JPS60187737A - 補助噴射装置付きデイ−ゼル機関 - 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】 ［技術分野］ 本発明は吸気管に補助燃料噴射弁を設けＩＣ補助噴射装
置付きディーゼル機関の改良に関するものである。

［従来技術］ 従来より、ディーゼル医関の排気黒煙を減少させるため
に、ディーゼル機関の吸気管内に補助噴射ノズルを設は
燃料の一部を＠躬させるフユ＝ミゲイションシステムが
提案されている。

ところが、上記システムによれば燃料噴射ポンプには補
助噴射ノズルに高圧の燃料を供給するためのプランジャ
を追加して設けることが必要であり、しかも補助噴射用
のプランジャは燃料噴１ｍが異なるため噴射量の制御が
非常に困難であるという問題点があった。一方、前記プ
ランシトを別個独立に設けるとすると燃料噴射ポンプ、
配管等を含む燃料噴射系の大幅な変更が必要となり生産
コストが高騰し、フユーミゲイションシステムを採用す
ることが困難になるという問題点があった。

また、補助噴射弁に対する燃料圧が変動するときには、
それに応じて噴射時期を変えなければならず、噴射の制
御が非常に困難であるという問題点があった。

［発明の目的］ 本発明はこのような事情を背景としてなされたものであ
り、本発明の目的とするところは、補助噴射ノズルに対
する噴射量の制御が容易で、かつ燃料噴射系の大幅な改
造を必要としない補助噴射装置付きディーゼル機関を提
供することにある。

［発明の構成］ このような目的を達成するためになされた本発明の要旨
とするところは、 燃焼室内に燃料を噴射する主噴射弁に対して燃料を圧送
するための燃料噴射ポンプを備えると共に燃焼室内に空
気を供給するための吸気管に補助燃料噴射弁を設けた補
助噴射装置付きディーゼル機関において、前記噴射ポン
プに主噴射弁の燃料圧送設定圧より低くかつ所定の定圧
に燃料圧を保持し得る定燃料圧制御部を設け、該定燃料
圧制御部を介して前記補助燃料噴射弁に燃料を供給可能
とすると共にディーゼル機関自身の運転状態を判断Ｊる
コントロールユニットからの指令を受けて補助燃料噴射
弁を制御可能に構成したことにある。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図において、１０はエンジン本体であり、エンジン
本体１０には燃焼室１２内へ燃料を噴射する主噴射弁１
４が取付【プられると共に燃焼室１２内へ空気を送給す
る吸気管１６が取付けられ、吸気管１６に設けられたサ
ージタンク１８には補助燃料噴射弁としての電磁噴射弁
２０が取付けられている。サージタンク１８は各シリン
ダ２２〈第１図では１つのシリンダのみ図示、他は図示
省略）に連通ずる複数の吸気管の分岐点をなしており、
電磁噴射弁２０は各吸気管の分岐上流側に位置づるよう
にされている。

主噴射弁１４には燃料噴射ポンプ２４のデリバリパルプ
２６から吐出された高圧の燃料が供給可能とされると共
に、電磁噴射弁２０には定燃料圧制御部としての圧力制
御弁２８の上流側から所定圧力の燃料が管路３０を経て
供給可能とされている。燃料噴射ポンプ２４は、ＶＥ型
ポンプと通称されている周知の分配型噴射ポンプに圧力
制御弁２８と管路３０とを付加したものであり、周知部
分の詳しい説明は省略する。なお、第１図上フィードポ
ンプ３２はドライブシャフト３４の軸線に対して９０度
展間して図示したものである。フィードポンプ３２の吐
出圧Ｐ１なる燃料は、噴射ポンプ２４の内部を通り前記
デリバリパルプ２６に送給可能とされると共に、フィー
ドポンプ３２の吐出口に連通する流路には燃料送給圧を
所定の圧力に制御する圧力制御弁３６が設けられ、圧力
制御弁３６からリリーフされた燃料はリターン流路３８
を経て、燃料吸入流路４０にもどるようにされている。

リターン流路３８には、圧縮コイルばねによって球弁が
シート部に着座可能とされた圧　３力制御井２８が設け
られ、圧力制御弁２８上流側の圧力をＰ２なる定圧に保
持するようにされ、管路３０を通して電磁噴射弁２０に
一定圧力で燃料を供給し得るようにされている。燃料圧
Ｐ２はＰｌより低い圧力でかつ一定の決まった圧力とさ
れている。本実施例ではＰｌは約２〜３ｋ（］／ｃｎ’
ｔに設定されている。Ｐｌはエンジン回転数により変化
するが約１５０ｋ（１／ｃｉ　（最高）である。第２図
はエンジン回転数に対するＰ＋　、Ｐｌの燃料圧の関係
を示す。

