JP2718281B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- JP2718281B2 JP2718281B2 JP3075101A JP7510191A JP2718281B2 JP 2718281 B2 JP2718281 B2 JP 2718281B2 JP 3075101 A JP3075101 A JP 3075101A JP 7510191 A JP7510191 A JP 7510191A JP 2718281 B2 JP2718281 B2 JP 2718281B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料ポンプから吐出された高圧の燃料を
燃料供給管を介して燃料蓄圧室に供給し、燃料蓄圧室内
の高圧の燃料を噴射管を介して燃料噴射弁に供給し、燃
料蓄圧室内の燃料圧を検出してこの燃料圧が機関の運転
状態に応じて変化する目標燃料圧となるように燃料ポン
プの吐出量を制御するようにした内燃機関が公知であ
る。特開昭64−73166 号公報にはこのような内燃機関に
適した燃料ポンプが開示されており、特開平２−112665
号公報にはこのような内燃機関に適した燃料噴射弁が開
示されている。
燃料供給管を介して燃料蓄圧室に供給し、燃料蓄圧室内
の高圧の燃料を噴射管を介して燃料噴射弁に供給し、燃
料蓄圧室内の燃料圧を検出してこの燃料圧が機関の運転
状態に応じて変化する目標燃料圧となるように燃料ポン
プの吐出量を制御するようにした内燃機関が公知であ
る。特開昭64−73166 号公報にはこのような内燃機関に
適した燃料ポンプが開示されており、特開平２−112665
号公報にはこのような内燃機関に適した燃料噴射弁が開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような内
燃機関について研究を進めた結果、燃料ポンプと燃料蓄
圧室間の圧力差と燃料蓄圧室と燃料噴射弁間の圧力差と
の差異が大きくなるほど目標燃料圧が変化したときに燃
料噴射弁の燃料圧が目標値に対してずれてしまうことが
判明したのである。次にこのことについて図５から図７
を参照して説明する。
燃機関について研究を進めた結果、燃料ポンプと燃料蓄
圧室間の圧力差と燃料蓄圧室と燃料噴射弁間の圧力差と
の差異が大きくなるほど目標燃料圧が変化したときに燃
料噴射弁の燃料圧が目標値に対してずれてしまうことが
判明したのである。次にこのことについて図５から図７
を参照して説明する。
【０００４】図５から図７を参照すると、Ａは燃料ポン
プ、Ｂは燃料蓄圧室、Ｃは燃料噴射弁、Ｄは燃料供給
管、Ｅは噴射管、Ｆは圧力センサを夫々示す。燃料ポン
プＡから吐出された高圧の燃料は燃料供給管Ｄを介して
燃料蓄圧室Ｂ内に供給され、燃料蓄圧室Ｂ内の高圧の燃
料は噴射管Ｅを介して燃料噴射弁Ｃに供給される。燃料
噴射弁Ｃからの噴射量は燃料噴射弁Ｃに供給される燃料
の圧力を制御することによって制御され、燃料噴射弁Ｃ
に供給される燃料の圧力は燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧を制
御することによって制御される。燃料噴射弁Ｃに供給す
べき燃料の圧力は機関負荷が増大するにつれて増大せし
められ、定常運転時においてこの燃料圧を得るのに必要
な燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧は目標燃料圧として予め記憶
されている。燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧は圧力センサＦに
よって検出され、この燃料圧が目標燃料圧となるように
燃料ポンプＡの吐出量が制御される。
プ、Ｂは燃料蓄圧室、Ｃは燃料噴射弁、Ｄは燃料供給
管、Ｅは噴射管、Ｆは圧力センサを夫々示す。燃料ポン
プＡから吐出された高圧の燃料は燃料供給管Ｄを介して
燃料蓄圧室Ｂ内に供給され、燃料蓄圧室Ｂ内の高圧の燃
料は噴射管Ｅを介して燃料噴射弁Ｃに供給される。燃料
噴射弁Ｃからの噴射量は燃料噴射弁Ｃに供給される燃料
の圧力を制御することによって制御され、燃料噴射弁Ｃ
に供給される燃料の圧力は燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧を制
御することによって制御される。燃料噴射弁Ｃに供給す
べき燃料の圧力は機関負荷が増大するにつれて増大せし
められ、定常運転時においてこの燃料圧を得るのに必要
な燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧は目標燃料圧として予め記憶
されている。燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧は圧力センサＦに
よって検出され、この燃料圧が目標燃料圧となるように
燃料ポンプＡの吐出量が制御される。
【０００５】また、図５から図７において実線Ｐa は燃
料噴射量が少ないときの定常運転時における燃料ポンプ
Ａと燃料噴射弁Ｃ間の燃料圧を示しており、実線Ｐb は
燃料噴射量が多いときの定常運転時における燃料ポンプ
Ａと燃料噴射弁Ｃ間の燃料圧を示している。図５から図
７に示す例では燃料供給管Ｄと噴射管Ｅとは同じ内径を
