JPS5844865B2 - ネンリヨウフンシヤソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、混合気が圧縮されかつ外部点火される内燃機
関の燃料噴射装置であって、測定機構ならびに随意に作
動可能なスロットバルブが相前後して配置されている吸
気管内に燃料が連続的に噴射されるようになっていて、
前記測定機構が流過する空気量に相応して戻し力に抗し
て移動せしめられかつその際に燃料供給導管内に配置さ
れた、空気量に比例した燃料量を調量する弁の可動部分
が調節されるようになっていて、前記戻し力が、一定で
はあるが任意に変化させることができる圧力で制御導管
を介して連続的に送られかつ戻し力を伝達する制御スラ
イダを負荷する圧力液によって生せしめられるようにな
っていて、この圧力液の圧力が機関特性値に関連して制
御可能な少なくとも１つの圧力制御弁によって変化せし
められるようになっていて、この圧力制制弁が可動な弁
部分として弁ダイヤフラムを有する平形弁座式弁として
構成されている形式のものに関する。

このような燃料噴射装置の目的は内燃機関のすべての運
転条件にとって良好な燃料−空気混合物を形成し、燃料
をできるだけ完全燃焼させかつ内燃機関の出力を最高に
するかあるいは燃料消費量を最小にするとともに有毒な
排ガスの発生を阻止するかあるいは減少させることであ
る。

このためには燃料は内燃機関の各運転状態の要求に応じ
てきわめて正確に調量されなければならない。

このような形式の公知の燃料噴射装置においては燃料量
は吸気管を介して流入する空気量にできるだけ比例して
調量されろ。

このばあい調量された燃料量と空気量の比は測定機構の
戻し力を機関特性値に関連して圧力制御弁を用いて変え
ることができる。

さらに燃料空気混合物は内燃機関のスロットルバルブが
急激に開いたばあいに一時的に濃厚になりかつスロット
ルバルブが急激に閉じたばあいに一時的に稀薄になるこ
とが有利である。

本発明の課題は公知の形式の燃料噴射装置を改良して、
内燃機関の負荷を変える時に燃料空気混合物を一時的に
内燃機関の負荷に応じて濃厚にしたりあるいは稀薄にし
たりできるようにすることである。

この課題は本発明によれば平形弁座式弁の弁ダイヤフラ
ムが弁座とは反対側の面で第１の圧力室の片側を制限し
ており、この圧力室にスロットルバルブの下流側で吸気
管に接続されている圧力導管が開口しており、燃料−空
気混合比を変化させるために第１の圧力室が他方の側で
制御ダイヤフラムによって制限されており、この制御ダ
イヤフラムが第１の圧力室とは反対側で第２の圧力室を
制限しており、この第２の圧力室が絞り孔を介して第１
の圧力室と接続されており、第１の圧力室内に弁ばねが
配置され、この弁ばねが平形座式弁の閉鎖方向で弁ダイ
ヤフラムに作用しており、第２の圧力室内に制御ダイヤ
フラムを弁ダイヤフラムに向かって負荷する制御ばねが
配置されており、ン 弁ダイヤフラムと制御ダイヤツムとの間に結合部材が配
置されていることによって解決された。

本発明の有利な１実施例においては、両方の圧力室の間
には絞り孔にたいして平行に、温度に関連して作業する
部材によって制御可能な補償孔が配置されておりかつこ
の温度に関連して作業する部材としては暖機運転が終了
したあとで補償孔を開く制御バイメタルばねが用いられ
ている。

さらに本発明の別の実施例においては、機関運転温度以
下の温度では弁ダイヤフラムにかかる閉鎖力は、電気的
に加熱可能な弁バイメタルばねによって低下せしめるこ
とができるようになっている。

さらに本発明の別の実施例によれば絞り孔は制御ダイヤ
フラムに配置しておくこともできる。

次に図面について本発明を説明する： 図示された燃料噴射装置においては、燃焼空気は円錐区
分３に測定機構２が配置されている吸気管区分１を矢印
方向に流れ、ついで吸気管区分４と接続ホース５とを通
って、随意に作動させることができるスロットルバルブ
７を有する吸気管区分６を介して図示されていない内燃
機関の単数または複数のシリンダに流入する。

測定機構は空気流動方向にたいして直角に配置された板
であって、この板は吸気管の円錐区分３内で、吸気管内
を流れる空気量の一次函数にほぼ相応して移動せしめら
れる。

