JP2007187109A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection control device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007187109A JP2007187109A JP2006006563A JP2006006563A JP2007187109A JP 2007187109 A JP2007187109 A JP 2007187109A JP 2006006563 A JP2006006563 A JP 2006006563A JP 2006006563 A JP2006006563 A JP 2006006563A JP 2007187109 A JP2007187109 A JP 2007187109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- fuel injection
- passage
- low
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
Description
本発明は、所定量の燃料を燃焼室や吸気ポートに噴射可能とした内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that can inject a predetermined amount of fuel into a combustion chamber or an intake port.
燃料を吸気ポートではなく、燃焼室に直接噴射する筒内噴射式内燃機関が従来から知られている。この筒内噴射式内燃機関では、吸気弁の開放時に、空気が吸気ポートから燃焼室に吸入されてピストンにより圧縮され、この高圧空気に対してインジェクタから燃料が直接噴射され、燃焼室内の高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができ、排気弁の開放時に、燃焼後の排気ガスが排気ポートから排出される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a direct injection internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber instead of an intake port is known. In this in-cylinder internal combustion engine, when the intake valve is opened, air is drawn into the combustion chamber from the intake port and compressed by the piston, and fuel is directly injected from the injector into the high-pressure air. And the mist fuel are mixed, and the mixture is led to the spark plug, ignites and explodes, and driving force can be obtained.When the exhaust valve is opened, the exhaust gas after combustion is discharged from the exhaust port. Discharged.
このような筒内噴射式内燃機関にて、インジェクタは、先端部に噴射口を有するハウジング内にニードル弁が移動自在に支持され、このニードル弁が燃料通路を閉塞するように付勢支持されると共に、ソレノイドへの通電時にその電磁力によりニードル弁を移動して燃料通路を開放可能となるように構成されている。そして、所定のタイミングで、このニードル弁を移動して燃料通路を開放することで、燃料通路の燃料を噴射口から燃焼室に向けて噴射することができる。 In such an in-cylinder injection internal combustion engine, the injector is supported so that the needle valve is movable in a housing having an injection port at the tip, and this needle valve is urged and supported so as to close the fuel passage. At the same time, when the solenoid is energized, the needle valve is moved by the electromagnetic force to open the fuel passage. Then, by moving the needle valve at a predetermined timing to open the fuel passage, the fuel in the fuel passage can be injected from the injection port toward the combustion chamber.
この筒内噴射式内燃機関に適用されるインジェクタでは、所定量の燃料が加圧された状態で維持され、ニードル弁により燃料通路が開放された期間に、所定圧の燃料が噴射口から噴射される。そのため、燃料噴射期間が経過してニードル弁が燃料通路を閉止しても、全ての燃料が燃焼室に噴射されずに一部の燃料が噴射口の周辺に付着して残量する。この場合、残留した燃料は燃焼室で発生した燃焼ガスにより蒸し焼きにされ、噴射口の内面やニードル弁の先端面などにデポジットとして堆積してしまう。すると、この堆積したデポジットが燃料通路の流路面積を狭めて燃料の流路抵抗となり、流量低下を引き起こして燃料噴射量がばらつき、燃焼悪化を招いてしまう。 In an injector applied to this direct injection internal combustion engine, a predetermined amount of fuel is maintained in a pressurized state, and fuel of a predetermined pressure is injected from the injection port during a period when the fuel passage is opened by the needle valve. The Therefore, even when the fuel injection period elapses and the needle valve closes the fuel passage, not all the fuel is injected into the combustion chamber, but a part of the fuel adheres to the periphery of the injection port and remains. In this case, the remaining fuel is steamed by the combustion gas generated in the combustion chamber, and is deposited as a deposit on the inner surface of the injection port or the tip surface of the needle valve. Then, the accumulated deposit narrows the flow passage area of the fuel passage and becomes a flow passage resistance of the fuel, which causes a decrease in the flow rate, varies the fuel injection amount, and deteriorates combustion.
また、噴射口の周辺に燃料が残留してしまうと、次の燃料噴射期間になってニードル弁により燃料通路を開放しても、残留している燃料により噴射された全ての燃料の霧化が不十分となり、噴射初期の微粒化レベルが良くなく、アイドル運転時などには、トルクが変動したり、排気ガス特性が悪化してしまうなどの問題が発生してしまう。 If fuel remains in the vicinity of the injection port, even if the fuel passage is opened by the needle valve in the next fuel injection period, all of the fuel injected by the remaining fuel is atomized. Insufficient, the atomization level at the initial stage of injection is not good, and problems such as torque fluctuations and exhaust gas characteristics are deteriorated during idle operation.
このような問題を解決するものとして、インジェクタの先端部を冷却してデポジットの堆積を抑制することが考えられており、例えば、下記特許文献1、2に記載された技術がある。特許文献1に記載された噴射ノズルの冷却装置は、針弁の外筒の弁座側を閉じると共に、外筒の内壁上部を内筒の外壁とを係合させて閉じ、得られた外筒と内筒との間隙と、円筒の軸穴とを針弁の内部を往復する冷却燃料通路として形成し、低圧燃料入口から摺動シール部側の外筒の外壁に設けた細孔を通して内筒の上方の軸穴に至る通路に低圧燃料を通過させて針弁の内部の冷却を行うようにしたものである。 In order to solve such a problem, it is considered that the tip of the injector is cooled to suppress deposit accumulation. For example, there are techniques described in Patent Documents 1 and 2 below. The cooling device for the injection nozzle described in Patent Document 1 closes the valve seat side of the outer cylinder of the needle valve and closes the upper part of the inner wall of the outer cylinder by engaging the outer wall of the inner cylinder. And a cylindrical shaft hole are formed as a cooling fuel passage that reciprocates inside the needle valve, and the inner cylinder passes through a pore provided in the outer wall of the outer cylinder on the sliding seal portion side from the low pressure fuel inlet. The inside of the needle valve is cooled by allowing low-pressure fuel to pass through the passage leading to the shaft hole above.
また、特許文献2に記載された内燃機関の燃料噴射弁は、燃料を燃料高圧供給路から油溜り室へ供給可能とすると共に、この油溜り室の燃料を燃料油循環経路と燃料油通路を通して排出することで燃料噴射弁を冷却可能とし、燃料噴射時には、油溜り室と噴孔とを連通すると共に燃料油通路を閉鎖して油溜り室の燃料を噴孔から噴射するようにしたものである。 The fuel injection valve of the internal combustion engine described in Patent Document 2 enables fuel to be supplied from the high-pressure fuel supply passage to the oil sump chamber, and the fuel in the oil sump chamber passes through the fuel oil circulation passage and the fuel oil passage. The fuel injection valve can be cooled by discharging, and at the time of fuel injection, the oil reservoir chamber and the injection hole are communicated and the fuel oil passage is closed to inject the fuel in the oil storage chamber from the injection hole. is there.
