JPH03199665A - エンジンの高圧燃料噴射装置 - Google Patents
エンジンの高圧燃料噴射装置Info
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- JPH03199665A JPH03199665A JP1336929A JP33692989A JPH03199665A JP H03199665 A JPH03199665 A JP H03199665A JP 1336929 A JP1336929 A JP 1336929A JP 33692989 A JP33692989 A JP 33692989A JP H03199665 A JPH03199665 A JP H03199665A
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- engine
- pressure
- injection
- fuel
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
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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。
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〕
この発明は、例えば高速ディーゼルエンジンに好適の高
圧燃料噴射装置に関し、特に高温・高圧燃焼によるＮ０
ｗガスや高い騒音の発生、未燃焼によるＨＣガスの発生
、及び不完全燃焼によるＣＯガスの発生を共に抑制でき
るようにした燃料の噴射期間、及び圧力の制御方法の改
善に関する。Ｊ〔従来の技術〕 従来から例えば高速ディーゼルエンジンに採用される高
圧燃料噴射装置として、いわゆる蓄圧式のものがある。
圧燃料噴射装置に関し、特に高温・高圧燃焼によるＮ０
ｗガスや高い騒音の発生、未燃焼によるＨＣガスの発生
、及び不完全燃焼によるＣＯガスの発生を共に抑制でき
るようにした燃料の噴射期間、及び圧力の制御方法の改
善に関する。Ｊ〔従来の技術〕 従来から例えば高速ディーゼルエンジンに採用される高
圧燃料噴射装置として、いわゆる蓄圧式のものがある。
この燃料噴射装置は、例えばケーシングを仕切プレート
でバルブ室と蓄圧室とに画威し、蓄圧室内に噴射ノズル
を開閉する噴射弁体を、バルブ室内に噴射弁体を駆動す
るソレノイドコイルをそれぞれ収容配置した構造となっ
ており、該装置には高圧燃料供給系が接続されている。
でバルブ室と蓄圧室とに画威し、蓄圧室内に噴射ノズル
を開閉する噴射弁体を、バルブ室内に噴射弁体を駆動す
るソレノイドコイルをそれぞれ収容配置した構造となっ
ており、該装置には高圧燃料供給系が接続されている。
上記装置においては、高圧ポンプで加圧された高圧燃料
が燃料噴射装置の蓄圧室に供給される。
が燃料噴射装置の蓄圧室に供給される。
そして上記ソレノイドコイルのオン、オフによって噴射
弁体が移動して噴射ノズルを開閉し、これにより蓄圧室
内の燃料がエンジンに噴射される。
弁体が移動して噴射ノズルを開閉し、これにより蓄圧室
内の燃料がエンジンに噴射される。
ここで上記従来の燃料噴射！置における燃料噴射量の制
御は、上記高圧ポンプで設定される一定の燃料圧力のも
とで、ソレノイドコイルへの通電時間を制御信号のパル
ス幅を変化させることによって行われる。つまり駆動パ
ルス幅（噴射期間）を、燃料消費量の少ない低負荷低速
回転領域では短く、また燃料消費量の多い高負荷高速回
転領域では長くし、各運転状態での燃焼に見合う量の燃
料をエンジンに供給する。
御は、上記高圧ポンプで設定される一定の燃料圧力のも
とで、ソレノイドコイルへの通電時間を制御信号のパル
ス幅を変化させることによって行われる。つまり駆動パ
ルス幅（噴射期間）を、燃料消費量の少ない低負荷低速
回転領域では短く、また燃料消費量の多い高負荷高速回
転領域では長くし、各運転状態での燃焼に見合う量の燃
料をエンジンに供給する。
ところが、従来のエンジンの高圧燃料噴射装置では、圧
カ一定の下でパルス幅を変えることにより噴射量を制御
するようにしているため、低速回転時から高速回転時に
わたって最適の燃料噴射を行うことは困難である０例え
ば燃料噴射圧、つまり上記高圧ポンプによる加圧値を高
負荷高回転時にパルス幅（噴射期間）が最適となるよう
設定した場合は、加圧値が比較的高くなることから噴射
量が少ない低負荷低回転時には噴射期間が短過ぎること
となり、燃焼も急激になり易い、このため低負荷低回転
時にエンジン騒音が大きくなり、また圧力上昇速度も急
過ぎることから、燃費が悪化するとともに、高温高圧で
発生するＮＯｘガスが多くなってしまう。
カ一定の下でパルス幅を変えることにより噴射量を制御
するようにしているため、低速回転時から高速回転時に
わたって最適の燃料噴射を行うことは困難である０例え
ば燃料噴射圧、つまり上記高圧ポンプによる加圧値を高
負荷高回転時にパルス幅（噴射期間）が最適となるよう
設定した場合は、加圧値が比較的高くなることから噴射
量が少ない低負荷低回転時には噴射期間が短過ぎること
