JPH1137015A - 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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- JPH1137015A JPH1137015A JP9197601A JP19760197A JPH1137015A JP H1137015 A JPH1137015 A JP H1137015A JP 9197601 A JP9197601 A JP 9197601A JP 19760197 A JP19760197 A JP 19760197A JP H1137015 A JPH1137015 A JP H1137015A
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- pressure
- fuel injection
- variable orifice
- valve
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関の運転状態に応じて圧力波を減衰さ
せ、高速または高負荷運転時には流路抵抗による圧力損
失を低減し、精度の高い燃料噴射制御が行える蓄圧式燃
料噴射装置を提供する。 【解決手段】 蓄圧室内に蓄えられた高圧燃料を燃料配
管4から制御室32内に導入し、前記高圧燃料の圧力で
弁体23を押して燃料噴射孔21を閉じ、燃料排出路3
4から制御室32内の高圧燃料を排出して弁体23の押
圧力を下げることで燃料噴射孔21を開く燃料噴射弁5
を備えた内燃機関の蓄圧式燃焼噴射装置において、前記
蓄圧室と燃料噴射弁5とを接続する燃料配管4に、通路
断面積を可変とする可変オリフィス13を設け、この可
変オリフィス13を介して伝播する前記高圧燃料に対応
させて可変オリフィス13の通路断面積を可変制御する
ことを特徴とする。
せ、高速または高負荷運転時には流路抵抗による圧力損
失を低減し、精度の高い燃料噴射制御が行える蓄圧式燃
料噴射装置を提供する。 【解決手段】 蓄圧室内に蓄えられた高圧燃料を燃料配
管4から制御室32内に導入し、前記高圧燃料の圧力で
弁体23を押して燃料噴射孔21を閉じ、燃料排出路3
4から制御室32内の高圧燃料を排出して弁体23の押
圧力を下げることで燃料噴射孔21を開く燃料噴射弁5
を備えた内燃機関の蓄圧式燃焼噴射装置において、前記
蓄圧室と燃料噴射弁5とを接続する燃料配管4に、通路
断面積を可変とする可変オリフィス13を設け、この可
変オリフィス13を介して伝播する前記高圧燃料に対応
させて可変オリフィス13の通路断面積を可変制御する
ことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の燃料
噴射装置、特に、ディーゼルエンジンに用いられる蓄圧
式燃料噴射装置に関する。
噴射装置、特に、ディーゼルエンジンに用いられる蓄圧
式燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、蓄圧式(コモンレール式)燃
料噴射装置は、蓄圧室に蓄圧された一定圧の高圧燃料を
各気筒に設置された燃料噴射弁に分岐燃料配管を介して
供給する。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、燃料噴射弁
の内部に設けた制御室に高圧燃料を導入して、燃料制御
弁のニードル弁を下降させ、このニードル弁を常閉状態
に保ち、更に、制御室内の燃料を燃料排出路にリークさ
せ、制御室内を減圧することで、ニードル弁が上昇し、
燃料噴射孔を開いて燃料噴射をする構成である。
料噴射装置は、蓄圧室に蓄圧された一定圧の高圧燃料を
各気筒に設置された燃料噴射弁に分岐燃料配管を介して
供給する。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、燃料噴射弁
の内部に設けた制御室に高圧燃料を導入して、燃料制御
弁のニードル弁を下降させ、このニードル弁を常閉状態
に保ち、更に、制御室内の燃料を燃料排出路にリークさ
せ、制御室内を減圧することで、ニードル弁が上昇し、
燃料噴射孔を開いて燃料噴射をする構成である。
【0003】このような、従来の燃料噴射装置におい
て、ある気筒に設置された燃料噴射弁の開閉により生じ
た圧力波が、分岐燃料配管内から蓄圧室を伝播して他の
気筒に設置された燃料噴射弁に作用する場合がある。こ
の場合、伝播した圧力波が、他の燃料噴射弁の噴射時
期、噴射量、あるいは噴射率を変化させてしまうことが
ある。
て、ある気筒に設置された燃料噴射弁の開閉により生じ
た圧力波が、分岐燃料配管内から蓄圧室を伝播して他の
気筒に設置された燃料噴射弁に作用する場合がある。こ
の場合、伝播した圧力波が、他の燃料噴射弁の噴射時
期、噴射量、あるいは噴射率を変化させてしまうことが
ある。
【0004】また、燃料噴射弁の開閉により生じた圧力
波が分岐燃料配管と蓄圧室との接続部分で反射し、分岐
配管内を伝播して圧力波を生じた燃料噴射弁に作用する
場合がある。この場合、伝播した反射波が、燃料噴射弁
の次回の開弁タイミングを狂わせてしまうこともある。
波が分岐燃料配管と蓄圧室との接続部分で反射し、分岐
配管内を伝播して圧力波を生じた燃料噴射弁に作用する
場合がある。この場合、伝播した反射波が、燃料噴射弁
の次回の開弁タイミングを狂わせてしまうこともある。
【0005】このように、燃料噴射弁の開閉により生じ
た圧力波によって、燃料噴射弁の噴射時期、噴射量、あ
るいは噴射率が変化してしまうと、精度の高い燃料噴射
制御が行えないという問題があった。
た圧力波によって、燃料噴射弁の噴射時期、噴射量、あ
るいは噴射率が変化してしまうと、精度の高い燃料噴射
制御が行えないという問題があった。
【0006】そこで、かかる圧力波を減衰することを目
的とした燃料噴射装置(特開平8−277764号公
報)が提案されている。特開平8−277764号公報
の燃料噴射装置は、蓄圧室と燃料噴射弁とを接続する分
岐燃料配管内にオリフィスを設け、燃料噴射弁の開閉に
より生じる圧力波の一部をオリフィスで反射するととも
に、オリフィスを透過した圧力波の他の成分を小径の分
岐燃料配管と大径の蓄圧室との境界部で断面積拡大作用
により位相を反転させた膨張波(負の圧力波)として反
射することによって、圧力波と負の圧力波とを緩衝させ
て、燃料噴射弁の開閉により生じる圧力波を減衰するも
のである。
的とした燃料噴射装置(特開平8−277764号公
報)が提案されている。特開平8−277764号公報
の燃料噴射装置は、蓄圧室と燃料噴射弁とを接続する分
岐燃料配管内にオリフィスを設け、燃料噴射弁の開閉に
より生じる圧力波の一部をオリフィスで反射するととも
に、オリフィスを透過した圧力波の他の成分を小径の分
岐燃料配管と大径の蓄圧室との境界部で断面積拡大作用
により位相を反転させた膨張波(負の圧力波)として反
射することによって、圧力波と負の圧力波とを緩衝させ
て、燃料噴射弁の開閉により生じる圧力波を減衰するも
のである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平8−2
77764号公報の燃料噴射装置のように分岐燃料配管
内に一定径のオリフィスを固定的に設けると、内燃機関
