JP2792407B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射装置及びその制御方法 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置及びその制御方法Info
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直噴式のディーゼルエン
ジンの燃料噴射装置及び燃料噴射制御方法、特に、1噴
射行程において、メイン噴射とサブ噴射とを行うように
した燃料噴射装置及び燃料噴射制御方法に関する。
ジンの燃料噴射装置及び燃料噴射制御方法、特に、1噴
射行程において、メイン噴射とサブ噴射とを行うように
した燃料噴射装置及び燃料噴射制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、直噴式のディーゼルエンジンでは
各燃焼室に燃料噴射弁のノズルをそれぞれ対向配備し、
各燃料噴射弁にはエンジン回転力を受けて駆動する高圧
燃料噴射ポンプによって加圧された高圧燃料を供給す
る。この高圧燃料噴射ポンプはそのハウジング内にエン
ジン回転力を受けて駆動するカム軸を備えると共に各気
筒数分のプランジャポンプ部を備える。各プランジャポ
ンプ部はカム軸上の対向するカムによってポンプ作動さ
れる。このような直噴式のディーゼルポンプではプラン
ジャポンプ部のプランジャバレルに内嵌されるプランジ
ャをコントロールラックによって操作し、カム軸の回転
角をタイマによって進角遅角制御し、これによって各プ
ランジャポンプ部に連通する燃料噴射弁への燃料噴射量
や噴射時期を調整するようにしている。
各燃焼室に燃料噴射弁のノズルをそれぞれ対向配備し、
各燃料噴射弁にはエンジン回転力を受けて駆動する高圧
燃料噴射ポンプによって加圧された高圧燃料を供給す
る。この高圧燃料噴射ポンプはそのハウジング内にエン
ジン回転力を受けて駆動するカム軸を備えると共に各気
筒数分のプランジャポンプ部を備える。各プランジャポ
ンプ部はカム軸上の対向するカムによってポンプ作動さ
れる。このような直噴式のディーゼルポンプではプラン
ジャポンプ部のプランジャバレルに内嵌されるプランジ
ャをコントロールラックによって操作し、カム軸の回転
角をタイマによって進角遅角制御し、これによって各プ
ランジャポンプ部に連通する燃料噴射弁への燃料噴射量
や噴射時期を調整するようにしている。
【0003】ところで、このような直噴式のディーゼル
エンジンではノズルによって燃焼室に噴霧された燃料粒
がエアと混合して自己着火するまでの間に着火遅れがあ
る。この着火遅れによる騒音発生が問題と成っており、
その対策としてメイン噴射に先立って噴射する、いわゆ
るパイロット噴射を行って着火性を改善し、燃焼圧の過
度の上昇を防止して騒音を低減するこを可能としてい
る。更に、直噴式のディーゼルエンジンでは着火遅れに
よる燃焼圧の過度の上昇により、特に、中高負荷時には
燃焼室温度が上昇し、NOXが急増することが問題と成
っており、その対策として上述のパイロット噴射の他に
も燃料の微粒化の促進や、サブ噴射による燃焼室温度の
冷却処理が有効と見做されている。
エンジンではノズルによって燃焼室に噴霧された燃料粒
がエアと混合して自己着火するまでの間に着火遅れがあ
る。この着火遅れによる騒音発生が問題と成っており、
その対策としてメイン噴射に先立って噴射する、いわゆ
るパイロット噴射を行って着火性を改善し、燃焼圧の過
度の上昇を防止して騒音を低減するこを可能としてい
る。更に、直噴式のディーゼルエンジンでは着火遅れに
よる燃焼圧の過度の上昇により、特に、中高負荷時には
燃焼室温度が上昇し、NOXが急増することが問題と成
っており、その対策として上述のパイロット噴射の他に
も燃料の微粒化の促進や、サブ噴射による燃焼室温度の
冷却処理が有効と見做されている。
【0004】更に、エンジン暖機前には燃焼室が低温雰
囲気下にあり、特に着火性が低いことより、アイドル等
軽負荷時の着火遅れによる燃焼騒音が問題視され、しか
も、低負荷時のNOX及び燃焼騒音対策としての噴射時
期遅延処理(以降単にリタード処理と称する)によって
未燃焼粒が急増し、これによる白煙発生が問題と成って
おり、その対策として燃料の微粒化の促進や、エンジン
暖機前における燃料噴射圧を高くすること(このことは
第2ノズルでは噴射率が相対的に低減することを意味す
る)が有効とされている。このように、従来の直噴式デ
ィーゼルエンジンはエンジンの各運転状態に応じて、そ
れぞれ最適な運転状態を得るには、燃料粒の微粒化をよ
り促進させて着火性を改善し、しかも、各運転状態に応
じて燃料噴射圧を十分に増減調整でき、燃料噴射時期を
十分に進角或いは遅角させることが可能な機構が必要と
なる。
囲気下にあり、特に着火性が低いことより、アイドル等
軽負荷時の着火遅れによる燃焼騒音が問題視され、しか
も、低負荷時のNOX及び燃焼騒音対策としての噴射時
期遅延処理(以降単にリタード処理と称する)によって
未燃焼粒が急増し、これによる白煙発生が問題と成って
おり、その対策として燃料の微粒化の促進や、エンジン
暖機前における燃料噴射圧を高くすること(このことは
第2ノズルでは噴射率が相対的に低減することを意味す
る)が有効とされている。このように、従来の直噴式デ
ィーゼルエンジンはエンジンの各運転状態に応じて、そ
れぞれ最適な運転状態を得るには、燃料粒の微粒化をよ
り促進させて着火性を改善し、しかも、各運転状態に応
じて燃料噴射圧を十分に増減調整でき、燃料噴射時期を
十分に進角或いは遅角させることが可能な機構が必要と
なる。
【0005】処が、直噴式で単一燃料噴射弁を備えたデ
ィーゼルエンジンでは燃料噴射弁のノズルの噴孔径が一
定であり、過度に噴孔径を絞ると高速高負荷で燃料噴射
期間が長くなりすぎ、燃焼が悪化し出力が確保出来ない
という問題があった。
ィーゼルエンジンでは燃料噴射弁のノズルの噴孔径が一
定であり、過度に噴孔径を絞ると高速高負荷で燃料噴射
期間が長くなりすぎ、燃焼が悪化し出力が確保出来ない
という問題があった。
【0006】そこで、例えば、特開平2−5710号公
報に示されるように、ディーゼルエンジンの各燃焼室に
メイン噴射とパイロット噴射を各噴射行程毎に行うよう
にした燃料噴射装置が知られている。ここでは各気筒の
燃焼室にメインノズルとパイロットノズルが対向配備さ
れ、列型燃料噴射ポンプのポンプハウジング内に列状に
配備された各プランジャポンプ部にこれら各ノズルが連
結される。この装置によれば所定の燃料噴射率を確保で
きるメイン噴射とこれに先立ち、小燃料噴射率だが燃料
微粒化を図れるパイロット噴射とを行うことによって、
着火性を改善し、燃焼圧及び燃焼温度の過度の上昇を防
止して騒音を低減し、NOXを低減でき、ここでは、特
に、メイン噴射とパイロット噴射の時期をずらせて空気
利用率を向上させ、スモークの発生も抑えることができ
る。
報に示されるように、ディーゼルエンジンの各燃焼室に
メイン噴射とパイロット噴射を各噴射行程毎に行うよう
にした燃料噴射装置が知られている。ここでは各気筒の
燃焼室にメインノズルとパイロットノズルが対向配備さ
れ、列型燃料噴射ポンプのポンプハウジング内に列状に
配備された各プランジャポンプ部にこれら各ノズルが連
結される。この装置によれば所定の燃料噴射率を確保で
きるメイン噴射とこれに先立ち、小燃料噴射率だが燃料
微粒化を図れるパイロット噴射とを行うことによって、
着火性を改善し、燃焼圧及び燃焼温度の過度の上昇を防
止して騒音を低減し、NOXを低減でき、ここでは、特
に、メイン噴射とパイロット噴射の時期をずらせて空気
利用率を向上させ、スモークの発生も抑えることができ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような各
燃焼室に対向配備されるメインノズルとパイロットノズ
ルにそれぞれ高圧燃料を供給する列型燃料噴射ポンプは
パイロットノズル側の噴射圧力がサブノズル用噴射ポン
プ(プランジャポンプ部)のカム形状及びポンプ速度
(エンジン回転速度)に依存することより、一般に低速
運転域では十分な燃料圧が得られず、この点から燃料粒
の微粒化の促進に問題が生じ易く、燃焼改善を十分に行
えなかった。
燃焼室に対向配備されるメインノズルとパイロットノズ
ルにそれぞれ高圧燃料を供給する列型燃料噴射ポンプは
パイロットノズル側の噴射圧力がサブノズル用噴射ポン
プ(プランジャポンプ部)のカム形状及びポンプ速度
(エンジン回転速度)に依存することより、一般に低速
運転域では十分な燃料圧が得られず、この点から燃料粒
の微粒化の促進に問題が生じ易く、燃焼改善を十分に行
えなかった。
【0008】しかも、上述の装置は2ノズル2ポンプ
(噴射ポンプ2ケ−メインノズル用1台、サブノズル用
1台)システムであり、噴射ポンプの数が多く、燃料噴
射ポンプの搭載構成が複雑化し、コストアップを招き易
く、この点でも問題があった。更に、従来のディーゼル
エンジンはエンジン暖機前のアイドル等軽負荷時の着火
遅れによる燃焼騒音が問題視され、しかも、低負荷時の
NOX及び燃焼騒音対策としてのリタード処理によって
未燃焼粒が急増し、白煙発生が問題となっている。
(噴射ポンプ2ケ−メインノズル用1台、サブノズル用
1台)システムであり、噴射ポンプの数が多く、燃料噴
射ポンプの搭載構成が複雑化し、コストアップを招き易
く、この点でも問題があった。更に、従来のディーゼル
エンジンはエンジン暖機前のアイドル等軽負荷時の着火
遅れによる燃焼騒音が問題視され、しかも、低負荷時の
NOX及び燃焼騒音対策としてのリタード処理によって
未燃焼粒が急増し、白煙発生が問題となっている。
【0009】本発明装置の目的は、エンジン回転速度に
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進
し、着火性の改善を図ることにある。本発明方法の目的
は、エンジン回転速度に関係無く常に燃焼室に噴霧され
る燃料の微粒化を促進して着火性を改善した装置を用い
て、運転状態に応じた燃料噴射モードで燃料噴射を行う
ことによって、燃焼騒音低減等を図れる最適な燃焼状態
を得ることにある。他の発明方法の目的は、エンジン回
転速度に関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化
を促進して着火性を改善した装置を用いて、運転状態に
応じた燃料噴射モードで燃料噴射を行うことによって、
燃焼騒音の低減、NOXの低減、スモークの低減、低温
時の白煙低減アイドル等軽負荷時の燃焼騒音低減等を図
れる最適な燃焼状態を得ることにある。
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進