ところが、上述した特許文献1に記載された従来の噴射ノズルの冷却装置では、燃料を噴孔から噴射するための高圧燃料通路を設けると共に、この高圧燃料通路とは別に低圧燃料を循環させるための冷却燃料通路とを設けている。そのため、インジェクタ内に多数の燃料通路が必要となり、構造が複雑となるばかりでなく、インジェクタ自体が大型化してしまうという問題がある。また、特許文献2に記載された従来の内燃機関の燃料噴射弁では、通常時は、燃料噴射時には、油溜り室の燃料を燃料油循環経路と燃料油通路を通して排出することで燃料噴射弁を冷却し、燃料噴射時には、燃料油通路を閉鎖し、油溜り室の燃料を噴孔から噴射している。そのため、燃料噴射時には、燃料噴射弁を冷却することができず、冷却性能が低下してしまう。 However, the conventional injection nozzle cooling device described in Patent Document 1 described above is provided with a high-pressure fuel passage for injecting fuel from the injection hole, and for circulating the low-pressure fuel separately from the high-pressure fuel passage. And a cooling fuel passage. Therefore, a large number of fuel passages are required in the injector, which not only complicates the structure but also increases the size of the injector itself. Moreover, in the fuel injection valve of the conventional internal combustion engine described in Patent Document 2, normally, at the time of fuel injection, the fuel injection valve is discharged by discharging the fuel in the oil sump chamber through the fuel oil circulation path and the fuel oil passage. During cooling and fuel injection, the fuel oil passage is closed and the fuel in the oil reservoir is injected from the injection hole. Therefore, at the time of fuel injection, the fuel injection valve cannot be cooled, and the cooling performance is deteriorated.
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、構造の複雑化や装置の大型化を抑制する一方で冷却性能の向上を図った内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve such problems, and provides a fuel injection control device for an internal combustion engine that improves the cooling performance while suppressing the complexity of the structure and the size of the device. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃料を吸気ポートに噴射する低圧燃料噴射装置と燃料を燃焼室に噴射する高圧燃料噴射装置とを有し、内燃機関の運転状態に応じて制御手段が前記低圧燃料噴射装置または前記高圧燃料噴射装置を選択的に駆動可能な内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記低圧燃料噴射装置及び前記高圧燃料噴射装置は、噴射装置本体の先端部に設けられた燃料噴射口と、燃料を前記燃料噴射口の近傍まで循環してから外部に排出可能な燃料通路と、該燃料通路と前記燃料噴射口とを連通して該燃料通路を流れる燃料の一部を該燃料噴射口から噴射可能な噴射弁と、前記燃料通路に燃料を強制循環させる燃料循環手段とを有し、前記制御手段は、前記高圧燃料噴射装置の休止時に、前記燃料循環手段を駆動して前記低圧燃料噴射装置及び前記高圧燃料噴射装置における前記燃料通路により燃料を前記燃料噴射口の近傍まで循環する一方、前記高圧燃料噴射装置の駆動開始時に、前記燃料循環手段の駆動を停止すると共に、前記高圧燃料噴射装置の燃料圧力が予め設定された所定燃料圧力より高くなるまで前記低圧燃料噴射装置を駆動することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention includes a low-pressure fuel injection device that injects fuel into an intake port, and a high-pressure fuel injection device that injects fuel into a combustion chamber. An internal combustion engine fuel injection control device capable of selectively driving the low-pressure fuel injection device or the high-pressure fuel injection device in accordance with the operating state of the internal combustion engine, wherein the low-pressure fuel injection device and the high-pressure fuel injection device The fuel injection device includes: a fuel injection port provided at a tip portion of the injection device body; a fuel passage capable of circulating fuel to the vicinity of the fuel injection port and then discharging the fuel; and the fuel passage and the fuel injection port. And a fuel circulation means for forcibly circulating the fuel in the fuel passage, and the control means includes: High pressure fuel injection When the apparatus is stopped, the fuel circulating means is driven to circulate the fuel to the vicinity of the fuel injection port by the fuel passage in the low pressure fuel injection apparatus and the high pressure fuel injection apparatus, and the high pressure fuel injection apparatus starts to be driven. Sometimes, the drive of the fuel circulation means is stopped, and the low pressure fuel injection device is driven until the fuel pressure of the high pressure fuel injection device becomes higher than a predetermined fuel pressure set in advance.
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置では、前記噴射弁を中空形状に形成することで、該噴射弁の内側に内部通路が形成されると共に該噴射弁の外側に外部通路が形成され、前記噴射弁の先端部に前記内部通路と前記外部通路を連通する連通孔が形成され、前記内部通路と前記外部通路と前記連通孔により前記燃料通路が構成されたことを特徴としている。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention, by forming the injection valve in a hollow shape, an internal passage is formed inside the injection valve and an external passage is formed outside the injection valve. A communication hole for communicating the internal passage and the external passage is formed at the tip of the injection valve, and the fuel passage is constituted by the internal passage, the external passage, and the communication hole.
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置では、前記高圧燃料噴射装置は、高圧デリバリパイプの一端部に高圧燃料ポンプを有する燃料供給管が連結される一方、前記高圧デリバリパイプの他端部に高圧リリーフ弁を有する燃料排出管が連結され、前記制御手段は、前記高圧燃料噴射装置の休止時に、前記燃料循環手段としての前記高圧リリーフ弁の設定圧力を低下することで、前記燃料供給管から前記高圧デリバリパイプに供給された燃料を前記燃料通路に循環してから前記高圧デリバリパイプを通して前記燃料排出管に排出することを特徴としている。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, the high pressure fuel injection device is configured such that a fuel supply pipe having a high pressure fuel pump is connected to one end of the high pressure delivery pipe, and a high pressure is connected to the other end of the high pressure delivery pipe. A fuel discharge pipe having a relief valve is connected, and the control means reduces the set pressure of the high pressure relief valve as the fuel circulation means when the high pressure fuel injection device is stopped, thereby The fuel supplied to the high-pressure delivery pipe is circulated through the fuel passage and then discharged to the fuel discharge pipe through the high-pressure delivery pipe.
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置では、前記低圧燃料噴射装置は、低圧デリバリパイプの一端部に低圧燃料ポンプを有する燃料供給管が連結される一方、前記低圧デリバリパイプの他端部に低圧リリーフ弁を有する燃料排出管が連結され、前記制御手段は、前記高圧燃料噴射装置の休止時に、前記高圧燃料ポンプを停止すると共に前記高圧リリーフ弁の設定圧力を低下することで、前記低圧燃料ポンプで加圧された燃料を前記高圧燃料噴射装置における前記燃料通路に循環することを特徴としている。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, the low pressure fuel injection device is configured such that a fuel supply pipe having a low pressure fuel pump is connected to one end of the low pressure delivery pipe, while a low pressure is connected to the other end of the low pressure delivery pipe. A fuel discharge pipe having a relief valve is connected, and the control means stops the high-pressure fuel pump and lowers the set pressure of the high-pressure relief valve when the high-pressure fuel injection device is stopped, so that the low-pressure fuel pump The pressurized fuel is circulated in the fuel passage in the high-pressure fuel injection device.
