JPH08277762A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
蓄圧式燃料噴射装置Info
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- JPH08277762A JPH08277762A JP12387496A JP12387496A JPH08277762A JP H08277762 A JPH08277762 A JP H08277762A JP 12387496 A JP12387496 A JP 12387496A JP 12387496 A JP12387496 A JP 12387496A JP H08277762 A JPH08277762 A JP H08277762A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力、燃費等のエンジン性能が優れ、かつ振
動騒音及び排気ガス中のＮＯｘを低減することができる
特に車両用ディーゼルエンジンに好適な蓄圧式燃料噴射
装置を提供すること、及び同装置の実現のために、加圧
された高圧燃料を貯溜する第１蓄圧器、及び第１蓄圧器
の燃料圧より低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器に対
してそれぞれ燃料圧を調圧する制御手段を含む燃料噴射
装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射パターンを、少量の燃料を噴射
するパイロット噴射と残部多量の燃料を噴射するメイン
噴射とから構成し、メイン噴射を担当する高圧燃料用の
第１蓄圧器と、パイロット噴射を担当する低圧燃料用の
第２蓄圧器とを設ける。燃料噴射ノズルの開閉は、第１
又は第２蓄圧器の高圧燃料をノズルニードルに閉弁力と
して作用させ又は同閉弁力を除去する第１の三方電磁弁
によって行なわせ、またパイロット噴射用の低圧燃料と
メイン噴射用の高圧燃料の切換えは、第２の三方電磁弁
によって行なう。また、上記第１及び第２蓄圧器とは、
夫々所望の圧力に調圧された燃料が貯溜される。
動騒音及び排気ガス中のＮＯｘを低減することができる
特に車両用ディーゼルエンジンに好適な蓄圧式燃料噴射
装置を提供すること、及び同装置の実現のために、加圧
された高圧燃料を貯溜する第１蓄圧器、及び第１蓄圧器
の燃料圧より低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器に対
してそれぞれ燃料圧を調圧する制御手段を含む燃料噴射
装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射パターンを、少量の燃料を噴射
するパイロット噴射と残部多量の燃料を噴射するメイン
噴射とから構成し、メイン噴射を担当する高圧燃料用の
第１蓄圧器と、パイロット噴射を担当する低圧燃料用の
第２蓄圧器とを設ける。燃料噴射ノズルの開閉は、第１
又は第２蓄圧器の高圧燃料をノズルニードルに閉弁力と
して作用させ又は同閉弁力を除去する第１の三方電磁弁
によって行なわせ、またパイロット噴射用の低圧燃料と
メイン噴射用の高圧燃料の切換えは、第２の三方電磁弁
によって行なう。また、上記第１及び第２蓄圧器とは、
夫々所望の圧力に調圧された燃料が貯溜される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧式燃料噴射装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のディーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射の典型的な構成を図２の概略構成図を参照して説明
する。図中符号１０は総括的に燃料噴射ノズルを示し、
同噴射ノズル１０は、その先端に穿設された複数の燃料
噴射用噴孔１２及び同噴孔１２に供給される燃料を貯溜
する燃料溜１４を具えたノズル１６を有する。
噴射の典型的な構成を図２の概略構成図を参照して説明
する。図中符号１０は総括的に燃料噴射ノズルを示し、
同噴射ノズル１０は、その先端に穿設された複数の燃料
噴射用噴孔１２及び同噴孔１２に供給される燃料を貯溜
する燃料溜１４を具えたノズル１６を有する。
【０００３】ノズル１６内に、上記燃料溜１４と噴孔１
２との連通を制御するノズルニードル１８が摺動自在に
収容され、同ノズルニードル１８はノズルホルダ２０内
に収蔵されたプッシュロッド２２を介してプレッシャス
プリング２４により常時閉方向に付勢されている。上記
ノズルホルダ２０内に油室２６が形成され、同油室２６
内に、上記ノズルニードル１８及びプッシュロッド２２
に対し同軸的に油圧ピストン２８が摺動自在に嵌装され
ている。
２との連通を制御するノズルニードル１８が摺動自在に
収容され、同ノズルニードル１８はノズルホルダ２０内
に収蔵されたプッシュロッド２２を介してプレッシャス
プリング２４により常時閉方向に付勢されている。上記
ノズルホルダ２０内に油室２６が形成され、同油室２６
内に、上記ノズルニードル１８及びプッシュロッド２２
に対し同軸的に油圧ピストン２８が摺動自在に嵌装され
ている。
【０００４】上記油室２６は、並列に配置された一方向
弁３０及びオリフィス３２を介して三方電磁弁３４の第
１の出口ｂに接続され、同電磁弁３４は、更に蓄圧器３
６に連通する入口ａ及び燃料タンク３８に連通する第２
の出口Ｃを具えている。上記出口ｂは、電磁アクチュエ
ータ４０によって駆動される弁体４２により、入口ａ又
は第２出口ｃに選択的に接続され、電磁アクチュエータ
４０が消勢されているときは、入口ａは第１出口ｂに連
通し、また同電磁アクチュエータ４０が付勢されたとき
は、上記第１出口ｂが第２出口ｃに連通するように構成
されている。また上記ノズルホルダ２０及びノズル１６
内に、上記燃料溜１４を蓄圧器３６に接続するフィード
ホール４４が設けられている。
弁３０及びオリフィス３２を介して三方電磁弁３４の第
１の出口ｂに接続され、同電磁弁３４は、更に蓄圧器３
６に連通する入口ａ及び燃料タンク３８に連通する第２
の出口Ｃを具えている。上記出口ｂは、電磁アクチュエ
ータ４０によって駆動される弁体４２により、入口ａ又
は第２出口ｃに選択的に接続され、電磁アクチュエータ
４０が消勢されているときは、入口ａは第１出口ｂに連
通し、また同電磁アクチュエータ４０が付勢されたとき
は、上記第１出口ｂが第２出口ｃに連通するように構成
されている。また上記ノズルホルダ２０及びノズル１６
内に、上記燃料溜１４を蓄圧器３６に接続するフィード
ホール４４が設けられている。
【０００５】上記蓄圧器３６には、総括的に符号４６で
示されている燃料加圧ポンプにより、エンジンの運転状
態に応じ予め設定された高圧力の燃料が供給される。上
記燃料加圧ポンプ４６は、エンジンのクランク軸に連動
して駆動される偏心輪又はカム４８によって往復駆動さ
れるプランジャ５０を具え、同プランジャ５０は、低圧
のフィードポンプ５２によりポンプ室５４内に供給され
た燃料タンク３８内のオイルを加圧して一方向弁５６を
介し蓄圧器３６に圧送する。
示されている燃料加圧ポンプにより、エンジンの運転状
態に応じ予め設定された高圧力の燃料が供給される。上
記燃料加圧ポンプ４６は、エンジンのクランク軸に連動
して駆動される偏心輪又はカム４８によって往復駆動さ
れるプランジャ５０を具え、同プランジャ５０は、低圧
のフィードポンプ５２によりポンプ室５４内に供給され
た燃料タンク３８内のオイルを加圧して一方向弁５６を
介し蓄圧器３６に圧送する。
【０００６】上記ポンプ室５４の吐出側通路５８と、フ
ィードポンプ５２に連通する吸込側通路６０との間に、
電磁アクチュエータ６２によって開閉されるスピル弁６
４が介装され、同電磁アクチュエータ６２及び前記三方
電磁弁３４の電磁アクチュエータ４０は、夫々コントロ
ーラ６６によって制御される。
ィードポンプ５２に連通する吸込側通路６０との間に、
電磁アクチュエータ６２によって開閉されるスピル弁６
４が介装され、同電磁アクチュエータ６２及び前記三方
電磁弁３４の電磁アクチュエータ４０は、夫々コントロ
ーラ６６によって制御される。
【０００７】コントローラ６６は、多気筒エンジンの個
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する燃
料圧カセンサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６を受容して、上記電磁アクチュエータ４０及び６
２を制御する。
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する燃
料圧カセンサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６を受容して、上記電磁アクチュエータ４０及び６
２を制御する。
【０００８】上記従前の蓄圧式燃料噴射装置の作動態様
を簡略に説明すると次のとおりである。先ず、エンジン
のクランク軸に連動して駆動される偏心輪又はカム４８
によりプランジャ５０が駆動され、フィードポンプ５２
によってポンプ室５４に供給された低圧の燃料が高圧に
加圧されて蓄圧器３６に供給される。
を簡略に説明すると次のとおりである。先ず、エンジン
のクランク軸に連動して駆動される偏心輪又はカム４８
によりプランジャ５０が駆動され、フィードポンプ５２
によってポンプ室５４に供給された低圧の燃料が高圧に
加圧されて蓄圧器３６に供給される。
【０００９】エンジンの運転状態に応じて、コントロー
ラ６６から電磁アクチュエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によって
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された高圧力（例え
ば８００〜１０００気圧）に制御される。一方、蓄圧器
３６内の燃料圧力を示す信号がセンサ７４からコントロ
ーラ６６にフィードバックされる。
ラ６６から電磁アクチュエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によって
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された高圧力（例え
ば８００〜１０００気圧）に制御される。一方、蓄圧器
３６内の燃料圧力を示す信号がセンサ７４からコントロ
ーラ６６にフィードバックされる。
【００１０】蓄圧器３６内の高圧燃料は、燃料噴射ノズ
ル１０のフィードホール４４を経て燃料溜１４に供給さ
れ、ノズルニードル１８を上向き即ち啓開方向に押圧し
ている。一方、燃料噴射ノズル１０の不作動時には、三
方電磁弁３４の電磁アクチュエータ４０が消勢されてい
て入口ａと第１出口ｂとが連通しているので、蓄圧器３
６の高圧燃料が一方向弁３０及びオリフィス３２を経て
油室２６に供給されている。
ル１０のフィードホール４４を経て燃料溜１４に供給さ
れ、ノズルニードル１８を上向き即ち啓開方向に押圧し
ている。一方、燃料噴射ノズル１０の不作動時には、三
方電磁弁３４の電磁アクチュエータ４０が消勢されてい
て入口ａと第１出口ｂとが連通しているので、蓄圧器３
６の高圧燃料が一方向弁３０及びオリフィス３２を経て
油室２６に供給されている。
【００１１】油室２６内の油圧ピストン２８が、同油室
内の燃料圧力によって下向きに押圧され、この油圧力に
基づく押下げ力にプレッシャスプリング２４のばね力を
加えた閉弁力が、プッシュロッド２２を介してノズルニ
ードル１８に印加される。上記ノズルニードル１８に上
向きに作用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン
２８に下向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大き
く設定され、更にプレッシャスプリング２４の下向きの
ばね力が追加して作用しているので、ノズルニードル１
８は図示の閉止位置に保持されている。
内の燃料圧力によって下向きに押圧され、この油圧力に
基づく押下げ力にプレッシャスプリング２４のばね力を
加えた閉弁力が、プッシュロッド２２を介してノズルニ
ードル１８に印加される。上記ノズルニードル１８に上
向きに作用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン
２８に下向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大き
く設定され、更にプレッシャスプリング２４の下向きの
ばね力が追加して作用しているので、ノズルニードル１
８は図示の閉止位置に保持されている。
【００１２】次に、コントローラ６６の駆動出力により
電磁アクチュエータ４０が付勢されると、入口ａと第１
出口ｂとの連通が遮断されて、第１出口ｂと第２出口ｃ
とが連通される。このため油室２６がオリフィス３２及
び第２出口ｃを介して燃料タンク３８に接続され、油圧
ピストン２８に作用していた燃料圧力が除去され、プレ
ッシャスプリング２４がノズルニードル１８に作用する
上向きの燃料圧力により克服されて同ノズルニードル１
８が啓開され、燃料溜１４内の高圧燃料が噴孔１２から
シリンダ内に噴射される。
電磁アクチュエータ４０が付勢されると、入口ａと第１
出口ｂとの連通が遮断されて、第１出口ｂと第２出口ｃ
とが連通される。このため油室２６がオリフィス３２及
び第２出口ｃを介して燃料タンク３８に接続され、油圧
ピストン２８に作用していた燃料圧力が除去され、プレ
ッシャスプリング２４がノズルニードル１８に作用する
上向きの燃料圧力により克服されて同ノズルニードル１
８が啓開され、燃料溜１４内の高圧燃料が噴孔１２から
シリンダ内に噴射される。
【００１３】エンジンの運転状態に応じ予め設定された
時間後に、コントローラ６６によって電磁アクチュエー
タ４０が消勢され、三方電磁弁３４の入口ａと第１出口
ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８に蓄圧器３６内
の燃料圧力が印加されるので、ノズルニードル１８が閉
止され、燃料噴射が終了する。
時間後に、コントローラ６６によって電磁アクチュエー
タ４０が消勢され、三方電磁弁３４の入口ａと第１出口
ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８に蓄圧器３６内
の燃料圧力が印加されるので、ノズルニードル１８が閉
止され、燃料噴射が終了する。
【００１４】上記蓄圧式燃料噴射装置は、蓄圧器３６に
貯溜された設定圧力の高圧燃料をエンジンの各シリンダ
に供給することができるので、アイドル運転から高速全
力運転まで、広範囲に変動する回転数、負荷領域で運転
する車両用ディーゼルエンジンの全運転範囲において高
い性能を確保し得る一般的な利点がある。
貯溜された設定圧力の高圧燃料をエンジンの各シリンダ
に供給することができるので、アイドル運転から高速全
力運転まで、広範囲に変動する回転数、負荷領域で運転
する車両用ディーゼルエンジンの全運転範囲において高
い性能を確保し得る一般的な利点がある。
【００１５】しかしながら、通常の燃料噴射装置では、
燃料が上記ノズルニードル１８の設定時間の開放により
一時に供給されるため、縦軸に熱発生率ｄＱ／ｄθをと
り、横軸にクランク角θ（又は時間）をとって示した図
５の典型的な熱発生パターン図に曲線Ｑｏで示されてい
るように、燃焼の初期に、高温高圧の急激な爆発燃焼が
行なわれ、エンジンの運転騒音が増大すると共に、排気
ガス中のＮＯｘが増大する不具合がある。
燃料が上記ノズルニードル１８の設定時間の開放により
一時に供給されるため、縦軸に熱発生率ｄＱ／ｄθをと
り、横軸にクランク角θ（又は時間）をとって示した図
５の典型的な熱発生パターン図に曲線Ｑｏで示されてい
るように、燃焼の初期に、高温高圧の急激な爆発燃焼が
行なわれ、エンジンの運転騒音が増大すると共に、排気
ガス中のＮＯｘが増大する不具合がある。
【００１６】上記運転騒音及び排気ガス中のＮＯｘを低
減するために、縦軸に燃料噴射率ｄｑ／ｄθをとり横軸
にクランク角θ（又は時間）をとって示した図３の典型
的な噴射率線図に曲線Ｉで示されているように、各燃料
噴射サイクル毎に、最初短時間θ１内に少量（例えば全
噴射量の１０％程度）のパイロット噴射Ｉｐを行い、休
止時間θ２をおいたのち相対的に長い時間θ３にわたり
残部多量のメイン噴射Ｉｍを行なう噴射パターンの採用
が有効であることが知られている。
減するために、縦軸に燃料噴射率ｄｑ／ｄθをとり横軸
にクランク角θ（又は時間）をとって示した図３の典型
的な噴射率線図に曲線Ｉで示されているように、各燃料
噴射サイクル毎に、最初短時間θ１内に少量（例えば全
噴射量の１０％程度）のパイロット噴射Ｉｐを行い、休
止時間θ２をおいたのち相対的に長い時間θ３にわたり
残部多量のメイン噴射Ｉｍを行なう噴射パターンの採用
が有効であることが知られている。
【００１７】即ち、上記２段燃料噴射パターンを採用し
た場合、最初パイロット噴射された少量の燃料は、直ち
には燃焼せず続くメイン噴射の初期に噴射された燃料と
共に緩やかな燃焼が生起され、図４の熱発生パターン線
図中に曲線Ｑ１で示されているように、最高圧力及び温
度が比較的低い燃焼が生起され、従ってエンジンの振動
及び騒音が低くなり、かつ排気ガス中のＮＯｘ量が少な
くなる利点がある。
た場合、最初パイロット噴射された少量の燃料は、直ち
には燃焼せず続くメイン噴射の初期に噴射された燃料と
共に緩やかな燃焼が生起され、図４の熱発生パターン線
図中に曲線Ｑ１で示されているように、最高圧力及び温
度が比較的低い燃焼が生起され、従ってエンジンの振動
及び騒音が低くなり、かつ排気ガス中のＮＯｘ量が少な
くなる利点がある。
【００１８】従って、上述した蓄圧式燃料噴射装置と上
記２段燃料噴射パターンとを組み合わせることによっ
て、エンジン性能の向上と振動騒音及びＮＯｘの低減と
を同時に達成し得ることが期待されるが、１０００気圧
前後の高圧燃料を取り扱う従来の燃料噴射装置では、た
とえΞ方電磁弁３４の付勢及び消勢を如何に迅速に行な
っても、油圧系の応答性が十分でないために、短い噴射
時間即ち図３の（θ１＋θ２＋θ３）内に同図に示され
ているような噴射パターンを実現することは、実際上極
めて困難である。
記２段燃料噴射パターンとを組み合わせることによっ
て、エンジン性能の向上と振動騒音及びＮＯｘの低減と
を同時に達成し得ることが期待されるが、１０００気圧
前後の高圧燃料を取り扱う従来の燃料噴射装置では、た
とえΞ方電磁弁３４の付勢及び消勢を如何に迅速に行な
っても、油圧系の応答性が十分でないために、短い噴射
時間即ち図３の（θ１＋θ２＋θ３）内に同図に示され
ているような噴射パターンを実現することは、実際上極
めて困難である。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、蓄圧式燃料噴射装置の長所を保
持しながら２段燃料噴射の利点を享有することができ、
従って出力、燃費等の性能が優れ、かつ振動騒音が小さ
くかつ排気ガス中のＮＯｘが少ない特に車両用のディー
ゼルエンジンを実現することができるように、加圧され
た高圧燃料を貯溜する第１蓄圧器、及び第１蓄圧器の燃
料圧より低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器に対して
それぞれ燃料圧を調圧する制御手段を含む燃料噴射装置
を提供することを目的とするものである。
鑑み創案されたもので、蓄圧式燃料噴射装置の長所を保
持しながら２段燃料噴射の利点を享有することができ、
従って出力、燃費等の性能が優れ、かつ振動騒音が小さ
くかつ排気ガス中のＮＯｘが少ない特に車両用のディー
ゼルエンジンを実現することができるように、加圧され
た高圧燃料を貯溜する第１蓄圧器、及び第１蓄圧器の燃
料圧より低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器に対して
それぞれ燃料圧を調圧する制御手段を含む燃料噴射装置
を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、加圧された燃料を貯溜する燃料蓄圧手段
と、同燃料蓄圧手段に加圧された燃料を供給する燃料供
給手段と、その開閉によって燃料噴射を制御するノズル
ニードルを有する燃料噴射ノズルと、上記ノズルニード
ルに燃料蓄圧手段から燃料圧力を作用させることによっ
て同ノズルニードルを閉止すると共に、同燃料圧力を除
去することによって同ノズルニードルを開放する燃料噴
射制御手段とを備えた燃料噴射装置において、上記蓄圧
手段は、第１蓄圧器と、同第１蓄圧器内の燃料圧より低
い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器とを有すると共に、
上記燃料噴射ノズル内の燃料溜と上記第１蓄圧器、又は
第２蓄圧器とを選択的に連通させる燃料圧切換手段、お
よび、燃料噴射時に上記燃料噴射制御手段、及び燃料圧
切換手段の作動を制御するコントローラを備え、上記燃
料供給手段は、上記蓄圧手段に供給される燃料の供給圧
を調整する第１制御圧力手段、および同第１圧力制御手
段と上記第２蓄圧器との間に設けられ上記第２蓄圧器内
の燃料圧を調整する第２圧力制御手段を具備してなるこ
とを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置を提案するものであ
る。
め、本発明は、加圧された燃料を貯溜する燃料蓄圧手段
と、同燃料蓄圧手段に加圧された燃料を供給する燃料供
給手段と、その開閉によって燃料噴射を制御するノズル
ニードルを有する燃料噴射ノズルと、上記ノズルニード
ルに燃料蓄圧手段から燃料圧力を作用させることによっ
て同ノズルニードルを閉止すると共に、同燃料圧力を除
去することによって同ノズルニードルを開放する燃料噴
射制御手段とを備えた燃料噴射装置において、上記蓄圧
手段は、第１蓄圧器と、同第１蓄圧器内の燃料圧より低
い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器とを有すると共に、
上記燃料噴射ノズル内の燃料溜と上記第１蓄圧器、又は
第２蓄圧器とを選択的に連通させる燃料圧切換手段、お
よび、燃料噴射時に上記燃料噴射制御手段、及び燃料圧
切換手段の作動を制御するコントローラを備え、上記燃
料供給手段は、上記蓄圧手段に供給される燃料の供給圧
を調整する第１制御圧力手段、および同第１圧力制御手
段と上記第２蓄圧器との間に設けられ上記第２蓄圧器内
の燃料圧を調整する第２圧力制御手段を具備してなるこ
とを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置を提案するものであ
る。
【００２１】本発明においては、上記第１及び第２蓄圧
器内の燃料圧をそれぞれ検出する第１及び第２圧力セン
サを備え、上記コントローラは、上記第１及び第２圧力
センサの出力に応じて上記第１及び第２蓄圧器内の燃料
圧がそれぞれ所定の設定圧力となるように上記第１及び
第２圧力制御手段の作動を制御することが好ましい。ま
た、上記コントローラは、上記第２蓄圧器内の燃料圧を
予め設定された略一定の圧力となるように上記第２圧力
制御手段の作動を制御することが好ましい。
器内の燃料圧をそれぞれ検出する第１及び第２圧力セン
サを備え、上記コントローラは、上記第１及び第２圧力
センサの出力に応じて上記第１及び第２蓄圧器内の燃料
圧がそれぞれ所定の設定圧力となるように上記第１及び
第２圧力制御手段の作動を制御することが好ましい。ま
た、上記コントローラは、上記第２蓄圧器内の燃料圧を
予め設定された略一定の圧力となるように上記第２圧力
制御手段の作動を制御することが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態を
図１について具体的に説明する。（なお、図２を参照し
て説明した従来の装置と実質的に同一又は対応する部材
及び部分には同一の符号を付し、重複説明は省略す
る。） 図示のように、本発明によれば、従来の蓄圧器に対応す
る高圧（例えば８００〜１０００気圧）の燃料を貯溜す
る第１の蓄圧器３６の外に、比較的低圧（例えば３００
〜５００気圧）の燃料を貯溜する第２の蓄圧器７８が設
けられる。
図１について具体的に説明する。（なお、図２を参照し
て説明した従来の装置と実質的に同一又は対応する部材
及び部分には同一の符号を付し、重複説明は省略す
る。） 図示のように、本発明によれば、従来の蓄圧器に対応す
る高圧（例えば８００〜１０００気圧）の燃料を貯溜す
る第１の蓄圧器３６の外に、比較的低圧（例えば３００
〜５００気圧）の燃料を貯溜する第２の蓄圧器７８が設
けられる。
【００２３】第２蓄圧器７８は、油路８０を介して燃料
加圧ポンプ４６に接続され、同油路８０内には電磁開閉
弁８２が介装されている。同電磁開閉弁８２は、エンジ
ンの運転状態に応じコントローラ６６から供給される駆
動出力によって開閉され、第２蓄圧器７８内の燃料圧力
を設定圧力に調定する。なお簡単のために、第２蓄圧器
７８内の設定燃料圧力は、エンジンの運転状態如何に拘
らず、一定圧力例えば３００気圧としても良い。また、
第２蓄圧器７８には、燃料圧力を検知する圧カセンサ８
４が設けられ、同センサ８４の出力信号はコントローラ
６６に供給される。
加圧ポンプ４６に接続され、同油路８０内には電磁開閉
弁８２が介装されている。同電磁開閉弁８２は、エンジ
ンの運転状態に応じコントローラ６６から供給される駆
動出力によって開閉され、第２蓄圧器７８内の燃料圧力
を設定圧力に調定する。なお簡単のために、第２蓄圧器
７８内の設定燃料圧力は、エンジンの運転状態如何に拘
らず、一定圧力例えば３００気圧としても良い。また、
第２蓄圧器７８には、燃料圧力を検知する圧カセンサ８
４が設けられ、同センサ８４の出力信号はコントローラ
６６に供給される。
【００２４】一方、燃料噴射ノズル１０には、その油圧
ピストン２８に供給される燃料圧力を制御する従来の三
方電磁弁即ち第１の三方電磁弁３４の外に、総括的に符
号８６で示した第２の三方電磁弁が設けられている。
ピストン２８に供給される燃料圧力を制御する従来の三
方電磁弁即ち第１の三方電磁弁３４の外に、総括的に符
号８６で示した第２の三方電磁弁が設けられている。
【００２５】同第２三方電磁弁８６は、第１蓄圧器３６
に連通する上流側フィードホール４４ａに接続された第
１入口Ｘ及び第２蓄圧器７８に連通する第２入口ｚの一
方を、燃料溜１４に連通する下流側フィードホール４４
ｂに接続された出口ｙに選択的に連結する弁体８８と、
同弁体８８を切換え作動させる電磁アクチュエータ９０
とから構成されている。同電磁アクチュエータ９０はコ
ントローラ６６の駆動出力によって制御される。
に連通する上流側フィードホール４４ａに接続された第
１入口Ｘ及び第２蓄圧器７８に連通する第２入口ｚの一
方を、燃料溜１４に連通する下流側フィードホール４４
ｂに接続された出口ｙに選択的に連結する弁体８８と、
同弁体８８を切換え作動させる電磁アクチュエータ９０
とから構成されている。同電磁アクチュエータ９０はコ
ントローラ６６の駆動出力によって制御される。
【００２６】上記装置の作動態様は次のとおりである。
先ず、燃料噴射ノズル１０の不作動時は、コントローラ
６６によって第２三方電磁弁８６の電磁アクチュエータ
９０が消勢されており、第２入口ｚと出口ｙとが連通し
て第２蓄圧器７８内の低圧燃料が燃料溜１４に供給され
ている。一方、第１三方電磁弁３４の電磁アクチュエー
タ４０が消勢されていて入口ａと第１出口ｂとが連通さ
れ第１蓄圧器３６の高圧燃料が油室２６に供給されてい
る。従って、従前の燃料噴射ノズルについて詳細に説明
した態様で、ノズルニードル１８は閉止状態に保持され
ている。
先ず、燃料噴射ノズル１０の不作動時は、コントローラ
６６によって第２三方電磁弁８６の電磁アクチュエータ
９０が消勢されており、第２入口ｚと出口ｙとが連通し
て第２蓄圧器７８内の低圧燃料が燃料溜１４に供給され
ている。一方、第１三方電磁弁３４の電磁アクチュエー
タ４０が消勢されていて入口ａと第１出口ｂとが連通さ
れ第１蓄圧器３６の高圧燃料が油室２６に供給されてい
る。従って、従前の燃料噴射ノズルについて詳細に説明
した態様で、ノズルニードル１８は閉止状態に保持され
ている。
【００２７】次に、燃料噴射時には、コントローラ６６
により第１三方電磁弁３４の電磁アクチュエータ４０が
付勢されて第１出口ｂと第２出口ｃとが連通され、油室
２６内の燃料圧力が除去される。この結果、プレッシャ
スプリング２４が克服されてノズルニードル１８が開放
され、燃料溜１４内の低圧燃料が噴孔１２からシリンダ
内に噴射され、図３にＩｐで示したパイロット噴射が行
なわれる。
により第１三方電磁弁３４の電磁アクチュエータ４０が
付勢されて第１出口ｂと第２出口ｃとが連通され、油室
２６内の燃料圧力が除去される。この結果、プレッシャ
スプリング２４が克服されてノズルニードル１８が開放
され、燃料溜１４内の低圧燃料が噴孔１２からシリンダ
内に噴射され、図３にＩｐで示したパイロット噴射が行
なわれる。
【００２８】極めて短い時間即ちクランク角θ１の経過
後、実際には瞬時の後、第１三方電磁弁３４の電磁アク
チュエータ４０がコントローラ６６により消勢されるの
で、再び油室２６に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
されてノズルニードル１８が閉止され上記パイロット噴
射Ｉｐが停止される。
後、実際には瞬時の後、第１三方電磁弁３４の電磁アク
チュエータ４０がコントローラ６６により消勢されるの
で、再び油室２６に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
されてノズルニードル１８が閉止され上記パイロット噴
射Ｉｐが停止される。
【００２９】次に、図３のクランク角θ２の間に、コン
トローラ６６によって第２三方電磁弁８６の電磁アクチ
ュエータ９０が付勢されて第１入口Ｘと出口ｙとが連通
され、燃料溜１４に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
される。続いて、第１三方電磁弁３４の電磁アクチュエ
ータ４０がコントローラ６６により付勢されて前述した
ようにノズルニードル１８が開放され、高圧の燃料がシ
リンダ内に噴射されてメイン噴射Ｉｍが行なわれる。ク
ランク角θ３に相当する時間の経過後に、コントローラ
６６により電磁アクチュエータ４０が消勢されて、ノズ
ルニードル１８が閉止され、パイロット噴射Ｉｐとメイ
ン噴射Ｉｍとからなる１噴射サイクルが完結する。
トローラ６６によって第２三方電磁弁８６の電磁アクチ
ュエータ９０が付勢されて第１入口Ｘと出口ｙとが連通
され、燃料溜１４に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
される。続いて、第１三方電磁弁３４の電磁アクチュエ
ータ４０がコントローラ６６により付勢されて前述した
ようにノズルニードル１８が開放され、高圧の燃料がシ
リンダ内に噴射されてメイン噴射Ｉｍが行なわれる。ク
ランク角θ３に相当する時間の経過後に、コントローラ
６６により電磁アクチュエータ４０が消勢されて、ノズ
ルニードル１８が閉止され、パイロット噴射Ｉｐとメイ
ン噴射Ｉｍとからなる１噴射サイクルが完結する。
【００３０】パイロット噴射Ｉｐとメイン噴射Ｉｍとか
らなる２段噴射によって緩やかな燃焼が行なわれるの
で、エンジンの運転騒音及び振動が低減されると共に、
排気ガス中のＮＯｘが低減される利点があり、同時にメ
イン噴射Ｉｍが高圧燃料によって行なわれるので、燃焼
を改善してエンジン性能の向上を図ることができる。ま
た、上記構成によれば、ノズルニードルの開閉が第１三
方電磁弁３４によって行なわれ、パイロット噴射Ｉｐ及
びメイン噴射Ｉｍの燃料の切替えが、第２三方電磁弁８
６により行なわれるので、応答性が優れ、所望のパター
ンの２段噴射を確実に行なうことができる。なお、上記
実施形態では、油室２６に三方電磁弁３４を介して第１
蓄圧器３６内の燃料圧力が供給されるように構成されて
いるが、同油室２６内に第２蓄圧器７８の燃料圧力を供
給するように変更することができ、この場合、三方電磁
弁３８の入口ａを、第１蓄圧器３６ではなく、第２蓄圧
器７８に接続すれば良い。
らなる２段噴射によって緩やかな燃焼が行なわれるの
で、エンジンの運転騒音及び振動が低減されると共に、
排気ガス中のＮＯｘが低減される利点があり、同時にメ
イン噴射Ｉｍが高圧燃料によって行なわれるので、燃焼
を改善してエンジン性能の向上を図ることができる。ま
た、上記構成によれば、ノズルニードルの開閉が第１三
方電磁弁３４によって行なわれ、パイロット噴射Ｉｐ及
びメイン噴射Ｉｍの燃料の切替えが、第２三方電磁弁８
６により行なわれるので、応答性が優れ、所望のパター
ンの２段噴射を確実に行なうことができる。なお、上記
実施形態では、油室２６に三方電磁弁３４を介して第１
蓄圧器３６内の燃料圧力が供給されるように構成されて
いるが、同油室２６内に第２蓄圧器７８の燃料圧力を供
給するように変更することができ、この場合、三方電磁
弁３８の入口ａを、第１蓄圧器３６ではなく、第２蓄圧
器７８に接続すれば良い。
【００３１】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係る蓄圧式燃料
噴射装置は、加圧された燃料を貯溜する燃料蓄圧手段
と、同燃料蓄圧手段に加圧された燃料を供給する燃料供
給手段と、その開閉によって燃料噴射を制御するノズル
ニードルを有する燃料噴射ノズルと、上記ノズルニード
ルに燃料蓄圧手段から燃料圧力を作用させることによっ
て同ノズルニードルを閉止すると共に、同燃料圧力を除
去することによって同ノズルニードルを開放する燃料噴
射制御手段とを備えた燃料噴射装置において、上記蓄圧
手段は、第１蓄圧器と、同第１蓄圧器内の燃料圧より低
い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器とを有すると共に、
上記燃料噴射ノズル内の燃料溜と上記第１蓄圧器、又は
第２蓄圧器とを選択的に連通させる燃料圧切換手段、お
よび、燃料噴射時に上記燃料噴射制御手段、及び燃料圧
切換手段の作動を制御するコントローラを備え、上記燃
料供給手段は、上記蓄圧手段に供給される燃料の供給圧
を調整する第１圧力制御手段、および同第１圧力制御手
段と上記第２蓄圧器との間に設けられ上記第２蓄圧器内
の燃料圧を調整する第２圧力制御手段を具備してなるこ
とを特徴とし、蓄圧式燃料噴射装置の長所を保持しなが
ら２段燃料噴射の利点を享有することができ、従って出
力、燃費等の性能が優れ、かつ振動騒音が小さくかつ排
気ガス中のＮＯｘが少ない特に車両用のディーゼルエン
ジンを実現することができるように、加圧された高圧燃
料を貯溜する第１蓄圧器、及び第２蓄圧器の燃料圧より
低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器に対してそれぞれ
燃料圧を調圧する制御手段を含む燃料噴射装置を提供す
ることができる利点がある。
噴射装置は、加圧された燃料を貯溜する燃料蓄圧手段
と、同燃料蓄圧手段に加圧された燃料を供給する燃料供
給手段と、その開閉によって燃料噴射を制御するノズル
ニードルを有する燃料噴射ノズルと、上記ノズルニード
ルに燃料蓄圧手段から燃料圧力を作用させることによっ
て同ノズルニードルを閉止すると共に、同燃料圧力を除
去することによって同ノズルニードルを開放する燃料噴
射制御手段とを備えた燃料噴射装置において、上記蓄圧
手段は、第１蓄圧器と、同第１蓄圧器内の燃料圧より低
い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器とを有すると共に、
上記燃料噴射ノズル内の燃料溜と上記第１蓄圧器、又は
第２蓄圧器とを選択的に連通させる燃料圧切換手段、お
よび、燃料噴射時に上記燃料噴射制御手段、及び燃料圧
切換手段の作動を制御するコントローラを備え、上記燃
料供給手段は、上記蓄圧手段に供給される燃料の供給圧
を調整する第１圧力制御手段、および同第１圧力制御手
段と上記第２蓄圧器との間に設けられ上記第２蓄圧器内
の燃料圧を調整する第２圧力制御手段を具備してなるこ
とを特徴とし、蓄圧式燃料噴射装置の長所を保持しなが
ら２段燃料噴射の利点を享有することができ、従って出
力、燃費等の性能が優れ、かつ振動騒音が小さくかつ排
気ガス中のＮＯｘが少ない特に車両用のディーゼルエン
ジンを実現することができるように、加圧された高圧燃
料を貯溜する第１蓄圧器、及び第２蓄圧器の燃料圧より
低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器に対してそれぞれ
燃料圧を調圧する制御手段を含む燃料噴射装置を提供す
ることができる利点がある。
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】従来の蓄圧式燃料噴射装置の概略構成図であ
る。
る。
【図３】図１に示した噴射装置における燃料噴射パター
ンを示す線図である。
ンを示す線図である。
【図４】図３に示した燃料噴射パターンに対応する熱発
生パターンを示す線図である。
生パターンを示す線図である。
【図５】通常の燃料噴射が行なわれた場合の熱発生パタ
ーンを示す線図である。
ーンを示す線図である。
１０…燃料噴射ノズル、１２…噴孔、１４…燃料溜、１
８…ノズルニードル、２８…油圧ピストン、３４…第１
三方電磁弁、３６…第１蓄圧器、４６…燃料加圧ポン
プ、６６…コントローラ、７８…第２蓄圧器、８６…第
２三方電磁弁。
８…ノズルニードル、２８…油圧ピストン、３４…第１
三方電磁弁、３６…第１蓄圧器、４６…燃料加圧ポン
プ、６６…コントローラ、７８…第２蓄圧器、８６…第
２三方電磁弁。
Claims (3)
- 【請求項１】 加圧された燃料を貯溜する燃料蓄圧手段
と、 同燃料蓄圧手段に加圧された燃料を供給する燃料供給手
段と、 その開閉によって燃料噴射を制御するノズルニードルを
有する燃料噴射ノズルと、 上記ノズルニードルに燃料蓄圧手段から燃料圧力を作用
させることによって同ノズルニードルを閉止すると共
に、同燃料圧力を除去することによって同ノズルニード
ルを開放する燃料噴射制御手段とを備えた燃料噴射装置
において、 上記蓄圧手段は、第１蓄圧器と、同第１蓄圧器内の燃料
圧より低い圧力の燃料を貯溜する第２蓄圧器とを有する
と共に、 上記燃料噴射ノズル内の燃料溜と上記第１蓄圧器、又は
第２蓄圧器とを選択的に連通させる燃料圧切換手段、お
よび、 燃料噴射時に上記燃料噴射制御手段、及び燃料圧切換手
段の作動を制御するコントローラを備え、 上記燃料供給手段は、上記蓄圧手段に供給される燃料の
供給圧を調整する第１圧力制御手段、および同第１圧力
制御手段と上記第２蓄圧器との間に設けられ上記第２蓄
圧器内の燃料圧を調整する第２圧力制御手段を具備して
なることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置 - 【請求項２】 上記第１及び第２蓄圧器内の燃料圧をそ
れぞれ検出する第１及び第２圧力センサを備え、 上記コントローラは、上記第１及び第２圧力センサの出
力に応じて上記第１及び第２蓄圧器内の燃料圧がそれぞ
れ所定の設定圧力となるように上記第１及び第２圧力制
御手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記
載の蓄圧式燃料噴射装置 - 【請求項３】 上記コントローラは、上記第２蓄圧器内
の燃料圧を予め設定された略一定の圧力となるように上
記第２圧力制御手段の作動を制御することを特徴とする
請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12387496A JP2882358B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12387496A JP2882358B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4286565A Division JP2882209B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277762A true JPH08277762A (ja) | 1996-10-22 |
| JP2882358B2 JP2882358B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=14871519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12387496A Expired - Fee Related JP2882358B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882358B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000055496A1 (de) | 1999-03-12 | 2000-09-21 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
| WO2001014726A1 (de) | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur durchführung einer kraftstoffeinspritzung |
| WO2009072346A1 (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁 |
| JP2010019077A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁装置および燃料噴射弁構造 |
| DE102007000159B4 (de) * | 2006-03-17 | 2010-07-01 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Einspritzvorrichtung |
| CN114837841A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-02 | 东风商用车有限公司 | 一种稳压可切换式多段燃油喷射系统及方法 |
-
1996
- 1996-04-10 JP JP12387496A patent/JP2882358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000055496A1 (de) | 1999-03-12 | 2000-09-21 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
| WO2001014726A1 (de) | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur durchführung einer kraftstoffeinspritzung |
| DE102007000159B4 (de) * | 2006-03-17 | 2010-07-01 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Einspritzvorrichtung |
| WO2009072346A1 (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁 |
| US8602322B2 (en) | 2007-12-05 | 2013-12-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fuel injection valve of accumulator injection system |
| JP2010019077A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁装置および燃料噴射弁構造 |
| CN114837841A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-02 | 东风商用车有限公司 | 一种稳压可切换式多段燃油喷射系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2882358B2 (ja) | 1999-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990105 |
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