１０に示すように前後差圧（Ｐ1 −Ｐ
5 ）の平方根に比例して変化するが、流量Ｑ1 に噴射流
量Ｑ2 の他にリターンされる一定流量Ｑ3 を予め付加し
ておくことによって、噴射流量Ｑ2 が差圧（Ｐ1 −
Ｐ5 ）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。そのために、計量ジェット１９の流量Ｑ1 と前
後差圧（Ｐ1 −Ｐ5 ）に関し、自動車用として十分な広
範囲に亘るダイナミックレンジを得ることができる。
又、この燃料噴射装置では、燃料噴射量Ｑ2 はインテー
クマニホールド圧力に応じて変化するように構成されて
いるから、両ソレノイドバルブ９，１０はエンジン回転
数情報だけで作動制御され、制御が簡単である。As described above, the fuel pressure P 3 is intermittently controlled to P 2 intermittently in accordance with the engine speed.
(Intermittently) fuel quantity Q 2 to which according to the intake manifold pressure and the engine speed is injected and the fuel pressure P 3 is P
When controlled to 1 , fuel injection will be stopped. Since fuel flow required for engine is proportional to the product of the air density of the engine speed and the intake manifold (alternative pressure), fuel injection quantity Q 2 is made to match the required fuel flow rate. Meanwhile, the fuel flow rate to Q 1 metering jet 19, the differential pressure as shown in FIG. 10 (P 1 -P
5) varies in proportion to the square root of, by keeping a constant flow rate Q 3 to be returned to another flow rate Q 1 to the injection flow rate Q 2 previously added, the injection flow rate Q 2 is the differential pressure (P 1 -
A portion that changes linearly with respect to P 5 ) can be extracted. Therefore, relates the flow rate Q 1 and the differential pressure across the metering jet 19 (P 1 -P 5), it is possible to obtain a dynamic range over a sufficient wide for automotive.
Further, in this fuel injection system, the fuel injection amount Q 2 is because they are configured so as to change in accordance with intake manifold pressure, both solenoid valves 9 and 10 are operated only controlled by the engine speed information, easy control It is.
【０００７】[0007]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、より精
密な燃料噴射量の計量精度が要求される場合には、両ソ
レノイドバルブ９，１０はエンジン回転数情報に負荷情
報を加味して制御されることが必要になり、そうする
と、ソレノイドバルブ９，１０の制御が比較的複雑にな
ってしまい、上述の利点が削減されることになる。又、
上述の装置では、燃料噴射量を制御するために３個の燃
圧レギュレータ２，６，１２が必要であるが、その一方
でこれら燃圧レギュレータは計量精度を不安定にする要
因となる。各燃圧レギュレータの制御精度を良好にする
ためには、その調整が精密になされることが必要である
が、そのために大きな調整コストが必要になるという問
題がある。しかも、これらの燃圧レギュレータを介して
圧力伝達が行われるために、応答性が良くない。又、こ
の装置の構成では、エンジン始動時における燃料の初期
吐出を防止するためには、初期吐出防止弁２７を別個に
付加しなければならず（図６参照）、部品点数の増加や
製造コストの上昇を招くものでもあった。However, when more precise measurement accuracy of the fuel injection amount is required, both solenoid valves 9 and 10 are controlled in consideration of load information in addition to engine speed information. Is required, so that the control of the solenoid valves 9 and 10 becomes relatively complicated, and the above-mentioned advantages are reduced. or,
In the above-described apparatus, three fuel pressure regulators 2, 6, and 12 are required to control the fuel injection amount. On the other hand, these fuel pressure regulators cause the measurement accuracy to be unstable. In order to improve the control accuracy of each fuel pressure regulator, it is necessary to perform the adjustment precisely, but there is a problem that a large adjustment cost is required. In addition, since the pressure is transmitted through these fuel pressure regulators, the response is not good. Further, in the configuration of this device, in order to prevent the initial discharge of fuel at the time of starting the engine, an initial discharge prevention valve 27 must be separately added (see FIG. 6), which increases the number of parts and the manufacturing cost. Also led to a rise.
