JPH0849590A - 油圧作動式燃料噴射装置の燃料噴射率の制御方法 - Google Patents
油圧作動式燃料噴射装置の燃料噴射率の制御方法Info
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- JPH0849590A JPH0849590A JP7169442A JP16944295A JPH0849590A JP H0849590 A JPH0849590 A JP H0849590A JP 7169442 A JP7169442 A JP 7169442A JP 16944295 A JP16944295 A JP 16944295A JP H0849590 A JPH0849590 A JP H0849590A
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
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- F02M59/10—Pumps 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
- F02M59/105—Pumps 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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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧作動式燃料噴射装置の燃料噴射率の制御
方法を提供する。 【構成】 本発明の一態様において、油圧作動式燃料噴
射器の燃料噴射率の制御方法が開示される。エンジン速
度とエンジン温度により、所望の作動流体圧力が決定さ
れる。所望の作動流体圧力が、燃料噴射率の制御に使用
され、エンジン始動が急速に生じる。
方法を提供する。 【構成】 本発明の一態様において、油圧作動式燃料噴
射器の燃料噴射率の制御方法が開示される。エンジン速
度とエンジン温度により、所望の作動流体圧力が決定さ
れる。所望の作動流体圧力が、燃料噴射率の制御に使用
され、エンジン始動が急速に生じる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、燃料噴射率の
制御方法に関する。より詳細には、油圧作動式燃料噴射
器の作動流体圧力制御により、燃料噴射率を制御する方
法に関する。
制御方法に関する。より詳細には、油圧作動式燃料噴射
器の作動流体圧力制御により、燃料噴射率を制御する方
法に関する。
【０００２】
【従来技術】ディーゼルエンジンは、燃料を噴射してエ
ンジンシリンダ内の高温空気に蒸発させることにより、
燃焼を生じる。しかし、低温始動状況では、空気は熱の
多くをシリンダ壁に奪われ、エンジン始動が困難にな
る。例えば、余りにも急速に燃料がシリンダに噴射され
ると、低温燃料を蒸発させるための熱が噴射点の空気温
度を下げ、燃焼を妨げたり、消したりする。従って、燃
料がゆっくりと噴射されて、燃焼室中至る所に燃料をま
き散らし、燃焼が生じるように、熱の低下を均等に分散
することが望ましい。米国特許第 5,191,867号と、第
5,181,494号で説明されるものと同様な油圧作動式燃料
噴射器装置の噴射率は、作動流体圧力と作動流体粘度に
よって制御される。
ンジンシリンダ内の高温空気に蒸発させることにより、
燃焼を生じる。しかし、低温始動状況では、空気は熱の
多くをシリンダ壁に奪われ、エンジン始動が困難にな
る。例えば、余りにも急速に燃料がシリンダに噴射され
ると、低温燃料を蒸発させるための熱が噴射点の空気温
度を下げ、燃焼を妨げたり、消したりする。従って、燃
料がゆっくりと噴射されて、燃焼室中至る所に燃料をま
き散らし、燃焼が生じるように、熱の低下を均等に分散
することが望ましい。米国特許第 5,191,867号と、第
5,181,494号で説明されるものと同様な油圧作動式燃料
噴射器装置の噴射率は、作動流体圧力と作動流体粘度に
よって制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】流体粘度は、流体温度
と流体等級に応じて変化する。それ故、流体温度と流体
等級の関数として、作動流体圧力を制御することが、望
ましい。本発明は、前述の問題の一つか二つ以上を解決
するものである。
と流体等級に応じて変化する。それ故、流体温度と流体
等級の関数として、作動流体圧力を制御することが、望
ましい。本発明は、前述の問題の一つか二つ以上を解決
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、油圧作動式燃料噴射器の燃料噴射率の制御方法が開
示される。所望の作動流体圧力は、エンジン速度とエン
ジン温度により、決定される。所望の作動流体圧力が、
燃料噴射率の制御に使用され、エンジン始動が急速に生
じる。本発明の別の態様において、噴射の一期間内に複
