JPH01294958A - 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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- JPH01294958A JPH01294958A JP12347288A JP12347288A JPH01294958A JP H01294958 A JPH01294958 A JP H01294958A JP 12347288 A JP12347288 A JP 12347288A JP 12347288 A JP12347288 A JP 12347288A JP H01294958 A JPH01294958 A JP H01294958A
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- injection
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- injection nozzle
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Links
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Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は内燃期間の燃料噴射装置に関するものである
。
。
[従来の技術]
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置においては、エンジ
ン内に設けたクランクと同期して回転されるカム板にて
移動されるプランジャの往動にて加圧室内の燃料を加圧
し、加圧燃料を低圧側へ開放する通路を閉止するスピル
リングの位置を機械的手段にて制御することにより噴射
ノズルが行う1回の燃料噴射の量を調整していた。
ン内に設けたクランクと同期して回転されるカム板にて
移動されるプランジャの往動にて加圧室内の燃料を加圧
し、加圧燃料を低圧側へ開放する通路を閉止するスピル
リングの位置を機械的手段にて制御することにより噴射
ノズルが行う1回の燃料噴射の量を調整していた。
ところが、この機械的な調整では、噴射量の調整は可能
なものの、カム板が一定角度回転した時における噴射燃
料の量の選択、すなわち噴射率の変化を行うことは不可
能であった。このため、着火遅れの間に噴射された燃料
の爆発的燃焼による圧力上昇に起因するノッキング現象
、加速時に生ずるスモークの増加等に対して適宜に対応
することができず、この点になお改良の余地を残してい
た。
なものの、カム板が一定角度回転した時における噴射燃
料の量の選択、すなわち噴射率の変化を行うことは不可
能であった。このため、着火遅れの間に噴射された燃料
の爆発的燃焼による圧力上昇に起因するノッキング現象
、加速時に生ずるスモークの増加等に対して適宜に対応
することができず、この点になお改良の余地を残してい
た。
上記した噴射率の変化を行うため、例えば特開昭62−
174561号及び特開昭62−3133号において、
下記のようなディーゼル機関の燃料噴射装置が開示され
ている。
174561号及び特開昭62−3133号において、
下記のようなディーゼル機関の燃料噴射装置が開示され
ている。
すなわち、特開昭62−174561号における燃料噴
射装置は、プランジャポンプと噴射ノズルとの間に設け
た高圧通路に対して制御弁を連通させたものである。こ
の制御弁はピエゾスタックを内蔵するものであり、これ
を電圧操作して伸縮させることにより同制御弁が開閉さ
れる。
射装置は、プランジャポンプと噴射ノズルとの間に設け
た高圧通路に対して制御弁を連通させたものである。こ
の制御弁はピエゾスタックを内蔵するものであり、これ
を電圧操作して伸縮させることにより同制御弁が開閉さ
れる。
そして、カムの回転により、プランジャポンプ内のプラ
ンジャにて加圧室内の燃料を加圧させ、この加圧燃料を
高圧通路に圧送し、前記制御弁の開放時には加圧燃料は
制御弁内を通過してドレイン通路に流すことにより、噴
射ノズルに燃料噴射を行わせない構成としている。
ンジャにて加圧室内の燃料を加圧させ、この加圧燃料を
高圧通路に圧送し、前記制御弁の開放時には加圧燃料は
制御弁内を通過してドレイン通路に流すことにより、噴
射ノズルに燃料噴射を行わせない構成としている。
上記の状態で制御弁を閉鎖させると、加圧燃料は噴射ノ
ズルの流入路内に流れ、針弁に圧力を加えて、これを開
放することによりノズルが燃料噴射を行う。このあと、
所定のデユーティ−比に従ってピエゾスタックに電位が
印加され、制御弁が断続的に開閉され、噴射率の調整が
行われる。
ズルの流入路内に流れ、針弁に圧力を加えて、これを開
放することによりノズルが燃料噴射を行う。このあと、
所定のデユーティ−比に従ってピエゾスタックに電位が
印加され、制御弁が断続的に開閉され、噴射率の調整が
行われる。
また、特開昭62−3133号に開示される燃料噴射装
置では、カム作用により駆動されるプランジャにて加圧
室内の燃料を加圧し、同加圧室に連通して設けた圧力調
整室の容積をピエゾ素子により可変的に設定したもので
