JPH0571438A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JPH0571438A JPH0571438A JP25980091A JP25980091A JPH0571438A JP H0571438 A JPH0571438 A JP H0571438A JP 25980091 A JP25980091 A JP 25980091A JP 25980091 A JP25980091 A JP 25980091A JP H0571438 A JPH0571438 A JP H0571438A
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高圧燃料を用いても噴射初期に低噴射率であ
り噴射後期に高噴射率となるような燃焼に最適な噴射率
を実現すること。 【構成】 噴射初期ではＥＣＵ５によりインジェクタ３
の三方電磁弁６が低圧側に切り換えられると同時にイン
ジェクタ３の背圧室７が背圧制御弁４の減圧室１０に連
通される。すると、背圧室７の燃料が減圧室１０に流れ
込み背圧室７の圧力が少し抜けノズルニードル９が少し
上昇する。又、噴射後期では三方電磁弁６は同様の状態
で背圧室７が減圧路１３に連通される。すると、背圧室
７の燃料が減圧路１３を介して燃料の戻り側に流れ出て
背圧室７の圧力が完全に抜けノズルニードル９が完全に
上昇する。このように、本発明の燃料噴射装置では、イ
ンジェクタ３の三方電磁弁６の低圧側に背圧制御弁４を
設けて背圧室７の圧力を制御することにより、高圧燃料
を用いても噴射初期に低噴射率であり噴射後期に高噴射
率となるような燃焼に最適な噴射率を得ることができ
る。
り噴射後期に高噴射率となるような燃焼に最適な噴射率
を実現すること。 【構成】 噴射初期ではＥＣＵ５によりインジェクタ３
の三方電磁弁６が低圧側に切り換えられると同時にイン
ジェクタ３の背圧室７が背圧制御弁４の減圧室１０に連
通される。すると、背圧室７の燃料が減圧室１０に流れ
込み背圧室７の圧力が少し抜けノズルニードル９が少し
上昇する。又、噴射後期では三方電磁弁６は同様の状態
で背圧室７が減圧路１３に連通される。すると、背圧室
７の燃料が減圧路１３を介して燃料の戻り側に流れ出て
背圧室７の圧力が完全に抜けノズルニードル９が完全に
上昇する。このように、本発明の燃料噴射装置では、イ
ンジェクタ３の三方電磁弁６の低圧側に背圧制御弁４を
設けて背圧室７の圧力を制御することにより、高圧燃料
を用いても噴射初期に低噴射率であり噴射後期に高噴射
率となるような燃焼に最適な噴射率を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンに
高圧燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。
高圧燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、特開昭５９−１６５８５８号公報
「ディーゼル・エンジンのための電磁制御インジェクシ
ョン・システム」にて開示されたように、コモンレール
と呼ばれる一種のサージタンクに高圧燃料を蓄圧し、こ
れを噴射弁の開閉によりディーゼルエンジンに燃料を噴
射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。
「ディーゼル・エンジンのための電磁制御インジェクシ
ョン・システム」にて開示されたように、コモンレール
と呼ばれる一種のサージタンクに高圧燃料を蓄圧し、こ
れを噴射弁の開閉によりディーゼルエンジンに燃料を噴
射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記蓄圧式
燃料噴射装置において、排ガス中のＮＯX(窒素酸化物）
を低減する方法としては、噴射タイミングの遅延制御や
噴射率制御などが考えられる。つまり、燃料噴射弁の噴
射孔を開閉するノズルニードルに作用する背圧を絞りに
より制御して噴射初期から徐々に噴射率を高めていき噴
射終了時には直ちに噴射をカットするデルタ（Δ）形噴
射率を得るような方法である。又、燃料噴射弁の噴射圧
は高圧である程、エンジンに供給される燃料が微粒化さ
れ、結果的に、排ガス中のスモークやＨＣが低減するこ
とが知られており、噴射圧高圧化の要求が高まってきて