となり、燃焼も急激になり易い、このため低負荷低回転
時にエンジン騒音が大きくなり、また圧力上昇速度も急
過ぎることから、燃費が悪化するとともに、高温高圧で
発生するＮＯｘガスが多くなってしまう。
一方、燃料圧を低負荷低回転時に噴射期間が最適となる
よう設定したのでは、加圧値が比較的低くなることから
高回転域で噴射期間が長過ぎることとなり、未燃焼によ
るＨＣガスや不完全燃焼によるＣＯガスが増大してしま
う、このようにＮ。
よう設定したのでは、加圧値が比較的低くなることから
高回転域で噴射期間が長過ぎることとなり、未燃焼によ
るＨＣガスや不完全燃焼によるＣＯガスが増大してしま
う、このようにＮ。
ＸガスとＨＣガス、ＣＯガスは一方を減らそうとすると
他方が増大するというトレードオツの関係にあり、両方
を低減することは困難であるという問題があった。
他方が増大するというトレードオツの関係にあり、両方
を低減することは困難であるという問題があった。
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、ＮＯｘガスとＨＣガス、ＣＯガスの両方を
低減することができ、また燃焼騒音、振動を低く抑え、
燃費を向上することができるエンジンの高圧燃料噴射ｇ
置を得ることを目的とする。
れたもので、ＮＯｘガスとＨＣガス、ＣＯガスの両方を
低減することができ、また燃焼騒音、振動を低く抑え、
燃費を向上することができるエンジンの高圧燃料噴射ｇ
置を得ることを目的とする。
本発明に係るエンジンの高圧燃料噴射装置は、燃料噴射
ノズルを開閉する噴射弁体と、該噴射弁体を開閉駆動す
るソレノイドコイルとを有し、該ソレノイドコイルへの
通電を制御することにより、エンジンへの燃料噴射を制
御するようにしたエンジンの高圧燃料噴射装置において
、上記燃料噴射ノズルの開閉動作が所定のクランク回転
角度に同期して行われ、かつ上記燃料噴射ノズルの開、
閉時期がエンジンの低速回転から高速回転にわたって略
同時期になるよう上記ソレノイドコイルへの通電を制御
するｉ！電開制御手段、上記燃料噴射ノズルに供給され
る燃料の圧力を、燃料噴射量が要求量に一敗するよう高
速回転時ほど高＜ｓｍする圧力ＭＷ手段とを設けたこと
を特徴としている。
ノズルを開閉する噴射弁体と、該噴射弁体を開閉駆動す
るソレノイドコイルとを有し、該ソレノイドコイルへの
通電を制御することにより、エンジンへの燃料噴射を制
御するようにしたエンジンの高圧燃料噴射装置において
、上記燃料噴射ノズルの開閉動作が所定のクランク回転
角度に同期して行われ、かつ上記燃料噴射ノズルの開、
閉時期がエンジンの低速回転から高速回転にわたって略
同時期になるよう上記ソレノイドコイルへの通電を制御
するｉ！電開制御手段、上記燃料噴射ノズルに供給され
る燃料の圧力を、燃料噴射量が要求量に一敗するよう高
速回転時ほど高＜ｓｍする圧力ＭＷ手段とを設けたこと
を特徴としている。
ここで噴射開始時期、終了時期をエンジン回転数の高低
にかかわらず略同時期に設定したのは以下の理由による
。
にかかわらず略同時期に設定したのは以下の理由による
。
一般に、ディーゼルエンジンでは燃料の噴射開始から着
火するまでの遅れ期間に噴射された燃料は着火までの間
に蒸発し、いわゆる予混合燃焼（急激燃焼）をして大き
なノック音を発生する。
火するまでの遅れ期間に噴射された燃料は着火までの間
に蒸発し、いわゆる予混合燃焼（急激燃焼）をして大き
なノック音を発生する。
従って噴射開始時期はエンジン回転数の高低にかかわら
ず、上記着火遅れ時間を減少させ、上記予混合燃焼を抑
制してノッキングを防止する観点から設定する必要があ
り、具体的には上死点前０〜５度が好ましい。
ず、上記着火遅れ時間を減少させ、上記予混合燃焼を抑
制してノッキングを防止する観点から設定する必要があ
り、具体的には上死点前０〜５度が好ましい。
一方、噴射終了時期が遅過ぎると燃焼が間に合わすＨＣ
ガス、ＣＯガスが発生し、燃費が悪化する。逆に早過ぎ
れば、結果的に噴射期間が短くなり、燃焼が急激となっ
て最高圧力が高くなり、燃焼音やＮＯｘが発生し、また
燃費が悪化することになる。従って噴射終了時期につい
てもエンジン回転数にかかわらず上記白煙の発生を防止
する観点から設定する必要があり、具体的には上死点後
２５〜３５度が好ましい。
ガス、ＣＯガスが発生し、燃費が悪化する。逆に早過ぎ
れば、結果的に噴射期間が短くなり、燃焼が急激となっ
て最高圧力が高くなり、燃焼音やＮＯｘが発生し、また
燃費が悪化することになる。従って噴射終了時期につい
てもエンジン回転数にかかわらず上記白煙の発生を防止
する観点から設定する必要があり、具体的には上死点後
２５〜３５度が好ましい。
なお、上記噴射ノズルの開、閉時期の具体的な設定につ
いては、目的とするエンジン特性、あるいは排気ガス対
策等の観点から適宜行うこととなる。
いては、目的とするエンジン特性、あるいは排気ガス対
策等の観点から適宜行うこととなる。
この発明においては、燃料噴射ノズルの開閉動作をクラ
ンク回転角度を基準にして行うようにしたので、噴射開
始及び終了時期を最適な時期に設定でき、低回転域から
高回転域の全運転領域に渡って燃料噴射期間を常に最適
な期間に保持することができる。即ち、いずれの運転域
