JPH05288131A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents
内燃機関の燃料供給装置Info
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- JPH05288131A JPH05288131A JP4080989A JP8098992A JPH05288131A JP H05288131 A JPH05288131 A JP H05288131A JP 4080989 A JP4080989 A JP 4080989A JP 8098992 A JP8098992 A JP 8098992A JP H05288131 A JPH05288131 A JP H05288131A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料通路部材を速やかに温度上昇させて燃料の
微粒化を促すとともに、燃料通路部材を所定温度以下に
自動的に制御する燃料供給装置を提供する。 【構成】燃料通路31を設けた部材30の周囲にコイル
ボビン32およびこのコイルボビンに巻回した高周波誘
導加熱コイル33を設け、この高周波加熱コイルに所定
の温度に達すると抵抗を増すPTC素子を直列に接続し
た。 【作用】高周波誘導加熱コイルに高周波電流を流すと燃
料通路部材が誘導加熱されて短時間に温度上昇し、かつ
燃料通路部材が所定の温度に達するとPTC素子が高周
波誘導加熱コイルに流れる電流を規制するから、燃料通
路部材の発熱を抑制し、燃料通路部材を所定温度に保
つ。
微粒化を促すとともに、燃料通路部材を所定温度以下に
自動的に制御する燃料供給装置を提供する。 【構成】燃料通路31を設けた部材30の周囲にコイル
ボビン32およびこのコイルボビンに巻回した高周波誘
導加熱コイル33を設け、この高周波加熱コイルに所定
の温度に達すると抵抗を増すPTC素子を直列に接続し
た。 【作用】高周波誘導加熱コイルに高周波電流を流すと燃
料通路部材が誘導加熱されて短時間に温度上昇し、かつ
燃料通路部材が所定の温度に達するとPTC素子が高周
波誘導加熱コイルに流れる電流を規制するから、燃料通
路部材の発熱を抑制し、燃料通路部材を所定温度に保
つ。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に燃料を供給
する燃料供給装置に係わり、特に燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料を高周波誘導加熱による加熱する装置に関す
る。
する燃料供給装置に係わり、特に燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料を高周波誘導加熱による加熱する装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、内燃機関の寒冷始動時や寒冷時
のアイドリング時または寒冷運転時には燃料の霧化特性
が良くなく、燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気通路
の内壁や吸気弁へ付着し、機関の運転特性や排ガス特性
を劣化させる不具合がある。このような霧化対策とし
て、燃料噴射弁の先端にヒータを取り付け、燃料噴射弁
から加圧噴射される燃料を加熱することにより、微粒化
を促進させ、これにより機関の過度特性の改善、および
排ガス中の有害成分を低減させる手段が提案されてい
る。
のアイドリング時または寒冷運転時には燃料の霧化特性
が良くなく、燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気通路
の内壁や吸気弁へ付着し、機関の運転特性や排ガス特性
を劣化させる不具合がある。このような霧化対策とし
て、燃料噴射弁の先端にヒータを取り付け、燃料噴射弁
から加圧噴射される燃料を加熱することにより、微粒化
を促進させ、これにより機関の過度特性の改善、および
排ガス中の有害成分を低減させる手段が提案されてい
る。
【0003】しかし、従来の加熱手段は、電熱ヒータ等
を用いていたためヒータ自身の温度立上がり特性が良く
なく、内部の燃料通路、すなわち伝熱面が十分な温度に
加熱されるまでに所定の時間がかかり、機関始動直後の
過度特性の改善および排ガス中の有害成分の低減に対し
て十分な効果が得られない不具合がある。
を用いていたためヒータ自身の温度立上がり特性が良く
なく、内部の燃料通路、すなわち伝熱面が十分な温度に
加熱されるまでに所定の時間がかかり、機関始動直後の
過度特性の改善および排ガス中の有害成分の低減に対し
て十分な効果が得られない不具合がある。
【0004】このようなことから、ヒータとして特公昭
49−45249号および特公昭49−45250号に
記載されているように、高周波誘導加熱装置を採用する
ことが考えられる。すなわち、高周波誘導加熱装置は、
噴射燃料が通る燃料通路を比抵抗の大きい電気特性を有
する金属材料で構成し、この燃料通路部材の周囲に高周
波誘導加熱コイルを配置し、このコイルに高周波電流を
流すことにより上記燃料通路部材の表面に渦電流を発生
させ、この材料の比抵抗によりジュール熱を生じさせる
ようにしたものであり、このような加熱により燃料通路
部材の温度が上昇し、内部の燃料通路を通過する燃料を
速やかに加熱することができる。この場合、高周波誘導
による加熱は迅速になされ、しかも燃料通路部材は比較
的熱抵抗の小さな金属材料で構成されるため燃料通路に
速やかに熱を伝えることができ、立上がり特性が良好に