前記実施例の圧力制御弁２８に代えて、第３図に示すよ
うにフィードポンプ３２の吐出側に連通ずる室に、前記
同様な構成の圧力制御弁４２を協えた定圧力室４４を設
け、定圧ノコ室４４から電磁噴射弁２０に燃料を供給す
′るようにしてもよい。

電磁噴射弁２０は、ガソリンエンジンの電子制御燃料噴
射装置（ＥＦＩ）に使用される周知の電磁式燃料噴射弁
と同様に構成されたものであり、コントロールユニット
４６からの信号が入力されたとき信号に応じてｌ１ｌｌ
剣時間を制御可能どされている。

ディーゼルＩ幾関には、エンジン回転センサＤ１、スロ
ットルレバー開度センサＤ２が段（）られ、これによっ
て得られたエンジン回転数およびエンジン負荷に比例し
た周波数のパルス信号が］ン１〜ロールユニット４６に
入力として加えられる。コントロールユニット４６は、
この入力に基づ゛いて、燃焼速疫°、噴射量などを演算
し、制御信号Ｓを出力し、電磁噴射弁２０に入力される
。エンジン負荷が増大し、スロットルレバー１ｍ度が所
定以上になると、制御信＠Ｓに基づき電磁噴射弁２０か
ら、エンジン回転数に応じて全噴射燃料（６）に対して
一定の比率（１０〜２０％程度）の燃料が噴射されるよ
う噴射時間を制御するようにされている。

以上のように構成された実施例においては、エンジン負
荷が増大すると、エンジン回転数に応じて全噴射量に対
して電磁噴射弁２０の噴射量が所定の比率となるように
電磁噴射弁２０のノズル開閉時間が制御され、かつ一定
圧の燃料が噴射される。噴射された燃料は吸入された空
気と充分混合し、燃料室内で圧縮され、主燃料が主噴射
弁１４より噴射され着火するまでにいわゆる前炎反応を
起こし、着火を早める作用をする。また、空気との混合
が促進されるため、排気黒煙が減少する。

従って、同−排気熱ｆｉ１１度でみると出力が向上する
。さらに、着火が早まるため騒音が減少する。

さらにまた、フコーミゲイションシステムでは軽負荷で
１」Ｃ（炭化水素）が増加するという傾向があるが、本
実施例では高負荷時のみ吸気管内に噴０」シているため
ｌ−（’　Ｃが増加するという問題は生じない。また、
吸気管内に＠射する燃料圧は一定とされているので、制
御が容易であるという利点がある。前記実施例は燃料噴
射系に大幅な変更を要しないので、現在量産されている
ディーゼル機関に適用することが容易で、フユーミゲイ
ションシステムの採用に基づく生産コストの高Ｉｌヲを
防止し得る。

第４図は本発明の他の実施例を示すものであり、電磁噴
射弁５０にいわゆるエアアシス１一式噴用ノズルを使用
したものである。エンジンによって駆動されるコンプレ
ッサ〈図示ぜず）によって約２１（ｇ／−にアシス１へ
工Ａ７−を加圧し、導管５２で上記ノズルに導くように
されている。

この噴射弁５０によって噴射された噴霧は、微粒になっ
ているため多気筒機関では特に気筒間分配が良好になり
、また噴霧が細かいため、前述の前炎反応も活発になり
、また空気との混合もより良好なため排気黒煙の低減及
び着火短縮の効果が著しいという利点がある。

第５図は本発明の再に他の実施例を示すものであり、タ
ーボチャージャ５６イ」のエンジンの場合である。ター
ボチャージｖ５６から吸気管１６への吸気ダクト５８の
できるだ（プ上流側に電磁噴射弁２０が取付けられて°
いる。

このようにすると、燃焼室に到達するまでの時間が長い
ため、又、過給される場合には吸気温が高くなり、燃料
の気化が促進されるため、空気との混合が良好になり、
従って前述のように前炎反応が促進され、燃料補助噴射
の効果が大きくなる。

前記各実施例において、各吸気管ごとに補助噴射弁を設
けることも可能であり、また燃料噴射ポンプとして朝型
噴射ポンプを対象とすることもできる。

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、本
発明はこのような実施例に何等限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、秤々なる態
様で実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳記したように、本発明によれば、吸気管内の補助
燃料噴射弁によって燃料を噴射するようにされているの
で、噴射された燃料は吸入された空気と充分混合し、燃
焼室内で圧縮され、燃料が主噴射弁から噴射されて着火
するまでにいわゆる前炎反応をおこし、着火を早める作
用をする。また、空気との混合が促進されるため、燃焼
がＪ：り行なわれ排気黒炭の発生が減少する。これによ
って１．同−排気黒炎淵度でみると出力が向上する。

さらに、着火性の向上により、騒音が減少する。

さらにまた、吸気管に噴射される燃料圧は一定とされて
いるので、噴射の制御が容易である。また、従来の燃料
噴射系に補助噴射弁の燃料圧を一定するだめの定燃料圧
制御部を設けるものであるから、燃料鴫射系自体の大幅
な改造が不要となり、その結果フユーミゲイションシス
テムの採用に伴う生産コストの高騰を阻止そきる。さら
に、エンジンの運転状態を判断するコントロールユニッ
トからの指令を受けて補助燃料噴射弁を制御可能とされ
ているので、運転状態に応じて補助燃料噴射弁を好適に
制御することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部を断面した説明図
、第２図は同実施例に使用される噴射ポンプの圧力変化
特性を示すグラフ、第３図は同実施例に使用される圧力
制御弁に代えて使用し得る他の定燃料圧制御部を示す要
部説明図である。第４図は本発明の他の実施例を示す一
部を断面した要部説明図、第５図は本発明のさらに他の
実施例を示す一部を断面した要部説明図である。 １２・・・燃焼室 １４・・・主噴射弁 １６・・・吸気管 ２．０，５’Ｏ・・・電磁噴射弁（補助燃料噴射弁）２
４・・・燃料＠剣ポンプ ２８・・・圧力制御弁（定燃料圧制御部）４４・・・定
圧力室（定燃料圧制御部）代理人　弁理士　定立　勉 化１名 第１図 第２図 エンンン回封４■ 第３図 ↑ 第４図 第５図 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 補助噴０４装置付ぎディーゼル機関 代表者轟田正俊

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼室内に燃料を噴射する主噴射弁に対して燃料を
   圧送するための燃判噴剣ポンプを１１Ｉ６えると共に燃
   焼室内に空気を供給するための吸気管に補助燃料唱（ト
   ）弁を設けた補助噴射装置付きディーゼル機関において
   、前記噴射ポンプに主ＩＩＪ１躬弁の燃料圧送設定圧よ
   り低くかつ所定の定圧に燃料圧を保１４シ得る定燃料圧
   制ｔｉ１１部を段（プ、該定燃わ１圧制御部を介して前
   記補助燃料噴射弁に燃料を供給可能とすると共にディー
   ゼル型間自身の運転状態を判断するコントロールユニッ
   トからの指令を受りて補助燃料＠側弁を制御可能に構成
   したことを特徴とする補助噴射装置付きディーゼル機関
   。 ２、補助燃料噴射弁は各シリンダに連通した吸気管の分
   岐部上流側に設けられ、かつコン１−ロールユニットか
   らの信号に基づき噴射を制御し得る電磁噴射弁である特
   許請求の範囲第１項記載の補助噴射装置付きディーゼル
   機関。 ３、定燃料圧制御部は、主噴射弁の燃料圧送設定圧を調
   整する第１の圧力Ｉｌ制御弁からリリーフされた燃料を
   燃料噴射ポンプの燃料吸入管路にもどすためのリターン
   流路に設けられかつ自身が設けられた前記リターン回路
   上流側を所定の一定圧）ｊに保持し得る第２の圧力制御
   弁である特許請求の範囲第１項または第２項記載の補助
   噴射装置付きディーゼル機関。 ４、補助１１１１１Ｊ弁は、ディーゼル機関自身によっ
   て駆動される圧縮機ににリニヤ−を導いた工ｔ　−アシ
   スｌヘノズルを有するものである特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれか１項に記載の補助噴射装置付き
   ディーゼル機関。 ５、ディーゼル機関自身はターボチャージャを備えたデ
   ィーゼル機関であり、補助噴射弁のノズルはターボチャ
   ージャから吸気管に至る吸気管上流側に設けられたもの
   である特許請求の範■１第１項ないし第４項のいずれか
   １項に記載の補助噴射装置付きディーゼル機関。