数回の噴射を起こすことにより、燃料噴射率を遅くする
のに望ましい作動流体圧力の決定方法が開示される。本
発明の他の態様において、エンジン速度とエンジン温度
に基づいた所望の燃料噴射率の決定方法が開示される。
所望の燃料噴射率と作動流体粘度に応じて、所望の作動
流体圧力が決定され、燃料噴射率を制御する。
て、油圧作動式燃料噴射器の燃料噴射率の制御方法が開
示される。所望の作動流体圧力は、エンジン速度とエン
ジン温度により、決定される。所望の作動流体圧力が、
燃料噴射率の制御に使用され、エンジン始動が急速に生
じる。本発明の別の態様において、噴射の一期間内に複
数回の噴射を起こすことにより、燃料噴射率を遅くする
のに望ましい作動流体圧力の決定方法が開示される。本
発明の他の態様において、エンジン速度とエンジン温度
に基づいた所望の燃料噴射率の決定方法が開示される。
所望の燃料噴射率と作動流体粘度に応じて、所望の作動
流体圧力が決定され、燃料噴射率を制御する。
【０００５】
【実施例】本発明は、油圧作動式電子制御ユニット噴射
器燃料装置で使用する電子制御装置に関する。油圧作動
式電子制御ユニット噴射器燃料装置は当業者には公知で
ある。そのような装置の一例が、グラッセイに1993年 3
月 9日に許可された米国特許第5,191,867 号で示されて
いるので、参照する。説明と図面においては、同じ参照
番号は同じ構成要素及び部分を示すものとする。図１を
参照すると、油圧作動式電子制御ユニット噴射器燃料装
置の電子制御装置１０の好適な実施例が示されている。
以下、これをＨＥＵＩ燃料装置と称する。制御装置は、
電子制御モジュール１５を備える。以下、これをＥＣＭ
と称する。好適な実施例において、ＥＣＭは、モデル68
HC11番のモトローラマイクロコントローラである。しか
し、当業者には公知のように、多くの適当なコントロー
ラが、本発明で使用できる。
器燃料装置で使用する電子制御装置に関する。油圧作動
式電子制御ユニット噴射器燃料装置は当業者には公知で
ある。そのような装置の一例が、グラッセイに1993年 3
月 9日に許可された米国特許第5,191,867 号で示されて
いるので、参照する。説明と図面においては、同じ参照
番号は同じ構成要素及び部分を示すものとする。図１を
参照すると、油圧作動式電子制御ユニット噴射器燃料装
置の電子制御装置１０の好適な実施例が示されている。
以下、これをＨＥＵＩ燃料装置と称する。制御装置は、
電子制御モジュール１５を備える。以下、これをＥＣＭ
と称する。好適な実施例において、ＥＣＭは、モデル68
HC11番のモトローラマイクロコントローラである。しか
し、当業者には公知のように、多くの適当なコントロー
ラが、本発明で使用できる。
【０００６】電子制御装置１０は、電気コネクタ３０a-
f によってそれぞれにＥＣＭの出力に結合される油圧作
動電子制御ユニット噴射器２５a-f を、備えている。図
１では、６個のユニット噴射器２５a-f が、６シリンダ
エンジン５５を有する電子制御装置１０に使用される例
を示している。しかし、本発明は、６シリンダエンジン
で使用する場合に限らない。逆に、多数のシリンダとユ
ニット噴射器２５を有するエンジンで使用するために、
容易に部分的に変更することができる。公知のように、
ユニット噴射器２５a-f のそれぞれがエンジンシリンダ
と結合される。８シリンダエンジンで作動するように、
好適な実施例を部分的に変更するためには、総計８つに
なるようにユニット噴射器２５を２つ加えればよい。作
動流体が、ユニット噴射器２５を開き、エンジンシリン
ダに燃料を噴射するのに十分な圧力を与えることを要求
される。好適な実施例において、作動流体はエンジンオ
イルからなり、エンジンオイルパン３５がオイル供給部
になる。低圧力オイルが、低圧力ポンプ４０からフィル
タ４５を通って不純物を漉し、オイルパンから注入され
る。フィルタ４５は、エンジン５５に機械的に連結し、
エンジン５５により駆動される高圧力定吐出量型の供給
ポンプ５０に結合する。高圧力作動流体（好適な実施例
では、エンジンオイル）が、噴射器作動圧力制御バルブ
７６に入る。以下、これをＩＡＰＣＶと称する。当業者
には公知の他の装置を、定吐出量ポンプ５０やＩＡＰＣ
Ｖの代わりに使用することができる。例えば、そのよう
な装置の一つは、可変圧力高吐出量ポンプを備えてい
る。
f によってそれぞれにＥＣＭの出力に結合される油圧作
動電子制御ユニット噴射器２５a-f を、備えている。図
１では、６個のユニット噴射器２５a-f が、６シリンダ
エンジン５５を有する電子制御装置１０に使用される例
を示している。しかし、本発明は、６シリンダエンジン
で使用する場合に限らない。逆に、多数のシリンダとユ
ニット噴射器２５を有するエンジンで使用するために、
容易に部分的に変更することができる。公知のように、
ユニット噴射器２５a-f のそれぞれがエンジンシリンダ
と結合される。８シリンダエンジンで作動するように、
好適な実施例を部分的に変更するためには、総計８つに
なるようにユニット噴射器２５を２つ加えればよい。作