なる。よって、このような誘導加熱を用いると、特定の
部分のみを速やかにかつ効率よく加熱できるという長所
を有する。
49−45249号および特公昭49−45250号に
記載されているように、高周波誘導加熱装置を採用する
ことが考えられる。すなわち、高周波誘導加熱装置は、
噴射燃料が通る燃料通路を比抵抗の大きい電気特性を有
する金属材料で構成し、この燃料通路部材の周囲に高周
波誘導加熱コイルを配置し、このコイルに高周波電流を
流すことにより上記燃料通路部材の表面に渦電流を発生
させ、この材料の比抵抗によりジュール熱を生じさせる
ようにしたものであり、このような加熱により燃料通路
部材の温度が上昇し、内部の燃料通路を通過する燃料を
速やかに加熱することができる。この場合、高周波誘導
による加熱は迅速になされ、しかも燃料通路部材は比較
的熱抵抗の小さな金属材料で構成されるため燃料通路に
速やかに熱を伝えることができ、立上がり特性が良好に
なる。よって、このような誘導加熱を用いると、特定の
部分のみを速やかにかつ効率よく加熱できるという長所
を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような高周波誘導加熱装置を用いた場合、温度立ち上が
り特性や加熱効率を上げようとすると燃料通路部材を小
形化した熱容量を小さくする傾向に進み、このようにす
ると温度の上限が高くなり、燃料が自然発火する心配が
生じる。例えば高周波誘導加熱手段を採用すると、2〜
3秒間に燃料通路を400〜500℃程度まで加熱する
のは比較的容易であるが、しかし大気圧下におけるガソ
リン蒸気の自然発火温度は480〜550℃程度とされ
ており、よって温度立ち上がり特性や加熱効率を向上さ
せようとした場合、燃料の自然発火を誘発する心配があ
る。このため、この種の高周波誘導加熱手段を採用した
場合は、燃料通路部材を速やかに温度上昇させたいが、
一方で上限温度を高精度に規制したいという要請があ
る。
ような高周波誘導加熱装置を用いた場合、温度立ち上が
り特性や加熱効率を上げようとすると燃料通路部材を小
形化した熱容量を小さくする傾向に進み、このようにす
ると温度の上限が高くなり、燃料が自然発火する心配が
生じる。例えば高周波誘導加熱手段を採用すると、2〜
3秒間に燃料通路を400〜500℃程度まで加熱する
のは比較的容易であるが、しかし大気圧下におけるガソ
リン蒸気の自然発火温度は480〜550℃程度とされ
ており、よって温度立ち上がり特性や加熱効率を向上さ
せようとした場合、燃料の自然発火を誘発する心配があ
る。このため、この種の高周波誘導加熱手段を採用した
場合は、燃料通路部材を速やかに温度上昇させたいが、
一方で上限温度を高精度に規制したいという要請があ
る。
【0006】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、始動直後より燃料
通路部材を速やかに温度上昇させて燃料を充分に微粒化
し、しかも燃料通路部材の温度を燃料の自然発火温度よ
りも低い所望の温度に自動的に制御することができる内
燃機関の燃料供給装置を提供しようとするものである。
たもので、その目的とするところは、始動直後より燃料
通路部材を速やかに温度上昇させて燃料を充分に微粒化
し、しかも燃料通路部材の温度を燃料の自然発火温度よ
りも低い所望の温度に自動的に制御することができる内
燃機関の燃料供給装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、内燃機関に向けて加圧燃料を噴射する燃料噴
射弁に、燃料通路を形成するとともにこの燃料通路を構
成した部材にヒータを設けた燃料供給装置において、上
記ヒータは、上記燃料通路を設けた部材の周囲に設置さ
れたコイルボビンと、このコイルボビンに巻回されて高
周波電流を流すことにより上記燃料通路を設けた部材を
誘導加熱する高周波誘導加熱コイルと、上記高周波加熱
コイルと直列に電気接続され、上記燃料通路を設けた部
材の温度に応じて温度変化し所定の温度に達すると抵抗
を増して上記高周波誘導加熱コイルに流れる電流を制限
するPTC(正温度特性サーミスタ)素子と、を備えた
ことを特徴とする。
するため、内燃機関に向けて加圧燃料を噴射する燃料噴
射弁に、燃料通路を形成するとともにこの燃料通路を構
成した部材にヒータを設けた燃料供給装置において、上
記ヒータは、上記燃料通路を設けた部材の周囲に設置さ
れたコイルボビンと、このコイルボビンに巻回されて高
周波電流を流すことにより上記燃料通路を設けた部材を
誘導加熱する高周波誘導加熱コイルと、上記高周波加熱
コイルと直列に電気接続され、上記燃料通路を設けた部
材の温度に応じて温度変化し所定の温度に達すると抵抗
を増して上記高周波誘導加熱コイルに流れる電流を制限
するPTC(正温度特性サーミスタ)素子と、を備えた
ことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の構成によれば、高周波誘導加熱コイル
に高周波電流を流すとコイルは高周波交番磁束を発生
し、このとき、燃料通路部材が磁気ヒステリシス損失や
渦電流損失などにより発熱する。よって、燃料通路部材
の温度が上昇し、通路を通過する燃料が加熱される。そ
して、燃料通路部材の温度が所定温度に達すると、燃料
の自然発火温度に達する前にPTC素子の比抵抗が上昇
し、このPTC素子に直列に接続されている上記高周波
誘導加熱コイルに流れる電流を規制する。よって、燃料
通路部材の発熱が制限され、その温度を制御することが
でき、燃料をほぼ一定の温度に安定して加熱することが
できる。
に高周波電流を流すとコイルは高周波交番磁束を発生