このばあい測定機構２に作用する戻し力および測定機構
２の前の圧力を一定にすると、測定機構２とスロットル
バルブ７との間に生じる空気圧もほぼ一定になる。

測定機構２は直接調量兼配量弁１０を制御する。

測定機構２の運動を伝達するためには、測定機構２と結
合されたレバー１１が用いられている。

このレバー１１は旋回点１２に支承されておりかつ旋回
したばあいに突起部１３で調量兼配量弁１０の制御スラ
イダ１４として構成された可動な弁部分を作動する。

制御スライダ１４の、突起部１３に面していない端面１
５は、圧力媒体によって負荷される。

この端面１５に作用する圧力媒体の圧力は、測定機構２
に作用する戻し力を生せしめる。

燃料の供給は電気モータ１８によって駆動された燃料ポ
ンプ１９によって行なわれる。

この燃料ポンプ１９は燃料を燃料タンク２０から吸込ん
で燃料供給導管２１を介して調量兼配量弁１０に供給す
る。

燃料供給導管２１からは導管２２が分岐しており、この
導管２２内には圧力制限弁２３が接続されている。

この圧力制限弁２３は系統圧力が高すぎるばあいに燃料
を燃料タンク２０に帰流させる。

燃料供給導管２１から燃料は調量兼配量弁１０のケーシ
ング内の通路２６に達する。

通路２６は制御スライダ１４のリング溝２７に通じてお
り、さらに種々異なる分岐路を介して室２８に達してい
る。

したがってダイヤフラム２９０片面は燃料圧によって負
荷されている。

制御スライダ１４の位置に応じてリング溝２７は程度の
差こそあれ制御スリット３０と接続される。

この制御スリット３０は通路３１を介してダイヤフラム
２９によって室２８から仕切られている室３２０１つに
通じている。

燃料は室３２から噴射通路３３を介して、吸気管の内部
の機関シリンダの近くに配置された、図示されていない
個々の噴射弁に達する。

ダイヤフラム２９は平形弁座式弁の可動な部分として役
立ち、ばね３４によって燃料噴射装置が働いていないば
あいには開いた状態に保たれる。

それぞれ１つの室２８と３２とから構成されたダイヤフ
ラムボックスは、リング溝２７と制御スリット３０との
間のオーバラップとは無関係に、つまり噴射弁に流れる
燃料量とは無関係に、調量弁２７．３０における圧力差
をほぼ一定に保つ。

これによって制御スライダ１４の調節距離と調量された
燃料量は比例するようになる。

レバー１１が旋回運動すると、吸気管１０円錐区分３に
おける測定機構２は移動せしめられる。

従って測定機構２と円錐区分３との間の変化するリング
状横断面は測定機構２の移動距離に比例する。

制御スライダ１４に一定の戻し力を生せしめる圧力媒体
は燃料である。

このためには燃料供給導管２１から導管３６が分岐して
いる。

この導管３６は絞り３７を介して制御圧力導管３８と接
続されている。

制御圧力導管３８は緩衝絞り３９を介して圧力室４０と
接続されている。

この圧力室４０内には制御スライダ１４の端面１５が突
入している。

制御圧力導管３８には圧力制御弁４２が配置されている
。

この圧力制御弁４２を介して圧力媒体は無圧状態で戻し
導管４３を通って燃料タンク２０に帰流することができ
る。

図示された圧力制御弁４２によっては戻し力を生せしめ
る圧力媒体を温度および負荷の変化に関連して変化させ
ることができる。

この圧力制御弁４２は平形弁座式弁として構成されてお
り、定置の弁座４４と、圧力制御弁の閉鎖方向にばね４
６によって負荷されている弁ダイヤフラム４５とを有し
ている。

弁ばね４６は、弁ダイヤフラム４５と結合された支持体
４８とばね受け４９との間に配置された弁棒４７を介し
て弁ダイヤフラム４５に作用する。

機関運転温度以下の温度であるばあいには、弁棒４７を
介して圧力制御弁に伝達される閉鎖力は弁バイメタルば
ね５０に抗して作用する。

この弁バイメタルばね５０の一方の端部は暖機運転中に
はばね受けに支えられており、他方の端部は圧力制御弁
４２０ケーシング内に圧入されたボルト５１でねじ結合
されている。

ボルト５１と弁バイメタルばね５０との間にある断熱片
５２によって、弁バイメタルばね５０かも圧力制御弁の
ケーシングに熱が伝達されることによって生じる熱損失
はほとんど阻止される。

弁バイメタルばね５０の上には電気加熱体５３が配置さ
れている。

圧力制御弁４２の第１の圧力室５５は圧力導管５６を介
して吸気管区分６のスロットルバルブ７の下流の吸気管
圧力と接続されておりかつ制御ダイヤフラム５７によっ
て第２の圧力室５８から隔離されている。