し、着火性の改善を図ることにある。本発明方法の目的
は、エンジン回転速度に関係無く常に燃焼室に噴霧され
る燃料の微粒化を促進して着火性を改善した装置を用い
て、運転状態に応じた燃料噴射モードで燃料噴射を行う
ことによって、燃焼騒音低減等を図れる最適な燃焼状態
を得ることにある。他の発明方法の目的は、エンジン回
転速度に関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化
を促進して着火性を改善した装置を用いて、運転状態に
応じた燃料噴射モードで燃料噴射を行うことによって、
燃焼騒音の低減、NOXの低減、スモークの低減、低温
時の白煙低減アイドル等軽負荷時の燃焼騒音低減等を図
れる最適な燃焼状態を得ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明装置は燃料を高圧
に昇圧する蓄圧用の燃料噴射ポンプ、同燃料噴射ポンプ
から圧送される高圧燃料を保持する燃料蓄圧室、同燃料
蓄圧室に連通され第1電磁弁の開閉によりピストン頂面
の燃焼室にメイン噴射を行う第1ノズル、上記燃料蓄圧
室に連通され第2電磁弁の開閉によりピストン頂面の上
記燃焼室にサブ噴射を行う上記第1ノズルの噴孔より小
さい噴孔を有する第2ノズル、上記第1及び第2ノズル
の噴射制御を行うべく上記第1及び第2電磁弁を開閉制
御する制御手段を備えたことを特徴とする。
に昇圧する蓄圧用の燃料噴射ポンプ、同燃料噴射ポンプ
から圧送される高圧燃料を保持する燃料蓄圧室、同燃料
蓄圧室に連通され第1電磁弁の開閉によりピストン頂面
の燃焼室にメイン噴射を行う第1ノズル、上記燃料蓄圧
室に連通され第2電磁弁の開閉によりピストン頂面の上
記燃焼室にサブ噴射を行う上記第1ノズルの噴孔より小
さい噴孔を有する第2ノズル、上記第1及び第2ノズル
の噴射制御を行うべく上記第1及び第2電磁弁を開閉制
御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【0011】本発明方法はエンジンの運転状態を検出す
る運転状態検出手段、燃料を高圧に昇圧する蓄圧用の燃
料噴射ポンプ、同燃料噴射ポンプから圧送される高圧燃
料を保持する燃料蓄圧室、同燃料蓄圧室に連通され第1
電磁弁の開閉によりピストン頂面の燃焼室にメイン噴射
を行う第1ノズル、上記燃料蓄圧室に連通され第2電磁
弁の開閉によりピストン頂面の上記燃焼室にサブ噴射を
行うと共に第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有する第
2ノズル、上記第1及び第2ノズルの噴射制御を行うべ
く上記第1及び第2電磁弁を開閉制御する制御手段を用
い、上記制御手段が上記運転状態検出手段の出力信号に
応じて上記第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特
徴とする。
る運転状態検出手段、燃料を高圧に昇圧する蓄圧用の燃
料噴射ポンプ、同燃料噴射ポンプから圧送される高圧燃
料を保持する燃料蓄圧室、同燃料蓄圧室に連通され第1
電磁弁の開閉によりピストン頂面の燃焼室にメイン噴射
を行う第1ノズル、上記燃料蓄圧室に連通され第2電磁
弁の開閉によりピストン頂面の上記燃焼室にサブ噴射を
行うと共に第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有する第
2ノズル、上記第1及び第2ノズルの噴射制御を行うべ
く上記第1及び第2電磁弁を開閉制御する制御手段を用
い、上記制御手段が上記運転状態検出手段の出力信号に
応じて上記第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特
徴とする。
【0012】特許請求の範囲第2項に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記運転状態検
出手段が、エンジン回転数を検出する回転数センサと、
エンジン負荷を検出する負荷センサと、エンジンの冷却
水温度を検出する冷却水温度センサとを備え、上記制御
手段は、上記回転数センサ、負荷センサ、及び冷却水温
度センサの出力信号に応じて上記第1及び第2電磁弁を
開閉制御することを特徴とする。
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記運転状態検
出手段が、エンジン回転数を検出する回転数センサと、
エンジン負荷を検出する負荷センサと、エンジンの冷却
水温度を検出する冷却水温度センサとを備え、上記制御
手段は、上記回転数センサ、負荷センサ、及び冷却水温
度センサの出力信号に応じて上記第1及び第2電磁弁を
開閉制御することを特徴とする。
【0013】特許請求の範囲第3項に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度未満の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第1設定回転数以上で、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第1設定負荷以下の第1の運転状
態のとき、上記第2ノズルのみで燃料噴射を行うと共
に、上記第1の運転状態以外の第2の運転状態のとき、
上記第1ノズルのみで燃料噴射を行うように上記第1及
び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とする。
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度未満の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第1設定回転数以上で、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第1設定負荷以下の第1の運転状
態のとき、上記第2ノズルのみで燃料噴射を行うと共
に、上記第1の運転状態以外の第2の運転状態のとき、
上記第1ノズルのみで燃料噴射を行うように上記第1及
び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とする。
【0014】特許請求の範囲第3項に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上で、且つ上記回転数センサにより検出された回
転数が第2設定回転数以下の場合に、上記負荷センサに
より検出された負荷が第2設定負荷以下の第3の運転状
態のとき、上記第2ノズルのみで燃料噴射を行うと共
に、上記負荷センサにより検出された負荷が第2設定負
荷を越える第4の運転状態のとき、上記第1ノズルのみ
で燃料噴射を行うように上記第1及び第2電磁弁を開閉
制御することを特徴とする。
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上で、且つ上記回転数センサにより検出された回
転数が第2設定回転数以下の場合に、上記負荷センサに
より検出された負荷が第2設定負荷以下の第3の運転状
態のとき、上記第2ノズルのみで燃料噴射を行うと共
に、上記負荷センサにより検出された負荷が第2設定負
荷を越える第4の運転状態のとき、上記第1ノズルのみ
で燃料噴射を行うように上記第1及び第2電磁弁を開閉
制御することを特徴とする。
【0015】特許請求の範囲第3項に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第2設定回転数を越え、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第2設定負荷以下の第5の運転状
態のとき、上記第2ノズルの燃料噴射を上記第1ノズル
の燃料噴射の前に完了するよう上記第1及び第2電磁弁
を開閉制御することを特徴とする。
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第2設定回転数を越え、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第2設定負荷以下の第5の運転状
態のとき、上記第2ノズルの燃料噴射を上記第1ノズル
の燃料噴射の前に完了するよう上記第1及び第2電磁弁
を開閉制御することを特徴とする。
【0016】特許請求の範囲第3項に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第2設定回転数を越え、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第2設定負荷を越え第3設定負荷
以下の第6の運転状態のとき、上記第2ノズルの燃料噴
射を上記第1ノズルの燃料噴射の期間中に完了するよう
上記第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とす
る。
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第2設定回転数を越え、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第2設定負荷を越え第3設定負荷
以下の第6の運転状態のとき、上記第2ノズルの燃料噴
射を上記第1ノズルの燃料噴射の期間中に完了するよう
上記第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とす
る。
【0017】特許請求の範囲第3項に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第2設定回転数を越え、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第3設定負荷を越える第7の運転
状態のとき、上記第2ノズルの燃料噴射を上記第1ノズ
ルの燃料噴射の期間中に開始し上記第1ノズルの燃料噴
射の終了後に完了するよう上記第1及び第2電磁弁を開
閉制御することを特徴とする特許請求の範囲第3項に記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法とを特徴と
する。
エンジンの燃料噴射制御方法は、特に、上記制御手段
が、上記冷却水温度センサにより検出された温度が設定
温度以上の場合に、上記回転数センサにより検出された
回転数が第2設定回転数を越え、且つ上記負荷センサに
より検出された負荷が第3設定負荷を越える第7の運転
状態のとき、上記第2ノズルの燃料噴射を上記第1ノズ
ルの燃料噴射の期間中に開始し上記第1ノズルの燃料噴