の運転状態により発生する圧力波の特性が変化した場
合、圧力波の減衰効果が期待できないといった問題が生
じた。
77764号公報の燃料噴射装置のように分岐燃料配管
内に一定径のオリフィスを固定的に設けると、内燃機関
の運転状態により発生する圧力波の特性が変化した場
合、圧力波の減衰効果が期待できないといった問題が生
じた。
【0008】また、オリフィスの流路抵抗により圧力損
失が発生することによって、高速または高負荷運転時に
燃料噴射圧力が低下し所望の噴射特性が得られないとい
った問題も生じた。
失が発生することによって、高速または高負荷運転時に
燃料噴射圧力が低下し所望の噴射特性が得られないとい
った問題も生じた。
【0009】本発明は、このような点に鑑み、内燃機関
の運転状態に応じて圧力波を減衰させ、高速または高負
荷運転時には流路抵抗による圧力損失を低減し、精度の
高い燃料噴射制御が行える蓄圧式燃料噴射装置を提供す
ることを課題とする。
の運転状態に応じて圧力波を減衰させ、高速または高負
荷運転時には流路抵抗による圧力損失を低減し、精度の
高い燃料噴射制御が行える蓄圧式燃料噴射装置を提供す
ることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の蓄圧式燃料噴射装置は、蓄圧室内に蓄えられた高圧燃
料を燃料配管から制御室内に導入し、前記高圧燃料の圧
力で弁体を押して燃料噴射孔を閉じ、燃料排出路から制
御室内の高圧燃料を排出して弁体の押圧力を下げること
で燃料噴射孔を開く燃料噴射弁を備えた内燃機関の蓄圧
式燃焼噴射装置において、前記蓄圧室と前記燃料噴射弁
とを接続する前記燃料配管に、通路断面積を可変とする
可変オリフィスを設け、この可変オリフィスを介して伝
播する前記高圧燃料に対応させて前記可変オリフィスの
通路断面積を可変制御することを特徴とする。
決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の蓄圧式燃料噴射装置は、蓄圧室内に蓄えられた高圧燃
料を燃料配管から制御室内に導入し、前記高圧燃料の圧
力で弁体を押して燃料噴射孔を閉じ、燃料排出路から制
御室内の高圧燃料を排出して弁体の押圧力を下げること
で燃料噴射孔を開く燃料噴射弁を備えた内燃機関の蓄圧
式燃焼噴射装置において、前記蓄圧室と前記燃料噴射弁
とを接続する前記燃料配管に、通路断面積を可変とする
可変オリフィスを設け、この可変オリフィスを介して伝
播する前記高圧燃料に対応させて前記可変オリフィスの
通路断面積を可変制御することを特徴とする。
【0011】上記構成により、前記可変オリフィスを介
して伝播する圧力波に対応させて可変オリフィスの通路
断面積を可変制御し、前記圧力波の減衰が最も大となる
オリフィス径に制御して前記圧力波を即座に減衰し、前
記圧力波による燃料噴射特性への影響を抑制する。
して伝播する圧力波に対応させて可変オリフィスの通路
断面積を可変制御し、前記圧力波の減衰が最も大となる
オリフィス径に制御して前記圧力波を即座に減衰し、前
記圧力波による燃料噴射特性への影響を抑制する。
【0012】また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置は、蓄
圧室内に蓄えられた高圧燃料を燃料配管から制御室内に
導入し、前記高圧燃料の圧力で弁体を押して燃料噴射孔
を閉じ、燃料排出路から制御室内の高圧燃料を排出して
弁体の押圧力を下げることで燃料噴射孔を開く燃料噴射
弁を備えた内燃機関の蓄圧式燃焼噴射装置において、前
記蓄圧室と前記燃料噴射弁とを接続する前記燃料配管
に、通路断面積を可変とする可変オリフィスを設け、こ
の可変オリフィスの通路断面積を内燃機関の運転状態に
基づいて可変制御することを特徴とする。
圧室内に蓄えられた高圧燃料を燃料配管から制御室内に
導入し、前記高圧燃料の圧力で弁体を押して燃料噴射孔
を閉じ、燃料排出路から制御室内の高圧燃料を排出して
弁体の押圧力を下げることで燃料噴射孔を開く燃料噴射
弁を備えた内燃機関の蓄圧式燃焼噴射装置において、前
記蓄圧室と前記燃料噴射弁とを接続する前記燃料配管
に、通路断面積を可変とする可変オリフィスを設け、こ
の可変オリフィスの通路断面積を内燃機関の運転状態に
基づいて可変制御することを特徴とする。
【0013】上記構成により、内燃機関の運転状態に基
づいて可変オリフィスの通路断面積を常に最適なオリフ
ィス径に可変制御し、精度の高い燃料噴射制御を行う。
なお、上記内燃機関の運転状態が高速運転または高負荷
運転となるときには、前記可変オリフィスの通路断面積
を大きくするように構成してもよい。
づいて可変オリフィスの通路断面積を常に最適なオリフ
ィス径に可変制御し、精度の高い燃料噴射制御を行う。
なお、上記内燃機関の運転状態が高速運転または高負荷
運転となるときには、前記可変オリフィスの通路断面積
を大きくするように構成してもよい。
【0014】この構成の場合は、高速運転または高負荷
運転時には流路抵抗による圧力損失を低減し、燃料噴射
量が過度に低減されることを抑制し、機関出力の抑制を
防止する。
運転時には流路抵抗による圧力損失を低減し、燃料噴射
量が過度に低減されることを抑制し、機関出力の抑制を
防止する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態を、
図面を参照して説明する。 <燃料噴射装置の全体構成>まず、燃料噴出弁5に燃料
を供給する燃料噴射装置を説明する。
図面を参照して説明する。 <燃料噴射装置の全体構成>まず、燃料噴出弁5に燃料
を供給する燃料噴射装置を説明する。
【0016】図1に示す燃料噴射装置は、一般的な燃料
噴射装置であるディーゼルエンジンの蓄圧式(コモンレ
ール式)燃料噴射装置である。この装置は、燃料供給源
である燃料タンク1から燃料を汲み上げて、所定圧力で
送出する燃料ポンプ2(ロータリーサプライポンプ)
と、この燃料ポンプ2から送出されて来る燃料を受け、
所定の供給圧力に蓄圧する燃料蓄圧室3を備えている。
噴射装置であるディーゼルエンジンの蓄圧式(コモンレ
ール式)燃料噴射装置である。この装置は、燃料供給源
である燃料タンク1から燃料を汲み上げて、所定圧力で
送出する燃料ポンプ2(ロータリーサプライポンプ)
と、この燃料ポンプ2から送出されて来る燃料を受け、
所定の供給圧力に蓄圧する燃料蓄圧室3を備えている。
【0017】この燃料蓄圧室3には、複数の分岐燃料配
管4が接続され、各分岐燃料配管4には、内燃機関に取
り付けられた複数の燃料噴射弁5が接続されている。内
燃機関がたとえば6気筒で、各気筒にそれぞれ1つの燃
料噴射弁5を設けた場合、分岐燃料配管4、及び、燃料
噴射弁5はそれぞれ6つとなる。また、燃料蓄圧室3か
らそれぞれの燃料噴射弁5へ接続された6つの分岐燃料
配管4には、それぞれ可変オリフィス13が設けられて
いる。
管4が接続され、各分岐燃料配管4には、内燃機関に取
り付けられた複数の燃料噴射弁5が接続されている。内
燃機関がたとえば6気筒で、各気筒にそれぞれ1つの燃
料噴射弁5を設けた場合、分岐燃料配管4、及び、燃料
噴射弁5はそれぞれ6つとなる。また、燃料蓄圧室3か
らそれぞれの燃料噴射弁5へ接続された6つの分岐燃料
配管4には、それぞれ可変オリフィス13が設けられて
いる。
【0018】そして、燃料蓄圧室3には、燃料圧センサ