し、このとき、燃料通路部材が磁気ヒステリシス損失や
渦電流損失などにより発熱する。よって、燃料通路部材
の温度が上昇し、通路を通過する燃料が加熱される。そ
して、燃料通路部材の温度が所定温度に達すると、燃料
の自然発火温度に達する前にPTC素子の比抵抗が上昇
し、このPTC素子に直列に接続されている上記高周波
誘導加熱コイルに流れる電流を規制する。よって、燃料
通路部材の発熱が制限され、その温度を制御することが
でき、燃料をほぼ一定の温度に安定して加熱することが
できる。
【0009】
【実施例】以下本発明を適用した第1の実施例を、図1
および図2にもとづき説明する。図は電磁式燃料噴射弁
を示し、1は弁本体である。弁本体1はノズルボディ2
とハウジング3とを結合して構成されている。このノズ
ルボディ2の先端部には噴射孔4と、この噴射孔4に連
続する円錐形の弁座部5が形成されており、かつこのノ
ズルボディ2の内部には弁座部5に連なる案内孔6が形
成されている。案内孔6内にはニ−ドル弁7が摺動自在
に嵌合されており、このニードル弁7の一端には上記弁
座部5に接離自在に当接する円錐形の当接部8が形成さ
れている。この当接部8が弁座部5から離れた場合に噴
射孔4が開かれて内燃機関へ燃料を噴射し、また当接部
9が弁座部5に当接した場合には噴射孔4が閉止されて
燃料の噴射が停止される。
および図2にもとづき説明する。図は電磁式燃料噴射弁
を示し、1は弁本体である。弁本体1はノズルボディ2
とハウジング3とを結合して構成されている。このノズ
ルボディ2の先端部には噴射孔4と、この噴射孔4に連
続する円錐形の弁座部5が形成されており、かつこのノ
ズルボディ2の内部には弁座部5に連なる案内孔6が形
成されている。案内孔6内にはニ−ドル弁7が摺動自在
に嵌合されており、このニードル弁7の一端には上記弁
座部5に接離自在に当接する円錐形の当接部8が形成さ
れている。この当接部8が弁座部5から離れた場合に噴
射孔4が開かれて内燃機関へ燃料を噴射し、また当接部
9が弁座部5に当接した場合には噴射孔4が閉止されて
燃料の噴射が停止される。
【0010】上記ハウジング3内には、上記ニードル弁
7を駆動して前記噴射弁4を開閉するための電磁アクチ
ュエ−タ10が装備されている。電磁アクチュエ−タ1
0は、上記ニードル弁7の頭部11に連結された可動コ
ア12と、上記ハウジング3に固定された固定コア13
と、この固定コア13の回りにボビン14を介して巻装
された電磁コイル15とを備えている。上記可動コア1
2と固定コア13との間には、可動コア12を上記ニー
ドル弁7が閉弁方向に向けて押圧されるような復帰用コ
イルばね16が介挿されている。電磁コイル15に電流
を供給すると電磁力が発生し、この電磁力によって可動
コア12が復帰用コイルばね16の付勢力に抗して固定
コア13に向けて吸引される。これによりニードル弁7
がリフトされ、当接部8が弁座部5から離れて噴射孔4
を開く。また、電磁コイル15への通電を停止すると、
可動コア12は復帰用コイルばね16の力を受けて固定
コア13から離れる方向に移動し、これによりニードル
弁7が復帰し、当接部8が弁座部5に着座して噴射孔4
を閉じる。
7を駆動して前記噴射弁4を開閉するための電磁アクチ
ュエ−タ10が装備されている。電磁アクチュエ−タ1
0は、上記ニードル弁7の頭部11に連結された可動コ
ア12と、上記ハウジング3に固定された固定コア13
と、この固定コア13の回りにボビン14を介して巻装
された電磁コイル15とを備えている。上記可動コア1
2と固定コア13との間には、可動コア12を上記ニー
ドル弁7が閉弁方向に向けて押圧されるような復帰用コ
イルばね16が介挿されている。電磁コイル15に電流
を供給すると電磁力が発生し、この電磁力によって可動
コア12が復帰用コイルばね16の付勢力に抗して固定
コア13に向けて吸引される。これによりニードル弁7
がリフトされ、当接部8が弁座部5から離れて噴射孔4
を開く。また、電磁コイル15への通電を停止すると、
可動コア12は復帰用コイルばね16の力を受けて固定
コア13から離れる方向に移動し、これによりニードル
弁7が復帰し、当接部8が弁座部5に着座して噴射孔4
を閉じる。
【0011】固定コア13には継手部17が一体に延設
されており、この継手部17内には燃料フィルタ18が
取付けられている。継手部17は、図示しない燃料供給
ポンプに接続される。また、継手部17から固定コア部
13の内部に亙って、復帰用コイルばね16の付勢力を
調節するためのアジャストパイプ19が螺挿入されてい
る。
されており、この継手部17内には燃料フィルタ18が
取付けられている。継手部17は、図示しない燃料供給
ポンプに接続される。また、継手部17から固定コア部
13の内部に亙って、復帰用コイルばね16の付勢力を
調節するためのアジャストパイプ19が螺挿入されてい
る。
【0012】前記電磁アクチュエ−タ10のボビン14
には受電ピン20が取り付けられており、この受電ピン
20の基端は電磁コイル15に接続されている。この受
電ピン20の先端は合成樹脂などの電気絶縁体からなる
コネクタ部21内に臨まされており、このコネクタ部2
1により包囲されている。この受電ピン20に図示しな
い電源から電流を流すと、上記した通り、電磁コイル1
5に電流が供給され、この電磁コイル15に電磁力が発
生して可動コア12を復帰用コイルばね16の付勢力に
抗して吸引し、これによりニードル弁7を上昇させ、噴
射孔4を開くものである。
には受電ピン20が取り付けられており、この受電ピン
20の基端は電磁コイル15に接続されている。この受