動流体が、ユニット噴射器２５を開き、エンジンシリン
ダに燃料を噴射するのに十分な圧力を与えることを要求
される。好適な実施例において、作動流体はエンジンオ
イルからなり、エンジンオイルパン３５がオイル供給部
になる。低圧力オイルが、低圧力ポンプ４０からフィル
タ４５を通って不純物を漉し、オイルパンから注入され
る。フィルタ４５は、エンジン５５に機械的に連結し、
エンジン５５により駆動される高圧力定吐出量型の供給
ポンプ５０に結合する。高圧力作動流体（好適な実施例
では、エンジンオイル）が、噴射器作動圧力制御バルブ
７６に入る。以下、これをＩＡＰＣＶと称する。当業者
には公知の他の装置を、定吐出量ポンプ５０やＩＡＰＣ
Ｖの代わりに使用することができる。例えば、そのよう
な装置の一つは、可変圧力高吐出量ポンプを備えてい
る。
【０００７】好適な実施例では、ＩＡＰＣＶと定吐出量
ポンプ５０は、ＥＣＭに所望の作動流体圧力を維持させ
る。チエックバルブ８５も設けられる。ＥＣＭは、最適
な燃料装置作動パラメタを備えているソフトウェア決定
理論と情報を含み、キー構成要素を制御する。種々のエ
ンジンパラメタを表す複合センサ信号が、エンジン現在
作動状況を確認するためにＥＣＭに送られる。燃料噴射
量と噴射時期と作動流体圧力に関して、ＥＣＭは、燃料
装置作動制御のためにこれらの入力信号を使用する。例
えば、ＥＣＭは、ＩＡＰＣＶと噴射器２５のそれぞれの
筒形コイルとの駆動に必要な波形を生じる。電子制御は
数個のセンサを使用するものであり、いくつかが図示さ
れている。エンジン速度センサ９０は、エンジンカムシ
ャフトに適用されるタイミング反復の記号を読み取り、
エンジンの回転位置とエンジンの回転速度をＥＣＭに表
示する。作動流体圧力センサ９５はＥＣＭに信号を送
り、作動流体圧力を表示する。エンジン冷却液温度セン
サ９７は、ＥＣＭに信号を送り、エンジン温度を表示す
る。
ポンプ５０は、ＥＣＭに所望の作動流体圧力を維持させ
る。チエックバルブ８５も設けられる。ＥＣＭは、最適
な燃料装置作動パラメタを備えているソフトウェア決定
理論と情報を含み、キー構成要素を制御する。種々のエ
ンジンパラメタを表す複合センサ信号が、エンジン現在
作動状況を確認するためにＥＣＭに送られる。燃料噴射
量と噴射時期と作動流体圧力に関して、ＥＣＭは、燃料
装置作動制御のためにこれらの入力信号を使用する。例
えば、ＥＣＭは、ＩＡＰＣＶと噴射器２５のそれぞれの
筒形コイルとの駆動に必要な波形を生じる。電子制御は
数個のセンサを使用するものであり、いくつかが図示さ
れている。エンジン速度センサ９０は、エンジンカムシ
ャフトに適用されるタイミング反復の記号を読み取り、
エンジンの回転位置とエンジンの回転速度をＥＣＭに表
示する。作動流体圧力センサ９５はＥＣＭに信号を送
り、作動流体圧力を表示する。エンジン冷却液温度セン
サ９７は、ＥＣＭに信号を送り、エンジン温度を表示す
る。
【０００８】噴射器の働きが、図２で説明される。噴射
器２５は、制御バルブ２０５と、増圧器２１０と、ノズ
ル２１５との３つの主要な構成要素からなる。制御バル
ブの目的は、噴射行程を開始し、終了することである。
制御バルブ２０５は、ポペットバルブ２２０と、電機子
２２５と、ソレノイド２３０とを備えている。高圧力作
動流体が、通路２１７を通ってポペットバルブの下部弁
座に供給される。噴射が始まると、ソレノイドが加圧さ
れ、ポペットバルブは下部弁座から上部弁座に移動す
る。この働きで、高圧力流体がバネキャビティ２５０に
入り、通路２５５を通って増圧器２１０に入る。噴射は
ソレノイドが電気を切られるまで持続し、ポペットが上
部弁座から下部弁座に移動する。使用済み流体が、噴射
器から開放上部弁座を通ってバルブ覆い領域に噴射され
ると、流体圧力と燃料圧力が減少する。
器２５は、制御バルブ２０５と、増圧器２１０と、ノズ
ル２１５との３つの主要な構成要素からなる。制御バル
ブの目的は、噴射行程を開始し、終了することである。
制御バルブ２０５は、ポペットバルブ２２０と、電機子
２２５と、ソレノイド２３０とを備えている。高圧力作
動流体が、通路２１７を通ってポペットバルブの下部弁
座に供給される。噴射が始まると、ソレノイドが加圧さ
れ、ポペットバルブは下部弁座から上部弁座に移動す
る。この働きで、高圧力流体がバネキャビティ２５０に
入り、通路２５５を通って増圧器２１０に入る。噴射は
ソレノイドが電気を切られるまで持続し、ポペットが上
部弁座から下部弁座に移動する。使用済み流体が、噴射
器から開放上部弁座を通ってバルブ覆い領域に噴射され
ると、流体圧力と燃料圧力が減少する。
【０００９】増圧器２１０は、油圧増圧器ピストン２３
５と、プランジャ２４０と、戻りバネ２４５とを備え
る。所望の噴射圧力レベルに対する燃料圧力の増圧は、
増圧器ピストン２３５とプランジャ２４０との間の面積
比により決定される。高圧力作動流体が増圧器ピストン
の上部に供給されると、噴射が始まる。ピストンとプラ
ンジャが下方に移動すると、プランジャより下の燃料の
圧力が増大する。ソレノイドの電気が切られ、ポペット
２２０が下部弁座まで戻って、流体の流れを塞ぐまで、