射の終了後に完了するよう上記第1及び第2電磁弁を開
閉制御することを特徴とする特許請求の範囲第3項に記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法とを特徴と
する。
【0018】
【作用】本発明装置は燃料噴射ポンプからの高圧燃料を
燃料蓄圧室に保持し、同燃料蓄圧室に連通される第1ノ
ズル及び第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有する第2
ノズルを噴射制御することによって燃料蓄圧室の圧縮燃
料をメイン及びサブ燃料噴射することが可能であり、燃
料蓄圧室の高圧燃料がエンジン回転速度に関係無く常に
微粒化されて燃焼室に噴霧されるようになる。本発明方
法は燃料噴射ポンプからの高圧燃料を燃料蓄圧室に保持
し、エンジンの運転状態に応じて同燃料蓄圧室に連通さ
れる第1ノズル及び第2ノズルを第1及び第2電磁弁を
介してメイン及びサブ燃料噴射制御するので、常に、微
粒化された燃料をエンジン運転状態に応じて噴射するこ
とが可能となる。本発明方法は、特に、回転数センサ、
負荷センサ、及び冷却水温度センサの出力信号に応じ
て、第1ノズル及び第2ノズルを第1及び第2電磁弁を
介してメイン及びサブ燃料噴射制御するので、常に微粒
化された燃料を回転数、負荷及び冷却水に応じて任意の
時期に噴射することが可能となる。
燃料蓄圧室に保持し、同燃料蓄圧室に連通される第1ノ
ズル及び第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有する第2
ノズルを噴射制御することによって燃料蓄圧室の圧縮燃
料をメイン及びサブ燃料噴射することが可能であり、燃
料蓄圧室の高圧燃料がエンジン回転速度に関係無く常に
微粒化されて燃焼室に噴霧されるようになる。本発明方
法は燃料噴射ポンプからの高圧燃料を燃料蓄圧室に保持
し、エンジンの運転状態に応じて同燃料蓄圧室に連通さ
れる第1ノズル及び第2ノズルを第1及び第2電磁弁を
介してメイン及びサブ燃料噴射制御するので、常に、微
粒化された燃料をエンジン運転状態に応じて噴射するこ
とが可能となる。本発明方法は、特に、回転数センサ、
負荷センサ、及び冷却水温度センサの出力信号に応じ
て、第1ノズル及び第2ノズルを第1及び第2電磁弁を
介してメイン及びサブ燃料噴射制御するので、常に微粒
化された燃料を回転数、負荷及び冷却水に応じて任意の
時期に噴射することが可能となる。
【0019】本発明方法は、特に、温度が設定温度未満
の場合に、回転数が第1設定回転数以上で、且つ負荷が
第1設定負荷以下の第1の運転状態のとき、第2ノズル
のみを第2電磁弁を介して燃料噴射制御し、第1の運転
状態以外の第2の運転状態のとき、第1ノズルのみを第
1電磁弁を介して燃料噴射制御するので、第1の運転状
態では少量の燃料が微細化された状態で噴霧される。又
第2の運転状態では微細化され、且つ十分な噴射量の燃
料を確保することができる。本発明方法は、特に、温度
が設定温度以上で、且つ回転数が第2設定回転数以下の
場合に、負荷が第2設定負荷以下の第3の運転状態のと
き、第2ノズルのみを第2電磁弁を介して噴射制御する
と共に、負荷が第2設定負荷を越える第4の運転状態の
とき、第1ノズルのみを第1電磁弁を介して噴射制御す
るので、第3の運転状態では少量の燃料が微細化された
状態で噴霧される。又第4の運転状態では微細化され、
且つ十分な噴射量の燃料を確保することができる。
の場合に、回転数が第1設定回転数以上で、且つ負荷が
第1設定負荷以下の第1の運転状態のとき、第2ノズル
のみを第2電磁弁を介して燃料噴射制御し、第1の運転
状態以外の第2の運転状態のとき、第1ノズルのみを第
1電磁弁を介して燃料噴射制御するので、第1の運転状
態では少量の燃料が微細化された状態で噴霧される。又
第2の運転状態では微細化され、且つ十分な噴射量の燃
料を確保することができる。本発明方法は、特に、温度
が設定温度以上で、且つ回転数が第2設定回転数以下の
場合に、負荷が第2設定負荷以下の第3の運転状態のと
き、第2ノズルのみを第2電磁弁を介して噴射制御する
と共に、負荷が第2設定負荷を越える第4の運転状態の
とき、第1ノズルのみを第1電磁弁を介して噴射制御す
るので、第3の運転状態では少量の燃料が微細化された
状態で噴霧される。又第4の運転状態では微細化され、
且つ十分な噴射量の燃料を確保することができる。
【0020】本発明方法は、特に、温度が設定温度以上
の場合に、回転数が第2設定回転数を越え、且つ負荷が
第2設定負荷以下の第5の運転状態のとき、第2ノズル
の燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の前に完了するよう
第1及び第2電磁弁を開閉制御するので、第2ノズルか
ら噴射される小量の微細化された燃料の燃焼により既然
ガスが生成し、EGRガスと同様に、第1ノズルからの
大量の微粒化された燃料の燃焼温度を低下させることが
出来る。本発明方法は、特に、温度が設定温度以上の場
合に、回転数が第2設定回転数を越え、且つ負荷が第2
設定負荷を越え第3設定負荷以下の第6の運転状態のと
き、第2ノズルの燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の期
間中に完了するよう第1及び第2電磁弁を開閉制御する
ので、第1ノズルから噴射される大量の微粒化された燃
料の燃焼によって、良好な燃焼が起り燃焼温度が上昇す
るが、第1ノズルからの噴射途中に第2ノズルからの燃
料の噴霧により冷却され、過度のの燃焼温度上昇を抑制
出来る。
の場合に、回転数が第2設定回転数を越え、且つ負荷が
第2設定負荷以下の第5の運転状態のとき、第2ノズル
の燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の前に完了するよう
第1及び第2電磁弁を開閉制御するので、第2ノズルか
ら噴射される小量の微細化された燃料の燃焼により既然
ガスが生成し、EGRガスと同様に、第1ノズルからの
大量の微粒化された燃料の燃焼温度を低下させることが
出来る。本発明方法は、特に、温度が設定温度以上の場
合に、回転数が第2設定回転数を越え、且つ負荷が第2
設定負荷を越え第3設定負荷以下の第6の運転状態のと
き、第2ノズルの燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の期
間中に完了するよう第1及び第2電磁弁を開閉制御する
ので、第1ノズルから噴射される大量の微粒化された燃
料の燃焼によって、良好な燃焼が起り燃焼温度が上昇す
るが、第1ノズルからの噴射途中に第2ノズルからの燃
料の噴霧により冷却され、過度のの燃焼温度上昇を抑制
出来る。
【0021】本発明方法は、特に、温度が設定温度以上
の場合に、回転数が第2設定回転数を越え、且つ負荷が
第3設定負荷を越え第7の運転状態のとき、第2ノズル
の燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の期間中に開始し第
1ノズルの燃料噴射の終了後に完了するよう第1及び第
2電磁弁を開閉制御するので、第1ノズルから噴射され
る大量の微粒化された燃料の拡散燃焼後期において、第
2ノズルからの燃料の噴霧の運動エネルギーにより、燃
料と空気のミキシングを促進させることが出来る。
の場合に、回転数が第2設定回転数を越え、且つ負荷が
第3設定負荷を越え第7の運転状態のとき、第2ノズル
の燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の期間中に開始し第
1ノズルの燃料噴射の終了後に完了するよう第1及び第
2電磁弁を開閉制御するので、第1ノズルから噴射され
る大量の微粒化された燃料の拡散燃焼後期において、第
2ノズルからの燃料の噴霧の運動エネルギーにより、燃
料と空気のミキシングを促進させることが出来る。
【0022】
【実施例】図1及び図4には本発明の一実施例としての
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置を示した。ここで、
ディーゼルエンジン(以後端にエンジンと記す)1はシ
リンダブロック2とシリンダヘッド3を備え、これらに
よって4つのシリンダ4(図1には1つのみ示した)が
形成されている。各シリンダ4にはそれぞれ第1燃料噴
射弁5と第2燃料噴射弁6が対向配備され、両燃料噴射
弁は噴射管7及びコモンレール8を介して列型の高圧燃
料供給ポンプ9に連結されている。各シリンダ4にはそ
れぞれキャビティー10の形成されたピストン11が嵌
挿され、これによりシリンダ4内には燃焼室12が形成
される。燃焼室12には図示しない吸気系及び排気系が
接続され、吸気行程時に吸気系からの新気が燃焼室12
に流入して新気のスワールが生じるように構成されてい
る。ここで各燃焼室12には圧縮上死点近傍で第1燃料
噴射弁5と第2燃料噴射弁6の第1、第2各ノズル1
3,14より燃料粒が所定のパターンで噴霧され、スワ
ールによって空気と混合した燃料が圧縮着火され、燃焼
が行われている。第1燃料噴射弁5はキャビティー10
の中心部に対応するようにシリンダヘッド3に支持さ
れ、また、第2燃料噴射弁6は、この第1燃料噴射弁5
から所定量離れてシリンダヘッド3に支持され、第1、
第2ノズル13,14を圧縮上死点近傍に達したピスト
ンのキャビティー10に対向させるように設けられる。
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置を示した。ここで、
ディーゼルエンジン(以後端にエンジンと記す)1はシ
リンダブロック2とシリンダヘッド3を備え、これらに
よって4つのシリンダ4(図1には1つのみ示した)が
形成されている。各シリンダ4にはそれぞれ第1燃料噴
射弁5と第2燃料噴射弁6が対向配備され、両燃料噴射
弁は噴射管7及びコモンレール8を介して列型の高圧燃
料供給ポンプ9に連結されている。各シリンダ4にはそ
れぞれキャビティー10の形成されたピストン11が嵌
挿され、これによりシリンダ4内には燃焼室12が形成
される。燃焼室12には図示しない吸気系及び排気系が
接続され、吸気行程時に吸気系からの新気が燃焼室12
に流入して新気のスワールが生じるように構成されてい
る。ここで各燃焼室12には圧縮上死点近傍で第1燃料
噴射弁5と第2燃料噴射弁6の第1、第2各ノズル1
3,14より燃料粒が所定のパターンで噴霧され、スワ
ールによって空気と混合した燃料が圧縮着火され、燃焼
が行われている。第1燃料噴射弁5はキャビティー10
の中心部に対応するようにシリンダヘッド3に支持さ
れ、また、第2燃料噴射弁6は、この第1燃料噴射弁5