【０００８】本考案は、このような課題に鑑みて、構成
がより簡単で調整箇所を削減でき、しかも応答性を改善
できるようにした、燃料噴射装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device having a simpler configuration, capable of reducing the number of adjustment points, and improving responsiveness.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本考案による燃料噴射装
置は、燃料供給源から供給される燃料についてその上流
側燃圧と下流側燃圧との差圧を、エンジンの空気量情報
に基づいて制御する差圧制御手段と、上述の上流側燃圧
の燃料を計量して上流室へ流入させる燃料計量ジェット
と、燃料計量ジェットを介して燃料が流入すると共に燃
料の吐出口を備えた上流室と、下流側燃圧が印加され且
つ燃料がリターンされる下流室と、上流室及び下流室を
仕切ると共に吐出口を開閉し得るバルブを連動させるダ
イアフラムと、上流室及び下流室を連通して一定流量の
燃料を下流室へ戻す差圧ジェットとを有する燃料噴射弁
と、が備えられたことを特徴とするものである。A fuel injection device according to the present invention controls a differential pressure between an upstream fuel pressure and a downstream fuel pressure of a fuel supplied from a fuel supply source based on information on an air amount of an engine. A differential pressure control means, a fuel metering jet for measuring the fuel of the above-mentioned upstream side fuel pressure and flowing into the upstream chamber, an upstream chamber provided with a fuel outlet through which fuel flows in via the fuel metering jet, and a downstream side. A downstream chamber to which the side fuel pressure is applied and fuel is returned, a diaphragm that divides the upstream chamber and the downstream chamber and interlocks a valve that can open and close the discharge port, and a constant flow rate of fuel that communicates with the upstream chamber and the downstream chamber. And a fuel injection valve having a differential pressure jet returning to the downstream chamber.
【００１０】[0010]
【作用】エンジン空気量情報に基づいて差圧制御手段が
作動してその前後で燃圧差が設定され、燃料噴射弁の上
流室と下流室の差圧は一定に制御されるため、燃料計量
ジェットの前後差圧はエンジン空気量情報に対応し、燃
料計量ジェットで計量される燃料流量はこれに応じて変
動し、リターンされる一定流量を除いて上流室の吐出口
から吐出される。According to the present invention, the differential pressure control means is operated based on the engine air amount information, and the fuel pressure difference is set before and after the differential pressure control means. The differential pressure between the upstream chamber and the downstream chamber of the fuel injection valve is controlled to be constant. Corresponds to the engine air amount information, and the fuel flow rate measured by the fuel metering jet fluctuates accordingly, and is discharged from the outlet of the upstream chamber except for the constant flow rate returned.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本考案の第一実施例を図１乃至図４に
より説明する。図１は第一実施例による燃料噴射装置の
構成図、図２は差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）とソレノイドバルブ
に印加される電流値との関係を示す図、図３はソレノイ
ドバルブに印加される電流値と燃料噴射量Ｑ2 との関係
を示す図、図４は差圧（Ｐｏ−Ｐ6 ）と燃料計量ジェッ
トの流量との関係を示す図である。図１に示す燃料噴射
装置において、燃料ポンプ１からの加圧された燃圧Ｐｏ
の燃料は、燃料通路２９を通って供給され、夫々燃料計
量ジェット３０を介して１又は複数個配設された燃料噴
射弁３１に供給される。燃料噴射弁３１は上述の従来技
術における燃料噴射弁１８と同様の構造及び機能を有し
ており、燃料計量ジェット３０で計量された燃料量Ｑ1
が流入し且つインテークマニホールドへ燃料量Ｑ2 を吐
出させる吐出口３２ａを有する上流室３２と、後述の燃
圧Ｐ7 が印加され且つ燃料が燃料供給源にリターンされ
る下流室３３とが、ダイアフラム３４で仕切られてい
る。上流室３２と下流室３３とは、差圧ジェット３５で
連通している。又、吐出口３２ａはダイアフラム３４の
変位に連動するバルブ３６によって開閉され、ダイアフ
ラム３４はスプリング３７によってバルブ３６の閉弁方
向に弾圧されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel injection device according to a first embodiment, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a differential pressure (Po-P 7 ) and a current value applied to a solenoid valve, and FIG. view showing the relationship between the current value and the fuel injection amount Q 2 that, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the flow rate of the fuel metering jet differential pressure (Po-P 6). In the fuel injection device shown in FIG. 1, the fuel pressure Po from the fuel pump 1 is increased.
Is supplied through a fuel passage 29, and is supplied to one or a plurality of fuel injection valves 31 provided through a fuel metering jet 30, respectively. The fuel injection valve 31 has a structure and a function similar to those of the fuel injection valve 18 in the above-described prior art, and the fuel amount Q 1 measured by the fuel metering jet 30.