ある。そして、プランジャを往動して加圧室内の燃料を
加圧し、この加圧燃料を噴射ノズルから噴射して、パイ
ロット噴射が行われる。上記したプランジャの往動途中
でピエゾ素子の端子を短絡させることにより、これを急
激に収縮させて圧力調整室の容積を急増させ、加圧室内
を一気に降圧させる。これにより、噴射ノズルからの燃
料噴射は一時的に停止されたのち、圧力調整室の容積増
加分に相当する距離までプランジャが往動すると、加圧
室内の燃料は再び加圧され、ノズルによる燃料の主噴射
が行われる。
置では、カム作用により駆動されるプランジャにて加圧
室内の燃料を加圧し、同加圧室に連通して設けた圧力調
整室の容積をピエゾ素子により可変的に設定したもので
ある。そして、プランジャを往動して加圧室内の燃料を
加圧し、この加圧燃料を噴射ノズルから噴射して、パイ
ロット噴射が行われる。上記したプランジャの往動途中
でピエゾ素子の端子を短絡させることにより、これを急
激に収縮させて圧力調整室の容積を急増させ、加圧室内
を一気に降圧させる。これにより、噴射ノズルからの燃
料噴射は一時的に停止されたのち、圧力調整室の容積増
加分に相当する距離までプランジャが往動すると、加圧
室内の燃料は再び加圧され、ノズルによる燃料の主噴射
が行われる。
[発明が解決しようとする課題]
上記した2つの燃料噴射装置のうち、前者は非噴射時に
は制御弁を開放して、加圧燃料をドレインする構成とし
ているため、噴射率の制御にあたって動力損失が極めて
大きなものとなる。
は制御弁を開放して、加圧燃料をドレインする構成とし
ているため、噴射率の制御にあたって動力損失が極めて
大きなものとなる。
加えて、吸入行程においては、高圧通路内の圧力は燃料
供給設定圧力にまで低下する。この圧力低下は高圧通路
のみならず、噴射ノズルにまで及ぶ。従って、プランジ
ャの次のストロークで燃料が加圧されるとき、高圧通路
及び噴射ノズルの圧力が低下していることから圧力の立
ち上がり特性が非常に悪く、圧力の応答遅れによって所
望の制御ができない。
供給設定圧力にまで低下する。この圧力低下は高圧通路
のみならず、噴射ノズルにまで及ぶ。従って、プランジ
ャの次のストロークで燃料が加圧されるとき、高圧通路
及び噴射ノズルの圧力が低下していることから圧力の立
ち上がり特性が非常に悪く、圧力の応答遅れによって所
望の制御ができない。
また、後者の燃料噴射装置はパイロット噴射に主眼を置
いて構成されたものであり、燃料噴射時間全体にわたっ
て任意に噴射率を制御することができず、例えばエンジ
ンの高回転時におけるスモークの対策が不可能である。
いて構成されたものであり、燃料噴射時間全体にわたっ
て任意に噴射率を制御することができず、例えばエンジ
ンの高回転時におけるスモークの対策が不可能である。
さらに、圧力調整室を加圧室の上流側に配置したことに
より、デリバリバルブと噴射ノズルとの間の残留圧力を
制御することができない。従って、噴射管路内の圧力は
運転状態に左右された値となりサージ現象等を生じ、ド
ライバビリティが悪化するとともに、残留圧力値によっ
ては次の噴射の応答遅れが発生する。
より、デリバリバルブと噴射ノズルとの間の残留圧力を
制御することができない。従って、噴射管路内の圧力は
運転状態に左右された値となりサージ現象等を生じ、ド
ライバビリティが悪化するとともに、残留圧力値によっ
ては次の噴射の応答遅れが発生する。
また、噴射終了後に加圧室及び噴射ノズル間に滞留する
燃料が噴射ノズルから噴射を続けたり、滴下したりして
、振動や騒音の悪化、不完全燃焼によるHC等排ガス中
の有害成分の増加、燃料の空費等を招来することがある
。
燃料が噴射ノズルから噴射を続けたり、滴下したりして
、振動や騒音の悪化、不完全燃焼によるHC等排ガス中
の有害成分の増加、燃料の空費等を招来することがある
。
この発明は上記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は動力の損失を回避するとともに、
エンジンの運転状態等に対応して任意の噴射率にて稼動
し、さらには優れた応答性を備えるとともに振動や騒音
の低減、排ガス中の有害成分の低減、燃料空費低減等が
可能な内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
のであり、その目的は動力の損失を回避するとともに、
エンジンの運転状態等に対応して任意の噴射率にて稼動
し、さらには優れた応答性を備えるとともに振動や騒音
の低減、排ガス中の有害成分の低減、燃料空費低減等が
可能な内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
この発明は上記した目的を達成するために、プランジャ
の往動時に加圧室内の燃料を加圧するプランジャポンプ
と、前記プランジャポンプの加圧室に対して連通され、
同加圧室から送られる加圧燃料を噴射する噴射ノズルと
、前記プランジャポンプと噴射ノズルとを結ぶ管路に介
在され、開放量を調整する調整手段と、前記管路内にお
いて、調整手段よりも上流側の高圧燃料通路とドレイン
タンクとを遮断可能に連通ずる切換手段と、前記エンジ
ンの運転状態及び管路内の圧力状態のうちすくなくとも
いずれか一方を検出する検出手段と、前記検出手段の検