6が設けられ、燃料蓄圧室3内の燃料圧を検出するよう
になっている。さらに、この燃料圧センサ6は、コンピ
ュータからなる制御装置7に接続されている。
6が設けられ、燃料蓄圧室3内の燃料圧を検出するよう
になっている。さらに、この燃料圧センサ6は、コンピ
ュータからなる制御装置7に接続されている。
【0019】この制御装置7には、アクセルペダルが踏
み込まれた状態か否かを検出するアクセルセンサS1、
内燃機関への吸気圧力を検出する吸気圧センサS2、内
燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサS3、内燃
機関の回転数を検出する機関回転数センサ(NEセン
サ)S4、内燃機関への空気吸入量を検出するエアロフ
ローメータS5、各気筒の行程を識別するGセンサS6
他、車両制御に必要な各種センサが接続されている。
み込まれた状態か否かを検出するアクセルセンサS1、
内燃機関への吸気圧力を検出する吸気圧センサS2、内
燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサS3、内燃
機関の回転数を検出する機関回転数センサ(NEセン
サ)S4、内燃機関への空気吸入量を検出するエアロフ
ローメータS5、各気筒の行程を識別するGセンサS6
他、車両制御に必要な各種センサが接続されている。
【0020】また、制御装置7には、燃料ポンプ駆動制
御部8、燃料噴射弁駆動制御部9、可変オリフィス制御
部10が設けられ、これらは、前記各種センサからの情
報を基に決定される運転条件に従って、燃料ポンプ2や
燃料噴射弁5や可変オリフィス13を駆動制御するよう
になっている。
御部8、燃料噴射弁駆動制御部9、可変オリフィス制御
部10が設けられ、これらは、前記各種センサからの情
報を基に決定される運転条件に従って、燃料ポンプ2や
燃料噴射弁5や可変オリフィス13を駆動制御するよう
になっている。
【0021】そして、この燃料ポンプ駆動制御部8で
は、予め設定された定常運転用の目標圧力となるよう、
燃料蓄圧室3内の燃料圧をフィードバック制御する。す
なわち、前記燃料圧センサ6からの検出圧力が、前記目
標圧力になるまで、前記燃料ポンプ2に燃料圧送信号を
送り、燃料の供給を継続し、目標圧力になったところ
で、前記燃料ポンプ2の燃料圧送を停止する制御を繰り
返す。
は、予め設定された定常運転用の目標圧力となるよう、
燃料蓄圧室3内の燃料圧をフィードバック制御する。す
なわち、前記燃料圧センサ6からの検出圧力が、前記目
標圧力になるまで、前記燃料ポンプ2に燃料圧送信号を
送り、燃料の供給を継続し、目標圧力になったところ
で、前記燃料ポンプ2の燃料圧送を停止する制御を繰り
返す。
【0022】なお、前記燃料蓄圧室3には、前記燃料蓄
圧室3内の圧力が、前記目標圧力を越えた、所定の設定
圧力となったとき、燃料蓄圧室3内の圧力を解放して逃
がすリリーフ弁11が設けられている。このリリーフ弁
11は、燃料供給源側すなわち燃料タンク1へと接続さ
れた燃料解放路12に介在する形で設置される。
圧室3内の圧力が、前記目標圧力を越えた、所定の設定
圧力となったとき、燃料蓄圧室3内の圧力を解放して逃
がすリリーフ弁11が設けられている。このリリーフ弁
11は、燃料供給源側すなわち燃料タンク1へと接続さ
れた燃料解放路12に介在する形で設置される。
【0023】また、燃料噴射弁駆動制御部9は、アクセ
ルセンサS1からの情報を基に決定される噴射量指令値
に従って、燃料噴射弁5を駆動制御する。更に、可変オ
リフィス制御部10は、6つの可変オリフィス13と接
続し、燃料噴射弁駆動制御部9の噴射量指令値と、NE
センサS4のエンジン回転数とに基づき可変オリフィス
13を駆動制御する。 <可変オリフィス>この可変オリフィス13は、図2に
示すように、分岐燃料配管4の周上に設けられた可変オ
リフィス本体13aと、分岐燃料配管4の周上に沿って
回転自在に設けられたリング14と、このリング14の
回転により分岐燃料配管4の管内を一部開閉する複数
(例えば、4個)のセクター15と、リング14を回転
させるソレノイド16と、を備えている。
ルセンサS1からの情報を基に決定される噴射量指令値
に従って、燃料噴射弁5を駆動制御する。更に、可変オ
リフィス制御部10は、6つの可変オリフィス13と接
続し、燃料噴射弁駆動制御部9の噴射量指令値と、NE
センサS4のエンジン回転数とに基づき可変オリフィス
13を駆動制御する。 <可変オリフィス>この可変オリフィス13は、図2に
示すように、分岐燃料配管4の周上に設けられた可変オ
リフィス本体13aと、分岐燃料配管4の周上に沿って
回転自在に設けられたリング14と、このリング14の
回転により分岐燃料配管4の管内を一部開閉する複数
(例えば、4個)のセクター15と、リング14を回転
させるソレノイド16と、を備えている。
【0024】そして、このソレノイド16は、コイル内
外を進退動するプランジャ16aを有し、励磁時にプラ
ンジャ16aをコイルの真中部分に退行させる。また、
このソレノイド16は、可変オリフィス本体13aに固
定されている。なお、ソレノイド16は、可変オリフィ
ス制御部10からon信号が出力されると、励磁とな
り、off信号が出力されると、励磁解除となる。
外を進退動するプランジャ16aを有し、励磁時にプラ
ンジャ16aをコイルの真中部分に退行させる。また、
このソレノイド16は、可変オリフィス本体13aに固
定されている。なお、ソレノイド16は、可変オリフィ
ス制御部10からon信号が出力されると、励磁とな
り、off信号が出力されると、励磁解除となる。
【0025】そして、このリング14は周上に突起部1
4aを有している。この突起部14aは一端を可変オリ
フィス本体13aに固定されたばね17の他端と連結
し、ばね17の引張力により分岐燃料配管4の周上を時
計回り方向に付勢されている(図2(b)参照)。ま
た、この突起部14aは、ソレノイド16のプランジャ
16aと揺動自在に連結し、ソレノイド16が励磁の時
に、プランジャ16aが退行すると、突起部14aがば
ね17の引張力に抗して分岐燃料配管4の周上を図2の
反時計回り方向に回転する(図2(a)参照)。なお、
プランジャ16aの退行する力は、ばね17の引張力よ
り大きいものとする。
4aを有している。この突起部14aは一端を可変オリ
フィス本体13aに固定されたばね17の他端と連結
し、ばね17の引張力により分岐燃料配管4の周上を時
計回り方向に付勢されている(図2(b)参照)。ま
た、この突起部14aは、ソレノイド16のプランジャ
16aと揺動自在に連結し、ソレノイド16が励磁の時
に、プランジャ16aが退行すると、突起部14aがば
ね17の引張力に抗して分岐燃料配管4の周上を図2の
反時計回り方向に回転する(図2(a)参照)。なお、
プランジャ16aの退行する力は、ばね17の引張力よ
り大きいものとする。
【0026】従って、リング14は、ソレノイド16が
励磁解除の時、ばね17の引張力によって時計回り方向
に回転し、ソレノイド16が励磁時、プランジャ16a
の退行によって反時計回り方向に回転する。
励磁解除の時、ばね17の引張力によって時計回り方向
に回転し、ソレノイド16が励磁時、プランジャ16a
の退行によって反時計回り方向に回転する。