There the upstream chamber 32 having a discharge port 32a for discharging the fuel quantity Q 2 to the inflow and the intake manifold, and a downstream chamber 33 and the fuel is applied fuel pressure P 7 will be described later, is returned to the fuel supply source, the diaphragm 34 It is divided by. The upstream chamber 32 and the downstream chamber 33 communicate with each other via a differential pressure jet 35. Further, the discharge port 32 a is opened and closed by a valve 36 which is interlocked with the displacement of the diaphragm 34, and the diaphragm 34 is pressed by a spring 37 in the valve closing direction of the valve 36.
【００１２】これにより、上流室３２の燃圧Ｐ6 は、下
流室３３の燃圧Ｐ7 及びスプリング３７の荷重の和とバ
ランスするように制御され、上流室３２と下流室３３の
差圧（Ｐ6 −Ｐ7 ）は一定に制御されるため、差圧ジェ
ット３５の圧力損失も一定になる。そのため、差圧ジェ
ット３５の流量即ち上流室３２から下流室３３へ流出し
てリターンされる燃料流量Ｑ3 は一定になる。よって、
燃料計量ジェット３０を通過して上流室３２へ流入する
燃料流量Ｑ1 は、噴射流量Ｑ2 とリターン流量Ｑ3 の和
になる。尚、下流室３３は、給送される余分な燃料を燃
料供給源にリターンさせる通路に連通している。As a result, the fuel pressure P 6 of the upstream chamber 32 is controlled so as to be balanced with the sum of the fuel pressure P 7 of the downstream chamber 33 and the load of the spring 37, and the differential pressure (P 6) between the upstream chamber 32 and the downstream chamber 33. −P 7 ) is controlled to be constant, so that the pressure loss of the differential pressure jet 35 is also constant. Therefore, the fuel flow rate Q 3 to be returned to flow out from the flow rate or upstream chamber 32 of the differential pressure jet 35 into the downstream chamber 33 becomes constant. Therefore,
Fuel flow rate Q 1 that flows into the upstream chamber 32 through the fuel metering jet 30 is the sum of the injection flow rate Q 2 and a return flow rate Q 3. The downstream chamber 33 communicates with a passage for returning the supplied excess fuel to the fuel supply source.
【００１３】一方、燃料通路２９と下流室３３とはバイ
パス通路４０を介して連通されており、バイパス通路４
０の途中には前後差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）を制御する差圧制
御手段４１が配設されている。差圧制御手段４１におい
て、バイパス通路４０と交差して円筒状のシリンダ４２
が形成され、その内部には液密的に摺動可能なスプール
弁４３が配設されている。スプール弁４３の両端とシリ
ンダ４２の両端壁との間には、燃料通路２９に連通して
燃圧Ｐｏが印加される第一室４４と、差圧制御手段４１
の下流側のバイパス通路４０に連通して燃圧Ｐ7 が印加
される第二室４５とが夫々形成されている。又、スプー
ル弁４３はその摺動位置によってバイパス通路４０の開
口部４０ａの開口面積を増減可能に制御するようになっ
ており、スプール弁４３は第二室４５内に装着されたス
プリング４７によって開口部４０ａを閉鎖させる方向に
付勢されている。尚、スプール弁４３は、摺動ガイド用
のシリンダ４２のガイド部との間に多少の漏れがあって
も影響がない差圧応動式である。On the other hand, the fuel passage 29 and the downstream chamber 33 are communicated via a bypass passage 40,
0 middle's are arranged is a differential pressure control unit 41 for controlling respective differential pressures (Po-P 7). In the differential pressure control means 41, a cylindrical cylinder 42
Is formed, and a spool valve 43 slidable in a liquid-tight manner is provided therein. Between the both ends of the spool valve 43 and both end walls of the cylinder 42, a first chamber 44 which is in communication with the fuel passage 29 and to which the fuel pressure Po is applied, and a differential pressure control means 41
And a second chamber 45 to which the fuel pressure P 7 is applied in communication with the bypass passage 40 on the downstream side. The spool valve 43 is controlled so that the opening area of the opening 40 a of the bypass passage 40 can be increased or decreased according to the sliding position. The spool valve 43 is opened by a spring 47 mounted in the second chamber 45. It is biased in a direction to close the portion 40a. The spool valve 43 is of a differential pressure responsive type that is not affected even if there is some leakage between the spool valve 43 and the guide portion of the slide guide cylinder 42.
