JPH10141124A - ディーゼルエンジン - Google Patents
ディーゼルエンジンInfo
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- JPH10141124A JPH10141124A JP8311474A JP31147496A JPH10141124A JP H10141124 A JPH10141124 A JP H10141124A JP 8311474 A JP8311474 A JP 8311474A JP 31147496 A JP31147496 A JP 31147496A JP H10141124 A JPH10141124 A JP H10141124A
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- fuel
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- combustion chamber
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Links
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Classifications
-
- 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
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
-
- 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
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出量を低
減して燃費を改善できるディーゼルエンジンを提供す
る。 【解決手段】 排気弁の閉弁直後の吸入行程初期におい
て燃焼室内に燃料を噴射する予備噴射と、圧縮上死点の
近傍において燃焼室内に燃料を噴射する主噴射および主
噴射に先立って少量の燃料を燃焼室内に噴射するパイロ
ット噴射を行なう噴射装置を設ける。エンジンの運転状
態に応じて噴射装置を制御するコントローラを設けたこ
とにより、部分的な希薄予混合圧縮着火燃焼を行なわせ
てＮＯｘの生成を抑制しつつ、黒煙の排出量を低減させ
て燃費を改善するようにした。
減して燃費を改善できるディーゼルエンジンを提供す
る。 【解決手段】 排気弁の閉弁直後の吸入行程初期におい
て燃焼室内に燃料を噴射する予備噴射と、圧縮上死点の
近傍において燃焼室内に燃料を噴射する主噴射および主
噴射に先立って少量の燃料を燃焼室内に噴射するパイロ
ット噴射を行なう噴射装置を設ける。エンジンの運転状
態に応じて噴射装置を制御するコントローラを設けたこ
とにより、部分的な希薄予混合圧縮着火燃焼を行なわせ
てＮＯｘの生成を抑制しつつ、黒煙の排出量を低減させ
て燃費を改善するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
に係り、特に、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出量
を低減して燃費を改善できるディーゼルエンジンに関す
るものである。
に係り、特に、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出量
を低減して燃費を改善できるディーゼルエンジンに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気中に含まれる
ＮＯｘを低減するためには、燃料の噴射時期を遅らせて
ＮＯｘの生成を抑制するタイミングリタードを行なうこ
とが効果的であり、黒煙の排出量を低下するためには燃
料の噴射圧力を高くし、あるいは、リエントラント形の
燃焼室を採用することが有効であるとされてきた。
ＮＯｘを低減するためには、燃料の噴射時期を遅らせて
ＮＯｘの生成を抑制するタイミングリタードを行なうこ
とが効果的であり、黒煙の排出量を低下するためには燃
料の噴射圧力を高くし、あるいは、リエントラント形の
燃焼室を採用することが有効であるとされてきた。
【０００３】ところが、排気中に含まれるＮＯｘを低減
させるべくタイミングリタードを行なうと黒煙の排出量
が増加するとともに燃費が悪化する懸念がある。また、
高圧噴射においては燃料の微粒化が向上するために黒煙
の排出量を改善できるにも拘らず、燃焼温度が上昇して
ＮＯｘの排出量が増加してしまう。従って、ディーゼル
エンジンにおいてはＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排
出量を低減して燃費を改善することはきわめて困難であ
るとされていた。
させるべくタイミングリタードを行なうと黒煙の排出量
が増加するとともに燃費が悪化する懸念がある。また、
高圧噴射においては燃料の微粒化が向上するために黒煙
の排出量を改善できるにも拘らず、燃焼温度が上昇して