ピストンは下方に移動し続ける。プランジャ戻りバネ２
４５は、ピストンとプランジャを初めの位置に戻す。プ
ランジャが初めの位置に戻ると、補充燃料がボールチェ
ックバルブを通ってプランジャ室に流れる。燃料が、内
部通路を通って、ノズル２１５に供給される。燃料圧力
が増大すると、ニードルが下部弁座から離れ、噴射が生
じる。噴射終わりで圧力が減少すると、バネ２６５はニ
ードルを下部弁座に戻す。
５と、プランジャ２４０と、戻りバネ２４５とを備え
る。所望の噴射圧力レベルに対する燃料圧力の増圧は、
増圧器ピストン２３５とプランジャ２４０との間の面積
比により決定される。高圧力作動流体が増圧器ピストン
の上部に供給されると、噴射が始まる。ピストンとプラ
ンジャが下方に移動すると、プランジャより下の燃料の
圧力が増大する。ソレノイドの電気が切られ、ポペット
２２０が下部弁座まで戻って、流体の流れを塞ぐまで、
ピストンは下方に移動し続ける。プランジャ戻りバネ２
４５は、ピストンとプランジャを初めの位置に戻す。プ
ランジャが初めの位置に戻ると、補充燃料がボールチェ
ックバルブを通ってプランジャ室に流れる。燃料が、内
部通路を通って、ノズル２１５に供給される。燃料圧力
が増大すると、ニードルが下部弁座から離れ、噴射が生
じる。噴射終わりで圧力が減少すると、バネ２６５はニ
ードルを下部弁座に戻す。
【００１０】一般に、エンジン始動は、３つのエンジン
速度域を備えている。例えば、０−２００回転では、エ
ンジンはクランキング状態（クランキング速度域）と呼
ばれる。エンジンが着火すると、エンジン速度がエンジ
ンクランキング速度からエンジン運転速度まで加速され
る（加速域）。エンジン速度が所定のエンジン回転、例
えば、９００回転に達すると、エンジンは運転状態（運
転速度域）にあると言われる。本発明は、エンジンが運
転速度まで加速する場合、特に、エンジン温度が所定の
温度、例えば、１８°Ｃ以下の場合におけるエンジン始
動までの燃料噴射制御に関係する。噴射器２５に供給さ
れる作動流体圧力量を求めるようなソフトウェア決定ロ
ジックが、図３に示される。望ましくは、エンジン速度
とエンジン冷却液温度が感知され、それぞれの信号（ｓ
f ，Ｔc ）が噴射率ブロック３０５に入力される。感知
されたエンジン速度量と感知された冷却液温度量に基づ
き、所望の噴射率信号ｒd が出力として選択される。所
望の噴射率信号ｒd が、作動流体粘度信号ｖと共に、作
動流体圧力ブロック３１０に入力される。作動流体粘度
信号ｖは、作動流体の粘度を表示するもので、直接又は
間接的に感知できる。所望の噴射率信号量と作動流体粘
度信号量に基づき、所望の作動流体圧力信号Ｐd が、出
力として選択される。ブロック３０５、３１０を、１又
は２以上のマップ又は方程式の形に組み合わせて作動流
体圧力と作動流体粘度の変化に応じて、油圧作動式噴射
器２５の燃料放出特性が表れる。
速度域を備えている。例えば、０−２００回転では、エ
ンジンはクランキング状態（クランキング速度域）と呼
ばれる。エンジンが着火すると、エンジン速度がエンジ
ンクランキング速度からエンジン運転速度まで加速され
る（加速域）。エンジン速度が所定のエンジン回転、例
えば、９００回転に達すると、エンジンは運転状態（運
転速度域）にあると言われる。本発明は、エンジンが運
転速度まで加速する場合、特に、エンジン温度が所定の
温度、例えば、１８°Ｃ以下の場合におけるエンジン始
動までの燃料噴射制御に関係する。噴射器２５に供給さ
れる作動流体圧力量を求めるようなソフトウェア決定ロ
ジックが、図３に示される。望ましくは、エンジン速度
とエンジン冷却液温度が感知され、それぞれの信号（ｓ
f ，Ｔc ）が噴射率ブロック３０５に入力される。感知
されたエンジン速度量と感知された冷却液温度量に基づ
き、所望の噴射率信号ｒd が出力として選択される。所
望の噴射率信号ｒd が、作動流体粘度信号ｖと共に、作
動流体圧力ブロック３１０に入力される。作動流体粘度
信号ｖは、作動流体の粘度を表示するもので、直接又は
間接的に感知できる。所望の噴射率信号量と作動流体粘
度信号量に基づき、所望の作動流体圧力信号Ｐd が、出
力として選択される。ブロック３０５、３１０を、１又
は２以上のマップ又は方程式の形に組み合わせて作動流
体圧力と作動流体粘度の変化に応じて、油圧作動式噴射
器２５の燃料放出特性が表れる。
【００１１】所望の作動流体圧力信号Ｐd が、調整され
た作動流体圧力信号Ｐf とブロック３１５において比較
され、作動流体圧力誤差信号Ｐe を発生する。この作動
流体圧力誤差信号Ｐe は、ＰＩ制御ブロック３２０に入
力され、該ブロック３２０の出力が所望の電流Ｉとして
ＩＡＰＣＶに与えられる。ＩＡＰＣＶへの電流Ｉを変化
させることで、作動流体圧力Ｐf を増減させ得る。例え
ば、ＩＡＰＣＶへの電流（Ｉ）を増大させると、ＩＡＰ
ＣＶは作動流体を高圧でサンプ９７に直接にバイパスさ
せ、作動流体圧力を増加させる。ＩＡＰＣＶへの電流
（Ｉ）を減少させると、ＩＡＰＣＶは低圧力で作動流体