【００１４】又、スプール弁４３は、ソレノイド４８の
通電による吸引力によって開口部４０ａの閉弁方向に摺
動させられるようになっており、ソレノイド４８はコン
トローラ５０によって駆動制御される。コントローラ５
０にはエンジン回転数情報及び負荷情報（インテークマ
ニホールド圧力又はスロットル開度の情報）又はエアー
フローセンサ情報が入力され、これらの情報に基づいて
ソレノイド４８に印加する電流値が制御されるようにな
っている。又、バイパス通路４０の上下流側の燃料圧力
Ｐｏ，Ｐ7 は第一室４４及び第二室４５に印加されるか
ら、ソレノイド４８の通電ＯＮの状態では、スプール弁
４３にかかる差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）は、第二室４５内のス
プリング４７の荷重及びソレノイド４８により発生する
磁気力（スプール弁４３を閉弁させる方向の荷重）の和
の圧力とバランスすることで、差圧制御手段４１による
燃圧差（Ｐｏ−Ｐ7）の制御が成立する。又、ソレノイ
ド４８の通電ＯＦＦの状態では、スプール弁４３は差圧
（Ｐｏ−Ｐ7 ）とスプリング４５の荷重とがバランスす
る、開口部４０ａの開口面積がより大きくなった位置に
保持される。このように、ソレノイド４８への印加電流
値の大きさにより、差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）を制御すること
ができる。これを図で示すと、図２のようになる。そし
て、ソレノイド４８への通電を間欠的又は連続的に行う
ことによって、差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）が制御されることに
なる。ソレノイド４８への通電の制御は、間欠的でも連
続的でもよい。本実施例においては、、エンジンの低速
回転時には電流値の大きさを確保して精密な作動を行わ
せるために、間欠的に電流を印加し、或る一定回転数以
上になった時点で連続的に所望の電流値を印加するよ
う、コントローラ５０で制御されるものとする。The spool valve 43 is slid in the valve closing direction of the opening 40a by a suction force generated by energizing the solenoid 48, and the solenoid 48 is driven and controlled by a controller 50. Controller 5
0 is input with engine speed information and load information (information on intake manifold pressure or throttle opening) or air flow sensor information, and the current value applied to the solenoid 48 is controlled based on these information. ing. Further, since the fuel pressure Po, P 7 upstream and downstream side of the bypass passage 40 is applied to the first chamber 44 and second chamber 45, in the state of energization ON of the solenoid 48, the differential pressure applied to the spool valve 43 (Po -P 7 ) balances the pressure of the sum of the load of the spring 47 in the second chamber 45 and the magnetic force generated by the solenoid 48 (the load in the direction in which the spool valve 43 is closed) to provide differential pressure control means. The control of the fuel pressure difference (Po-P 7 ) by 41 is established. Further, in the state of the energization OFF of the solenoid 48, the spool valve 43 is balanced with the load of the spring 45 the pressure difference (Po-P 7), the opening area of the opening 40a is held in larger turned position. Thus, the magnitude of the applied current value to the solenoid 48, it is possible to control the differential pressure (Po-P 7). This is illustrated in FIG. Then, by energizing the solenoid 48 intermittently or continuously, the differential pressure (Po-P 7 ) is controlled. Control of energization of the solenoid 48 may be intermittent or continuous. In this embodiment, in order to secure the magnitude of the current value and perform precise operation at the time of low-speed rotation of the engine, the current is applied intermittently, The controller 50 is controlled so as to apply a desired current value.
【００１５】又、燃料噴射弁３１において、差圧ジェッ
ト３５の前後差圧（Ｐ6 −Ｐ7 ）は一定であるから、差
圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）は燃料計量ジェット３０の前後差圧
（Ｐｏ−Ｐ6 ）に対応することになる。そのため、上述
の従来技術（図１０参照）と同様の原理で、エンジンの
空気量情報に応じた燃料計量ジェット３０の前後差圧
（Ｐｏ−Ｐ6 ）が設定され、燃料流量Ｑ1 を計量できる
ことになる。In the fuel injection valve 31, since the differential pressure (P 6 -P 7 ) of the differential pressure jet 35 is constant, the differential pressure (Po-P 7 ) is equal to the differential pressure (Po-P 7 ) of the fuel metering jet 30. Po-P 6 ). Therefore, the pressure difference (Po-P 6 ) before and after the fuel metering jet 30 is set according to the air amount information of the engine and the fuel flow rate Q 1 can be measured by the same principle as the above-described conventional technology (see FIG. 10). become.
