JPH0475377B2 - - Google Patents
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- JPH0475377B2 JPH0475377B2 JP58216684A JP21668483A JPH0475377B2 JP H0475377 B2 JPH0475377 B2 JP H0475377B2 JP 58216684 A JP58216684 A JP 58216684A JP 21668483 A JP21668483 A JP 21668483A JP H0475377 B2 JPH0475377 B2 JP H0475377B2
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- fuel
- injected
- heating
- injector
- pressure
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
- F02M53/02—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、燃料噴射式エンジンの燃料供給装置
に係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた火
花点火式エンジンに用いるのに好適な、吸気マニ
ホルド又はスロツトルボデイに配設されたインジ
エクタに加圧燃料を供給するための燃料噴射式エ
ンジンの燃料供給装置の改良に関する。
に係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた火
花点火式エンジンに用いるのに好適な、吸気マニ
ホルド又はスロツトルボデイに配設されたインジ
エクタに加圧燃料を供給するための燃料噴射式エ
ンジンの燃料供給装置の改良に関する。
自動車用エンジン等の内燃機関の混合気の空燃
比を制御する装置の一つに、電子制御燃料噴射装
置を用いるものがある。この電子制御燃料噴射装
置を備えたエンジンにおいては、例えば、エンジ
ンの吸入空気量又は吸気管圧力及びエンジン回転
数等に応じて燃料噴射時間を決定し、該燃料噴射
時間だけ、例えば吸気マニホルド又はスロツトル
ボデイに配設された、エンジンの吸気ポート又は
吸気マニホルドに向けて燃料を噴射するインジエ
クタを間欠的に開弁することによつて、エンジン
の空燃比を制御するようにされており、空燃比を
精密に制御することが必要な、排気ガス浄化対策
が施された自動車用エンジンに広く用いられるよ
うになつてきている。 しかしながら、このような燃料噴射式エンジン
においては、予めエアブリードされた燃料がベン
チユリから吸気通路内に吐出される際に燃料の霧
化が促進される気化器式エンジンに比べて、燃料
の霧化があまり良くないという問題点を有してい
る。 このような問題点を解消するべく、従来から、
インジエクタのノズル形状を工夫したり、あるい
は、吸入空気の一部をインジエクタのノズル近傍
に送り込むようにしたエアアシストインジエクタ
を用いるようにして、燃料の微粒化を促進するこ
とが行われているが、ノズル形状を複雑にする
と、燃料の制御精度が悪くなるという問題が生じ
るだけでなく、間欠噴射であるため、例えエアア
シストインジエクタを用いた場合であつても、噴
射の初期は液状になつてしまい、微粒化に限界が
あつた。従つて、吸気ポート又は吸気マニホルド
に噴射燃料が付着してしまい、過渡特性が劣るだ
けでなく、リーン燃焼の限界も低いという問題点
を有していた。 一方、本発明に類似するものとして、吸入空気
を加熱する、いわゆる吸気加熱が実用化されてい
るが、この場合には、噴射された燃料が吸入空気
により加熱されて霧化されるので、迅速な霧化は
期待できなかつた。 このような問題点を解消するべく、インジエク
タから噴射される燃料を、燃料通路内では燃料が
沸騰せず、一方、噴射された時には減圧沸騰が発
生する設定温度及び圧力まで加熱・加圧すること
が考えられるが、エンジン運転状態に拘わらず、
常時燃料を加熱するようにすると、燃料加熱によ
つて燃料の密度が低下するため、シリンダ内の充
填効率が低下し、特に全負荷時のような高出力が