ＮＯｘの排出量が増加してしまう。従って、ディーゼル
エンジンにおいてはＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排
出量を低減して燃費を改善することはきわめて困難であ
るとされていた。
【０００４】かかる事態を解決する手段として、予混合
圧縮着火方式のディーゼルエンジンが近年提案されてい
る。この予混合圧縮着火方式のディーゼルエンジンは、
圧縮行程の初期に燃料を燃焼室に噴射し、噴射された燃
料を圧縮行程で気化混合させて圧縮行程の終りに自然発
火により着火燃焼させるものであり、均一な希薄混合気
を形成することでＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出
を防止することができる。
圧縮着火方式のディーゼルエンジンが近年提案されてい
る。この予混合圧縮着火方式のディーゼルエンジンは、
圧縮行程の初期に燃料を燃焼室に噴射し、噴射された燃
料を圧縮行程で気化混合させて圧縮行程の終りに自然発
火により着火燃焼させるものであり、均一な希薄混合気
を形成することでＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出
を防止することができる。
【０００５】しかしながら、このように圧縮行程の初期
に燃料を噴射するようにしたこれまでの予混合圧縮着火
方式のディーゼルエンジンにおいては、着火性の悪い特
殊な燃料を、特殊な構成の燃料噴射装置を用いて供給す
る必要性があるにも拘らず、限られた負荷・回転領域で
しかエンジンの運転を行なうことができない。このため
に、負荷および回転領域が多岐にわたる車両用エンジン
に上記予混合圧縮着火方式を適用することは実質的に不
可能であるとされていた。
に燃料を噴射するようにしたこれまでの予混合圧縮着火
方式のディーゼルエンジンにおいては、着火性の悪い特
殊な燃料を、特殊な構成の燃料噴射装置を用いて供給す
る必要性があるにも拘らず、限られた負荷・回転領域で
しかエンジンの運転を行なうことができない。このため
に、負荷および回転領域が多岐にわたる車両用エンジン
に上記予混合圧縮着火方式を適用することは実質的に不
可能であるとされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、ＮＯｘの生成を抑制しつつ
黒煙の排出量を低減して燃費を改善できるディーゼルエ
ンジンを提供することを課題としている。
みてなされたものであって、ＮＯｘの生成を抑制しつつ
黒煙の排出量を低減して燃費を改善できるディーゼルエ
ンジンを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、排気弁の閉弁直後の吸入行程初期において
燃焼室に燃料を噴射する予備噴射と、圧縮上死点の近傍
において燃焼室に燃料を噴射する主噴射および主噴射に
先立って少量の燃料を燃焼室に噴射するパイロット噴射
を行なう噴射装置を設ける一方、エンジンの運転状態に
応じて噴射装置を制御するコントローラを設けたことを
特徴としている。
に本発明は、排気弁の閉弁直後の吸入行程初期において
燃焼室に燃料を噴射する予備噴射と、圧縮上死点の近傍
において燃焼室に燃料を噴射する主噴射および主噴射に
先立って少量の燃料を燃焼室に噴射するパイロット噴射
を行なう噴射装置を設ける一方、エンジンの運転状態に
応じて噴射装置を制御するコントローラを設けたことを
特徴としている。
【０００８】なお本発明は、エンジンの運転状態に応じ
て予備噴射、主噴射およびパイロット噴射の期間または
回数を変更して各噴射における燃料の噴射量を可変制御
するコントローラを設けることにより、噴射量の制御を
簡略化することができる。
て予備噴射、主噴射およびパイロット噴射の期間または
回数を変更して各噴射における燃料の噴射量を可変制御
するコントローラを設けることにより、噴射量の制御を
簡略化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るディーゼル
エンジンの一実施形態を示す全体構成図であり、燃料タ
ンク１からプレフィルタセジメント２、フィードポンプ
３およびフューエルフィルタ４を介して燃料が供給され
るサプライポンプ５を設けている。また、前記サプライ
ポンプ５の吐出口を逆止弁６を介してコモンレール７に
接続している。そして、エンジンの燃焼室に設けた噴射
ノズル８をフローリミッタ９を介してコモンレール７に
接続して蓄圧式の燃料噴射装置を構成している。
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るディーゼル
エンジンの一実施形態を示す全体構成図であり、燃料タ
ンク１からプレフィルタセジメント２、フィードポンプ
３およびフューエルフィルタ４を介して燃料が供給され
るサプライポンプ５を設けている。また、前記サプライ
ポンプ５の吐出口を逆止弁６を介してコモンレール７に
接続している。そして、エンジンの燃焼室に設けた噴射
ノズル８をフローリミッタ９を介してコモンレール７に
接続して蓄圧式の燃料噴射装置を構成している。