【００１６】本実施例は上述のように構成されているか
ら、エンジンの低速回転時には、コントローラ５０にエ
ンジン回転数情報と負荷情報（インテークマニホールド
圧力又はスロットル開度情報）又はエアーフローセンサ
の情報が入力され、両情報に応じた電流値の大きさが演
算され、エンジン回転数に応じて通電時間が決定されて
間欠的なパルス信号としてソレノイド４８に出力されＯ
Ｎする。差圧制御手段４１では、ソレノイド４８への電
流値に応じた磁気力でスプール弁４３が吸引されてシリ
ンダ４２内を第一室４４方向に摺動させられて、バイパ
ス通路４０の開口部４０ａの開口面積が変化する。そし
て、ソレノイド４８の磁気力とスプリング４５の弾性力
との和が、第一室４４及び第二室４５の差圧（Ｐｏ−Ｐ
7 ）とバランスするよう差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）が設定され
る（図２参照）。燃圧Ｐ7 はほぼ一定なので、燃料通路
２９の燃圧Ｐｏがエンジン回転数情報及び負荷情報に応
じた大きさに設定される。差圧（Ｐｏ−Ｐ6 ）によって
燃料計量ジェット３０の計量流量Ｑ1 がエンジン回転数
情報及び負荷情報に応じた大きさになる。差圧ジェット
３５を介して下流室３３へ戻される流量Ｑ3 は一定であ
るから、上流室３２の吐出口３２ａから吐出される燃料
噴射量Ｑ2 も、負荷情報及びエンジン回転数情報即ちソ
レノイド４８への印加電流値に応じた量になる（図３参
照）。Since the present embodiment is constructed as described above, when the engine is running at a low speed, the controller 50 receives the engine speed information and the load information (intake manifold pressure or throttle opening degree information) or the information of the air flow sensor. The magnitude of the current value is calculated in accordance with both information, the energizing time is determined in accordance with the engine speed, and is output to the solenoid 48 as an intermittent pulse signal.
N. In the differential pressure control means 41, the spool valve 43 is sucked by a magnetic force corresponding to the current value to the solenoid 48, and is slid in the cylinder 42 toward the first chamber 44, so that the opening 40 a of the bypass passage 40 is closed. The opening area changes. The sum of the magnetic force of the solenoid 48 and the elastic force of the spring 45 is equal to the differential pressure (Po-P) between the first chamber 44 and the second chamber 45.
The differential pressure (Po-P7) is set to balance with ( 7 ) (see FIG. 2). Since the fuel pressure P 7 is a substantially constant fuel pressure Po in the fuel passage 29 is set to a size corresponding to the engine speed information and load information. Weighing flow to Q 1 the fuel metering jet 30 is sized according to the engine speed information and load information by the differential pressure (Po-P 6). Since the flow rate Q 3 which is returned to the downstream chamber 33 through the differential pressure jet 35 is constant, the fuel injection amount Q 2 also, the load information and engine speed information or the solenoid 48 to be discharged from the discharge port 32a of the upstream chamber 32 The amount is in accordance with the value of the current applied to (see FIG. 3).
【００１７】そして、ソレノイド４８へ印加される電流
が遮断されると、差圧（Ｐｏ−Ｐ7）がスプリング４５
の付勢力より大きいために、スプール弁４３は開口４０
ａの開口面積を大きくする方向に摺動され、燃料通路２
９の燃圧Ｐｏが減少して差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）とスプリン
グ４５の弾性力がバランスする。すると、差圧（Ｐｏ−
Ｐ6 ）が低下して燃料計量ジェット３０の流量Ｑ1 も減
少する。そのため、ダイアフラム３４はバルブ３６を閉
弁させる方向に変位し、燃料吐出量Ｑ2 ＝０となる。こ
のようにして、図４に示すように、上述の燃料噴射装置
と同様の原理で燃料流量Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 が制御される
ことになる。次に、エンジン回転数が或る大きさを越え
ると、コントローラ５０からソレノイド４８に連続的な
電流が印加されるよう切り換えられ、上述したように、
差圧制御手段４１では、差圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）が電流値に
応じたソレノイド４８の磁気力とスプリング４７の付勢
力の和とバランスするように燃圧Ｐｏが制御され、燃料
噴射量Ｑ2 が制御される。When the current applied to the solenoid 48 is cut off, a differential pressure (Po-P 7 ) is applied to the spring 45.