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、燃料を吸気ポートに噴射する低圧燃料噴射装置と、燃料を燃焼室に噴射する高圧燃料噴射装置とを設け、内燃機関の運転状態に応じて制御手段が低圧燃料噴射装置または高圧燃料噴射装置を選択的に駆動可能とし、この低圧燃料噴射装置及び高圧燃料噴射装置にて、噴射装置本体の先端部に燃料噴射口を設けると共に、燃料をこの燃料噴射口の近傍まで循環してから外部に排出する燃料通路を設け、噴射弁により燃料通路と燃料噴射口とを連通して燃料通路を流れる燃料の一部を燃料噴射口から噴射可能とすると共に、燃料通路に燃料を強制循環させる燃料循環手段を設け、制御手段は、高圧燃料噴射装置の休止時に、燃料循環手段を駆動して低圧燃料噴射装置及び高圧燃料噴射装置における燃料通路により燃料を燃料噴射口の近傍まで循環する一方、高圧燃料噴射装置の駆動開始時に、燃料循環手段の駆動を停止すると共に高圧燃料噴射装置の燃料圧力が予め設定された所定燃料圧力より高くなるまで低圧燃料噴射装置を駆動するようにしている。 According to the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention, a low-pressure fuel injection device that injects fuel into the intake port and a high-pressure fuel injection device that injects fuel into the combustion chamber are provided, depending on the operating state of the internal combustion engine. The control means can selectively drive the low-pressure fuel injection device or the high-pressure fuel injection device. In the low-pressure fuel injection device and the high-pressure fuel injection device, a fuel injection port is provided at the tip of the injection device body, and the fuel is supplied to the fuel injection device. A fuel passage that circulates to the vicinity of the fuel injection port and then discharges to the outside is provided, and a part of the fuel flowing through the fuel passage can be injected from the fuel injection port by connecting the fuel passage and the fuel injection port by an injection valve. In addition, a fuel circulation means for forcibly circulating fuel in the fuel passage is provided, and the control means drives the fuel circulation means when the high-pressure fuel injection device is stopped, in the low-pressure fuel injection device and the high-pressure fuel injection device. The fuel is circulated to the vicinity of the fuel injection port by the fuel passage, and at the start of driving of the high pressure fuel injection device, the driving of the fuel circulation means is stopped and the fuel pressure of the high pressure fuel injection device is higher than a preset predetermined fuel pressure. The low-pressure fuel injection device is driven until it becomes.
従って、低圧燃料噴射装置及び高圧燃料噴射装置にて、燃料を噴射するための通路と噴射装置本体の先端部を冷却するための通路を燃料通路として共用化することで、構造の複雑化や装置の大型化を抑制することができる一方で、常時燃料通路に燃料を流動して噴射装置本体の先端部を冷却することで、冷却性能を向上することができ、また、高圧燃料噴射装置の休止時には、燃料循環手段により各燃料噴射装置における燃料通路に燃料を循環することで、噴射装置本体の先端部を確実に冷却して温度上昇を抑制することができる一方、高圧燃料噴射装置の駆動開始時に、高圧燃料噴射装置の燃料圧力が予め設定された所定燃料圧力より高くなるまで低圧燃料噴射装置を駆動することで、高圧燃料噴射装置での低圧燃料噴射による燃焼悪化を防止し、性能低下や排気ガス特性の悪化を抑制することができる。 Therefore, in the low-pressure fuel injection device and the high-pressure fuel injection device, by composing the passage for injecting the fuel and the passage for cooling the tip of the injection device main body as the fuel passage, the structure becomes complicated and the device On the other hand, the cooling performance can be improved by constantly flowing the fuel in the fuel passage to cool the tip of the injector body, and the high-pressure fuel injector can be stopped. Sometimes, by circulating the fuel through the fuel passage in each fuel injection device by the fuel circulation means, it is possible to reliably cool the tip of the injection device body and suppress the temperature rise, while starting the drive of the high-pressure fuel injection device Sometimes, by driving the low pressure fuel injection device until the fuel pressure of the high pressure fuel injection device becomes higher than a predetermined fuel pressure set in advance, the deterioration of combustion due to the low pressure fuel injection in the high pressure fuel injection device Sealed, it is possible to suppress the deterioration of the performance degradation and the exhaust gas characteristics.
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成図、図2は、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置による燃料噴射制御を表すフローチャート、図3は、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置におけるインジェクタの断面図、図4は、図3のIV−IV断面図、図5は、図4のV−V断面図、図6は、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置におけるインジェクタの先端部の断面図、図7は、図6のVII−VII断面図、図8は、高圧ポンプの概略図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing fuel injection control by the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of a tip portion of an injector in a fuel injection control device for an internal combustion engine of an example, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6, and FIG.