要求される時に、エンジン出力性能が低下する恐
れがあつた。
比を制御する装置の一つに、電子制御燃料噴射装
置を用いるものがある。この電子制御燃料噴射装
置を備えたエンジンにおいては、例えば、エンジ
ンの吸入空気量又は吸気管圧力及びエンジン回転
数等に応じて燃料噴射時間を決定し、該燃料噴射
時間だけ、例えば吸気マニホルド又はスロツトル
ボデイに配設された、エンジンの吸気ポート又は
吸気マニホルドに向けて燃料を噴射するインジエ
クタを間欠的に開弁することによつて、エンジン
の空燃比を制御するようにされており、空燃比を
精密に制御することが必要な、排気ガス浄化対策
が施された自動車用エンジンに広く用いられるよ
うになつてきている。 しかしながら、このような燃料噴射式エンジン
においては、予めエアブリードされた燃料がベン
チユリから吸気通路内に吐出される際に燃料の霧
化が促進される気化器式エンジンに比べて、燃料
の霧化があまり良くないという問題点を有してい
る。 このような問題点を解消するべく、従来から、
インジエクタのノズル形状を工夫したり、あるい
は、吸入空気の一部をインジエクタのノズル近傍
に送り込むようにしたエアアシストインジエクタ
を用いるようにして、燃料の微粒化を促進するこ
とが行われているが、ノズル形状を複雑にする
と、燃料の制御精度が悪くなるという問題が生じ
るだけでなく、間欠噴射であるため、例えエアア
シストインジエクタを用いた場合であつても、噴
射の初期は液状になつてしまい、微粒化に限界が
あつた。従つて、吸気ポート又は吸気マニホルド
に噴射燃料が付着してしまい、過渡特性が劣るだ
けでなく、リーン燃焼の限界も低いという問題点
を有していた。 一方、本発明に類似するものとして、吸入空気
を加熱する、いわゆる吸気加熱が実用化されてい
るが、この場合には、噴射された燃料が吸入空気
により加熱されて霧化されるので、迅速な霧化は
期待できなかつた。 このような問題点を解消するべく、インジエク
タから噴射される燃料を、燃料通路内では燃料が
沸騰せず、一方、噴射された時には減圧沸騰が発
生する設定温度及び圧力まで加熱・加圧すること
が考えられるが、エンジン運転状態に拘わらず、
常時燃料を加熱するようにすると、燃料加熱によ
つて燃料の密度が低下するため、シリンダ内の充
填効率が低下し、特に全負荷時のような高出力が
要求される時に、エンジン出力性能が低下する恐
れがあつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、噴射燃料の霧化を迅速に、且つ効
果的に促進することができ、しかも、全負荷時の
エンジン出力性能を確保することができる燃料噴
射式エンジンの燃料供給装置を提供することを目
的とする。
されたもので、噴射燃料の霧化を迅速に、且つ効
果的に促進することができ、しかも、全負荷時の
エンジン出力性能を確保することができる燃料噴
射式エンジンの燃料供給装置を提供することを目
的とする。
本発明は、吸気マニホルド又はスロツトルボデ
イに配設されたインジエクタに加圧燃料を供給す
るための燃料噴射式エンジンの燃料供給装置にお
いて、インジエクタから噴射される燃料の温度
を、燃料通路内では燃料が沸騰せず、一方、噴射
された時には減圧沸騰が発生する設定温度まで加
熱するための燃料加熱手段と、インジエクタから
噴射される燃料の圧力を、燃料通路内では燃料が
沸騰せず、一方、噴射された時には減圧沸騰が発
生する設定圧力まで加圧するための燃料加圧手段
と、全負荷時に前記燃料加熱手段による加熱温度
を下げる加熱制御手段とを設けて、噴射燃料の霧
化を促進すると共に、全負荷時の出力性能の低下
を防止するようにして、前記目的を達成したもの
である。 又、本発明の実施態様は、前記全負荷時を、ス
ロツトル全開によつて検出することとして、全負
荷時を、容易に、且つ確実に検出できるようにし
たものである。
イに配設されたインジエクタに加圧燃料を供給す
るための燃料噴射式エンジンの燃料供給装置にお
いて、インジエクタから噴射される燃料の温度
を、燃料通路内では燃料が沸騰せず、一方、噴射
された時には減圧沸騰が発生する設定温度まで加
熱するための燃料加熱手段と、インジエクタから
噴射される燃料の圧力を、燃料通路内では燃料が
沸騰せず、一方、噴射された時には減圧沸騰が発