Is larger than the biasing force of
a in the direction of increasing the opening area of the fuel passage 2.
The fuel pressure Po of No. 9 decreases, and the differential pressure (Po-P 7 ) and the elastic force of the spring 45 are balanced. Then, the differential pressure (Po-
P 6 ) decreases and the flow rate Q 1 of the fuel metering jet 30 also decreases. Therefore, the diaphragm 34 is displaced in a direction to close the valve 36, and the fuel discharge amount Q 2 = 0. In this way, as shown in FIG. 4, the fuel flow rates Q 1 , Q 2 , Q 3 are controlled on the same principle as that of the above-described fuel injection device. Next, when the engine speed exceeds a certain value, the controller 50 is switched to apply a continuous current to the solenoid 48, and as described above,
The differential pressure control means 41 controls the fuel pressure Po so that the differential pressure (Po-P 7 ) balances the sum of the magnetic force of the solenoid 48 and the urging force of the spring 47 according to the current value, and the fuel injection amount Q 2 Is controlled.
【００１８】又、エンジンの始動開始時において、燃料
ポンプ１から燃料通路２９に加圧燃料が供給されると、
燃料計量ジェット３０を介して燃料噴射弁３１の上流室
３２へ燃料が流入するが、これと同時に燃料通路２９の
燃圧Ｐｏは差圧制御手段４１の第一室４４に印加され
る。ここで、第二室４５の燃圧Ｐ7 はエンジン作動時と
比較して大きく低下しているか、又は０であるから、バ
イパス通路４０の開口４０ａはスプリング４７の付勢力
で閉鎖状態かそれに近い状態にあり、始動時における差
圧（Ｐｏ−Ｐ7 ）は完爆後のエンジン作動時よりかなり
大きい。そのため、スプール弁４３はスプリング４７の
付勢力に抗して開口４０ａを大きく開弁させる方向に摺
動し、燃料通路２９の燃料は、バイパス通路４０を通過
して燃料噴射弁３１の下流室３３に迅速に流入して、上
流室３２よりも早く満たされることになる。従って、バ
ルブ３６は閉弁状態に保持され、燃料の初期吐出は確実
に防止される。尚、差圧制御手段４１の応答時間，イン
ダクタンス，消費電力等は、通常のインジェクタと同等
か、又はそれ以下で十分である。When pressurized fuel is supplied from the fuel pump 1 to the fuel passage 29 at the start of engine start,
The fuel flows into the upstream chamber 32 of the fuel injection valve 31 via the fuel metering jet 30, and at the same time, the fuel pressure Po of the fuel passage 29 is applied to the first chamber 44 of the differential pressure control means 41. Here, since the fuel pressure P 7 of the second chamber 45 is greatly reduced as compared with the time of operation of the engine or is zero, the opening 40 a of the bypass passage 40 is closed by the urging force of the spring 47 or close to it. And the differential pressure at startup (Po-P 7 ) is significantly greater than during engine operation after a complete explosion. Therefore, the spool valve 43 slides in a direction to greatly open the opening 40 a against the urging force of the spring 47, and the fuel in the fuel passage 29 passes through the bypass passage 40 and the downstream chamber 33 of the fuel injection valve 31. Swiftly, and is filled earlier than the upstream chamber 32. Therefore, the valve 36 is kept closed, and the initial discharge of fuel is reliably prevented. It should be noted that the response time, inductance, power consumption, and the like of the differential pressure control means 41 are sufficient to be equal to or less than that of a normal injector.
【００１９】以上のように、本実施例によれば、原理的
に燃料の計量のために燃圧レギュレータが用いられてい
ないから、計量精度をより良好にすることができる上
に、制御のための燃圧は差圧制御手段４１から直接燃料
噴射弁３１に伝達されるので応答性が向上する。又、差
圧制御手段４１として、バルブシート部の燃料漏れの影
響を受けない差圧発生型リニアソレノイドが付加される
だけであり、構成が簡単になって部品点数が減少するか
ら、製造コストを低廉にすることができる。更に、差圧
制御手段４１は差圧応動タイプであるために、低燃圧時
での燃料噴射が可能であり、従来の燃料噴射装置と比較
して燃料ポンプの容量を削減できる。又、初期吐出防止
弁を設けることなく燃料の初期吐出を防止できるから、
この点からも、製造コストを下げることかできる。As described above, according to the present embodiment, since the fuel pressure regulator is not used for measuring fuel in principle, the measuring accuracy can be improved and the control for controlling fuel can be improved. Since the fuel pressure is transmitted directly from the differential pressure control means 41 to the fuel injection valve 31, the responsiveness is improved. Further, as the differential pressure control means 41, only a differential pressure generating type linear solenoid which is not affected by fuel leakage of the valve seat portion is added, and the configuration is simplified and the number of parts is reduced, so that the manufacturing cost is reduced. It can be cheap. Further, since the differential pressure control means 41 is of a differential pressure responsive type, fuel injection can be performed at a low fuel pressure, and the capacity of the fuel pump can be reduced as compared with a conventional fuel injection device. Also, since the initial discharge of fuel can be prevented without providing an initial discharge prevention valve,
From this point, the manufacturing cost can be reduced.