をサンプ９７にバイパスさせ、それによって、作動流体
圧力が減少する。ＰＩ制御ブロック３２０は、作動流体
圧力 pf を増減して、作動流体圧力誤差信号 pe を０に
するのに必要なＩＡＰＣＶへの電流（Ｉ）を計算する。
その結果として得られる作動流体圧力が、油圧的に噴射
器２５に作動するために使用される。望ましくは、作動
流体圧力回路３２５の高圧力部分での未調整流体圧力信
号 pr が、通常の手段３３０によって調節、変換され
て、雑音を消去し、信号を有用な形に変換するとよい。
ＰＩ制御について説明したが、他の制御方法も有効であ
ることは、当業者には明らかであろう。
た作動流体圧力信号Ｐf とブロック３１５において比較
され、作動流体圧力誤差信号Ｐe を発生する。この作動
流体圧力誤差信号Ｐe は、ＰＩ制御ブロック３２０に入
力され、該ブロック３２０の出力が所望の電流Ｉとして
ＩＡＰＣＶに与えられる。ＩＡＰＣＶへの電流Ｉを変化
させることで、作動流体圧力Ｐf を増減させ得る。例え
ば、ＩＡＰＣＶへの電流（Ｉ）を増大させると、ＩＡＰ
ＣＶは作動流体を高圧でサンプ９７に直接にバイパスさ
せ、作動流体圧力を増加させる。ＩＡＰＣＶへの電流
（Ｉ）を減少させると、ＩＡＰＣＶは低圧力で作動流体
をサンプ９７にバイパスさせ、それによって、作動流体
圧力が減少する。ＰＩ制御ブロック３２０は、作動流体
圧力 pf を増減して、作動流体圧力誤差信号 pe を０に
するのに必要なＩＡＰＣＶへの電流（Ｉ）を計算する。
その結果として得られる作動流体圧力が、油圧的に噴射
器２５に作動するために使用される。望ましくは、作動
流体圧力回路３２５の高圧力部分での未調整流体圧力信
号 pr が、通常の手段３３０によって調節、変換され
て、雑音を消去し、信号を有用な形に変換するとよい。
ＰＩ制御について説明したが、他の制御方法も有効であ
ることは、当業者には明らかであろう。
【００１２】以上、好適な実施例について本発明を詳細
に示し、説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱す
ることなしに種々の実施例が実現可能なことは、当業者
に明らかであろう。本発明は、燃料噴射率を遅くするこ
とで、エンジン始動を改善する。より詳細には、本発明
は、所定の圧力範囲において作動流体圧力を下げること
により、燃料噴射率を遅くし、早い始動を達成する。噴
射期間において、燃料噴射器の物理的特性と作動流体力
学の要因により、高作動流体粘度と低作動流体圧力のも
とで、複数回の燃料噴射を生じる。より詳細には、噴射
器２５が燃料を分配すると、増圧器プランジャ２４０は
下方に移動し、作動流体を制御バルブキャビティ２５０
に流す。しかし、高作動流体粘度では、作動流体の流れ
損失が生じ、制御バルブキャビティ２５０内の作動流体
圧力が減少する。制御バルブキャビティ２５０内の圧力
が所定の数値以下になると、燃料噴射圧力内の降下でニ
ードル２６０が閉鎖される。しかし、圧力が制御バルブ
キャビティ内で高まると、燃料噴射圧力は増大して、ニ
ードルを開き、再び燃料を分配する。ニードルの開閉の
繰り返しが、全噴射期間中、継続し、燃料は、非常に短
い噴射バーストが連続するような形で噴射される。その
結果、複数回の噴射は、有害放出物の低減、騒音や煙の
軽減、低温始動性の改善、白煙浄化と高地性能の改善な
ど、有利な効果を数多く提供する。
に示し、説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱す
ることなしに種々の実施例が実現可能なことは、当業者
に明らかであろう。本発明は、燃料噴射率を遅くするこ
とで、エンジン始動を改善する。より詳細には、本発明
は、所定の圧力範囲において作動流体圧力を下げること
により、燃料噴射率を遅くし、早い始動を達成する。噴
射期間において、燃料噴射器の物理的特性と作動流体力
学の要因により、高作動流体粘度と低作動流体圧力のも
とで、複数回の燃料噴射を生じる。より詳細には、噴射
器２５が燃料を分配すると、増圧器プランジャ２４０は
下方に移動し、作動流体を制御バルブキャビティ２５０
に流す。しかし、高作動流体粘度では、作動流体の流れ
損失が生じ、制御バルブキャビティ２５０内の作動流体
圧力が減少する。制御バルブキャビティ２５０内の圧力
が所定の数値以下になると、燃料噴射圧力内の降下でニ
ードル２６０が閉鎖される。しかし、圧力が制御バルブ
キャビティ内で高まると、燃料噴射圧力は増大して、ニ
ードルを開き、再び燃料を分配する。ニードルの開閉の
繰り返しが、全噴射期間中、継続し、燃料は、非常に短
い噴射バーストが連続するような形で噴射される。その
結果、複数回の噴射は、有害放出物の低減、騒音や煙の
軽減、低温始動性の改善、白煙浄化と高地性能の改善な
ど、有利な効果を数多く提供する。
【００１３】本発明は、従来の単一パルス噴射器よりも
長い期間、燃料を噴射する。この結果、燃焼室中至る所
に燃料をまき散らすように、燃料がゆっくり噴射され
て、噴射点で熱の損失を妨げ、燃焼を促進するので、急
速なエンジン始動が行われ、しかも、複数回の噴射が生