いる。しかし、要求される噴射圧が従来より更に高圧と
なると、背圧を制御する上記絞りの効果が薄れてしまい
燃焼に最適な噴射率を得ることが難しいという問題があ
った。
燃料噴射装置において、排ガス中のＮＯX(窒素酸化物）
を低減する方法としては、噴射タイミングの遅延制御や
噴射率制御などが考えられる。つまり、燃料噴射弁の噴
射孔を開閉するノズルニードルに作用する背圧を絞りに
より制御して噴射初期から徐々に噴射率を高めていき噴
射終了時には直ちに噴射をカットするデルタ（Δ）形噴
射率を得るような方法である。又、燃料噴射弁の噴射圧
は高圧である程、エンジンに供給される燃料が微粒化さ
れ、結果的に、排ガス中のスモークやＨＣが低減するこ
とが知られており、噴射圧高圧化の要求が高まってきて
いる。しかし、要求される噴射圧が従来より更に高圧と
なると、背圧を制御する上記絞りの効果が薄れてしまい
燃焼に最適な噴射率を得ることが難しいという問題があ
った。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、高圧燃料
を用いても噴射初期に低噴射率であり噴射後期に高噴射
率となるような燃焼に最適な所謂ブーツ形の噴射率を得
ることができる燃料噴射装置を提供することである。
されたものであり、その目的とするところは、高圧燃料
を用いても噴射初期に低噴射率であり噴射後期に高噴射
率となるような燃焼に最適な所謂ブーツ形の噴射率を得
ることができる燃料噴射装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、燃料噴射弁の噴射孔を開閉するノズル
ニードルに作用する背圧を保持する背圧室の圧力を切換
弁によって燃料の供給経路側である高圧側と前記燃料の
戻し経路側である低圧側とに切換制御して前記噴射孔よ
り前記燃料を噴射するようにした燃料噴射装置におい
て、前記切換弁の前記低圧側と直列に配設され、該低圧
側の燃料の流れを遮断する第１の状態と前記低圧側の燃
料の一部を逃がす第２の状態と前記低圧側の燃料を完全
に逃がす第３の状態との少なくとも３つの状態を取る制
御弁と、無噴射時には前記切換弁を高圧側とすると共に
前記制御弁を第１の状態とし、噴射初期では前記切換弁
を低圧側に切り換えると同時に前記制御弁を第２の状態
とし、噴射後期では前記切換弁を低圧側に切り換えたま
まで前記制御弁を第３の状態とする制御装置とを備えた
ことを特徴とする。
の発明の構成は、燃料噴射弁の噴射孔を開閉するノズル
ニードルに作用する背圧を保持する背圧室の圧力を切換
弁によって燃料の供給経路側である高圧側と前記燃料の
戻し経路側である低圧側とに切換制御して前記噴射孔よ
り前記燃料を噴射するようにした燃料噴射装置におい
て、前記切換弁の前記低圧側と直列に配設され、該低圧
側の燃料の流れを遮断する第１の状態と前記低圧側の燃
料の一部を逃がす第２の状態と前記低圧側の燃料を完全
に逃がす第３の状態との少なくとも３つの状態を取る制
御弁と、無噴射時には前記切換弁を高圧側とすると共に
前記制御弁を第１の状態とし、噴射初期では前記切換弁
を低圧側に切り換えると同時に前記制御弁を第２の状態
とし、噴射後期では前記切換弁を低圧側に切り換えたま
まで前記制御弁を第３の状態とする制御装置とを備えた
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用及び効果】無噴射時には制御装置により燃料噴射
弁の切換弁を高圧側とすると共に制御弁を第１の状態と
して上記切換弁の低圧側の燃料の流れを遮断している。
次に、噴射初期では制御装置により燃料噴射弁の切換弁
が低圧側に切り換えられると同時に制御弁を第２の状態
として上記切換弁の低圧側の燃料の一部が逃がされる。
すると、上記背圧室の燃料が制御弁側に流れ込んだ分だ
け背圧室の圧力が少し抜け、燃料噴射弁のノズルニード
ルが少し上昇することにより低噴射率が達成される。そ
して、噴射後期では制御装置により燃料噴射弁の切換弁
が低圧側に切り換えられたままで制御弁が第３の状態と
され上記切換弁の低圧側の燃料が完全に逃がされる。す
ると、上記背圧室の燃料が制御弁側に完全に逃げてその
背圧室の圧力が完全に抜け、燃料噴射弁のノズルニード
ルが完全に上昇することにより高噴射率が達成される。
このように、本発明の燃料噴射装置においては、燃料噴
射弁の切換弁の低圧側に制御弁を設けて背圧室の圧力を