出結果に従って噴射開始時及び噴射終了時を設定し、噴
射開始時には前記切換手段を切換駆動して高圧燃料通路
とドレインタンクとを遮断させたのち、調整手段の開放
量を指示する信号を前記調整手段に出力するとともに、
噴射終了時には調整手段の閉鎖を支持する信号をこれに
出力したのち、前記切換手段を駆動して高圧燃料通路と
ドレインタンクとを連通させる制御手段とを設けたこと
をその要旨とする。
の往動時に加圧室内の燃料を加圧するプランジャポンプ
と、前記プランジャポンプの加圧室に対して連通され、
同加圧室から送られる加圧燃料を噴射する噴射ノズルと
、前記プランジャポンプと噴射ノズルとを結ぶ管路に介
在され、開放量を調整する調整手段と、前記管路内にお
いて、調整手段よりも上流側の高圧燃料通路とドレイン
タンクとを遮断可能に連通ずる切換手段と、前記エンジ
ンの運転状態及び管路内の圧力状態のうちすくなくとも
いずれか一方を検出する検出手段と、前記検出手段の検
出結果に従って噴射開始時及び噴射終了時を設定し、噴
射開始時には前記切換手段を切換駆動して高圧燃料通路
とドレインタンクとを遮断させたのち、調整手段の開放
量を指示する信号を前記調整手段に出力するとともに、
噴射終了時には調整手段の閉鎖を支持する信号をこれに
出力したのち、前記切換手段を駆動して高圧燃料通路と
ドレインタンクとを連通させる制御手段とを設けたこと
をその要旨とする。
[作用]
検出手段の検出結果に基き、制御手段により設定された
噴射開始時には、制御手段が出力する信号に従って切換
手段が駆動され、高圧燃料通路とドレインタンクとの連
通が遮断されて管路内の圧力が上昇されたのち、調整手
段の開放量が調整されて、この開放量に従う燃料の通過
断面積の変化により噴射ノズルの噴射時間全体にわたっ
て噴射率を制御される。さらに、検出手段の検出結果に
基いて制御手段が設定した噴射終了時には、制御手段の
出力する信号に基き調整手段が閉鎖されたのち、同調整
手段と噴射ノズルとの間の残留圧力が適正値に保持され
切換手段が駆動されて等圧燃料通路とドレインタンクと
が連通され、管路内の圧力が再び下降される。
噴射開始時には、制御手段が出力する信号に従って切換
手段が駆動され、高圧燃料通路とドレインタンクとの連
通が遮断されて管路内の圧力が上昇されたのち、調整手
段の開放量が調整されて、この開放量に従う燃料の通過
断面積の変化により噴射ノズルの噴射時間全体にわたっ
て噴射率を制御される。さらに、検出手段の検出結果に
基いて制御手段が設定した噴射終了時には、制御手段の
出力する信号に基き調整手段が閉鎖されたのち、同調整
手段と噴射ノズルとの間の残留圧力が適正値に保持され
切換手段が駆動されて等圧燃料通路とドレインタンクと
が連通され、管路内の圧力が再び下降される。
[実施例]
以下、この発明の第1の実施例を第1〜5図に従って詳
述する。
述する。
第1図において、燃料増圧装置1ではエンジンの稼動に
従い回転されるカム2にはプランジャポンプ3内で出没
するプランジャ4の外端当接板5が圧縮バネ6の付勢力
により圧接されている。前記プランジャポンプ3内には
プランジャ4の移動により容積が可変的に変化される加
圧室7が構成されている。
従い回転されるカム2にはプランジャポンプ3内で出没
するプランジャ4の外端当接板5が圧縮バネ6の付勢力
により圧接されている。前記プランジャポンプ3内には
プランジャ4の移動により容積が可変的に変化される加
圧室7が構成されている。
前記加圧室7は燃料供給装置8の燃料ポンプ9に対し逆
止弁10を介して接続され、回転するカム2のカム形状
に従ってプランジャ4が二点鎖線にて示す吸入位置に移
動されたとき、ポンプ9から吐出される燃料(軽油)が
予めリリーフ弁9aにて設定された圧力値に調整され、
逆止弁10を通過して加圧室7内に吸入されるようにな
っている。
止弁10を介して接続され、回転するカム2のカム形状
に従ってプランジャ4が二点鎖線にて示す吸入位置に移
動されたとき、ポンプ9から吐出される燃料(軽油)が
予めリリーフ弁9aにて設定された圧力値に調整され、
逆止弁10を通過して加圧室7内に吸入されるようにな
っている。
前記燃料増圧装置1の加圧室7は高圧通路11を介して
常には開放されている電磁式の切換弁12及び高速応答
可変容量機構13に接続されている。この可変容量機構
13は高圧通路11に連通された流量調整室14と、こ
れに後方から圧力伝達路15を介して連通された圧力付
与室16とから構成されている。そして、前記圧力付与
室16内においてピエゾ素子17の前端部に取付けた摺
動部材18の前側面と、同付与室16の前方内壁との間
の圧力発生室19の容積がピエゾ素子17の伸縮にて変
化されることによりって生ずる変圧が伝達路15に伝わ
るようになっている。
常には開放されている電磁式の切換弁12及び高速応答
可変容量機構13に接続されている。この可変容量機構
13は高圧通路11に連通された流量調整室14と、こ
れに後方から圧力伝達路15を介して連通された圧力付
与室16とから構成されている。そして、前記圧力付与
室16内においてピエゾ素子17の前端部に取付けた摺
動部材18の前側面と、同付与室16の前方内壁との間
の圧力発生室19の容積がピエゾ素子17の伸縮にて変
