JPH039064A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃料を気筒内に直接的に噴射するようにした内
燃機関の燃料噴射装置に関する。

（従来技術） 内燃機関において、気筒内に直接的に燃料を噴射するタ
イプの燃料噴射装置において、噴射燃料の霧化特性の改
善を図るために、燃料と共に空気を噴射するようにした
装置が、特開昭６２−９３４８１号公報等によって提案
されている。

これは第４図にも示すが、シリンダヘッド２０に取（Ｊ
けられる本体部１の中心部には、混合通路１８が形成さ
れ、この混合通路１８の燃焼室側開口部を開閉するため
にポペット弁２が設けられる。

ポペット弁２は弁軸３の基端が、ツレ／イド４によって
駆動されるアーマチャ５に結合されると共に、皿バネ６
によって付勢され、ツレ／イド４の通電時にのみリフト
して開弁する。

本体部１の側方には燃料調量弁（燃料インジェクタ）７
が取付けられ、混合通路１８と連通する調量室８に運転
状態に応じて燃料を噴射する。

なお、燃料タンク９の燃料は燃料ポンプ１ｏによって燃
料調量弁７に圧送され、この燃料圧力はプレッシャレギ
ュレータ１１により所定値に制御され、したがって燃料
噴射量は燃料調量弁７の開弁動間に比例して制御される
。

前記混合通路１８には空気通路１６が接続し、この空気
通路１６には空気ポンプ等の空気圧源１４からの加圧空
気が、圧力調整器１３により所定圧に調整されて送り込
まれる。

そして、第５図＜Ａ）または（Ｂ）に示すような作動タ
イミングで燃料を噴射するためにコントローラ１２が備
えられ、ソレノイド４と燃料調量弁７の作動を制御して
いる。

つまり、燃料調量弁７を所定期間だけり７トして燃料を
混合通路１８に導入し、その後、所定のタイミングでソ
レノイド４に通電してポペット弁２をリフトする。これ
により混合通路１８から高圧燃料と空気とが勢いよく燃
焼室に噴射される。

この燃料は予め空気通路１６からの空気と混合しながら
燃焼室に噴射されるために、燃料の霧化、微粒化が良好
となり、燃焼の改善が図れる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この燃料噴射装置にあっては、燃料の噴射時
期はポペット弁２の開閉タイミングによって決定される
が、ポペット弁２は燃料と空気の供給を制御するもので
あるから、弁容量が大きくてソレノイド４に対する比較
重量（可動マス）も重く、このため弁の開閉にある時間
を要し、サイクル毎の噴射時期が変動しやすく、また、
弁の開閉時期の個体差もあって、気筒間で噴射時期のバ
ラツキを発生するという問題もあった。

本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は、燃焼室に開口する混合通路と、この混
合通路に加圧空気を導入する空気通路と、同じく燃料調
量弁からの燃料を導入する燃料通路と、混合通路の燃焼
室側開口部を開閉する開閉、弁とを備え、開閉弁の開弁
により混合通路から加圧空気と共に燃料を噴射するよう
にした内燃機関の燃料噴射装置において、少なくとも要
求噴射時期の変動範囲にわたり前記開閉弁を開弁保持す
る第１の制御手段と、要求噴射時期に前記燃料調量弁を
開弁作動させる第２の制御手段とを備えた。

３ （作用ン したがって、燃料の噴射時期に近付くと、まず混合通路
の開閉弁が開き、加圧空気が燃焼室に噴射される。次い
で、所定の燃料噴射時期に燃料調量弁が開き、混合通路
から加圧空気と共に燃料を噴射する。

したがって実質的な燃料の噴射時期は燃料調量弁の開閉
時期によって決まるが、この燃料調量弁は、燃料と共に
大量の空気を制御する開閉弁と異なり、燃料のみを制御
すればよいため、小型、軽量で応答性の高いものとする
ことができ、この結果、サイクル毎の燃料噴射時期が安
定し、また気筒間の燃料噴射のバラツキ幅も小さくでき
る。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図において、混合通路１８の燃焼室側開口部を開閉
する開閉弁としてのポペット弁２は、ソレノイド４の通
電によって開弁する。混合通路１８には加圧空気を導入
する空気通路１６が接続すると共に、ポペット弁２のシ
ート部の近傍に位置して燃料通路１５が接続する。

この燃料通路１５には、ポペット弁２が開弁している期
間に、燃料調量弁７からの燃料が噴射される。

したがって混合通路１８からはポペット弁２の開弁中に
、加圧空気と燃料とが燃焼室に噴射される。

このポペット弁２と燃料調量弁７の作動を制御するコン
トローラ２０は、ポペット弁２を全運転条件における要
求噴射時期の変動範囲内において開弁状態に保持する第
１の制御手段２ＯＡと、燃料調量弁７をそのときの要求
噴射時期に合わせて所定の期間だけ開弁作動させる第２
の制御手段２０Ｂとを備えている。

つまり、第２図にも示すように、第１の制御手段２ＯＡ
では、少なくとも運転状態によって変化する燃料の要求
噴射時期の総ての範囲が含まれるように、予め決められ
た所定のクランク角度範囲にわたりポペット弁２を開弁
状態に保持する。

これに対して第２の制御手段２０Ｂは、運転状態に応じ
て変化する燃料の要求噴射時期に対応すると共に要求燃
料噴射量が得られるように、運転状態検出手段の検出値
に基づいて演算されたクランク角度範囲で燃料調量弁７
を開弁作動させる。

以上のように構成され、次ぎに作用についで説明すると
、通常、ポペット弁２はそのときの燃料の要求噴射時期
のかなり前から開いており、ポペット弁２の開弁に伴い
混合通路１８からは、まず空気が燃焼室に向けて噴出す
る。

次いで燃料Ｗ４量弁７が要求噴射時期に開弁すると、燃
料通路１５からの燃料が混合通路１８を経て燃焼室に噴
射される。したがって燃焼室に対する燃料の噴射は、ポ
ペット弁２の開弁時期ではなく、燃料調量弁７の開弁時
期にほぼ一致する。

ところで燃料調量弁７は、ポペット弁２と異なって燃料
のみを制御するだけでよいため、弁容量が小さくなり、
ボベ・７ト弁２に比較して小型、軽量ではるかに応答性
の高いものにすることができ、この結果、燃焼室に噴射
される燃料の噴射時期の制御精度が高まり、サイクル毎
の噴射時期の変動や、気筒間の燃料噴射時期のバラツキ
を小さく抑えることができる。

燃料噴射は燃料調量弁７を閉じると終了し、その後にポ
ペット弁２が閉じられ、燃焼、膨張打程に移行していく
。

つぎに第３図の実施例を説明すると、これは空気通路１
６の接続位置をソレノイド４の」二部に配置し、加圧空
気がソレノイド４の内部を通って混合通路１８から燃焼
室に噴出するようにしたものである。

アーマチャ５に通気孔１７を設け、アーマチャ５の上方
に導入した空気を、通気孔１７からソレノイド４の内周
と弁軸３との間を通し、混合通路１８に導くようになっ
ており、この空気によってソレノイド４のフィルの冷却
を行う。

ポペット弁２は燃料噴射期間を含めて従来に比較しては
るかに長い期間にわたりｒＩ＋７弁しているため、ツレ
／イド４に対する通電時間も長くなり、これに伴って発
熱量も増える。そこでこのように７ 空気通路１６からの加圧空気をツレ／イド４の内部を通
過して流すことにより、コイルの冷却を行い、その耐久
性を確保するようにしたのである。

（発明の効果） 以−１−のように本発明によれば、可動マスの天外な開
閉弁は、要求噴射時期の変動範囲にわたり予め開いたま
まに保持し、燃料のみを制御する燃料調量弁を要求噴射
時期に合わせて開弁作動させるようにしたので、燃料の
噴射時期の制御制度を大幅に改善することができ、サイ
クル毎の燃料噴射時期を安定させられると共に、気筒間
の燃料噴射時期のバラツキを少なくして、燃焼安定性の
向上と出力変動の抑制が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図は作動状態を示
すタイミングチャート、第３図は他の実施例の断面図、
第４図は従来例の断面図、第５図は同じ（その作動状態
を示すタイミングチャートである。 １・・・本体部、２・・・ポペット弁（開閉弁）、４・
・・ツレメイド、７・・・燃料調量弁、１５・・・燃料
通路、１６・・・空気通路、１８・・・混合通路、２０
・・・コントローラ、２ＯＡ・・・第１の制御手段、２
０　＋１３・・・第２の制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室に開口する混合通路と、この混合通路に加圧空気
   を導入する空気通路と、同じく燃料調量弁からの燃料を
   導入する燃料通路と、混合通路の燃焼室側開口部を開閉
   する開閉弁とを備え、開閉弁の開弁により混合通路から
   加圧空気と共に燃料を噴射するようにした内燃機関の燃
   料噴射装置において、少なくとも要求噴射時期の変動範
   囲にわたり前記開閉弁を開弁保持する第１の制御手段と
   、要求噴射時期に前記燃料調量弁を開弁作動させる第２
   の制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃料
   噴射装置。