【0027】そして、このセクター15は、分岐燃料配
管4の配管周上に沿って均等に4カ所配置され、それぞ
れリンク部15aと羽根部15bとを有している。そし
て、リンク部15aの一端が可変オリフィス本体13a
に軸支され、他端がリング14に軸支されてリンク機構
を形成する。そして、リング14が可変オリフィス本体
13aに対し回転すると、この回転に同期して4個の羽
根部15bがそれぞれ揺動する。従って、ソレノイド1
6が励磁の時、リング14の反時計回りに同期し、セク
ター15は、図2(a)に示すように、4個の羽根部1
5bが分岐燃料配管4の中心側に移動して一部を閉じ
る。一方、ソレノイド16が励磁解除の時、リング14
の時計回りに同期し、セクター15は、図2(b)に示
すように、4個の羽根部15bが分岐燃料配管4の外側
に移動して分岐燃料配管4を全開にする。 <制御マップ>可変オリフィス制御部10は、図3に示
す制御マップ10aを、内部の記憶素子(ROM)に記
憶している。
管4の配管周上に沿って均等に4カ所配置され、それぞ
れリンク部15aと羽根部15bとを有している。そし
て、リンク部15aの一端が可変オリフィス本体13a
に軸支され、他端がリング14に軸支されてリンク機構
を形成する。そして、リング14が可変オリフィス本体
13aに対し回転すると、この回転に同期して4個の羽
根部15bがそれぞれ揺動する。従って、ソレノイド1
6が励磁の時、リング14の反時計回りに同期し、セク
ター15は、図2(a)に示すように、4個の羽根部1
5bが分岐燃料配管4の中心側に移動して一部を閉じ
る。一方、ソレノイド16が励磁解除の時、リング14
の時計回りに同期し、セクター15は、図2(b)に示
すように、4個の羽根部15bが分岐燃料配管4の外側
に移動して分岐燃料配管4を全開にする。 <制御マップ>可変オリフィス制御部10は、図3に示
す制御マップ10aを、内部の記憶素子(ROM)に記
憶している。
【0028】この制御マップ10aは、燃料噴射弁駆動
制御部9の噴射量指令値と、NEセンサS4のエンジン
回転数とに基づき、ソレノイド16を励磁状態とするo
n信号を出力する領域と、励磁状態を解除するoff信
号を出力する領域とを示すものである。
制御部9の噴射量指令値と、NEセンサS4のエンジン
回転数とに基づき、ソレノイド16を励磁状態とするo
n信号を出力する領域と、励磁状態を解除するoff信
号を出力する領域とを示すものである。
【0029】すなわち、この制御マップ10aは、噴射
量指令値が30mm3/st以内であり、かつエンジン回転数
が2000rpm.以内であれば、on信号を出力する領域
であることを示す。但し、この制御マップ10aは、噴
射量指令値が25mm3/st以内であれば、エンジン回転数
が2500rpm.以内のものも、on信号を出力する領域
に含むことを示す。また、噴射量指令値が20mm3/st以
内であれば、エンジン回転数が3000rpm.以内のもの
も、on信号を出力する領域に含むことも示す。
量指令値が30mm3/st以内であり、かつエンジン回転数
が2000rpm.以内であれば、on信号を出力する領域
であることを示す。但し、この制御マップ10aは、噴
射量指令値が25mm3/st以内であれば、エンジン回転数
が2500rpm.以内のものも、on信号を出力する領域
に含むことを示す。また、噴射量指令値が20mm3/st以
内であれば、エンジン回転数が3000rpm.以内のもの
も、on信号を出力する領域に含むことも示す。
【0030】また、可変オリフィス制御部10は、フェ
イル判定用制御マップ10bも内部の記憶素子(RO
M)に記憶している。このフェイル判定用制御マップ1
0bは、噴射量指令値が10mm3/stに満たない場合はフ
ェイルと判定し、あるいはエンジン回転数が600rpm.
に満たない場合はフェイルと判定する制御マップであ
る。 <燃料噴射弁>次に、燃料噴射弁の一例を図4により説
明する。図4に示したように、燃料噴射弁5は、先端に
燃料噴射孔21を有する本体22と、この本体22の内
部に進退移動自在に設けられ、進出時に燃料噴射孔21
を閉じ、後退時に燃料噴射孔21を開く針状のニードル
弁23(弁体)と、このニードル弁23を閉方向に付勢
する付勢手段としてのコイルスプリング24とを備えて
いる。
イル判定用制御マップ10bも内部の記憶素子(RO
M)に記憶している。このフェイル判定用制御マップ1
0bは、噴射量指令値が10mm3/stに満たない場合はフ
ェイルと判定し、あるいはエンジン回転数が600rpm.
に満たない場合はフェイルと判定する制御マップであ
る。 <燃料噴射弁>次に、燃料噴射弁の一例を図4により説
明する。図4に示したように、燃料噴射弁5は、先端に
燃料噴射孔21を有する本体22と、この本体22の内
部に進退移動自在に設けられ、進出時に燃料噴射孔21
を閉じ、後退時に燃料噴射孔21を開く針状のニードル
弁23(弁体)と、このニードル弁23を閉方向に付勢
する付勢手段としてのコイルスプリング24とを備えて
いる。
【0031】さらに、燃料噴射弁5は、燃料供給源であ
る蓄圧室3から分岐燃料配管4を介して所定圧力で供給
されてくる高圧燃料を燃料噴射孔21へ導く第1の燃料
供給路31と、高圧燃料を受け入れてニードル弁23を
閉方向に押圧する制御室32と、第1の燃料供給路31
から分岐し、燃料供給源である蓄圧室3から所定圧力で
供給されてくる高圧燃料を制御室32へと導く第2の燃
料供給路33と、制御室32内の高圧燃料を排出して制
御室32内の液圧を下げる燃料排出路34とを備えてい
る。
る蓄圧室3から分岐燃料配管4を介して所定圧力で供給
されてくる高圧燃料を燃料噴射孔21へ導く第1の燃料
供給路31と、高圧燃料を受け入れてニードル弁23を
閉方向に押圧する制御室32と、第1の燃料供給路31
から分岐し、燃料供給源である蓄圧室3から所定圧力で
供給されてくる高圧燃料を制御室32へと導く第2の燃
料供給路33と、制御室32内の高圧燃料を排出して制
御室32内の液圧を下げる燃料排出路34とを備えてい
る。
【0032】そして、第2の燃料供給路33には、制御
室32への燃料流入量を決定するインレットオリフィス
33aが設けられる一方、燃料排出路34には燃料排出
量を決定するアウトレットオリフィス34aが設けられ
ている。これらインレットオリフィス33aとアウトレ
ットオリフィス34aの通路断面積の比は、例えば、
2:3といったように、アウトレットオリフィス34a
をインレットオリフィス33aより大きく設定してい
る。
室32への燃料流入量を決定するインレットオリフィス
33aが設けられる一方、燃料排出路34には燃料排出
量を決定するアウトレットオリフィス34aが設けられ
ている。これらインレットオリフィス33aとアウトレ
ットオリフィス34aの通路断面積の比は、例えば、
2:3といったように、アウトレットオリフィス34a
をインレットオリフィス33aより大きく設定してい
る。
【0033】また、ニードル弁23は、制御室32に臨
み、制御室32内の燃料圧力を受けてニードル弁23を
下降させるメイン・ピストン23aを有し、このメイン
・ピストン23aに対し、ニードル弁23の燃料噴射孔
21側に、サブ・ピストン23cが設けられている。こ
のサブ・ピストン23cに臨むように、燃料噴射孔21
へと続く第1の燃料供給路31の途中に燃料溜まり31
aが設けられている。このため、燃料溜まり31a内の
燃料圧がサブ・ピストン23cに加わり、ニードル弁2
3を開く方向(図の上方)に押している。このサブ・ピ
ストン23cが燃料溜まり31a内の燃料圧を受ける受
圧面積Ssは、メイン・ピストン23aが制御室32内
の燃料圧を受ける受圧面積Smより小さく設定されてい
る。さらに、サブ・ピストン23cのメインピストン2
3a側に、ニードル弁23を閉弁方向に付勢するコイル
スプリング24が配設されている。
み、制御室32内の燃料圧力を受けてニードル弁23を
下降させるメイン・ピストン23aを有し、このメイン
・ピストン23aに対し、ニードル弁23の燃料噴射孔
21側に、サブ・ピストン23cが設けられている。こ
のサブ・ピストン23cに臨むように、燃料噴射孔21
へと続く第1の燃料供給路31の途中に燃料溜まり31
aが設けられている。このため、燃料溜まり31a内の
燃料圧がサブ・ピストン23cに加わり、ニードル弁2
3を開く方向(図の上方)に押している。このサブ・ピ
ストン23cが燃料溜まり31a内の燃料圧を受ける受
圧面積Ssは、メイン・ピストン23aが制御室32内
の燃料圧を受ける受圧面積Smより小さく設定されてい
る。さらに、サブ・ピストン23cのメインピストン2
3a側に、ニードル弁23を閉弁方向に付勢するコイル
スプリング24が配設されている。
【0034】メイン・ピストン23aが制御室32内の
燃料圧から受ける押圧力をFm、サブ・ピストン23c
が燃料溜まり31a内の燃料圧から受ける押圧力をF
s、コイルスプリング24の付勢力をFcとしたとき、
定常時は、Fm+Fc>Fs、Fc<Fsである。
燃料圧から受ける押圧力をFm、サブ・ピストン23c
が燃料溜まり31a内の燃料圧から受ける押圧力をF
s、コイルスプリング24の付勢力をFcとしたとき、
定常時は、Fm+Fc>Fs、Fc<Fsである。
【0035】さらに、制御室32からの燃料排出路34
に介在し、閉時には制御室32に高圧燃料を封じ込め、
開時には制御室32から燃料排出路34へと燃料を逃が
す、常閉の背圧制御弁35が設けられている。この背圧
制御弁35は、電磁弁で形成され、本体22内に設けら
れている。そして、この背圧制御弁35が閉じていると
きは、制御室32に印加される燃料圧が上昇し、その圧
力により、メイン・ピストン23aが押され、これにス
プリング24の付勢力も加わってニードル弁23が下降
する。
に介在し、閉時には制御室32に高圧燃料を封じ込め、
開時には制御室32から燃料排出路34へと燃料を逃が
す、常閉の背圧制御弁35が設けられている。この背圧
制御弁35は、電磁弁で形成され、本体22内に設けら
れている。そして、この背圧制御弁35が閉じていると
きは、制御室32に印加される燃料圧が上昇し、その圧
力により、メイン・ピストン23aが押され、これにス
プリング24の付勢力も加わってニードル弁23が下降
する。
【0036】その際、第1の燃料供給路31から燃料溜
まり31aにも制御室32内に印加されたと同圧の燃料
が導入され、サブ・ピストン23cを押すが、その押圧
力Fsは、Fm+Fcに抗しきれないので、ニードル弁
23は燃料噴射孔21を閉じた状態に保持される。
まり31aにも制御室32内に印加されたと同圧の燃料
が導入され、サブ・ピストン23cを押すが、その押圧
力Fsは、Fm+Fcに抗しきれないので、ニードル弁
23は燃料噴射孔21を閉じた状態に保持される。
【0037】その後、背圧制御弁35が開かれると、燃
料排出路34から制御室32内の燃料が排出するが、こ
のとき、アウトレットオリフィス34aをインレットオ
リフィス33aより大きく設定してあるため、制御室3
2内への燃料流入量より制御室内からの燃料流出量が多
くなり、その結果、制御室32内の燃料圧が下降する。
料排出路34から制御室32内の燃料が排出するが、こ
のとき、アウトレットオリフィス34aをインレットオ
リフィス33aより大きく設定してあるため、制御室3
2内への燃料流入量より制御室内からの燃料流出量が多
くなり、その結果、制御室32内の燃料圧が下降する。
【0038】そして、Fm+Fc<Fsとなった時点
で、スプリング24の付勢力に抗してニードル弁23が
リフトし、燃料噴射孔21が開き、燃料噴射が開始され
る。 <燃料噴射弁駆動制御>燃料噴射弁駆動制御は、燃料噴
射弁駆動制御部9により行われる。
で、スプリング24の付勢力に抗してニードル弁23が
リフトし、燃料噴射孔21が開き、燃料噴射が開始され
る。 <燃料噴射弁駆動制御>燃料噴射弁駆動制御は、燃料噴
射弁駆動制御部9により行われる。
【0039】燃料噴射は、吸気行程において内燃機関の
所定クランク角に同期して行う同期噴射や、クランク角
に同期することなく要求があったときに所定量の噴射を
行う非同期噴射制御があるが、本件は、そのいずれにも
適用できる。
所定クランク角に同期して行う同期噴射や、クランク角
に同期することなく要求があったときに所定量の噴射を
行う非同期噴射制御があるが、本件は、そのいずれにも
適用できる。
【0040】ディーゼル機関において、燃料噴射は、圧
縮行程から膨張行程において、機関の所定クランク角、
例えば、上死点前10°CA(crank angle)〜上死点
後5°CAで所定量行う。噴射開始時期を上死点前10
°CAとした場合、これに燃料噴射時間を加算して噴射
終了時期とする。
縮行程から膨張行程において、機関の所定クランク角、
例えば、上死点前10°CA(crank angle)〜上死点
後5°CAで所定量行う。噴射開始時期を上死点前10
°CAとした場合、これに燃料噴射時間を加算して噴射
終了時期とする。
【0041】燃料噴射前は、燃料噴射弁駆動制御部9に
より背圧制御弁35が閉ざされているので、制御室32
内は、蓄圧室から第2の燃料供給路33を介して導入さ
れた高圧燃料で満たされ、その圧力でニードル弁23の
ピストン23aがスプリング24の付勢力に抗して下降
し、燃料噴出孔が閉ざされている。
より背圧制御弁35が閉ざされているので、制御室32
内は、蓄圧室から第2の燃料供給路33を介して導入さ
れた高圧燃料で満たされ、その圧力でニードル弁23の
ピストン23aがスプリング24の付勢力に抗して下降
し、燃料噴出孔が閉ざされている。
【0042】前記燃料噴射タイミングが来ると、燃料噴
射弁駆動制御部9からの指令により、背圧制御弁35が
開き、制御室32内の高圧燃料が燃料排出路34から排
出される。これにより、制御室32内の燃料圧が下降
し、スプリング24の付勢力によってニードル弁23が
リフトし、燃料噴射孔21が開く。
射弁駆動制御部9からの指令により、背圧制御弁35が
開き、制御室32内の高圧燃料が燃料排出路34から排
出される。これにより、制御室32内の燃料圧が下降
し、スプリング24の付勢力によってニードル弁23が
リフトし、燃料噴射孔21が開く。
【0043】その後、所定の燃料噴射時間が経過する
と、燃料噴射弁駆動制御部9により、背圧制御弁35が
閉ざされる。すると、制御室32に高圧燃料が流入して
封入されるので、制御室32内の圧力が上昇し、この圧
力を受けてニードル弁23が下降し、燃料噴射孔21が
閉じる。
と、燃料噴射弁駆動制御部9により、背圧制御弁35が
閉ざされる。すると、制御室32に高圧燃料が流入して
封入されるので、制御室32内の圧力が上昇し、この圧
力を受けてニードル弁23が下降し、燃料噴射孔21が
閉じる。
【0044】そして、ニードル弁23の開閉により圧力
波が生じる。この圧力波は、第1の燃料供給路31を介
して分岐燃料配管4に伝播する。 <可変オリフィス制御>可変オリフィス13の制御は、
可変オリフィス制御部10により行われる。
波が生じる。この圧力波は、第1の燃料供給路31を介
して分岐燃料配管4に伝播する。 <可変オリフィス制御>可変オリフィス13の制御は、
可変オリフィス制御部10により行われる。
【0045】この可変オリフィス制御部10は、内部の
記憶素子(ROM)に記憶している制御マップ10aお
よびフェイル判定用制御マップ10bに基づき可変オリ
フィス13を駆動制御する。
記憶素子(ROM)に記憶している制御マップ10aお
よびフェイル判定用制御マップ10bに基づき可変オリ
フィス13を駆動制御する。
【0046】次に、可変オリフィス制御部10が行う可
変オリフィス制御を図5のフローチャートに従って説明
する。まず、この可変オリフィス制御部10は、燃料噴
射弁駆動制御部9の噴射量指令値(Qfincデータ)
と、NEセンサS4のエンジン回転数を読み取るととも
に(ステップ101)、制御マップ10aおよびフェイ
ル判定用制御マップ10bを読み取る(ステップ10
2)。
変オリフィス制御を図5のフローチャートに従って説明
する。まず、この可変オリフィス制御部10は、燃料噴
射弁駆動制御部9の噴射量指令値(Qfincデータ)
と、NEセンサS4のエンジン回転数を読み取るととも
に(ステップ101)、制御マップ10aおよびフェイ
ル判定用制御マップ10bを読み取る(ステップ10
2)。
【0047】次に、可変オリフィス制御部10は、制御
マップ10aを参照し、噴射量指令値及びエンジン回転
数が、ソレノイド16にon信号を出力する領域に含ま
れるか、あるいはoff信号を出力する領域に含まれる
かを判定する(ステップ103)。
マップ10aを参照し、噴射量指令値及びエンジン回転
数が、ソレノイド16にon信号を出力する領域に含ま
れるか、あるいはoff信号を出力する領域に含まれる
かを判定する(ステップ103)。
【0048】すなわち、可変オリフィス制御部10は、
ステップ101にて読み取った噴射量指令値及びエンジ
ン回転数がoff信号を出力する領域に属する場合(ス
テップ103:N)、ステップ105以降に処理を進め
る。一方、ステップ101にて読み取った噴射量指令値
及びエンジン回転数がon信号を出力する領域に属する
場合(ステップ103:Y)、ステップ104以降に処
理を進める。
ステップ101にて読み取った噴射量指令値及びエンジ
ン回転数がoff信号を出力する領域に属する場合(ス
テップ103:N)、ステップ105以降に処理を進め
る。一方、ステップ101にて読み取った噴射量指令値
及びエンジン回転数がon信号を出力する領域に属する
場合(ステップ103:Y)、ステップ104以降に処
理を進める。
【0049】ステップ104において、可変オリフィス
制御部10は、フェイル判定用制御マップ10bを参照
し、ステップ101にて読み取った噴射量指令値及びエ
ンジン回転数がフェイルかどうか判定する。
制御部10は、フェイル判定用制御マップ10bを参照
し、ステップ101にて読み取った噴射量指令値及びエ
ンジン回転数がフェイルかどうか判定する。
【0050】すなわち、可変オリフィス制御部10は、
ステップ101にて読み取った噴射量指令値が10mm3/
st未満か、あるいはエンジン回転数が600rpm.未満で
あれば、フェイルと判定し(ステップ104:Y)、ス
テップ105以降に処理を進める。一方、可変オリフィ
ス制御部10は、ステップ101にて読み取った噴射量
指令値が10mm3/st以上で、かつエンジン回転数が60
0rpm.以上であれば、フェイルでないと判定し(ステッ
プ104:N)、ステップ106以降に処理を進める。
ステップ101にて読み取った噴射量指令値が10mm3/
st未満か、あるいはエンジン回転数が600rpm.未満で
あれば、フェイルと判定し(ステップ104:Y)、ス
テップ105以降に処理を進める。一方、可変オリフィ
ス制御部10は、ステップ101にて読み取った噴射量
指令値が10mm3/st以上で、かつエンジン回転数が60
0rpm.以上であれば、フェイルでないと判定し(ステッ
プ104:N)、ステップ106以降に処理を進める。
【0051】ステップ105において、可変オリフィス
制御部10は、各可変オリフィス13のソレノイド16
にoff信号を出力し、ステップ107に処理を進め
る。なお、ソレノイド16にoff信号が出力される
と、ソレノイド16が励磁解除となり、ばね17の引張
力によりリング14が時計回りに回転し、セクター15
は、図2(b)に示すように、4個の羽根部15bが分
岐燃料配管4の外側に移動して分岐燃料配管4を全開に
する。
制御部10は、各可変オリフィス13のソレノイド16
にoff信号を出力し、ステップ107に処理を進め
る。なお、ソレノイド16にoff信号が出力される
と、ソレノイド16が励磁解除となり、ばね17の引張
力によりリング14が時計回りに回転し、セクター15
は、図2(b)に示すように、4個の羽根部15bが分
岐燃料配管4の外側に移動して分岐燃料配管4を全開に
する。
【0052】また、ステップ106において、可変オリ
フィス制御部10は、各可変オリフィス13のソレノイ
ド16にon信号を出力し、ステップ107に処理を進
める。なお、ソレノイド16にon信号が出力される
と、ソレノイド16は励磁となり、リング14を反時計
回りに回転させ、図2(a)に示すように、4個の羽根
部15bが分岐燃料配管4の中心側に移動して一部を閉
じる。
フィス制御部10は、各可変オリフィス13のソレノイ
ド16にon信号を出力し、ステップ107に処理を進
める。なお、ソレノイド16にon信号が出力される
と、ソレノイド16は励磁となり、リング14を反時計
回りに回転させ、図2(a)に示すように、4個の羽根
部15bが分岐燃料配管4の中心側に移動して一部を閉
じる。
【0053】次に、ステップ107において、燃料噴射
弁駆動制御部9は、制御装置7より噴射量指令値やエン
ジン回転数が伝達されているかどうか判定し、噴射量指
令値およびエンジン回転数(ECUデータ)が伝達され
ていれば(ステップ107:Y)、ステップ101の処
理に戻る。一方、噴射量指令値およびエンジン回転数が
伝達されてなければ(ステップ107:N)、可変オリ
フィス制御処理を終了する。
弁駆動制御部9は、制御装置7より噴射量指令値やエン
ジン回転数が伝達されているかどうか判定し、噴射量指
令値およびエンジン回転数(ECUデータ)が伝達され
ていれば(ステップ107:Y)、ステップ101の処
理に戻る。一方、噴射量指令値およびエンジン回転数が
伝達されてなければ(ステップ107:N)、可変オリ
フィス制御処理を終了する。
【0054】次に、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の作用
を説明する。燃料噴射弁5の開閉により圧力波が発生す
ると、圧力波が、圧力波を生じた燃料噴射弁に接続する
分岐燃料配管4を伝播し、可変オリフィス13に達す
る。
を説明する。燃料噴射弁5の開閉により圧力波が発生す
ると、圧力波が、圧力波を生じた燃料噴射弁に接続する
分岐燃料配管4を伝播し、可変オリフィス13に達す
る。
【0055】そして、可変オリフィス13において、セ
クター15の4個の羽根部15bが分岐燃料配管4の一
部を閉じている場合(図2(a)参照)、前記伝播した
圧力波の一部は羽根部15bで反射し、圧力波として燃
料噴射弁5に伝播する。従って、分岐燃料配管4内から
蓄圧室3に伝播する圧力波を減衰できるので、ある燃料
噴射弁5にて発生した圧力波が、他の燃料噴射弁5の噴
射時期、噴射量、あるいは噴射率を変化させてしまうこ
とを極力少なくすることができる。
クター15の4個の羽根部15bが分岐燃料配管4の一
部を閉じている場合(図2(a)参照)、前記伝播した
圧力波の一部は羽根部15bで反射し、圧力波として燃
料噴射弁5に伝播する。従って、分岐燃料配管4内から
蓄圧室3に伝播する圧力波を減衰できるので、ある燃料
噴射弁5にて発生した圧力波が、他の燃料噴射弁5の噴
射時期、噴射量、あるいは噴射率を変化させてしまうこ
とを極力少なくすることができる。
【0056】また圧力波の他の成分は、可変オリフィス
13を透過して蓄圧室3に達する。そして、分岐燃料配
管4と蓄圧室3との境界部では、分岐燃料配管4の径つ
まり流路断面積よりも、蓄圧室の径の方が充分大きいた
めに、断面積拡大作用により膨張波(負の圧力波)が可
変オリフィス13に向けて位相を反転して反射する。そ
して、この負の圧力波の一部は、可変オリフィス13を
通過して燃料噴射弁5に向けて伝播する。このように、
羽根部15bで反射して燃料噴射弁5に伝播する圧力波
と、位相を反転させた膨張波(負の圧力波)とを緩衝さ
せて、燃料噴射弁5の開閉により生じる圧力波を減衰す
ることができる。従って、分岐燃料配管4へ伝播した反
射波が、再び燃料噴射弁5へ戻ってきて燃料噴射弁5の
次回の噴射時期、噴射量、あるいは噴射率を変化させて
しまうことがない。
13を透過して蓄圧室3に達する。そして、分岐燃料配
管4と蓄圧室3との境界部では、分岐燃料配管4の径つ
まり流路断面積よりも、蓄圧室の径の方が充分大きいた
めに、断面積拡大作用により膨張波(負の圧力波)が可
変オリフィス13に向けて位相を反転して反射する。そ
して、この負の圧力波の一部は、可変オリフィス13を
通過して燃料噴射弁5に向けて伝播する。このように、
羽根部15bで反射して燃料噴射弁5に伝播する圧力波
と、位相を反転させた膨張波(負の圧力波)とを緩衝さ
せて、燃料噴射弁5の開閉により生じる圧力波を減衰す
ることができる。従って、分岐燃料配管4へ伝播した反
射波が、再び燃料噴射弁5へ戻ってきて燃料噴射弁5の
次回の噴射時期、噴射量、あるいは噴射率を変化させて
しまうことがない。
【0057】次に、高速または高負荷運転時には、可変
オリフィス制御部10が、噴射量指令値およびエンジン
回転数に基づきoff信号を出力する。すると、可変オ
リフィス13において、セクター15の4個の羽根部1
5bが分岐燃料配管4の外側に移動して分岐燃料配管4
を全開にする(図2(b)参照)。従って、従来のよう
にオリフィスの流路抵抗による圧力損失は発生せず、ま
た、従来のように燃料噴射圧力が低下して所望の噴射特
性が得られないといった問題も生じない。
オリフィス制御部10が、噴射量指令値およびエンジン
回転数に基づきoff信号を出力する。すると、可変オ
リフィス13において、セクター15の4個の羽根部1
5bが分岐燃料配管4の外側に移動して分岐燃料配管4
を全開にする(図2(b)参照)。従って、従来のよう
にオリフィスの流路抵抗による圧力損失は発生せず、ま
た、従来のように燃料噴射圧力が低下して所望の噴射特
性が得られないといった問題も生じない。
【0058】なお、圧力波は、パイロット噴射を伴う低
回転時に生じ易いことが知られている。従って、高速ま
たは高負荷運転時には、圧力波の発生は少ないので、可
変オリフィス13を全開にしても、圧力波の影響は少な
い。
回転時に生じ易いことが知られている。従って、高速ま
たは高負荷運転時には、圧力波の発生は少ないので、可
変オリフィス13を全開にしても、圧力波の影響は少な
い。
【0059】また、内燃機関にフェイル状態が発生した
場合も、高速または高負荷運転時と同様に、可変オリフ
ィス制御部10が、フェイル判定に基づいて可変オリフ
ィス13を制御し、分岐燃料配管4を全開にすることが
できる(図2(b)参照)ので、オリフィスの流路抵抗
を排除することができる。
場合も、高速または高負荷運転時と同様に、可変オリフ
ィス制御部10が、フェイル判定に基づいて可変オリフ
ィス13を制御し、分岐燃料配管4を全開にすることが
できる(図2(b)参照)ので、オリフィスの流路抵抗
を排除することができる。
【0060】上記実施の形態の可変オリフィス13にお
いては、ソレノイド16の進退動を用いてリング14を
回動自在としたが、リング14の回転量を任意に設定で
きるサーボ機構の駆動手段を用いることによって、セク
ター15の4個の羽根部15bの開閉量(すなわち分岐
燃料配管4の通路断面積)を可変自在とすることもでき
る。その場合、可変オリフィス制御部10が可変オリフ
ィス13を介して伝播する高圧燃料の圧力波に対応させ
て可変オリフィス13の通路断面積を可変制御する。す
なわち、圧力波が生じ易い低回転の場合は、可変オリフ
ィス13の通路断面積を小さくするなど、噴射量指令値
およびエンジン回転数に基づき圧力波の発生度合いや強
さに応じて、圧力波の減衰が最も大となるオリフィス径
に制御して前記圧力波を即座に減衰し、前記圧力波によ
る燃料噴射特性への影響を抑制することができる。
いては、ソレノイド16の進退動を用いてリング14を
回動自在としたが、リング14の回転量を任意に設定で
きるサーボ機構の駆動手段を用いることによって、セク
ター15の4個の羽根部15bの開閉量(すなわち分岐
燃料配管4の通路断面積)を可変自在とすることもでき
る。その場合、可変オリフィス制御部10が可変オリフ
ィス13を介して伝播する高圧燃料の圧力波に対応させ
て可変オリフィス13の通路断面積を可変制御する。す
なわち、圧力波が生じ易い低回転の場合は、可変オリフ
ィス13の通路断面積を小さくするなど、噴射量指令値
およびエンジン回転数に基づき圧力波の発生度合いや強
さに応じて、圧力波の減衰が最も大となるオリフィス径
に制御して前記圧力波を即座に減衰し、前記圧力波によ
る燃料噴射特性への影響を抑制することができる。
【0061】また、上記実施の形態では、フェイル判定
の要素として、噴射量指令値が10mm3/st未満、あるい
はエンジン回転数が600rpm.未満、として説明した
が、本発明は、これらの要素に限定されるものではな
い。
の要素として、噴射量指令値が10mm3/st未満、あるい
はエンジン回転数が600rpm.未満、として説明した
が、本発明は、これらの要素に限定されるものではな
い。
【0062】
【発明の効果】本発明によれば、前記可変オリフィスを
介して伝播する高圧燃料の圧力波に対応させて可変オリ
フィスの通路断面積を可変制御し、前記圧力波の減衰が
最も大となるオリフィス径に制御して前記圧力波を即座
に減衰し、前記圧力波による燃料噴射特性への影響を抑
制することができる。
介して伝播する高圧燃料の圧力波に対応させて可変オリ
フィスの通路断面積を可変制御し、前記圧力波の減衰が
最も大となるオリフィス径に制御して前記圧力波を即座
に減衰し、前記圧力波による燃料噴射特性への影響を抑
制することができる。
【0063】また、本発明によれば、内燃機関の運転状
態に基づいて可変オリフィスの通路断面積を常に最適な
オリフィス径に可変制御し、精度の高い燃料噴射制御を
行うことによって、内燃機関の性能を高めることができ
る。
態に基づいて可変オリフィスの通路断面積を常に最適な
オリフィス径に可変制御し、精度の高い燃料噴射制御を
行うことによって、内燃機関の性能を高めることができ
る。
【0064】更に、上記内燃機関の運転状態が高速運転
または高負荷運転となるときには、前記可変オリフィス
の通路断面積を大きくするように構成すると、流路抵抗
による圧力損失を低減し、燃料噴射量が過度に低減され
ることを抑制し、機関出力の抑制を防止することができ
る。
または高負荷運転となるときには、前記可変オリフィス
の通路断面積を大きくするように構成すると、流路抵抗
による圧力損失を低減し、燃料噴射量が過度に低減され
ることを抑制し、機関出力の抑制を防止することができ
る。
【図1】本件発明にかかる燃料噴射装置の全体構成図
【図2】可変オリフィスの構成図であり、図2(a)は
可変オリフィスが一部閉じた場合の構成図を示し、図2
(b)は可変オリフィスが全開した場合の構成図を示す
可変オリフィスが一部閉じた場合の構成図を示し、図2
(b)は可変オリフィスが全開した場合の構成図を示す
【図3】可変オリフィス制御部の制御マップ
【図4】本件発明にかかる燃料噴射弁の構成図
【図5】可変オリフィス制御部が行う処理のフローチャ
ート
ート
1・・燃料供給源である燃料タンク 2・・燃料ポンプ 3・・燃料蓄圧室 4・・燃料配管(分岐燃料配管) 5・・燃料噴射弁 6・・燃料圧センサ 7・・制御装置 8・・燃料ポンプ駆動制御部 9・・燃料噴射弁駆動制御部 10・・可変オリフィス制御部 10a・・制御マップ 10b・・フェイル判定用制御マップ 11・・リリーフ弁 12・・燃料解放路 13・・可変オリフィス 14・・リング 14a・・突起部 15・・セクター 15a・・リンク部 15b・・羽根部 16・・ソレノイド 16a・・プランジャ 17・・ばね 21・・燃料噴射孔 22・・本体 23・・ニードル弁 24・・コイルスプリング 31・・第1の燃料供給路 32・・制御室 32a・・ピストン 32b・・燃料通路 33・・第2の燃料供給路 33a・・インレットオリフィス(燃料導入口) 34・・燃料排出路 34a・・アウトレットオリフィス 35・・背圧制御弁 S1・・アクセルセンサ S2・・吸気圧センサ S3・・水温センサ S4・・機関回転数センサ(NEセンサ) S5・・エアロフローメータ S6・・Gセンサ
Claims (3)
- 【請求項1】 蓄圧室内に蓄えられた高圧燃料を燃料配
管から制御室内に導入し、前記高圧燃料の圧力で弁体を
押して燃料噴射孔を閉じ、燃料排出路から制御室内の高
圧燃料を排出して弁体の押圧力を下げることで燃料噴射
孔を開く燃料噴射弁を備えた内燃機関の蓄圧式燃焼噴射
装置において、 前記蓄圧室と前記燃料噴射弁とを接続する前記燃料配管
に、通路断面積を可変とする可変オリフィスを設け、こ
の可変オリフィスを介して伝播する前記高圧燃料に対応
させて前記可変オリフィスの通路断面積を可変制御する
ことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 【請求項2】 蓄圧室内に蓄えられた高圧燃料を燃料配
管から制御室内に導入し、前記高圧燃料の圧力で弁体を
押して燃料噴射孔を閉じ、燃料排出路から制御室内の高
圧燃料を排出して弁体の押圧力を下げることで燃料噴射
孔を開く燃料噴射弁を備えた内燃機関の蓄圧式燃焼噴射
装置において、 前記蓄圧室と前記燃料噴射弁とを接続する前記燃料配管
に、通路断面積を可変とする可変オリフィスを設け、こ
の可変オリフィスの通路断面積を内燃機関の運転状態に
基づいて可変制御することを特徴とする蓄圧式燃料噴射
装置。 - 【請求項3】 請求項2において、上記内燃機関の運転
状態が高速運転または高負荷運転となるときには、前記
可変オリフィスの通路断面積を大きくすることを特徴と
する蓄圧式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9197601A JPH1137015A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9197601A JPH1137015A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1137015A true JPH1137015A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16377198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9197601A Pending JPH1137015A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1137015A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011174580A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Tokai Rubber Ind Ltd | コネクタ |
CN102287289A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 株式会社电装 | 燃料压力波形检测器 |
JP2017101632A (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置、燃料噴射システム及び燃料噴射弁 |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP9197601A patent/JPH1137015A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011174580A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Tokai Rubber Ind Ltd | コネクタ |
CN102287289A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 株式会社电装 | 燃料压力波形检测器 |
JP2017101632A (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置、燃料噴射システム及び燃料噴射弁 |
WO2017094437A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置、燃料噴射システム及び燃料噴射弁 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040921 |