本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃料を吸気ポートに噴射する低圧燃料噴射装置と、燃料を燃焼室に噴射する高圧燃料噴射装置とを有し、内燃機関の運転状態に応じて低圧燃料噴射装置または高圧燃料噴射装置を選択的に駆動可能となっている。即ち、図1に示すように、内燃機関としてのエンジン10は、筒内噴射式の火花点火多気筒エンジンであって、4つの気筒に対応して燃焼室11が設けられており、シリンダヘッド12には各燃焼室11に直接燃料を噴射する高圧インジェクタ13aが装着されると共に、図示しない点火プラグが装着されている。この各高圧インジェクタ13aは、基端部が高圧デリバリパイプ14aに連結されており、高圧デリバリパイプ14a内の高圧燃料を燃焼室11に噴射することができる。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment includes a low pressure fuel injection device that injects fuel into an intake port and a high pressure fuel injection device that injects fuel into a combustion chamber, depending on the operating state of the internal combustion engine. The low pressure fuel injection device or the high pressure fuel injection device can be selectively driven. That is, as shown in FIG. 1, an
また、このエンジン10にて、各気筒の燃焼室11に連通して吸気ポート15が設けられており、シリンダヘッド12には各吸気ポート15に燃料を噴射する低高圧インジェクタ13bが装着されている。この各低圧インジェクタ13bは、基端部が低圧デリバリパイプ14bに連結されており、低デリバリパイプ14b内の低圧燃料を吸気ポート15に噴射することができる。
Further, the
燃料タンク16は所定量の燃料を貯留可能であり、内部に低圧フィードポンプ17が装着されている。この低圧フィードポンプ17は、第1燃料供給管18aを介して高圧ポンプ(高圧燃料ポンプ)19が連結され、この高圧ポンプ19は第2燃料供給管18bを介して高圧デリバリパイプ14aの一端部に連結されている。この高圧ポンプ19はカムシャフト20により駆動可能であり、第2燃料供給管18bには逆止弁21が装着されている。なお、第1燃料供給管18aには燃料を燃料タンク16に戻す返送管22が設けられ、この返送管22に逆止弁23が装着されている。また、高圧デリバリパイプ14aの他端部には、第1燃料排出管24aの基端部が連結され、この第1燃料排出管24aの先端部は燃料タンク16に連結されており、この燃料排出管24aには電磁リリーフ弁25aが装着されている。
The
一方、第1燃料供給管18aから分岐した第3燃料供給管18cは低圧デリバリパイプ14bの一端部に連結され、低圧デリバリパイプ14bの他端部には、第2燃料排出管24bの基端部が連結され、この第2燃料排出管24bの先端部は第1燃料排出管24aに連結され、この第2燃料排出管24bには電磁リリーフ弁25bが装着されている。
On the other hand, the third
なお、高圧ポンプ19において、図8に示すように、ケーシング101にはプランジャ102が移動自在に支持されており、燃料を加圧するための圧力室103が形成されている。このプランジャ102は、図示しないスプリングにより圧力室103が拡大する方向に付勢支持されると共に、カムシャフト20に形成されたカム104に押圧されることで、圧力室103を縮小することができる。ケーシング101の上部には、第1燃料供給管18aに連通して低圧燃料を吸入する吸入口105が形成されると共に、加圧燃料を第2燃料供給管18bに吐出する吐出口106が形成されている。また、ケーシング101の上部には、吸入口105を開閉する調量弁107が設けられており、この調量弁107は電磁スピル弁であり、通電時に吸入口105を閉じることができる。
In the
従って、カムシャフト20が回転してカム104によりプランジャ102が下降するとき、調量弁107により吸入口105を開放すると、低圧燃料を圧力室103内に吸入することができ、カムシャフト20が回転してカム104によりプランジャ102が上昇するとき、調量弁107により吸入口105を閉止すると、圧力室103内の低圧燃料が所定圧力まで加圧されて吐出口106から圧送することができる。
Therefore, when the
このように構成された本実施例の内燃機関の燃料噴射装置にて、低圧フィードポンプ16を駆動することで、燃料タンク16の燃料を低圧まで加圧して各燃料供給管18a,18cに供給し、低圧燃料を低圧デリバリパイプ14bに供給することができる。また、高圧ポンプ19を駆動することで、第1燃料供給管18aの低圧燃料を高圧まで加圧して第2燃料供給管18bに供給し、高圧燃料を高圧デリバリパイプ14aに供給することができる。そして、各デリバリパイプ14a,14bの余剰燃料を各燃料排出管24a,24bに排出し、燃料タンク16に戻すことができる。
By driving the low-
図1に戻り、車両には電子制御ユニット(ECU)26が搭載されており、このECU26は、各インジェクタ13a,13bを制御可能となっている。即ち、ECU26には、エアフローセンサ27、スロットルポジションセンサ28、アクセルポジションセンサ29、エンジン回転数センサ30、水温センサ31などが接続されている。従って、ECU26は、各センサ26〜31が検出した吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量や噴射時期などを決定している。
Returning to FIG. 1, an electronic control unit (ECU) 26 is mounted on the vehicle, and the
また、ECU26は、エンジン10の運転状態に基づいて燃料を高圧インジェクタ13aにより燃焼室11に噴射するか、低圧インジェクタ13bにより吸気ポート15に噴射するか、または、両方に噴射するかを決定している。例えば、エンジン10の始動暖機運転時には、燃焼室11の壁面が十分に昇温されておらず、燃料が適正に霧化せずに壁面に付着して不完全燃焼する可能性があるため、燃焼室11への燃料噴射をやめて吸気ポート15への燃料噴射だけを実行する。そして、エンジンの暖機後は、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて燃焼室11への高圧燃料噴射量と吸気ポート15への低圧燃料噴射量を設定する。一般的には、エンジン10の低回転低負荷領域では、燃焼室11への高圧燃料噴射量のみを実行し、中回転中負荷領域では、燃焼室11への高圧燃料噴射量及び吸気ポート15への低圧燃料噴射量を実行し、高回転高負荷領域では、吸気ポート15への低圧燃料噴射量のみを実行することが望ましい。
Further, the
また、高圧デリバリパイプ14aには、燃料圧力を検出する燃圧センサ32aが設けられると共に、低圧デリバリパイプ14bには、燃料圧力を検出する燃圧センサ32bが設けられており、検出した燃料圧力をECU26に出力している。このECU26は、各デリバリパイプ14a,14b内の燃料圧力が所定圧力となるように、低圧フィードポンプ17及び高圧ポンプ19を駆動制御している。更に、各電磁リリーフ弁25a,25bは、通常、機械式のリリーフ弁として機能する構成となっており、各デリバリパイプ14a,14b内の燃料圧力が所定圧力より大きくなると、電磁リリーフ弁25a,25bが自動的に開放することで、デリバリパイプ14a,14b内の燃料が燃料排出管24a,24bに排出され、デリバリパイプ14a,14b内の燃料圧力を所定圧力に維持される。
The high
ここで、上述した高圧インジェクタ13a及び低圧インジェクタ13bについて詳細に説明するが、各インジェクタ13a,13bは、ほぼ同様の構造であるため、高圧インジェクタ13aについてのみ詳細に説明する。
Here, the high-
高圧インジェクタ13aにおいて、図4乃至図8に示すように、中空形状をなすホルダ41の先端部にバルブボディ42が固定されており、このバルブボディ42は内部に先細となる中空部43が形成されると共に、この中空部43の先端側に連続して球面形状をなすサック部44が形成され、このサック部44から外部に連通する噴射口45が形成されている。このホルダ41の後端部には中空形状をなす磁性パイプ46が固定されており、この磁性パイプ46内に円筒形状をなすコア47が嵌合して固定されると共に、このコア47の先端側に円筒形状をなすアーマチュア48が所定の隙間を開けて軸方向に移動自在に支持されている。この磁性パイプ46は、上下にそれぞれ位置する磁性部の間に非磁性部が位置して構成され、非磁性部は、上下の磁性部との間で磁性が短絡することを防止している。この場合、ホルダ41、バルブボディ42、磁性パイプ46などにより噴射装置本体が構成される。
In the high-
噴射弁としてのニードル弁49は中空形状をなし、弁本体50と連結部51とが一体に連結されて構成されている。そして、このニードル弁49はホルダ41及びバルブボディ42内に軸心方向に沿って移動自在に配設され、連結部51の後端部がアーマチュア48の先端部に連結される一方、弁本体50の先端部がバルブボディ42の中空部43に周方向に所定間隔で隙間をもって嵌入している。また、ニードル弁49は先端部にシール部52が形成される一方、コア47内に装着されたアジャストパイプ53とアーマチュア48との間には、このアーマチュア48を介してニードル弁49を先端側に付勢する圧縮コイルスプリング54が介装されており、ニードル弁49はシール部52がバルブボディ42の弁座部55に当接するように付勢支持されている。
The
磁性パイプ46の外側にはボビン56を介してコイル57が巻回され、このコイル57の外側に樹脂モールドによりコネクタ58が形成され、このコネクタ58の外側に磁性材料からなるヨーク59が固定されている。この場合、圧縮コイルスプリング54、コア47、アーマチュア48、ボビン56、コイル57、コネクタ58、ヨーク59などにより噴射弁移動手段が構成される。従って、コイル57に通電すると、コア47に電磁吸引力が発生し、圧縮コイルスプリング54の付勢力に抗してアーマチュア48及びニードル弁49を後端側(図4及び図8にて上側)に移動し、シール部52をバルブボディ42の弁座部55から離間させることができる。この場合、ニードル弁49のシール部52がバルブボディ42の弁座部55に密着しているとき、コア47とアーマチュア48との間には隙間Sが設定されており、ニードル弁49はこの隙間Sだけ後端側へ移動することができ、この隙間Sがニードル弁49のリフト量となる。