から所定量離れてシリンダヘッド3に支持され、第1、
第2ノズル13,14を圧縮上死点近傍に達したピスト
ンのキャビティー10に対向させるように設けられる。
【0023】第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6は互
いに同様の構成を採り、噴孔数及び噴孔形状のみが相違
し、ここでは主に第1燃料噴射弁5を説明する。図2及
び図3に示すように、第1燃料噴射弁5はケーシング1
5,16内に第1電磁弁17と第1ノズル13とを備え
る。第1電磁弁17はケーシング15に支持されるソレ
ノイド18と、ソレノイド18により切換え操作される
アウタバルブ19と、アウタバルブ19内に摺動可能に
嵌挿されるインナバルブ20と、ソレノイド18のオフ
時にアウタバルブ20が当接するケーシング15上のア
ウタシート21と、ソレノイド18のオン時にインナバ
ルブ20が当接するアウタバルブ20上のインナシート
22と、ソレノイド18のオフ時に流入口24をノズル
背後室25に連通するアウタバルブ20の孔23と、ソ
レノイド18のオン時に流出口27をノズル背後室25
に連通する排出路26とを備える。
いに同様の構成を採り、噴孔数及び噴孔形状のみが相違
し、ここでは主に第1燃料噴射弁5を説明する。図2及
び図3に示すように、第1燃料噴射弁5はケーシング1
5,16内に第1電磁弁17と第1ノズル13とを備え
る。第1電磁弁17はケーシング15に支持されるソレ
ノイド18と、ソレノイド18により切換え操作される
アウタバルブ19と、アウタバルブ19内に摺動可能に
嵌挿されるインナバルブ20と、ソレノイド18のオフ
時にアウタバルブ20が当接するケーシング15上のア
ウタシート21と、ソレノイド18のオン時にインナバ
ルブ20が当接するアウタバルブ20上のインナシート
22と、ソレノイド18のオフ時に流入口24をノズル
背後室25に連通するアウタバルブ20の孔23と、ソ
レノイド18のオン時に流出口27をノズル背後室25
に連通する排出路26とを備える。
【0024】ソレノイド18は後述のコントロールユニ
ット28に接続され、流出口27は燃料タンク29に図
示しない低圧管を介して連結される。図2及び図3に示
すように、第1ノズル13は本体30と、本体30内に
摺動可能に嵌挿される針弁31と、針弁31の上端にピ
ン32を介して当接するコマンドピストン33の背側に
当接可能に配備されると共にばね34によりノズル背後
室25側に押圧されるワンウェイオリフィス35と、本
体30の下端に設けられる噴孔36を針弁31のリフト
時に噴射管7に連通させる燃料路37とを備える。この
第1燃料噴射弁5のノズル13は圧縮上死点に有るピス
トン11のキャビティー10のほぼ中央に配置され、図
5に示すように、例えば5つの噴孔36よりの各燃料流
をキャビティー10の全域(平面視において)に分散し
て噴霧できるように形成される。
ット28に接続され、流出口27は燃料タンク29に図
示しない低圧管を介して連結される。図2及び図3に示
すように、第1ノズル13は本体30と、本体30内に
摺動可能に嵌挿される針弁31と、針弁31の上端にピ
ン32を介して当接するコマンドピストン33の背側に
当接可能に配備されると共にばね34によりノズル背後
室25側に押圧されるワンウェイオリフィス35と、本
体30の下端に設けられる噴孔36を針弁31のリフト
時に噴射管7に連通させる燃料路37とを備える。この
第1燃料噴射弁5のノズル13は圧縮上死点に有るピス
トン11のキャビティー10のほぼ中央に配置され、図
5に示すように、例えば5つの噴孔36よりの各燃料流
をキャビティー10の全域(平面視において)に分散し
て噴霧できるように形成される。
【0025】これに対して、第2燃料噴射弁6は第2電
磁弁17’と第2ノズル14を備え、特に第2ノズル1
4は圧縮上死点に有るピストン11のキャビティー10
の周辺部に配置され、図6に示すように、例えばキャビ
ティー10の中央部に向かう1つの噴孔36’と、スワ
ール方向Sに向かう1つの噴孔36’とを備え、特に両
噴孔36’は第1燃料噴射弁5の各噴孔36に対して噴
孔面積が小さく設定され、少量噴射時における燃料の霧
化の容易化を図れるように構成される。ここで第1燃料
噴射弁5の燃料噴射作動を説明する。ここで第1電磁弁
17がコントロールユニット28によりオフに保持され
ると、図2に示すように、アウタバルブ19が戻しばね
181によりアウタシート21に押圧されて流出口27
はノズル背後室25と遮断され、インナバルブ20がイ
ンナシート22より離れ、流入口24がノズル背後室2
5に連通する。このため、燃料管7の高圧燃料がノズル
背後室25に達して、コマンドピストン33の背側に押
圧力を針弁31に加え、針弁は閉位置に保持される。
磁弁17’と第2ノズル14を備え、特に第2ノズル1
4は圧縮上死点に有るピストン11のキャビティー10
の周辺部に配置され、図6に示すように、例えばキャビ
ティー10の中央部に向かう1つの噴孔36’と、スワ
ール方向Sに向かう1つの噴孔36’とを備え、特に両
噴孔36’は第1燃料噴射弁5の各噴孔36に対して噴
孔面積が小さく設定され、少量噴射時における燃料の霧
化の容易化を図れるように構成される。ここで第1燃料
噴射弁5の燃料噴射作動を説明する。ここで第1電磁弁
17がコントロールユニット28によりオフに保持され
ると、図2に示すように、アウタバルブ19が戻しばね
181によりアウタシート21に押圧されて流出口27
はノズル背後室25と遮断され、インナバルブ20がイ
ンナシート22より離れ、流入口24がノズル背後室2
5に連通する。このため、燃料管7の高圧燃料がノズル
背後室25に達して、コマンドピストン33の背側に押
圧力を針弁31に加え、針弁は閉位置に保持される。
【0026】他方、第1電磁弁17がコントロールユニ
ット28によりオンに保持されると、図3に示すよう
に、アウタバルブ19が戻しばね181の弾性力に抗し
てリフトし、アウタシート21より離れ、流出口27は
ノズル背後室25と連通し、インナバルブ20がインナ
シート22に当接すると共に、孔23がふさがれるた
め、流入口24がノズル背後室25と遮断される。この
ため、ノズル背後室25の高圧燃料がアウタバルブ19
とアウタシート21の隙間より排出路26を経て排出さ
れる際に、ワンウェイオリフィス35がばね34の押圧
力を受けて上昇作動し、ノズル背後室25の燃料がワン
ウェイオリフィス35を通過してからアウタバルブ19
とアウタシート21の隙間側に流動する。これによって
ノズル背後室25の油圧、即ち、コマンドピストン33
及び針弁31に加わる閉弁力は次第に低下し、針弁31
は段部311に加わる燃料路37からの高圧燃料の押圧
力により噴射開始をし、漸増的な開弁作動を成し、5つ
の噴孔36により各燃料流をキャビティー10の全域
(平面視において)に分散して噴霧できる。なお、最大
噴射率の状態よりソレノイド18への通電を停止させる
と、アウタバルブ19が降下し、インナシート22が開
き、また孔23を介して流入口24とノズル背後室25
が連なりノズル背後室25がワンウェイオリフィス35
を迂回した高圧燃料で一気に高圧化し、針弁31を閉
じ、シャープな噴射終了が得られる。
ット28によりオンに保持されると、図3に示すよう
に、アウタバルブ19が戻しばね181の弾性力に抗し
てリフトし、アウタシート21より離れ、流出口27は
ノズル背後室25と連通し、インナバルブ20がインナ
シート22に当接すると共に、孔23がふさがれるた
め、流入口24がノズル背後室25と遮断される。この
ため、ノズル背後室25の高圧燃料がアウタバルブ19
とアウタシート21の隙間より排出路26を経て排出さ
れる際に、ワンウェイオリフィス35がばね34の押圧
力を受けて上昇作動し、ノズル背後室25の燃料がワン
ウェイオリフィス35を通過してからアウタバルブ19
とアウタシート21の隙間側に流動する。これによって
ノズル背後室25の油圧、即ち、コマンドピストン33
及び針弁31に加わる閉弁力は次第に低下し、針弁31
は段部311に加わる燃料路37からの高圧燃料の押圧
力により噴射開始をし、漸増的な開弁作動を成し、5つ
の噴孔36により各燃料流をキャビティー10の全域
(平面視において)に分散して噴霧できる。なお、最大
噴射率の状態よりソレノイド18への通電を停止させる
と、アウタバルブ19が降下し、インナシート22が開
き、また孔23を介して流入口24とノズル背後室25
が連なりノズル背後室25がワンウェイオリフィス35
を迂回した高圧燃料で一気に高圧化し、針弁31を閉
じ、シャープな噴射終了が得られる。
【0027】同様に第2燃料噴射弁6も第2電磁弁1
7’がオンオフ出力を受けることによって燃料噴射制御
されるが、同弁の第2ノズル14の噴孔36’は比較的
小さく、例えばキャビティー10の中央部に向かう噴霧
流と、スワール方向Sに向かう噴霧流とのみが少量噴射
される。燃料管7に高圧燃料を供給するコモンレール8
はシリンダブロック2の長手方向に沿って配備され、高
圧燃料供給ポンプ9よりの高圧燃料を高圧状態のまま収
容し、各気筒毎の第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6
にそれぞれ連通する各噴射管7に高圧燃料を供給する。
なおコモンレール8には内部の燃料圧情報をコントロー
ルユニット28に出力する圧力センサ38が装着され
る。
7’がオンオフ出力を受けることによって燃料噴射制御
されるが、同弁の第2ノズル14の噴孔36’は比較的
小さく、例えばキャビティー10の中央部に向かう噴霧
流と、スワール方向Sに向かう噴霧流とのみが少量噴射
される。燃料管7に高圧燃料を供給するコモンレール8
はシリンダブロック2の長手方向に沿って配備され、高
圧燃料供給ポンプ9よりの高圧燃料を高圧状態のまま収
容し、各気筒毎の第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6
にそれぞれ連通する各噴射管7に高圧燃料を供給する。
なおコモンレール8には内部の燃料圧情報をコントロー
ルユニット28に出力する圧力センサ38が装着され
る。
【0028】高圧燃料供給ポンプ9はエンジン回転力を
受けて増速駆動され高速回転するカム軸55を備え、カ
ム軸55に形成されたカム56及びプランジャ49とか
らなるピストン式ポンプ部40を有し、ピストン式ポン
プ部40の吐出路41をコモンレール8に逆止弁42を
介して連通させる。しかもピストン式ポンプ部40はそ
の流入口45に対して燃料タンク29及びフィードポン
プ43に連通する流入路44を連通させ、しかも、流入
路44の途中には吐出口46からの戻し路47が合流す