電ピン20の先端は合成樹脂などの電気絶縁体からなる
コネクタ部21内に臨まされており、このコネクタ部2
1により包囲されている。この受電ピン20に図示しな
い電源から電流を流すと、上記した通り、電磁コイル1
5に電流が供給され、この電磁コイル15に電磁力が発
生して可動コア12を復帰用コイルばね16の付勢力に
抗して吸引し、これによりニードル弁7を上昇させ、噴
射孔4を開くものである。
【0013】上記構成の電磁式燃料噴射弁におけるノズ
ルボディ2には、燃料加熱管に相当する燃料通路部材3
0が連結されている。この燃料通路部材30には、内燃
機関の吸気弁の数に対応して1個、または複数個の燃料
通路31、31が形成されており、これら燃料通路3
1、31の上流端は上記ノズルボディ2の噴射孔4に連
通している。上記燃料通路部材30は、透磁率が高くて
熱抵抗の小さな純鉄により形成されている。
ルボディ2には、燃料加熱管に相当する燃料通路部材3
0が連結されている。この燃料通路部材30には、内燃
機関の吸気弁の数に対応して1個、または複数個の燃料
通路31、31が形成されており、これら燃料通路3
1、31の上流端は上記ノズルボディ2の噴射孔4に連
通している。上記燃料通路部材30は、透磁率が高くて
熱抵抗の小さな純鉄により形成されている。
【0014】この燃料通路部材30の外周には、ヒータ
が設けられている。ヒータの構造について説明すると、
上記燃料通路部材30の外側には、所定の温度Tc に達
すると比抵抗が増大する特性を有する、つまりPTC
(正温度特性サーミスタ)素子からなるコイルボビン3
2が取り付けれている。PTC素子としては正温度特性
をもつセラミックス材料が使用される。上記コイルボビ
ン32には、銅線からなる高周波誘導加熱コイル33が
巻回されている。この誘導加熱コイル33は上記PTC
素子からなるコイルボビン32と直列に電気接続されて
いる。この場合、コイルボビン32の内面に軸方向に沿
って電極34を形成し、この電極34とコイルボビン3
2と誘導加熱コイル33が直列に電気接続されるように
なっている。
が設けられている。ヒータの構造について説明すると、
上記燃料通路部材30の外側には、所定の温度Tc に達
すると比抵抗が増大する特性を有する、つまりPTC
(正温度特性サーミスタ)素子からなるコイルボビン3
2が取り付けれている。PTC素子としては正温度特性
をもつセラミックス材料が使用される。上記コイルボビ
ン32には、銅線からなる高周波誘導加熱コイル33が
巻回されている。この誘導加熱コイル33は上記PTC
素子からなるコイルボビン32と直列に電気接続されて
いる。この場合、コイルボビン32の内面に軸方向に沿
って電極34を形成し、この電極34とコイルボビン3
2と誘導加熱コイル33が直列に電気接続されるように
なっている。
【0015】そして上記電極34と誘導加熱コイル33
は、リード線35、36により高周波発振回路37に接
続されており、この高周波発振回路37は電源38に接
続されている。なお、リード線35または36の途中に
は適宜のスイッチ39を設け、このスイッチ39のより
誘導加熱コイル33への通電を断続するようにし、例え
ばエンジン作動時のみ通電したり、エンジンの負荷、回
転、温度等の運転状態に応じて断続するなどの制御が可
能になる。
は、リード線35、36により高周波発振回路37に接
続されており、この高周波発振回路37は電源38に接
続されている。なお、リード線35または36の途中に
は適宜のスイッチ39を設け、このスイッチ39のより
誘導加熱コイル33への通電を断続するようにし、例え
ばエンジン作動時のみ通電したり、エンジンの負荷、回
転、温度等の運転状態に応じて断続するなどの制御が可
能になる。
【0016】このような構成による実施例の作用を説明
する。
する。
【0017】図示しない電子制御回路から電磁コイル1
5へ電流を供給すると、電磁コイル15に電磁力が発生
し、この電磁力によって可動コア12を固定コア13に
向けて吸引し、よってニードル弁7がリフトされ、当接
部8が弁座部5から離れるので噴射孔4が開かれる。こ
のため、燃料供給ポンプから継手部17を経て案内孔6
に供給されている加圧燃料が噴射孔4から噴射される。
この噴射燃料は燃料通路部材30に形成された燃料通路
31、31より、内燃機関の吸気通路に噴射される。ま
た、電子制御回路から電磁コイル15へ電流供給を停止
すると、可動コア12が復帰用コイルばね15の付勢力
を受けて固定コア113ら離れるように移動し、これに
よりニードル弁7は、その当接部8が弁座部5に着座
し、噴射孔4を閉じる。したがって噴射孔4からの燃料
噴射が停止される。
5へ電流を供給すると、電磁コイル15に電磁力が発生
し、この電磁力によって可動コア12を固定コア13に
向けて吸引し、よってニードル弁7がリフトされ、当接
部8が弁座部5から離れるので噴射孔4が開かれる。こ
のため、燃料供給ポンプから継手部17を経て案内孔6
に供給されている加圧燃料が噴射孔4から噴射される。
この噴射燃料は燃料通路部材30に形成された燃料通路
31、31より、内燃機関の吸気通路に噴射される。ま
た、電子制御回路から電磁コイル15へ電流供給を停止
すると、可動コア12が復帰用コイルばね15の付勢力
を受けて固定コア113ら離れるように移動し、これに
よりニードル弁7は、その当接部8が弁座部5に着座
し、噴射孔4を閉じる。したがって噴射孔4からの燃料
噴射が停止される。
【0018】上記のような燃料の噴射中に、スイッチ3
9を閉じると、高周波発振回路37から誘導加熱コイル
33に高周波電圧(周波数;数KHz〜数MHz)が印
加され、この誘導加熱コイル33に高周波電流が流れ