じる状態では、複数の燃料パルスの一つ目が最初の火炎
を生じ、これが次の燃料パルスを点火する熱を供給し
て、急速に燃焼を起こす。図４を参照すると、所望の作
動流体圧力は、エンジン温度とエンジン速度の作用によ
る。粘度を直接又は間接的に感知することは困難である
ので、図４と同様な複数のマップを利用すればよい。例
えば、一つのマップは所定の流体等級に対応するものと
し、それぞれのマップに独自の粘度特性を持たせる。し
かし、粘度は温度の関数であるので、特定の流体等級に
おける粘度の変化を知るためには、エンジン温度を使用
すればよい。ここで示されるマップは単に説明のための
ものであり、マップ中の実際の数値は作動流体の粘度と
燃焼噴射器の力学的要因とによって変動するものであ
る。
長い期間、燃料を噴射する。この結果、燃焼室中至る所
に燃料をまき散らすように、燃料がゆっくり噴射され
て、噴射点で熱の損失を妨げ、燃焼を促進するので、急
速なエンジン始動が行われ、しかも、複数回の噴射が生
じる状態では、複数の燃料パルスの一つ目が最初の火炎
を生じ、これが次の燃料パルスを点火する熱を供給し
て、急速に燃焼を起こす。図４を参照すると、所望の作
動流体圧力は、エンジン温度とエンジン速度の作用によ
る。粘度を直接又は間接的に感知することは困難である
ので、図４と同様な複数のマップを利用すればよい。例
えば、一つのマップは所定の流体等級に対応するものと
し、それぞれのマップに独自の粘度特性を持たせる。し
かし、粘度は温度の関数であるので、特定の流体等級に
おける粘度の変化を知るためには、エンジン温度を使用
すればよい。ここで示されるマップは単に説明のための
ものであり、マップ中の実際の数値は作動流体の粘度と
燃焼噴射器の力学的要因とによって変動するものであ
る。
【００１４】エンジンは、着火すると、クランク速度か
ら運転速度に加速する。従って、エンジン速度が増大す
ると、燃料が噴射される時間は減少する。このように、
エンジン速度がエンジンの加速状態を維持するために必
要な量の燃料を所望の期間内に噴射するために、作動流
体圧力の所望の値が増大させられることをマップが示し
ている（噴射率が増大する）。本発明の他の目的と利点
は、図面と説明及び添付の特許請求の範囲から明らかに
なるであろう。
ら運転速度に加速する。従って、エンジン速度が増大す
ると、燃料が噴射される時間は減少する。このように、
エンジン速度がエンジンの加速状態を維持するために必
要な量の燃料を所望の期間内に噴射するために、作動流
体圧力の所望の値が増大させられることをマップが示し
ている（噴射率が増大する）。本発明の他の目的と利点
は、図面と説明及び添付の特許請求の範囲から明らかに
なるであろう。
【図１】複数の噴射器を有するエンジンの油圧作動式電
子制御噴射器燃料装置の概略構成図である。
子制御噴射器燃料装置の概略構成図である。
【図２】図１の燃料装置の油圧作動式電子制御噴射器の
断面図である。
断面図である。
【図３】図１の燃料装置の作動流体圧力制御のブロック
図である。
図である。
【図４】エンジン速度とエンジン温度の関数として、作
動流体圧力の所望値を選択するための圧力マップであ
る。
動流体圧力の所望値を選択するための圧力マップであ
る。
１０ 電子制御装置 １５ 電子制御モジュール ２５ 噴射器 ３０ 電気コネクタ ３５ オイルパン ４０ 低圧力ポンプ ４５ フィルタ ５０ 定吐出量ポンプ ５５ エンジン ７６ 圧力制御バルブ ８５ チェックバルブ ９０ 速度センサ ９５ 圧力センサ ９７ 温度センサ ２０５ 制御バルブ ２１０ 増圧器 ２１５ ノズル ２１７、２５５ 通路 ２２０ ポペットバルブ ２２５ 電機子 ２３０ ソレノイド ２３５ ピストン ２４０ プランジャ ２４５ 戻りバネ ２５０ バルブキャビティ ２６０ ニードル ２６５ バネ ３０５、３１０、３１５、３２０ ブロック ３２５ 回路 ３３０ 通常の手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｅ Ｐ (72)発明者 ブライアン イー ユーレンヘイク アメリカ合衆国 テキサス州 75034 フ リスコ アレクサンドリア 11017
Claims (11)
- 【請求項１】 内燃式エンジン（５５）の油圧作動式噴
射器（２５）の圧力を制御する方法であって、 前記エンジンの温度を感知し、油圧的に前記噴射器（２
５）に作動するように使用される作動流体の温度を表示
するエンジン温度信号（Ｔc ）を発生し、 前記エンジ
ンの速度を感知し、該感知されたエンジン速度を表示す
るエンジン速度信号（ｓf ）を発生し、 前記エンジン速度信号と前記エンジン温度信号を受け取
り、望ましい噴射率を求め、求めた噴射率を表示する所
望の噴射率信号（ｒd ）を発生し、 作動流体の粘度を感知し、該感知作動流体粘度を表示す
る粘度信号（ｖ）を発生し、 前記エンジン速度信号と前記粘度信号を受け取り、所望
の作動流体圧力を求めて、該所望の作動流体圧力の量を