化されることによりって生ずる変圧が伝達路15に伝わ
るようになっている。
また、流量調整室14内には絞り弁20が配置され、そ
の周面には大径状のバネ受は部21が形成されるととも
に、後端部には前記伝達路15内に突出する小径状の受
圧部22が突設されている。
の周面には大径状のバネ受は部21が形成されるととも
に、後端部には前記伝達路15内に突出する小径状の受
圧部22が突設されている。
また、前記調整室14の前方内壁とバネ受は部20との
間に架設された圧縮バネ23によって絞り弁20が常に
は後方に付勢されることにより、絞り弁20の前端に形
成した尖鋭状のシール部24は弁座25を開放し、吸引
行程時には高圧通路11に発生する負圧により二点鎖線
で示すようにこれを閉鎖する。
間に架設された圧縮バネ23によって絞り弁20が常に
は後方に付勢されることにより、絞り弁20の前端に形
成した尖鋭状のシール部24は弁座25を開放し、吸引
行程時には高圧通路11に発生する負圧により二点鎖線
で示すようにこれを閉鎖する。
また、可変容量機構13には流量調整室14を迂回して
高圧通路11及び伝達路15を連通ずる圧力バランス通
路26が設けられ、高圧通路11の圧力はこのバランス
通路26によりバランス室46に導かれ、絞り弁20に
加わる燃料圧力による軸方向の力が相殺される。従って
、同絞り弁20は圧縮バネ23と伝達路14の圧力にて
適切な位置に保持される。また、高圧通路11及び調整
室14にはこれらの内部圧力を検出するための圧力セン
サ28.29がそれぞれ付設されている。
高圧通路11及び伝達路15を連通ずる圧力バランス通
路26が設けられ、高圧通路11の圧力はこのバランス
通路26によりバランス室46に導かれ、絞り弁20に
加わる燃料圧力による軸方向の力が相殺される。従って
、同絞り弁20は圧縮バネ23と伝達路14の圧力にて
適切な位置に保持される。また、高圧通路11及び調整
室14にはこれらの内部圧力を検出するための圧力セン
サ28.29がそれぞれ付設されている。
さらに、流量調整室14ば噴射通路30を介して噴射ノ
ズル31に接続され、そのニードル弁32が圧縮バネ3
3にて常には閉鎖方向に付勢されている。そして、前記
可変容量機構13の調整室14から加圧された燃料が噴
射ノズル31に供給されると、この圧力によりニードル
弁32を圧縮バネ33の力に抗して開放方向に移動させ
、噴射孔34から燃料噴射を行わせる。そして、この噴
射燃料は別事段によって吸入されたのち圧縮された空気
と燃焼室内で混合されて燃焼する。
ズル31に接続され、そのニードル弁32が圧縮バネ3
3にて常には閉鎖方向に付勢されている。そして、前記
可変容量機構13の調整室14から加圧された燃料が噴
射ノズル31に供給されると、この圧力によりニードル
弁32を圧縮バネ33の力に抗して開放方向に移動させ
、噴射孔34から燃料噴射を行わせる。そして、この噴
射燃料は別事段によって吸入されたのち圧縮された空気
と燃焼室内で混合されて燃焼する。
また、コントローラ40には前記圧力センサ28.29
のほか、吸入空気の温度を監視する温度センサ35、噴
射燃料が燃焼室内で燃焼する時間を温度等の監視によっ
て検出する着火時期センサ36、アクセルの操作量を検
出するアクセル位置センサ37、エンジンのクランク角
を検出するクランク角センサ38、エンジン回転数セン
サ39がそれぞれ接続されている。さらに、前記コント
ローラ40は前記切換弁12及びドライバ41を介して
可変容量機構13のピエゾ素子17の端子に接続されて
いる。
のほか、吸入空気の温度を監視する温度センサ35、噴
射燃料が燃焼室内で燃焼する時間を温度等の監視によっ
て検出する着火時期センサ36、アクセルの操作量を検
出するアクセル位置センサ37、エンジンのクランク角
を検出するクランク角センサ38、エンジン回転数セン
サ39がそれぞれ接続されている。さらに、前記コント
ローラ40は前記切換弁12及びドライバ41を介して
可変容量機構13のピエゾ素子17の端子に接続されて
いる。
前記コントローラ40は制御手段を、また各種センサ2
8,29.35〜39は検出手段を構成するものであり
、管路内の圧力及びエンジン程動時に各種の運転特性信
号がこれら圧力センサ28゜29及びセンサ35〜39
からコントローラ40に出力される。すると、コントロ
ーラ40はこれらの運転特性信号に従って予め記憶され
たプログラムからデータを読出し、エンジンの運転状態
に適合する噴射率、噴射時期、噴射時間、噴射量を演算
し、この演算結果に基く信号を切換弁12に出力し、こ
れを閉鎖させる。このあと、コンローラ40はドライバ
41に信号をし、ドライバ41はこの信号に基いて可変
容量機構13のピエゾ素子17に電圧信号を出力して同
素子17を伸縮させる。
8,29.35〜39は検出手段を構成するものであり
、管路内の圧力及びエンジン程動時に各種の運転特性信
号がこれら圧力センサ28゜29及びセンサ35〜39
からコントローラ40に出力される。すると、コントロ
ーラ40はこれらの運転特性信号に従って予め記憶され
たプログラムからデータを読出し、エンジンの運転状態
に適合する噴射率、噴射時期、噴射時間、噴射量を演算
し、この演算結果に基く信号を切換弁12に出力し、こ
れを閉鎖させる。このあと、コンローラ40はドライバ