る。このため、誘導加熱コイル33の内側に配置されて
いる金属部材よりなる燃料通路部材30に高周波交番磁
界が生じ、この燃料通路部材30は磁気ヒステリシス損
失やうず電流損失の大きい金属材料を選定してあるた
め、上記交番磁界中で誘導発熱を生じる。よって、燃料
通路部材30自身が温度上昇し、燃料通路31、31の
温度を上昇させるので燃料噴射弁より噴射された燃料
は、燃料通路31、31を通る過程で加熱され、微粒化
されて内燃機関に供給されるようになる。
9を閉じると、高周波発振回路37から誘導加熱コイル
33に高周波電圧(周波数;数KHz〜数MHz)が印
加され、この誘導加熱コイル33に高周波電流が流れ
る。このため、誘導加熱コイル33の内側に配置されて
いる金属部材よりなる燃料通路部材30に高周波交番磁
界が生じ、この燃料通路部材30は磁気ヒステリシス損
失やうず電流損失の大きい金属材料を選定してあるた
め、上記交番磁界中で誘導発熱を生じる。よって、燃料
通路部材30自身が温度上昇し、燃料通路31、31の
温度を上昇させるので燃料噴射弁より噴射された燃料
は、燃料通路31、31を通る過程で加熱され、微粒化
されて内燃機関に供給されるようになる。
【0019】この結果、寒冷雰囲気等のような霧化性能
が良くない状況においても、内燃機関の吸気管に粒径の
細い燃料噴霧を噴射し、吸入空気とよく混合させて均一
な混合気を供給することができ、完全燃焼を行わせるこ
とができる。よって、内燃機関の有害排出ガス成分(特
にHC)の低減、アイドル安定性の向上、点火プラグの
耐くすぶり性能の向上、希薄燃焼領域の拡大、排気ガス
再循環量の増大、低燃費の実現などが可能になる。
が良くない状況においても、内燃機関の吸気管に粒径の
細い燃料噴霧を噴射し、吸入空気とよく混合させて均一
な混合気を供給することができ、完全燃焼を行わせるこ
とができる。よって、内燃機関の有害排出ガス成分(特
にHC)の低減、アイドル安定性の向上、点火プラグの
耐くすぶり性能の向上、希薄燃焼領域の拡大、排気ガス
再循環量の増大、低燃費の実現などが可能になる。
【0020】特に、誘導加熱コイル33による高周波誘
導加熱の場合、図2に示す特性図から明らかなように、
破線で示す従来の電熱ヒータの場合に比べて実線により
示す本発明の方が燃料通路部材30を速やかに加熱する
ことができ、立上がり特性および加熱効率がきわめて良
好になるそして、このような高周波誘導加熱において
は、コイルボビン32の内面が燃料通路部材30の外面
に接触しているので燃料通路部材30の熱はコイルボビ
ン32に伝導される。そして、コイルボビン32はPT
C素子により構成してあるから、この材料が所定の温度
Tc (キューリー点)に達すると電気抵抗が非常に大き
くなり、電流を流れにくくするという特性を有し、よっ
て電流を制限する。このようなPTC素子からなるコイ
ルボビン32を誘導加熱コイル33と直列に接続したの
で、燃料通路部材30の温度が所定の温度Tc に達する
と誘導加熱コイル33に流れる電流が制限され、よって
高周波誘電機能が低下する。このため、燃料通路部材3
0の発熱を所定温度以下に制限することができ、燃料が
必要以上に加熱されることが防止される。よって、燃料
の自然発火を誘発するなどの心配がなくなる。
導加熱の場合、図2に示す特性図から明らかなように、
破線で示す従来の電熱ヒータの場合に比べて実線により
示す本発明の方が燃料通路部材30を速やかに加熱する
ことができ、立上がり特性および加熱効率がきわめて良
好になるそして、このような高周波誘導加熱において
は、コイルボビン32の内面が燃料通路部材30の外面
に接触しているので燃料通路部材30の熱はコイルボビ
ン32に伝導される。そして、コイルボビン32はPT
C素子により構成してあるから、この材料が所定の温度
Tc (キューリー点)に達すると電気抵抗が非常に大き
くなり、電流を流れにくくするという特性を有し、よっ
て電流を制限する。このようなPTC素子からなるコイ
ルボビン32を誘導加熱コイル33と直列に接続したの
で、燃料通路部材30の温度が所定の温度Tc に達する
と誘導加熱コイル33に流れる電流が制限され、よって
高周波誘電機能が低下する。このため、燃料通路部材3
0の発熱を所定温度以下に制限することができ、燃料が
必要以上に加熱されることが防止される。よって、燃料
の自然発火を誘発するなどの心配がなくなる。
【0021】なお、本発明は上記第1の実施例に制約さ
れるものではない。すなわち、上記第1の実施例の場
合、コイルボビン32をPTC素子にて構成し、このコ
イルボビン32と誘導加熱コイル33を電気的に直列に
接続したが、本発明はコイルボビン32とPTC素子を
別構造にしてもよい。このような構造の例を図3に示
す。図3に示す第2の実施例の場合は、コイルボビン3
2をセラミックあるいは樹脂等の熱的に断熱、電気的に
絶縁性を有する材料によって構成し、このコイルボビン
32の内面に燃料通路部材30の熱を受けるようにして
PTC素子50を取り付けてある。このPTC素子50
の内外両面にそれぞれ電極52、53を接合し、これら
電極52、53によりPTC素子50を挾んでいる。そ
して、一方の電極52はリード線35により高周波発振
回路37に接続されているとともに、他方の電極53は
リード線51により誘導加熱コイル33に直列に接続さ
れている。このような構造の場合であっても、燃料通路
部材30の温度が所定の温度Tcに達するとPTC素子
50の比抵抗が増して誘導加熱コイル33に流れる電流
を制限し、よって燃料通路部材30の発熱を所定温度以
下に制限して燃料を必要以上に加熱するのを防止するこ