においても噴射ノズルの開時期を例えば上死点前５〜０
度としたので蒸発予混合量が少なくて済み、ノンキング
の発生を防止できるとともに、ＮＯｘの発生を抑制でき
る。また噴射ノズルの閉時期を例えば上死点後２５〜３
５度としたので排気中に白煙が発生するのを防止でき、
ＨＣ，Ｃｏの発生を抑制できる。
ンク回転角度を基準にして行うようにしたので、噴射開
始及び終了時期を最適な時期に設定でき、低回転域から
高回転域の全運転領域に渡って燃料噴射期間を常に最適
な期間に保持することができる。即ち、いずれの運転域
においても噴射ノズルの開時期を例えば上死点前５〜０
度としたので蒸発予混合量が少なくて済み、ノンキング
の発生を防止できるとともに、ＮＯｘの発生を抑制でき
る。また噴射ノズルの閉時期を例えば上死点後２５〜３
５度としたので排気中に白煙が発生するのを防止でき、
ＨＣ，Ｃｏの発生を抑制できる。
そして燃料の噴射量については、燃料噴射ノズルへ供給
される燃料の圧力を、該ノズルでの噴射量が要求される
噴射量となるよう制御する圧力制御手段を設けたので、
燃料噴射ノズルの開閉動作を所定のクランク回転角度に
同期させながら必要な噴射量を確保でき、このような状
態でのエンジン出力の制御を実現することができる。
される燃料の圧力を、該ノズルでの噴射量が要求される
噴射量となるよう制御する圧力制御手段を設けたので、
燃料噴射ノズルの開閉動作を所定のクランク回転角度に
同期させながら必要な噴射量を確保でき、このような状
態でのエンジン出力の制御を実現することができる。
以下この発明の実施例を図について説明する。
第１図〜第３図は本発明の一実施例によるエンジンの高
圧燃料噴射装置を説明するための図であり、第１図は高
圧燃料噴射装置の断面図、第２図（ａＬ第２図（ｂｌは
それぞれ２サイクル、４サイクルエンジンの場合の基本
的な燃料噴射パターンを示す図で、縦軸には噴射弁体の
リフト量、横軸にはクランク角度（”ＣＡ）を取り、上
死点（ＴＤＣ）を基準にその前、後側をＢＴＤＣ，ＡＴ
ＤＣとして示している。またＢＤＣは下死点、ＥｘＯは
排気ポート開時期、ＳｃＯは掃気ボート間時期を示して
いる。また、第３図（ａｌ〜第３図＋ｄ）は運転状態に
応じた上記燃料噴射パターン（最適パターン）を示す図
であり、縦軸、横軸は第２図と同様噴射弁体のリフト量
、クランク角度（’ＣＡ）を示している。
圧燃料噴射装置を説明するための図であり、第１図は高
圧燃料噴射装置の断面図、第２図（ａＬ第２図（ｂｌは
それぞれ２サイクル、４サイクルエンジンの場合の基本
的な燃料噴射パターンを示す図で、縦軸には噴射弁体の
リフト量、横軸にはクランク角度（”ＣＡ）を取り、上
死点（ＴＤＣ）を基準にその前、後側をＢＴＤＣ，ＡＴ
ＤＣとして示している。またＢＤＣは下死点、ＥｘＯは
排気ポート開時期、ＳｃＯは掃気ボート間時期を示して
いる。また、第３図（ａｌ〜第３図＋ｄ）は運転状態に
応じた上記燃料噴射パターン（最適パターン）を示す図
であり、縦軸、横軸は第２図と同様噴射弁体のリフト量
、クランク角度（’ＣＡ）を示している。
図において、１はエンジンへの燃料噴射を行う燃料噴射
装置、２は燃料タンク３内の燃料をフィルタ４を介して
吸引し、これを所定の圧力まで加圧する高圧ポンプ、２
８は上記燃料噴射装置１と高圧ポンプ２とを接続する高
圧パイプ５ａに介設されたレギユレータであり、これは
該噴射装置１への供給圧力を所定の圧力に調整する。
装置、２は燃料タンク３内の燃料をフィルタ４を介して
吸引し、これを所定の圧力まで加圧する高圧ポンプ、２
８は上記燃料噴射装置１と高圧ポンプ２とを接続する高
圧パイプ５ａに介設されたレギユレータであり、これは
該噴射装置１への供給圧力を所定の圧力に調整する。
上記燃料噴射装置１は、ケーシング６を仕切プレート７
でバルブ室８と蓄圧室９とに画成し、蓄圧室９内に噴射
ノズル２０ｂを開閉する噴射弁体１０を、バルブ室８内
にソレノイドコイル１１をそれぞれ収容配寛した構造と
なっている。なお、このバルブ室８は燃料の戻し管５ｂ
により上記燃料タンク３と接続されている。
でバルブ室８と蓄圧室９とに画成し、蓄圧室９内に噴射
ノズル２０ｂを開閉する噴射弁体１０を、バルブ室８内
にソレノイドコイル１１をそれぞれ収容配寛した構造と
なっている。なお、このバルブ室８は燃料の戻し管５ｂ
により上記燃料タンク３と接続されている。
上記ケーシング６は、有底円筒状のインナケース１２と
、図示下端にノズルキャップ２０がねし込み装着され、
上端に上記インナケース１２が螺挿された円筒状のアウ
タケース１３とから構成されている。
、図示下端にノズルキャップ２０がねし込み装着され、
上端に上記インナケース１２が螺挿された円筒状のアウ
タケース１３とから構成されている。
上記仕切プレート７は円板状のもので、そのフランジ７
ｅが上記アウタケース１３の段部１３ａと上記インナケ
ース１２の図示下端とで挟まれている。上記蓄圧室９は
、上記仕切プレート７に形成された燃料供給孔７ｃ、
リング状の溝７ｄ、上記インナケース１２に形成された
燃料導入孔１２ｂ、工２ａを介して上記高圧バイブ５ａ
に連通している。
ｅが上記アウタケース１３の段部１３ａと上記インナケ
ース１２の図示下端とで挟まれている。上記蓄圧室９は
、上記仕切プレート７に形成された燃料供給孔７ｃ、