【００１０】１０はコモンレール７の圧力を所定値に保
持する電磁スピル弁、１１はリリーフ弁、１２はコモン
レール７の燃料圧力の異常上昇を予防するプレッシャリ
ミッタ、１３は噴射ノズル８に設けた電磁三方弁であ
り、エンジンのクランク軸１４に設けた回転センサ１
５、気筒判別センサ１６、アクセルセンサ１７、コモン
レール７に設けた圧力センサ１８から出力された信号
と、吸気温度あるいは気圧などで代表されるその他の制
御情報をコントローラ１９に供給している。
持する電磁スピル弁、１１はリリーフ弁、１２はコモン
レール７の燃料圧力の異常上昇を予防するプレッシャリ
ミッタ、１３は噴射ノズル８に設けた電磁三方弁であ
り、エンジンのクランク軸１４に設けた回転センサ１
５、気筒判別センサ１６、アクセルセンサ１７、コモン
レール７に設けた圧力センサ１８から出力された信号
と、吸気温度あるいは気圧などで代表されるその他の制
御情報をコントローラ１９に供給している。
【００１１】コントローラ１９は、上記各種の制御情報
に基づいて電磁スピル弁１０および電磁三方弁１３にそ
れぞれ制御信号を供給することにより、サプライポンプ
５の稼働を制御するとともに、噴射ノズル８から燃焼室
に供給される燃料の量および供給時期を最適制御する。
に基づいて電磁スピル弁１０および電磁三方弁１３にそ
れぞれ制御信号を供給することにより、サプライポンプ
５の稼働を制御するとともに、噴射ノズル８から燃焼室
に供給される燃料の量および供給時期を最適制御する。
【００１２】コントローラ１９は、回転センサ１５およ
びアクセルセンサ１７から出力された信号に基づいてエ
ンジンの運転状態を判断する。そして、コントローラ１
９から予備噴射信号を出力することにより、排気弁の閉
弁直後における吸入行程の初期に予備噴射を行なわせ
る。また、コントローラ１９から主噴射信号を出力する
ことにより、圧縮上死点の近傍において主噴射を行なわ
せるとともに、この主噴射に先立ってパイロット噴射信
号を出力してパイロット噴射を行わせる。
びアクセルセンサ１７から出力された信号に基づいてエ
ンジンの運転状態を判断する。そして、コントローラ１
９から予備噴射信号を出力することにより、排気弁の閉
弁直後における吸入行程の初期に予備噴射を行なわせ
る。また、コントローラ１９から主噴射信号を出力する
ことにより、圧縮上死点の近傍において主噴射を行なわ
せるとともに、この主噴射に先立ってパイロット噴射信
号を出力してパイロット噴射を行わせる。
【００１３】すなわち、上記のような構成になる蓄圧式
の燃料噴射装置と従来公知のホール式燃料噴射ノズルを
直接噴射式ディーゼルエンジンに装着し、コントローラ
１９から出力された予備噴射信号に基づいて吸入行程の
初期に総噴射量の０〜５％に相当する量の燃料を噴射ノ
ズル８から燃焼室に噴射する。続いて、圧縮行程の中期
もしくは後期にコントローラ１９からパイロット噴射信
号を出力して総噴射量の２〜１５％に相当する量の燃料
をパイロット噴射した後に、主噴射信号を出力して圧縮
上死点の近傍で残りの量の燃料を噴射した。噴射ノズル
８の開弁特性を図２に示している。
の燃料噴射装置と従来公知のホール式燃料噴射ノズルを
直接噴射式ディーゼルエンジンに装着し、コントローラ
１９から出力された予備噴射信号に基づいて吸入行程の
初期に総噴射量の０〜５％に相当する量の燃料を噴射ノ
ズル８から燃焼室に噴射する。続いて、圧縮行程の中期
もしくは後期にコントローラ１９からパイロット噴射信
号を出力して総噴射量の２〜１５％に相当する量の燃料
をパイロット噴射した後に、主噴射信号を出力して圧縮
上死点の近傍で残りの量の燃料を噴射した。噴射ノズル
８の開弁特性を図２に示している。
【００１４】このように吸入行程の初期に総供給量の０
〜５％に相当する量の燃料を予備噴射し、圧縮行程の中
期もしくは後期に２〜１５％の量の燃料をパイロット噴
射した後に、残りの量の燃料を主噴射した場合は、予備
噴射された燃料噴霧が吸気の乱れの影響を受けて燃焼室
に広く拡散して充分に混合される。そして、圧縮行程が
進行して吸気の温度が上昇すると、この温度上昇した吸
気を熱源として燃料噴霧の気化が促進されるために当量
比１を下回る希薄混合気が形成される。
〜５％に相当する量の燃料を予備噴射し、圧縮行程の中
期もしくは後期に２〜１５％の量の燃料をパイロット噴
射した後に、残りの量の燃料を主噴射した場合は、予備
噴射された燃料噴霧が吸気の乱れの影響を受けて燃焼室
に広く拡散して充分に混合される。そして、圧縮行程が
進行して吸気の温度が上昇すると、この温度上昇した吸
気を熱源として燃料噴霧の気化が促進されるために当量
比１を下回る希薄混合気が形成される。
【００１５】上記のようにして形成される希薄混合気
は、余剰の酸素を有しているためにすすの発生がなく、
しかも、熱容量が大きいために圧縮にともなう発熱の度
合が低くて着火し難い特徴を有している。そして、ピス
トンが圧縮上死点の近傍まで上昇して温度がより高くな
ると希薄混合気の一部が自己着火するが、残りの混合気
は未燃のまま残される。
は、余剰の酸素を有しているためにすすの発生がなく、
しかも、熱容量が大きいために圧縮にともなう発熱の度
合が低くて着火し難い特徴を有している。そして、ピス
トンが圧縮上死点の近傍まで上昇して温度がより高くな
ると希薄混合気の一部が自己着火するが、残りの混合気
は未燃のまま残される。
【００１６】コントローラ１９から出力されたパイロッ
ト噴射信号に基づいてパイロット噴射が行われると、こ
のパイロット噴射燃料は速やかに気化するとともに、一
部自己着火する。そして、パイロット噴射に続いて出力
された主噴射信号に基づいて残りの燃料が噴射されるた
めに、主噴射燃料は予備噴射燃料およびパイロット噴射
燃料の燃焼により温度上昇した燃焼室で速やかに気化し
て燃焼し、予備噴射燃料およびパイロット噴射燃料によ
り形成されていた希薄混合気を一気に燃焼させる。この
とき、予備噴射燃料およびパイロット噴射燃料により形
成されていた希薄混合気は、余剰の酸素を含むものであ
るから黒煙の発生が抑制される。
ト噴射信号に基づいてパイロット噴射が行われると、こ
のパイロット噴射燃料は速やかに気化するとともに、一
部自己着火する。そして、パイロット噴射に続いて出力
された主噴射信号に基づいて残りの燃料が噴射されるた
めに、主噴射燃料は予備噴射燃料およびパイロット噴射
燃料の燃焼により温度上昇した燃焼室で速やかに気化し
て燃焼し、予備噴射燃料およびパイロット噴射燃料によ
り形成されていた希薄混合気を一気に燃焼させる。この
とき、予備噴射燃料およびパイロット噴射燃料により形
成されていた希薄混合気は、余剰の酸素を含むものであ
るから黒煙の発生が抑制される。
【００１７】上記のような燃焼に際して、予備噴射燃料
およびパイロット噴射燃料による希薄混合気の一部が着
火することにより発生した燃焼ガスが燃焼室に存在して
内部ＥＧＲ効果をもたらす。このために、パイロット噴
射燃料および主噴射燃料の燃焼時におけるＮＯｘの生成
が確実に抑制される。
およびパイロット噴射燃料による希薄混合気の一部が着
火することにより発生した燃焼ガスが燃焼室に存在して
内部ＥＧＲ効果をもたらす。このために、パイロット噴
射燃料および主噴射燃料の燃焼時におけるＮＯｘの生成
が確実に抑制される。
【００１８】なお、本発明は前記のように黒煙の発生を
抑えることができる。従って、従来公知のＥＧＲを併用
することも可能であり、ＥＧＲとの併用によってＮＯｘ
の抑制効果とＣＯならびにＨＣの低減効果をより高くす
ることができる。
抑えることができる。従って、従来公知のＥＧＲを併用
することも可能であり、ＥＧＲとの併用によってＮＯｘ
の抑制効果とＣＯならびにＨＣの低減効果をより高くす
ることができる。
【００１９】また、コントローラ１９は従来公知のディ
ーゼルエンジンの場合と同様にエンジンの運転状態に応
じて燃料の総噴射量を可変制御するものであり、予備噴
射、パイロット噴射および主噴射における各噴射量の比
率をも最適制御する。
ーゼルエンジンの場合と同様にエンジンの運転状態に応
じて燃料の総噴射量を可変制御するものであり、予備噴
射、パイロット噴射および主噴射における各噴射量の比
率をも最適制御する。
【００２０】すなわち、エンジンが例えば全負荷領域で
運転されている場合は、予備噴射燃料の量とパイロット
噴射燃料の量と主噴射燃料の量の比率を、３〜５：２〜
５：９５〜９０程度に設定する。また、エンジンが中負
荷領域で運転されているときは予備噴射燃料の量とパイ
ロット噴射燃料の量と主噴射燃料の量の比率を、２〜
４：５〜１０：９３〜８６程度に設定する。そして、エ
ンジンが軽負荷領域で運転されているときは予備噴射燃
料の量とパイロット噴射燃料の量と主噴射燃料の量の比
率を、０〜３：７〜１５：９３〜８２程度に設定するこ
とにより、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出量を低
減して燃費を改善することができた。図３にＮＯｘ排出
量に対する排煙濃度および燃料消費率の特性を示す。
運転されている場合は、予備噴射燃料の量とパイロット
噴射燃料の量と主噴射燃料の量の比率を、３〜５：２〜
５：９５〜９０程度に設定する。また、エンジンが中負
荷領域で運転されているときは予備噴射燃料の量とパイ
ロット噴射燃料の量と主噴射燃料の量の比率を、２〜
４：５〜１０：９３〜８６程度に設定する。そして、エ
ンジンが軽負荷領域で運転されているときは予備噴射燃
料の量とパイロット噴射燃料の量と主噴射燃料の量の比
率を、０〜３：７〜１５：９３〜８２程度に設定するこ
とにより、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出量を低
減して燃費を改善することができた。図３にＮＯｘ排出
量に対する排煙濃度および燃料消費率の特性を示す。
【００２１】ところで、燃料の総供給量がきわめて少な
い軽負荷領域でエンジンが運転されているときは、吸入
行程の初期に予備噴射を行なって圧縮行程の中期もしく
は後期にパイロット噴射および主噴射を行なうと希薄混
合気の空燃比が大きくなり過ぎてパイロット噴射燃料お
よび主噴射燃料による燃焼炎の拡散が円滑に行なわれな
くなるために、希薄混合気の一部が未燃のまま排出され