A
また、磁性パイプ46の後端部には燃料導入管60が連結されると共に、コア47の後端部にはリリーフパイプ61が連結されており、燃料導入管60とリリーフパイプ61との間に燃料フィルタ62が取付けられている。
In addition, a
本実施例の高圧インジェクタ13aには、外部から供給された燃料を噴射口45の近傍まで循環してから外部に排出する燃料通路が設けられ、ニードル弁49によりこの燃料通路と噴射口45とを遮断可能であると共に、この燃料通路と噴射口45とを連通して燃料通路を流れる燃料の一部を噴射口45から噴射可能としている。
The
即ち、ニードル弁49が中空形状をなすことで、このニードル弁49の内側に内部通路63が形成されると共に、ニードル弁49の外側に外部通路64が形成され、ニードル弁49の先端部に内部通路63と外部通路64を連通する2つの連通孔65が形成されている。この場合、2つの連通孔65は、ニードル弁49の先端部に周方向均等間隔で形成されている。また、噴射弁移動手段を構成するコア47とアーマチュア48が円筒形状をなすことで、その中心部には中央通路66、67が形成されると共に、コア47とアーマチュア48の外周部には軸方向に沿って切欠部68,69が形成されることで、貫通路70,71が形成されている。更に、燃料導入管60とリリーフパイプ61との間に燃料供給路72が形成されると共に、リリーフパイプ61内に燃料排出路73が形成されている。
That is, when the
一方、図1に示すように、高圧デリバリパイプ14aは、内部が隔壁74により第1室75と第2室76とに区画され、第1室75は、基端部に第2燃料供給管18bが連結されて先端部が閉塞される一方、第2室76は基端部が閉塞されて先端部に第1燃料排出管24aが連結されている。この場合、燃圧センサ32aは第1室75側の燃料圧力を検出する。そして、図4に示すように、高圧デリバリパイプ14aの第1室75に高圧インジェクタ13aの燃料供給路72が連通する一方、第2室76に燃料排出路73が連通している。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the high-
従って、高圧燃料が高圧デリバリパイプ14aの第1室75から高圧インジェクタ13aの燃料供給路72に供給され、コア47及びアーマチュア48の貫通路70,71、ニードル弁49の外部通路64、連通孔65、内部通路63、コア47及びアーマチュア48の中央通路66,67、燃料排出路73を通って高圧デリバリパイプ14aの第2室76に排出される燃料通路が構成されることとなる。
Accordingly, high-pressure fuel is supplied from the
そして、噴射装置本体を構成するホルダ41は、先端外周部がシリンダヘッド12の取付孔12aにガスシール77を介して固定され、上述した燃料通路がガスシール77よりホルダ41の先端側まで延設されている。また、燃料通路の燃料供給側端部としての燃料導入管60の端部がデリバリパイプ14のフランジ部33にOリング78を介して連結され、燃料通路の燃料排出側端部としてのリリーフパイプ61の端部が隔壁74にOリング79を介して連結されている。
And the
このように構成された本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置にて、ECU26は、燃圧センサ32a,32bが検出した高圧デリバリパイプ14a及び低圧デリバリパイプ14b内の燃料圧力に基づいて、この燃料圧力が所定圧力となるように低圧フィードポンプ17及び高圧ポンプ19を駆動制御しており、各センサ27〜31が検出した吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて高圧燃料噴射量及び低圧燃料噴射量や噴射時期などを決定し、高圧インジェクタ13a及び低圧インジェクタ13bを駆動制御している。
In the fuel injection control device of the internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, the
即ち、ECU26から各インジェクタ13a,13bに燃料噴射指令が出力され、各インジェクタ13a,13bのコイル57に通電されると、ニードル弁49が電磁吸引力により所定のリフト量Sだけ移動し、先端のシール部52がバルブボディ42の弁座部55から離間することで、燃料通路を構成する外部通路64と噴射口45を連通される。この場合、デリバリパイプ14a,14bの第1室75は、燃料供給路72、インジェクタ13a,13bの貫通路70,71、外部通路64、連通孔65、内部通路63、中央通路66,67、燃料排出路73を介して第2室76に連通し、燃料圧力が所定圧力に維持されている。
That is, when a fuel injection command is output from the
従って、ニードル弁49が移動して外部通路64と噴射口45が連通すると、外部通路64にある所定圧力燃料の一部がサック部44に供給され、このサック部44の燃料が噴射口45から燃焼室11または吸気ポート15に噴射される。このとき、各インジェクタ13a,13bにおける燃料通路の燃料が減少するため、各燃料供給管18b,18cからデリバリパイプ14a,14bの第1室75に燃料が供給され、この第1室75にある燃料が燃料供給路72からインジェクタ13a,13bに供給され、貫通路70,71、外部通路64を通って噴射口45の近傍まで循環することとなり、ホルダ41の先端部やバルブボディ42を確実に冷却することができる。
Accordingly, when the
ところで、ECU26は、上述したように、エンジン10の運転状態に基づいて燃料を高圧インジェクタ13aにより燃焼室11に噴射するか、低圧インジェクタ13bにより吸気ポート15に噴射するか、または、両方に噴射するかを決定している。しかし、燃料を低圧インジェクタ13bにより吸気ポート15のみに噴射すると、高圧インジェクタ13aは燃料を噴射せず、この高圧インジェクタ13aにおける燃料通路の燃料が減少しないため、第2燃料供給管18bから高圧デリバリパイプ14aに燃料が供給されず、この第1室75にある燃料を噴射口45の近傍まで循環してホルダ41の先端部やバルブボディ42を十分に冷却することができず、エンジン10の運転状態によっては、デポジットの堆積を招いてしまうおそれがある。
By the way, as described above, the
そこで、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置では、低圧インジェクタ13bにより吸気ポート15のみに燃料を噴射し、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を休止するとき、制御手段としてのECU26は、高圧インジェクタ13aにおける燃料通路に燃料を強制循環するようにしている。
Therefore, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, when the fuel is injected only into the
また、本実施例では、高圧インジェクタ13aにおける燃料通路に燃料を強制循環させる燃料循環手段として、高圧デリバリパイプ14aの第2室76に連結された第1燃料排出管24aの電磁リリーフ弁25aを適用している。従って、ECU26は、高圧インジェクタ13aにおける燃料通路に燃料を強制循環する場合には、電磁リリーフ弁25aの設定圧力を低下させることで、高圧デリバリパイプ14の第2室76の燃料を燃料排出管24に強制的に排出し、第2燃料供給管18aの低圧燃料を高圧デリバリパイプ14aに供給し、この高圧デリバリパイプ14aに供給された燃料を高圧インジェクタ14aの燃料通路に循環させることができる。
Further, in this embodiment, an
また、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を休止している間は、電磁リリーフ弁25aの設定圧力を低下させることで、第2燃料供給管18aの低圧燃料を高圧デリバリパイプ14aに供給し、この低圧燃料を高圧インジェクタ14aの燃料通路に循環させている。そのため、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を再開するとき、高圧ポンプ19を駆動すると共に電磁リリーフ弁25aの設定圧力を上昇させても、高圧デリバリパイプ14a内の所定の高圧燃料圧力を直ちに確保することができず、高圧インジェクタ14aは燃焼室11に所定粒径の燃料噴霧を噴射することができず、燃焼が悪化してしまう。
Further, while the fuel injection by the
そこで、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置では、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射の開始時に、制御手段としてのECU26は、高圧インジェクタ13aにおける燃料通路への燃料の強制循環を停止すると共に、高圧デリバリパイプ14aの燃料圧力が予め設定された所定燃料圧力より高くなるまで、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を一時停止し、代わりに低圧インジェクタ13bよる燃料噴射を実行するようにしている。
Therefore, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, at the start of fuel injection by the
ここで、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置による燃料噴射制御について、図2のフローチャートに基づいて具体的に説明する。 Here, the fuel injection control by the fuel injection control device of the internal combustion engine of the present embodiment will be specifically described based on the flowchart of FIG.