表示する所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を発生し、 前記所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を受け取り、前記
燃料噴射率を制御する所望の電流信号（Ｉ）を発生する
段階を備える方法。 - 【請求項２】 現在作動流体圧力を感知し、該感知作動
流体圧力の量を表示する現在作動流体圧力信号（Ｐf ）
を発生し、 前記所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を前記現在作動流
体圧力信号（Ｐf ）と比較し、該比較された作動流体圧
力信号（Ｐd ，Ｐf ）間の相違に応答して、作動流体圧
力誤差信号（Ｐe ）を発生し、 前記作動流体圧力誤差信号（Ｐe ）を受け取り、該作動
流体圧力誤差信号（Ｐ e ）に基づいた所望の電流を求
め、所望の電流信号（Ｉ）を発生する段階を備えること
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記所望の流体圧力は、エンジンクラン
キング速度において一噴射期間に、前記燃料噴射器（２
５）が複数回の噴射を生じるように決定されることを特
徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記所望の流体圧力は、エンジン運転速
度で前記燃料噴射器（２５）が一つの噴射を生じるよう
に決定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 内燃式エンジン（５５）の油圧作動式噴
射器（２５）の圧力を制御する方法であって、 前記エンジンの温度を感知し、油圧的に前記噴射器（２
５）に作動するように使用される作動流体の温度を表示
するエンジン温度信号（Ｔc ）を発生し、 前記エンジ
ンの速度を感知し、該感知されたエンジン速度を表示す
るエンジン速度信号（ｓf ）を発生し、 前記エンジン速度信号と前記エンジン温度信号を受け取
り、噴射率を所望の値に制御するための所望の作動流体
圧力を求め、該所望の作動流体圧力を表示する所望の作
動流体圧力信号（Ｐd ）を発生し、 前記所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を受け取り、燃料
噴射率を制御するために所望の電流信号（Ｉ）を発生す
る段階を備える方法。 - 【請求項６】 現在作動流体圧力を感知し、該感知作動
流体圧力を表示する現在作動流体圧力信号（Ｐf ）を発
生し、 前記所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を前記現在作動流
体圧力信号（Ｐf ）と比較し、該比較された作動流体圧
力信号（Ｐd ，Ｐf ）間の相違に応答して、作動流体圧
力誤差信号（Ｐe ）を発生し、 前記作動流体圧力誤差信号（Ｐe ）を受け取り、該作動
流体圧力誤差信号（Ｐ e ）に基づいた所望の電流を求
め、所望の電流信号（Ｉ）を発生する段階を備えること
を特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記所望の流体圧力は、エンジンクラン
キング速度において一噴射期間内に、前記燃料噴射器
（２５）が複数回の噴射を生じるように決定されること
を特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記所望の流体圧力は、前記燃料噴射器
（２５）が一つの噴射を生じるように決定されることを
特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 内燃式エンジン（５５）の油圧作動式噴
射器（２５）の前記圧力を制御する方法であって、 前記エンジンの温度を感知し、油圧的に前記噴射器（２
５）に作動するように使用される作動流体の温度を表示
するエンジン温度信号（Ｔc ）を発生し、 前記エンジ
ンの速度を感知し、該感知されたエンジン速度を表示す
るエンジン速度信号（ｓf ）を発生し、 前記エンジン速度信号と前記エンジン温度信号を受け取
り、噴射率を所望の値に制御するために所望の作動流体
圧力を求め、前記所望の作動流体圧力の量を表示する所
望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を発生し、 前記所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を受け取り、一つ
の噴射期間内に、複数回の噴射を生じるのに望ましい電
流信号（Ｉ）を送る段階を備える方法。 - 【請求項１０】 エンジン運転速度で、前記燃料噴射器
（２５）が一つの噴射を生じるのに望ましい流体圧力信
号（Ｐd ）を発生する段階を備えることを特徴とする請
求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 現在作動流体圧力を感知し、該感知作
動流体圧力を表示する現在作動流体圧力信号（Ｐf ）を
発生し、 前記所望の作動流体圧力信号（Ｐd ）を前記現在作動流