てＨＣおよびＣＯの排出量が増加する懸念がある。
い軽負荷領域でエンジンが運転されているときは、吸入
行程の初期に予備噴射を行なって圧縮行程の中期もしく
は後期にパイロット噴射および主噴射を行なうと希薄混
合気の空燃比が大きくなり過ぎてパイロット噴射燃料お
よび主噴射燃料による燃焼炎の拡散が円滑に行なわれな
くなるために、希薄混合気の一部が未燃のまま排出され
てＨＣおよびＣＯの排出量が増加する懸念がある。
【００２２】しかしながら、本発明では前記のようにエ
ンジンの運転状態に応じて予備噴射燃料、パイロット噴
射燃料および主噴射燃料の比率を可変制御することによ
り、燃料の総供給量がきわめて少ない軽負荷領域での運
転時は予備噴射を省略して従来公知のパイロット噴射と
主噴射を行わせ、あるいは、主噴射のみとして従来公知
の通常のディーゼルエンジンと同様の燃焼を行なわせて
ＨＯおよびＣＯの排出量の増加を防止することができ、
しかも、例えば寒冷時のエンジン始動時にも通常の燃料
供給形態を選択することにより、始動性を確保するとと
もに白煙の過剰な生成を抑制することが可能となる。
ンジンの運転状態に応じて予備噴射燃料、パイロット噴
射燃料および主噴射燃料の比率を可変制御することによ
り、燃料の総供給量がきわめて少ない軽負荷領域での運
転時は予備噴射を省略して従来公知のパイロット噴射と
主噴射を行わせ、あるいは、主噴射のみとして従来公知
の通常のディーゼルエンジンと同様の燃焼を行なわせて
ＨＯおよびＣＯの排出量の増加を防止することができ、
しかも、例えば寒冷時のエンジン始動時にも通常の燃料
供給形態を選択することにより、始動性を確保するとと
もに白煙の過剰な生成を抑制することが可能となる。
【００２３】さらに、上記のような各噴射燃料の制御に
際しては、エンジンの運転状態に応じて予備噴射、パイ
ロット噴射および主噴射の噴射期間もしくは噴射回数を
可変制御することにより、燃料の総噴射量および各噴射
量の比率を容易に変更することが可能となる。
際しては、エンジンの運転状態に応じて予備噴射、パイ
ロット噴射および主噴射の噴射期間もしくは噴射回数を
可変制御することにより、燃料の総噴射量および各噴射
量の比率を容易に変更することが可能となる。
【００２４】このように、本発明によれば予備噴射、パ
イロット噴射または主噴射の各噴射量を、それぞれの噴
射期間あるいは噴射回数などを可変制御して任意に変化
させることができるとともに、必要に応じて噴射時期を
も変更して通常のディーゼルエンジンと同様の供給形態
に切換運転することができるために、エンジンの運転状
態に応じて燃料の供給特性を最適制御することができ
る。
イロット噴射または主噴射の各噴射量を、それぞれの噴
射期間あるいは噴射回数などを可変制御して任意に変化
させることができるとともに、必要に応じて噴射時期を
も変更して通常のディーゼルエンジンと同様の供給形態
に切換運転することができるために、エンジンの運転状
態に応じて燃料の供給特性を最適制御することができ
る。
【００２５】上記実施形態では蓄圧式の燃料噴射装置を
用いてその一部を希薄予混合燃焼に適した燃料の供給を
行なう場合について説明しているが、例えば予備噴射を
行なう機械式ポンプとパイロット噴射および主噴射を行
なう機械式噴射ポンプを用いて予混合パイロット噴射燃
焼を行わせることもでき、または、このように２種のポ
ンプを用いる場合は、予備噴射においてセタン価の低い
燃料を噴射する一方、パイロット噴射および主噴射にお
いてセタン価の高い燃料を噴射するようにして燃焼時期
をより確実に最適制御することができる。
用いてその一部を希薄予混合燃焼に適した燃料の供給を
行なう場合について説明しているが、例えば予備噴射を
行なう機械式ポンプとパイロット噴射および主噴射を行
なう機械式噴射ポンプを用いて予混合パイロット噴射燃
焼を行わせることもでき、または、このように２種のポ
ンプを用いる場合は、予備噴射においてセタン価の低い
燃料を噴射する一方、パイロット噴射および主噴射にお
いてセタン価の高い燃料を噴射するようにして燃焼時期
をより確実に最適制御することができる。
【００２６】なお、希薄予混合燃焼方式のディーゼルエ
ンジンにおける燃焼は、燃焼室の温度および酸素濃度に
大きく左右される。従って、エンジンの運転状態に応じ
て吸気の温度を可変制御する吸気温調整手段を設けて軽
負荷領域においてもより安定した燃焼を行なわせること
が可能となる。
ンジンにおける燃焼は、燃焼室の温度および酸素濃度に
大きく左右される。従って、エンジンの運転状態に応じ
て吸気の温度を可変制御する吸気温調整手段を設けて軽
負荷領域においてもより安定した燃焼を行なわせること
が可能となる。
【００２７】ところで、希薄燃焼を行なわせるためには
燃料噴射時期を早くする必要性があるために、ピストン
が下降している状態で燃料を噴射する場合がある。従っ
て、従来公知の噴射ノズルのように噴射コーン角が大き
な噴射ノズルをそのまま用いた場合は、シリンダライナ
の壁面に到達して付着する燃料噴霧が多くなる。する
と、燃料噴霧の気化が悪化してＨＣおよびＣＯの排出量
が必要以上に多くなり、または、付着燃料によって油膜
の劣化がもたらされてしまうことが懸念される。
燃料噴射時期を早くする必要性があるために、ピストン
が下降している状態で燃料を噴射する場合がある。従っ
て、従来公知の噴射ノズルのように噴射コーン角が大き
な噴射ノズルをそのまま用いた場合は、シリンダライナ
の壁面に到達して付着する燃料噴霧が多くなる。する
と、燃料噴霧の気化が悪化してＨＣおよびＣＯの排出量
が必要以上に多くなり、または、付着燃料によって油膜
の劣化がもたらされてしまうことが懸念される。
【００２８】しかしながら、本発明によれば、ピストン
が下降している状態で行なわれる可能性が高い予備噴
射、パイロット噴射の噴射回数を任意に設定することが
できるために、これらの噴射回数を増加させることによ
って一度に噴射する燃料の量をきわめて少なくし、もっ
て、燃料噴霧の運動量を下げてシリンダライナの壁面に
付着する燃料噴霧をほとんどゼロにすることができる。
従って本発明によれば、ＨＣおよびＣＯの悪化を抑制す
ることができるとともに、油膜の劣化などの不具合を回
避することができる。
が下降している状態で行なわれる可能性が高い予備噴
射、パイロット噴射の噴射回数を任意に設定することが
できるために、これらの噴射回数を増加させることによ
って一度に噴射する燃料の量をきわめて少なくし、もっ
て、燃料噴霧の運動量を下げてシリンダライナの壁面に
付着する燃料噴霧をほとんどゼロにすることができる。
従って本発明によれば、ＨＣおよびＣＯの悪化を抑制す
ることができるとともに、油膜の劣化などの不具合を回
避することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
おいては、予備噴射された燃料による希薄混合気の存在
のもとにパイロット噴射と主噴射を行って着火燃焼させ
るようにしているために、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒
煙の排出量を低減して燃費を改善することができる。
おいては、予備噴射された燃料による希薄混合気の存在
のもとにパイロット噴射と主噴射を行って着火燃焼させ
るようにしているために、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒
煙の排出量を低減して燃費を改善することができる。
【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの一実施形態
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
【図２】図１に示した噴射ノズルの開閉特性図である。
【図３】図２に示した噴射特性による燃焼と従来例によ
る燃焼のＮＯｘ排出量に対する排煙濃度および燃料消費
率の特性図である。
る燃焼のＮＯｘ排出量に対する排煙濃度および燃料消費
率の特性図である。
１ 燃料タンク ２ プレフィルタセジメンタ ３ フィードポンプ ４ フューエルフィルタ ５ サプライポンプ ６ 吐出弁 ７ コモンレール ８ 噴射ノズル ９ フローリミッタ １０ 電磁スピル弁 １１ リリーフ弁 １２ プレッシャリミッタ １３ 電磁三方弁 １４ クランク軸 １５ 回転センサ １６ 気筒判別センサ １７ アクセルセンサ １８ 圧力センサ １９ コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 排気弁の閉弁直後の吸入行程初期におい
て燃焼室に燃料を噴射する予備噴射と、圧縮上死点の近
傍において燃焼室に燃料を噴射する主噴射および主噴射
に先立って少量の燃料を燃焼室に噴射するパイロット噴
射を行なう噴射装置と、エンジンの運転状態に応じて噴
射装置を制御するコントローラを備えてなるディーゼル
エンジン。 - 【請求項２】 コントローラは、エンジンの運転状態に
応じて予備噴射、主噴射およびパイロット噴射の期間ま
たは回数を変更して各噴射における燃料の噴射量を可変
制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の
ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8311474A JPH10141124A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8311474A JPH10141124A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | ディーゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141124A true JPH10141124A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=18017663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8311474A Pending JPH10141124A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10141124A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000297682A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-24 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
| US6173691B1 (en) | 1998-02-20 | 2001-01-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition type engine |
| WO2001033060A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. | Direct injection type diesel engine |
| EP1176300A2 (en) | 2000-07-26 | 2002-01-30 | Mazda Motor Corporation | System, method and computer program for controlling fuel injection in a diesel engine |
| WO2002006652A3 (en) * | 2000-07-13 | 2002-05-23 | Caterpillar Inc | Method and apparatus for delivering multiple fuel injections to the cylinder of an engine |
| US6491018B1 (en) | 2000-07-13 | 2002-12-10 | Caterpillar Inc | Method and apparatus for delivering multiple fuel injections to the cylinder of an internal combustion engine |
| JP2005133576A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジン |
| WO2009150977A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP2018105150A (ja) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP8311474A patent/JPH10141124A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| USRE40144E1 (en) | 2000-07-13 | 2008-03-11 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for delivering multiple fuel injections to the cylinder of an internal combustion engine |
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| JP2004504526A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | キャタピラー インコーポレイテッド | エンジンのシリンダに多燃料噴射を供給するための方法と装置 |
| EP1176300A2 (en) | 2000-07-26 | 2002-01-30 | Mazda Motor Corporation | System, method and computer program for controlling fuel injection in a diesel engine |
| JP2005133576A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジン |
| WO2009150977A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| CN102057151A (zh) * | 2008-06-09 | 2011-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 用于内燃机的燃料喷射控制装置 |
| US8181626B2 (en) | 2008-06-09 | 2012-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control apparatus for internal combustion engine |
| JP2018105150A (ja) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040312 |