有し、従って燃料圧Ｐa , Ｐb は燃料ポンプＡから燃料
噴射弁Ｃに向けて一定の割合で減少している。また、燃
料噴射量が多くなるほど燃料ポンプＡと燃料噴射弁Ｃ間
の圧力差は大きくなる。一方、図５から図７においてＰ
a1は燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧の目標値Ｐa2を得るのに必
要な燃料蓄圧室Ｂ内の目標燃料圧を示しており、Ｐb1は
燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧の目標値Ｐb2を得るのに必要な
燃料蓄圧室Ｂ内の目標燃料圧を示している。次に燃料蓄
圧室Ｂの位置を種々に変えてみた場合において目標燃料
圧がＰa1からＰb1に急変した場合の燃料圧Ｐの変化につ
いて説明する。
料噴射量が少ないときの定常運転時における燃料ポンプ
Ａと燃料噴射弁Ｃ間の燃料圧を示しており、実線Ｐb は
燃料噴射量が多いときの定常運転時における燃料ポンプ
Ａと燃料噴射弁Ｃ間の燃料圧を示している。図５から図
７に示す例では燃料供給管Ｄと噴射管Ｅとは同じ内径を
有し、従って燃料圧Ｐa , Ｐb は燃料ポンプＡから燃料
噴射弁Ｃに向けて一定の割合で減少している。また、燃
料噴射量が多くなるほど燃料ポンプＡと燃料噴射弁Ｃ間
の圧力差は大きくなる。一方、図５から図７においてＰ
a1は燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧の目標値Ｐa2を得るのに必
要な燃料蓄圧室Ｂ内の目標燃料圧を示しており、Ｐb1は
燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧の目標値Ｐb2を得るのに必要な
燃料蓄圧室Ｂ内の目標燃料圧を示している。次に燃料蓄
圧室Ｂの位置を種々に変えてみた場合において目標燃料
圧がＰa1からＰb1に急変した場合の燃料圧Ｐの変化につ
いて説明する。
【０００６】図５は燃料蓄圧室Ｂと圧力センサＦを燃料
噴射弁Ｃに近づけた場合を示している。このとき定常運
転時における燃料ポンプＡと燃料蓄圧室Ｂ間の圧力差Δ
Ｐ1 は燃料蓄圧室Ｂと燃料噴射弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 よ
りもかなり大きくなる。さて図５において目標燃料圧が
Ｐa1からＰb1に変化したとすると燃料蓄圧室Ｂ内の燃料
圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1になるまで燃料ポンプＡの吐出量
が急激に増大せしめられる。このとき燃料蓄圧室Ｂ内の
燃料圧Ｐも急激に上昇せしめられるが燃料蓄圧室Ｂ内の
燃料圧Ｐの圧力上昇は燃料ポンプＡの吐出側の圧力上昇
に比べてやや遅れるために燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが
目標燃料圧Ｐb1に達したときに燃料ポンプＡの吐出側の
燃料圧Ｐは定常運転時における燃料圧Ｐb よりも一時的
に高くなる。このときの燃料圧Ｐはおおよそ破線Ｐc で
示すようになる。即ち、燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目
標値Ｐb2にかなり近づくが燃料ポンプＡの吐出側の燃料
圧Ｐは上述したようにＰb よりもかなり高くなる。
噴射弁Ｃに近づけた場合を示している。このとき定常運
転時における燃料ポンプＡと燃料蓄圧室Ｂ間の圧力差Δ
Ｐ1 は燃料蓄圧室Ｂと燃料噴射弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 よ
りもかなり大きくなる。さて図５において目標燃料圧が
Ｐa1からＰb1に変化したとすると燃料蓄圧室Ｂ内の燃料
圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1になるまで燃料ポンプＡの吐出量
が急激に増大せしめられる。このとき燃料蓄圧室Ｂ内の
燃料圧Ｐも急激に上昇せしめられるが燃料蓄圧室Ｂ内の
燃料圧Ｐの圧力上昇は燃料ポンプＡの吐出側の圧力上昇
に比べてやや遅れるために燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが
目標燃料圧Ｐb1に達したときに燃料ポンプＡの吐出側の
燃料圧Ｐは定常運転時における燃料圧Ｐb よりも一時的
に高くなる。このときの燃料圧Ｐはおおよそ破線Ｐc で
示すようになる。即ち、燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目
標値Ｐb2にかなり近づくが燃料ポンプＡの吐出側の燃料
圧Ｐは上述したようにＰb よりもかなり高くなる。
【０００７】次いで燃料蓄圧室Ｂ内の圧力上昇が燃料ポ
ンプＡの吐出側の圧力上昇に追い付くために燃料圧はお
およそ破線Ｐd で示されるようになり、斯くして燃料噴
射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2よりもかなり高くな
る。一方、燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1
を越えると燃料ポンプＡの吐出量は減少せしめられるの
で燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが下降し、最終的に燃料圧