る。この戻し路47には吐出量制御バルブ48が設けら
れ、この開閉制御がコントロールユニット28によって
行われている。ピストン式ポンプ部40の吐出量制御バ
ルブ48はプランジャ49の降下時には開かれ、同バル
ブ48を介して低圧燃料がポンプ室50に供給される。
プランジャ49の上昇時において、吐出量制御バルブ4
8が通電され無い時点では、吸入燃料は昇圧されること
なく、再び流出流入路44に戻される。必要タイミング
で吐出量制御バルブ48がオンされると戻し路47が断
たれ、ポンプ室50が昇圧され、逆止弁42を通りコモ
ンレール8へ高圧燃料(約1000Kg/cm2超)が
圧送される。
受けて増速駆動され高速回転するカム軸55を備え、カ
ム軸55に形成されたカム56及びプランジャ49とか
らなるピストン式ポンプ部40を有し、ピストン式ポン
プ部40の吐出路41をコモンレール8に逆止弁42を
介して連通させる。しかもピストン式ポンプ部40はそ
の流入口45に対して燃料タンク29及びフィードポン
プ43に連通する流入路44を連通させ、しかも、流入
路44の途中には吐出口46からの戻し路47が合流す
る。この戻し路47には吐出量制御バルブ48が設けら
れ、この開閉制御がコントロールユニット28によって
行われている。ピストン式ポンプ部40の吐出量制御バ
ルブ48はプランジャ49の降下時には開かれ、同バル
ブ48を介して低圧燃料がポンプ室50に供給される。
プランジャ49の上昇時において、吐出量制御バルブ4
8が通電され無い時点では、吸入燃料は昇圧されること
なく、再び流出流入路44に戻される。必要タイミング
で吐出量制御バルブ48がオンされると戻し路47が断
たれ、ポンプ室50が昇圧され、逆止弁42を通りコモ
ンレール8へ高圧燃料(約1000Kg/cm2超)が
圧送される。
【0029】このように吐出量制御バルブ48の閉弁以
降のプランジャリフト分が吐出量に寄与することと成
る。同実施例においては、通常のカムを高速回転させて
燃料を昇圧しているが、これに限定されるものではな
く、カムに複数の凸部を形成してカム軸を増速回転しな
い場合にも同様に燃料の昇圧が可能である。コントロー
ルユニット28は周知のマイクロコンピュータで要部が
成り、電子制御回路から成る制御手段281、装置内の
各機構部を制御するための各種制御プログラムを記憶し
た記憶手段282、装置内の各機構部及びセンサ部と連
結される入出力回路283等で構成される。入出力回路
283にはコモンレール8内の燃料圧力情報を出力する
圧力センサ38、エンジン回転数Neを検出するエンジ
ン回転数センサ51、エンジン負荷Lを検出する負荷セ
ンサ52、水温Wtを検出する水温センサ53、単位ク
ランク角信号dθ及び気筒判別信号を出力するクランク
角センサ54等が連結され、しかも、吐出量制御バルブ
48、第1燃料噴射弁5及び第2燃料噴射弁6に駆動信
号を出力するように構成される。
降のプランジャリフト分が吐出量に寄与することと成
る。同実施例においては、通常のカムを高速回転させて
燃料を昇圧しているが、これに限定されるものではな
く、カムに複数の凸部を形成してカム軸を増速回転しな
い場合にも同様に燃料の昇圧が可能である。コントロー
ルユニット28は周知のマイクロコンピュータで要部が
成り、電子制御回路から成る制御手段281、装置内の
各機構部を制御するための各種制御プログラムを記憶し
た記憶手段282、装置内の各機構部及びセンサ部と連
結される入出力回路283等で構成される。入出力回路
283にはコモンレール8内の燃料圧力情報を出力する
圧力センサ38、エンジン回転数Neを検出するエンジ
ン回転数センサ51、エンジン負荷Lを検出する負荷セ
ンサ52、水温Wtを検出する水温センサ53、単位ク
ランク角信号dθ及び気筒判別信号を出力するクランク
角センサ54等が連結され、しかも、吐出量制御バルブ
48、第1燃料噴射弁5及び第2燃料噴射弁6に駆動信
号を出力するように構成される。
【0030】記憶手段282には、図10に示すような
噴射制御処理のプログラムが記憶処理され、同制御で用
いる第1、第2回転速度Ne1、Ne2や設定第1、第
2、第3負荷L1,L2,L3が前以て記憶処理され
る。ここで、コントロールユニット28の制御処理を図
10,図11の噴射量演算ルーチン、燃料噴射弁駆動ル
ーチンに沿って説明する。図示しないメインスイッチの
オン処理によってコントロールユニット28は噴射量演
算処理をスタートさせる。
噴射制御処理のプログラムが記憶処理され、同制御で用
いる第1、第2回転速度Ne1、Ne2や設定第1、第
2、第3負荷L1,L2,L3が前以て記憶処理され
る。ここで、コントロールユニット28の制御処理を図
10,図11の噴射量演算ルーチン、燃料噴射弁駆動ル
ーチンに沿って説明する。図示しないメインスイッチの
オン処理によってコントロールユニット28は噴射量演
算処理をスタートさせる。
【0031】まず、各センサより運転状態を取り込み、
所定のエリアにストアする。ステップs2ではエンジン
回転数Ne及び負荷Lに応じた運転域がエンジンブレー
キ時等のあらかじめ設定されている燃料カット域か否か
判断し、燃料カット域ではFCFLGをオンし、ステッ
プs1に戻る。非燃料カット域ではFCFLGをオフ
し、ステップs5に達し、ここで、冷却水温Twが設定
値である暖機完了判定値Twoを上回るか否か判断す
る。冷態時にステップs6,s7に達すると、そこでは
最新のNe,Lを取り込み、図7に示した第1の運転状
態M1に達しているか、即ち、Ne≧Ne1、L≦L1
の領域か否か判断する。第1の運転状態M1に達してい
るとステップs8に進み、ここでは第1の運転状態M1
での噴射モードを選択し、図9(a)に示す第2燃料噴
射弁6(第2ノズル14)のみの噴射処理における噴射
量(クランク角θs相当の時間)Tsと、噴射時期θt
を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて現在の
L、Neに沿って算出し、所定のエリアにストアし、ス
テップs1に進む。
所定のエリアにストアする。ステップs2ではエンジン
回転数Ne及び負荷Lに応じた運転域がエンジンブレー
キ時等のあらかじめ設定されている燃料カット域か否か
判断し、燃料カット域ではFCFLGをオンし、ステッ
プs1に戻る。非燃料カット域ではFCFLGをオフ
し、ステップs5に達し、ここで、冷却水温Twが設定
値である暖機完了判定値Twoを上回るか否か判断す
る。冷態時にステップs6,s7に達すると、そこでは
最新のNe,Lを取り込み、図7に示した第1の運転状
態M1に達しているか、即ち、Ne≧Ne1、L≦L1
の領域か否か判断する。第1の運転状態M1に達してい
るとステップs8に進み、ここでは第1の運転状態M1
での噴射モードを選択し、図9(a)に示す第2燃料噴
射弁6(第2ノズル14)のみの噴射処理における噴射
量(クランク角θs相当の時間)Tsと、噴射時期θt
を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて現在の
L、Neに沿って算出し、所定のエリアにストアし、ス
テップs1に進む。
【0032】この場合、第2ノズル14のみによる噴射
処理が図6に示すように、実行されることにより、比較
的小さい噴孔36’より比較的小量の燃料が微細化され
て噴霧されることとなり、アイドル時であれば、冷態時
であっても着火性が改善されるので、しかも未撚ガスの
発生が抑えられ、アイドル時及び発進時等の白煙の発生
も低減される。なお、このような噴射量演算ルーチンの
途中で、単位クランクパルスdθの入力により図11の
燃料噴射弁駆動ルーチンが割込みによって実行される。
この場合、ステップa1,a2では単位クランクパルス
dθの周期を算出し、最新のエンジン回転数Neを算出
する。続いてエンジン回転数Neを所定エリアにストア
し、現在の負荷Lをも所定エリアにストアする。
処理が図6に示すように、実行されることにより、比較
的小さい噴孔36’より比較的小量の燃料が微細化され
て噴霧されることとなり、アイドル時であれば、冷態時
であっても着火性が改善されるので、しかも未撚ガスの
発生が抑えられ、アイドル時及び発進時等の白煙の発生
も低減される。なお、このような噴射量演算ルーチンの
途中で、単位クランクパルスdθの入力により図11の
燃料噴射弁駆動ルーチンが割込みによって実行される。
この場合、ステップa1,a2では単位クランクパルス
dθの周期を算出し、最新のエンジン回転数Neを算出
する。続いてエンジン回転数Neを所定エリアにストア
し、現在の負荷Lをも所定エリアにストアする。
【0033】ステップa3ではFCFLG=1か否か判
断し、Yesではリターンし、Noではステップa4,
a5に進む。ここでは噴射量演算ルーチンで算出済の現
在の値、即ち、θt(或いはθt1,θt2)を取り込
み、基準信号θ0に対しての各気筒の噴射時期を求め、
これと第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6の噴射量T
m,Tsとを第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6の周
知の噴射駆動回路(図示せず)にそれぞれセットし、ト
リガし、噴射量演算ルーチンにリターンする。噴射量演
算ルーチンのステップs7より第1の運転状態M1に無
いとして、即ち、図7に示した第2運転状態M2に達し
ているとステップs9に進むと、ここでは第2の運転状
態M2での噴射モードを選択し、図9(b)に示す第1
燃料噴射弁5(第1ノズル13)のみの噴射処理におけ
る噴射量(クランク角θm相当の時間)Tmと、噴射時
期θtを所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて
現在のL、Neに沿って算出し、所定のエリアにストア
し、ステップs1に進む。
断し、Yesではリターンし、Noではステップa4,
a5に進む。ここでは噴射量演算ルーチンで算出済の現
在の値、即ち、θt(或いはθt1,θt2)を取り込
み、基準信号θ0に対しての各気筒の噴射時期を求め、
これと第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6の噴射量T
m,Tsとを第1燃料噴射弁5と第2燃料噴射弁6の周
知の噴射駆動回路(図示せず)にそれぞれセットし、ト
リガし、噴射量演算ルーチンにリターンする。噴射量演
算ルーチンのステップs7より第1の運転状態M1に無
いとして、即ち、図7に示した第2運転状態M2に達し
ているとステップs9に進むと、ここでは第2の運転状
態M2での噴射モードを選択し、図9(b)に示す第1
燃料噴射弁5(第1ノズル13)のみの噴射処理におけ