制御することにより、高圧燃料を用いても噴射初期に低
噴射率であり噴射後期に高噴射率となるような燃焼に最
適な噴射率を得ることができる。
弁の切換弁を高圧側とすると共に制御弁を第１の状態と
して上記切換弁の低圧側の燃料の流れを遮断している。
次に、噴射初期では制御装置により燃料噴射弁の切換弁
が低圧側に切り換えられると同時に制御弁を第２の状態
として上記切換弁の低圧側の燃料の一部が逃がされる。
すると、上記背圧室の燃料が制御弁側に流れ込んだ分だ
け背圧室の圧力が少し抜け、燃料噴射弁のノズルニード
ルが少し上昇することにより低噴射率が達成される。そ
して、噴射後期では制御装置により燃料噴射弁の切換弁
が低圧側に切り換えられたままで制御弁が第３の状態と
され上記切換弁の低圧側の燃料が完全に逃がされる。す
ると、上記背圧室の燃料が制御弁側に完全に逃げてその
背圧室の圧力が完全に抜け、燃料噴射弁のノズルニード
ルが完全に上昇することにより高噴射率が達成される。
このように、本発明の燃料噴射装置においては、燃料噴
射弁の切換弁の低圧側に制御弁を設けて背圧室の圧力を
制御することにより、高圧燃料を用いても噴射初期に低
噴射率であり噴射後期に高噴射率となるような燃焼に最
適な噴射率を得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係る燃料噴射装置を示した全体
構成図である。エンジンの各気筒の燃焼室に対して燃料
噴射弁（以下、インジェクタという）３が配設されてい
る。このインジェクタ３の噴射孔はノズルニードル９の
上下により開閉される。このノズルニードル９の上方に
は減圧側に作用するオリフィスを有する絞り部材８及び
背圧室７が配設されている。又、インジェクタ３は各気
筒共通の高圧蓄圧配管、所謂コモンレール２に接続され
ている。このコモンレール２には供給燃料が連続的に高
い所定圧にて蓄圧される。このため、高圧ポンプ１は燃
料タンク１８から吸入した燃料をシステムが必要とする
上記所定圧に昇圧し、その圧力をポンプ制御用電磁弁１
７のオンオフにより維持する。インジェクタ３からエン
ジンへの燃料噴射は、インジェクタ３内に配設された切
換弁である噴射制御用三方電磁弁６のオンオフにより制
御される。又、所定の噴射率を達成するために三方電磁
弁６の低圧側に制御弁である背圧制御弁４が接続され配
設されている。上記背圧制御弁４にはスプール弁１１が
スプリングにより付勢され、無噴射状態ではインジェク
タ３の三方電磁弁６の低圧側を閉としている（第１の状
態）。噴射状態では、ピエゾ素子１２への所定の電圧の
印加によりそのスプール弁１１が作動されて燃料の流れ
が制御される（第１及び第２の状態）。又、背圧制御弁
４には三方電磁弁６の低圧側の燃料の一部を逃がすため
の所定の容量を有する減圧室１０及び三方電磁弁６の低
圧側の燃料を完全に逃がし燃料タンク１８に戻すための
通路である減圧路１３が形成されている。制御装置を構
成する電子制御ユニットであるＥＣＵ（Ｅlectronic Ｃ
ontrolＵnit)５には、エンジンの回転数に基づく信号を
出力する回転センサ１４、負荷の情報であるアクセル開
度に基づく信号を出力するアクセルセンサ１５及び高圧
ポンプ１から供給される燃料圧力に基づく信号を出力す
る圧力センサ１６からの各信号線が接続されている。
明する。図１は本発明に係る燃料噴射装置を示した全体
構成図である。エンジンの各気筒の燃焼室に対して燃料
噴射弁（以下、インジェクタという）３が配設されてい
る。このインジェクタ３の噴射孔はノズルニードル９の
上下により開閉される。このノズルニードル９の上方に
は減圧側に作用するオリフィスを有する絞り部材８及び
背圧室７が配設されている。又、インジェクタ３は各気
筒共通の高圧蓄圧配管、所謂コモンレール２に接続され
ている。このコモンレール２には供給燃料が連続的に高
い所定圧にて蓄圧される。このため、高圧ポンプ１は燃
料タンク１８から吸入した燃料をシステムが必要とする
上記所定圧に昇圧し、その圧力をポンプ制御用電磁弁１
７のオンオフにより維持する。インジェクタ３からエン
ジンへの燃料噴射は、インジェクタ３内に配設された切
換弁である噴射制御用三方電磁弁６のオンオフにより制
御される。又、所定の噴射率を達成するために三方電磁
弁６の低圧側に制御弁である背圧制御弁４が接続され配
設されている。上記背圧制御弁４にはスプール弁１１が