生する設定圧力まで加圧するための燃料加圧手段
と、全負荷時に前記燃料加熱手段による加熱温度
を下げる加熱制御手段とを設けて、噴射燃料の霧
化を促進すると共に、全負荷時の出力性能の低下
を防止するようにして、前記目的を達成したもの
である。 又、本発明の実施態様は、前記全負荷時を、ス
ロツトル全開によつて検出することとして、全負
荷時を、容易に、且つ確実に検出できるようにし
たものである。
本発明においては、インジエクタから噴射され
る燃料の温度及び圧力を、燃料通路内では燃料が
沸騰せず、一方、噴射された時には減圧沸騰が発
生する設定温度及び設定圧力に加熱・加圧すると
共に、全負荷時には、加熱温度を下げることとし
たので、吸気マニホルド又はスロツトルボデイに
噴射された燃料は減圧沸騰することとなり、噴射
燃料の霧化が促進されると共に、全負荷時のエン
ジン出力性能の低下が防止される。
る燃料の温度及び圧力を、燃料通路内では燃料が
沸騰せず、一方、噴射された時には減圧沸騰が発
生する設定温度及び設定圧力に加熱・加圧すると
共に、全負荷時には、加熱温度を下げることとし
たので、吸気マニホルド又はスロツトルボデイに
噴射された燃料は減圧沸騰することとなり、噴射
燃料の霧化が促進されると共に、全負荷時のエン
ジン出力性能の低下が防止される。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。 本発明の第１実施例は、第１図に示す如く、ス
ロツトルボデイ１２のスロツトルバルブ１４より
下流側に配設されたインジエクタ１６に加圧燃料
を供給するための燃料噴射式エンジン１０の燃料
供給装置において、燃料タンク１８から燃料供給
通路２０を介して吸入される燃料を加圧するため
の、従来より容量が大きくされた燃料ポンプ２２
と、該燃料ポンプ２２で加圧された燃料を、燃料
供給通路２８内では燃料が沸騰せず、一方、イン
ジエクタ１６から噴射された時には減圧沸騰が確
実に発生する設定圧力、例えば通常の燃料圧力
2.55Kg／cm2Ｇよりも高い３Kg／cm2Ｇ程度に調整す
るための燃圧レギユレータ２６と、該燃圧レギユ
レータ２６と前記インジエクタ１６を接続する燃
料供給通路２８に配設された、前記インジエクタ
１６から噴射される燃料のみを、燃料供給通路２
８内では燃料が沸騰せず、一方、噴射された時に
は減圧沸騰が確実に発生する設定温度、例えば80
℃まで加熱するための燃料加熱装置３０と、前記
スロツトルバルブ１４の開度を検出するためのス
ロツトルセンサ３２と、吸気管圧力又は吸入空気
量によつて検出されるエンジン負荷及びエンジン
回転数に応じて、前記インジエクタ１６に開弁時
間信号を出力すると共に、前記スロツトルセンサ
３２で検出されるスロツトル開度が所定開度以上
となつた全負荷時には、前記燃料加熱装置３０に
よる加熱を停止する電子制御ユニツト（以下
ECUと称する）３４と、を備えたものである。 図において、４０は、前記燃圧レギユレータ２
６で余つた燃料を燃料タンク１８に戻すための燃
料リターン通路、４２は、外部から空気を吸入す
るためのエアノーズ、４４は、該エアノーズ４２
によつて吸入された空気を清浄化するためのエア
クリーナ、４６は、該エアクリーナ４４と前記ス
ロツトルボデイ１２を接続する吸気ダクト、４８
は、前記スロツトルボデイ１２とエンジン１０の
各気筒間を接続する吸気マニホルドである。 前記燃料加熱装置３０としては、例えば、エン
ジン冷却水温又はエンジンオイルを加熱源とする
ものを用いることができ、加熱を停止する場合に
は、その入側に設けた開閉弁３０Ａを閉じるよう
にすることができる。この場合には、別体の加熱
源が不要である。 この燃料加熱装置３０における設定温度と、前
記燃圧レギユレータ２６における設定圧力の関係
は、燃料通路内では燃料が沸騰せず、一方、噴射
された時には減圧沸騰が発生するように設定され
ている。一般に、設定温度が高温となる程、設定
圧力を高める必要があり、従来の燃料加熱を行わ
ない電子制御燃料噴射式エンジンにおいては、燃
圧レギユレータ２６の設定圧力が2.55Kg／cm2Ｇと
されているが、この設定圧力では、燃料加熱を行
つた場合、第２図に示す如く、燃料温度によつ
て、液体Ｌと気体Ｇが混在する不安定領域が生じ
るので、減圧沸騰を確実にするためには、従来の
圧力よりも高める方がよい。そのため、本実施例
においては、燃料ポンプ２２の容量が、従来より
高められている。 以下作用を説明する。 前記ECU３４における前記インジエクタ１６
への通電時間の制御に関しては、周知であるの
で、説明は省略する。 一方、前記ECU３４内における、本発明に係
る燃料加熱装置３０の加熱制御は、第３図に示す
ような流れ図に従つて実行される。即ち、例えば
所定時間経過毎に、ステツプ110に入り、前記ス
ロツトルセンサ３２出力のスロツトル開度Thrを
取込む。次いでステツプ112に進み、取込まれた
スロツトル開度Thrが、全負荷に対応する所定開
度、例えば50°以上であるか否かを判定する。判
定結果が正である場合には、ステツプ114に進み、
前記燃料加熱装置３０の開閉弁３０Ａを閉とし
て、このルーチンを終了する。一方、前出ステツ
プ112の判定結果が否である場合には、そのまま
このルーチンを終了する。 この第１実施例においては、従来の燃料噴射式
エンジンに用いられているのと同じインジエクタ
１６を用いることが可能である。 又、この第１実施例においては、燃料加熱装置
３０が、燃圧レギユレータ２６の下流側に配設さ
れているので、インジエクタ１６から噴射される
燃料のみを効率よく加熱することができ、しか
も、燃料タンク１８内の燃料が上昇することがな
い。なお、燃料加熱装置３０の配設位置はこれに
限定されず、例えば、燃料ポンプ２２と燃圧レギ
ユレータ２６の間に設け、燃料リターン通路４０
には、別体の燃料冷却装置を設けることによつ
て、燃料タンク１８内の燃料温度上昇を防止する
ように構成することも可能である。 次に、本発明の第２実施例を詳細に説明する。 この第２実施例は、第４図に詳細に示す如く、
従来と同じ容量・設定圧力の燃料ポンプ２２、燃
圧レギユレータ２６、及び、前記第１実施例と同
様の燃料供給通路２０，２４，２８、ECU３４
燃料リターン通路４０を有する燃料噴射式エンジ
ン１０の燃料供給装置において、インジエクタ５
０の内部に、燃料加熱手段及び最終的な燃料加圧
手段を設けることにより、該インジエクタ５０の
内部で、燃料加熱及び最終的な加圧が行われるよ
うにしたものである。 前記インジエクタ５０は、第４図及び第５図に
詳細に示す如く、インジエクタボデイ５０Ａ内に
導入された燃料を噴射に適した圧力に加圧して、
その先端部に形成されたノズル５０Ｂから噴射す
るための圧電素子５２と、該圧電素子５２の先端
に配設されたピストン受５４と、該ピストン受５
４の下方に配設されたピストン５６と、該ピスト
ン５６の下方に配設されたプレート５８と、該プ
レート５８の中心部に配設された、例えばメツシ
ユ状のセラミツクヒータ６０と、該セラミツクヒ
ータ６０によつて設定温度、例えば80℃まで加熱
された燃料の圧力を、噴射に適した最終圧力、例
えば、通常の燃料圧力2.55Kg／cm2Ｇより高い３
Kg／cm2Ｇまで加圧して噴射するためのノズル開閉
弁６２と、から構成されている。図において、６
４は燃料の逆流を防止するためのチエツクボー
ル、６６は該チエツクボール６４を所定位置に保
持するためのチエツクボール保持棒である。 前記ノズル開閉弁６２は、ダイヤフラム６２Ａ
と、バルブスプリング６２Ｂと、ロツド６２Ｃと
から構成されている。 以下作用を説明する。 燃料ポンプ２２を介して吸入された燃料は、燃
圧レギユレータ２６によつて、通常の設定圧力、
例えば2.55Kg／cm2Ｇに調整され、余分な燃料は、
燃料リターン通路４０を介してリターンされる。
燃圧レギユレータ２６によつて通常の設定圧力に
調整された燃料は、インジエクタ５０に供給され
る。インジエクタ５０は、ECU３４の出力によ
り、必要なパルス周波数、駆動電圧がその圧電素
子５２に印加されており、該圧電素子５２の変位
によつて、ピストン５６が作動する。この時、ピ
ストン５６より下流側の圧力室５７の燃料圧力
は、ピストン作動時に燃圧レギユレータ２６の制
御圧力よりもかなり高圧になり、その圧力差は、
バルブスプリング６２Ｂによつて調整することが
できる。従つて、ピストン５６が作動し、バルブ
スプリング６２Ｂの設定圧、例えば３Kg／cm2Ｇ以
上の燃料圧力になると、ノズル開閉弁６２が作動
し、ノズル５０Ｂが開かれて、燃料が吐出され
る。この際、噴射される燃料は、プレート５８に
装着されたセラミツクヒータ６０によつて設定温
度、例えば80℃まで加熱されているので、減圧沸
騰が起り、霧化が促進される。 又、前記第１実施例と同様に、スロツトルセン
サ等によつて検出されるスロツトル開度が設定値
以上の全負荷時である場合には、前記セラミツク
ヒータ６０に対する通電が停止され、全負荷時の
出力性能の低下が防止される。 本実施例においては、インジエクタ５０に導入
される燃料の圧力を従来と同一とすることができ
るため、従来と同一の燃料ポンプ２２及び燃圧レ
ギユレータ２６を用いることができ、安価に構成
できる。 又、本実施例においては、燃料加熱手段が、イ
ンジエクタ５０に内蔵されたメツシユ状のセラミ
ツクヒータ６０とされているので、インジエクタ
１６から噴射される燃料のみを、極めて効率よく
加熱することができる。更に、コールドスタート
時にも燃料加熱を行うことができ、コールドスタ
ート時の燃料増量を減量することによつて、エン
ジンの燃費性能を向上することができる。 又、前記実施例においては、いずれも、全負荷
時をスロツトル全開によつて検出するようにして
いたので、全負荷時を、容易に、且つ、確実に検
出することができる。なお、全負荷時を検出する
方法は、これに限定されず、例えば、吸入空気量
又は吸気管圧力、更には、インジエクタ開弁時間
等から検出することも可能である。 又、前記実施例においては、いずれも、全負荷
時に燃料加熱手段による燃料加熱を完全に停止す
るようにされていたが、必ずしも全負荷時に燃料
加熱を停止する必要はなく、加熱温度を下げるだ
けで、十分な効果が得られる場合もある。
説明する。 本発明の第１実施例は、第１図に示す如く、ス
ロツトルボデイ１２のスロツトルバルブ１４より
下流側に配設されたインジエクタ１６に加圧燃料
を供給するための燃料噴射式エンジン１０の燃料
供給装置において、燃料タンク１８から燃料供給
通路２０を介して吸入される燃料を加圧するため
の、従来より容量が大きくされた燃料ポンプ２２
と、該燃料ポンプ２２で加圧された燃料を、燃料
供給通路２８内では燃料が沸騰せず、一方、イン
ジエクタ１６から噴射された時には減圧沸騰が確
実に発生する設定圧力、例えば通常の燃料圧力
2.55Kg／cm2Ｇよりも高い３Kg／cm2Ｇ程度に調整す
るための燃圧レギユレータ２６と、該燃圧レギユ
レータ２６と前記インジエクタ１６を接続する燃
料供給通路２８に配設された、前記インジエクタ
１６から噴射される燃料のみを、燃料供給通路２
８内では燃料が沸騰せず、一方、噴射された時に
は減圧沸騰が確実に発生する設定温度、例えば80
℃まで加熱するための燃料加熱装置３０と、前記
スロツトルバルブ１４の開度を検出するためのス
ロツトルセンサ３２と、吸気管圧力又は吸入空気
量によつて検出されるエンジン負荷及びエンジン
回転数に応じて、前記インジエクタ１６に開弁時
間信号を出力すると共に、前記スロツトルセンサ
３２で検出されるスロツトル開度が所定開度以上
となつた全負荷時には、前記燃料加熱装置３０に
よる加熱を停止する電子制御ユニツト（以下
ECUと称する）３４と、を備えたものである。 図において、４０は、前記燃圧レギユレータ２
６で余つた燃料を燃料タンク１８に戻すための燃
料リターン通路、４２は、外部から空気を吸入す
るためのエアノーズ、４４は、該エアノーズ４２
によつて吸入された空気を清浄化するためのエア
クリーナ、４６は、該エアクリーナ４４と前記ス
ロツトルボデイ１２を接続する吸気ダクト、４８
は、前記スロツトルボデイ１２とエンジン１０の
各気筒間を接続する吸気マニホルドである。 前記燃料加熱装置３０としては、例えば、エン
ジン冷却水温又はエンジンオイルを加熱源とする
ものを用いることができ、加熱を停止する場合に
は、その入側に設けた開閉弁３０Ａを閉じるよう
にすることができる。この場合には、別体の加熱
源が不要である。 この燃料加熱装置３０における設定温度と、前
記燃圧レギユレータ２６における設定圧力の関係
は、燃料通路内では燃料が沸騰せず、一方、噴射
された時には減圧沸騰が発生するように設定され
ている。一般に、設定温度が高温となる程、設定
圧力を高める必要があり、従来の燃料加熱を行わ
ない電子制御燃料噴射式エンジンにおいては、燃
圧レギユレータ２６の設定圧力が2.55Kg／cm2Ｇと
されているが、この設定圧力では、燃料加熱を行
つた場合、第２図に示す如く、燃料温度によつ
て、液体Ｌと気体Ｇが混在する不安定領域が生じ
るので、減圧沸騰を確実にするためには、従来の
圧力よりも高める方がよい。そのため、本実施例
においては、燃料ポンプ２２の容量が、従来より
高められている。 以下作用を説明する。 前記ECU３４における前記インジエクタ１６
への通電時間の制御に関しては、周知であるの
で、説明は省略する。 一方、前記ECU３４内における、本発明に係
る燃料加熱装置３０の加熱制御は、第３図に示す
ような流れ図に従つて実行される。即ち、例えば
所定時間経過毎に、ステツプ110に入り、前記ス
ロツトルセンサ３２出力のスロツトル開度Thrを
取込む。次いでステツプ112に進み、取込まれた
スロツトル開度Thrが、全負荷に対応する所定開
度、例えば50°以上であるか否かを判定する。判
定結果が正である場合には、ステツプ114に進み、
前記燃料加熱装置３０の開閉弁３０Ａを閉とし
て、このルーチンを終了する。一方、前出ステツ
プ112の判定結果が否である場合には、そのまま
このルーチンを終了する。 この第１実施例においては、従来の燃料噴射式
エンジンに用いられているのと同じインジエクタ
１６を用いることが可能である。 又、この第１実施例においては、燃料加熱装置
３０が、燃圧レギユレータ２６の下流側に配設さ
れているので、インジエクタ１６から噴射される
燃料のみを効率よく加熱することができ、しか
も、燃料タンク１８内の燃料が上昇することがな
い。なお、燃料加熱装置３０の配設位置はこれに
限定されず、例えば、燃料ポンプ２２と燃圧レギ
ユレータ２６の間に設け、燃料リターン通路４０
には、別体の燃料冷却装置を設けることによつ
て、燃料タンク１８内の燃料温度上昇を防止する
ように構成することも可能である。 次に、本発明の第２実施例を詳細に説明する。 この第２実施例は、第４図に詳細に示す如く、
従来と同じ容量・設定圧力の燃料ポンプ２２、燃
圧レギユレータ２６、及び、前記第１実施例と同
様の燃料供給通路２０，２４，２８、ECU３４
燃料リターン通路４０を有する燃料噴射式エンジ
ン１０の燃料供給装置において、インジエクタ５
０の内部に、燃料加熱手段及び最終的な燃料加圧
手段を設けることにより、該インジエクタ５０の
内部で、燃料加熱及び最終的な加圧が行われるよ
うにしたものである。 前記インジエクタ５０は、第４図及び第５図に
詳細に示す如く、インジエクタボデイ５０Ａ内に
導入された燃料を噴射に適した圧力に加圧して、
その先端部に形成されたノズル５０Ｂから噴射す
るための圧電素子５２と、該圧電素子５２の先端
に配設されたピストン受５４と、該ピストン受５
４の下方に配設されたピストン５６と、該ピスト
ン５６の下方に配設されたプレート５８と、該プ
レート５８の中心部に配設された、例えばメツシ
ユ状のセラミツクヒータ６０と、該セラミツクヒ
ータ６０によつて設定温度、例えば80℃まで加熱
された燃料の圧力を、噴射に適した最終圧力、例
えば、通常の燃料圧力2.55Kg／cm2Ｇより高い３
Kg／cm2Ｇまで加圧して噴射するためのノズル開閉
弁６２と、から構成されている。図において、６
４は燃料の逆流を防止するためのチエツクボー
ル、６６は該チエツクボール６４を所定位置に保
持するためのチエツクボール保持棒である。 前記ノズル開閉弁６２は、ダイヤフラム６２Ａ
と、バルブスプリング６２Ｂと、ロツド６２Ｃと
から構成されている。 以下作用を説明する。 燃料ポンプ２２を介して吸入された燃料は、燃
圧レギユレータ２６によつて、通常の設定圧力、
例えば2.55Kg／cm2Ｇに調整され、余分な燃料は、
燃料リターン通路４０を介してリターンされる。
燃圧レギユレータ２６によつて通常の設定圧力に
調整された燃料は、インジエクタ５０に供給され
る。インジエクタ５０は、ECU３４の出力によ
り、必要なパルス周波数、駆動電圧がその圧電素
子５２に印加されており、該圧電素子５２の変位
によつて、ピストン５６が作動する。この時、ピ
ストン５６より下流側の圧力室５７の燃料圧力
は、ピストン作動時に燃圧レギユレータ２６の制
御圧力よりもかなり高圧になり、その圧力差は、