41に信号をし、ドライバ41はこの信号に基いて可変
容量機構13のピエゾ素子17に電圧信号を出力して同
素子17を伸縮させる。
前記ピエゾ素子17の伸縮により圧力発生室19の容積
が変化され、これに伴う同発生室19内の燃料の圧縮に
よって発生する変圧が伝達路15内において絞り弁20
の受圧部22端面に伝達され、絞り弁20が調整室14
内で変位して高圧通路11を開閉する。
が変化され、これに伴う同発生室19内の燃料の圧縮に
よって発生する変圧が伝達路15内において絞り弁20
の受圧部22端面に伝達され、絞り弁20が調整室14
内で変位して高圧通路11を開閉する。
さて、前記エンジンのクランクが所定角度回動じ、これ
に従うカム2の回転によりプランジャポンプ3内のプラ
ンジャ4が実線位置に向かって移動を開始する。前記し
たクランクの回動はクランク角センサ38にて検出され
、同クランク角センサ38からの検出信号に基きコント
ローラ40が切換弁12に電圧信号を出力してこれを閉
鎖させ(第2図■)、高圧通路11とドレインタンクと
の連通を遮断させる。そして、これに先立ちコントロー
ラ40が出力する信号によりドライバ41を介してピエ
ゾ素子17が所定量伸長されて、調整室14内において
絞り弁20が変位し、そのシール部24により高圧通路
11と噴射通路30とが遮断されている。
に従うカム2の回転によりプランジャポンプ3内のプラ
ンジャ4が実線位置に向かって移動を開始する。前記し
たクランクの回動はクランク角センサ38にて検出され
、同クランク角センサ38からの検出信号に基きコント
ローラ40が切換弁12に電圧信号を出力してこれを閉
鎖させ(第2図■)、高圧通路11とドレインタンクと
の連通を遮断させる。そして、これに先立ちコントロー
ラ40が出力する信号によりドライバ41を介してピエ
ゾ素子17が所定量伸長されて、調整室14内において
絞り弁20が変位し、そのシール部24により高圧通路
11と噴射通路30とが遮断されている。
このあと、カム2がさらに回転すると、加圧室7内の燃
料が圧縮加圧され、高圧通路11内が昇圧される。そし
て、クランク角センサ38は噴射前の所定の角度を検出
すると、コントローラ40に検出信号を出力する。する
と、コントローラ40は回転数センサ39等からの信号
に従って噴射時期を演算し、この演算結果に基くタイミ
ングでピエゾ素子17に印加された電圧を低下させ(第
3図■)、これを収縮させて調整室14内の絞り弁20
を後退させる。これにより、同絞り弁20のシール部2
4が後方に押圧されて弁座25が開放され、高圧通路1
1から調整室】4を介して噴射通路30内に加圧流体が
流入し、同噴射通路30内の圧力が上昇する(第4図■
)。そして、この圧力が噴射ノズル31にかかり、圧縮
バネ33の力に抗してニードル弁32が開放され、適正
なタイミングにて燃料のパイロット噴射が開始される(
第5図■)。
料が圧縮加圧され、高圧通路11内が昇圧される。そし
て、クランク角センサ38は噴射前の所定の角度を検出
すると、コントローラ40に検出信号を出力する。する
と、コントローラ40は回転数センサ39等からの信号
に従って噴射時期を演算し、この演算結果に基くタイミ
ングでピエゾ素子17に印加された電圧を低下させ(第
3図■)、これを収縮させて調整室14内の絞り弁20
を後退させる。これにより、同絞り弁20のシール部2
4が後方に押圧されて弁座25が開放され、高圧通路1
1から調整室】4を介して噴射通路30内に加圧流体が
流入し、同噴射通路30内の圧力が上昇する(第4図■
)。そして、この圧力が噴射ノズル31にかかり、圧縮
バネ33の力に抗してニードル弁32が開放され、適正
なタイミングにて燃料のパイロット噴射が開始される(
第5図■)。
このあと、ディーゼルノックを抑制すべく、噴射ノズル
31への燃料供給が遮断される。即ち、コントローラ4
0はプログラムに従いドライバ41に信号を出力し、ピ
エゾ素子17に電圧を印加してく第3図■)、バイロフ
ト噴射を終了させるべく、高圧通路11と噴射通路30
との連通を遮断する。このとき、噴射通路30及び噴射
ノズル31内の圧力はなお上昇中であり(第4図■)、
バイロフト噴射は!l!続されている(第5■)が、前
記した両通路11.30間の遮断に基き若干の遅れをも
って高圧通路11内の圧力は再び上昇し噴射通路30及
び噴射ノズル31内の圧力はニードル弁32が閉鎖する
まで下降する。
31への燃料供給が遮断される。即ち、コントローラ4
0はプログラムに従いドライバ41に信号を出力し、ピ
エゾ素子17に電圧を印加してく第3図■)、バイロフ
ト噴射を終了させるべく、高圧通路11と噴射通路30
との連通を遮断する。このとき、噴射通路30及び噴射
ノズル31内の圧力はなお上昇中であり(第4図■)、
バイロフト噴射は!l!続されている(第5■)が、前
記した両通路11.30間の遮断に基き若干の遅れをも
って高圧通路11内の圧力は再び上昇し噴射通路30及
び噴射ノズル31内の圧力はニードル弁32が閉鎖する
まで下降する。
前記ピエゾ素子17の伸長からやや遅れて、パイロット
噴射が終了したのち、コントローラ40は主噴射を行う
べく、ドライバ41に信号を出力し、ピエゾ素子17に
印加されている電圧値を低下させる(第3図■)。これ