Ｐは実線Ｐb で示されるようになる。このように燃料蓄
圧室Ｂおよび圧力センサＦを燃料噴射弁Ｃに近づけた場
合には目標燃料圧が急激に上昇すると燃料噴射弁Ｃ内の
燃料圧が目標値Ｐ b2を大巾に越えてしまうことになる。
ンプＡの吐出側の圧力上昇に追い付くために燃料圧はお
およそ破線Ｐd で示されるようになり、斯くして燃料噴
射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2よりもかなり高くな
る。一方、燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1
を越えると燃料ポンプＡの吐出量は減少せしめられるの
で燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが下降し、最終的に燃料圧
Ｐは実線Ｐb で示されるようになる。このように燃料蓄
圧室Ｂおよび圧力センサＦを燃料噴射弁Ｃに近づけた場
合には目標燃料圧が急激に上昇すると燃料噴射弁Ｃ内の
燃料圧が目標値Ｐ b2を大巾に越えてしまうことになる。
【０００８】図６は燃料蓄圧室Ｂと圧力センサＦを燃料
ポンプＡに近づけた場合を示している。このとき定常運
転時における燃料ポンプＡと燃料蓄圧室Ｂ間の圧力差Δ
Ｐ1 は燃料蓄圧室Ｂと燃料噴射弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 よ
りもかなり小さくなる。さて図６において目標燃料圧が
Ｐa1からＰb1に変化したとすると燃料蓄圧室Ｂ内の燃料
圧が目標燃料圧Ｐb1になるまで燃料ポンプＡの吐出量が
急激に増大せしめられる。前述したようにこのとき燃料
蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐの圧力上昇は燃料ポンプＡの吐出
側の圧力上昇に比べてやや遅れるために燃料蓄圧室Ｂ内
の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1に達したときに燃料ポンプ
Ａの吐出側の燃料圧Ｐは定常運転時における燃料圧Ｐb
よりもわずかばかり高くなる。このときの燃料圧Ｐはお
およそ破線Ｐc で示すようになる。即ち、このとき燃料
噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2よりもかなり低くな
っている。
ポンプＡに近づけた場合を示している。このとき定常運
転時における燃料ポンプＡと燃料蓄圧室Ｂ間の圧力差Δ
Ｐ1 は燃料蓄圧室Ｂと燃料噴射弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 よ
りもかなり小さくなる。さて図６において目標燃料圧が
Ｐa1からＰb1に変化したとすると燃料蓄圧室Ｂ内の燃料
圧が目標燃料圧Ｐb1になるまで燃料ポンプＡの吐出量が
急激に増大せしめられる。前述したようにこのとき燃料
蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐの圧力上昇は燃料ポンプＡの吐出
側の圧力上昇に比べてやや遅れるために燃料蓄圧室Ｂ内
の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1に達したときに燃料ポンプ
Ａの吐出側の燃料圧Ｐは定常運転時における燃料圧Ｐb
よりもわずかばかり高くなる。このときの燃料圧Ｐはお
およそ破線Ｐc で示すようになる。即ち、このとき燃料
噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2よりもかなり低くな
っている。
【０００９】次いで燃料蓄圧室Ｂ内の圧力上昇が燃料ポ
ンプＡの吐出側の圧力上昇に追い付くために燃料圧はお
およそ破線Ｐd で示されるようになり、従ってこのとき
には燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2に対してそ
れほど大きくはならない。このように燃料蓄圧室Ｂおよ
び圧力センサＦを燃料ポンプＡに近づけた場合には燃料
噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐが目標値Ｐb2に対してそれほど大
きくはならないが燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが目標燃料
圧Ｐb1に達したときの燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標
値Ｐb2よりもかなり低くなることになる。
ンプＡの吐出側の圧力上昇に追い付くために燃料圧はお
およそ破線Ｐd で示されるようになり、従ってこのとき
には燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2に対してそ
れほど大きくはならない。このように燃料蓄圧室Ｂおよ
び圧力センサＦを燃料ポンプＡに近づけた場合には燃料
噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐが目標値Ｐb2に対してそれほど大
きくはならないが燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが目標燃料