リング状の溝７ｄ、上記インナケース１２に形成された
燃料導入孔１２ｂ、工２ａを介して上記高圧バイブ５ａ
に連通している。
また上記仕切プレート７の軸心部分には小径円筒状空間
である背圧室７ａが形成されており、該背圧室７ａは細
孔７ｂで上記バルブ室８に連通している。またこの背圧
室７ａ内には上記噴射弁体ｌＯの上端部が摺動可能に挿
入されており、該上端部に形成された連通孔１０ａによ
って上記背圧室７ａと上記蓄圧室９とが連通している。
である背圧室７ａが形成されており、該背圧室７ａは細
孔７ｂで上記バルブ室８に連通している。またこの背圧
室７ａ内には上記噴射弁体ｌＯの上端部が摺動可能に挿
入されており、該上端部に形成された連通孔１０ａによ
って上記背圧室７ａと上記蓄圧室９とが連通している。
上記噴射弁体１０の下端部は上記ノズルキャップ２０に
形成されたガイド孔り０ａ内に挿入され、その先端部は
該ノズルキャンプ２０の噴射ノズル２０ｂを開閉可能に
なっている。まここの噴射弁体１０の中程に装着された
下ばね座１４と上記仕切プレート７の下面に当接するよ
うに装着された上ばね座１５との間には付勢ばね１６が
介設されており、これにより該噴射弁体１０は上記噴射
ノズル２０ｂを閉じる方向に付勢されている。
形成されたガイド孔り０ａ内に挿入され、その先端部は
該ノズルキャンプ２０の噴射ノズル２０ｂを開閉可能に
なっている。まここの噴射弁体１０の中程に装着された
下ばね座１４と上記仕切プレート７の下面に当接するよ
うに装着された上ばね座１５との間には付勢ばね１６が
介設されており、これにより該噴射弁体１０は上記噴射
ノズル２０ｂを閉じる方向に付勢されている。
上記ソレノイドコイル１１は、内側、外側部分に分解可
能のホルダ１７内にリング状のコイル本体１８を配置す
るとともに、該ホルダ１７の軸心に弁軸１９ａを摺動可
能に挿入した構造のものである。上記ホルダ１７の下端
部は上記仕切プレート７の上部外周に嵌合固着されてお
り、また上記弁軸１９ａの下端に一体形成された弁板１
９ｂが上記背圧室７ａに連通する細孔７ｂを開閉するよ
うになっている。また上記弁軸１９ａの上端面には押圧
ばね２】が当接しており、該押圧ばね２１の一端は位置
決ビシ２２でホルダ１７上に位置決めされており、他端
は調整ロフト２３で押圧されている。また上記インナケ
ース１２の上端部に上記コイル１８の外部接続端子２４
がシールして装着されており、該端子２４には上記ソレ
ノイドコイル１１ｔ−駆動するドライバ２５が接続され
ている。
能のホルダ１７内にリング状のコイル本体１８を配置す
るとともに、該ホルダ１７の軸心に弁軸１９ａを摺動可
能に挿入した構造のものである。上記ホルダ１７の下端
部は上記仕切プレート７の上部外周に嵌合固着されてお
り、また上記弁軸１９ａの下端に一体形成された弁板１
９ｂが上記背圧室７ａに連通する細孔７ｂを開閉するよ
うになっている。また上記弁軸１９ａの上端面には押圧
ばね２】が当接しており、該押圧ばね２１の一端は位置
決ビシ２２でホルダ１７上に位置決めされており、他端
は調整ロフト２３で押圧されている。また上記インナケ
ース１２の上端部に上記コイル１８の外部接続端子２４
がシールして装着されており、該端子２４には上記ソレ
ノイドコイル１１ｔ−駆動するドライバ２５が接続され
ている。
また２９は上記燃料噴射装置１の電磁弁１１に駆動信号
を与えるコントローラであり、これは運転状態検出セン
サ２７から運転状態を表す各種信号、例えばエンジン回
転数、アクセル開度、水温。
を与えるコントローラであり、これは運転状態検出セン
サ２７から運転状態を表す各種信号、例えばエンジン回
転数、アクセル開度、水温。
油温、燃料温度等が入力されると、内蔵するマツプから
必要なパルス幅等を読みだし、これをドライバ２５に出
力するよう構成されている。
必要なパルス幅等を読みだし、これをドライバ２５に出
力するよう構成されている。
ここで本実施例では、噴射弁体１０や付勢ばね１６等は
、その開閉特性（燃料噴射パターン）が第２図１ｍｌ及
び伽）に示すようなくさび形となるようｌＩ戒されてい
る。つまり噴射弁体１０のノズル開動作は徐々に行われ
、かつノズル閉動作は急激に行われる。また高圧ポンプ
２から燃料噴射装置１へ供給される燃料の圧力は、レギ
ュレータ２８によって上記噴射パターンにおいて必要噴
射量を供給し得る圧力に調整される。
、その開閉特性（燃料噴射パターン）が第２図１ｍｌ及
び伽）に示すようなくさび形となるようｌＩ戒されてい
る。つまり噴射弁体１０のノズル開動作は徐々に行われ
、かつノズル閉動作は急激に行われる。また高圧ポンプ
２から燃料噴射装置１へ供給される燃料の圧力は、レギ
ュレータ２８によって上記噴射パターンにおいて必要噴
射量を供給し得る圧力に調整される。
そして上記コントローラ２９は、上記噴射ノズル２０ｂ
の開閉動作が所定のクランク回転角度に同期して行われ
るよう上記噴射弁体１０の開閉駆動用のコイル本体１８
を駆動制御するコイル制御回路と、上記噴射ノズル２０
ｂでの噴射量が上記ノズル開時期からノズル閉時期まで
の期間θにおいて、必要な噴射蓋となるよう上記レギュ
レータ２８を制御する圧力ｗＩ御回路とを有する構成と
なっている。
の開閉動作が所定のクランク回転角度に同期して行われ