により、加圧燃料が噴射通路30を介して噴射ノズル3
1内に流入し、噴射ノズル31内においてニードル弁3
2の圧縮バネ33のバネ圧より低下していた噴射通路3
0内の圧力が徐々に上昇されて同バネ圧を上回り(第4
図■)、ニードル弁32を開放し、主噴射が開始される
(第5図■)。
噴射が終了したのち、コントローラ40は主噴射を行う
べく、ドライバ41に信号を出力し、ピエゾ素子17に
印加されている電圧値を低下させる(第3図■)。これ
により、加圧燃料が噴射通路30を介して噴射ノズル3
1内に流入し、噴射ノズル31内においてニードル弁3
2の圧縮バネ33のバネ圧より低下していた噴射通路3
0内の圧力が徐々に上昇されて同バネ圧を上回り(第4
図■)、ニードル弁32を開放し、主噴射が開始される
(第5図■)。
主噴射時において、コントローラ40は予め各種センサ
28,29.35〜39からの信号により、エンジンの
運転状況を的確に把握し、これに適合する噴射率を演算
する。そして、この演算結果に従う信号をドライバ41
に出力し、ピエゾ素子17に印加する電圧値を適宜に変
化させながら低下させる(第3図■)。これに応じて、
調整室14内における絞り弁20の変位に伴い、高圧通
路11と噴射通路30との連通量が連続的に微細な変化
を示し、噴射通路30及び噴射ノズル31内の圧力の変
化を招来する(第4図■)。そして、噴射ノズル31内
の圧力変化に伴う噴射ノズル31内のニードル弁32の
開放量の変化に従い、噴射率を変化させながら主噴射が
行われる(第5図■)。
28,29.35〜39からの信号により、エンジンの
運転状況を的確に把握し、これに適合する噴射率を演算
する。そして、この演算結果に従う信号をドライバ41
に出力し、ピエゾ素子17に印加する電圧値を適宜に変
化させながら低下させる(第3図■)。これに応じて、
調整室14内における絞り弁20の変位に伴い、高圧通
路11と噴射通路30との連通量が連続的に微細な変化
を示し、噴射通路30及び噴射ノズル31内の圧力の変
化を招来する(第4図■)。そして、噴射ノズル31内
の圧力変化に伴う噴射ノズル31内のニードル弁32の
開放量の変化に従い、噴射率を変化させながら主噴射が
行われる(第5図■)。
そして、クランク角センサ38からの信号に基き、コン
トローラ40は噴射終了時期が近いことを認識すると、
切換弁12に信号を出力し、これを開放する(第2図■
)。これと同時に、コントローラ40はドライバ41に
信号を出力し、ピエゾ素子17に所定の電圧を印加して
これを伸長させ(第3図■)、調整室14内で絞り弁2
0を移動させることにより高圧通路11と噴射通路30
との連通を遮断する。このとき、噴射通路30及び噴射
ノズル31内の圧力は低下しつつあり(第4図■)、主
噴射も噴射圧を弱めながら糧続されている。そして、こ
れより若干遅れたタイミングで主噴射が終了されて(第
5図■)。
トローラ40は噴射終了時期が近いことを認識すると、
切換弁12に信号を出力し、これを開放する(第2図■
)。これと同時に、コントローラ40はドライバ41に
信号を出力し、ピエゾ素子17に所定の電圧を印加して
これを伸長させ(第3図■)、調整室14内で絞り弁2
0を移動させることにより高圧通路11と噴射通路30
との連通を遮断する。このとき、噴射通路30及び噴射
ノズル31内の圧力は低下しつつあり(第4図■)、主
噴射も噴射圧を弱めながら糧続されている。そして、こ
れより若干遅れたタイミングで主噴射が終了されて(第
5図■)。
このあと、コントローラ40はドライバ41を介してピ
エゾ素子17に印加されている電圧を低下させ(第2図
■)、調整室14内の絞り弁20を若干後退させる。こ
れにより、噴射通路30及び噴射ノズル31内の残留圧
力が適正値に保持されて、プランジャ4の次のストロー
クにおける圧縮行程を待機する。
エゾ素子17に印加されている電圧を低下させ(第2図
■)、調整室14内の絞り弁20を若干後退させる。こ
れにより、噴射通路30及び噴射ノズル31内の残留圧
力が適正値に保持されて、プランジャ4の次のストロー
クにおける圧縮行程を待機する。
また、エンジンの高速運転時には、第6図に示すように
、Δ形の噴射率波形で適切なタイミング、時間、量にな
るように制御が行われる。これにより、加速時のスモー
ク発生という従来の欠陥が克服される。
、Δ形の噴射率波形で適切なタイミング、時間、量にな
るように制御が行われる。これにより、加速時のスモー
ク発生という従来の欠陥が克服される。
なお、上記の実施例において、噴射率の制御は流量調整
室14内の絞り弁20の変位による加圧燃料の流量調整
にのみ依存するものであり、噴射率制御時に加圧室7か
ら噴射ノズル31へと流れる加圧燃料を流路の途中でド
レインさせることはないので、動力損失が回避される。
室14内の絞り弁20の変位による加圧燃料の流量調整
にのみ依存するものであり、噴射率制御時に加圧室7か
ら噴射ノズル31へと流れる加圧燃料を流路の途中でド
レインさせることはないので、動力損失が回避される。
また、噴射の終了とともに切換弁12を開放し、高圧通
路11内の加圧燃料をドレインさせる構成としたことに
より、終了後に調整室14及び噴射通路30に加圧燃料
が流れることが回避される。
路11内の加圧燃料をドレインさせる構成としたことに
より、終了後に調整室14及び噴射通路30に加圧燃料
が流れることが回避される。
よって、噴射終了後に噴射ノズル31に達する加圧燃料
の量は極めて少ないものとなり、余剰燃料が噴射ノズル
31から噴射されたり、滴下されたリすることが少なく
なる。
の量は極めて少ないものとなり、余剰燃料が噴射ノズル
31から噴射されたり、滴下されたリすることが少なく
なる。
次に、この発明の第2の実施例を第7,8図に従って説
明する。この実施例では高圧通路11にアキュームレー
タ42を設け、調整室14内の絞り弁20により高圧通
路11と噴射通路30とが遮断されて、高圧通路11内
が昇圧されているとき、ここに滞留する加圧燃料をアキ
ュームレータ42内に吸収して、蓄圧を行う構成とした
ものである。
明する。この実施例では高圧通路11にアキュームレー
タ42を設け、調整室14内の絞り弁20により高圧通
路11と噴射通路30とが遮断されて、高圧通路11内
が昇圧されているとき、ここに滞留する加圧燃料をアキ
ュームレータ42内に吸収して、蓄圧を行う構成とした
ものである。
このように構成すれば、噴射率は第8図に実線で示すよ
うな曲線を描き、鎖線にて示すアキュームレータ42の
不使用時における高圧通路11内で過大圧力の発生を回
避する(梨地状領域)とともに、不使用時にはカム形状
によりほぼ決まっていた噴射時間幅を広げることが可能
となり、過大圧力骨を噴射率制御に有効に活用できる(
第8図斜線部)。
うな曲線を描き、鎖線にて示すアキュームレータ42の
不使用時における高圧通路11内で過大圧力の発生を回
避する(梨地状領域)とともに、不使用時にはカム形状
によりほぼ決まっていた噴射時間幅を広げることが可能
となり、過大圧力骨を噴射率制御に有効に活用できる(
第8図斜線部)。
続いて、この発明の第3の実施例を第9図に従って説明
する。この実施例は燃料増圧装置1の変更例を示すもの
であり、エンジンの運動を伝達する手段として前記第1
実施例乃至第3実施例におけるカム2に代えて油圧機構
を採用したものである。
する。この実施例は燃料増圧装置1の変更例を示すもの
であり、エンジンの運動を伝達する手段として前記第1
実施例乃至第3実施例におけるカム2に代えて油圧機構
を採用したものである。
即ち、コントローラ40はクランク角センサ38及びエ
ンジン回転数センサ39からの信号により噴射時期を認
識し、三方弁43に信号を出力してこれを図示する連通
位置に保持する。すると、アキュームレータ44が三方
弁43を介してプランジャポンプ3の低圧室45に連通
され、この低圧室45の容積を増大させることにより、
加圧室7内の燃料を加圧して高圧通路に送り、燃料噴射
を行う構成としている。
ンジン回転数センサ39からの信号により噴射時期を認
識し、三方弁43に信号を出力してこれを図示する連通
位置に保持する。すると、アキュームレータ44が三方
弁43を介してプランジャポンプ3の低圧室45に連通
され、この低圧室45の容積を増大させることにより、
加圧室7内の燃料を加圧して高圧通路に送り、燃料噴射
を行う構成としている。
また、燃料噴射を行わない時には、プランジャ4が圧縮
バネ6の付勢力によって上方位置に保持され、加圧室7
内に生ずる負圧によりポンプ9が吐出する燃料が吸引さ
れるようになっている。
バネ6の付勢力によって上方位置に保持され、加圧室7
内に生ずる負圧によりポンプ9が吐出する燃料が吸引さ
れるようになっている。
このように構成すると、燃料増圧装置1は前記実施例群
のカムを備える必要がなくなり、複雑なカムの設計及び
製造を行うことなく、製造過程の簡略化を図ることが可
能となる。
のカムを備える必要がなくなり、複雑なカムの設計及び
製造を行うことなく、製造過程の簡略化を図ることが可
能となる。
[効果コ
以上詳述したように、この発明によると、動力の損失を
回避するとともに、エンジンの運転状態等に対応して任
意の噴射率にて稼動し、さらには優れた応答性を備える
とともに燃料の振動や騒音の低減、排ガス中の有害成分
の低減、燃料空費の低減等を実現することができるとい
う効果を発揮する。
回避するとともに、エンジンの運転状態等に対応して任
意の噴射率にて稼動し、さらには優れた応答性を備える
とともに燃料の振動や騒音の低減、排ガス中の有害成分
の低減、燃料空費の低減等を実現することができるとい
う効果を発揮する。
第1図はこの発明の第1の実施例を示す油圧系及び電気
系の回路図、第2図はその切換弁にかけられる電圧の変
化を示す線図、第3図は第2図に関連してピエゾ素子に
印加される電圧の変化を示す線図、第4図は第2.3図
に関連して噴射通路及び噴射ノズル内の圧力を示す線図
、第5図は第2〜4図に関連して燃料噴射率の変化を示
す線図、第6図は高速運転時における噴射率を示す線図
、第7図はこの発明の第2の実施例を示す油圧系及び電
気系の回路図、第8図は同じく第2の実施例における噴
射率の変化を示す線図、第9図は第3の実施例を示す油
圧系及び電気系の回路図である。 プランジャポンプ3、プランジャ4、加圧室7、調整手
段として高速応答可変容量機構13、切換手段としての
切換弁12、検出手段としての圧力センサ28,29及
び温度センサ35及び着火時期センサ36及びアクセル
位置センサ37及びクランク角センサ38及びエンジン
回転数センサ39、噴射ノズル31、制御手段としての
コントローラ40゜ 特許出願人 株式会社 豊田自動織機製作所代理人
弁理士 恩 1)博 宣第6図 第8図 噴射v1間 ■ 兜 噴射時間 □ 噴射時間 −チ
系の回路図、第2図はその切換弁にかけられる電圧の変
化を示す線図、第3図は第2図に関連してピエゾ素子に
印加される電圧の変化を示す線図、第4図は第2.3図
に関連して噴射通路及び噴射ノズル内の圧力を示す線図
、第5図は第2〜4図に関連して燃料噴射率の変化を示
す線図、第6図は高速運転時における噴射率を示す線図
、第7図はこの発明の第2の実施例を示す油圧系及び電
気系の回路図、第8図は同じく第2の実施例における噴
射率の変化を示す線図、第9図は第3の実施例を示す油
圧系及び電気系の回路図である。 プランジャポンプ3、プランジャ4、加圧室7、調整手
段として高速応答可変容量機構13、切換手段としての
切換弁12、検出手段としての圧力センサ28,29及
び温度センサ35及び着火時期センサ36及びアクセル
位置センサ37及びクランク角センサ38及びエンジン
回転数センサ39、噴射ノズル31、制御手段としての
コントローラ40゜ 特許出願人 株式会社 豊田自動織機製作所代理人
弁理士 恩 1)博 宣第6図 第8図 噴射v1間 ■ 兜 噴射時間 □ 噴射時間 −チ
Claims (1)
- 1.プランジャの往動時に加圧室内の燃料を加圧するプ
ランジャポンプと、 前記プランジャポンプの加圧室に対して連通され、同加
圧室から送られる加圧燃料を噴射する噴射ノズルと、 前記プランジャポンプと噴射ノズルとを結ぶ管路に介在
され、開放量を調整する調整手段と、前記管路内におい
て、調整手段よりも上流側の高圧燃料通路とドレインタ
ンクとを遮断可能に連通する切換手段と、 前記エンジンの運転状態及び管路内の圧力状態のうち少
なくとも一方を検出する検出手段と、前記検出手段の検
出結果に従って噴射開始時及び噴射終了時を設定し、噴
射開始時には前記切換手段を切換駆動して高圧燃料通路
とドレインタンクとを遮断させたのち、調整手段の開放
量を指示する信号を前記調整手段に出力するとともに、
噴射終了時には調整手段の閉鎖を支持する信号をこれに
出力したのち、前記切換手段を駆動して高圧燃料通路と
ドレインタンクとを連通させる制御手段と を設けてなる内燃機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12347288A JPH01294958A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12347288A JPH01294958A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01294958A true JPH01294958A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14861472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12347288A Pending JPH01294958A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01294958A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5070848A (en) * | 1989-03-27 | 1991-12-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for controlling a fuel feed pump used for an engine |
JPH04153530A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
EP0821156A3 (en) * | 1996-07-22 | 1998-04-01 | Lucas Industries Public Limited Company | Fuel pump |
-
1988
- 1988-05-19 JP JP12347288A patent/JPH01294958A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5070848A (en) * | 1989-03-27 | 1991-12-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for controlling a fuel feed pump used for an engine |
JPH04153530A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
EP0821156A3 (en) * | 1996-07-22 | 1998-04-01 | Lucas Industries Public Limited Company | Fuel pump |
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