第１の圧力室５５と第２の圧力室５８は常に絞り孔５９
を介して接続されている。

この絞り孔５９は制御ダイヤフラム５７に配置されてい
てもよい。

絞り孔５９に平行には、温度あるいは時間に関連して働
く部材によって制御可能である補償孔６０が設けられて
いる。

温度に関連して働く部材としては暖機運転が終った後で
補償孔を開く制御バイメタル６１を用いることができる
。

このばあい制御バイメタル６１は内燃機関と直接熱接触
させるかあるいは電気的な加熱部材を用いて加熱するこ
とができる。

制御バイメタルばね６１の補償孔６０に面していない端
部は、圧力制御弁４２のケーシング内に圧入されたビン
６２に結合されている。

第２の圧力室５８内には制御ダイヤフラム５７を負荷す
る制御ばね６３が配置されている。

制御ダイヤフラム５７の制御ばね６３に面していない側
は、支持体６４によって支えられている。

この支持体６４の上には、一方の端部で伝達棒６５が支
えられており、この伝達棒６５の他方の端部はばね皿４
９に係合している。

本発明の燃料噴射装置は次のように働く：内燃機関の運
転中には、電気モータ１８によって駆動された燃料ポン
プ１９から燃料が燃料タンク２０から吸上げられ、燃料
供給導管２１を介して調量兼配量弁１０に供給される。

これと同時に内燃機関は吸気管１を介して空気を吸込む
。

この空気によって測定機構２は休止位置から僅かに動か
される。

測定機構の移動量に応じてレバー１１を介して制御スラ
イダ１４か移動せしめられる。

この際この制御スライダ１４は制御スリット３０により
大きな開口横断面を与える。

測定機構２と制御スライダ１４とが直接結合されている
ことによって、この両方の機構の特性曲線が十分に直線
的である限り空気量と調量された燃料量の比は一定にな
る。

このばあいには燃料−空気混合比は内燃機関の全運転範
囲において一定になるはずである。

しかしながら実際には内燃機関の運転状態に応じて空気
に対する燃料の比を大きくしたりあるいは小さくしたり
する必要がある。

これは測定機構２に作用する戻し力を変化させることに
よって行なわれる。

このためには制御導管３８内に圧力制御弁４２が配置さ
れている。

この圧力制御弁４２は、圧力媒体の圧力に影響を及ぼす
ことによって、内燃機関の暖機運転中には運転温度が得
られるまで混合比に影響を及ぼすとともに内燃機関の負
荷が変化したばあいにも混合比に影響を及ぼす。

弁棒４７により弁ダイヤフラム４５に伝達される閉鎖力
は制御圧を決定する。

しかし、内燃機関の温度が運転温度以下であるばあいに
、弁バイメタルばね５０は弁ばね４６の力と、伝達ピン
６５によってばね皿４９に伝達される力とに抗してばね
皿４９に作用する。

これによって弁ダイヤフラム４５に伝達される閉鎖力は
減少せしめられる。

しかし始動直後に電気的な加熱体５３を介して弁バイメ
タルばね５０が加熱される。

この結果弁バイメタルばね５０によってばね皿４９に伝
達される力は減少せしめられる。

弁バイメタルばね５０の所望の基準ばね力はピン５１が
種々異なる深さで圧力制御弁のケーシング内に押込まれ
ることによって達成される。

内燃機関の急激な加速に際して、吸込まれた空気量に関
連して調量兼配量弁１０において調量された燃料に加え
て濃厚な燃料−空気混合物を生せしめるための加速燃料
量を得るためには、本発明によれば制御導管における圧
力液の圧力が低下せしめられる。

制御圧力導管における圧力を低下させることによって、
測定機構２における戻し力が低下せしめられる。

したがって測定機構２を流過する空気量が変化しないの
に測定機構、ひいては制御スライダ１４の偏位量が増大
せしめられ、これによって調量弁２７，３０においてよ
り多くの燃料が調量されるようになる。

制御圧力導管３８内における圧力液の圧力の低下は、内
燃機関の急激な加速に際して吸気管区分６における吸気
管圧力がスロットルバルブ７の下流で上昇し、制御ダイ
ヤフラム５７おいて、伝達ピン６５にかかる制御ばね６
３のばね力、ひいては弁ダイヤフラム４５にかかる閉鎖
力を低減させる差圧が生せしめられることによって行な
われる。

燃料−空気混合物の加速濃化は、第１の圧力室５５と第
２の圧力室５８との間の圧力を平衡させる絞り孔５９の
横断面積を選ぶことによって時間的に制限される。

濃化時間を決める別のファクタとしては、第２の圧力室
５８の体積が役立つ。

この濃化時間を決定するファクタは絞り孔５９にたいし
て平行に補償孔６０が配置されており、この補償孔６０
が制御バイメタル６１により内燃機関の暖機運転が終了
した後で開放されることによっても変えることができる
。