るよう上記噴射弁体１０の開閉駆動用のコイル本体１８
を駆動制御するコイル制御回路と、上記噴射ノズル２０
ｂでの噴射量が上記ノズル開時期からノズル閉時期まで
の期間θにおいて、必要な噴射蓋となるよう上記レギュ
レータ２８を制御する圧力ｗＩ御回路とを有する構成と
なっている。
以下上記コントローラ２９のコイル制御回路の構成を詳
しく説明すると、上記ノズルの開時期Ｓはエンジンでの
ノンキングが生じない程度の早い角度、つまり上死点（
ＴＤＣ）付近に、また閉時期Ｅはエンジンの排気中に白
煙が発生する角度より若干早い角度、つまり上死点後約
３０度に概ね設定されており、さらにノズルの開、閉時
期Ｓ。
しく説明すると、上記ノズルの開時期Ｓはエンジンでの
ノンキングが生じない程度の早い角度、つまり上死点（
ＴＤＣ）付近に、また閉時期Ｅはエンジンの排気中に白
煙が発生する角度より若干早い角度、つまり上死点後約
３０度に概ね設定されており、さらにノズルの開、閉時
期Ｓ。
Ｅは運転状態検出センサ２７からの運転状態を表す各種
信号に応じて補正されるようになっている。
信号に応じて補正されるようになっている。
すなわち第３図に示すように低速・低負荷の運転状態で
は、ノズル開時期Ｓは上死点（ＴＤＣ）に、また閉時期
Ｅは上死点後約２５度に補正され、噴射期間θはクラン
ク角度で２５度程度となる（第３図＋ａｌ）。
は、ノズル開時期Ｓは上死点（ＴＤＣ）に、また閉時期
Ｅは上死点後約２５度に補正され、噴射期間θはクラン
ク角度で２５度程度となる（第３図＋ａｌ）。
また低速・高負荷状態では、ノズル開時期Ｓは上死点前
約２度に、また閉時期Ｅは上死点後約３０度に補正され
、噴射期間θはクランク角度で略３３度となる（第３図
（ｂｌ） さらに高速・低負荷状態、あるいは高速・高負荷状態で
は、それぞれノズル開時期Ｓは上死点前約２度、あるい
は５度程度に、また閉時期Ｅは上死点後２５度あるいは
３５度程度に設定され、噴射期間θはそれぞれクランク
角度で略２８度あるいは４０度となる（第３図ｔｃ＋、
ｆｄｌ参照）。
約２度に、また閉時期Ｅは上死点後約３０度に補正され
、噴射期間θはクランク角度で略３３度となる（第３図
（ｂｌ） さらに高速・低負荷状態、あるいは高速・高負荷状態で
は、それぞれノズル開時期Ｓは上死点前約２度、あるい
は５度程度に、また閉時期Ｅは上死点後２５度あるいは
３５度程度に設定され、噴射期間θはそれぞれクランク
角度で略２８度あるいは４０度となる（第３図ｔｃ＋、
ｆｄｌ参照）。
次に作用効果について説明する。
本実施例のエンジンの高圧燃料噴射装置では、噴射ノズ
ル２０ｂの開閉動作が所定のクランク回転角度に同期し
て行われるようコントローラ２９により噴射弁体ｌＯの
開閉用コイル本体１Ｂを駆動制御し、ノズルの開時期を
エンジンでのノンキングが生じない程度の早い時期（上
死点前０〜５度付近）に、閉時期をエンジンの排気中に
白煙が発生する角度より若干早い時期（上死点後２５〜
３５度付近）に設定したので、低回転域から高回転域の
全運転領域に渡って燃料噴射期間θを常に最適な期間に
保持することができる。これにより急激燃焼と未燃焼、
不完全燃焼とを共に回避することができる。
ル２０ｂの開閉動作が所定のクランク回転角度に同期し
て行われるようコントローラ２９により噴射弁体ｌＯの
開閉用コイル本体１Ｂを駆動制御し、ノズルの開時期を
エンジンでのノンキングが生じない程度の早い時期（上
死点前０〜５度付近）に、閉時期をエンジンの排気中に
白煙が発生する角度より若干早い時期（上死点後２５〜
３５度付近）に設定したので、低回転域から高回転域の
全運転領域に渡って燃料噴射期間θを常に最適な期間に
保持することができる。これにより急激燃焼と未燃焼、
不完全燃焼とを共に回避することができる。
しかも運転状態に応じて上記噴射開始時期Ｓと終了時期
Ｅとを補正するようにしているので、上記異状燃焼状態
の回避をより効果的に行うことができる。
Ｅとを補正するようにしているので、上記異状燃焼状態
の回避をより効果的に行うことができる。
また噴射ノズル２０ｂの開動作が徐々に行われかつノズ
ル閉動作が急激に行われるよう付勢ばね１６等を設定し
たので、噴射初期の噴射量が少なく抑制され着火後徐々
に増加することとなり、これにより予混合燃焼（急激燃
焼）を極力回避でき、高温高圧で発生するＮＯｘガスの
低減及びノック音の低下を確実に行うことができる。
ル閉動作が急激に行われるよう付勢ばね１６等を設定し
たので、噴射初期の噴射量が少なく抑制され着火後徐々
に増加することとなり、これにより予混合燃焼（急激燃
焼）を極力回避でき、高温高圧で発生するＮＯｘガスの
低減及びノック音の低下を確実に行うことができる。
そして高圧ポンプ２と燃料噴射袋Ｗ１との間にレギュレ
ータ２８を設け、上記噴射ノズル２０ｂへ供給される燃
料の圧力を、該ノズルでの噴射量が上記ノズル開時期か
らノズル閉時期までの期間θに必要な噴射量となるよう
制御するようにしたので、噴射ノズル２０ｂの開閉動作
をクランク回転角度に同期させた状態でのエンジン出力
の制御を実現することができる。
ータ２８を設け、上記噴射ノズル２０ｂへ供給される燃
料の圧力を、該ノズルでの噴射量が上記ノズル開時期か
らノズル閉時期までの期間θに必要な噴射量となるよう