図2に示すように、ステップS11にて、ECU26は、スロットル開度、車速、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射領域(高圧燃料噴射量及び低圧燃料噴射量)、つまり、高圧インジェクタ13aにより高圧燃料を燃焼室11に噴射するか、低圧インジェクタ13bにより低圧燃料を吸気ポート15に噴射するか、または、両方に噴射するかを設定している。ステップS12では、エンジン10の運転領域が高圧インジェクタ13aにより高圧燃料を燃焼室11に噴射する運転領域にあるかを判定する。ここで、高圧インジェクタ13aにより高圧燃料を燃焼室11に噴射する運転領域にないと判定されたときには、ステップS13にて、ポート噴射を実行すると共に、ステップS14にて、燃料循環制御を実行する。
As shown in FIG. 2, in step S11, the
即ち、ステップS13では、低圧インジェクタ13bを駆動して低圧デリバリパイプ14b内の低圧燃料を吸気ポート15に噴射する。すると、低圧インジェクタ13bにおける燃料通路の燃料が減少するため、第2燃料供給管18cから低圧デリバリパイプ14bに低圧燃料が供給され、この低圧燃料が燃料供給路72から低圧インジェクタ13bに供給され、噴射口45の近傍まで循環することで、ホルダ41の先端部やバルブボディ42を確実に冷却することができる。
That is, in step S13, the
また、ステップS14では、高圧インジェクタ13a側にて、高圧ポンプ19を停止すると共に、電磁リリーフ弁25aの設定圧力を低下させ、高圧デリバリパイプ14aの第2室76にある高圧燃料を第1燃料排出管24aに強制的に排出することで、第2燃料供給管18bの低圧燃料を高圧デリバリパイプ14aに供給し、この高圧デリバリパイプ14aに供給された低圧燃料を高圧インジェクタ13aの燃料通路に循環させる。この場合、高圧ポンプ19が停止状態であっても、調量弁107を開放状態とすることで、低圧燃料を高圧インジェクタ13aに供給することができる。また、低圧フィードポンプ17の吐出量を制御することで、各インジェクタ13a,13bの燃料通路における燃料循環量を調整することができる。
In step S14, the high-
具体的に説明すると、高圧インジェクタ13aによる高圧燃料噴射の停止時には、高圧インジェクタ13aのコイル57が非通電状態であるため、ニードル弁49は、圧縮コイルスプリング54の付勢力により先端のシール部52がバルブボディ42の弁座部55に密着することで、燃料通路を構成する外部通路64と噴射口45は連通せずに遮断されている。この状態で、電磁リリーフ弁25の設定圧力を低下させると、高圧デリバリパイプ14aの第2室76にある高圧燃料が第1燃料排出管24aに排出され、第2燃料供給管18bの低圧燃料が高圧デリバリパイプ14aの第1室75に供給される。そのため、この第1室75に供給された低圧燃料が、燃料供給路72から高圧インジェクタ13aに供給され、貫通路70,71、外部通路64、連通孔65、内部通路63、中央通路66,67を通って燃料排出路73から高圧デリバリパイプ14aの第2室76に排出されることとなり、低圧燃料が高圧インジェクタ13aの噴射口45の近傍まで強制的に循環することとなり、噴射口45からの燃料噴射がなくても、ホルダ41の先端部やバルブボディ42を循環燃料により確実に冷却することができる。
Specifically, when the high-pressure fuel injection by the high-
一方、ステップS12にて、エンジン10の運転状態が、高圧インジェクタ13aにより高圧燃料を燃焼室11に噴射する運転領域にあると判定されたときには、ステップS15にて、燃料循環制御を停止する。つまり、高圧インジェクタ13a側にて、高圧ポンプ19を駆動すると共に、電磁リリーフ弁25aの設定圧力を高圧燃料を噴射可能な圧力まで上昇させことで、高圧デリバリパイプ14aの第2室76にある高圧燃料の第1燃料排出管24aへの強制的な排出を中止する。
On the other hand, when it is determined in step S12 that the operating state of the
続いて、ステップS16にて、高圧デリバリパイプ14a内の燃料圧力Pが予め設定された所定燃料圧力P1より高いかどうかを判定する。なお、所定燃料圧力P1は、高圧インジェクタ13aが高圧燃料を所定粒径の噴霧で燃焼室11に噴射可能な燃料圧力である。そして、このステップS16で、燃料圧力Pが所定燃料圧力P1以下であると判定した場合には、ステップS17にて、高圧デリバリパイプ14aによる燃料噴射を実行せずに、低圧インジェクタ13bによる燃料噴射を実行する。即ち、高圧インジェクタ13aにより高圧燃料を燃焼室11に噴射する運転領域にあると判定された後、高圧ポンプ19を駆動すると共に電磁リリーフ弁25aの設定圧力を変更し、高圧デリバリパイプ14a内の燃料圧力Pが所定燃料圧力P1に上昇するまで、低圧インジェクタ13bは、高圧インジェクタ13aが燃焼室11に噴射すべき量、または対応する量の燃料を吸気ポート15に噴射する。
Subsequently, at step S16, whether higher than a predetermined fuel pressure P 1 of the fuel pressure P is set in advance in the high-
そして、ステップS16で、燃料圧力Pが所定燃料圧力P1より高くなった判定された場合には、ステップS18にて、低圧デリバリパイプ14bによる燃料噴射を停止、または、噴射量を減量し、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を実行する。即ち、高圧インジェクタ13aは、高圧デリバリパイプ14aが燃焼室11に噴射すべき量の燃料をそのまま燃焼室11に噴射する。従って、高圧デリバリパイプ14a内の燃料圧力Pが所定燃料圧力P1に上昇するまで、低圧インジェクタ13bが吸気ポート15に燃料噴射するため、高圧デリバリパイプ14aは燃焼室11に所定粒径の燃料噴霧を噴射することができ、燃焼の悪化が防止される。
Then, in step S16, when the fuel pressure P is determined it is higher than a predetermined fuel pressure P 1, at step S18, stops the fuel injection by the low-
このように本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、燃料を燃焼室11に噴射する高圧インジェクタ(高圧燃料噴射装置)13aと、燃料を吸気ポート15に噴射する低圧インジェクタ(低圧燃料噴射装置)13bとを設け、各インジェクタ13a,13bにて、デリバリパイプ14a,14bに各インジェクタ13a,13bの基端部を連結し、このインジェクタ13a,13bに、デリバリパイプ14a,14bの燃料をバルブボディ42の先端部に形成された噴射口45の近傍まで循環してから戻す燃料通路を設け、ニードル弁49によりこの燃料通路と噴射口45とを遮断して燃料を噴射口45の近傍まで常時循環可能とすると共に、この燃料通路と噴射口45とを連通して燃料通路を流れる燃料の一部を噴射口45から燃焼室11に噴射可能としている。
As described above, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the high pressure injector (high pressure fuel injection device) 13a that injects fuel into the
従って、燃料噴射時には、ニードル弁49により燃料通路と噴射口45とが連通され、デリバリパイプ14a,14bの燃料が燃料通路を通って噴射口45の近傍まで循環し、所定圧力の燃料を所定量だけ噴射口45から燃焼室11に噴射することができると共に、余剰燃料がデリバリパイプ14a,14bに戻ることとなり、インジェクタ13a,13b内を循環する燃料により噴射口45の近傍を確実に冷却することができる。その結果、燃料を噴射するための通路と噴射口45の近傍を冷却するための通路を燃料通路として共用化することで、構造の簡素化を可能とすることができると共に、装置の小型化を可能とすることができる一方で、常時燃料通路に燃料を流動して噴射口45の近傍を冷却することができ、インジェクタ13の冷却性能を向上することができる。
Accordingly, at the time of fuel injection, the fuel passage and the
また、高圧インジェクタ13aによる燃焼室11への燃料噴射が休止中であっても、この高圧インジェクタ13aへの燃料循環制御を実行するようにしている。即ち、電磁リリーフ弁25aの設定圧力を低下させ、高圧デリバリパイプ14aの第2室76にある燃料を第1燃料排出管24aに強制的に排出することで、第2燃料供給管18bの低圧燃料を高圧デリバリパイプ14aに供給し、この高圧デリバリパイプ14aに供給された低圧燃料を高圧インジェクタ13aの燃料通路に循環させる。
Further, even when the fuel injection into the
従って、高圧インジェクタ13aが燃料噴射を停止した状態であっても、電磁リリーフ弁25aの設定圧力を低下させることで、高圧デリバリパイプ14aへの燃料給排を行い、低圧燃料を高圧インジェクタ13aの噴射口45の近傍まで強制的に循環し、ホルダ41の先端部やバルブボディ42をこの循環燃料により確実に冷却することができる。