【００２０】次に、本考案の第二実施例を図５により説
明する。図５は燃料噴射装置の概略構成図であり、下流
室３３のリターン通路に燃圧レギュレータ５２が取り付
けられている。この燃圧レギュレータ５２は、燃料噴射
弁３１の下流室３３に連通し且つ燃料リターン用出口５
３ａを有する燃料室５３と、インテークマニホールド圧
力が印加される圧力室５４とが、ダイアフラム５５で仕
切られていて、ダイアフラム５５はスプリング５６によ
って出口５３ａ方向に弾圧されている。この構成によ
り、燃圧Ｐ7 には、インテークマニホールド圧力が直接
印加されるため、上流室３２の燃圧Ｐ6 はインテークマ
ニホールド圧力に比例して変化することになる。従来の
燃料噴射装置では、最大量の燃料噴射時における燃料噴
射弁１８の上流室２０の燃圧Ｐ5 は、第二燃圧レギュレ
ータ６による一定燃圧Ｐ2 （＝Ｐ3 となる）に対応する
大きさに限定されているため、この燃料噴射装置を過給
エンジンに採用しても燃料噴射量Ｑ2 の増大に限界があ
った。その点、本実施例による燃料噴射装置では、燃圧
レギュレータ５２によって、燃圧Ｐ7 にインテークマニ
ホールド圧力が直接印加されているから、燃料噴射圧力
Ｐ6 をインテークマニホールド圧力に応じて増大できる
ことになり、過給エンジンに対応可能になる。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the fuel injection device, and a fuel pressure regulator 52 is attached to a return passage of the downstream chamber 33. The fuel pressure regulator 52 communicates with the downstream chamber 33 of the fuel injection valve 31 and has a fuel return outlet 5.
A fuel chamber 53 having 3a and a pressure chamber 54 to which the intake manifold pressure is applied are partitioned by a diaphragm 55, and the diaphragm 55 is elastically pressed by a spring 56 in the direction of the outlet 53a. With this configuration, the fuel pressure P 7, since the intake manifold pressure is applied directly, the fuel pressure P 6 in the upstream chamber 32 will vary in proportion to the intake manifold pressure. In the conventional fuel injection device, the fuel pressure P 5 of the upstream chamber 20 of the fuel injection valve 18 at the time of the maximum fuel injection is a magnitude corresponding to the constant fuel pressure P 2 (= P 3 ) by the second fuel pressure regulator 6. because it is limited to, there is a limit to the fuel injection system adopted to increase the fuel injection amount Q 2 be the supercharged engine. In this respect, the fuel injection device according to this embodiment, the pressure regulator 52, since the intake manifold pressure is applied directly to the fuel pressure P 7, will be the fuel injection pressure P 6 can be increased in accordance with the intake manifold pressure, over It becomes possible to correspond to the supply engine.
【００２１】[0021]
【考案の効果】上述のように本考案に係る燃料噴射装置
は、エンジンの空気量情報で差圧を制御する差圧制御手
段と、上流側燃圧の燃料が流入する上流室及び下流側燃
圧が印加される下流室がダイアフラムで仕切られた燃料
噴射弁とが備えられているから、燃料計量用の燃圧レギ
ュレータが不要になって調整箇所を削減でき、構成が簡
単で部品点数が削減できることになり、応答性が改善さ
れて、製造コストを低廉にすることができる。又、低燃
圧状態での燃料噴射が可能になり、燃料ポンプ容量を削
減できる。又、初期吐出防止弁を付加しなくても、エン
ジン始動時の燃料の初期吐出を防止できる。As described above, the fuel injection device according to the present invention has a differential pressure control means for controlling the differential pressure based on the air amount information of the engine, an upstream chamber and a downstream fuel pressure into which the fuel of the upstream fuel pressure flows. Since the downstream chamber to be applied is provided with a fuel injection valve partitioned by a diaphragm, a fuel pressure regulator for fuel measurement is not required, and the number of adjustment points can be reduced, and the configuration is simple and the number of parts can be reduced. The responsiveness is improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, fuel injection in a low fuel pressure state becomes possible, and the capacity of the fuel pump can be reduced. Further, even if an initial discharge prevention valve is not added, initial discharge of fuel at the time of starting the engine can be prevented.
【図１】本考案の第一実施例による燃料噴射装置の概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】ソレノイドに印加される電流値と差圧（Ｐｏ−
Ｐ7 ）との関係を示す図である。FIG. 2 shows a current value applied to a solenoid and a differential pressure (Po−
FIG. 7 is a diagram showing a relationship with P 7 ).
【図３】電流値と燃料噴射量との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a current value and a fuel injection amount.
【図４】差圧（Ｐｏ−Ｐ6 ）と燃料流量との関係を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a differential pressure (Po-P 6 ) and a fuel flow rate.
【図５】本考案の第二実施例による燃料噴射装置の概略
構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】従来の燃料噴射装置の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional fuel injection device.
【図７】エンジン回転数に応じたパルス信号を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a pulse signal according to the engine speed.
【図８】インテークマニホールド圧力とエンジン回転数
に応じた調整燃圧Ｐ4 を示す図である。8 is a diagram showing an adjustment fuel pressure P 4 in accordance with the intake manifold pressure and engine speed.
【図９】調整燃圧Ｐ4 と上流室の燃圧Ｐ5 と関係を示す
図である。9 is a diagram showing a relationship between adjustment fuel pressure P 4 and upstream chamber of the fuel pressure P 5.
【図１０】差圧（Ｐ1 −Ｐ5 ）と各燃料流量との関係を
示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a differential pressure (P 1 -P 5 ) and each fuel flow rate.
２９……燃料通路、３０……燃料計量ジェット、３１…
…燃料噴射弁、３２……上流室、３２ａ……吐出口、３
３……下流室、３４……ダイアフラム、３５……差圧ジ
ェット、３６……バルブ、４１……差圧制御手段、４３
……スプール弁、４４……第一室、４５……第二室、４
７……スプリング、４８……ソレノイド、５０……コン
トローラ。29 ... fuel passage, 30 ... fuel metering jet, 31 ...
... fuel injection valve, 32 ... upstream chamber, 32a ... discharge port, 3
3 downstream chamber, 34 diaphragm, 35 differential pressure jet, 36 valve, 41 differential pressure control means, 43
... Spool valve, 44 ... First chamber, 45 ... Second chamber, 4
7 ... spring, 48 ... solenoid, 50 ... controller.
Claims (1)
流側燃圧と下流側燃圧との差圧を、エンジンの空気量情
報に基づいて制御する差圧制御手段と、 前記上流側燃圧の燃料を計量して燃料噴射弁の上流室に
流入させる燃料計量ジェットと、 前記上流側燃圧の燃料が燃料計量ジェットを介して流入
すると共に燃料の吐出口を備えた前記上流室と、前記下
流側燃圧が印加される下流室と、該上流室及び下流室を
仕切ると共に吐出口を開閉し得るバルブを連動させるダ
イアフラムと、前記上流室及び下流室を連通して一定流
量を下流室へ流す差圧ジェットとを有する前記燃料噴射
弁と、 が備えられた燃料噴射装置。1. A differential pressure control means for controlling a differential pressure between an upstream fuel pressure and a downstream fuel pressure of fuel supplied from a fuel supply source on the basis of air amount information of an engine; The fuel metering jet that measures and flows into the upstream chamber of the fuel injection valve, the fuel having the upstream fuel pressure flows in through the fuel metering jet and the upstream chamber having a fuel discharge port, and the downstream fuel pressure is A downstream chamber to be applied, a diaphragm that interlocks a valve that can open and close a discharge port while partitioning the upstream chamber and the downstream chamber, and a differential pressure jet that communicates a constant flow rate to the downstream chamber by communicating the upstream chamber and the downstream chamber. A fuel injection device, comprising: the fuel injection valve having:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5067692U JP2569649Y2 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP5067692U JP2569649Y2 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Fuel injection device |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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