(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された燃料を吸気通路内に噴射するインジェクタと、
燃料を加圧して前記インジェクタへ供給する燃料ポンプと、
この燃料ポンプと前記インジェクタとの間に設けられ、前記燃料ポンプより圧送された燃料を蓄える蓄圧室、この蓄圧室の圧力変動を受けて変位する変位部材、及び前記蓄圧室と気密に区画されるとともに大気に連通した大気室を有する蓄圧タンクとを備え、
前記インジェクタに加わる燃料圧力を計測し、その燃料圧力をパラメータの一つとして、前記インジェクタから噴射する噴射量を算出する電子制御式燃料噴射装置において、
前記蓄圧タンクで燃料圧力を計測し、
前記燃料ポンプの運転により、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、前記蓄圧室の燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、前記燃料ポンプの運転が停止され、その後、前記インジェクタからの燃料噴射に伴って次第に前記蓄圧室の燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び前記燃料ポンプの運転を開始して、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、
前記インジェクタは、スロットルボディに取り付けられ、
前記蓄圧タンクは、前記インジェクタの近傍に設けられ、前記スロットルボディまたは前記スロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されており、前記インジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を前記変位部材の変位によって低減させることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。
【請求項２】
加圧された燃料を吸気通路内に噴射するインジェクタと、
燃料を加圧して前記インジェクタへ供給する燃料ポンプと、
この燃料ポンプと前記インジェクタとの間に設けられ、前記燃料ポンプより圧送された燃料を蓄える蓄圧室、この蓄圧室の圧力変動を受けて変位する変位部材、及び前記蓄圧室と気密に区画されるとともに大気に連通した大気室を有する蓄圧タンクとを備え、
前記インジェクタに加わる燃料圧力を計測し、その燃料圧力をパラメータの一つとして、前記インジェクタから噴射する噴射量を算出する電子制御式燃料噴射装置において、
前記蓄圧タンクで燃料圧力を計測し、
前記燃料ポンプの運転により、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、前記蓄圧室の燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、前記燃料ポンプの運転が停止され、その後、前記インジェクタからの燃料噴射に伴って次第に前記蓄圧室の燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び前記燃料ポンプの運転を開始して、前記燃料ポンプから供給された燃料が前記蓄圧室に蓄えられ、
前記インジェクタは、スロットルボディよりエンジン側の吸気管に取り付けられ、
前記蓄圧タンクは、前記インジェクタの近傍に設けられ、前記スロットルボディまたは前記スロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されており、前記インジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を前記変位部材の変位によって低減させることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した電子制御式燃料噴射装置において、
前記蓄圧タンクは、前記蓄圧室より下流側に燃料流出口を具備し、この燃料流出口に前記インジェクタの燃料入口が直接嵌合して組付けられていることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載した電子制御式燃料噴射装置において、
前記蓄圧タンクは、前記変位部材の変位方向が前記燃料流出口に対向して設けられていることを特徴とする電子制御式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプとインジェクタとの間に蓄圧タンクを備えた電子制御式燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開昭４８−１７０２１号公報に開示された内燃機関用燃料噴射装置がある。この燃料噴射装置は、図３に示すように、燃料ポンプ１００より圧送された燃料を蓄える蓄圧タンク１１０を備え、この蓄圧タンク１１０に燃料ポンプ１００のスイッチング機能を持たせている。蓄圧タンク１１０は、燃料が導入される蓄圧室１１１と、この蓄圧室１１１の燃料圧力を受けるダイヤフラム１１２とを具備し、このダイヤフラム１１２の変位を利用して、ダイヤフラム１１２に連結されたピン１２０を介して燃料ポンプ１００を駆動する電動機のスイッチ１３０を開閉している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電子制御式の燃料噴射装置では、インジェクタ１４０への通電時間によって噴射量が一義的に決定されるため、インジェクタ１４０に加わる燃料圧力が変動すると噴射量が変化する。即ち、インジェクタ１４０への通電時間が同じでも、燃料圧力が高い場合は噴射量が増え、燃料圧力が低い場合は噴射量が少なくなる。
このため、上記の燃料噴射装置は、燃料圧力の変動を消去するために脈動減衰装置１５０を具備しているが、コスト高になるという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、蓄圧タンクを備えるシステムから脈動減衰装置を廃止することでコストダウンを図り、且つインジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を速やかに減衰させることができる電子制御式燃料噴射装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の電子制御式燃料噴射装置によれば、蓄圧タンクで燃料圧力を計測し、燃料ポンプの運転により、燃料ポンプから供給された燃料が蓄圧室に蓄えられ、蓄圧室の燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、燃料ポンプの運転が停止され、その後、インジェクタからの燃料噴射に伴って次第に蓄圧室の燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び燃料ポンプの運転を開始して、燃料ポンプから供給された燃料が蓄圧室に蓄えられる。
また、蓄圧タンクは、インジェクタの近傍に設けられ、インジェクタが燃料を噴射した時に生じる燃圧脈動を変位部材の変位によって低減させることができる。
これにより、インジェクタに加わる燃料圧力を正常に計測できるので、その計測された燃料圧力に基づいて、インジェクタからの噴射量（インジェクタの通電時間）を精度良く算出できる。
【０００５】
また、インジェクタは、スロットルボディに取り付けられ、蓄圧タンクは、スロットルボディまたはスロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されている。これにより、蓄圧タンクとインジェクタとの距離を短くできるので、蓄圧タンクによる脈動低減効果を得ることができる。なお、蓄圧タンクは、スロットルボディまたは吸気管に直接固定しても良いし、あるいはステー等を介して固定することもできる。
【０００６】
（請求項２の手段）
本発明によれば、インジェクタは、スロットルボディよりエンジン側の吸気管に取り付けられ、蓄圧タンクは、スロットルボディまたはスロットルボディよりエンジン側の吸気管によって支持されている。これにより、蓄圧タンクとインジェクタとの距離を短くできるので、蓄圧タンクによる脈動低減効果を得ることができる。なお、蓄圧タンクは、スロットルボディまたは吸気管に直接固定しても良いし、あるいはステー等を介して固定することもできる。
【０００７】
（請求項３の手段）
請求項１または２に記載した電子制御式燃料噴射装置において、
蓄圧タンクは、蓄圧室より下流側に燃料流出口を具備し、この燃料流出口にインジェクタの燃料入口が直接嵌合して組付けられている。この場合、蓄圧タンクとインジェクタとの距離を最小に設定できるので、蓄圧タンクによる脈動低減効果を高めることができる。
【０００８】
（請求項４の手段）
請求項３に記載した電子制御式燃料噴射装置において、
蓄圧タンクは、変位部材の変位方向が燃料流出口に対向して設けられている。この場合、インジェクタの噴射に伴う燃圧脈動が直接的に蓄圧タンク内の変位部材に伝わるため、効果的に且つ速やかに燃圧脈動を減衰できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電子制御式燃料噴射装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はインジェクタに蓄圧タンクを直接的に組付けた状態を示す図面である。本実施例の電子制御式燃料噴射装置（以下、本システムＳと呼ぶ）は、燃料（ガソリン）を加圧して吐出する燃料ポンプ１と、この燃料ポンプ１より供給された燃料を噴射するインジェクタ２と、燃料ポンプ１とインジェクタ２との間に設けられて、燃料ポンプ１より供給された燃料を蓄える蓄圧タンク３と、インジェクタ２の開閉動作を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵ４と呼ぶ）等より構成される。
インジェクタ２は、図１に示すように、スロットルボディ５に取り付けられ、ＥＣＵ４からの噴射信号に基づいて燃料噴射を行う。
【００１０】
蓄圧タンク３は、燃料ポンプ１から供給された燃料を蓄える蓄圧室３ａと、この蓄圧室３ａの燃料圧力を受けるダイヤフラム３ｂと、このダイヤフラム３ｂによって蓄圧室３ａと気密に区画された大気室３ｃとを有している。ダイヤフラム３ｂは、大気室３ｃに配されたスプリング３ｄによって蓄圧室３ａ側へ付勢されており、蓄圧室３ａの燃料圧力とスプリング３ｄの付勢力とが釣り合った位置に変位する。なお、大気室３ｃは、通気孔３ｅを通じて大気に連通している。
この蓄圧タンク３は、蓄圧室３ａに通じる流入口３ｆと流出口３ｇを有し、流入口３ｆが図示しない燃料配管を介して燃料ポンプ１の吐出口に連結され、流出口３ｇがインジェクタ２の燃料入口２ａに接続されて、図示しないステー等を介してスロットルボディ５に支持されている。
【００１１】
ＥＣＵ４は、インジェクタ２に加わる燃料圧力をパラメータの一つとして噴射量を算出し、この噴射量に応じてインジェクタ２への通電時間を制御している。具体的には、エンジンへの吸入空気量とエンジン回転速度から基本噴射時間を計算し、これに蓄圧タンク３に取り付けられた燃圧センサ６、及びその他のセンサ（例えば水温センサ、吸気温センサ、スロットルポジションセンサ等）からの信号による補正を加えて、総噴射時間（燃料噴射量）を決定している。
なお、燃圧センサ６は、図１に示すように、例えば蓄圧タンク３の流入通路３ｈからインジェクタ２に加わる燃料圧力を検出し、その検出値に応じた電気信号をＥＣＵ４に出力している。
【００１２】
次に、本システムＳの作動及び効果を説明する。
燃料ポンプ１の運転により、燃料ポンプ１から供給された燃料が蓄圧タンク３の蓄圧室３ａに蓄えられ、蓄圧室３ａの燃料圧力が所定の上限値以上まで上昇すると、燃料ポンプ１の運転が停止される。
その後、インジェクタ２からの燃料噴射に伴って次第に蓄圧室３ａの燃料圧力が低下し、その燃料圧力が所定の下限値以下まで低下すると、再び燃料ポンプ１の運転を開始して、燃料ポンプ１から供給された燃料が蓄圧タンク３の蓄圧室３ａに蓄えられる。
【００１３】
本システムＳでは、インジェクタ２の燃料入口２ａに蓄圧タンク３の流出口３ｇが接続されているので、インジェクタ２からの噴射に伴って生じる燃圧脈動を蓄圧タンク３によって低減することができる。つまり、蓄圧タンク３は、蓄圧室３ａの圧力変動に応じて変位するダイヤフラム３ｂを具備しているため、インジェクタ２からの噴射に伴って燃圧脈動が生じた場合、その圧力変動が蓄圧室３ａに伝達されると、ダイヤフラム３ｂが圧力変動を吸収することで、燃圧脈動を速やかに減衰させることができる。
【００１４】
特に、図１に示す構成では、インジェクタ２と蓄圧タンク３とをパイプ等で連結することなく、インジェクタ２の燃料入口２ａに蓄圧タンク３の流出口３ｇを直接接続し、且つダイヤフラム３ｂの受圧面（ダイヤフラム３ｂの変位方向）が蓄圧タンク３の流出口３ｇ及びインジェクタ２の燃料入口２ａと対向しているので、蓄圧タンク３による脈動低減効果は極めて大きいと言える。
これにより、燃圧センサ６が取り付けられた蓄圧タンク３の流入通路３ｈ内では、燃料圧力が安定するため、燃圧センサ６によってインジェクタ２に加わる燃料圧力を正常に検出することができ、その燃料圧力に基づいて、インジェクタ２の噴射量（インジェクタ２の通電時間）を精度良く算出できる。
【００１５】
以上の結果、本システムＳでは、蓄圧タンク３により、インジェクタ２からの噴射に伴って生じる燃圧脈動を低減できるので、蓄圧タンク３の他に脈動減衰装置（パルセーションダンパ）を設ける必要がなく、脈動減衰装置を必要とする従来システムと比較して大幅なコストダウンが可能である。
なお、本システムＳでは、燃料圧力を検出する燃圧センサ６を具備しているので、その燃圧センサ６の検出値に基づいて、ＥＣＵ４により燃料ポンプ１の作動を制御することができる。
【００１６】
（第２実施例）
図２はインジェクタ２に蓄圧タンク３を連結管７を介して組付けた状態を示す図面である。
本実施例は、図２に示すように、蓄圧タンク３をスロットルボディ５に直接固定した一例である。この場合、インジェクタ２の燃料入口２ａと蓄圧タンク３の流出口３ｇとを連結管７によって結合している。本実施例では、第１実施例の場合（図１の場合）と比較してインジェクタ２と蓄圧タンク３との距離が大きくなるが、インジェクタ２と蓄圧タンク３を同じスロットルボディ５に取り付けることで、インジェクタ２の近傍に蓄圧タンク３を配置できるので、本実施例の構成でも、蓄圧タンク３による脈動低減効果を得ることができる。
【００１７】
（変形例）
第１実施例及び第２実施例ともに、インジェクタ２をスロットルボディ５に取り付けているが、スロットルボディ５よりエンジン側に配される吸気管（図示しない）にインジェクタ２を取り付けても良い。この場合、蓄圧タンク３は、第１実施例と同様に、スロットルボディ５に取り付けても良いし、インジェクタ２と同じく吸気管に取り付けても良い。また、インジェクタ２をスロットルボディ５に取り付ける場合でも、蓄圧タンク３を吸気管に取り付けても良い。但し、これらの場合、蓄圧タンク３による脈動低減効果が得られる程度に、蓄圧タンク３をインジェクタ２の近傍に配置する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】インジェクタに蓄圧タンクを直接的に組付けた状態を示す図面である（第１実施例）。
【図２】インジェクタに蓄圧タンクを連結管を介して組付けた状態を示す図面である（第２実施例）。
【図３】従来技術に係わる燃料噴射装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１    燃料ポンプ
２    インジェクタ
２ａ  インジェクタの燃料入口
３    蓄圧タンク
３ａ  蓄圧室
３ｂ  ダイヤフラム（変位部材）
３ｇ  蓄圧タンクの流出口（燃料流出口）
５    スロットルボディ（吸気通路）
Ｓ    本システム（電子制御式燃料噴射装置）
【図１】
0004207345.tif 000002
【図２】
0004207345.tif 000003
【図３】
0004207345.tif 000004