スプリングにより付勢され、無噴射状態ではインジェク
タ３の三方電磁弁６の低圧側を閉としている（第１の状
態）。噴射状態では、ピエゾ素子１２への所定の電圧の
印加によりそのスプール弁１１が作動されて燃料の流れ
が制御される（第１及び第２の状態）。又、背圧制御弁
４には三方電磁弁６の低圧側の燃料の一部を逃がすため
の所定の容量を有する減圧室１０及び三方電磁弁６の低
圧側の燃料を完全に逃がし燃料タンク１８に戻すための
通路である減圧路１３が形成されている。制御装置を構
成する電子制御ユニットであるＥＣＵ（Ｅlectronic Ｃ
ontrolＵnit)５には、エンジンの回転数に基づく信号を
出力する回転センサ１４、負荷の情報であるアクセル開
度に基づく信号を出力するアクセルセンサ１５及び高圧
ポンプ１から供給される燃料圧力に基づく信号を出力す
る圧力センサ１６からの各信号線が接続されている。
【０００８】次に、本実施例装置で使用されているＥＣ
Ｕ５の処理手順を示した図２及び図３のフローチャート
に基づき、図４の各種マップ及び図５のタイムチャート
を参照して説明する。尚、図２及び図３のプログラムは
所定の時間毎に繰り返して実行される。先ず、図２のメ
インプログラムのステップ１００で、アクセルセンサ１
５からの信号を読み込んでアクセル開度ＡCCP を演算
し、ＥＣＵ５内の図示しないＲＡＭに記憶する。次にス
テップ１０２に移行して、回転センサ１４からの信号を
読み込んでエンジン回転数ＮE を演算しＲＡＭに記憶す
る。次にステップ１０４に移行して、上述のステップ１
００で求められたアクセル開度ＡCCP 及びステップ１０
２で求められたエンジン回転数ＮE により指令噴射量Ｑ
FIN を演算しＲＡＭに記憶する。又、ステップ１０６で
は、同じくアクセル開度ＡCCP 及びエンジン回転数ＮE
により指令噴射タイミングＴFIN を演算しＲＡＭに記憶
する。又、ステップ１０８では、同じくアクセル開度Ａ
CCP 及びエンジン回転数ＮE により指令噴射圧力ＰFIN
を演算しＲＡＭに記憶する。
Ｕ５の処理手順を示した図２及び図３のフローチャート
に基づき、図４の各種マップ及び図５のタイムチャート
を参照して説明する。尚、図２及び図３のプログラムは
所定の時間毎に繰り返して実行される。先ず、図２のメ
インプログラムのステップ１００で、アクセルセンサ１
５からの信号を読み込んでアクセル開度ＡCCP を演算
し、ＥＣＵ５内の図示しないＲＡＭに記憶する。次にス
テップ１０２に移行して、回転センサ１４からの信号を
読み込んでエンジン回転数ＮE を演算しＲＡＭに記憶す
る。次にステップ１０４に移行して、上述のステップ１
００で求められたアクセル開度ＡCCP 及びステップ１０
２で求められたエンジン回転数ＮE により指令噴射量Ｑ
FIN を演算しＲＡＭに記憶する。又、ステップ１０６で
は、同じくアクセル開度ＡCCP 及びエンジン回転数ＮE
により指令噴射タイミングＴFIN を演算しＲＡＭに記憶
する。又、ステップ１０８では、同じくアクセル開度Ａ
CCP 及びエンジン回転数ＮE により指令噴射圧力ＰFIN
を演算しＲＡＭに記憶する。
【０００９】上述の各指令値等を演算記憶した後、図３
の基準パルス同期処理である割り込みプログラムを実行
する。ステップ２００では、上述のステップ１０４で求
められた指令噴射量ＱFIN をＲＡＭから読み込む。次に
ステップ２０２に移行して、圧力センサ１６からの信号
である燃料供給圧力ＰCを読み込む。そして、ステップ
２０４に移行し、上述のステップ１０２で求められたエ
ンジン回転数ＮE をＲＡＭから読み込む。次にステップ
２０６に移行して、初期噴射量割合係数αをＥＣＵ５内
の図示しないＲＯＭに予め記憶された指令噴射量ＱFIN
に基づくマップ（図４(a) 参照）より求める。このマッ
プは、エンジン回転数ＮE と初期噴射量割合係数αとの
関係を指令噴射量ＱFIN に基づいて表しており、指令噴
射量ＱFIN に対応した曲線とエンジン回転数ＮE とから
初期噴射量割合係数αが求められる。次にステップ２０
８に移行して、初期噴射量ＱFINIを次式により演算す
る。 ＱFINI＝ＱFIN・α 次にステップ２１０に移行して、初期噴射時間ＴQIをＲ
ＯＭに予め記憶された燃料供給圧力ＰC に基づくマップ
（図４(b) 参照）より求める。このマップは、初期噴射
時間ＴQIと初期噴射量ＱFINIとの関係を燃料供給圧力Ｐ
C に基づいて表しており、燃料供給圧力ＰC に対応した
曲線とステップ２０８で算出された初期噴射量ＱFINIと
から初期噴射時間ＴQIが求められる。次にステップ２１
２に移行して、後期噴射時間ＴQFをＲＯＭに予め記憶さ
れた燃料供給圧力ＰC に基づくマップ（図４(c) 参照）
より求める。このマップは、後期噴射時間ＴQFと指令噴
射量ＱFIN から初期噴射量ＱFINIを引いた噴射量（Ｑ
FIN−ＱFINI)との関係を燃料供給圧力ＰC に基づいて表
しており、燃料供給圧力ＰC に対応した曲線と上記噴射
量（ＱFIN−ＱFINI)とから後期噴射時間ＴQFが求められ
る。次にステップ２１４に移行して、全噴射時間ＴQ を
次式により演算する。 ＴQ＝ＴQI＋ＴQF 即ち、初期噴射時間ＴQIと後期噴射時間ＴQFとの合計時
間が全噴射時間ＴQ である。次にステップ２１６に移行
して、上述のステップ１０６で求められた指令噴射タイ
ミングＴFIN をＲＡＭから読み込む。そして、ステップ
２１８に移行し、噴射タイミングＴTを次式により演算
する。 ＴT＝ｆ(ＴFIN,ＮE) 即ち、噴射タイミングＴT は指令噴射タイミングＴFIN
及びエンジン回転数ＮE をパラメータとする関数であ
る。
の基準パルス同期処理である割り込みプログラムを実行
する。ステップ２００では、上述のステップ１０４で求
められた指令噴射量ＱFIN をＲＡＭから読み込む。次に
ステップ２０２に移行して、圧力センサ１６からの信号
である燃料供給圧力ＰCを読み込む。そして、ステップ
２０４に移行し、上述のステップ１０２で求められたエ
ンジン回転数ＮE をＲＡＭから読み込む。次にステップ
２０６に移行して、初期噴射量割合係数αをＥＣＵ５内
の図示しないＲＯＭに予め記憶された指令噴射量ＱFIN
に基づくマップ（図４(a) 参照）より求める。このマッ
プは、エンジン回転数ＮE と初期噴射量割合係数αとの
関係を指令噴射量ＱFIN に基づいて表しており、指令噴
射量ＱFIN に対応した曲線とエンジン回転数ＮE とから
初期噴射量割合係数αが求められる。次にステップ２０
８に移行して、初期噴射量ＱFINIを次式により演算す
る。 ＱFINI＝ＱFIN・α 次にステップ２１０に移行して、初期噴射時間ＴQIをＲ
ＯＭに予め記憶された燃料供給圧力ＰC に基づくマップ
（図４(b) 参照）より求める。このマップは、初期噴射
時間ＴQIと初期噴射量ＱFINIとの関係を燃料供給圧力Ｐ
C に基づいて表しており、燃料供給圧力ＰC に対応した
曲線とステップ２０８で算出された初期噴射量ＱFINIと
から初期噴射時間ＴQIが求められる。次にステップ２１
２に移行して、後期噴射時間ＴQFをＲＯＭに予め記憶さ
れた燃料供給圧力ＰC に基づくマップ（図４(c) 参照）
より求める。このマップは、後期噴射時間ＴQFと指令噴
射量ＱFIN から初期噴射量ＱFINIを引いた噴射量（Ｑ
FIN−ＱFINI)との関係を燃料供給圧力ＰC に基づいて表
しており、燃料供給圧力ＰC に対応した曲線と上記噴射
量（ＱFIN−ＱFINI)とから後期噴射時間ＴQFが求められ
る。次にステップ２１４に移行して、全噴射時間ＴQ を
次式により演算する。 ＴQ＝ＴQI＋ＴQF 即ち、初期噴射時間ＴQIと後期噴射時間ＴQFとの合計時
間が全噴射時間ＴQ である。次にステップ２１６に移行
して、上述のステップ１０６で求められた指令噴射タイ
ミングＴFIN をＲＡＭから読み込む。そして、ステップ
２１８に移行し、噴射タイミングＴTを次式により演算
する。 ＴT＝ｆ(ＴFIN,ＮE) 即ち、噴射タイミングＴT は指令噴射タイミングＴFIN
及びエンジン回転数ＮE をパラメータとする関数であ
る。
【００１０】上述の処理の後、図２のプログラムに戻
り、ステップ１１０ではインジェクタ制御、ステップ１
１２では背圧制御弁制御及びステップ１１４では高圧ポ
ンプ制御処理がそれぞれ実行される。ここで、インジェ
クタ制御以前においては、図６(a) に無噴射時…(I) の
状態を示すように、インジェクタ３の三方電磁弁６のポ
ートＸ−Ｙが連通され、ノズルニードル９は背圧により
下方に抑えられている。インジェクタ制御処理として
は、図６(a) に示す無噴射時の状態から気筒判別パルス
により気筒＃１（１気筒目）が判別される。すると、図
６(b) の噴射初期…(II)の状態及び図６(c) の噴射後期
…(III）の状態を達成するために、上述のステップ２１
８で算出された噴射タイミングＴT の後、インジェクタ
３の三方電磁弁６を高圧側から低圧側に切り換える(TWV
パルス＃１出力）。尚、図６(a),(b),(c) における黒塗
り部分及び矢印が燃料及びその流れを示している。つま
り、図６(b) の噴射初期(II)の状態及び図６(c) の噴射
後期(III）の状態では、三方電磁弁６が励磁されポート
Ｙ−Ｚが連通され、背圧室７の高圧燃料が背圧制御弁４
側に抜け出す。
り、ステップ１１０ではインジェクタ制御、ステップ１
１２では背圧制御弁制御及びステップ１１４では高圧ポ
ンプ制御処理がそれぞれ実行される。ここで、インジェ
クタ制御以前においては、図６(a) に無噴射時…(I) の
状態を示すように、インジェクタ３の三方電磁弁６のポ
ートＸ−Ｙが連通され、ノズルニードル９は背圧により
下方に抑えられている。インジェクタ制御処理として
は、図６(a) に示す無噴射時の状態から気筒判別パルス
により気筒＃１（１気筒目）が判別される。すると、図
６(b) の噴射初期…(II)の状態及び図６(c) の噴射後期
…(III）の状態を達成するために、上述のステップ２１
８で算出された噴射タイミングＴT の後、インジェクタ
３の三方電磁弁６を高圧側から低圧側に切り換える(TWV
パルス＃１出力）。尚、図６(a),(b),(c) における黒塗
り部分及び矢印が燃料及びその流れを示している。つま
り、図６(b) の噴射初期(II)の状態及び図６(c) の噴射
後期(III）の状態では、三方電磁弁６が励磁されポート
Ｙ−Ｚが連通され、背圧室７の高圧燃料が背圧制御弁４
側に抜け出す。
【００１１】又、背圧制御弁制御処理としては、インジ
ェクタ制御以前においては、背圧制御弁４は低圧側の燃
料の流れを遮断する第１の状態であり、インジェクタ３
の三方電磁弁６の制御状態と共に無噴射状態を保持す
る。そして、上述のステップ１１０でインジェクタ３の
三方電磁弁６が高圧側から低圧側に切り換えられると同
時に、背圧制御弁４のピエゾ素子１２に所定の電圧を印
加してスプール弁１１を少し上昇させる（背圧制御弁パ
ルス＃１出力）。この時、背圧制御弁４は低圧側の燃料
の一部を逃がす第２の状態となり、インジェクタ３の背
圧室７と背圧制御弁４の減圧室１０とが連通（ポートＹ
−Ｚ→Ａ−Ｂ）される。すると、背圧室７内の高圧燃料
が減圧室１０の容量分だけ流れ込むことで、背圧室７の
圧力が少し抜けてインジェクタ３のノズルニードル９が
少し上昇する。そして、背圧制御弁４の上述の状態がス
テップ２０８で算出された初期噴射時間ＴQIだけ保持さ
れることにより噴射初期の低噴射率が達成される。次
に、初期噴射時間ＴQIの後、背圧制御弁４のピエゾ素子
１２に所定の電圧を印加してスプール弁１１を更に上昇
させる（背圧制御弁パルス＃１出力）。この時、背圧制
御弁４は低圧側の燃料を完全に逃がす第３の状態とな
り、インジェクタ３の背圧室７と背圧制御弁４の減圧路
１３とが連通（ポートＹ−Ｚ→Ａ−Ｃ）される。する
と、背圧室７内の高圧燃料が減圧路１３を通過し燃料タ
ンク１８に戻されることにより、インジェクタ３のノズ
ルニードル９が最大上昇する。そして、背圧制御弁４の
上述の状態がステップ２０８で算出された後期噴射時間
ＴQFだけ保持されることにより噴射後期の高噴射率が達
成される。
ェクタ制御以前においては、背圧制御弁４は低圧側の燃
料の流れを遮断する第１の状態であり、インジェクタ３
の三方電磁弁６の制御状態と共に無噴射状態を保持す
る。そして、上述のステップ１１０でインジェクタ３の
三方電磁弁６が高圧側から低圧側に切り換えられると同
時に、背圧制御弁４のピエゾ素子１２に所定の電圧を印
加してスプール弁１１を少し上昇させる（背圧制御弁パ
ルス＃１出力）。この時、背圧制御弁４は低圧側の燃料
の一部を逃がす第２の状態となり、インジェクタ３の背
圧室７と背圧制御弁４の減圧室１０とが連通（ポートＹ
−Ｚ→Ａ−Ｂ）される。すると、背圧室７内の高圧燃料
が減圧室１０の容量分だけ流れ込むことで、背圧室７の
圧力が少し抜けてインジェクタ３のノズルニードル９が
少し上昇する。そして、背圧制御弁４の上述の状態がス
テップ２０８で算出された初期噴射時間ＴQIだけ保持さ
れることにより噴射初期の低噴射率が達成される。次
に、初期噴射時間ＴQIの後、背圧制御弁４のピエゾ素子
１２に所定の電圧を印加してスプール弁１１を更に上昇
させる（背圧制御弁パルス＃１出力）。この時、背圧制
御弁４は低圧側の燃料を完全に逃がす第３の状態とな
り、インジェクタ３の背圧室７と背圧制御弁４の減圧路
１３とが連通（ポートＹ−Ｚ→Ａ−Ｃ）される。する
と、背圧室７内の高圧燃料が減圧路１３を通過し燃料タ
ンク１８に戻されることにより、インジェクタ３のノズ
ルニードル９が最大上昇する。そして、背圧制御弁４の
上述の状態がステップ２０８で算出された後期噴射時間
ＴQFだけ保持されることにより噴射後期の高噴射率が達
成される。
【００１２】又、高圧ポンプ制御処理としては、インジ
ェクタ３に供給する燃料の変動する圧力をコモンレール
２に配設した圧力センサ１６により監視して、必要な所
定の圧力となるようにポンプ制御用電磁弁１７をオンオ
フ制御する。 このようにして、高圧燃料を用いて噴射
初期には低噴射率、噴射後期には高噴射率に確実に制御
され、燃焼に最適な噴射率が実現される。以上のような
作動により、本発明の燃料噴射装置においては、デルタ
形噴射に近似した所謂ブーツ形噴射が可能となる。更
に、上記ブーツ形噴射の他、低噴射率と高噴射率とのタ
イミングをずらした所謂パイロット形噴射などの噴射率
制御も可能である。又、上記背圧制御弁４に替えて比例
制御弁を配設することにより、高圧燃料を用いたデルタ
形噴射が可能となる。
ェクタ３に供給する燃料の変動する圧力をコモンレール
２に配設した圧力センサ１６により監視して、必要な所
定の圧力となるようにポンプ制御用電磁弁１７をオンオ
フ制御する。 このようにして、高圧燃料を用いて噴射
初期には低噴射率、噴射後期には高噴射率に確実に制御
され、燃焼に最適な噴射率が実現される。以上のような
作動により、本発明の燃料噴射装置においては、デルタ
形噴射に近似した所謂ブーツ形噴射が可能となる。更
に、上記ブーツ形噴射の他、低噴射率と高噴射率とのタ
イミングをずらした所謂パイロット形噴射などの噴射率
制御も可能である。又、上記背圧制御弁４に替えて比例
制御弁を配設することにより、高圧燃料を用いたデルタ
形噴射が可能となる。
【図１】本発明の具体的な一実施例に係る燃料噴射装置
を示した全体構成図である。
を示した全体構成図である。
【図２】同実施例装置で使用されているＥＣＵの処理手
順を示したフローチャートである。
順を示したフローチャートである。
【図３】同実施例装置で使用されているＥＣＵの処理手
順を示したフローチャートである。
順を示したフローチャートである。
【図４】図２及び図３の処理で使用される各種マップを
示した説明図である。
示した説明図である。
【図５】同実施例装置に係るタイムチャートを示した説
明図である。
明図である。
【図６】同実施例装置に係る無噴射、噴射初期及び噴射
後期における燃料の流れを示した説明図である。
後期における燃料の流れを示した説明図である。
１−高圧ポンプ ２−コモンレール ３−インジェ
クタ（燃料噴射弁） ４−背圧制御弁（制御弁） ５−ＥＣＵ（制御装置） ６−（噴射制御用）三方電磁弁（切換弁） ７−背圧
室 ８−絞り部材 ９−ノズルニードル １０−減圧室 １１−スプー
ル弁 １２−ピエゾ素子 １３−減圧路 １４−回転セン
サ １５−アクセルセンサ １６−圧力センサ １７−
ポンプ制御用電磁弁
クタ（燃料噴射弁） ４−背圧制御弁（制御弁） ５−ＥＣＵ（制御装置） ６−（噴射制御用）三方電磁弁（切換弁） ７−背圧
室 ８−絞り部材 ９−ノズルニードル １０−減圧室 １１−スプー
ル弁 １２−ピエゾ素子 １３−減圧路 １４−回転セン
サ １５−アクセルセンサ １６−圧力センサ １７−
ポンプ制御用電磁弁
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射弁の噴射孔を開閉するノズルニ
ードルに作用する背圧を保持する背圧室の圧力を切換弁
によって燃料の供給経路側である高圧側と前記燃料の戻
し経路側である低圧側とに切換制御して前記噴射孔より
前記燃料を噴射するようにした燃料噴射装置において、 前記切換弁の前記低圧側と直列に配設され、該低圧側の
燃料の流れを遮断する第１の状態と前記低圧側の燃料の
一部を逃がす第２の状態と前記低圧側の燃料を完全に逃
がす第３の状態との少なくとも３つの状態を取る制御弁
と、 無噴射時には前記切換弁を高圧側とすると共に前記制御
