JPH0154548B2 - - Google Patents

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JPH0154548B2
JPH0154548B2 JP55111799A JP11179980A JPH0154548B2 JP H0154548 B2 JPH0154548 B2 JP H0154548B2 JP 55111799 A JP55111799 A JP 55111799A JP 11179980 A JP11179980 A JP 11179980A JP H0154548 B2 JPH0154548 B2 JP H0154548B2
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JP
Japan
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pressure
fuel
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pump
supply
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JP55111799A
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English (en)
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JPS5738658A (en
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Takeshi Okamoto
Genichi Yamada
Yoshihisa Yamamoto
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP11179980A priority Critical patent/JPS5738658A/ja
Publication of JPS5738658A publication Critical patent/JPS5738658A/ja
Publication of JPH0154548B2 publication Critical patent/JPH0154548B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/105Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料噴射装置に関するものであり、特
には、例えば液圧によつてプランジヤを駆動して
燃料を噴射し、かつこのプランジヤに液圧を作用
させるタイミングをスプール弁にて制御する型式
のような、供給圧力源を備えた燃料噴射装置に用
いて好適なものである。
この種の燃料噴射装置はその制御性の自由度が
大きいこと及び機関の燃料効率を高める噴射性能
を有すること等の理由から、近年注目を集めてき
ている。そして、この種の装置においては一般に
プランジヤ駆動用の液圧供給源として、定容量型
のポンプが用いられている。しかしながら、従来
この定容量型のポンプによる液圧供給制御は最大
必要油量に合わせて調整していたために、特に軽
負圧時の燃費が著しく悪化してしまう欠点を有し
ていた。中型の機関における液体供給に起因する
機関ロスは全機関ロスの約15%に当り、その対策
の必要性は大きい。
前記欠点を解消するには、プランジヤ駆動用の
液圧供給を機関の運転状態に応じてその必要量に
あつた量に逐次補正をするようにすればよい。し
かしこの場合に、液圧供給を各気筒にバラツキな
く行なうためには、すなわち、圧力源を安定化し
た圧力レベルに保つには液圧源に供給する油量を
必要量の数+%増とし、その過剰油量をオーバー
フローさせることが必要である。
この目的を達成するために、油圧機器等に使用
されている可変容量ポンプを使用することも考え
られるが、使用条件が数msec.の脈動波であるた
め、その応答性が不十分であり実用的でない。そ
こで本発明においてはこの種の燃料の噴射装置が
マイクロコンピユータ等のコントローラを使用し
ていることに着目し、その機能を利用して上述の
目的を達成すると共に、さらに高度な噴射圧力制
御もあわせて実施できる様にしたものである。以
下、添付図面に従つて説明する。
第1図に包括的に示されるインジエクタ1は、
ボア2とその中を自由に摺動するスプール3とば
ね3aとによつて構成されるスプール弁25と、
ボア4,5内をそれぞれ摺動する1体の大径ピス
トン6及びプランジヤ7によつて構成される燃料
圧縮手段26と、ばね8aによつて負荷される通
常の燃料噴射ノズル8と、これらをコントロール
するための2ポジシヨン−2ポート電磁弁9,1
0,11を有する。プランジヤ7の下端面とボア
5とによつて形成される燃料室12は逆止弁13
を径て供給圧力源14に連結されると共に、同時
にノズル8に連結される。一方、スプール3の左
端面とボア2とによつて形成される作動油室15
は第1の通路30及び第1の電磁弁9を経て供給
圧力源14に連結され、また、第2の通路40及
び第2の電磁弁10を経て、低圧の燃料タンク1
6に、更にスプール弁25の1つのポートaは供
給圧力源14に連通し、もう1つのポートbは絞
り22及び第3の電磁弁11を経て燃料タンク1
6に連通する。ピストン6の上面とボア4とによ
り形成される作動油室21は2つのポートa,b
のいずれか一方と選択的に連通せしめられる。
供給圧力源14の構成は次の通りである。燃料
タンク16′からの燃料はフイルタ17を通して、
プライマリポンプ90によつてポンプ18の燃料
吸入口に導かれる。プライマリポンプ90の吐出
圧は調圧弁100により一定圧力に保たれる。燃
料はポンプ18によつて圧送され、捕集管70に
よりサージタンク20に送られる。サージタンク
20はオーバーフロー通路81及び2ポジシヨン
−2ポート電磁弁80を経てタンク16″(低圧
部)に連結される。ポンプ18には吐出量を可変
するための調整棒51が設けられる。調整棒51
はその右端に回動自由な支点52を介してレバー
53が連結される。レバー53は枢点54を介し
てムービングコア59に枢着される。レバー53
は枢点54を中心として支点52と相対する位置
に支点55を有する。支点55は支点57を中心
として回動するアジヤステイングレバー58に形
成したフオークレバー56により揺動せしめられ
る。尚、アジヤステイングレバー58は公知の如
くエンジン負荷に応じた位置をとるべく図示しな
い方法にて調整される。また、ムービングコア5
9の両端にはスプリング62,63があり、この
コア59はそのばね力がつり合う位置に静止して
いる。ムービングコア59の右端にはステータコ
ア61があり、通電することにより前記ムービン
グコア59の静止位置を変化させることができ
る。
23は後述するセンサS1〜S5からの信号に基づ
いて4つの電磁弁9,10,11,80への通電
を制御するコントローラである。尚、インジエク
タ1は各気筒(図示せず)ごとに設けられるの
で、エンジン気筒数と同数設けられることにな
る。
第2図はセンサS1〜S6、コントローラ23、電
磁弁9〜11,80に関するブロツク線図を示
す。S1はエンジン回転速度を、S2はアクセルペダ
ルの踏み込み量を、S3はエンジンの温度を、S4
エンジンの気筒マークを、S5は配管からの燃料洩
れやエンジンオーバラン等の緊急異常状態を夫々
検出するセンサである。また、S6は圧力源14の
サージタンク20の液圧レベルを検出する圧力セ
ンサである。
コントローラ23において、P1は噴射量設定
回路、P2は噴射開始時期設定回路、P4は圧力源
液圧レベル設定回路を夫々示す。A1はセンサS1
S2の信号に基づいて噴射量を決定する計算回路、
A2はセンサS3の信号に基づいて噴射開始時期を
決定する計算回路、A4はセンサS6の信号に基づ
いて圧力源液圧レベルを決定する計算回路、A3
は出力増幅回路である。具体的には計算回路A1
は第3の電磁弁11への通電時間を、計算回路
A2は気筒マークに対する第1の電磁弁9への通
電開始時期偏差を、計算回路A4は電磁弁80へ
の開弁周波数を計算する。また、出力増幅回路
A3はエンジンのクランク位置を判別して必要な
気筒の電磁弁9,10,11に必要なタイミング
で通電し、また、電磁弁80には必要開弁周波数
で通電する。通常は第1、3電磁弁9及び11に
対しては一定時間だけ通電するが、センサS5の緊
急信号に応じて通電を全く停止したり、または、
通電しつ放しにしたりする。さらに電磁弁80に
対しては緊急時に一定電圧で通電したり、或は通
電を停止することにより圧力源14のサージタン
ク20の液圧を開放する。
次に、第1図に示す装置の作動について説明す
る。
第1図の状態から第1の電磁弁9の2つのポー
トを導通状態にする(以下「開」と記す)ことに
より、供給圧力源14から燃料が通路30を経て
作動油室15へ導かれ、スプール3をばね3aに
打ち勝つて右方へ変位させる。この時第2の電磁
弁10は閉じている。スプール3が右方へ変位す
ることによつてポートbが閉じ、続いてポートa
が開かれる。これにより作動油室21はポートa
を介して圧力源14と導通状態となり、ピストン
6とプランジヤ7との面積比に応じて増圧され
て、燃料室12の燃料がノズル8より噴射され
る。
この時、逆止弁13によつて圧縮燃料が圧力源
へ戻されるのを防止する。次に第1の電磁弁9を
閉の状態に戻し、ついで第2の電磁弁10を開の
状態にすれば、作動油室15の燃料がタンク16
に放出され、ばね3aの力によつてスプール3は
再び左方へ戻される。スプール3の左方への変位
によつて、ポートaが閉じられ、続いてポートb
が開かれる。すると、作動油室21の燃料は第3
の電磁弁11が開となる時間だけポートbを経て
タンク16へ放出される。作動油室21の燃料が
放出されるのにともなつて燃料室12の圧力によ
つてピストン6、プランジヤ7は上方へ押し戻さ
れ、圧力源14から逆止弁13を通つて次に噴射
されるべき燃料が燃料室12へ導びかれる。
コントローラから第1乃至第3の電磁弁9,1
0,11への信号を時間にそつて説明すれば、次
の通りである。即ち、第3図において時刻Aで第
1の電磁弁9(最上段の線図)が開いて噴射作動
が開始し、スプール3が右端へ移動した後、時刻
Bで第1の電磁弁9を閉じる。その後時刻Cで第
2の電磁弁10(中段の線図)を開くことにより
スプール3がもどり、調量が可能な配置となり、
その後時刻Dで第2の電磁弁10を閉じる。次に
時刻Eで第3の電磁弁11(最下段の線図)を開
けばピストン6、プランジヤ7が戻り始め、調量
が開始され、時刻Fに所望の調量を完了する。そ
して、センサS1等の信号に基づいて時刻Aを可変
制御して噴射タイミングを最適なものとし、かつ
時間E、Fを可変制御して調量を行なう。
次に圧力源14の作動について説明する。サー
ジタンク20の液圧レベルは電磁弁80等の制御
弁からのオーバフロー量の調整により設定される
ので、効率よく液圧レベルを確保するには最適な
オーバフロー量が要求される。すなわち、電磁弁
80からのオーバフロー量はサージタンク20の
液圧レベル、エンジン回転数、エンジン負荷等に
より設定されるが、最終的にはオーバフロー量を
電磁弁80の開弁周波数により調量するので、上
記各種フアクタに応じた最適開弁周波数が存在す
る。そこで、この最適開弁周波数を保持するた
め、すなわち、高効率で最良液圧レベルを確保す
るため、アジヤステイングレバーがエンジンの負
荷に応じて前述の如く公知の方法で位置調整さ
れ、また、コイル及びステータコア61での印加
電圧値に応じた磁力により、ムービングコア59
をスプリング62,63とのつり合い位置に微調
整し、こうして、ポンプ18の吐出量を必要油量
にみ合つた量に調量する。
尚、以上の記載から明らかな如く、サージタン
ク20は高圧ポンプ18からの圧力を蓄圧する蓄
圧器として機能する。
本実施例では、エンジン負荷により調整される
アジヤステイングレバー58を設けているが、こ
れは電磁調整部59,61,62,63,54の
負荷を軽減せんがための手段であつて、アジヤス
テイングレバーを設けずに電磁調整部のみによつ
てポンプ18の吐出量を制御することも可能であ
る。
また、エンジンの燃焼状態に応じて噴射性能を
コントロールし、最適噴射を行なうため、第4図
に示す関係を利用することも可能である。即ち、
一般に圧力源液圧レベルLと、噴射圧力P、噴射
期間Tとは第4図に示す如き関係にあるのでこれ
を利用して、エンジン回転数、負荷等の情報信号
により設定された最適噴射圧力及び期間を圧力源
液圧レベルの調整により得ることも可能である。
圧力源液圧レベルLの設定はセンサS6の出力にて
フイードバツクすることにより前述の方法により
行なえることはいうまでもない。
このようにして圧力源の液圧センサS6の出力を
高周波で開閉する電磁弁の開弁周波数にフイード
バツクすることにより、安定した液圧レベルを確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る燃料噴射装置の一実施例
を示す模式構成図、第2図は第1図に示す各種セ
ンサ、コントローラ及び電磁弁の作動を説明する
ブロツク線図、第3図は各電磁弁の作動を時間的
に説明するパルス線図、第4図は液圧レベルと噴
射圧力及び噴射期間との関係を示すグラフ。 3……スプール、6……ピストン、7……プラ
ンジヤ、8……燃料噴射ノズル、14……供給圧
力源、18……供給ポンプ、25……スプール
弁、26……燃料圧縮手段、81……オーバフロ
ー通路、S6……圧力センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 高圧の液体を圧送する高圧ポンプと該高圧ポ
    ンプからの圧送液体を蓄圧する蓄圧器とを有する
    供給圧力源と、その液圧を受けて前記高圧ポンプ
    の作動とは独立的に作動して圧縮燃料を噴射する
    燃料噴射ノズルとを有する燃料噴射装置におい
    て、前記供給圧力源の圧力を検出する圧力センサ
    と、供給圧力源を低圧部に連絡するオーバーフロ
    ー通路と、圧力センサの出力信号に応答してオー
    バーフロー通路を開閉する制御弁と、前記圧力セ
    ンサの出力を受けて前記制御弁の作動信号を出力
    する制御装置とを有し、予め運転条件毎に定めら
    れた圧力供給源圧力レベルに実際の圧力供給源圧
    力が保持されることを特徴とする燃料噴射装置。
JP11179980A 1980-08-15 1980-08-15 Fuel injector Granted JPS5738658A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11179980A JPS5738658A (en) 1980-08-15 1980-08-15 Fuel injector

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JP11179980A JPS5738658A (en) 1980-08-15 1980-08-15 Fuel injector

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Publication Number Publication Date
JPS5738658A JPS5738658A (en) 1982-03-03
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JP11179980A Granted JPS5738658A (en) 1980-08-15 1980-08-15 Fuel injector

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5754620B2 (ja) * 1973-08-29 1982-11-19

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JPS5738658A (en) 1982-03-03

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