JPH03249371A - ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置Info
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- JPH03249371A JPH03249371A JP4662590A JP4662590A JPH03249371A JP H03249371 A JPH03249371 A JP H03249371A JP 4662590 A JP4662590 A JP 4662590A JP 4662590 A JP4662590 A JP 4662590A JP H03249371 A JPH03249371 A JP H03249371A
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- piezoelectric actuator
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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)
この発明はディーゼルエンジンの燃料噴射装置特に噴射
初期に低噴射率で噴くようにしたものに関する。
初期に低噴射率で噴くようにしたものに関する。
(従来の技lり
噴射初期より多くの燃料が噴射されると、着火遅れが大
きくなってNOxを増大させたり燃焼騒音を発生させた
りするので、噴射初期に低噴射率の噴射を得ようとする
装置が提案されている(笑闇昭61−65269号公報
参照)。
きくなってNOxを増大させたり燃焼騒音を発生させた
りするので、噴射初期に低噴射率の噴射を得ようとする
装置が提案されている(笑闇昭61−65269号公報
参照)。
これを第13図で説明すると、ユニットインノよりタボ
デイ1に一体で形成されるプランジャバレル2には、燃
料を圧送するためのプランジャ3が図で上下方向に摺動
自在に設けられ、その下方に加圧室4が区画して形成さ
れる。
デイ1に一体で形成されるプランジャバレル2には、燃
料を圧送するためのプランジャ3が図で上下方向に摺動
自在に設けられ、その下方に加圧室4が区画して形成さ
れる。
加圧室4は供給ボート6と#呂ボート7を介してそれぞ
れ燃料供給口8と排出口9に連通され、排出ボート7の
途中にはこのボート7を開閉する電磁弁】0が介装され
る。燃料供給口8は管路を介してフィードポンプの吐出
口に接続され、燃料排出口9は管路を介して燃料タンク
に接l&されている。
れ燃料供給口8と排出口9に連通され、排出ボート7の
途中にはこのボート7を開閉する電磁弁】0が介装され
る。燃料供給口8は管路を介してフィードポンプの吐出
口に接続され、燃料排出口9は管路を介して燃料タンク
に接l&されている。
図で下方に位置する噴射ノズル11のノズルボディ12
には上下に摺動可能なノズルニードル13が設けられ、
このニードル13はノズルスプリング14により下方に
付勢される。15はノズルスプリング14用のシート、
16はスプリングシートを兼ねる開弁圧調整用のシムで
ある。ノズルスプリング14によるイ寸勢力にてノズル
ニードル13はノズルボディ12の下端に開口する噴射
孔17を閉じている。
には上下に摺動可能なノズルニードル13が設けられ、
このニードル13はノズルスプリング14により下方に
付勢される。15はノズルスプリング14用のシート、
16はスプリングシートを兼ねる開弁圧調整用のシムで
ある。ノズルスプリング14によるイ寸勢力にてノズル
ニードル13はノズルボディ12の下端に開口する噴射
孔17を閉じている。
ノズルニードル13に臨んで区画された油溜り室18に
は、ノズルボディ12.デイスタンスピース19およリ
ターン20にそれぞれ設けた燃料通路21〜23を介し
て加圧室4に連通される。
は、ノズルボディ12.デイスタンスピース19およリ
ターン20にそれぞれ設けた燃料通路21〜23を介し
て加圧室4に連通される。
なお、これらノズルボディ12.デイスタンスピース1
9およびケージ2oはリテーニングナツト24によりイ
ンジェクタボディ1に固定されている。
9およびケージ2oはリテーニングナツト24によりイ
ンジェクタボディ1に固定されている。
円柱状のケー720の軸芯に沿って形成され上部が加圧
室4に連通するシリング25には、段付きのセントラル
ブランジャ26が摺動自在に設けられ、このプランジャ
26が自重により下限位置にあるとき(図示の状!り、
下方に延び出した小径部26gの下層面と閉弁状態にお
けるスプリングシート15の上端面とのあいだに初期り
7ト用間NL+をおいて対向している。また、閉弁状態
におけるノズルニードル13の上端面とデイスタンスピ
ース19の下層面とのあいだに、全リフト用間隙L2を
おいて対向させている。
室4に連通するシリング25には、段付きのセントラル
ブランジャ26が摺動自在に設けられ、このプランジャ
26が自重により下限位置にあるとき(図示の状!り、
下方に延び出した小径部26gの下層面と閉弁状態にお
けるスプリングシート15の上端面とのあいだに初期り
7ト用間NL+をおいて対向している。また、閉弁状態
におけるノズルニードル13の上端面とデイスタンスピ
ース19の下層面とのあいだに、全リフト用間隙L2を
おいて対向させている。
なお、ノズルスプリング14を収めたスプリング室27
はインジェクタボディ1およびケージ20に設けた戻し
通路28.29を介して供給ボート6に連通している。
はインジェクタボディ1およびケージ20に設けた戻し
通路28.29を介して供給ボート6に連通している。
上記インジェクタボディ1の上部に突き出た筒状部31
の内周面には、円筒状部材32が摺動自在に設けられ、
この部材32はリターンスプリング33にて上方に付勢
される一方で、その上端面に板カム(図示せず)が摺接
される。34はスプリングシートで、同時にブランツヤ
3と円筒状部材32を連結している。
の内周面には、円筒状部材32が摺動自在に設けられ、
この部材32はリターンスプリング33にて上方に付勢
される一方で、その上端面に板カム(図示せず)が摺接
される。34はスプリングシートで、同時にブランツヤ
3と円筒状部材32を連結している。
図示しない板カムはエンジンのクランク輸と同期して回
覧するもので、このカムの回転に伴ってプランジャ3が
往復動すると、その上昇行程にて供給口8がら燃料が加
圧室4に吸入され、その下降行程にて供給ボート6がプ
ランジ+3の周壁面にてWiじちれ、かっ排圧ボート7
が電磁弁1oの閉弁にて遮断されると、吸入された燃料
が加圧され、高圧となった燃料は燃料通路23〜21を
介して油溜り室18に送られる。
覧するもので、このカムの回転に伴ってプランジャ3が
往復動すると、その上昇行程にて供給口8がら燃料が加
圧室4に吸入され、その下降行程にて供給ボート6がプ
ランジ+3の周壁面にてWiじちれ、かっ排圧ボート7
が電磁弁1oの閉弁にて遮断されると、吸入された燃料
が加圧され、高圧となった燃料は燃料通路23〜21を
介して油溜り室18に送られる。
これによって油溜り室18内の圧力fzr上昇し、この
圧力がノズルスプリング14にて定まる開弁圧に達する
と、ノズルニードル13は初期り7ト用間NL+だけ/
グルスプリング14に抗して上昇する。この上昇にて噴
射孔17が開き燃料が低噴射率で噴射される。
圧力がノズルスプリング14にて定まる開弁圧に達する
と、ノズルニードル13は初期り7ト用間NL+だけ/
グルスプリング14に抗して上昇する。この上昇にて噴
射孔17が開き燃料が低噴射率で噴射される。
加圧室4の燃料圧力が高まり油溜り室18の圧力が上昇
して全開弁圧にまで達すると、セントラルプランジャ2
6の上端面の受圧面積Acと7ズル二−ドル13の受圧
面積Adの差(Ac−Act)に応じた力がノズルスプ
リング14の付勢力にまさり、このまさった力にて7ズ
ル二−ドル13がさらに上昇し、最終的には閉弁状態よ
り全り7ト用間隙L2分だけ上昇する。初期リフト用間
隙L1を越える領域では燃料が高噴射率で噴射される。
して全開弁圧にまで達すると、セントラルプランジャ2
6の上端面の受圧面積Acと7ズル二−ドル13の受圧
面積Adの差(Ac−Act)に応じた力がノズルスプ
リング14の付勢力にまさり、このまさった力にて7ズ
ル二−ドル13がさらに上昇し、最終的には閉弁状態よ
り全り7ト用間隙L2分だけ上昇する。初期リフト用間
隙L1を越える領域では燃料が高噴射率で噴射される。
このように7ズル二−ドル13め開弁圧が2段階になる
と、噴射率特性は第14図の実線で示したように噴射開
始初期に低噴射率で燃料が噴射されることとなり、着火
遅れ量を少なくして燃費およびスモーク等が改善される
。
と、噴射率特性は第14図の実線で示したように噴射開
始初期に低噴射率で燃料が噴射されることとなり、着火
遅れ量を少なくして燃費およびスモーク等が改善される
。
なお、電磁弁10を開くと、加圧室4の圧力が排出ボー
ト7および排出口9から燃料タンクへと解放されるため
、加圧室4の圧力が急激に低下し、ノズルニードル13
が再びノズルスプリング14により付勢されて噴射孔1
7を閉じる。これにて燃料噴射が終了する。
ト7および排出口9から燃料タンクへと解放されるため
、加圧室4の圧力が急激に低下し、ノズルニードル13
が再びノズルスプリング14により付勢されて噴射孔1
7を閉じる。これにて燃料噴射が終了する。
電磁弁10の開閉時期を制御するのはコントロールユニ
ットで、エンノン回転数、エンノン負荷。
ットで、エンノン回転数、エンノン負荷。
冷却水温および排気温度等の各種のデータ信号に基づい
て、エンノンの運転状態に最も適した噴射量と噴射時期
を決定し、これを所定のパルスに変えて電磁弁10に出
力する。
て、エンノンの運転状態に最も適した噴射量と噴射時期
を決定し、これを所定のパルスに変えて電磁弁10に出
力する。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、このような装置では、初期リフト用間隙L1
に要求されるオーダーは数十μ艶という微小な値である
ため、精度管理に限界があり、どうしても気筒毎にはば
らつきが生じてしまう。こうした気筒ごとのばらつきに
より、NOxやHCの排出レベルが悪化したり、燃焼騒
音も大きくなる。
に要求されるオーダーは数十μ艶という微小な値である
ため、精度管理に限界があり、どうしても気筒毎にはば
らつきが生じてしまう。こうした気筒ごとのばらつきに
より、NOxやHCの排出レベルが悪化したり、燃焼騒
音も大きくなる。
この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、アイドル時の噴射パルス幅から初期リフト用闇隙
L1を気筒別に推定し、最適な間隙となるように制御す
ることにより、気筒ごとの噴射率のばらつきが生じない
ように図る装置を提供することを目的とする。
ので、アイドル時の噴射パルス幅から初期リフト用闇隙
L1を気筒別に推定し、最適な間隙となるように制御す
ることにより、気筒ごとの噴射率のばらつきが生じない
ように図る装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
第1の発明は、ノズルボディ(12)内で噴射孔を開閉
するノズルニードル(13)と、このノズルニードル(
13)を閉弁方向に付勢する第1のスプリング(55)
と、閉弁状態で前記ノズルニードル(13)と初期す7
ト用間隙L1をおいて摺動自在に配置されたプッシュロ
ッド(57)と、このプッシュロッド(57)を閉弁方
向に付勢する第2のスプリング(58)とからなる噴射
ノズル(51)を備えるディーゼルエンジンの燃料噴射
装置において、第1図に示すように、気筒別に設けられ
前記初期リフト用間隙L1を供給電圧に応じて変化させ
得る圧!7クチユエータ102と、アイドル安定状態に
あるかどうかを気筒別に判定する手段103と、アイド
ル安定状態で前記噴射ノズル(51)の噴射パルス幅を
気筒別に検出する手段104と、この気筒別の噴射パル
ス@(たとえば1番気筒についてA vi)が要求値(
たとえば要求噴射パルス幅Avs)と一致するように前
記圧電アクチュエータ102への電圧補正量を気筒別に
計算する手段105と、この電圧補正量(たとえば1番
気筒についてΔVi)にて基準供給電圧(Vv)を補正
して圧電アクチュエータ102への供給電圧を気筒別に
決定する手段106と、この決定された供給電圧(たと
えば1番気筒についてVi)を対応する気筒の前記圧電
アクチュエータ102に通電する手段107とを備える
。
するノズルニードル(13)と、このノズルニードル(
13)を閉弁方向に付勢する第1のスプリング(55)
と、閉弁状態で前記ノズルニードル(13)と初期す7
ト用間隙L1をおいて摺動自在に配置されたプッシュロ
ッド(57)と、このプッシュロッド(57)を閉弁方
向に付勢する第2のスプリング(58)とからなる噴射
ノズル(51)を備えるディーゼルエンジンの燃料噴射
装置において、第1図に示すように、気筒別に設けられ
前記初期リフト用間隙L1を供給電圧に応じて変化させ
得る圧!7クチユエータ102と、アイドル安定状態に
あるかどうかを気筒別に判定する手段103と、アイド
ル安定状態で前記噴射ノズル(51)の噴射パルス幅を
気筒別に検出する手段104と、この気筒別の噴射パル
ス@(たとえば1番気筒についてA vi)が要求値(
たとえば要求噴射パルス幅Avs)と一致するように前
記圧電アクチュエータ102への電圧補正量を気筒別に
計算する手段105と、この電圧補正量(たとえば1番
気筒についてΔVi)にて基準供給電圧(Vv)を補正
して圧電アクチュエータ102への供給電圧を気筒別に
決定する手段106と、この決定された供給電圧(たと
えば1番気筒についてVi)を対応する気筒の前記圧電
アクチュエータ102に通電する手段107とを備える
。
第2の発明は、プランジャバレル(2)内で往復動して
燃料を圧送するプランジャ(3)と、ノズルボディ(1
2)内で噴射孔(17)を開閉するノズルニードル(1
3)と、このノズルニードル(13)を閉弁方向に付勢
するノズルスプリング(14)と、前記プランジャ(3
)とノズルニードル(13)のあいだにす7ト自在に設
けられ、その上端面に前記ブランツヤ(3)の圧送行程
時の燃料圧力が作用するとと6に、その下端面が閉弁状
態における前記ノズルニードル(13)と初期リフト用
間’flliL+をおいて対向するセントラルプランジ
ャ(26)とからなるユニットインジェクタを備えるテ
゛イーゼルエンノンの燃料噴射装置において、第1図に
示すように、気筒別に設けられ前記初期り7ト用間隙L
1を供給電圧に応じて変化させ得る圧電アクチュエータ
102と、アイドル安定状態にあるかどうかを気筒別に
判定する手段103と、アイドル安定状態で前記ユニッ
トインノヱクタの噴射パルス幅を気筒別に検呂する手段
104と、この気筒別の噴射パルス幅(たとえば1番気
筒についてAvi)が要求値(たとえば要求噴射パルス
幅Avs)と一致するように前記圧電アクチュエータ1
02への電圧補正量を気筒別に計算する手段105と、
この電圧補正量(たとえば1番気筒についてΔVi)に
て基準供給電圧(V v)を補正して圧電アクチュエー
タ102への供給電圧な気筒別に決定する手段106と
、この決定された供給電圧(たとえば1番気筒について
Vi)を対応する気筒の前記圧電アクチュエータ]02
に通電する手段107とを備える。
燃料を圧送するプランジャ(3)と、ノズルボディ(1
2)内で噴射孔(17)を開閉するノズルニードル(1
3)と、このノズルニードル(13)を閉弁方向に付勢
するノズルスプリング(14)と、前記プランジャ(3
)とノズルニードル(13)のあいだにす7ト自在に設
けられ、その上端面に前記ブランツヤ(3)の圧送行程
時の燃料圧力が作用するとと6に、その下端面が閉弁状
態における前記ノズルニードル(13)と初期リフト用
間’flliL+をおいて対向するセントラルプランジ
ャ(26)とからなるユニットインジェクタを備えるテ
゛イーゼルエンノンの燃料噴射装置において、第1図に
示すように、気筒別に設けられ前記初期り7ト用間隙L
1を供給電圧に応じて変化させ得る圧電アクチュエータ
102と、アイドル安定状態にあるかどうかを気筒別に
判定する手段103と、アイドル安定状態で前記ユニッ
トインノヱクタの噴射パルス幅を気筒別に検呂する手段
104と、この気筒別の噴射パルス幅(たとえば1番気
筒についてAvi)が要求値(たとえば要求噴射パルス
幅Avs)と一致するように前記圧電アクチュエータ1
02への電圧補正量を気筒別に計算する手段105と、
この電圧補正量(たとえば1番気筒についてΔVi)に
て基準供給電圧(V v)を補正して圧電アクチュエー
タ102への供給電圧な気筒別に決定する手段106と
、この決定された供給電圧(たとえば1番気筒について
Vi)を対応する気筒の前記圧電アクチュエータ]02
に通電する手段107とを備える。
(作用)
この発明によれば、実際の噴射パルス幅が要求値と一致
するように、たとえば実際の噴射パルス幅が要求値より
も小さい気筒では初期り7ト用間隙L1が広いと推定さ
れるため、その気筒用の圧電アクチュエータ102への
供給電圧が制御され、これにて初期リフト用間隙L1が
狭くされる。
するように、たとえば実際の噴射パルス幅が要求値より
も小さい気筒では初期り7ト用間隙L1が広いと推定さ
れるため、その気筒用の圧電アクチュエータ102への
供給電圧が制御され、これにて初期リフト用間隙L1が
狭くされる。
この逆に要求値Avsよりも大きい気前では初期り7ト
用間隙L1が狭いと推定されるため、その気筒の初期リ
フト用間F1iL+が広くされて、各気筒の初期す7ト
用闇NL+が最適値にIR整される。
用間隙L1が狭いと推定されるため、その気筒の初期リ
フト用間F1iL+が広くされて、各気筒の初期す7ト
用闇NL+が最適値にIR整される。
(実施例)
第2図は第1の発明の一実施例の分配型燃料噴射ポンプ
、第3図はこのポンプからの高圧燃料の導かれる噴射/
ズル51の各断面図である。
、第3図はこのポンプからの高圧燃料の導かれる噴射/
ズル51の各断面図である。
噴射ポンプでは、第2図に示すように、ボンブハウノン
グ41内にエンジン回転に同期して回転するフィードポ
ンプ42と、高圧室45の燃料を噴射ノズルに圧送する
プランジャポンプ43の2つのポンプが¥に1すられ、
フィードポンプ42の吐出側に形成される低圧のポンプ
室46と前記高圧室45を連通する燃料戻し通路47に
、コントロールユニットからの駆動パルスを受けて、こ
の通路47を前記プランジャポンプ43の加圧行程中に
rMWiする高速応動型の電磁弁48が介装されている
。
グ41内にエンジン回転に同期して回転するフィードポ
ンプ42と、高圧室45の燃料を噴射ノズルに圧送する
プランジャポンプ43の2つのポンプが¥に1すられ、
フィードポンプ42の吐出側に形成される低圧のポンプ
室46と前記高圧室45を連通する燃料戻し通路47に
、コントロールユニットからの駆動パルスを受けて、こ
の通路47を前記プランジャポンプ43の加圧行程中に
rMWiする高速応動型の電磁弁48が介装されている
。
この電磁弁48を、プランジャ44の圧縮行程中に閉じ
ると、後述する噴射/ズル51から燃料の噴射が開始さ
れ、その所定期間後に電磁弁48を開くと噴射が終了す
る。つまり、電磁弁48の閉弁時期にて燃料の噴射開始
時期が、その閉弁期間に応じて噴射量が制御される。
ると、後述する噴射/ズル51から燃料の噴射が開始さ
れ、その所定期間後に電磁弁48を開くと噴射が終了す
る。つまり、電磁弁48の閉弁時期にて燃料の噴射開始
時期が、その閉弁期間に応じて噴射量が制御される。
第3図に示した噴射/ズル51は、2段階の開弁圧とも
スプリングの弾性力にて設定するようにしたもので、噴
射ノズル51は気筒ごとに設けられている。たとえば、
燃料人口53から燃料通路54を介して油溜り室(図示
せず)に導かれる燃料の圧力が第1のスプリング55の
弾性力にて定まる1段目開弁圧に達すると、ノズルニー
ドル13が第1スプリング55に抗してスプリングシー
ト15fスピンドル56を図で上方に押しあげ、スピン
ドル56とスピンドル受(プッシュロッド)57どの間
の初期す7ト用間隙L1だけ上昇して止まる。
スプリングの弾性力にて設定するようにしたもので、噴
射ノズル51は気筒ごとに設けられている。たとえば、
燃料人口53から燃料通路54を介して油溜り室(図示
せず)に導かれる燃料の圧力が第1のスプリング55の
弾性力にて定まる1段目開弁圧に達すると、ノズルニー
ドル13が第1スプリング55に抗してスプリングシー
ト15fスピンドル56を図で上方に押しあげ、スピン
ドル56とスピンドル受(プッシュロッド)57どの間
の初期す7ト用間隙L1だけ上昇して止まる。
油溜り室に導かれる燃料圧力がさらに高くなり第」スプ
リング55と第2スプリング58の2つの合力にて定ま
る設定圧(2段目開弁圧)に達すると、第2スプリング
58にも抗してスピンドル受57を押し上げノズルニー
ドル13が上昇する。
リング55と第2スプリング58の2つの合力にて定ま
る設定圧(2段目開弁圧)に達すると、第2スプリング
58にも抗してスピンドル受57を押し上げノズルニー
ドル13が上昇する。
5つと60はそれぞれ1段目開弁圧と2段目開弁圧をl
ll整するためシム、61はスピンドル56のガイド用
スリーブである。
ll整するためシム、61はスピンドル56のガイド用
スリーブである。
62はスリーブ61とスピンドル受57のあいだに介装
される圧電アクチェエータで、このアクチュエータ62
の厚さにて初期リフト用間隙Lfが定まる。このアクチ
ュエータ62は電圧が加わると歪みを生じる性質を有す
る圧電素子を用いて、その歪みにより厚さが図で上下方
向に変化するように構成する。ここでは加えられる電圧
が高くなるほど厚さが厚くなるようにしてあり、加える
電圧の大きさに応じて初期リフト用間隙L1を変化させ
ることができる。
される圧電アクチェエータで、このアクチュエータ62
の厚さにて初期リフト用間隙Lfが定まる。このアクチ
ュエータ62は電圧が加わると歪みを生じる性質を有す
る圧電素子を用いて、その歪みにより厚さが図で上下方
向に変化するように構成する。ここでは加えられる電圧
が高くなるほど厚さが厚くなるようにしてあり、加える
電圧の大きさに応じて初期リフト用間隙L1を変化させ
ることができる。
初期り7F用間HL+は数十μ−というオーダーで管理
されるため、これと同じオーダーあるいは1桁小さいオ
ーダーで変化するものを圧電材料(たとえばBaTiO
3、PZT、PbTiO3等)の中から選択する。
されるため、これと同じオーダーあるいは1桁小さいオ
ーダーで変化するものを圧電材料(たとえばBaTiO
3、PZT、PbTiO3等)の中から選択する。
第4図は制御系のブロック図で、コントロールユニット
は、入出力回路(110)81 、ROM 82、RA
M83およびCP U 84からなるマイクロコンピュ
ータから構成される。
は、入出力回路(110)81 、ROM 82、RA
M83およびCP U 84からなるマイクロコンピュ
ータから構成される。
入出力回路81には、噴射ポンプの1回転当たり1個の
パルス(す7アレンスパルス)71.1回転当たり36
個のパルス(スケールパルス)72、エンノン負荷とし
てのアクセル開度を検出するセンサ73だけでなく、そ
の他の運転条件を検出するためのセンサ(燃料温度セン
サ74.水温センサ75、アイドルスイッチ76など)
からの信号が入力される。
パルス(す7アレンスパルス)71.1回転当たり36
個のパルス(スケールパルス)72、エンノン負荷とし
てのアクセル開度を検出するセンサ73だけでなく、そ
の他の運転条件を検出するためのセンサ(燃料温度セン
サ74.水温センサ75、アイドルスイッチ76など)
からの信号が入力される。
また、77は電磁弁48の閉弁時期および開弁時期を検
出するセンサで、たとえば第5図(A>と第5図(B)
で示すように、電磁弁48に対して設けられる。この開
閉時期センサ77は、ハウジング48a内を摺動するニ
ードルバルブ48bの外周に絶縁コーティング48cを
施すことで、ニードルバルブ48bが第5図(A)のよ
うに開いている状態テ二一ドルバルブ48bとハウジン
グ48a(いずれも導体)とを絶縁しておき、ニードル
バルブ48bが第5図(B)のように着座すると両者が
ショートするようにしたもので、両者に対して検出抵抗
(R)を並列接続し、これに電流1を流すと、Rの両端
に第6図で示すセンサ出力が得られる。この場合、図示
の閉弁期間が燃料の噴射パルス幅に対応する。このセン
サ48からの信号も入出力回路81に入力される。
出するセンサで、たとえば第5図(A>と第5図(B)
で示すように、電磁弁48に対して設けられる。この開
閉時期センサ77は、ハウジング48a内を摺動するニ
ードルバルブ48bの外周に絶縁コーティング48cを
施すことで、ニードルバルブ48bが第5図(A)のよ
うに開いている状態テ二一ドルバルブ48bとハウジン
グ48a(いずれも導体)とを絶縁しておき、ニードル
バルブ48bが第5図(B)のように着座すると両者が
ショートするようにしたもので、両者に対して検出抵抗
(R)を並列接続し、これに電流1を流すと、Rの両端
に第6図で示すセンサ出力が得られる。この場合、図示
の閉弁期間が燃料の噴射パルス幅に対応する。このセン
サ48からの信号も入出力回路81に入力される。
CPU84ではROM82に記憶されたプログラムにし
たがって入出力回路81からの情報を採り込んで各種の
演算処理を行い、電磁弁48を制御するためのデータ(
噴射開始時期および噴射開始時期)と圧電アクチュエー
タ62を制御するためのデータを入出力回路81にセッ
トする。
たがって入出力回路81からの情報を採り込んで各種の
演算処理を行い、電磁弁48を制御するためのデータ(
噴射開始時期および噴射開始時期)と圧電アクチュエー
タ62を制御するためのデータを入出力回路81にセッ
トする。
この場合、燃料噴射制御については、エンノン回転数、
アクセル開度、冷却水温、燃料温度等のエンノンの諸条
件に対応する最適な噴射時期と噴射量がROM72に記
憶されており、実際の運転時にはリファレンスパル入7
1とスケールパルス72を入力してエンジン回転数を計
算し、その回転数とアクセル開度に対応しで、さらに冷
却水温。
アクセル開度、冷却水温、燃料温度等のエンノンの諸条
件に対応する最適な噴射時期と噴射量がROM72に記
憶されており、実際の運転時にはリファレンスパル入7
1とスケールパルス72を入力してエンジン回転数を計
算し、その回転数とアクセル開度に対応しで、さらに冷
却水温。
燃料温度を考!して、基本噴射時期と基本噴射量を読み
出し、読み出した情報から駆動パルスを作って電磁弁4
8に出力する。
出し、読み出した情報から駆動パルスを作って電磁弁4
8に出力する。
第7図は圧電7クチユエータ62への供給電圧を決定す
るためのルーチンで、気筒別に行なわれる。ただし、同
図ではそのうちのi(4気筒エンノンなら1は1〜4の
整数をとる)番ス箇で代表させている。
るためのルーチンで、気筒別に行なわれる。ただし、同
図ではそのうちのi(4気筒エンノンなら1は1〜4の
整数をとる)番ス箇で代表させている。
Slは第1図のアイドル安定状態判定手段103の機能
を果たす部分で、ここでは1番気筒についてアイドル安
定状態にあるかどうかを判定する。
を果たす部分で、ここでは1番気筒についてアイドル安
定状態にあるかどうかを判定する。
たとえば、予め定めている目標アイドル回転数N5ET
とi香気筒についての実際のアイドル回転数Niの差Δ
N (= N 5ET−N i)を求め、この差ΔNが
設定値以下であれば安定状態にあると判断してS2に進
む。この逆に設定値を越えていれば安定状態にないとし
て制御を終了する。なお、アイドルスインチア6がON
である場合にアイドル時であると判断される。
とi香気筒についての実際のアイドル回転数Niの差Δ
N (= N 5ET−N i)を求め、この差ΔNが
設定値以下であれば安定状態にあると判断してS2に進
む。この逆に設定値を越えていれば安定状態にないとし
て制御を終了する。なお、アイドルスインチア6がON
である場合にアイドル時であると判断される。
S2は、開閉時期センサ77とともに、第1図の噴射パ
ルス幅検出手段104のW1能を果たす部分で、開閉時
期センサ77の出力信号を入力して1番気筒についての
実際の噴射パルス幅Aviを演算し、求めた値を読み込
む。
ルス幅検出手段104のW1能を果たす部分で、開閉時
期センサ77の出力信号を入力して1番気筒についての
実際の噴射パルス幅Aviを演算し、求めた値を読み込
む。
S3ではエンノンの冷却水温T−を読み込み、この水温
Twに応じて金気筒に共通するアイドル時の要求噴射パ
ルス幅Avsを決定する。たとえば第8図のような特性
をマツプにしてROM82に記憶させておき、このマツ
プをルックアップさせる。第8図において、低水温時に
Avsを大きくしているのは、燃焼を安定させるためで
ある。
Twに応じて金気筒に共通するアイドル時の要求噴射パ
ルス幅Avsを決定する。たとえば第8図のような特性
をマツプにしてROM82に記憶させておき、このマツ
プをルックアップさせる。第8図において、低水温時に
Avsを大きくしているのは、燃焼を安定させるためで
ある。
S4と85は$1図の電圧補正量計算手段105の機能
を果たす部分である。
を果たす部分である。
S4では要求噴射パルス幅AVSと83で読み込んだ実
噴射パルス幅Aviとの差ΔAvi(=Avi−Avs
)を計算する。
噴射パルス幅Aviとの差ΔAvi(=Avi−Avs
)を計算する。
S5ではこの差ΔAviからマツプをルックアップする
ことにより1番気筒についての電圧補正量ΔV iを求
める。
ことにより1番気筒についての電圧補正量ΔV iを求
める。
S6は第1図の供給電圧決定手段106のW1能を果た
す部分で、ここではこの補正量ΔViを各気筒に共通す
る基準供給電圧Vvに加算した値を、香気筒の圧電アク
チュエータ62への供給電圧Viとして決定する。これ
を表したのが次式である。
す部分で、ここではこの補正量ΔViを各気筒に共通す
る基準供給電圧Vvに加算した値を、香気筒の圧電アク
チュエータ62への供給電圧Viとして決定する。これ
を表したのが次式である。
Vi=Vv+ΔVi−■
電圧補正量ΔViのマツプ内容を第9図に示す。
ΔAvi>OつまりAvi>Avsの場合は、ΔAvi
に応じた分だけi香気筒の初期す7ト用闇隙L1が狭い
と推定される。この場合、i香気筒の初期す7ト用間隙
L1を大きくする必要がある。そのためには、1番気筒
の圧電アクチュエータ62に加える電圧を高くすればよ
い。したがって、ΔAvi>0の場合は電圧補正量ΔV
iを正の値で与える。
に応じた分だけi香気筒の初期す7ト用闇隙L1が狭い
と推定される。この場合、i香気筒の初期す7ト用間隙
L1を大きくする必要がある。そのためには、1番気筒
の圧電アクチュエータ62に加える電圧を高くすればよ
い。したがって、ΔAvi>0の場合は電圧補正量ΔV
iを正の値で与える。
これに対して、ΔAvi<Oの場合は1番気筒について
初期リフト用間隙L1が広いと推定されるので、初期リ
フト月間NL+が小さくなるように、ΔV iに負の値
を与える。第9図を内容とするマツプはROM82に記
憶させておく。
初期リフト用間隙L1が広いと推定されるので、初期リ
フト月間NL+が小さくなるように、ΔV iに負の値
を与える。第9図を内容とするマツプはROM82に記
憶させておく。
S7ではS6で決定した供給電圧V1をRAM所定のア
ドレスに格納する。
ドレスに格納する。
ここで、この例の作用を説明する。
この例では実際の噴射パルス幅が要求値と一致するよう
に、圧電アクチェエータ62の厚さを増減させてのフィ
ードバック制御が気筒別に行なわれる。たとえば、実際
の噴射パルス幅が要求値Avsよりも小さい気筒では、
その気筒用の圧電アクチュエータ62への供給電圧を低
くすることにより初期リフト月間隙L1が狭くされる。
に、圧電アクチェエータ62の厚さを増減させてのフィ
ードバック制御が気筒別に行なわれる。たとえば、実際
の噴射パルス幅が要求値Avsよりも小さい気筒では、
その気筒用の圧電アクチュエータ62への供給電圧を低
くすることにより初期リフト月間隙L1が狭くされる。
この逆に要求値Avsよりも大きい気筒では、その気筒
の初期り7ト用闇隙り、が広くされる。
の初期り7ト用闇隙り、が広くされる。
この結果、いずれの気筒に対しても要求値にほは近い初
期リフト月間NL+が設定されるので、各気前の噴射率
のばらつきが抑えられ、排気と騒音の各性能を大幅に改
善することができる。
期リフト月間NL+が設定されるので、各気前の噴射率
のばらつきが抑えられ、排気と騒音の各性能を大幅に改
善することができる。
これに対して、従来例では、初期リフト用間隙Llを調
整するためのシム16の精度管理に限界があり、どうし
ても気筒ごとに噴射率のばらつきが生じることを避ける
ことができなかったのである。
整するためのシム16の精度管理に限界があり、どうし
ても気筒ごとに噴射率のばらつきが生じることを避ける
ことができなかったのである。
なお、初期り7F用開PJL+を小さく設けているのは
、低速低負荷時に排気と騒音の各性能を良(するためで
あるが、高負荷時にまで初期リフト用間NL+を小さく
すると、その影響を受けて第11図に示すように、噴射
期間が長びくので、低速高負荷時に問題となるスモーク
対策上からは好ましくない。
、低速低負荷時に排気と騒音の各性能を良(するためで
あるが、高負荷時にまで初期リフト用間NL+を小さく
すると、その影響を受けて第11図に示すように、噴射
期間が長びくので、低速高負荷時に問題となるスモーク
対策上からは好ましくない。
そこで、低速高負荷時には圧電アクチュエータへ62の
供給電圧を高くして初期リフト用間!1JIL1を低速
低負荷時よりも大きくすることにより、スモークが増え
ないようにすることができ、これにてこの運転域での出
力と排気性能の両立を図ることができる。なお、第10
図と第11図は低速低負荷時と低速高負荷時の噴射特性
である。
供給電圧を高くして初期リフト用間!1JIL1を低速
低負荷時よりも大きくすることにより、スモークが増え
ないようにすることができ、これにてこの運転域での出
力と排気性能の両立を図ることができる。なお、第10
図と第11図は低速低負荷時と低速高負荷時の噴射特性
である。
第12図はいわゆるセントラルプランジャ26を用いた
ユニットインジェクタに適用した他の実施例で、この例
では1段目開弁圧をIl!整するためのシム(スプリン
グシートを兼ねる)16に重ねて圧電アクチュエータ9
1を設ける。なお、第13図と同一部分には同一の符号
をっけている。
ユニットインジェクタに適用した他の実施例で、この例
では1段目開弁圧をIl!整するためのシム(スプリン
グシートを兼ねる)16に重ねて圧電アクチュエータ9
1を設ける。なお、第13図と同一部分には同一の符号
をっけている。
この例でも、先の実施例と同一の作用効果を奏するが、
圧電7クチユエータ91は、前記圧電アクチュエータ6
2と逆方向に作用するため、補正量ΔViの符号を逆に
する必要がある。
圧電7クチユエータ91は、前記圧電アクチュエータ6
2と逆方向に作用するため、補正量ΔViの符号を逆に
する必要がある。
最後に、噴射ポンプは噴射時期を調整しうるタイマー機
構を備えるものであってもよいことはいうまでもない。
構を備えるものであってもよいことはいうまでもない。
(発明の効果)
以上説明したように、この発明では初期リフト用間隙を
調整するためのシムの代えて、この間隙を変化させうる
圧電アクチュエータを気筒別に装着し、アイドル安定状
態での各気筒の噴射パルス幅が要求値と一致するように
前記アクチュエータを駆動して、初期リフト用間隙を変
化させる構成としたため、初期リフト用間隙計測用セン
サ等を用いることなく、各気筒の噴射率のばらつきを抑
えることができ、排気と騒音の各性能を大幅に改善する
ことができる。
調整するためのシムの代えて、この間隙を変化させうる
圧電アクチュエータを気筒別に装着し、アイドル安定状
態での各気筒の噴射パルス幅が要求値と一致するように
前記アクチュエータを駆動して、初期リフト用間隙を変
化させる構成としたため、初期リフト用間隙計測用セン
サ等を用いることなく、各気筒の噴射率のばらつきを抑
えることができ、排気と騒音の各性能を大幅に改善する
ことができる。
第1図は各発明のクレーム対応図、第2図と第3図は第
1の発明の一実施例の燃料噴射ポンプと噴射ノズルの各
断面図、第4図はこの実施例のコントロールユニットの
ブロックl、第51(A)と第5図(B)はこの実施例
の電磁弁48の開弁状態と閉弁状態におけるrNwi時
期センサの#ft、図、第6図は同センサの8力特性図
、第7図はこの実施例の制御動作を説明するための流れ
図、第8図と第9図は第7図の制御動作において使用さ
れる各マツプ内容を示す特性図、第10図と第11図は
それぞれ低速低負荷時と低速高負荷時に初期リフト用間
隙L1を変えた場合の噴射率および噴射期間を示す特性
図、第12図は第2の発明の一実施例のユニ/トインノ
エクタの断面図である。 第13図は従来のユニソトインノエクタの断面図、第1
4図は従来例の噴射特性図である。 1・・ユニットインジェクタボディ、2・・・プランジ
ャバレル、3・・・プランジャ、12・・・7ズルボテ
゛イ13・・・ノズルニードル、ユ4・・・/ズルスプ
1ノング、17・・・噴射孔、26・・・セントラルブ
ランノヤ、42・・・フィードポンプ、43・・・プラ
ンジャポンプ、45・・・高圧室、46・・・ポンプ室
、47・・・燃料戻し通路、48・・・電磁弁、51・
・・噴射ノズル、55・・・第1のスプリング、56・
・・スピンドル、57・・・スピンドル受(ブツシュミ
ツド)、58・・・第2のスプリング、62・・・圧電
7クチユエータ、71・・・ソ77レンスバルス、72
・・・スケールパルス、73・・・アクセル開度センサ
、75・・・水温センサ、76・−・アイドルスイッチ
、77・・・MM時期センザ、81・・・人8カインタ
ー7エース、82・・・ROM、83・・・RAM、8
4・・・CPU、91・・・圧電アクチュエータ、10
2・・・圧電7クチユエータ、103・・・アイドル安
定状!!判定手段、104・・・噴射パルス輻検出手段
、 5・・電圧補正量計算手段、 06 ・・・ 供給電圧決定手段、 7・・・通電手段。 第 6 図 第 7図 第8 図 第9 図 第10図 第11 図 笛13図
1の発明の一実施例の燃料噴射ポンプと噴射ノズルの各
断面図、第4図はこの実施例のコントロールユニットの
ブロックl、第51(A)と第5図(B)はこの実施例
の電磁弁48の開弁状態と閉弁状態におけるrNwi時
期センサの#ft、図、第6図は同センサの8力特性図
、第7図はこの実施例の制御動作を説明するための流れ
図、第8図と第9図は第7図の制御動作において使用さ
れる各マツプ内容を示す特性図、第10図と第11図は
それぞれ低速低負荷時と低速高負荷時に初期リフト用間
隙L1を変えた場合の噴射率および噴射期間を示す特性
図、第12図は第2の発明の一実施例のユニ/トインノ
エクタの断面図である。 第13図は従来のユニソトインノエクタの断面図、第1
4図は従来例の噴射特性図である。 1・・ユニットインジェクタボディ、2・・・プランジ
ャバレル、3・・・プランジャ、12・・・7ズルボテ
゛イ13・・・ノズルニードル、ユ4・・・/ズルスプ
1ノング、17・・・噴射孔、26・・・セントラルブ
ランノヤ、42・・・フィードポンプ、43・・・プラ
ンジャポンプ、45・・・高圧室、46・・・ポンプ室
、47・・・燃料戻し通路、48・・・電磁弁、51・
・・噴射ノズル、55・・・第1のスプリング、56・
・・スピンドル、57・・・スピンドル受(ブツシュミ
ツド)、58・・・第2のスプリング、62・・・圧電
7クチユエータ、71・・・ソ77レンスバルス、72
・・・スケールパルス、73・・・アクセル開度センサ
、75・・・水温センサ、76・−・アイドルスイッチ
、77・・・MM時期センザ、81・・・人8カインタ
ー7エース、82・・・ROM、83・・・RAM、8
4・・・CPU、91・・・圧電アクチュエータ、10
2・・・圧電7クチユエータ、103・・・アイドル安
定状!!判定手段、104・・・噴射パルス輻検出手段
、 5・・電圧補正量計算手段、 06 ・・・ 供給電圧決定手段、 7・・・通電手段。 第 6 図 第 7図 第8 図 第9 図 第10図 第11 図 笛13図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ノズルボディ内で噴射孔を開閉するノズルニードル
と、このノズルニードルを閉弁方向に付勢する第1のス
プリングと、閉弁状態で前記ノズルニードルと初期リフ
ト用間隙をおいて摺動自在に配置されたプッシュロッド
と、このプッシュロッドを閉弁方向に付勢する第2のス
プリングとからなる噴射ノズルを備えるディーゼルエン
ジンの燃料噴射装置において、気筒別に設けられ前記初
期リフト用間隙を供給電圧に応じて変化させ得る圧電ア
クチュエータと、アイドル安定状態にあるかどうかを気
筒別に判定する手段と、アイドル安定状態で前記噴射ノ
ズルの噴射パルス幅を気筒別に検出する手段と、この気
筒別の噴射パルス幅が要求値と一致するように前記圧電
アクチェエータへの電圧補正量を気筒別に計算する手段
と、この電圧補正量にて基準供給電圧を補正して圧電ア
クチュエータへの供給電圧を気筒別に決定する手段と、
この決定された供給電圧を対応する気筒の前記圧電アク
チュエータに通電する手段とを備えることを特徴とする
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置。 2、プランジャバレル内で往復動して燃料を圧送するプ
ランジャと、ノズルボディ内で噴射孔を開閉するノズル
ニードルと、このノズルニードルを閉弁方向に付勢する
ノズルスプリングと、前記プランジャとノズルニードル
のあいだにリフト自在に設けられ、その上端面に前記プ
ランジャの圧送行程時の燃料圧力が作用するとともに、
その下端面が閉弁状態における前記ノズルニードルと初
期リフト用間隙をおいて対向するセントラルプランジャ
とからなるユニットインジェクタを備えるディーゼルエ
ンジンの燃料噴射装置において、気筒別に設けられ前記
初期リフト用間隙を供給電圧に応じて変化させ得る圧電
アクチュエータと、アイドル安定状態にあるかどうかを
気筒別に判定する手段と、アイドル安定状態で前記ユニ
ットインジェクタの噴射パルス幅を気筒別に検出する手
段と、この気筒別の噴射パルス幅が要求値と一致するよ
うに前記圧電アクチュエータへの電圧補正量を気筒別に
計算する手段と、この電圧補正量にて基準供給電圧を補
正して圧電アクチュエータへの供給電圧を気筒別に決定
する手段と、この決定された供給電圧を対応する気筒の
前記圧電アクチュエータに通電する手段とを備えること
を特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2046625A JP2767959B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2046625A JP2767959B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03249371A true JPH03249371A (ja) | 1991-11-07 |
JP2767959B2 JP2767959B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=12752474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2046625A Expired - Lifetime JP2767959B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2767959B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2789821A1 (fr) * | 1999-02-09 | 2000-08-18 | Siemens Ag | Procede et dispositif de reglage et d'ajustement d'actionneurs piezoelectriques |
FR2806549A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-21 | Siemens Ag | Procede de commande d'un organe de reglage capacitif, notamment pour injecteur de carburant |
DE10123372A1 (de) * | 2001-05-14 | 2002-12-05 | Siemens Ag | Verfahren zur Ansteuerung eines piezoelektrischen Aktors, der der Verschiebung eines Elements dient |
WO2003031787A1 (de) * | 2001-09-27 | 2003-04-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine, sowie brennkraftmaschine |
KR100405693B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2003-11-14 | 기아자동차주식회사 | 디젤 엔진의 연료 분사시기의 제어방법 |
CN103286631A (zh) * | 2012-02-22 | 2013-09-11 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 用于箱体或壳体类零件的基准偏差补偿式加工方法和系统 |
CN112780402A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-11 | 哈尔滨工程大学 | 一种大功率船用柴油机多点次序补气装置及补气方法 |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2046625A patent/JP2767959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
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