る噴射量(クランク角θm相当の時間)Tmと、噴射時
期θtを所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて
現在のL、Neに沿って算出し、所定のエリアにストア
し、ステップs1に進む。
【0034】この場合、第1ノズル13のみによる噴射
処理が図5に示すように、実行されることにより、微細
化される上で十分な量の燃料が燃焼室12に噴霧され、
冷態時であっても着火性が改善され、黒煙発生が抑えら
れる。上述のステップs5で暖機完了としてステップs
10、s11に達すると、ここでは最新のNe,Lを取
り込み、現在のエンジン回転数Neが設定第2回転数N
e2を上回るか否か判断し、上回るとステップs12に
進む。ここでは、更に、現在の負荷Lが設定第2負荷L
2より小さいか否か判断し、小さいとステップs14に
進み、図8に示す第5の運転状態M5に達していると見
做し、ここでは図9(c)に示す第5の運転状態M5で
の噴射モードを選択し、第2燃料噴射弁6と第1燃料噴
射弁5の噴射処理における噴射量(クランク角θs,θ
m相当の時間)Ts,Tmと、噴射時期θt1,θt2
を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて算出
し、所定のエリアにストアし、ステップs1に進む。
処理が図5に示すように、実行されることにより、微細
化される上で十分な量の燃料が燃焼室12に噴霧され、
冷態時であっても着火性が改善され、黒煙発生が抑えら
れる。上述のステップs5で暖機完了としてステップs
10、s11に達すると、ここでは最新のNe,Lを取
り込み、現在のエンジン回転数Neが設定第2回転数N
e2を上回るか否か判断し、上回るとステップs12に
進む。ここでは、更に、現在の負荷Lが設定第2負荷L
2より小さいか否か判断し、小さいとステップs14に
進み、図8に示す第5の運転状態M5に達していると見
做し、ここでは図9(c)に示す第5の運転状態M5で
の噴射モードを選択し、第2燃料噴射弁6と第1燃料噴
射弁5の噴射処理における噴射量(クランク角θs,θ
m相当の時間)Ts,Tmと、噴射時期θt1,θt2
を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて算出
し、所定のエリアにストアし、ステップs1に進む。
【0035】この場合、第2燃料噴射弁6の第2ノズル
14により、微粒化された小量の燃料粒をパイロット噴
射することにより、パイロット噴射に見合った既燃ガス
が発生し、これがEGRと同様の作用をすることによっ
てメイン噴射の燃料の燃焼温度を低下させてNOXを低
減させることが出来る。他方、現在の負荷Lが設定第2
負荷L2より小さく無いと判断し、ステップs13に達
すると、L2<L≦L3の領域か否か判断する。ここで
設定第2負荷L2と設定第3負荷の間に現在の負荷Lが
あり、図8に示す第6の運転状態M6に達していると、
ここでは図9(d)に示す第2燃料噴射弁6と第1燃料
噴射弁5の噴射処理における噴射量(クランク角θs,
θm相当の時間)Ts,Tmと、噴射時期θt1,θt
2を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いてそれ
ぞれ算出し、所定の各エリアにストアし、ステップs1
に進む。
14により、微粒化された小量の燃料粒をパイロット噴
射することにより、パイロット噴射に見合った既燃ガス
が発生し、これがEGRと同様の作用をすることによっ
てメイン噴射の燃料の燃焼温度を低下させてNOXを低
減させることが出来る。他方、現在の負荷Lが設定第2
負荷L2より小さく無いと判断し、ステップs13に達
すると、L2<L≦L3の領域か否か判断する。ここで
設定第2負荷L2と設定第3負荷の間に現在の負荷Lが
あり、図8に示す第6の運転状態M6に達していると、
ここでは図9(d)に示す第2燃料噴射弁6と第1燃料
噴射弁5の噴射処理における噴射量(クランク角θs,
θm相当の時間)Ts,Tmと、噴射時期θt1,θt
2を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いてそれ
ぞれ算出し、所定の各エリアにストアし、ステップs1
に進む。
【0036】この場合、第1燃料噴射弁5によるメイン
噴射が噴射時期θt2に開始してその後の噴射時期θt
1にサブ噴射が噴射量(クランク角θs相当の時間)T
sだけ行われ、その後にメイン噴射が終了することと成
る。この場合、メイン噴射により燃焼室の燃焼温度は上
昇するが途中のサブ噴射により冷却され、過度の燃焼温
度の上昇が抑えられ、NOXの発生が防止され、しかも
サブ噴射される燃料粒は微細化され空気利用率及び着火
性も改善され、黒煙発生が抑えられる。上述のステップ
s13でL2<L≦L3の領域に無い、即ち、図8に示
す第7の運転状態M7に達していると、ここでは図9
(e)に示す第2燃料噴射弁6と第1燃料噴射弁5の噴
射処理における噴射量(クランク角θs,θm相当の時
間)Ts,Tmと、噴射時期θt1,θt2を所定の噴
射量及び噴射時期算出マップを用いてそれぞれ算出し、
所定の各エリアにストアし、ステップs1に進む。
噴射が噴射時期θt2に開始してその後の噴射時期θt
1にサブ噴射が噴射量(クランク角θs相当の時間)T
sだけ行われ、その後にメイン噴射が終了することと成
る。この場合、メイン噴射により燃焼室の燃焼温度は上
昇するが途中のサブ噴射により冷却され、過度の燃焼温
度の上昇が抑えられ、NOXの発生が防止され、しかも
サブ噴射される燃料粒は微細化され空気利用率及び着火
性も改善され、黒煙発生が抑えられる。上述のステップ
s13でL2<L≦L3の領域に無い、即ち、図8に示
す第7の運転状態M7に達していると、ここでは図9
(e)に示す第2燃料噴射弁6と第1燃料噴射弁5の噴
射処理における噴射量(クランク角θs,θm相当の時
間)Ts,Tmと、噴射時期θt1,θt2を所定の噴
射量及び噴射時期算出マップを用いてそれぞれ算出し、
所定の各エリアにストアし、ステップs1に進む。
【0037】この場合、第1燃料噴射弁5によるメイン
噴射θmが噴射時期θt2に開始してその終了前の噴射
時期θt1にサブ噴射が開始し、噴射量(クランク角θ
s相当の時間)Tsだけ行われ、メイン噴射終了後にサ
ブ噴射(アフター噴射)が終了することと成る。この場
合、メイン噴射に連続してサブ噴射(アフター噴射)が
行われるが、噴射後期に少量で、比較的微細化された高
圧のサブ噴射が成されることより、メイン噴射されてい
る燃料の拡散燃焼後期に、燃料空気のミキシングが促進
され、結果として、高出力時における黒煙発生を抑えら
れる。
噴射θmが噴射時期θt2に開始してその終了前の噴射
時期θt1にサブ噴射が開始し、噴射量(クランク角θ
s相当の時間)Tsだけ行われ、メイン噴射終了後にサ
ブ噴射(アフター噴射)が終了することと成る。この場
合、メイン噴射に連続してサブ噴射(アフター噴射)が
行われるが、噴射後期に少量で、比較的微細化された高
圧のサブ噴射が成されることより、メイン噴射されてい
る燃料の拡散燃焼後期に、燃料空気のミキシングが促進
され、結果として、高出力時における黒煙発生を抑えら
れる。
【0038】他方、ステップs11において、現在のエ
ンジン回転数Neが設定第2回転数Ne2未満であると
してステップs17に達すると、ここでは最新のLが設
定され第2負荷L2以下か否か判断し、設定第2負荷L
2以下ではステップs18に進む。ここでは、図8に示
す第3の運転状態M3に達しているとして、図9(f)
に示す第2燃料噴射弁6のみの噴射処理における噴射量
(クランク角θs相当の時間)Tsと、噴射時期θt1
を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて算出
し、所定の各エリアにストアし、ステップs1に進む。
この場合、第2燃料噴射弁6の第2ノズル14により、
微粒化された燃料粒を小燃料噴射率下で噴射時間Tsを
かけて噴射する。このため、低回転低負荷時の燃料の微
粒化が進み、着火性が良く燃焼室温度の上昇を抑えNO
X発生を確実に低減でき、更に、未燃炭化水素HC及び
燃焼騒音が抑えられる。
ンジン回転数Neが設定第2回転数Ne2未満であると
してステップs17に達すると、ここでは最新のLが設
定され第2負荷L2以下か否か判断し、設定第2負荷L
2以下ではステップs18に進む。ここでは、図8に示
す第3の運転状態M3に達しているとして、図9(f)
に示す第2燃料噴射弁6のみの噴射処理における噴射量
(クランク角θs相当の時間)Tsと、噴射時期θt1
を所定の噴射量及び噴射時期算出マップを用いて算出
し、所定の各エリアにストアし、ステップs1に進む。
この場合、第2燃料噴射弁6の第2ノズル14により、
微粒化された燃料粒を小燃料噴射率下で噴射時間Tsを
かけて噴射する。このため、低回転低負荷時の燃料の微
粒化が進み、着火性が良く燃焼室温度の上昇を抑えNO
X発生を確実に低減でき、更に、未燃炭化水素HC及び
燃焼騒音が抑えられる。
【0039】他方、ステップs17で最新のLが設定第
2負荷L2を上回るとしてステップs19に達すると、
ここでは、図8に示す第4の運転状態M4に達している
として、図9(g)に示す第1燃料噴射弁5のみの噴射
処理における噴射量(クランク角θm相当の時間)Tm
と、噴射時期θt2を所定の噴射量及び噴射時期算出マ
ップを用いて算出し、所定の各エリアにストアし、ステ
ップs1に戻る。この場合、第1燃料噴射弁5の第1ノ
ズル13のみによって燃料粒を噴射時間Ts噴射する。
このため、低回転高負荷時の燃料の微粒化が進み、着火
性が良い上に黒煙発生を確実に低減できる。
2負荷L2を上回るとしてステップs19に達すると、
ここでは、図8に示す第4の運転状態M4に達している
として、図9(g)に示す第1燃料噴射弁5のみの噴射
処理における噴射量(クランク角θm相当の時間)Tm
と、噴射時期θt2を所定の噴射量及び噴射時期算出マ
ップを用いて算出し、所定の各エリアにストアし、ステ
ップs1に戻る。この場合、第1燃料噴射弁5の第1ノ
ズル13のみによって燃料粒を噴射時間Ts噴射する。
このため、低回転高負荷時の燃料の微粒化が進み、着火
性が良い上に黒煙発生を確実に低減できる。
【0040】
【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば高圧
の燃料を燃料畜圧室に保持し、同燃料畜圧室に連通され
る第1ノズル及び第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有
する第2ノズルによって燃料をメイン及びサブ燃料噴射