とができる。
れるものではない。すなわち、上記第1の実施例の場
合、コイルボビン32をPTC素子にて構成し、このコ
イルボビン32と誘導加熱コイル33を電気的に直列に
接続したが、本発明はコイルボビン32とPTC素子を
別構造にしてもよい。このような構造の例を図3に示
す。図3に示す第2の実施例の場合は、コイルボビン3
2をセラミックあるいは樹脂等の熱的に断熱、電気的に
絶縁性を有する材料によって構成し、このコイルボビン
32の内面に燃料通路部材30の熱を受けるようにして
PTC素子50を取り付けてある。このPTC素子50
の内外両面にそれぞれ電極52、53を接合し、これら
電極52、53によりPTC素子50を挾んでいる。そ
して、一方の電極52はリード線35により高周波発振
回路37に接続されているとともに、他方の電極53は
リード線51により誘導加熱コイル33に直列に接続さ
れている。このような構造の場合であっても、燃料通路
部材30の温度が所定の温度Tcに達するとPTC素子
50の比抵抗が増して誘導加熱コイル33に流れる電流
を制限し、よって燃料通路部材30の発熱を所定温度以
下に制限して燃料を必要以上に加熱するのを防止するこ
とができる。
【0022】図4においては、本発明の第3の実施例を
示す。この例は、誘導加熱コイル33の回りを、電磁シ
ールド特性を有する金属とセラミック等の断熱材により
構成されるカバ−60で覆ったものである。このような
構造の場合は、誘導加熱コイル33から高周波電流の一
部が電磁ノイズとして放射されるのを上記電磁シールド
用カバ−60によって遮断し、エンジンルーム内のよう
な内燃機関の周囲に設置されている周辺の電子機器に電
磁障害による誤作動を発生させるのを防止することがで
きる。カバー60に金属材料を用いると、前述の加熱面
同様、コイル33に印加した高周波により渦電流が発生
するが、金属全体の熱容量を大きくすること、あるいは
金属の外周にセラミック等の断熱材を配することによ
り、周囲への発熱の影響を最小限に抑えることができ
る。
示す。この例は、誘導加熱コイル33の回りを、電磁シ
ールド特性を有する金属とセラミック等の断熱材により
構成されるカバ−60で覆ったものである。このような
構造の場合は、誘導加熱コイル33から高周波電流の一
部が電磁ノイズとして放射されるのを上記電磁シールド
用カバ−60によって遮断し、エンジンルーム内のよう
な内燃機関の周囲に設置されている周辺の電子機器に電
磁障害による誤作動を発生させるのを防止することがで
きる。カバー60に金属材料を用いると、前述の加熱面
同様、コイル33に印加した高周波により渦電流が発生
するが、金属全体の熱容量を大きくすること、あるいは
金属の外周にセラミック等の断熱材を配することによ
り、周囲への発熱の影響を最小限に抑えることができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明によると、高周
波誘導加熱コイルにより燃料通路部材を誘導加熱するか
ら燃料通路部材の温度上昇が迅速になされ、通路温度の
立上がり特性および加熱効率が向上する。そして、燃料
通路部材の温度が所定温度に達すると、PTC素子の作
用により上記高周波誘導加熱コイルに流れる電流を自動
的に規制するので、燃料通路部材の上限温度を制限する
ことができる。このため、簡単な構造で燃料をほぼ一定
の温度に安定して制御することができる。
波誘導加熱コイルにより燃料通路部材を誘導加熱するか
ら燃料通路部材の温度上昇が迅速になされ、通路温度の
立上がり特性および加熱効率が向上する。そして、燃料
通路部材の温度が所定温度に達すると、PTC素子の作
用により上記高周波誘導加熱コイルに流れる電流を自動
的に規制するので、燃料通路部材の上限温度を制限する
ことができる。このため、簡単な構造で燃料をほぼ一定
の温度に安定して制御することができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示し、(A)図は電磁
式燃料噴射弁の全体を示す断面図、(B)図はその下面
図。
式燃料噴射弁の全体を示す断面図、(B)図はその下面
図。
【図2】同実施例と従来の場合を比較して示す温度上昇
の特性図。
の特性図。
【図3】本発明の第2の実施例を示し、(A)図は要部
の構造を示す断面図、(B)図はその下面図、(C)図
はPTC素子と電極を拡大して示す断面図。
の構造を示す断面図、(B)図はその下面図、(C)図
はPTC素子と電極を拡大して示す断面図。
【図4】本発明の第3の実施例を示す要部の構造の断面
図。
図。
1…弁本体、2…ノズルボディ、3…ハウジング、4…
噴射孔、5…弁座部、6…案内孔、7…ニードル弁、1
0…電磁アクチュエ−タ、12…可動コア、13…固定
コア、15…電磁コイル、30…燃料通路部材、31…
燃料通路、32…コイルボビン(PTC素子)、33…
高周波誘導加熱コイル、50…PTC素子、60…電磁
シールド用カバー。
噴射孔、5…弁座部、6…案内孔、7…ニードル弁、1
0…電磁アクチュエ−タ、12…可動コア、13…固定
コア、15…電磁コイル、30…燃料通路部材、31…
燃料通路、32…コイルボビン(PTC素子)、33…
高周波誘導加熱コイル、50…PTC素子、60…電磁
シールド用カバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 3/14 A 7913−3K F02M 31/12 321 E
Claims (3)
- 【請求項1】 内燃機関に向けて加圧燃料を噴射する燃
料噴射弁に、燃料通路を形成するとともにこの燃料通路
を構成した部材にヒータを設けた燃料供給装置におい
て、 上記ヒータは、 上記燃料通路を設けた部材の周囲に設置されたコイルボ
ビンと、 このコイルボビンに巻回されて高周波電流を流すことに
より上記燃料通路を設けた部材を誘導加熱する高周波誘
導加熱コイルと、 上記高周波加熱コイルと直列に電気接続され、上記燃料
通路を設けた部材の温度に応じて温度変化し所定の温度
に達すると抵抗を増して上記高周波誘導加熱コイルに流
れる電流を制限するPTC素子と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 【請求項2】 上記コイルボビンがPTC素子を兼用し
ていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃
料供給装置。 - 【請求項3】 高周波誘導加熱コイルの周囲に、高周波
電磁シールド用のカバ−を設けたことを特徴とする請求
項1または請求項2に記載の内燃機関の燃料供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4080989A JP3039120B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4080989A JP3039120B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05288131A true JPH05288131A (ja) | 1993-11-02 |
JP3039120B2 JP3039120B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=13733914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4080989A Expired - Fee Related JP3039120B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3039120B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11148441A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料供給装置 |
EP1209350A2 (en) | 2000-11-22 | 2002-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel heating control method and system |
EP1219810A2 (en) | 2000-12-21 | 2002-07-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heater control apparatus and heater control method |
WO2007111949A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Superimposed signal for an actuator and heater of a fuel injector |
WO2011091121A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Continental Automotive Systems, Inc. | Parametric temperature regulation of induction heated load |
US8695901B2 (en) | 2006-03-22 | 2014-04-15 | Continental Automotive Systems, Inc. | Inductive heated injector using a three wire connection |
US8967124B2 (en) | 2006-03-21 | 2015-03-03 | Continental Automotive Systems, Inc. | Inductive heated injector using voltage transformer technology |
WO2015032967A1 (de) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Continental Automotive Gmbh | Anordnung mit einem ferromagnetischen werkstück und einer um zumindest einen abschnitt des werkstücks angeordneten heizwicklung |
WO2017084901A1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Robert Bosch Gmbh | A fuel injector with corrosion protection |
CN107956616A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-24 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 喷油器加热装置 |
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---|---|---|---|---|