弁を第１の状態とし、噴射初期では前記切換弁を低圧側
に切り換えると同時に前記制御弁を第２の状態とし、噴
射後期では前記切換弁を低圧側に切り換えたままで前記
制御弁を第３の状態とする制御装置とを備えたことを特
徴とする燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25980091A JPH0571438A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25980091A JPH0571438A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571438A true JPH0571438A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17339177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25980091A Pending JPH0571438A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571438A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1164283A2 (en) | 2000-06-15 | 2001-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A fuel injection valve |
| WO2003004864A1 (de) * | 2001-06-29 | 2003-01-16 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor-schaltventil zur druckentlastung/belastung eines steuerraumes |
| US8210753B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-07-03 | Jtekt Corporation | Cylindrical roller bearing device |
| JP2012216869A (ja) * | 2012-07-10 | 2012-11-08 | Kyocera Corp | 積層型圧電素子、これを備えた噴射装置及び燃料噴射システム |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP25980091A patent/JPH0571438A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1164283A2 (en) | 2000-06-15 | 2001-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A fuel injection valve |
| EP1164283A3 (en) * | 2000-06-15 | 2003-11-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A fuel injection valve |
| WO2003004864A1 (de) * | 2001-06-29 | 2003-01-16 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor-schaltventil zur druckentlastung/belastung eines steuerraumes |
| US8210753B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-07-03 | Jtekt Corporation | Cylindrical roller bearing device |
| JP2012216869A (ja) * | 2012-07-10 | 2012-11-08 | Kyocera Corp | 積層型圧電素子、これを備えた噴射装置及び燃料噴射システム |
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