内燃機関の減速に際してスロットルバルブ７の下流の吸
気管圧力が下がると、制御ダイヤフラム５７に差圧が生
じる。

この差圧は弁ダイヤフラム４５に作用する閉鎖力を拡大
する。

これによって制御圧力導管３８における制御圧か上昇し
かっ調量弁２７，３０において調量される燃料量が減少
せしめられる。

つまり燃料−空気混合物は第１の圧力室５５と第２の圧
力室５８との間に絞り孔あるいは補償孔６０を介して再
び圧力の平衡が得られるまで稀薄化される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明め１実施例を示す概略図である。 １・・・・・−吸気管区分、２・・・・・・測定機構、
３・・・・・・円錐区分、４・・・・・・吸気管区分、
５・・・・・・接続ホース、６・・・・・・吸気管区分
、７・・・・・・スロットルバルブ、１０・・・・・・
調量兼配量弁、１１・・・・・・レバー、１２・・・・
・・旋回点、１３・・・・−・突起部、１４・・・・・
・制御スライダ、１５・・・・・・制御スライダの端面
、１８・・・・・・電気モータ、１９・・・・−・燃料
ポンプ、２０・・・・・・燃料タンク、２１・・・・・
・燃料供給導管、２２・・・・・・導管、２３・・・・
・・圧力制限弁、２６・・・・・・通路、２７・・・・
・・リング溝、２８・・・・・・室、２９・・・・・・
ダイヤフラム、３０・・・・・・制御スリット、３１・
・・・・・通路、３２・−・・・・室、３３・・・・・
・噴射通路、３４・・・・・・ばね、３６・・・・・・
導管、３７・・・・・・絞り、３８・・・・・・制御圧
力導管、３９・・・・・・緩衝絞り、４０・・・・・・
圧力室、４２・・・・・・圧力制御弁、４３・・・・・
・戻し導管、４４・・・・・・弁座、４５・・・・・・
弁ダイヤフラム、４６・・・・・・ばね、４７・・・・
・・弁棒、４８・・・・・・支持体、４９・・・・・・
ばね受げ、５０・・・・・・弁バイメタルばね、５１・
−・・・・ボルト、５２・・・・・・断熱片、５３・・
・・・・電気加熱体、５５−・・・・・第１の圧力室、
５６・・・・・・圧力導管、５７・・・・・・制御ダイ
ヤフラム、５８・・・・−・第２の圧力室、５９・・・
・・・絞り孔、６０・・・・・・補償孔、６１・・・・
・・制御バイメタル、６２・・・・・−ピン、６３−・
・・−・制御ばね、６４・・・・・・支持体、６５・・
・・・・伝達棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 混合気が圧縮されかつ外部点火される内燃機関の燃
   料噴射装置であって、測定機構２ならびに随意に作動可
   能なスロットバルブ７が相前後して配置されている吸気
   管内に燃料が連続的に噴射されるようになっていて、前
   記測定機構２が流過する空気量に相応して戻し力に抗し
   て移動せしめられかつその際に燃料供給導管内に配置さ
   れた空気量に比例した燃料量を調量する弁１０の可動部
   分１４が調節されるようになっていて、前記戻し力が、
   一定ではあるが任意に変化させることができる圧力で制
   御導管を介して連続的に送られかつ戻し力を伝達する制
   御スライダを負荷する圧力液によって生せしめられるよ
   うになっていて、この圧力液の圧力が機関特性値に関連
   して制御可能な少なくとも１つの圧力制御弁４２によっ
   て変化せしめられるようになっていて、この圧力制御弁
   ４２が可動な弁部分としての弁ダイヤフラム４５と不動
   の弁座４４とから成る平形弁座式弁として構成されてい
   る形式のものに於て、平形弁座式弁の弁ダイヤフラム４
   ５が弁座４４とは反対側の面で第１の圧力室５５の片側
   を制限しており、この圧力室５５にスロットルバルブ７
   の下流側で吸気管６に接続されている圧力導管５６が開
   口しており、燃料−空気混合比を変化させるために第１
   の圧力室５５が他方の側で制御ダイヤフラム５７によっ
   て制限されており、この制御ダイヤフラム５７が第１の
   圧力室５５とは反対側で第２の圧力室５８を制御してお
   り、この第２の圧力室５８が絞り孔５９を介して第１の
   圧力室５５と接続されており、第１の圧力室５５内に弁
   ばね４６が配置され、この弁ばね４６が平形弁座式弁の
   閉鎖方向で弁ダイヤフラム４５に作用しており、第２の
   圧力室５８内に制御ダイヤフラム５７を弁ダイヤフラム
   ４５に向かって負荷する制御ばね６３が配置されており
   、弁ダイヤフラム４５と制御ダイヤフラム５７との間に
   結合部材４７，４９．６５が配置されていることを特徴
   とする燃料噴射装置。