DE102011085680B4 (de) * | 2011-11-03 | 2013-07-04 | Continental Automotive Gmbh | Heizspule für ein Einspritzventil und Einspritzventil |
KR101369163B1 (ko) * | 2012-08-08 | 2014-03-04 | 한국기계연구원 | 인젝터의 결빙 방지용으로 히터형 분사노즐 |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP4080989A patent/JP3039120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11148441A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料供給装置 |
EP1209350A2 (en) | 2000-11-22 | 2002-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel heating control method and system |
US6501050B2 (en) | 2000-11-22 | 2002-12-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel heating control method and system |
EP1219810A2 (en) | 2000-12-21 | 2002-07-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heater control apparatus and heater control method |
EP1219810A3 (en) * | 2000-12-21 | 2003-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heater control apparatus and heater control method |
US6651602B2 (en) | 2000-12-21 | 2003-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heater control apparatus and heater control method |
US8967124B2 (en) | 2006-03-21 | 2015-03-03 | Continental Automotive Systems, Inc. | Inductive heated injector using voltage transformer technology |
WO2007111949A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Superimposed signal for an actuator and heater of a fuel injector |
US8695901B2 (en) | 2006-03-22 | 2014-04-15 | Continental Automotive Systems, Inc. | Inductive heated injector using a three wire connection |
CN102753811A (zh) * | 2010-01-22 | 2012-10-24 | 欧陆汽车***美国有限公司 | 感应加热负载的参数温度调节 |
WO2011091121A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Continental Automotive Systems, Inc. | Parametric temperature regulation of induction heated load |
WO2015032967A1 (de) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Continental Automotive Gmbh | Anordnung mit einem ferromagnetischen werkstück und einer um zumindest einen abschnitt des werkstücks angeordneten heizwicklung |
CN105493623A (zh) * | 2013-09-09 | 2016-04-13 | 大陆汽车有限公司 | 具有铁磁的工件和围绕工件的至少一个部段布置的加热绕组的装置 |
WO2017084901A1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Robert Bosch Gmbh | A fuel injector with corrosion protection |
CN107956616A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-24 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 喷油器加热装置 |
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---|---|
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