JPH04136449A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃料噴射装置に係り、特に２サイクルエンジン
に適用した燃料噴射装置に関するものである。

（従来の技術） これまでは、エンジンの小型高出力、低燃費、低振動化
に対する対応として、２サイクルエンジンの開発が各メ
ーカでなされているが、２サイクルエンジンに適する燃
料噴射装置となると未だ充分に要求を満足しているとは
言えず、従来の４サイクルエンジン用の燃料噴射装置を
２サイクルエンジン用として変更して使用しているのが
現状であった。

従来、内燃機関への燃料供給装置又は燃料供給方法には
、特開昭６２−９３４８１公報に示すものが開示されて
いる。

公報の燃料供給装置には、計量しながら燃料をエアに導
入して、燃料とエアの混合気を形成することや、燃料ガ
ス混合気を機関サイクルに対して一定の時間間隔で、機
関に供給することが開示されている。

第５図は特開昭６２−９３４８１公報で提案されている
内燃機関への燃料供給装置を示すもので、燃料タンク１
３５からポンプ１３６を介してインジェクタ１３０に燃
料が供給される。

室１３２には、インジェクタ１３０から計量した燃料を
噴射するようになっている。

この燃料供給装置では、ソレノイド１３１が作動してバ
ルブ１３３を開くことにより、噴射孔１３４から燃料が
高圧エアと共に噴射される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、第５図の燃料噴射装置では、インジェクタ１３
０の燃料計量部のソレノイドを作動させることによって
高圧空気室＋３２内へ燃料を噴射する工程と、もう一つ
のソレノイド１３１を作動させる工程の２つの工程より
成りたっているが、このような方法ではソレノイドが２
個配設されているため、本体が大きくなるなるだけでな
く、制御方法も複雑になるという不都合がある。

さらに、従来の装置等では、燃料の計量や噴射に対応す
る電流を正確に検出することができないので、燃料計量
又は燃料噴射機構に異常が生じてもどの部位に異常があ
るのか迅速に判断することができなかった。

（課題を解決するための手段及び作用）そこで、本発明
は上記不都合に鑑みてなされたもので、特に、２サイク
ルエンジンに適する燃料噴射装置であって、計量信号及
び燃料噴射信号が入力される制御回路と、高圧エアが常
時供給される混合通路と、前記計量信号に基づいて前記
制御回路が出力する計量電流により作動され、前記混合
通路に計量した燃料を供給する燃料計量手段と、前記燃
料噴射信号に基づいて前記制御回路が出力する燃料噴射
電流により作動され、前記混合通路に供給された燃料を
前記高圧エアと共に噴射する燃料噴射手段とを備え、前
記計量電流と前記燃料噴射電流は連続して出力されると
共に、前記燃料噴射電流の値は前記計量電流の値よりも
大きく、前記燃料計量手段と前記燃料噴射手段とは同一
のソレノイド機構により駆動されるものである。

従って、電流パターンを計量工程から直接噴射工程に移
るようにしているので、アーマチャの応答が向上され、
これが逆止弁の応答性の向上につながると共に、簡単な
制御方法によって計量タイミング、燃料噴射タイミング
を正確に規定することができる。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を第１図と第２図に基づいて説明
する。

第１図において、１は計量信号を入力する計量信号入力
回路、２は燃料噴射信号を入力する燃料噴射信号入力回
路、３は制御回路で、計量信号入力回路１と燃料噴射信
号入力回路２の出力信号１００、１０１に基づいて制御
信号をスイッチング回路４に入力する。

５はソレノイド機構で、このバルブの作動により計量弁
及び燃料噴出弁を作動させる。

６は電流検出部で、保持電流検知部６ａ、突入電流検知
部６ｂ、計量電流検知部６ｃ及び電流検知部６ｄから構
成され、ソレノイド機構５へ流れる電流等を検出する。

７はＤＣ−ＤＣコンバータで、電源（バッテリ）電圧を
所定の電圧に昇圧する。

また、第２図はソレノイド機構５を流れる燃料計量電流
と燃料噴射電流を示すもので、燃料計量電流よりも電流
値の大きい燃料噴射電流は、計量電流は燃料計量電流と
連続している。

第２図において、Ａ１．Ａ２は燃料計量電流、Ａ３〜Ａ
５は燃料噴射電流を示すもので、燃料計量電流のＴ１時
間には電流値ＩＩになり、燃料噴射電流が電流値Ｉ２に
なりピーク電流となり、燃料噴射電流が１２時間には電
流値Ｉ３になる。

なお、Ｔ４は燃料計量電流が電流値ＩＩに立ち上がるた
めの時間、Ｔ５は燃料噴射電流が工３から立ち下がるた
めの時間である。

第３図は第１図の具体的な回路構成の例を示す図で、第
１図のブロック図に対応させ、同一の構成については同
一の符号で示し、ここでは詳しい説明を省略する。

以下において、ソレノイド機構５の制御方法について詳
述する。

燃料計量信号入力回路】の出力信号１００が制御回路３
に入力されると、制御回路３はスイッチング回路４を動
作させて、ＤＣ−ＤＣコンバータ７からソレノイド機構
５．スイッチング回路４．アースＥへと急速に電流を流
し始める（第２図に示すＡ１）。

この電流は電流検出部６ｄにより常時検出されており、
電流検出部６ｄの出力信号が計量電流検知部６ｃに入力
される。

ここで、計量電流検知部６ｃがソレノイド機構５を流れ
る電流値が第２図のＩｔに到達すると判断すると、燃料
計量信号入力回路１の出力信号１００により指示された
時間Ｔ１だけ、ソレノイド機構５に電流値ＩＩを流し続
ける（第２図に示すＡ２）。

この時間ＴＩは、任意の時間をとることができ、長いほ
ど計量燃料すなわち燃料噴射が多くなる。

以上で燃料計量工程が終了し、続けて燃料噴射工程に移
る。

制御回路３には、燃料計量信号入力回路１の出力信号１
００と連続して燃料噴射信号入力回路２の出力信号１０
１が入力される。

これにより、ソレノイド機構５には、電流値ＩＩよりも
さらに大きな電流が流れ始める（第２図に示すＡ３）。

この時、電流検知部６ｄの出力信号は、突入電流検知部
６ｂに入力される。

ここで、突入電流検知部６ｂがソレノイド機構５を流れ
る電流値がＩ２に到達したと判断すると、ただちにソレ
ノイド機構５を流れる電流値を工３まで低下させる（第
２図に示すＡ４）。

この後、電流検知部６ｄの出力信号は、保持電流検知部
６ａに入力される。

そして、燃料噴射信号入力回路２の出力信号１０１によ
り指示された時間Ｔ２だけ、ソレノイド機構５に電流値
工２を流し続ける（第２図に示すＡ５）。

なお、このＩ２は任意の時間をとることができる。

以上で、燃料噴射工程が終了し、制御回路３はスイッチ
ング回路４を停止させるので、ソレノイド機構５を流れ
る電流値はＯとなる。

従って、本実施例では、ソレノイド機構５に流れる電流
パターンを燃料計量工程から直接、燃料噴射工程に移る
ようにしているので、ソレノイド機構５の第４図におけ
るアーマチャ４８の応答性が向上される。

また、燃料の計量や噴射に対応する電流を常時正確に検
出しているので、燃料計量又は燃料噴射機構を迅速かつ
確実に作動させることができる。

次に、本発明の燃料噴射装置の一実施例の機械的構成に
ついて第４図に基づいて説明する。

４１は磁性体の計量弁、４２は計量弁４１と接離自在に
同軸上に配設された可動弁座である。

計量弁４１には、ロッド６４が固定され、該ロッド６４
を介して第２のスプリング４４により計量弁４１を可動
弁座４２に押しっけ、該可動弁座４２に設けられた燃料
通路５１を閉じる。

また、計量弁４１は、第２のスプリング４４に押されて
、アーマチャ４８との間に隙間６５を形成している。

ここで、隙間６５はストッパ５０により調整される。

アーマチャ４８は、コイル４７を巻き回した非磁性体の
ボビン５６の中心穴の一側に摺動可能に挿入されると共
に、同様にボビン５６の中心穴の他側に嵌合固定された
コア４９との間に隙間５５を有し、アーマチャ４８は燃
料供給穴５日を有するカバー５９に第３のスプリング８
４により当接している。

コア４９はケーシング７２に嵌入して固定されると共に
、中心部には計量弁４１を嵌入した穴７３と、該穴７３
に連通する混合室７４を設け、該混合室７４内には、燃
料噴射ノズル７５の基部が嵌挿固定されている。

また、噴射ノズル７５の中央部には、混合通路７６が混
合室７４と連通して設けられ、混合通路７６内には、先
端に逆止弁５３と燃料噴射弁５２を有するロンドア８が
挿入され、逆止弁５３は常時、第１のスプリング４３に
より閉じるよう付勢されている。

第１のスプリング４３は、ノズル７５とダイアフラムを
有するリテーナ２８との間に介設されている。

計量弁４】は、第２のスプリング４４によりアーマチャ
４８との間に隙間６５が形成される。

８０はダイアフラムで、該ダイアフラム８０のダ一部材
８１との間にシール部材８５によりシールされ挟持固定
されている。

このため、混合室７４はダイアフラム８０により燃料室
４６と区画されている。

また、燃料通路５１は、燃料噴射孔５２を介して混合通
路７６と連通している。

８２はシール部材、８３はエア供給口で常時、混合室７
４に連通している。

８４は第３のスプリングである。

次に、本実施例の作用を説明すると、混合室７４に図示
しないエアポンプにより、圧送された高圧エアが、エア
供給口８３を介して常時供給されている。

（計量工程） ここで、コイル４７（第１図のソレノイド機構５）に燃
料計量電流を流すと、第１のスプリング４３のスプリン
グ力を第２のスプリング４４により大きくしであるため
、アマ−チャ４８は動かず、小さな計量弁４１のみが、
アマ−チャ４８に引かれ、第２のスプリング４４に抗し
て移動する。

従りて、計量弁４１が可動弁座４２から離れるために、
コア４９の穴７３の内周面と計量弁４１の外面の間を通
って、燃料通路５１に入り、燃料噴射孔５２を経て混合
通路７６に流入する。

（噴射工程） 次に、コイル４７（第１図のソレノイド機構５）に燃料
噴射電流を流すと、アーマチャ４８がコア４９に吸引さ
れて移動する。

この時には、計量弁４１を介して可動弁座４２を第１の
スプリング４３に抗して押すため、ロッド７８が押され
て逆止弁５３を開き、混合室７４からロンドア８外周の
通路７６まで供給していた高圧エアと計量された燃料と
の混合気が、開いた燃料噴射ノズル７５の先端から噴射
される。

上述した第２図は、第４図の場合のソレノイド駆動電流
パターンを示し、先ず燃料計量電流をコイル４７に流し
て計量弁４１を動かすことにより、混合通路７６に燃料
を供給して燃料を計量し、次いでコイル４７に燃料噴射
電流を流すことにより、アーマチャ４８が移動し計量弁
４１及び可動弁座４２を介して燃料噴射用ロンドア８を
押して逆止弁５３を開き、燃料を噴射する状態での電流
値のレベルと通電時間が規定される。

上記実施例では、従来のように２個のソレノイドを別々
に駆動させていた場合に比べて、コイル４７が１個のみ
でよいため、小型化が可能になり、一方燃料噴射装置の
駆動回路が簡略化できると共に、高圧エアで燃料を噴射
するため、燃料の微粒子化が促進されて燃焼を良好にす
ることができ、また電流パターンを計量工程から直接、
噴射工程に移るようにしているため、アーマチャ４８の
応答が向上され、逆止弁５３の応答性向上につながると
共に、燃料噴射電流を流す噴射工程の際に、再度燃料計
量をすることなく、より精密な計量ができる。

（発明の効果） 上記のように本発明によれば、２サイクルエンジンに適
する燃料噴射装置において、 電流パターンを計量工程から直接噴射工程に移るように
しているので、アマ−チャの応答が向上され、これが逆
止弁の応答性の向上につながると共に、燃料噴射電流を
流す噴射工程の際に再度燃料の計量をしないですむので
、より精密な計量をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の説明に使用する計量電流と噴射電流の時間との
関係を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す具体的
な回路図、第４図は本発明の燃料噴射装置の一実施例の
機械的構成を示す図、第５図は従来の燃料噴射装置の例
を示す図である。 図中で、 １・・・ ２・・・ ３・・・ ４・・・ ５・・・ ６・・・ ６ａ・・ ６ｂ・・ ６ｃ・・ ６ｄ・・ 計量信号入力回路、 噴射信号入力回路、 制御回路、 スイッチング回路、 ソレノイド機構、 電流検出部、 ・保持電流検知部、 ・突入電流検知部、 ・計量電流検知部、 ・電流検出部、 ・ＤＣ−ＤＣコンバータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　計量信号及び燃料噴射信号が入力される制御回路と、 高圧エアが常時供給される混合通路と、 前記計量信号に基づいて前記制御回路が出力する計量電
   流により作動され、前記混合通路に計量した燃料を供給
   する燃料計量手段と、 前記燃料噴射信号に基づいて前記制御回路が出力する燃
   料噴射電流により作動され、前記混合通路に供給された
   燃料を前記高圧エアと共に噴射する燃料噴射手段とを備
   え、 前記計量電流と前記燃料噴射電流は連続して出力される
   と共に、 前記燃料噴射電流の値は前記計量電流の値よりも大きく
   、 前記燃料計量手段と前記燃料噴射手段とは同一のソレノ
   イド機構により駆動されることを特徴とする燃料噴射装
   置。