バルブスプリング６２Ｂによつて調整することが
できる。従つて、ピストン５６が作動し、バルブ
スプリング６２Ｂの設定圧、例えば３Kg／cm2Ｇ以
上の燃料圧力になると、ノズル開閉弁６２が作動
し、ノズル５０Ｂが開かれて、燃料が吐出され
る。この際、噴射される燃料は、プレート５８に
装着されたセラミツクヒータ６０によつて設定温
度、例えば80℃まで加熱されているので、減圧沸
騰が起り、霧化が促進される。 又、前記第１実施例と同様に、スロツトルセン
サ等によつて検出されるスロツトル開度が設定値
以上の全負荷時である場合には、前記セラミツク
ヒータ６０に対する通電が停止され、全負荷時の
出力性能の低下が防止される。 本実施例においては、インジエクタ５０に導入
される燃料の圧力を従来と同一とすることができ
るため、従来と同一の燃料ポンプ２２及び燃圧レ
ギユレータ２６を用いることができ、安価に構成
できる。 又、本実施例においては、燃料加熱手段が、イ
ンジエクタ５０に内蔵されたメツシユ状のセラミ
ツクヒータ６０とされているので、インジエクタ
１６から噴射される燃料のみを、極めて効率よく
加熱することができる。更に、コールドスタート
時にも燃料加熱を行うことができ、コールドスタ
ート時の燃料増量を減量することによつて、エン
ジンの燃費性能を向上することができる。 又、前記実施例においては、いずれも、全負荷
時をスロツトル全開によつて検出するようにして
いたので、全負荷時を、容易に、且つ、確実に検
出することができる。なお、全負荷時を検出する
方法は、これに限定されず、例えば、吸入空気量
又は吸気管圧力、更には、インジエクタ開弁時間
等から検出することも可能である。 又、前記実施例においては、いずれも、全負荷
時に燃料加熱手段による燃料加熱を完全に停止す
るようにされていたが、必ずしも全負荷時に燃料
加熱を停止する必要はなく、加熱温度を下げるだ
けで、十分な効果が得られる場合もある。
以上説明した通り、本発明によれば、インジエ
クタから噴射された燃料は、減圧沸騰の原理によ
り沸騰し、霧化が促進され、気体に近い状態で、
吸気マニホルド又は吸気ポートに供給される。従
つて、吸気マニホルドや吸気ポートに噴射燃料が
殆ど付着せず、過渡特性が向上する。又、噴射燃
料が気体に近い状態で供給されるため、エンジン
燃料室での燃料と空気は完全に均一な混合気とな
り、リーン燃焼限界が向上する。更に、全負荷時
には燃料加熱温度が下げられるため、全負荷時の
充填効率低下によるエンジン出力性能の低下が防
止できる等の優れた効果を有する。
クタから噴射された燃料は、減圧沸騰の原理によ
り沸騰し、霧化が促進され、気体に近い状態で、
吸気マニホルド又は吸気ポートに供給される。従
つて、吸気マニホルドや吸気ポートに噴射燃料が
殆ど付着せず、過渡特性が向上する。又、噴射燃
料が気体に近い状態で供給されるため、エンジン
燃料室での燃料と空気は完全に均一な混合気とな
り、リーン燃焼限界が向上する。更に、全負荷時
には燃料加熱温度が下げられるため、全負荷時の
充填効率低下によるエンジン出力性能の低下が防
止できる等の優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る燃料噴射式エンジンの
燃料供給装置の第１実施例の構成を示す、一部断
面図及びブロツク線図を含む管路図、第２図は、
前記第１実施例における、設定温度および設定圧
力と燃料の状態の関係を示す線図、第３図は、前
記第１実施例で用いられている電子制御ユニツト
における、燃料加熱装置を制御するためのルーチ
ンを示す流れ図、第４図は、本発明に係る燃料噴
射式エンジンの燃料供給装置の第２実施例の要部
構成を示す、一部管路図及びブロツク線図を含む
断面図、第５図は、前記第２実施例で用いられて
いるセラミツクヒータの構成を示す平面図であ
る。 １０……エンジン、１２……スロツトルボデ
イ、１４……スロツトルバルブ、１６，５０……
インジエクタ、２２……燃料ポンプ、２６……燃
圧レギユレータ、３０……燃料加熱装置、３２…
…スロツトルセンサ、３４……電子制御ユニツト
（ECU）、６０……セラミツクヒータ、６２……
ノズル開閉弁。
燃料供給装置の第１実施例の構成を示す、一部断
面図及びブロツク線図を含む管路図、第２図は、
前記第１実施例における、設定温度および設定圧
力と燃料の状態の関係を示す線図、第３図は、前
記第１実施例で用いられている電子制御ユニツト
における、燃料加熱装置を制御するためのルーチ
ンを示す流れ図、第４図は、本発明に係る燃料噴
射式エンジンの燃料供給装置の第２実施例の要部
構成を示す、一部管路図及びブロツク線図を含む
断面図、第５図は、前記第２実施例で用いられて
いるセラミツクヒータの構成を示す平面図であ
る。 １０……エンジン、１２……スロツトルボデ
イ、１４……スロツトルバルブ、１６，５０……
インジエクタ、２２……燃料ポンプ、２６……燃
圧レギユレータ、３０……燃料加熱装置、３２…
…スロツトルセンサ、３４……電子制御ユニツト
（ECU）、６０……セラミツクヒータ、６２……
ノズル開閉弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吸気マニホルド又はスロツトルボデイに配設
されたインジエクタに加圧燃料を供給するための
燃料噴射式エンジンの燃料供給装置において、イ
ンジエクタから噴射される燃料の温度を、燃料通
路内では燃料が沸騰せず、一方、噴射された時に
は減圧沸騰が発生する設定温度まで加熱するため
の燃料加熱手段と、インジエクタから噴射される
燃料の圧力を、燃料通路内では燃料が沸騰せず、
一方、噴射された時には減圧沸騰が発生する設定
圧力まで加圧するための燃料加圧手段と、全負荷
時に前記燃料加熱手段による加熱温度を下げる加
熱制御手段とが設けられ、噴射燃料の霧化が促進
されると共に、全負荷時の出力性能の低下が防止
されていることを特徴とする燃料噴射式エンジン
の燃料供給装置。 ２ 前記全負荷時が、スロツトル全開によつて検
出されている特許請求の範囲第１項に記載の燃料
噴射式エンジンの燃料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58216684A JPS60108548A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 燃料噴射式エンジンの燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58216684A JPS60108548A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 燃料噴射式エンジンの燃料供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108548A JPS60108548A (ja) | 1985-06-14 |
| JPH0475377B2 true JPH0475377B2 (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=16692299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58216684A Granted JPS60108548A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 燃料噴射式エンジンの燃料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108548A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103459825A (zh) | 2011-03-31 | 2013-12-18 | 丰田自动车株式会社 | 燃料喷射装置 |
| JP7013133B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2022-01-31 | 日立Astemo株式会社 | 車両用制御装置 |
-
1983
- 1983-11-17 JP JP58216684A patent/JPS60108548A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60108548A (ja) | 1985-06-14 |
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