体圧力信号（Ｐf ）と比較し、該比較された作動流体圧
力信号（Ｐd ，Ｐf ）間の相違に応答して、作動流体圧
力誤差信号（Ｐe ）を発生し、 前記作動流体圧力誤差信号（Ｐe ）を受け取り、該作動
流体圧力誤差信号（Ｐ e ）に基づいた所望の電流を求
め、所望の電流信号（Ｉ）を発生する段階を備えること
を特徴とする請求項１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/283,135 US5529044A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Method for controlling the fuel injection rate of a hydraulically-actuated fuel injection system |
| US08/283135 | 1994-07-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849590A true JPH0849590A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3952215B2 JP3952215B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=23084684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16944295A Expired - Fee Related JP3952215B2 (ja) | 1994-07-29 | 1995-07-05 | 油圧作動式燃料噴射装置の燃料噴射率の制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5529044A (ja) |
| JP (1) | JP3952215B2 (ja) |
| DE (1) | DE19527775B4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11236847A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Isuzu Motors Ltd | エンジンの燃料噴射装置 |
| JP2009002587A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Panasonic Corp | 冷蔵庫 |
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| US6161770A (en) | 1994-06-06 | 2000-12-19 | Sturman; Oded E. | Hydraulically driven springless fuel injector |
| US6148778A (en) | 1995-05-17 | 2000-11-21 | Sturman Industries, Inc. | Air-fuel module adapted for an internal combustion engine |
| DE19606489C2 (de) * | 1995-12-01 | 2003-05-28 | Rolf Guenther Backhaus | Einspritzanlage |
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| DE10226692A1 (de) | 2002-06-15 | 2004-02-05 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff |
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-
1994
- 1994-07-29 US US08/283,135 patent/US5529044A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-05 JP JP16944295A patent/JP3952215B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-28 DE DE19527775A patent/DE19527775B4/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| DE19527775B4 (de) | 2007-05-16 |
| US5529044A (en) | 1996-06-25 |
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| DE19527775A1 (de) | 1996-02-01 |
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