することが可能であり、高圧の燃料がエンジン回転速度
に関係無く常に微粒化され、着火性が改善される。本発
明方法によれば、エンジン回転速度に関係無く常に燃焼
室に噴霧される燃料の微粒化を促進して着火性を改善し
た装置を用い、運転状態に応じた燃料噴射モードで燃料
噴射を行うので、各運転状態において最適な燃焼状態を
得ることができる。本発明方法によれば、エンジン回転
速度に関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を
促進して着火性を改善した装置を用い、特に、回転数セ
ンサ、負荷センサ、及び冷却水温度センサの出力信号に
応じて、メイン及びサブ燃料噴射制御を行うので、各運
転状態において最適な燃焼状態を得ることができる。
の燃料を燃料畜圧室に保持し、同燃料畜圧室に連通され
る第1ノズル及び第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有
する第2ノズルによって燃料をメイン及びサブ燃料噴射
することが可能であり、高圧の燃料がエンジン回転速度
に関係無く常に微粒化され、着火性が改善される。本発
明方法によれば、エンジン回転速度に関係無く常に燃焼
室に噴霧される燃料の微粒化を促進して着火性を改善し
た装置を用い、運転状態に応じた燃料噴射モードで燃料
噴射を行うので、各運転状態において最適な燃焼状態を
得ることができる。本発明方法によれば、エンジン回転
速度に関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を
促進して着火性を改善した装置を用い、特に、回転数セ
ンサ、負荷センサ、及び冷却水温度センサの出力信号に
応じて、メイン及びサブ燃料噴射制御を行うので、各運
転状態において最適な燃焼状態を得ることができる。
【0041】本発明方法によれば、エンジン回転速度に
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進し
て着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温度が設
定温度未満の場合に、回転数が第1設定回転数以上で、
負荷が第1設定負荷以下の第1の運転状態のとき、第2
ノズルのみを噴射制御し、第1の運転状態以外の第2の
運転状態のとき、第1ノズルのみを噴射制御するので、
第1の運転状態では第2ノズルからの少量の微細化され
た燃料の噴射により着火性が改善されることにより未撚
ガスの発生が抑えれら、白煙の排出を低減できる。
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進し
て着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温度が設
定温度未満の場合に、回転数が第1設定回転数以上で、
負荷が第1設定負荷以下の第1の運転状態のとき、第2
ノズルのみを噴射制御し、第1の運転状態以外の第2の
運転状態のとき、第1ノズルのみを噴射制御するので、
第1の運転状態では第2ノズルからの少量の微細化され
た燃料の噴射により着火性が改善されることにより未撚
ガスの発生が抑えれら、白煙の排出を低減できる。
【0042】又第2の運転状態では第1ノズルから噴射
される微粒化され、且つ十分な量の燃料によって、着火
性が改善され、その上黒煙の発生が抑えられる。本発明
方法によれば、エンジン回転速度に関係無く常に燃焼室
に噴霧される燃料の微粒化を促進して着火性を改善した
装置を用い、特に、冷却水温度が設定温度以上で回転数
が第2設定回転数以下の場合に、負荷が第2設定負荷以
下の第3の運転状態のとき、第2ノズルのみを噴射制御
すると共に、負荷が第2設定負荷を越える第4の運転状
態のとき、第1ノズルのみを噴射制御するので、第3の
運転状態では第2ノズルからの少量の微細化された燃料
の噴射により着火性が改善されると共に、燃焼室温度の
過度の上昇が抑えられるため、NOXの発生を低減出
来、更に未燃炭化水素HC、及び燃焼騒音を抑えられ
る。又第4の運転状態では第1ノズルから噴射される微
粒化され、且つ十分な量の燃料によって、着火性が改善
され、その上黒煙の発生も抑えられる。
される微粒化され、且つ十分な量の燃料によって、着火
性が改善され、その上黒煙の発生が抑えられる。本発明
方法によれば、エンジン回転速度に関係無く常に燃焼室
に噴霧される燃料の微粒化を促進して着火性を改善した
装置を用い、特に、冷却水温度が設定温度以上で回転数
が第2設定回転数以下の場合に、負荷が第2設定負荷以
下の第3の運転状態のとき、第2ノズルのみを噴射制御
すると共に、負荷が第2設定負荷を越える第4の運転状
態のとき、第1ノズルのみを噴射制御するので、第3の
運転状態では第2ノズルからの少量の微細化された燃料
の噴射により着火性が改善されると共に、燃焼室温度の
過度の上昇が抑えられるため、NOXの発生を低減出
来、更に未燃炭化水素HC、及び燃焼騒音を抑えられ
る。又第4の運転状態では第1ノズルから噴射される微
粒化され、且つ十分な量の燃料によって、着火性が改善
され、その上黒煙の発生も抑えられる。
【0043】本発明方法によれば、エンジン回転速度に
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進し
て着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温度が設
定温度以上で回転数が第2設定回転数を越え、負荷が第
2設定負荷以下の第5の運転状態のとき、第2ノズルの
燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の前に完了するよう制
御するので、第5の運転状態において、第2ノズルから
噴射される小量の微細化された燃料の燃焼により、この
既燃ガスがEGRガスと同様の作用をすることによっ
て、第1ノズルから噴射される大量の微粒化された燃料
の燃焼温度を低下させることにより、NOXの発生を抑
えることが出来る。本発明方法によれば、エンジン回転
速度に関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を
促進して着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温
度が設定温度以上で回転数が第2設定回転数を越え、負
荷が第2設定負荷を越え第3設定負荷以下の第6の運転
状態のとき、第2ノズルの燃料噴射を第1ノズルの燃料
噴射の期間中に完了するよう制御するので、第6の運転
状態において第1ノズルから噴射される大量の微粒化さ
れた燃料の燃焼によって、良好な燃焼が起り燃焼温度が
上昇するが、第1ノズルからの噴射途中に第2ノズルか
らの燃料の噴霧により冷却され、過度の燃焼温度上昇が
抑制できるため、NOXの発生が抑えられる。この時
は、サブ噴射される燃料粒は微細化されて、高圧で噴射
されるので空気利用率及び着火性もよく黒煙発生も抑え
られる。
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進し
て着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温度が設
定温度以上で回転数が第2設定回転数を越え、負荷が第
2設定負荷以下の第5の運転状態のとき、第2ノズルの
燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の前に完了するよう制
御するので、第5の運転状態において、第2ノズルから
噴射される小量の微細化された燃料の燃焼により、この
既燃ガスがEGRガスと同様の作用をすることによっ
て、第1ノズルから噴射される大量の微粒化された燃料
の燃焼温度を低下させることにより、NOXの発生を抑
えることが出来る。本発明方法によれば、エンジン回転
速度に関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を
促進して着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温
度が設定温度以上で回転数が第2設定回転数を越え、負
荷が第2設定負荷を越え第3設定負荷以下の第6の運転
状態のとき、第2ノズルの燃料噴射を第1ノズルの燃料
噴射の期間中に完了するよう制御するので、第6の運転
状態において第1ノズルから噴射される大量の微粒化さ
れた燃料の燃焼によって、良好な燃焼が起り燃焼温度が
上昇するが、第1ノズルからの噴射途中に第2ノズルか
らの燃料の噴霧により冷却され、過度の燃焼温度上昇が
抑制できるため、NOXの発生が抑えられる。この時
は、サブ噴射される燃料粒は微細化されて、高圧で噴射
されるので空気利用率及び着火性もよく黒煙発生も抑え
られる。
【0044】本発明方法によれば、エンジン回転速度に
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進し
て着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温度が設
定温度以上の場合に、回転数が第2設定回転数を越え、
負荷が第3設定負荷を越え第7の運転状態のとき、第2
ノズルの燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の期間中に開
始し第1ノズルの燃料噴射の終了後に完了するよう制御
するので、第7の運転状態において第1ノズルから噴射
される大量の微粒化された燃料の拡散燃焼後期におい
て、第2ノズルからの燃料の噴霧の運動エネルギーによ
り、燃料と空気のミキシングが促進されるため、最適な
燃焼を得ることが出来、黒煙発生も抑えられる。
関係無く常に燃焼室に噴霧される燃料の微粒化を促進し
て着火性を改善した装置を用い、特に、冷却水温度が設
定温度以上の場合に、回転数が第2設定回転数を越え、
負荷が第3設定負荷を越え第7の運転状態のとき、第2
ノズルの燃料噴射を第1ノズルの燃料噴射の期間中に開
始し第1ノズルの燃料噴射の終了後に完了するよう制御
するので、第7の運転状態において第1ノズルから噴射
される大量の微粒化された燃料の拡散燃焼後期におい
て、第2ノズルからの燃料の噴霧の運動エネルギーによ
り、燃料と空気のミキシングが促進されるため、最適な
燃焼を得ることが出来、黒煙発生も抑えられる。
【図1】本発明の燃料噴射装置の概略構成図である。
【図2】図1の燃料噴射装置で用いる燃料噴射弁のオフ
時の断面図である。
時の断面図である。
【図3】図1の燃料噴射装置で用いる燃料噴射弁のオン
時の断面図である。
時の断面図である。
【図4】図1の燃料噴射装置が装着されるエンジン本体
の概略平面図である。
の概略平面図である。
【図5】図4のエンジンのシリンダ内のキャビティーで
の第1燃料噴射弁による噴霧状態の説明図である。
の第1燃料噴射弁による噴霧状態の説明図である。
【図6】図4のエンジンのシリンダ内のキャビティーで
の第2燃料噴射弁による噴霧状態の説明図である。
の第2燃料噴射弁による噴霧状態の説明図である。
【図7】図1の燃料噴射装置の冷態時の運転状態説明図
である。
である。
【図8】図1の燃料噴射装置の暖機後の運転状態説明図
である。
である。
【図9】図1の燃料噴射装置の行う各運転状態でのメイ
ン及びサブ燃料噴射のパターン説明図であり、(a)第
1運転状態、(b)第2運転状態、(c)第5運転状
態、(d)第6運転状態、(e)第7運転状態、(f)
第3運転状態、(g)第4運転状態をそれぞれ示してい
る。
ン及びサブ燃料噴射のパターン説明図であり、(a)第
1運転状態、(b)第2運転状態、(c)第5運転状
態、(d)第6運転状態、(e)第7運転状態、(f)
第3運転状態、(g)第4運転状態をそれぞれ示してい
る。
【図10】図1の燃料噴射装置のコントロールユニット
の行う噴射量演算ルーチンのフローチャートである。
の行う噴射量演算ルーチンのフローチャートである。
【図11】図1の燃料噴射装置のコントロールユニット
の行う燃料噴射弁駆動ルーチンのフローチャートであ
る。
の行う燃料噴射弁駆動ルーチンのフローチャートであ
る。
1 エンジン 2 シリンダブロック 3 シリンダヘッド 4 シリンダ 5 第1燃料噴射弁 6 第2燃料噴射弁 8 コモンレール 9 燃料噴射ポンプ 10 キャビティー 11 ピストン 12 燃焼室 13 第1ノズル 14 第2ノズル 17 第1電磁弁 28 コントロールユニット 29 燃料タンク 36 噴孔 36’ 噴孔 35 圧力センサ 40 ピストン式ポンプ部 S スワール方向
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 61/14 310 F02M 61/14 310U (56)参考文献 特開 昭62−150053(JP,A) 特開 平1−147143(JP,A) 特開 平2−5710(JP,A) 特開 平2−95770(JP,A) 実開 昭58−173770(JP,U) 実開 昭63−154759(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 63/02 F02M 61/14 F02M 45/00 F02M 45/08 F02M 47/00 F02M 47/02 F02B 23/06 F02D 41/38
Claims (8)
- 【請求項1】燃料を高圧に昇圧する蓄圧用の燃料噴射ポ
ンプ、同燃料噴射ポンプから圧送される高圧燃料を保持
する燃料蓄圧室、同燃料蓄圧室に連通され第1電磁弁の
開閉によりピストン頂面の燃焼室にメイン噴射を行う第
1ノズル、上記燃料蓄圧室に連通され第2電磁弁の開閉
によりピストン頂面の上記燃焼室にサブ噴射を行う上記
第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有する第2ノズル、
上記第1及び第2ノズルの噴射制御を行うべく上記第1
及び第2電磁弁を開閉制御する制御手段を備えたことを
特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。 - 【請求項2】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
出手段、燃料を高圧に昇圧する蓄圧用の燃料噴射ポン
プ、同燃料噴射ポンプから圧送される高圧燃料を保持す
る燃料蓄圧室、同燃料蓄圧室に連通され第1電磁弁の開
閉によりピストン頂面の燃焼室にメイン噴射を行う第1
ノズル、上記燃料蓄圧室に連通され第2電磁弁の開閉に
よりピストン頂面の上記燃焼室にサブ噴射を行うと共に
第1ノズルの噴孔より小さい噴孔を有する第2ノズル、
上記第1及び第2ノズルの噴射制御を行うべく上記第1
及び第2電磁弁を開閉制御する制御手段を用い、上記制
御手段が上記運転状態検出手段の出力信号に応じて上記
第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。 - 【請求項3】上記運転状態検出手段が、エンジン回転数
を検出する回転数センサと、エンジン負荷を検出する負
荷センサと、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温
度センサとを備え、上記制御手段は、上記回転数セン
サ、負荷センサ、及び冷却水温度センサの出力信号に応
じて上記第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴
とする特許請求の範囲第2項に記載のディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御方法。 - 【請求項4】上記制御手段は、上記冷却水温度センサに
より検出された温度が設定温度未満の場合に、上記回転
数センサにより検出された回転数が第1設定回転数以上
で、且つ上記負荷センサにより検出された負荷が第1設
定負荷以下の第1の運転状態のとき、上記第2ノズルの
みで燃料噴射を行うと共に、上記第1の運転状態以外の
第2の運転状態のとき、上記第1ノズルのみで燃料噴射
を行うように上記第1及び第2電磁弁を開閉制御するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載のディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御方法。 - 【請求項5】上記制御手段は、上記冷却水温度センサに
より検出された温度が設定温度以上で、且つ上記回転数
センサにより検出された回転数が第2設定回転数以下の
場合に、上記負荷センサにより検出された負荷が第2設
定負荷以下の第3の運転状態のとき、上記第2ノズルの
みで燃料噴射を行うと共に、上記負荷センサにより検出
された負荷が第2設定負荷を越える第4の運転状態のと
き、上記第1ノズルのみで燃料噴射を行うように上記第
1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とする特許
請求の範囲第3項に記載のディーゼルエンジンの燃料噴
射制御方法。 - 【請求項6】上記制御手段は、上記冷却水温度センサに
より検出された温度が設定温度以上の場合に、上記回転
数センサにより検出された回転数が第2設定回転数を越
え、且つ上記負荷センサにより検出された負荷が第2設
定負荷以下の第5の運転状態のとき、上記第2ノズルの
燃料噴射を上記第1ノズルの燃料噴射の前に完了するよ
う上記第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴と
する特許請求の範囲第3項に記載のディーゼルエンジン
の燃料噴射制御方法。 - 【請求項7】上記制御手段は、上記冷却水温度センサに
より検出された温度が設定温度以上の場合に、上記回転
数センサにより検出された回転数が第2設定回転数を越
え、且つ上記負荷センサにより検出された負荷が第2設
定負荷を越え第3設定負荷以下の第6の運転状態のと
き、上記第2ノズルの燃料噴射を上記第1ノズルの燃料
噴射の期間中に完了するよう上記第1及び第2電磁弁を
開閉制御することを特徴とする特許請求の範囲第3項に
記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。 - 【請求項8】上記制御手段は、上記冷却水温度センサに
より検出された温度が設定温度以上の場合に、上記回転
数センサにより検出された回転数が第2設定回転数を越
え、且つ上記負荷センサにより検出された負荷が第3設
定負荷を越え第7の運転状態のとき、上記第2ノズルの
燃料噴射を上記第1ノズルの燃料噴射の期間中に開始し
上記第1ノズルの燃料噴射の終了後に完了するよう上記
第1及び第2電磁弁を開閉制御することを特徴とする特
許請求の範囲第3項に記載のディーゼルエンジンの燃料
噴射制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5215612A JP2792407B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5215612A JP2792407B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0771347A JPH0771347A (ja) | 1995-03-14 |
JP2792407B2 true JP2792407B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=16675305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5215612A Expired - Fee Related JP2792407B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2792407B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT408132B (de) * | 1995-09-14 | 2001-09-25 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Speichereinspritzsystem für eine brennkraftmaschine |
JP2007064164A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | ディーゼルエンジンの排煙低減装置 |
JP5987734B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2016-09-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火エンジン |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5215612A patent/JP2792407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0771347A (ja) | 1995-03-14 |
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