Therefore, even when the high-
その結果、高圧インジェクタ13aの作動状態に拘らず、常時燃料通路に燃料を流動して噴射口45の近傍を冷却することができ、噴射口45の近傍に燃料が残留しても残留した燃料が蒸し焼きにされることはなく、噴射口45の内面などへのデポジットの堆積を確実に抑制することができる。従って、燃料噴射量のばらつきや燃焼悪化を抑制することができる。また、燃料通路内を常時燃料が循環することで、内部で発生した燃料中の気泡を排出することで、始動性の悪化を防止することができると共に、アイドル運転の安定化を図ることができる。
As a result, regardless of the operating state of the high-
また、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置では、低圧インジェクタ13bのみによる燃料噴射状態から、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を再開するときには、この高圧インジェクタ13aにおける燃料通路への燃料の強制循環を停止すると共に、高圧デリバリパイプ14aの燃料圧力Pが所定燃料圧力P1より高くなるまで、高圧インジェクタ13aによる燃料噴射を一時停止し、低圧インジェクタ13bよる燃料噴射を実行するようにしている。
Further, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, when the fuel injection by the
従って、高圧デリバリパイプ14aの燃料圧力Pが所定燃料圧力P1より高くなってから、高圧インジェクタ13aによる燃焼室11への燃料噴射を実行することで、高圧インジェクタ13aが低圧燃料を燃焼室11に噴射することによる燃焼悪化を防止することができ、エンジン性能の低下や排気ガス特性の悪化を抑制することができる。
Therefore, since the fuel pressure P in the high-
また、本実施例では、高圧インジェクタ13aを燃焼室11に直接燃料を噴射する筒内噴射式エンジン10に適用し、ホルダ41の先端外周部をシリンダヘッド12の取付孔12aにガスシール77を介して固定し、燃料通路をこのガスシール77より先端側まで延設している。従って、噴射口45の近傍に残留した燃料が燃焼室11で発生した燃焼ガスにより蒸し焼きにされても、燃料通路を循環する燃料により残留した燃料が冷却されるため、噴射口45の内面などへのデポジットの堆積を確実に抑制することができる。
In this embodiment, the high-
また、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、ニードル弁49を中空形状とすることで、このニードル弁49の内側に内部通路63を形成すると共に、ニードル弁49の外側に外部通路64を形成し、この内部通路63と外部通路64をニードル弁49の先端部に形成した連通孔65により連通し、この内部通路63と外部通路64と連通孔65を燃料通路として用いている。従って、ホルダ41やバルブボディ42などを大型化することなく燃料通路を構成することができ、装置の小型化を図ることができる。この場合、2つの連通孔65をニードル弁49の先端部に周方向均等間隔で形成することで、内部通路63から外部通路64に流れる燃料の偏流を防止することができ、循環する燃料により噴射口45の近傍を周方向均一して冷却することができる。
Further, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
更に、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、コア47とアーマチュア48が円筒形状をなすことで、その中心部に中央通路66,67を形成すると共に、コア47とアーマチュア48の外周部に軸方向に沿った切欠部68,69を形成して貫通路70,71を設け、この中央通路66,67及び貫通路70,71を燃料通路として用いている。従って、噴射弁移動手段を構成するコア47やアーマチュア48などを大型化することなく燃料通路を構成することができ、装置の小型化を図ることができる。
Further, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
この場合、高圧デリバリパイプ14aの燃料が燃料供給路72からインジェクタ13に供給され、コア47やアーマチュア48の外側の貫通路70,71、ニードル弁49の外部通路64を通って噴射口45の近傍に至り、連通孔65からニードル弁49の内部通路63、コア47やアーマチュア48の内側の中央通路66,67を通って燃料排出路73からデリバリパイプ14に排出される。従って、燃料は燃料通路の往路のホルダ41やバルブボディ42などで受熱し、復路のニードル弁49などで放熱することとなり、ホルダ41及びバルブボディ42とニードル弁49との温度差を低減して噴射口45の膨張やニードル弁49の収縮による燃料噴射量の変動を抑制することができる。
In this case, the fuel in the high
また、デリバリパイプ14a,14bの内部を隔壁74により第1室75と第2室76とに区画し、第1室75に燃料供給管18b,18cを連結する一方、第2室76に電磁リリーフ弁25a,25bを有する燃料排出管24a,24bを連結し、第1室75の燃料をインジェクタ13a,13bの燃料供給路72に供給し、燃料排出路73から第2室76に燃料を戻すようにしている。従って、燃料排出管24a,24からデリバリパイプ14a,14bの第1室75に燃料を供給する一方、第2室76から電磁リリーフ弁25a,25bにより燃料を排出することで、第1室75と第2室76との間で燃料圧力の高低差を確保し、燃料をインジェクタ13a,14bの燃料通路に確実に循環することができ、高い冷却性能を確保することができる。
In addition, the inside of the
また、インジェクタ13a,13bにて、燃料導入管60の端部をデリバリパイプ14a,14bのフランジ部33に軸シールとしてのOリング78を介して連結し、リリーフパイプ61の端部を隔壁74に面シールとしてのOリング79を介して連結している。従って、デリバリパイプ14a,14bの内部と大気との間に高いシール性を確保することができると共に、一方を軸シール、他方を面シールとすることで、インジェクタ13a,13bとデリバリパイプ14a,14bとの間に取付誤差があっても、良好なシール性を確保することができる。
In addition, the end portions of the
なお、上述した実施例では、高圧インジェクタ13a及び低圧インジェクタ13bに燃料を循環する燃料通路を設けたが、低圧インジェクタ13bは先端部が吸気ポート15に位置しており、比較的低温でデポジットが堆積しにくいため、高圧インジェクタ13aのみに燃料を循環する燃料通路を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the fuel passage for circulating fuel is provided in the high-
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、高圧燃料噴射装置の駆動開始時には、この高圧燃料噴射装置の燃料圧力が所定燃料圧力より高くなるまで低圧燃料噴射装置を駆動するものであり、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。 As described above, the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention drives the low pressure fuel injection device until the fuel pressure of the high pressure fuel injection device becomes higher than the predetermined fuel pressure at the start of driving of the high pressure fuel injection device. It is suitable for any kind of internal combustion engine.
10 エンジン(内燃機関)
11 燃焼室
13a 高圧インジェクタ(低圧燃料噴射装置)
13b 低圧インジェクタ(高圧燃料噴射装置)
14a 高圧デリバリパイプ
14b 低圧デリバリパイプ
15 吸気ポート
17 低圧フィードポンプ(低圧燃料ポンプ)
18a,18b,18c 燃料供給管
19 高圧ポンプ
24a,24b 燃料排出管
25a,25b 電磁リリーフ弁(燃料循環手段)
26 電子制御ユニット、ECU(制御手段)
32a,32b 燃圧センサ
41 ホルダ(噴射装置本体)
42 バルブボディ(噴射装置本体)
45 噴射口(燃料噴射口)
49 ニードル弁(噴射弁)
63 内部通路(燃料通路)
64 外部通路(燃料通路)
65 連通孔(燃料通路)
66 中央通路(燃料通路)
68 切欠部
70 貫通路(燃料通路)
72 燃料供給路(燃料通路)
73 燃料排出路(燃料通路)
75 第1室
76 第2室