圧Ｐb1に達したときの燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標
値Ｐb2よりもかなり低くなることになる。
【００１０】図７は燃料蓄圧室Ｂと圧力センサＦを燃料
ポンプＡと燃料噴射弁Ｃ間の中央に配置した場合を示し
ている。このとき定常運転時における燃料ポンプＡと燃
料蓄圧室Ｂ間の圧力差ΔＰ1 は燃料蓄圧室Ｂと燃料噴射
弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 とほぼ等しくなる。さて図７にお
いて目標燃料圧がＰa1からＰb1に変化したとすると燃料
蓄圧室Ｂ内の燃料圧が目標燃料圧Ｐb1になるまで燃料ポ
ンプＡの吐出量が急激に増大せしめられる。前述したよ
うにこのとき燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐの圧力上昇は燃
料ポンプＡの吐出側の圧力上昇に比べてやや遅れるため
に燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1に達した
ときに燃料ポンプＡの吐出側の燃料圧Ｐは定常運転時に
おける燃料圧Ｐb よりも一時的に高くなる。このときの
燃料圧Ｐはおおよそ破線Ｐc で示すようになる。即ち、
このときの燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは図５に示す場合
に比べて目標値Ｐb2からはずれているが図６に示す場合
に比べて目標値Ｐb2に近づくことになる。
ポンプＡと燃料噴射弁Ｃ間の中央に配置した場合を示し
ている。このとき定常運転時における燃料ポンプＡと燃
料蓄圧室Ｂ間の圧力差ΔＰ1 は燃料蓄圧室Ｂと燃料噴射
弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 とほぼ等しくなる。さて図７にお
いて目標燃料圧がＰa1からＰb1に変化したとすると燃料
蓄圧室Ｂ内の燃料圧が目標燃料圧Ｐb1になるまで燃料ポ
ンプＡの吐出量が急激に増大せしめられる。前述したよ
うにこのとき燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐの圧力上昇は燃
料ポンプＡの吐出側の圧力上昇に比べてやや遅れるため
に燃料蓄圧室Ｂ内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐb1に達した
ときに燃料ポンプＡの吐出側の燃料圧Ｐは定常運転時に
おける燃料圧Ｐb よりも一時的に高くなる。このときの
燃料圧Ｐはおおよそ破線Ｐc で示すようになる。即ち、
このときの燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは図５に示す場合
に比べて目標値Ｐb2からはずれているが図６に示す場合
に比べて目標値Ｐb2に近づくことになる。
【００１１】次いで燃料蓄圧室Ｂ内の圧力上昇が燃料ポ
ンプＡの吐出側の圧力上昇に追い付くために燃料圧はお
およそ破線Ｐd で示されるようになり、斯くして燃料噴
射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2よりも高くなる。この
とき燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは図６に示す場合に比べ
て目標値Ｐb2からずれているが図５に示す場合に比べて
目標値Ｐb2に近づくことになる。従って目標燃料圧が変
化したときに燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧を目標値にただち
に近づけるという観点からみると、図７に示すように燃
料ポンプＡと燃料蓄圧室Ｂ間の圧力差ΔＰ1 が燃料蓄圧
室Ｂと燃料噴射弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 とほぼ等しくなる
ように燃料供給管Ｄおよび噴射管Ｅを形成することが好
ましいことがわかる。しかしながら前述した特開昭64−
73166 号公報および特開平２−112665号公報のいづれも
このようなことに関しては何ら示唆していない。
ンプＡの吐出側の圧力上昇に追い付くために燃料圧はお
およそ破線Ｐd で示されるようになり、斯くして燃料噴
射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは目標値Ｐb2よりも高くなる。この
とき燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧Ｐは図６に示す場合に比べ
て目標値Ｐb2からずれているが図５に示す場合に比べて
目標値Ｐb2に近づくことになる。従って目標燃料圧が変
化したときに燃料噴射弁Ｃ内の燃料圧を目標値にただち
に近づけるという観点からみると、図７に示すように燃
料ポンプＡと燃料蓄圧室Ｂ間の圧力差ΔＰ1 が燃料蓄圧
室Ｂと燃料噴射弁Ｃ間の圧力差ΔＰ2 とほぼ等しくなる
ように燃料供給管Ｄおよび噴射管Ｅを形成することが好
ましいことがわかる。しかしながら前述した特開昭64−
73166 号公報および特開平２−112665号公報のいづれも
このようなことに関しては何ら示唆していない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】目標燃料圧が変化したと
きに燃料噴射弁の燃料圧がただちにできるだけ目標値に
近づくようにするために、本発明によれば燃料ポンプか
ら吐出された高圧の燃料を燃料供給管を介して燃料蓄圧
室に供給し、燃料蓄圧室内の高圧の燃料を噴射管を介し
て燃料噴射弁に供給し、燃料蓄圧室内の燃料圧を検出し
てこの燃料圧が機関の運転状態に応じて変化する目標燃
料圧となるように燃料ポンプの吐出量を制御するように
した内燃機関において、燃料ポンプと燃料蓄圧室間の圧
力差が燃料蓄圧室と燃料噴射弁間の圧力差とほぼ等しく
なるように燃料供給管および噴射管を形成している。
きに燃料噴射弁の燃料圧がただちにできるだけ目標値に
近づくようにするために、本発明によれば燃料ポンプか
ら吐出された高圧の燃料を燃料供給管を介して燃料蓄圧
室に供給し、燃料蓄圧室内の高圧の燃料を噴射管を介し
て燃料噴射弁に供給し、燃料蓄圧室内の燃料圧を検出し
てこの燃料圧が機関の運転状態に応じて変化する目標燃
料圧となるように燃料ポンプの吐出量を制御するように
した内燃機関において、燃料ポンプと燃料蓄圧室間の圧
力差が燃料蓄圧室と燃料噴射弁間の圧力差とほぼ等しく
なるように燃料供給管および噴射管を形成している。
【００１３】
【作用】目標燃料圧が変化すると燃料噴射弁の燃料圧が
目標値に向かって変化する。このとき燃料噴射弁の燃料
圧がただちに目標値に近い値まで近づく。
目標値に向かって変化する。このとき燃料噴射弁の燃料
圧がただちに目標値に近い値まで近づく。
【００１４】
【実施例】図１は燃料噴射弁１と燃料ポンプ２を図解的
に示している。図１を参照すると、燃料噴射弁１はノズ
ル口10の開閉制御をするニードル11を具備し、ニードル
11の頂部上には背圧室12が、その上方には圧力制御室13
が形成される。背圧室12と圧力制御室13間には圧力制御
室13から背圧室12に向けてのみ流通可能な逆止弁14が配
置され、この逆止弁14の中央部には絞り15が形成され
る。圧力制御室13はソレノイド16によって作動せしめら
れる切換制御弁17によって大気通路18又は燃料供給口19
に選択的に連結され、燃料供給口19はノズル口10に通ず
る燃料通路20と共に噴射管21を介して燃料蓄圧室22に連
結される。
に示している。図１を参照すると、燃料噴射弁１はノズ
ル口10の開閉制御をするニードル11を具備し、ニードル
11の頂部上には背圧室12が、その上方には圧力制御室13
が形成される。背圧室12と圧力制御室13間には圧力制御
室13から背圧室12に向けてのみ流通可能な逆止弁14が配
置され、この逆止弁14の中央部には絞り15が形成され
る。圧力制御室13はソレノイド16によって作動せしめら
れる切換制御弁17によって大気通路18又は燃料供給口19
に選択的に連結され、燃料供給口19はノズル口10に通ず
る燃料通路20と共に噴射管21を介して燃料蓄圧室22に連
結される。
【００１５】図１に示すように切換制御弁17が大気通路
18と圧力制御室13との連通を遮断しているときには燃料
蓄圧室22内の高圧の燃料は一方では燃料通路20内に供給
され、他方では燃料供給孔19、切換制御弁17の内部、圧
力制御室13および逆止弁14を介して背圧室12内に供給さ
れる。このときニードル11の頂面に作用する燃料圧によ
ってニードル11はノズル口10を閉鎖している。次いでソ
レノイド16が付勢されて切換制御弁17が上昇すると燃料
供給口19と圧力制御室13との連通が遮断され、圧力制御
室13が大気通路18に連通せしめられる。このとき背圧室
12の燃料が絞り15および圧力制御室13を介して大気通路
18内に徐々に流出する。その結果、背圧室12内の燃料圧
が徐々に減少するためにニードル11が徐々に上昇して燃
料噴射が開始される。ソレノイド16が消勢されると図１
に示すように切換制御弁17によって圧力制御室13と大気
通路18との連通が遮断されると共に燃料が逆止弁14を介
して背圧室12内に供給され、斯くして燃料噴射が停止せ
しめられる。
18と圧力制御室13との連通を遮断しているときには燃料
蓄圧室22内の高圧の燃料は一方では燃料通路20内に供給
され、他方では燃料供給孔19、切換制御弁17の内部、圧
力制御室13および逆止弁14を介して背圧室12内に供給さ
れる。このときニードル11の頂面に作用する燃料圧によ
ってニードル11はノズル口10を閉鎖している。次いでソ
レノイド16が付勢されて切換制御弁17が上昇すると燃料
供給口19と圧力制御室13との連通が遮断され、圧力制御
室13が大気通路18に連通せしめられる。このとき背圧室
12の燃料が絞り15および圧力制御室13を介して大気通路
18内に徐々に流出する。その結果、背圧室12内の燃料圧
が徐々に減少するためにニードル11が徐々に上昇して燃
料噴射が開始される。ソレノイド16が消勢されると図１
に示すように切換制御弁17によって圧力制御室13と大気
通路18との連通が遮断されると共に燃料が逆止弁14を介
して背圧室12内に供給され、斯くして燃料噴射が停止せ
しめられる。
【００１６】一方、燃料ポンプ２はプランジャ30と、プ
ランジャ30の頂部によって画定された加圧室31とを具備
する。プランジャ30の下方には機関によって駆動される
カム32が設けられ、プランジャ30の下端部にはカム32上
を転動するローラ33が回動可能に取付けられる。従って
カム32が回転するとそれに伴なってプランジャ30が上下
動せしめられることがわかる。加圧室31の下方には燃料
供給ポート34が開口しており、加圧室31の上方部は逆止
弁36および燃料供給管37を介して燃料蓄圧室22に連結さ
れる。また、加圧室31の頂部にはソレノイド38によって
駆動される制御弁39が設けられ、加圧室31は制御弁39を
介して燃料逃し通路40に連結される。
ランジャ30の頂部によって画定された加圧室31とを具備
する。プランジャ30の下方には機関によって駆動される
カム32が設けられ、プランジャ30の下端部にはカム32上
を転動するローラ33が回動可能に取付けられる。従って
カム32が回転するとそれに伴なってプランジャ30が上下
動せしめられることがわかる。加圧室31の下方には燃料
供給ポート34が開口しており、加圧室31の上方部は逆止
弁36および燃料供給管37を介して燃料蓄圧室22に連結さ
れる。また、加圧室31の頂部にはソレノイド38によって
駆動される制御弁39が設けられ、加圧室31は制御弁39を
介して燃料逃し通路40に連結される。
【００１７】カム32は機関クランクシャフトの１／２の
速度で回転せしめられ、図１に示すようにカム32は３山
を有するのでプランジャ30は 240クランク角度毎に上昇
せしめられる。プランジャ30が下方位置にあるときには
燃料供給ポート34が加圧室31内に開口し、このとき燃料
供給ポート34から加圧室31内に燃料が供給される。次い
でプランジャ30が上昇せしめられるがこのとき制御弁39
は開弁しているので加圧室31内の燃料は加圧されること
なく燃料逃し通路40内に排出される。次いでソレノド38
が付勢されて制御弁39が閉弁せしめられるとプランジャ
30が上昇するにつれて加圧室31内の燃料が加圧され、こ
の加圧された燃料が逆止弁36および燃料供給管37を介し
て燃料蓄圧室22内に供給される。
速度で回転せしめられ、図１に示すようにカム32は３山
を有するのでプランジャ30は 240クランク角度毎に上昇
せしめられる。プランジャ30が下方位置にあるときには
燃料供給ポート34が加圧室31内に開口し、このとき燃料
供給ポート34から加圧室31内に燃料が供給される。次い
でプランジャ30が上昇せしめられるがこのとき制御弁39
は開弁しているので加圧室31内の燃料は加圧されること
なく燃料逃し通路40内に排出される。次いでソレノド38
が付勢されて制御弁39が閉弁せしめられるとプランジャ
30が上昇するにつれて加圧室31内の燃料が加圧され、こ
の加圧された燃料が逆止弁36および燃料供給管37を介し
て燃料蓄圧室22内に供給される。
【００１８】図１に示されるように燃料蓄圧室22には燃
料蓄圧室22内の燃料圧を検出するための圧力センサ３が
取付けられ、この圧力センサ３、機関回転数を検出する
回転数センサ４およびアクセルペダルの踏込み量を検出
する負荷センサ５が制御装置６に接続される。燃料噴射
弁１のソレノイド16は機関回転数や機関負荷にかかわら
ずに一定時間ニードル11がノズル口10を開弁するように
制御装置６の出力信号に基いて制御され、従って燃料噴
射弁１からの燃料噴射量は燃料蓄圧室22内の燃料圧によ
って制御される。燃料蓄圧室22の目標燃料圧は機関負荷
および機関回転数の関数として予め記憶されており、圧
力センサ３により検出された燃料蓄圧室22内の燃料圧が
目標燃料圧となるように燃料ポンプ２のソレノイド38が
制御装置６の出力信号に基いて制御される。燃料蓄圧室
22内の目標燃料圧は概略的に云うと機関負荷が高くなる
ほど大きくなる。
料蓄圧室22内の燃料圧を検出するための圧力センサ３が
取付けられ、この圧力センサ３、機関回転数を検出する
回転数センサ４およびアクセルペダルの踏込み量を検出
する負荷センサ５が制御装置６に接続される。燃料噴射
弁１のソレノイド16は機関回転数や機関負荷にかかわら
ずに一定時間ニードル11がノズル口10を開弁するように
制御装置６の出力信号に基いて制御され、従って燃料噴
射弁１からの燃料噴射量は燃料蓄圧室22内の燃料圧によ
って制御される。燃料蓄圧室22の目標燃料圧は機関負荷
および機関回転数の関数として予め記憶されており、圧
力センサ３により検出された燃料蓄圧室22内の燃料圧が
目標燃料圧となるように燃料ポンプ２のソレノイド38が
制御装置６の出力信号に基いて制御される。燃料蓄圧室
22内の目標燃料圧は概略的に云うと機関負荷が高くなる
ほど大きくなる。
【００１９】図２および図３は実際にディーゼル機関50
に搭載された燃料噴射弁および燃料ポンプを示してい
る。図２および図３に示されるように燃料蓄圧室22はス
テー51を介して吸気管52により支持されたコモンレール
53内に形成されている。また、図２および図３に示す実
施例ではディーゼル機関50は６気筒を有し、各気筒に夫
々燃料噴射弁１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆが設
けられている。これらの各燃料噴射弁１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆは夫々対応する噴射管21ａ，21
ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆを介して燃料蓄圧室22に連
結される。一方、燃料ポンプ２は第１燃料ポンプ２ａと
第２燃料ポンプ２ｂからなり、各燃料ポンプ２ａ，２ｂ
は夫々対応する燃料供給管37ａ, 37ｂを介して燃料蓄圧
室22に連結される。第１燃料ポンプ２ａと第２燃料ポン
プ２ｂとはいずれも図１に示す構造を有するが第１燃料
ポンプ２ａと第２燃料ポンプ２ｂのカム32の位相は互い
に60度、クランク角度で云うと互いに 120度ずれてお
り、従ってこれらの燃料ポンプ２ａ，２ｂからは交互に
燃料が吐出される。次にこのことについて図４を参照し
つつ説明する。
に搭載された燃料噴射弁および燃料ポンプを示してい
る。図２および図３に示されるように燃料蓄圧室22はス
テー51を介して吸気管52により支持されたコモンレール
53内に形成されている。また、図２および図３に示す実
施例ではディーゼル機関50は６気筒を有し、各気筒に夫
々燃料噴射弁１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆが設
けられている。これらの各燃料噴射弁１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆは夫々対応する噴射管21ａ，21
ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆを介して燃料蓄圧室22に連
結される。一方、燃料ポンプ２は第１燃料ポンプ２ａと
第２燃料ポンプ２ｂからなり、各燃料ポンプ２ａ，２ｂ
は夫々対応する燃料供給管37ａ, 37ｂを介して燃料蓄圧
室22に連結される。第１燃料ポンプ２ａと第２燃料ポン
プ２ｂとはいずれも図１に示す構造を有するが第１燃料
ポンプ２ａと第２燃料ポンプ２ｂのカム32の位相は互い
に60度、クランク角度で云うと互いに 120度ずれてお
り、従ってこれらの燃料ポンプ２ａ，２ｂからは交互に
燃料が吐出される。次にこのことについて図４を参照し
つつ説明する。
【００２０】図４に示されるように図２および図３に示
されるディーゼル機関の燃料噴射順序は１−５−３−６
−２−４となっている。第１燃料ポンプ２ａのカム32の
位置は１つおきの噴射気筒＃１，＃３，＃２の噴射完了
時にカムリフトが最大となるように設定されており、第
２燃料ポンプ２ｂのカム32の位置は残りの１つおきの噴
射気筒＃５，＃６，＃４の噴射完了時にカムリフトが最
大となるように設定されている。また、各燃料ポンプ２
ａ，２ｂの制御弁39は前述したようにカムリフトが最大
になる少し手前からカムリフトが最大になるまで閉弁せ
しめられ、このとき各燃料ポンプ２ａ，２ｂから燃料が
吐出される。従って各燃料ポンプ２ａ，２ｂから交互に
ほぼ一定のクランク角度毎に、図２および図３に示す実
施例ではほぼ 120クランク角度毎に燃料が吐出されるこ
とがわかる。また、各燃料ポンプ２ａ，２ｂからは噴射
時期に同期して燃料が吐出されることがわかる。
されるディーゼル機関の燃料噴射順序は１−５−３−６
−２−４となっている。第１燃料ポンプ２ａのカム32の
位置は１つおきの噴射気筒＃１，＃３，＃２の噴射完了
時にカムリフトが最大となるように設定されており、第
２燃料ポンプ２ｂのカム32の位置は残りの１つおきの噴
射気筒＃５，＃６，＃４の噴射完了時にカムリフトが最
大となるように設定されている。また、各燃料ポンプ２
ａ，２ｂの制御弁39は前述したようにカムリフトが最大
になる少し手前からカムリフトが最大になるまで閉弁せ
しめられ、このとき各燃料ポンプ２ａ，２ｂから燃料が
吐出される。従って各燃料ポンプ２ａ，２ｂから交互に
ほぼ一定のクランク角度毎に、図２および図３に示す実
施例ではほぼ 120クランク角度毎に燃料が吐出されるこ
とがわかる。また、各燃料ポンプ２ａ，２ｂからは噴射
時期に同期して燃料が吐出されることがわかる。
【００２１】ところで図２および図３に示す実施例では
各燃料ポンプ２ａ，２ｂと燃料蓄圧室22間の圧力差が燃
料蓄圧室22と各燃料噴射弁１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１
ｅ，１ｆ間の圧力差とほぼ等しくなるように各燃料供給
管37ａ, 37ｂおよび各噴射管21ａ，21ｂ，21ｃ，21ｄ，
21ｅ，21ｆが形成されている。ただし、図２および図３
に示す実施例では各燃料供給管37ａ, 37ｂの管長は各噴
射管21ａ，21ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆの管長よりも
長く、各燃料供給管37ａ, 37ｂの内径は各噴射管21ａ，
21ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆの内径よりも大きく形成
されている。このように図２および図３に示す実施例で
は各燃料ポンプ２ａ，２ｂと燃料蓄圧室22間の圧力差が
燃料蓄圧室22と各燃料噴射弁１ａ〜１ｆ間の圧力差とほ
ぼ等しいので燃料蓄圧室22内の目標燃料圧が変化したと
きに各燃料噴射弁１ａ〜１ｆ内の燃料圧をただちに目標
値に近い値まで変化させることができる。
各燃料ポンプ２ａ，２ｂと燃料蓄圧室22間の圧力差が燃
料蓄圧室22と各燃料噴射弁１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１
ｅ，１ｆ間の圧力差とほぼ等しくなるように各燃料供給
管37ａ, 37ｂおよび各噴射管21ａ，21ｂ，21ｃ，21ｄ，
21ｅ，21ｆが形成されている。ただし、図２および図３
に示す実施例では各燃料供給管37ａ, 37ｂの管長は各噴
射管21ａ，21ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆの管長よりも
長く、各燃料供給管37ａ, 37ｂの内径は各噴射管21ａ，
21ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆの内径よりも大きく形成
されている。このように図２および図３に示す実施例で
は各燃料ポンプ２ａ，２ｂと燃料蓄圧室22間の圧力差が
燃料蓄圧室22と各燃料噴射弁１ａ〜１ｆ間の圧力差とほ
ぼ等しいので燃料蓄圧室22内の目標燃料圧が変化したと
きに各燃料噴射弁１ａ〜１ｆ内の燃料圧をただちに目標
値に近い値まで変化させることができる。
【００２２】
【発明の効果】目標燃料圧が変化したときに燃料噴射弁
内の燃料圧をただちに目標値に近い値まで変化させるこ
とができる。
内の燃料圧をただちに目標値に近い値まで変化させるこ
とができる。
【図１】燃料噴射弁と燃料ポンプを図解的に示す図であ
る。
る。
【図２】ディーゼル機関の一部の側面図である。
【図３】燃料噴射装置の平面図である。
【図４】燃料噴射時期と燃料ポンプの燃料吐出時期を示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図５】燃料ポンプと燃料噴射弁間の燃料圧を示す線図
である。
である。
【図６】燃料ポンプと燃料噴射弁間の燃料圧を示す線図
である。
である。
【図７】燃料ポンプと燃料噴射弁間の燃料圧を示す線図
である。
である。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…燃料噴射弁 ２，２ａ，２ｂ…燃料ポンプ 21, 21ａ, 21ｂ, 21ｃ, 21ｄ, 21ｅ, 21ｆ…噴射管 22…燃料蓄圧室 37, 37ａ, 37ｂ…燃料供給管
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料ポンプから吐出された高圧の燃料を
燃料供給管を介して燃料蓄圧室に供給し、燃料蓄圧室内
の高圧の燃料を噴射管を介して燃料噴射弁に供給し、燃
料蓄圧室内の燃料圧を検出して該燃料圧が機関の運転状
態に応じて変化する目標燃料圧となるように燃料ポンプ
の吐出量を制御するようにした内燃機関において、燃料
ポンプと燃料蓄圧室間の圧力差が燃料蓄圧室と燃料噴射
弁間の圧力差とほぼ等しくなるように燃料供給管および
噴射管を形成した内燃機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075101A JP2718281B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| EP19920105042 EP0507191B1 (en) | 1991-04-04 | 1992-03-24 | A fuel injection device of an engine |
| DE1992600427 DE69200427T2 (de) | 1991-04-04 | 1992-03-24 | Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075101A JP2718281B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311670A JPH04311670A (ja) | 1992-11-04 |
| JP2718281B2 true JP2718281B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=13566447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3075101A Expired - Fee Related JP2718281B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-08 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718281B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3310871B2 (ja) * | 1996-07-08 | 2002-08-05 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射装置 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3075101A patent/JP2718281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04311670A (ja) | 1992-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |