JPH09317592A - ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
ディーゼル機関の燃料噴射制御装置Info
- Publication number
- JPH09317592A JPH09317592A JP13156696A JP13156696A JPH09317592A JP H09317592 A JPH09317592 A JP H09317592A JP 13156696 A JP13156696 A JP 13156696A JP 13156696 A JP13156696 A JP 13156696A JP H09317592 A JPH09317592 A JP H09317592A
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- Japan
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- valve
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- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料噴射弁の開閉制御を圧電素子により構成
するとともに、特に低負荷領域において噴射弁の針弁の
最大リフト量を低下させる制御とすることにより、噴射
弁の針弁の開閉に要する時間を短縮し、低負荷時でもコ
モンレール内燃料圧力を上昇できるようにすること。 【解決手段】 所定の高圧燃料をコモンレール内に蓄圧
し、この燃料を噴射弁によりディーゼル機関の各気筒に
噴射する燃料噴射装置において、コモンレール２６から
の燃料噴射の制御を、針弁９上部の圧電素子２２により
構成された針弁開閉機構を設け、この圧電素子２２に駆
動電圧を掛けることにより針弁９の開閉を制御するとと
もに、低負荷領域ほど該針弁９の最大リフト量を小さく
するように制御する。
するとともに、特に低負荷領域において噴射弁の針弁の
最大リフト量を低下させる制御とすることにより、噴射
弁の針弁の開閉に要する時間を短縮し、低負荷時でもコ
モンレール内燃料圧力を上昇できるようにすること。 【解決手段】 所定の高圧燃料をコモンレール内に蓄圧
し、この燃料を噴射弁によりディーゼル機関の各気筒に
噴射する燃料噴射装置において、コモンレール２６から
の燃料噴射の制御を、針弁９上部の圧電素子２２により
構成された針弁開閉機構を設け、この圧電素子２２に駆
動電圧を掛けることにより針弁９の開閉を制御するとと
もに、低負荷領域ほど該針弁９の最大リフト量を小さく
するように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関に
燃料を供給する燃料噴射装置に係り、特に燃料蓄圧室
（以下、コモンレールと称する）式燃料噴射装置におい
て低負荷時に燃料圧力の高圧化が図れ、パーティキュレ
ートを低減する手段に関する。
燃料を供給する燃料噴射装置に係り、特に燃料蓄圧室
（以下、コモンレールと称する）式燃料噴射装置におい
て低負荷時に燃料圧力の高圧化が図れ、パーティキュレ
ートを低減する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、特開昭６２−２５８１６
０号公報に示されているように、ディーゼル機関用燃料
噴射装置の１つとして、コモンレール式燃料噴射装置が
ある。これは、コモンレールと呼ばれる一種のサージタ
ンク内に高圧燃料を蓄圧し、この燃料を噴射管を介して
噴射弁の開閉制御及び噴射圧力として使用するものであ
る。
０号公報に示されているように、ディーゼル機関用燃料
噴射装置の１つとして、コモンレール式燃料噴射装置が
ある。これは、コモンレールと呼ばれる一種のサージタ
ンク内に高圧燃料を蓄圧し、この燃料を噴射管を介して
噴射弁の開閉制御及び噴射圧力として使用するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のコモンレール式燃料噴射装置にあっては、噴
射弁の開閉を、電磁弁の開閉により噴射弁の針弁にかか
る燃料圧力による背圧を制御することにより行なうとと
もに、運転領域によらず噴射弁の針弁の最大リフト量が
一定となる構成となっていたため、特に低負荷領域にお
いて針弁の開閉に要する時間がかかり、本来パーティキ
ュレート低減のためには低負荷領域においてもコモンレ
ール内燃料圧力を上昇させたいが、微小噴射量の制御が
できないために、従来の噴射ポンプシステムよりも噴射
圧力を低下せざるを得なく、その結果パーティキュレー
ト低減効果がほとんどない、という問題点があった。
うな従来のコモンレール式燃料噴射装置にあっては、噴
射弁の開閉を、電磁弁の開閉により噴射弁の針弁にかか
る燃料圧力による背圧を制御することにより行なうとと
もに、運転領域によらず噴射弁の針弁の最大リフト量が
一定となる構成となっていたため、特に低負荷領域にお
いて針弁の開閉に要する時間がかかり、本来パーティキ
ュレート低減のためには低負荷領域においてもコモンレ
ール内燃料圧力を上昇させたいが、微小噴射量の制御が
できないために、従来の噴射ポンプシステムよりも噴射
圧力を低下せざるを得なく、その結果パーティキュレー
ト低減効果がほとんどない、という問題点があった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、燃料噴射弁の開閉制御を圧電素子
により構成するとともに、特に低負荷領域において噴射
弁の針弁の最大リフト量を低下させる制御とすることに
より、噴射弁の針弁の開閉に要する時間を短縮し、低負
荷時でもコモンレール内燃料圧力を上昇できるようにす
ることで、上記問題点を解決することを目的としてい
る。
してなされたもので、燃料噴射弁の開閉制御を圧電素子
により構成するとともに、特に低負荷領域において噴射
弁の針弁の最大リフト量を低下させる制御とすることに
より、噴射弁の針弁の開閉に要する時間を短縮し、低負
荷時でもコモンレール内燃料圧力を上昇できるようにす
ることで、上記問題点を解決することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の高圧燃
料をコモンレール内に蓄圧し、この燃料を噴射弁により
ディーゼル機関の各気筒に噴射する燃料噴射装置におい
て、該コモンレールからの燃料噴射の制御を、該針弁上
部に圧電素子により構成された針弁開閉機構を設け、こ
の圧電素子に駆動電圧を掛けることにより針弁の開閉を
制御するとともに、低負荷領域ほど該針弁の最大リフト
量を小さくするように制御する燃料噴射装置をその要旨
とするものである。
料をコモンレール内に蓄圧し、この燃料を噴射弁により
ディーゼル機関の各気筒に噴射する燃料噴射装置におい
て、該コモンレールからの燃料噴射の制御を、該針弁上
部に圧電素子により構成された針弁開閉機構を設け、こ
の圧電素子に駆動電圧を掛けることにより針弁の開閉を
制御するとともに、低負荷領域ほど該針弁の最大リフト
量を小さくするように制御する燃料噴射装置をその要旨
とするものである。
【０００６】作用としては、低負荷領域においてもコモ
ンレール内の燃料圧力を上昇させることができ、パーテ
ィキュレートの低減を図ることができる。
ンレール内の燃料圧力を上昇させることができ、パーテ
ィキュレートの低減を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて詳細に説明する。図１に、本発明のデ
ィーゼル機関用燃料噴射装置の全体構成を示すととも
に、図２には各気筒の燃焼室毎に設けられた噴射弁１を
示す。図２において、噴射弁１は、噴射ノズルホルダ
２、噴射ノズル３及び噴射弁駆動部４から構成されてお
り、リテーニングナット５により、噴射ノズルホルダ２
と噴射ノズル３が一体化されている。噴射ノズル３内に
は、針弁摺動孔６及び燃料溜り室７が形成され、先端に
はその燃料溜り室７に連通するノズル孔８が形成されて
いる。上記針弁摺動孔６には、針弁９の大径部１０が摺
動自在に嵌合されている。この針弁９の大径部１０に
は、連結部１１が形成されるとともに、下方先端部には
小径部１２及び弁体部１３が一体形成されている。そし
て、この弁体部１３によってシート部Ｘが開閉され、ノ
ズル孔８からの噴射がオン・オフされる。
て図面に基づいて詳細に説明する。図１に、本発明のデ
ィーゼル機関用燃料噴射装置の全体構成を示すととも
に、図２には各気筒の燃焼室毎に設けられた噴射弁１を
示す。図２において、噴射弁１は、噴射ノズルホルダ
２、噴射ノズル３及び噴射弁駆動部４から構成されてお
り、リテーニングナット５により、噴射ノズルホルダ２
と噴射ノズル３が一体化されている。噴射ノズル３内に
は、針弁摺動孔６及び燃料溜り室７が形成され、先端に
はその燃料溜り室７に連通するノズル孔８が形成されて
いる。上記針弁摺動孔６には、針弁９の大径部１０が摺
動自在に嵌合されている。この針弁９の大径部１０に
は、連結部１１が形成されるとともに、下方先端部には
小径部１２及び弁体部１３が一体形成されている。そし
て、この弁体部１３によってシート部Ｘが開閉され、ノ
ズル孔８からの噴射がオン・オフされる。
【０００８】上記針弁９の連結部１１の先端には、プッ
シュロッド１４が一体的に連結されている。また、針弁
９はバネ１６により閉方向に付勢されている。また、ピ
ン１７は噴射ノズル３と噴射ノズルホルダ２の位置決め
を行なっている。前記プッシュロッド１４は噴射ノズル
ホルダ２に形成されたシリンダ１５内に摺動自在に勘合
されている。
シュロッド１４が一体的に連結されている。また、針弁
９はバネ１６により閉方向に付勢されている。また、ピ
ン１７は噴射ノズル３と噴射ノズルホルダ２の位置決め
を行なっている。前記プッシュロッド１４は噴射ノズル
ホルダ２に形成されたシリンダ１５内に摺動自在に勘合
されている。
【０００９】噴射ノズルホルダ２の上部には、針弁９及
びプッシュロッド１４を駆動する噴射弁駆動部４が配設
されている。噴射弁駆動部４内には圧電素子２２が積層
されており、コネクタ部２３を介して電源が供給され
る。圧電素子２２には針弁２０が一体的に形成されてお
り、針弁２０はプッシュロッド１４とも一体的に形成さ
れている。また針弁２０はバネ２１によりプッシュロッ
ド１４側に付勢されている。なお、噴射弁駆動部４はロ
ックナット２５により、噴射ノズルホルダ２に結合され
ている。また、噴射弁１内のリーク燃料は燃料出口２４
より、燃料タンク内に戻される。
びプッシュロッド１４を駆動する噴射弁駆動部４が配設
されている。噴射弁駆動部４内には圧電素子２２が積層
されており、コネクタ部２３を介して電源が供給され
る。圧電素子２２には針弁２０が一体的に形成されてお
り、針弁２０はプッシュロッド１４とも一体的に形成さ
れている。また針弁２０はバネ２１によりプッシュロッ
ド１４側に付勢されている。なお、噴射弁駆動部４はロ
ックナット２５により、噴射ノズルホルダ２に結合され
ている。また、噴射弁１内のリーク燃料は燃料出口２４
より、燃料タンク内に戻される。
【００１０】前記噴射ノズルホルダ２には、燃料供給通
路１９が形成され、その一端が噴射ノズルホルダ２の表
面に露出され、他端が前記燃料溜り室７に連通されてい
る。さらに、噴射ノズルホルダ２の表面部においてイン
レット１８が装着され、燃料供給通路１９と連通してい
る。
路１９が形成され、その一端が噴射ノズルホルダ２の表
面に露出され、他端が前記燃料溜り室７に連通されてい
る。さらに、噴射ノズルホルダ２の表面部においてイン
レット１８が装着され、燃料供給通路１９と連通してい
る。
【００１１】そして、後記コモンレール２６の高圧燃料
は、前記インレット１８、燃料供給通路１９を介して燃
料溜り室７に供給される。通常針弁９はプッシュロッド
１４及び針弁２０により、閉方向に付勢されているが、
この状態から圧電素子２２が制御され、針弁２０をバネ
２１を押し縮めながら、所望のリフト量だけリフトさせ
る。この結果、針弁９及びプッシュロッド１４は背圧が
なくなるため、燃料溜り室７に付加されている燃料圧力
により開弁し、燃料が噴射されることになる。図１に示
すように、このような各気筒毎の噴射弁１は噴射管２７
を介して各気筒共通の高圧蓄圧配管、いわゆるコモンレ
ール２６に接続されている。このコモンレール２６には
供給管２８、チェック弁２９を介して高圧供給ポンプ３
０が接続されている。この高圧供給ポンプ３０は燃料タ
ンク３１から燃料フィルタ３２を介して、燃料フィード
ポンプ３３を経て吸入された燃料を所定の高圧に昇圧
し、所定高圧に制御するものである。すなわち、エンジ
ン（未図示）の回転に同期してカムロブを有するドライ
ブシャフト３４が回転し、高圧供給ポンプ３０内のピス
トンが往復運動し、燃料フィードポンプ３３からの燃料
が加圧され、コモンレール２６に供給される。また、高
圧供給ポンプ３０には常にコモンレール圧を所望の圧力
に制御するために吐出量制御用電磁弁３５を備えてい
る。
は、前記インレット１８、燃料供給通路１９を介して燃
料溜り室７に供給される。通常針弁９はプッシュロッド
１４及び針弁２０により、閉方向に付勢されているが、
この状態から圧電素子２２が制御され、針弁２０をバネ
２１を押し縮めながら、所望のリフト量だけリフトさせ
る。この結果、針弁９及びプッシュロッド１４は背圧が
なくなるため、燃料溜り室７に付加されている燃料圧力
により開弁し、燃料が噴射されることになる。図１に示
すように、このような各気筒毎の噴射弁１は噴射管２７
を介して各気筒共通の高圧蓄圧配管、いわゆるコモンレ
ール２６に接続されている。このコモンレール２６には
供給管２８、チェック弁２９を介して高圧供給ポンプ３
０が接続されている。この高圧供給ポンプ３０は燃料タ
ンク３１から燃料フィルタ３２を介して、燃料フィード
ポンプ３３を経て吸入された燃料を所定の高圧に昇圧
し、所定高圧に制御するものである。すなわち、エンジ
ン（未図示）の回転に同期してカムロブを有するドライ
ブシャフト３４が回転し、高圧供給ポンプ３０内のピス
トンが往復運動し、燃料フィードポンプ３３からの燃料
が加圧され、コモンレール２６に供給される。また、高
圧供給ポンプ３０には常にコモンレール圧を所望の圧力
に制御するために吐出量制御用電磁弁３５を備えてい
る。
【００１２】電子制御ユニット３６はエンジン回転セン
サ、アクセル開度センサ等の信号から判断されるエンジ
ン状態に応じて決定される最適の噴射量、噴射時期とな
るように電子制御ユニット３６は圧電素子２２に制御信
号を出力する。さらに、コモンレール圧を検出する圧力
センサ３７がコモンレール２６に配設され、電子制御ユ
ニット３６はこの圧力センサ３７の信号が予め負荷やエ
ンジン回転数に応じて設定した最適値となるように吐出
量を制御する。
サ、アクセル開度センサ等の信号から判断されるエンジ
ン状態に応じて決定される最適の噴射量、噴射時期とな
るように電子制御ユニット３６は圧電素子２２に制御信
号を出力する。さらに、コモンレール圧を検出する圧力
センサ３７がコモンレール２６に配設され、電子制御ユ
ニット３６はこの圧力センサ３７の信号が予め負荷やエ
ンジン回転数に応じて設定した最適値となるように吐出
量を制御する。
【００１３】次に作用を説明する。図３には、本発明の
燃料噴射弁１を用いて、針弁の最大リフト量を制御した
ときの制御マップを示す。前述のように低負荷ほど最大
リフト量を縮小する制御としているため、針弁９の開閉
に要する実時間を短縮できるため、低負荷領域でのコモ
ンレール設定圧を向上することができる。図４は、圧電
素子への制御信号と噴射量の関係を示す。
燃料噴射弁１を用いて、針弁の最大リフト量を制御した
ときの制御マップを示す。前述のように低負荷ほど最大
リフト量を縮小する制御としているため、針弁９の開閉
に要する実時間を短縮できるため、低負荷領域でのコモ
ンレール設定圧を向上することができる。図４は、圧電
素子への制御信号と噴射量の関係を示す。
【００１４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、その構成を、低負荷時に噴射弁の針弁の最大リフト
量を縮小する構成としたため、針弁の開閉時間が短縮で
き、コモンレール圧を向上でき、パーティキュレートを
低減できる、という効果が得られる。
ば、その構成を、低負荷時に噴射弁の針弁の最大リフト
量を縮小する構成としたため、針弁の開閉時間が短縮で
き、コモンレール圧を向上でき、パーティキュレートを
低減できる、という効果が得られる。
【図１】本発明のディーゼル機関用燃料噴射制御装置の
全体構成を示す図である。
全体構成を示す図である。
【図２】各気筒の燃焼室毎に設けられた噴射弁を示す図
である。
である。
【図３】本発明の燃料噴射弁を用いて、針弁の最大リフ
ト量を制御したときの制御マップを示す図である。
ト量を制御したときの制御マップを示す図である。
【図４】圧電素子への制御信号と噴射量の関係を示す図
である。
である。
１ 燃料噴射弁 ２ 噴射ノズルホルダ ３ 噴射ノズル ４ 噴射弁駆動部 ５ リテーニングナット ６ 針弁摺動孔 ７ 燃料溜り室 ８ ノズル孔 ９，２０ 針弁 １０ 大径部 １１ 連結部 １２ 小径部 １３ 弁体部 １４ プッシュロッド １５ シリンダ １６，２１ バネ １７ ピン １８ インレット １９ 燃料供給通路 ２２ 圧電素子 ２３ コネクタ部 ２４ 燃料出口 ２５ ロックナット ２６ コモンレール ２７ 噴射管 ２８ 燃料供給管 ２９ チェック弁 ３０ 高圧供給ポンプ ３１ 燃料タンク ３２ 燃料フィルタ ３３ 燃料フィードポンプ ３４ ドライブシャフト ３５ 吐出量制御用電磁弁 ３６ 電子制御ユニット ３７ 圧力センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料ポンプから吐出された高圧の燃料を
燃料供給管を介して共通の燃料蓄圧室に供給し、燃料蓄
圧室を各々対応する噴射管を介し各燃料噴射弁に連結
し、各燃料噴射弁からほぼ一定のクランク角度毎に順次
燃料を噴射するようにしたディーゼル機関において、 前記燃料ポンプから送られる燃料を該燃料供給管、燃料
蓄圧室、噴射管を通じて燃料噴射弁のノズルボディに形
成したノズル室に導入し、 前記ノズル室の燃料圧力により針弁に押上力を作用させ
るとともに、前記針弁上部に圧電素子により構成された
針弁開閉機構を設け、 前記圧電素子に駆動電圧を掛けることにより針弁の開閉
を制御するとともに、 低負荷領域ほど前記針弁の最大リフト量を小さくするよ
うに制御することを特徴とするディーゼル機関の燃料噴
射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13156696A JPH09317592A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13156696A JPH09317592A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09317592A true JPH09317592A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15061065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13156696A Pending JPH09317592A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09317592A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008112809A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Kyocera Corp | 積層型圧電素子、これを備えた噴射装置、及びこれを備えた燃料噴射システム |
| JP2010090804A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Nippon Soken Inc | 燃料噴射装置 |
| CN111894781A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-06 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种判断针阀最大升程的试验方法 |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13156696A patent/JPH09317592A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008112809A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Kyocera Corp | 積層型圧電素子、これを備えた噴射装置、及びこれを備えた燃料噴射システム |
| JP2010090804A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Nippon Soken Inc | 燃料噴射装置 |
| CN111894781A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-06 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种判断针阀最大升程的试验方法 |
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