制御するようにしたので、噴射ノズル２０ｂの開閉動作
をクランク回転角度に同期させた状態でのエンジン出力
の制御を実現することができる。
なお、上記実施例では、噴射弁体１０の開閉特性（噴射
パターン）がくさび形となるように付勢ばね１６等を設
定したが、この噴射パターンには各種の変形例が採用で
きる０例えば第４図＋ａｌ（２サイクル）、第４図（ｂ
ｌ（４サイクル）に示すように、噴射期間の始めから終
了近くまで開度を小さく抑え、終了間際に該開度の急激
な増大、及びその後の急激な減少を行うようにしてもよ
い、これは噴射弁体１０の開動作を噴射開始後一定期間
ストップさせるためのストッパーを設けることにより実
現できる。
パターン）がくさび形となるように付勢ばね１６等を設
定したが、この噴射パターンには各種の変形例が採用で
きる０例えば第４図＋ａｌ（２サイクル）、第４図（ｂ
ｌ（４サイクル）に示すように、噴射期間の始めから終
了近くまで開度を小さく抑え、終了間際に該開度の急激
な増大、及びその後の急激な減少を行うようにしてもよ
い、これは噴射弁体１０の開動作を噴射開始後一定期間
ストップさせるためのストッパーを設けることにより実
現できる。
以上のようにこの発明に係るエンジンの高圧燃料噴射装
置によれば、噴射弁体を開閉駆動するソレノイドコイル
を、燃料噴射ノズルの開閉動作が所定のクランク回転角
度に同期して行われるよう駆動制御する通電制御手段を
設け、噴射ノズルをエンジンの低速から高速にわたって
略同時期に開。
置によれば、噴射弁体を開閉駆動するソレノイドコイル
を、燃料噴射ノズルの開閉動作が所定のクランク回転角
度に同期して行われるよう駆動制御する通電制御手段を
設け、噴射ノズルをエンジンの低速から高速にわたって
略同時期に開。
閉するようにしたので、具体的にはノズルの開時期をエ
ンジンでのノッキングが生じない程度の早い時期に、閉
時期をエンジンの排気中に白煙が発生する時期より若干
早い時期に設定したので、低回転域から高回転域の全運
転領域に渡って燃料噴射期間を常に最適な期間に保持す
ることができ、これにより噴射期間についてトレードオ
フの関係にある急激燃焼と未燃焼、不完全燃焼とを共に
回避することが可能となる。
ンジンでのノッキングが生じない程度の早い時期に、閉
時期をエンジンの排気中に白煙が発生する時期より若干
早い時期に設定したので、低回転域から高回転域の全運
転領域に渡って燃料噴射期間を常に最適な期間に保持す
ることができ、これにより噴射期間についてトレードオ
フの関係にある急激燃焼と未燃焼、不完全燃焼とを共に
回避することが可能となる。
そして燃料噴射ノズルへ供給される燃料の圧力を、該ノ
ズルからの噴射量が必要量となるよう制御する圧力制御
手段を設けたので、燃料噴射ノズルの開閉動作をクラン
ク回転角度に同期させた状態でのエンジン出力の制御を
実現するとかでき、これによりＮＯＸガスとＨＣガス、
ＣＯガスの両方を低減した、燃焼騒音、振動が低く燃費
のよいディーゼルエンジンを得ることができる。
ズルからの噴射量が必要量となるよう制御する圧力制御
手段を設けたので、燃料噴射ノズルの開閉動作をクラン
ク回転角度に同期させた状態でのエンジン出力の制御を
実現するとかでき、これによりＮＯＸガスとＨＣガス、
ＣＯガスの両方を低減した、燃焼騒音、振動が低く燃費
のよいディーゼルエンジンを得ることができる。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例によるエンジン
の高圧燃料噴射装置を説明するための図であり、第１図
は高圧燃料噴射装置の断面図、第２図（ａ）、第２図（
ｂｌはそれぞれ２サイクル、４サイクルエンジンの場合
の基本的な燃料噴射パターンを示す図、第３図ｔａ＋〜
第３図（ｄｌは運転状態に応じた最適噴射パターンを示
す図、第４図（ａ）、第４図世）はそれぞれ２サイクル
、４サイクルエンジンの場合の燃料噴射パターンの他の
例を示す図である。 図において、１は燃料噴射装置、１０は噴射弁体、１１
はソレノイドコイル、２０ｂは噴射ノズル、２８はレギ
ュレータ〈圧力制御手段〉、２９はコントローラ（通電
制御手段、圧力制御手段〉である。
の高圧燃料噴射装置を説明するための図であり、第１図
は高圧燃料噴射装置の断面図、第２図（ａ）、第２図（
ｂｌはそれぞれ２サイクル、４サイクルエンジンの場合
の基本的な燃料噴射パターンを示す図、第３図ｔａ＋〜
第３図（ｄｌは運転状態に応じた最適噴射パターンを示
す図、第４図（ａ）、第４図世）はそれぞれ２サイクル
、４サイクルエンジンの場合の燃料噴射パターンの他の
例を示す図である。 図において、１は燃料噴射装置、１０は噴射弁体、１１
はソレノイドコイル、２０ｂは噴射ノズル、２８はレギ
ュレータ〈圧力制御手段〉、２９はコントローラ（通電
制御手段、圧力制御手段〉である。
Claims (1)
- （１）燃料噴射ノズルを開閉する噴射弁体と、該噴射弁
体を開閉駆動するソレノイドコイルとを有し、該ソレノ
イドコイルへの通電を制御することにより、エンジンへ
の燃料噴射を制御するようにしたエンジンの高圧燃料噴
射装置において、上記燃料噴射ノズルの開閉動作が所定
のクランク回転角度に同期して行われ、かつ上記燃料噴
射ノズルの開，閉時期がエンジンの低速回転から高速回
転にわたって略同時期になるよう上記ソレノイドコイル
への通電を制御する通電制御手段と、上記燃料噴射ノズ
ルに供給される燃料の圧力を、燃料噴射量が要求量に一
致するよう高速回転時ほど高く制御する圧力制御手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの高圧燃料噴射装置
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336929A JP2963126B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | エンジンの高圧燃料噴射装置 |
| US07/632,911 US5150684A (en) | 1989-12-25 | 1990-12-21 | High pressure fuel injection unit for engine |
| EP90125070A EP0435183B1 (en) | 1989-12-25 | 1990-12-21 | High pressure fuel injection unit and method for controlling same |
| DE69025883T DE69025883T2 (de) | 1989-12-25 | 1990-12-21 | Hochdruckkraftstoffeinspritzeinheit und Methode, und dieselbe zu steuern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336929A JP2963126B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | エンジンの高圧燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199665A true JPH03199665A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2963126B2 JP2963126B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=18303936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1336929A Expired - Fee Related JP2963126B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | エンジンの高圧燃料噴射装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5150684A (ja) |
| EP (1) | EP0435183B1 (ja) |
| JP (1) | JP2963126B2 (ja) |
| DE (1) | DE69025883T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3173663B2 (ja) | 1991-08-14 | 2001-06-04 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JPH07145750A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Zexel Corp | 燃料噴射制御装置 |
| US5423302A (en) * | 1994-03-23 | 1995-06-13 | Caterpillar Inc. | Fuel injection control system having actuating fluid viscosity feedback |
| DE4437927C2 (de) * | 1994-10-24 | 1996-09-12 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventilgesteuerte Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Einspritzdüse zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum einer Dieselbrennkraftmaschine |
| US5499608A (en) * | 1995-06-19 | 1996-03-19 | Caterpillar Inc. | Method of staged activation for electronically actuated fuel injectors |
| JP3700981B2 (ja) * | 1995-08-29 | 2005-09-28 | いすゞ自動車株式会社 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
| AUPN561095A0 (en) * | 1995-09-25 | 1995-10-19 | Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited | Engine control strategy |
| US5833146A (en) * | 1996-09-09 | 1998-11-10 | Caterpillar Inc. | Valve assembly with coupled seats and fuel injector using same |
| US5682858A (en) * | 1996-10-22 | 1997-11-04 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector with pressure spike relief valve |
| DE10029629A1 (de) * | 2000-06-15 | 2002-01-03 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
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| JP2003113761A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-04-18 | Denso Corp | 燃料噴射弁 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Family Cites Families (13)
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| US3822677A (en) * | 1971-06-30 | 1974-07-09 | Bendix Corp | Electric fuel pump control circuit for intermittent injection electronic fuel control systems |
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| AT378242B (de) * | 1981-07-31 | 1985-07-10 | Berchtold Max Prof | Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren |
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| JPS60204961A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Mazda Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 |
| JPH0759919B2 (ja) * | 1986-04-04 | 1995-06-28 | 日本電装株式会社 | デイ−ゼルエンジン用燃料噴射制御装置 |
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| CH674243A5 (ja) * | 1987-07-08 | 1990-05-15 | Dereco Dieselmotoren Forschung |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP1336929A patent/JP2963126B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-21 US US07/632,911 patent/US5150684A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-21 DE DE69025883T patent/DE69025883T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-21 EP EP90125070A patent/EP0435183B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61261653A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-19 | Nippon Soken Inc | 燃料供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69025883T2 (de) | 1996-07-25 |
| DE69025883D1 (de) | 1996-04-18 |
| EP0435183A2 (en) | 1991-07-03 |
| EP0435183A3 (en) | 1992-04-15 |
| JP2963126B2 (ja) | 1999-10-12 |
| US5150684A (en) | 1992-09-29 |
| EP0435183B1 (en) | 1996-03-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |