JP2001193602A - 電子制御式ディーゼル燃料噴射システム - Google Patents

電子制御式ディーゼル燃料噴射システム

Info

Publication number
JP2001193602A
JP2001193602A JP2000380269A JP2000380269A JP2001193602A JP 2001193602 A JP2001193602 A JP 2001193602A JP 2000380269 A JP2000380269 A JP 2000380269A JP 2000380269 A JP2000380269 A JP 2000380269A JP 2001193602 A JP2001193602 A JP 2001193602A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
plunger
injector
injection system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000380269A
Other languages
English (en)
Inventor
He Jiang
ヒー・ジアーン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Detroit Diesel Corp
Original Assignee
Detroit Diesel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Detroit Diesel Corp filed Critical Detroit Diesel Corp
Publication of JP2001193602A publication Critical patent/JP2001193602A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0003Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0007Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電子式ユニット噴射器の高噴射圧特性と共通
レール燃料噴射システムにおける圧力調節の両方の利点
を有する燃料噴射システムを提供する。 【解決手段】 噴射器10は、燃料導管76からの燃料
を噴射器内の燃料蓄積チャンバー28へ供給するための
オリフィス24と、噴射器内に往復動自在に装着された
プランジャ18を備え、プランジャは、一端で蓄積チャ
ンバーに開口し、プランジャが往復動したとき他端が燃
料計量オリフィスに開口するプランジャ通路26を備
え、噴射器は、噴射器内の燃料ニードルを作動させて燃
料を前記シリンダ内へ噴射させるための電子制御式ソレ
ノイド制御弁30と、プランジャを駆動するカムローブ
68を有するカム軸を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジン、特
に強力ディーゼルサイクル内燃エンジンのための新規な
燃料噴射器及び燃料噴射システムに関する。本発明は、
又、カム軸列から引き出される燃料システムのためのパ
ワー消費量を改善するために電子式ユニット噴射器(E
UI)システムと共通レール型燃料システムの両方を利
用する燃料噴射器及び燃料噴射システムに関する。
【0002】本発明は、更に、電子式ユニット噴射器の
高噴射圧特性と共通レール燃料噴射システムにおける圧
力調節の融通性の両方を提供する燃料噴射器及び燃料噴
射システムに関する。
【0003】本発明は、更に、電子式ユニット噴射器
(EUI)システムの利点を利用し、かつ、噴射タイミ
ングを規定するEUIの融通性、及び、エンジン速度又
は負荷とは独立して噴射圧を調節する能力を改善する新
規な強力ディーゼル燃料噴射システムに関する。更に、
本発明は、燃料システムのためのパワー消費量を改善す
るとともに、駆動カム軸列の粗さを改善する。
【0004】
【技術背景】本発明は、カム軸列から駆動することがで
きる電子制御式ディーゼル燃料噴射システム及び燃料噴
射器に関する。これに関連する技術分野では、米国特許
第4,572,433号に、常態ではばねによって閉鎖
位置へ付勢されているスプレー噴射口を通しての噴出燃
料流を制御する圧力作動式噴射弁への燃料の圧力を検出
するための外部から作動されるポンプを有する多シリン
ダー型ディーゼルエンジンに使用するための電磁式ユニ
ット燃料噴射器が開示されている。このポンプからの加
圧燃料は、絞り弁を通して、噴射弁と連動するサーボピ
ストンを備えた加減圧力式サーボ制御チャンバーへ供給
される。この制御チャンバーからドレン通路が延長して
おり、ドレン通路を通る流れがポペット弁又はポップイ
ット(pop−it)弁の形のソレノイド制御弁によっ
て制御される。ソレノイド制御弁は、常態では所定のば
ね力の弁戻しばねによって閉鎖位置へ付勢されており、
それによって、圧力逃し弁としても作動するようになさ
れているが、エンジンのすべてのユニット噴射器が均一
な最大ピーク圧で作動されるように各ユニット噴射器に
第2圧力逃し弁を組み入れておくことが好ましいとされ
ている。
【0005】上記米国特許第4,572,433号は、
この目標をほぼ達成しているが、燃料システム内で、特
に、内燃エンジンの個々の燃料噴射ユニット間に得られ
る最大限のピーク圧に変動があることが判明した。この
圧力変動は、作動中エンジンの性能に影響し、エンジン
効率を低下させることがある。
【0006】米国特許第5,535,723号は、外方
に開口した直接作動式チェック弁内に予備噴射加圧自在
流体貯留チャンバーを備えた電子制御式流体噴射器を開
示している。この方式は、直接作動式チェック弁内に流
体貯留チャンバーを備えた改良型電子制御式燃料噴射シ
ステムに向けられている。貯留チャンバー内の流体の加
圧は、流体の噴射前に始まる。流体の噴射は、チェック
弁を流体圧的に不平衡にすることによって開始され、チ
ェック弁を流体圧的に平衡にして偏倚デバイスの作用で
チェック弁を閉鎖させるすることによって急激に終了さ
れる。燃料のような流体は、燃焼空気との混合を良好に
するために純粋に蒸気相として噴射することができる。
この特許のシステムは、ピーク流体噴射容量を大きくす
ること、噴射の終了時点における流体噴射の圧力降下を
小さくすることなどを含む幾つかの流体噴射パラメータ
を制御することにより、エンジン性能の向上、ノイズ、
有害排ガス及び摩耗のの減少等を達成する。
【0007】上記米国特許第5,535,723号は、
この目的を1つには噴射前に燃料を加圧するために2つ
の弁を作動させるソレノイド手段を用いることによって
達成している。第1弁は、貯留チャンバーと制御通路と
の間に流体連通を設定する第1位置と、流体連通を遮断
する第2位置との間で移動自在である。第2弁は、第1
位置では圧力制御チャンバーと前記制御通路との間の流
体連通を遮断し、圧力制御チャンバーと噴射チャンバー
との間の流体連通を設定する。
【0008】燃料噴射の技術において上述したすべての
問題に対処するには、より簡単な構造で、しかも、より
高性能のシステムを必要とすることが認められた。この
目的のためには、燃料源から噴射地点までの全行程中の
燃料の圧力を制御する必要がある。これらのことは、す
べて、ここに開示した簡単な噴射機構によって達成する
ことができる。本発明の噴射機構によれば、燃料システ
ムが、それ全体を通して均一な圧力を確保し、エンジン
のどの速度においても最大限の性能を発揮するようにす
るためにエンジン制御モジュール(ECM)から直接制
御される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来技術の上述した欠点を克服することで
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】発明の概要 上記課題を解決するために、本発明は、新規な電子制御
式燃料噴射システム、及び、その燃料噴射システムに使
用するための電子ユニット噴射器(EUI)を提供す
る。本発明の燃料噴射システムは、内燃エンジン、特
に、強力ディーゼル燃料噴射システムに使用するために
構成されたものであり、電子ユニット噴射器(EUI)
と共通レール型燃料システムの両方の利点を利用するも
のである。この目的のために、本発明によれば、EUI
の高い噴射圧と、共通レール型燃料システムの噴射圧調
節自在性(噴射圧を調節する上での融通性)を組み合わ
される。本発明の構成は、燃料システムのパワー消費量
を改善するとともに、カム軸駆動歯車列(単に「カム軸
列」とも称する)によて駆動すべきシステムの公差の厳
密性を緩和する。
【0011】本発明のシステムの構成機器の1つは、燃
料送給ポンプである。燃料送給ポンプは、その出力圧
(吐出圧)が比較的低圧の燃料導管全体を通して一定の
10バールに維持されるように低圧ポンプであることが
好ましい。この比較的低圧の燃料導管は、電子制御式圧
力調整器及び圧力センサーに接続される。燃料の圧力
は、望ましい特定の燃料送給圧を正確に設定するために
共通燃料送給導管の燃料圧をモニターする電子制御モジ
ュール(ECM)によってフィードバック調節される。
共通燃料送給導管は、ディーゼル燃料をすべての噴射器
にフィードバック制御圧(フィードバックによって制御
された圧力)で供給する。共通燃料送給導管内の圧力は
急激に変化することはないので圧力調整器を作動させる
ための駆動手段として、パルス幅変調(PMW)駆動機
構付き緩速応答ソレノイドが用いられる。
【0012】内燃エンジンの各シリンダは、電子ユニッ
ト噴射器を具備している。この電子ユニット噴射器は、
燃料蓄積チャンバー(単に「蓄積チャンバー」とも称す
る)に計量オリフィスを備えた噴射機本体と、戻りばね
を備えたプランジャと、ばね付きソレノイド制御弁と、
ばね付きニードル弁とから成る。燃料噴射のタイミング
は、ECMによってソレノイド制御弁の作動・不作動を
通じて制御される。
【0013】計量オリフィスは、プランジャのブッシュ
壁又はEUIのプランジャに流体通路を形成するように
正確に機械加工される。この計量オリフィスを通して蓄
積チャンバーに供給される燃料の量は、共通燃料送給導
管に作用する圧力と計量オリフィスのサイズ(断面積)
によって決定される。蓄積チャンバーの容積は、1サイ
クル当たり最大燃料容積の20〜60倍であり、噴射器
の小型化と、最大噴射圧と、最大噴射器圧力降下との兼
ね合いに基づいて最適化される。
【0014】このシステムは、更に、各噴射器プランジ
ャを駆動するための複数の特別に設計されたカムローブ
(凸部を有するカム)(以下、単に「カム」とも称す
る)を備えたカム軸を含む。カムは、4つのセクション
を有する。第1セクションは、燃料計量プロセスのため
の基本円セクションである。第2セクションは、蓄積チ
ャンバー内に捕捉された燃料を加圧するための上昇セク
ションである。第3セクションは、プランジャがその最
大揚程に達したときのゼロ速度セクションである。この
第3セクションの長さは、使用する可能性のあるすべて
の噴射タイミングシーケンスをカバーするのに十分な長
さとすべきである。第4セクションは、下降セクション
であり、蓄積チャンバー内の残留加圧燃料のエネルギー
を回収するために他のカムローブの上昇セクションとオ
ーバーラップさせることが望ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、添付図を参照して本発明
の実施形態を詳しく説明する。すべての添付図を通し
て、共通の部品又は要素には同じ参照番号が付されてい
る。
【0016】図1を参照すると、本発明の電子制御式燃
料噴射システムの概略断面図が示されている。燃料噴射
器(単に「噴射器」とも称する)10は、ねじ付き本体
12とねじ付きナット14から成り、最終組立体におい
てナット14がねじ付き本体12に螺着されることによ
って電子制御式燃料噴射システムの燃料噴射器のハウジ
ング13を構成する。ねじ付き本体12は、プランジャ
18を摺動自在に受容する貫通内孔16を有する。プラ
ンジャ18は、プランジャアクチュエータ従動子20と
偏倚戻りばね22によって慣用の態様で作動される。ね
じ付き本体12は、プランジャ18が完全戻り位置に置
かれたときプランジャの低圧燃料通路26に整合連通し
て可変燃料導管84からの燃料を流体即ち燃料蓄積チャ
ンバー28へ通すことができるように位置づけされた燃
料計量オリフィス(単に「計量オリフィス」とも称す
る)24を備えている。計量オリフィス24は、プラン
ジャ通路即ち低圧燃料通路26より大きい直径を有して
いることに留意されたい。
【0017】ナット14は、流体蓄積チャンバー28に
近接して配置されたソレノイド制御弁(単に「ソレノイ
ド弁」とも称する)30を収容することができる寸法と
された孔を有する。図2を参照して説明すると、ソレノ
イド制御弁30は、緩速応答型であることが好ましく、
エンジン制御モジュールからのパルス幅変調出力によっ
て駆動することができる。
【0018】ソレノイド制御弁30のためのソレノイド
組立体(単に「ソレノイド」とも称する)は、固定子コ
アとその周りに巻装された電気コイル(単に「コイル」
とも称する)から成る固定子を有し、コイルは、ソレノ
イドの制御器を電子的に制御することができるように電
源とECMに接続されている。ソレノイド電機子50
は、ソレノイド組立体内に移動自在に取り付けられてお
り、固定子コアに磁気的に近接している。電機子50
は、電機子コイルばね52によってコアから離れる方向
に弾性的に偏倚されている。又、電機子50は、作動中
及び不作動中損傷されることがないようにストッパ56
を備えている。電機子50は、実際には、電機子ばね受
座60に取り付けられた複制御弁棒48を有するソレノ
イドポペット弁である。電機子ばね受座60は、電機子
チャンバー62内で移動自在であり、コイル41を付勢
することにより電機子50が電機子チャンバー62内で
所定距離磁気的に作動される。
【0019】緩速応答ソレノイドが使用可能なのは、供
給圧が燃料システムを通して急激に変更されることがな
いためであると考えられる。噴射地点におけるクラッシ
ャは、エンジン速度とは関係なく、最適範囲にある。そ
れによって、ピーク燃料噴射容量を大きくすること、噴
射の終了時点における燃料噴射の圧力降下を小さくする
ことなどを含む幾つかの燃料噴射パラメータの制御を改
善し、その結果として、エンジン性能の向上、ノイズ、
有害排ガス及び摩耗のの減少等を達成する。更に、本発
明の燃料噴射システムを用いれば、圧力変動がなく、従
ってそれに伴う噴射の非効率を生じない共通レール型燃
料システムを設計することが可能である。
【0020】図1、2及び3から分かるように、高圧燃
料通路32は、ソレノイドの固定子を貫通して延長し、
噴射器の本体12内の流体蓄積チャンバー28に流体連
通している。複制御弁棒48は、高圧燃料通路32と高
圧燃料通路33の間に流体連通を設定するZ字形燃料バ
イパス通路46を備えている。高圧燃料通路33は、ソ
レノイド弁30が図3にみられるように作動されたとき
高圧燃料通路32に流体連通せしめられる。即ち、複制
御弁棒48内のZ字形燃料バイパス通路46が図2でみ
て上方へ移動され、燃料通路32と33の両方に連通
し、加圧燃料をソレノイド制御弁30を通してスプレー
ティップチャンバー又は34(噴射器スプレーの先端内
のチャンバー、「ノズルチャンバー」又は「ニードルチ
ャンバー」とも称する)へ通す。
【0021】噴射器10のティップは、ティップ内の内
孔35に摺動自在に装着されたばね受座42を有するス
プレーティップ弁即ちニードル弁36を備えた慣用のも
のである。スプレーティップコイルばね38は、常態で
は、スプレーティップ弁36を、噴射器ティップのオリ
フィスから燃料を噴出させない閉鎖位置へ偏倚させる働
きをする。
【0022】スプレーティップニードル弁36のニード
ル弁体(単に「ニードル」とも称する)は、ノズルチャ
ンバー34内に流入してくる加圧燃料に応答し、コイル
ばね38の偏倚作用に抗して上昇し、スプレーノズル
(噴射器のスプレーティップの噴口)を開放して燃料を
エンジンシリンダ(図示せず)噴射させる働きをする作
動部分を備えている。プランジャ18は、噴射シーケン
ス中カム68に追従して揺動する揺れ腕70によって作
用され、燃料を噴射シーケンス中加圧する。
【0023】カム軸は、EUIの各プランジャ18を駆
動するために特別に設計された複数のカムローブ(単に
「カム」とも称する)68を有する。カム軸は、各1つ
のプランジャにつき1つのカムローブを有するのが理想
である。各カムローブ68は、4つのセクションを有す
る。第1セクションは、燃料計量プロセスのための基本
円セクション21である。第2セクションは、蓄積チャ
ンバー28内に捕捉された燃料を加圧するための上昇セ
クション23である。第3セクションは、プランジャ1
8がその最高揚程に達したときのゼロ速度セクション2
5である。この第3セクション25の長さは、使用する
可能性のあるすべての噴射タイミングシーケンスをカバ
ーするのに十分な長さとすべきである。第4セクション
は、下降セクション27であり、蓄積チャンバー28内
の残留加圧燃料のエネルギーを回収するために他のカム
ローブの上昇セクションとオーバーラップすさせること
が望ましい。
【0024】再び図1を参照して説明すると、燃料シス
テム72は、低圧燃料供給ポンプ78に通じる低圧燃料
通路76を有する燃料タンク74として示された燃料貯
留部を含む。低圧燃料ポンプ78は、出力圧(吐出圧)
を約10バールに維持することができる液圧又は電動ポ
ンプ又は他の任意のタイプのポンプであってよい。燃料
導管76には、燃料圧力調整器80が設けられており、
圧力調整器80は、ECM81と情報をやりとりするた
めにECM81に電気的に接続されている。圧力調整器
80は、燃料ポンプ78の出力圧を調整する。燃料圧
は、ECMによってフィードバック調節される。かくし
て、圧力調整器80は、低圧燃料ポンプ78からの燃料
圧が調整され、約10バールの範囲内に維持されるよう
に調整する。この圧力調整器80と連携して燃料圧力セ
ンサー86が、燃料ポンプ78からの出力圧をこの時点
では一定圧とされている一定燃料圧通路84内で約10
バールに維持する働きをする。一定燃料圧通路84は、
噴射器10の計量オリフィス24に流体連通しており、
燃料を燃料タンク74から噴射器へ移送し、噴射器によ
ってエンジンに噴射させる。
【0025】本発明の電子制御式燃料噴射システムの作
動の概略を説明すると、まず、カム68が基本円セクシ
ョン21へ回転する。プランジャ18がその最高点へ接
近する途中で燃料蓄積チャンバー28が低圧燃料通路2
6を介して燃料供給ポート24に短絡接続され始める。
ECMによって規制される供給圧力下で、新しい燃料が
計量オリフィス24を通して燃料蓄積チャンバー28内
へ供給される。燃料蓄積チャンバー28内へ供給される
燃料の量は、ECMのソフトウエアに含まれている二次
元マップPS=F(エンジン速度負荷)によって較正さ
れる燃料供給圧によって決定される。
【0026】かくして、蓄積チャンバー28に燃料が満
杯に充填され、カム68が上昇セクション23に入り、
従動子20に係合している揺れ腕70の作動を介してプ
ランジャ18を下方へ駆動する。燃料加圧の開始時点
(BOP)は、蓄積チャンバー28内の燃料の量によっ
て規定される。この加圧プロセスは、カム軸のカムがそ
の最高揚程セクションに達したとき終了する。蓄積チャ
ンバー28内の燃料は、燃料噴射が実際に開始される時
点まで安定した高い圧力に維持される。燃料圧上昇プロ
セスの終了時点における燃料圧レベルは、加圧開始時点
(BOP)に依存することが判明している。従って、加
圧開始時点が早い時点に規定されていれば、それだけ燃
料圧が高くなる。
【0027】蓄積チャンバー28内の圧力又は燃料噴射
圧は、燃料供給圧に直接関連しており、エンジン速度及
びエンジン負荷とは独立している。本発明のシステムに
よれば、燃料噴射圧をマッピングし、エンジン性能と排
気ガス抑制との境界線(妥協点)を最適化するための設
計自由度が従来技術において得られていたよりも大きく
なることが期待される。更に、本発明によれば、高圧に
露呈される燃料はすべて蓄積チャンバー28内にあり、
得られる最大燃料噴射圧は、電子ユニット噴射器システ
ムのレベルに匹敵することを理解されたい。
【0028】燃料噴射段階においては、カム68は、最
高揚程セクションにあり、プランジャ18は静止状態に
保たれる。較正されたタイミングでソレノイドによって
ECMによって作動され、ノズルチャンバー34と燃料
蓄積チャンバー28とを接続する。ニードルチャンバー
34内の圧力が急激に上昇してニードル弁36のニード
ルを持ち上げ、燃料噴射を開始する。燃料の噴射に伴っ
て噴射圧は徐々に低下する。許容最大燃料圧降下は、噴
射器サイズとの兼ね合いで決められる蓄積チャンバー2
8の設計容積によって決定される。この目的のために、
蓄積チャンバー28の容積は、ノズルチャンバー34の
1サイクル当たり最大燃料容積の20〜60倍であり、
噴射器の小型化と、最大噴射圧と、最大噴射器圧力降下
との兼ね合いに基づいて最適化される。
【0029】圧力エネルギー解放段階中、カム68は、
下降セクションを開始する。プランジャ18が上昇し蓄
積チャンバー28内の残留加圧燃料の膨張を介してカム
荷重をその回転方向に押し上げる。燃料を加圧するのに
消費されたエネルギーの一部がこの段階中に回収される
ので、本発明の燃料噴射システムの総パワー消費量は、
従来の燃料噴射システムのそれより少ない。加圧の終了
点及び圧力の解放点は、カムローブの円滑な曲線によっ
て規定される。従って、カム軸及びカム軸駆動歯車列に
与える機械的衝撃の急激度が大幅に緩和される。更に、
本発明によれば、共通レール型燃料システムを多シリン
ダ付き内燃エンジンに適用することを可能にし、それに
よって共通レール型燃料システムの欠点を排除する。こ
れらの欠点の1つは、各噴射器にエンジンの要求を満た
すのに足る燃料を供給するのに十分な圧力を燃料導管に
与えることである。
【0030】図4は、そのような共通レール型燃料シス
テムを示す。実際、当業者には明らかなように、図1
は、単に、図4の共通レール型燃料システムの1つの電
子ユニット噴射器(EUI)の細部を示した図である
【0031】以上、本発明を実施形態に関連して説明し
たが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可
能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができ
ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、電子ユニット噴射器(EUI)及び電
子制御式燃料噴射システムの概略断面図である。
【図2】図2は、電子制御式燃料噴射システムのための
燃料噴射器に使用するための緩速応答ソレノイドの断面
図である。
【図3】図3は、図2の緩速応答ソレノイドの作動位置
にあるときの断面図である。
【図4】図4は、図1に示されたEUIを複数基使用す
る燃料噴射システムの概略図である。
【符号の説明】
10 噴射器 12 本体 13 ハウジング 14 ナット 16 貫通内孔 18 プランジャ 20 プランジャアクチュエータ従動子、従動子 21 基本円セクション 23 上昇セクション 24 燃料計量オリフィス 25 ゼロ速度セクション 26 低圧燃料通路、プランジャ通路 27 下降セクション 28 流体蓄積チャンバー、燃料蓄積チャンバー、蓄積
チャンバー 30 ソレノイド制御弁、ソレノイド弁 32 高圧燃料通路 33 高圧燃料通路 34 ニードルチャンバー、ノズルチャンバー 35 内孔 36 スプレーティップニードル弁、スプレーティップ
弁、ニードル弁 41 コイル 42 受座 46 Z字形燃料バイパス通路 48 複制御弁棒 50 ソレノイド電機子 56 ストッパ 60 受座 62 電機子チャンバー 68 カムローブ、カム 70 揺れ腕 72 燃料システム 74 燃料タンク 76 低圧燃料通路、燃料導管 78 低圧燃料供給ポンプ、燃料ポンプ 80 燃料圧力調整器 84 可変燃料通路、一定燃料圧通路 86 燃料圧力センサー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子制御式燃料圧力調整器及び燃料圧力
    センサーに接続された低圧燃料導管に連通した一定出力
    の低圧燃料供給ポンプと、 前記低圧燃料導管内の燃料圧をモニターして所望の燃料
    供給圧に調節し、燃料をフィードバック制御された圧力
    で噴射器へ供給するための電子制御モジュールと、 内燃エンジンのシリンダに連通した少くとも1つの噴射
    器とから成り、 該噴射器は、前記燃料導管からの燃料を該噴射器内の燃
    料蓄積チャンバーへ供給するための燃料計量オリフィス
    と、該噴射器内に往復動自在に装着されたプランジャを
    具備しており、該プランジャは、一端において前記燃料
    蓄積チャンバーに開口しており、該プランジャが噴射器
    内で往復動したとき他端が前記燃料計量オリフィスに開
    口するプランジャ通路を備えており、該噴射器は、更
    に、該噴射器内の燃料ニードルを作動させて燃料を前記
    シリンダ内へ噴射させるための電子制御式ソレノイド制
    御弁と、該プランジャを駆動するための少くとも1つの
    カムローブを有するカム軸を備えており、該カムローブ
    は、噴射のための燃料を計量するための基本円セクショ
    ンと、前記燃料蓄積チャンバー内の燃料を加圧するため
    の上昇セクションと、いろいろな燃料噴射タイミングシ
    ーケンスに対処するのに十分な長さのゼロ速度セクショ
    ンと、下降セクションを有し、前記カム軸は、燃料を前
    記シリンダ内へ噴射させるために揺れ腕と協同して前記
    プランジャを駆動するように構成されていることを特徴
    とする燃料噴射システム。
  2. 【請求項2】 前記低圧燃料供給ポンプは、前記低圧燃
    料導管を通して供給される燃料を10〜20バールの一
    定圧力に維持することを特徴とする請求項1に記載の燃
    料噴射システム。
  3. 【請求項3】 前記燃料計量オリフィスは、前記低圧燃
    料導管の直径より大きい直径を有することを特徴とする
    請求項1に記載の燃料噴射システム。
  4. 【請求項4】 前記プランジャ通路は、前記プランジャ
    が完全戻り位置にあるときのみ前記燃料計量オリフィス
    に連通することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射
    システム。
  5. 【請求項5】 前記燃料蓄積チャンバーは、前記ニード
    ルチャンバーの1サイクル当たり最大燃料容積の20〜
    60倍であることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴
    射システム。
  6. 【請求項6】 前記緩速応答ソレノイドは、パルス幅変
    調駆動機に応答することを特徴とする請求項1に記載の
    燃料噴射システム。
  7. 【請求項7】 前記ソレノイドは、電機子チャンバー内
    で移動自在のポペット弁を含み、該ポペット弁の弁棒
    は、それを貫通した燃料通路を備えており、該ソレノイ
    ドが作動されたときにのみ前記燃料蓄積チャンバーから
    該弁棒の燃料通路を通して前記ニードルチャンバー内へ
    燃料が注入されるようになされていることを特徴とする
    請求項6に記載の燃料噴射システム。
JP2000380269A 1999-12-27 2000-12-14 電子制御式ディーゼル燃料噴射システム Withdrawn JP2001193602A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/472,284 US6247450B1 (en) 1999-12-27 1999-12-27 Electronic controlled diesel fuel injection system
US09/472284 1999-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001193602A true JP2001193602A (ja) 2001-07-17

Family

ID=23874876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000380269A Withdrawn JP2001193602A (ja) 1999-12-27 2000-12-14 電子制御式ディーゼル燃料噴射システム

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6247450B1 (ja)
EP (1) EP1113167B1 (ja)
JP (1) JP2001193602A (ja)
KR (1) KR20010067290A (ja)
AU (1) AU4270000A (ja)
BR (1) BR0005971A (ja)
CA (1) CA2312854A1 (ja)
DE (1) DE60027857T2 (ja)
MX (1) MXPA00009988A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012504206A (ja) * 2008-09-30 2012-02-16 イートン コーポレーション リーク検出システム
CN105793552A (zh) * 2013-11-28 2016-07-20 罗伯特·博世有限公司 电磁阀
CN109404191A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 潍柴动力股份有限公司 能够快速泄压的燃油共轨系统及燃油共轨系统的泄压方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6405709B1 (en) * 2000-04-11 2002-06-18 Cummins Inc. Cyclic pressurization including plural pressurization units interconnected for energy storage and recovery
DE10023236A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-22 Bosch Gmbh Robert Gestreckte Pumpen-Ventil-Düseneinheit mit hydraulisch-mechanischer Übersetzung
DE10115401A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-02 Daimler Chrysler Ag Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
DE10141678A1 (de) * 2001-08-25 2003-05-08 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
US6634339B2 (en) * 2001-10-31 2003-10-21 Caterpillar Inc Front end rate shaping valve concept for a fuel injection system
SE524460C2 (sv) * 2002-03-26 2004-08-10 Volvo Lastvagnar Ab Bränsleinsprutningssystem
US7191762B2 (en) * 2002-03-26 2007-03-20 Volvo Lastvagnar Ab Fuel injection system
SE524416C2 (sv) * 2002-04-23 2004-08-03 Volvo Lastvagnar Ab Bränsleinsprutningssystem
US6668797B2 (en) 2002-05-13 2003-12-30 Advanced Vehicle Technologies Fuel injection pump system
US6758416B2 (en) * 2002-08-30 2004-07-06 Robert Bosch Gmbh Fuel injector having an expansion tank accumulator
US7028928B2 (en) * 2002-12-02 2006-04-18 Caterpillar Inc. Hard coating of an impact surface of a solenoid actuator and fuel injector using same
AT6117U3 (de) 2002-12-18 2003-09-25 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen flüssigkeitsverbrauchs
US7570492B2 (en) * 2004-03-16 2009-08-04 Temic Automotive Of North America, Inc. Apparatus for venting an electronic control module
US7628139B2 (en) * 2006-07-11 2009-12-08 Detroit Diesel Corporation Fuel injector with dual piezo-electric actuator
JP4954848B2 (ja) * 2007-11-06 2012-06-20 株式会社デンソー 燃料噴射弁
US7942349B1 (en) * 2009-03-24 2011-05-17 Meyer Andrew E Fuel injector
US20100316506A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine fuel pump drive system
DE102012200457A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Temperatur von Kraftstoff
FR2973076A1 (fr) * 2011-03-25 2012-09-28 Bosch Gmbh Robert Regulateur de pression, dispositif d'injection diesel comportant un tel regulateur, moteur diesel comportant un tel dispositif d'injection et vehicule comportant un tel moteur
GB201209108D0 (en) * 2012-05-24 2012-07-04 Delphi Tech Holding Sarl Internal combustion engine
DE102013214965A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Brennstoffverteiler und Brennstoffeinspritzsystem
US9435280B2 (en) 2014-03-05 2016-09-06 Continental Automotive Systems, Inc. End of motion detection circuit for diesel engines
CN108119273B (zh) * 2016-11-28 2020-05-08 长城汽车股份有限公司 燃油泵和供油系统
US10895231B2 (en) * 2019-06-13 2021-01-19 Progress Rail Services Corporation Fuel injector nozzle assembly having anti-cavitation vent and method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503825A (en) * 1982-04-02 1985-03-12 Bendix Corporation Diesel fuel system
US4505243A (en) * 1983-07-04 1985-03-19 Nissan Motor Company, Limited Electromagnetic injection control valve in unit fuel injector
US4568021A (en) * 1984-04-02 1986-02-04 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
US4572433A (en) 1984-08-20 1986-02-25 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
JPS61160565A (ja) * 1985-01-04 1986-07-21 Seiko Epson Corp 燃料噴射装置
US4811715A (en) * 1987-11-02 1989-03-14 Stanadyne, Inc. Electronic unit injector
US5072709A (en) * 1990-03-29 1991-12-17 Cummins Engine Co., Inc. Fuel injection for an internal combustion engine
EP0619423B1 (en) * 1993-04-09 1998-11-25 Zexel Corporation Fuel injection system
GB2289313B (en) * 1994-05-13 1998-09-30 Caterpillar Inc Fluid injector system
US5535723A (en) * 1994-07-29 1996-07-16 Caterpillar Inc. Electonically-controlled fluid injector having pre-injection pressurizable fluid storage chamber and outwardly-opening direct-operated check
US5558067A (en) * 1995-08-24 1996-09-24 Cummins Engine Company, Inc. Double pulsing electronic unit injector solenoid valve to fill timing chamber before metering chamber
DE19640826B4 (de) * 1995-10-03 2004-11-25 Nippon Soken, Inc., Nishio Speicherkraftstoffeinspritzvorrichtung und Druckregelvorrichtung hierfür
US5934559A (en) * 1997-11-03 1999-08-10 Caterpillar Inc., Electronic fuel injector with internal single-pole solenoid and center flow post
US6019091A (en) * 1998-08-13 2000-02-01 Diesel Technology Company Control valve

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012504206A (ja) * 2008-09-30 2012-02-16 イートン コーポレーション リーク検出システム
CN105793552A (zh) * 2013-11-28 2016-07-20 罗伯特·博世有限公司 电磁阀
CN105793552B (zh) * 2013-11-28 2019-07-09 罗伯特·博世有限公司 电磁阀
CN109404191A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 潍柴动力股份有限公司 能够快速泄压的燃油共轨系统及燃油共轨系统的泄压方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1113167A2 (en) 2001-07-04
EP1113167A3 (en) 2004-02-04
DE60027857T2 (de) 2006-09-14
MXPA00009988A (es) 2002-03-15
BR0005971A (pt) 2001-07-31
EP1113167B1 (en) 2006-05-10
AU4270000A (en) 2001-06-28
CA2312854A1 (en) 2001-06-27
DE60027857D1 (de) 2006-06-14
KR20010067290A (ko) 2001-07-12
US6247450B1 (en) 2001-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001193602A (ja) 電子制御式ディーゼル燃料噴射システム
EP1683954B1 (en) Fuel supply apparatus
EP1013922B1 (en) Variable-delivery high-pressure fuel pump
US6439202B1 (en) Hybrid electronically controlled unit injector fuel system
EP1921307B1 (en) Fuel injection system
US7185634B2 (en) High efficiency, high pressure fixed displacement pump systems and methods
US7111613B1 (en) Fuel injector control system and method
US20040020467A1 (en) Engine with high efficiency hydraulic system having variable timing valve actuation
JP2001510528A (ja) 電子燃料噴射器作動方法
US6595189B2 (en) Method of reducing noise in a mechanically actuated fuel injection system and engine using same
JP5180959B2 (ja) 燃料噴射システム
US7255091B2 (en) Fuel injector control system and method
RU2302550C2 (ru) Система впрыска топлива (варианты)
KR20010062690A (ko) 복합 초기 주입 및 피크 주입 압력 조절기를 구비한 연료주입 조립체
JP4229059B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
US20040099246A1 (en) Fuel injector with multiple control valves
US10830194B2 (en) Common rail fuel system having pump-accumulator injectors
CN100374712C (zh) 电控组合泵总成
JPH031508B2 (ja)
JPS6358247B2 (ja)
JPH0138168B2 (ja)
JPH0138169B2 (ja)
JPS593161A (ja) 燃料噴射装置の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080304