10 Engine (Internal combustion engine)
11
13b Low pressure injector (high pressure fuel injector)
14a High
18a, 18b, 18c
26 Electronic control unit, ECU (control means)
32a, 32b
42 Valve body (Injector body)
45 Injection port (fuel injection port)
49 Needle valve (injection valve)
63 Internal passage (fuel passage)
64 External passage (fuel passage)
65 Communication hole (fuel passage)
66 Central passage (fuel passage)
68
72 Fuel supply passage (fuel passage)
73 Fuel discharge passage (fuel passage)
75 Room 1 76 Room 2
Claims (4)
4. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein a fuel supply pipe having a low pressure fuel pump is connected to one end portion of the low pressure delivery pipe, while the other end of the low pressure delivery pipe is connected to the low pressure fuel injection device. A fuel discharge pipe having a low-pressure relief valve is connected to the section, and the control means stops the high-pressure fuel pump and lowers the set pressure of the high-pressure relief valve when the high-pressure fuel injection device is stopped. A fuel injection control device for an internal combustion engine, characterized in that fuel pressurized by a low-pressure fuel pump is circulated through the fuel passage in the high-pressure fuel injection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006006563A JP2007187109A (en) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006006563A JP2007187109A (en) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007187109A true JP2007187109A (en) | 2007-07-26 |
Family
ID=38342441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006006563A Pending JP2007187109A (en) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007187109A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010024989A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel supply device for vehicle |
KR20180088036A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 한국기계연구원 | Urea water solution supply apparatus and method for exhaust gas aftertreatment system |
-
2006
- 2006-01-13 JP JP2006006563A patent/JP2007187109A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010024989A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel supply device for vehicle |
KR20180088036A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 한국기계연구원 | Urea water solution supply apparatus and method for exhaust gas aftertreatment system |
KR101896554B1 (en) | 2017-01-26 | 2018-09-10 | 한국기계연구원 | Urea water solution supply apparatus and method for exhaust gas aftertreatment system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4353288B2 (en) | Fuel pump | |
US7789071B2 (en) | Fuel supply system for an internal combustion engine | |
JP2007064076A (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
EP2287457B1 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP4492421B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
US20060000452A1 (en) | Fuel supply system for internal combustion engine | |
US20050053470A1 (en) | Method for driving fuel injection pump | |
JP2006132517A (en) | Fuel injection apparatus of internal combustion engine and control device of high-pressure fuel system of internal combustion engine | |
JP4508130B2 (en) | Fuel injection device | |
JP2009079514A (en) | Fuel pressure control device for cylinder injection type internal combustion engine | |
JP2013245635A (en) | Fuel pressure control device | |
JP2007187109A (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP2007187108A (en) | Fuel injection controller for internal combustion engine | |
JP3846917B2 (en) | Fuel injection device | |
JP6022986B2 (en) | Fuel supply system | |
JP3823540B2 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engine | |
JP2009103008A (en) | Fuel pump | |
JP2009114980A (en) | Fuel supply device | |
JP2007064077A (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP3452850B2 (en) | Injection valve for internal combustion engine | |
JP5018374B2 (en) | Fuel injection system for internal combustion engine | |
JP4508411B2 (en) | Fuel / water injection internal combustion engine | |
JP4329761B2 (en) | Fuel injection device | |
JPH0341089Y2 (en) | ||
JP5335608B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine |