JPS58214660A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
燃料噴射制御装置Info
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- F02M59/105—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
- F02M41/08—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
- F02M41/10—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor
- F02M41/12—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor
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- F02M41/125—Variably-timed valves controlling fuel passages
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- F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
-
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- F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
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-
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (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】
本発明は内燃機関の燃料噴射制御システム、特にはその
噴射時期、噴射率、噴射量等の制御システムに用いるの
に特に適した流量制御装置に関するものである。
噴射時期、噴射率、噴射量等の制御システムに用いるの
に特に適した流量制御装置に関するものである。
内燃機関特にディーセルエンジンに於て、あらゆる運転
条件に於て常に最善の性能を得る為には高精度な燃料噴
射制御が要求される。この為には噴射時期、噴射率、噴
射量等が電子的に制御され（２） ることか望ましく、この場合には電気的に作動するアク
チュエータとしての弁装置が必要である。
条件に於て常に最善の性能を得る為には高精度な燃料噴
射制御が要求される。この為には噴射時期、噴射率、噴
射量等が電子的に制御され（２） ることか望ましく、この場合には電気的に作動するアク
チュエータとしての弁装置が必要である。
しかるに、従来の電気的に作動する弁装置は小型であり
、燃料噴射を直接制御するには充分でなかった。また、
仮に大型にした場合には応答性が損われてしまい、電気
的に作動させることによって得られるはずの動的な応答
性の精度向上が犠牲になってしまうという欠点があった
。
、燃料噴射を直接制御するには充分でなかった。また、
仮に大型にした場合には応答性が損われてしまい、電気
的に作動させることによって得られるはずの動的な応答
性の精度向上が犠牲になってしまうという欠点があった
。
その他に小型の電気的開閉弁によって大型の油圧サーボ
弁を制御する方法もあるが、この場合には噴射率の制御
というような微調整に相当する機能が十分には得られな
いという欠点がある。
弁を制御する方法もあるが、この場合には噴射率の制御
というような微調整に相当する機能が十分には得られな
いという欠点がある。
本発明の流量制御装置は、燃料噴射ノズルを開弁させる
為に供給される油圧を比較的小型の電気式開閉弁で微少
量リリーフさせ、噴射開始時期や噴射率をきめこまかく
高槓度に制御するとともに、この電気式開閉弁からのリ
リーフ速度が十分でない時にはこれを検知して自動的に
油圧で開弁する比較的大型の油圧式開閉弁を追加して燃
料の噴射、停止を速やかに行なわせるようにしたもので
あり、（３） 電気式開閉弁の優れた微調整機能と、油圧式開閉弁の優
れた高速リリーフ機能の両方の長所とを両立させること
を第１の目的としている。
為に供給される油圧を比較的小型の電気式開閉弁で微少
量リリーフさせ、噴射開始時期や噴射率をきめこまかく
高槓度に制御するとともに、この電気式開閉弁からのリ
リーフ速度が十分でない時にはこれを検知して自動的に
油圧で開弁する比較的大型の油圧式開閉弁を追加して燃
料の噴射、停止を速やかに行なわせるようにしたもので
あり、（３） 電気式開閉弁の優れた微調整機能と、油圧式開閉弁の優
れた高速リリーフ機能の両方の長所とを両立させること
を第１の目的としている。
また、油圧式開閉弁の慣性を高速リリーフ時に利用する
ことによって、設定以」二の油圧リリーフを行なわセ、
これにより燃料量の計測精度の向上を図ることを第２の
目的としている。
ことによって、設定以」二の油圧リリーフを行なわセ、
これにより燃料量の計測精度の向上を図ることを第２の
目的としている。
以下、本発明の流量制御装置を内燃機関の燃料制御シス
テムに用いた第１実施例の構成を第１図によって説明す
る。１は高圧ポンプであり、この高圧ポンプ１としては
通常噴射ポンプとして用いられる分配型ポンプを用いる
が、高圧ポンプにおいてはガバナ及びタイマはなくても
よい。高圧ポンプ１のプランジャ１１は図示しないエン
ジンによって駆動され、エンジンの１／２の回転で同期
して回転及び往復動を行なう。プランジャ１１の第１の
切欠き溝１２がシリンダ１３の吸入口１４と導通してい
る時が吸入行程でありプランジャＩＩは図中の左方へ動
きながら燃料油をシリンダ１３とプランジャ１１の先端
部により形成される圧力（４） 室１３１内に吸入する。プランジャの第２の切欠き溝１
５とシリンダ１３の吐出口１６とが導通している時が吐
出行程であり、プランジャ１１は図中の右方へ動きなが
ら燃料油を圧力室１３１から切欠き溝１５、吐出口１６
を経て高圧ライン１８に送り出す。プランジャ１１が右
方へ動き始める時期は、噴射ノズル２に噴射開始が要求
される時期よりも十分に早く、又右方への動きを停止す
る時期は、噴射ノズル２に噴射停止が要求される時期よ
りも十分に遅くなるような固定された時期が与えられて
いる。
テムに用いた第１実施例の構成を第１図によって説明す
る。１は高圧ポンプであり、この高圧ポンプ１としては
通常噴射ポンプとして用いられる分配型ポンプを用いる
が、高圧ポンプにおいてはガバナ及びタイマはなくても
よい。高圧ポンプ１のプランジャ１１は図示しないエン
ジンによって駆動され、エンジンの１／２の回転で同期
して回転及び往復動を行なう。プランジャ１１の第１の
切欠き溝１２がシリンダ１３の吸入口１４と導通してい
る時が吸入行程でありプランジャＩＩは図中の左方へ動
きながら燃料油をシリンダ１３とプランジャ１１の先端
部により形成される圧力（４） 室１３１内に吸入する。プランジャの第２の切欠き溝１
５とシリンダ１３の吐出口１６とが導通している時が吐
出行程であり、プランジャ１１は図中の右方へ動きなが
ら燃料油を圧力室１３１から切欠き溝１５、吐出口１６
を経て高圧ライン１８に送り出す。プランジャ１１が右
方へ動き始める時期は、噴射ノズル２に噴射開始が要求
される時期よりも十分に早く、又右方への動きを停止す
る時期は、噴射ノズル２に噴射停止が要求される時期よ
りも十分に遅くなるような固定された時期が与えられて
いる。
シリンダ１３の吸入口１４には低圧ライン１７を介して
フィードポンプ３から燃料が供給される。
フィードポンプ３から燃料が供給される。
シリンダ１３の吐出口１６からは高圧ライン１８を介し
てサーボピストン装置４へ燃料が供給される。サーボピ
ストン装置４は大径のサーボピストン４１、それより小
径のプランジャピストン４２、大シリンダ４３、小シリ
ンダ４４とにより構成されている。サーボピストン４１
は大シリンダ４３内を摺動自在であり、プランジャピス
トン４２は（５） 小シリンダ４４内を摺動自在である。サーボピストン４
１の下端はプランジャピストン４２の上端と常に接して
いる。サーボピストン４１とプランジャピストン４２の
断面積比は９対１である。
てサーボピストン装置４へ燃料が供給される。サーボピ
ストン装置４は大径のサーボピストン４１、それより小
径のプランジャピストン４２、大シリンダ４３、小シリ
ンダ４４とにより構成されている。サーボピストン４１
は大シリンダ４３内を摺動自在であり、プランジャピス
トン４２は（５） 小シリンダ４４内を摺動自在である。サーボピストン４
１の下端はプランジャピストン４２の上端と常に接して
いる。サーボピストン４１とプランジャピストン４２の
断面積比は９対１である。
サーボビスｉ・ン４１の上端部に形成される油圧室は高
圧ライン１８と導通している。この油圧室４５内に例え
ば高圧ポンプ１から２００ｋｇ／ｃｔＡの油圧が供給さ
れた時、プランジャピストン４２の下端部に形成される
ポンプ室４６内には１８００ｋｇ ／ ｃＪの超高圧を
発生できる。この超高圧は超高圧ライン２１を介して噴
射ノズル２に供給される。
圧ライン１８と導通している。この油圧室４５内に例え
ば高圧ポンプ１から２００ｋｇ／ｃｔＡの油圧が供給さ
れた時、プランジャピストン４２の下端部に形成される
ポンプ室４６内には１８００ｋｇ ／ ｃＪの超高圧を
発生できる。この超高圧は超高圧ライン２１を介して噴
射ノズル２に供給される。
ポンプ室４６内の圧力が低下した時には、逆止弁５を介
して低圧ライン１７から燃料が供給される。
して低圧ライン１７から燃料が供給される。
サーボピストン４１の下端部には計量用油圧室４７が設
けである。また、油圧室４５の油圧が低下した時には計
量用油圧室４７の圧力によってサーボピストン４１は押
し上げられるが、シリンダ４３の上端に激しく衝突しな
いよう番こ油圧室４５内にスプリング４５１が設けであ
る。計量用油圧室４７内の燃料油は計量装置６を介して
流出入を行なう。
けである。また、油圧室４５の油圧が低下した時には計
量用油圧室４７の圧力によってサーボピストン４１は押
し上げられるが、シリンダ４３の上端に激しく衝突しな
いよう番こ油圧室４５内にスプリング４５１が設けであ
る。計量用油圧室４７内の燃料油は計量装置６を介して
流出入を行なう。
（６）
計量用油圧室４７と計量袋Ｍ６とは計量ライン４８によ
って導通している。
って導通している。
計量装置６は絞り部６１、圧力調整部６２、差圧調節部
６２、差圧センサ部６３よりなっている。
６２、差圧センサ部６３よりなっている。
絞り部６１は、絞り６１１、絞り前室６１２、絞り後室
６１３よりなっており、絞り後室６１３は計量ライン４
８と導通し、絞り前室６１２は低圧ライン１７と導通し
、絞り前室６１２と絞り後室６１３とは絞り６１１を介
して導通している。圧力調節部６２はシリンダ６２１、
スプール６２２、スプリング６２３より構成される。ス
プール６２２はシリンダ６２１内を油密に摺動し、その
左方端部には絞り後室６１３と導通ずる油圧室６２４を
、右方端部には絞り前室６１２と導通する油圧室６２５
を形成している。油圧室６２４にはスプリング６２３が
設けてあって、スプール６２２を図中の右方へ押圧して
いる。
６１３よりなっており、絞り後室６１３は計量ライン４
８と導通し、絞り前室６１２は低圧ライン１７と導通し
、絞り前室６１２と絞り後室６１３とは絞り６１１を介
して導通している。圧力調節部６２はシリンダ６２１、
スプール６２２、スプリング６２３より構成される。ス
プール６２２はシリンダ６２１内を油密に摺動し、その
左方端部には絞り後室６１３と導通ずる油圧室６２４を
、右方端部には絞り前室６１２と導通する油圧室６２５
を形成している。油圧室６２４にはスプリング６２３が
設けてあって、スプール６２２を図中の右方へ押圧して
いる。
スプール６２２の摺動する外周面部分には軸方向位置の
異なる２ケの開口６２６と６２７とが設けである。開口
６２６は油圧室６２４へ、開口６２（７） ７は油圧室６２５へ各々導通している。シリンダ６２１
にはその内周面に環状溝６２８が設けてあり、該環状溝
６２８はドレーンライン７１に導通している。ドレーン
ライン７１は燃料タンク７に導通している。絞り前室６
１２の圧力が、絞り後室６１３の圧力より過大になると
スプール６２２はスプリング６２３の押圧力に抗して図
中の左方へ移動し、開口６２７が環状溝６２Ｂと一致し
た時、油圧室６２５の圧力はリリーフされる。この為、
絞り６１１の前後差圧は常に一定に保たれるように圧力
調節部６２の作用を受ける。この絞り６１１の前後差圧
はスプリング６２３の押圧力によって決定されるが、こ
こでは例えば２ｋｇ ／ ｃｔに設定されているものと
仮定する。
異なる２ケの開口６２６と６２７とが設けである。開口
６２６は油圧室６２４へ、開口６２（７） ７は油圧室６２５へ各々導通している。シリンダ６２１
にはその内周面に環状溝６２８が設けてあり、該環状溝
６２８はドレーンライン７１に導通している。ドレーン
ライン７１は燃料タンク７に導通している。絞り前室６
１２の圧力が、絞り後室６１３の圧力より過大になると
スプール６２２はスプリング６２３の押圧力に抗して図
中の左方へ移動し、開口６２７が環状溝６２Ｂと一致し
た時、油圧室６２５の圧力はリリーフされる。この為、
絞り６１１の前後差圧は常に一定に保たれるように圧力
調節部６２の作用を受ける。この絞り６１１の前後差圧
はスプリング６２３の押圧力によって決定されるが、こ
こでは例えば２ｋｇ ／ ｃｔに設定されているものと
仮定する。
ところで、サーボピストン４１の下降時には、計量用油
圧室４７の燃料が絞り後室６１３に逆流してくるのを許
さなくてはならないが、その時には絞り前室６１２の油
圧は低圧ライン１７の最大圧力、例えば５ ｋｇ／ ｃ
ｔに維持されたままに保たれ、絞り後室６１３の油圧が
絞り前室６１２の油圧よ（８） りも上昇する。この状態はスプール６２２が絞り後室６
１３の油圧により右方へ移動され、開口６２６と環状溝
６２８とが一致するまで継続する。
圧室４７の燃料が絞り後室６１３に逆流してくるのを許
さなくてはならないが、その時には絞り前室６１２の油
圧は低圧ライン１７の最大圧力、例えば５ ｋｇ／ ｃ
ｔに維持されたままに保たれ、絞り後室６１３の油圧が
絞り前室６１２の油圧よ（８） りも上昇する。この状態はスプール６２２が絞り後室６
１３の油圧により右方へ移動され、開口６２６と環状溝
６２８とが一致するまで継続する。
また逆に、サーボピストン４１の上昇時には、２ｋｇ
／ ｃａｌの差圧で絞り６１１を通過して計量用油圧室
４７への燃料流入を行なわせる作用をする。
／ ｃａｌの差圧で絞り６１１を通過して計量用油圧室
４７への燃料流入を行なわせる作用をする。
計量用油圧室４７の圧力によりサーボピストン４１に加
わる力とスプリング４５１の抑圧とがバランスした時サ
ーボピストン４１は停止する。この時、絞り６１１を通
過する燃料量はゼロとなり、この時もスプール６２２の
差圧維持機能は停止せざるを得ず、絞り前室６１２、絞
り後室６１３の圧力はともに低圧ライン１７の最大圧力
に維持される。スプール６２２は開口６２６，６２７と
もに環状溝６２８に導通させない位置をとる。なお、こ
の時スプリング６２３は自由長の状態となっている。差
圧センサ部６３は、シリンダ６３１と、シリンダ６３１
内を油密に摺動できる大ビス！・ン６３２と、大ピスト
ン６３２の両端より突出している小ピストン６３３．６
３４と、小ピストン６（９） ３３に押圧された時出力する感圧センサ６３５と、小ピ
ストン６３４に押圧された時出力する感圧センサ６３６
とより構成されている。大ピストン６３２の左方には小
ピストン６３３を除いて絞り後室６１３の油圧が導入さ
れ、大ピストン６３２の右方には小ピストン６３４を除
いて絞り前室６１２の油圧が導入される。絞り前室６１
２の油圧が絞り後室６１３の油圧よりも高い時ピストン
６３２は図中の左方へ押圧され、同時に小ピストン６３
３は感圧センサ６３５を押圧する。感圧センサ６３５か
らの出力信号はリード線６３７を介して図示しない外部
の演算器に入力される。また、絞り後室６１３の油圧が
絞り前室６１２の油圧よりも高い時には、大ピストン６
３２は図中の右方へ押圧され、同時に小ピストン６３４
は感圧センサ６３６を押圧する。感圧センサ６３６から
の出力信号はリード線６３８を介して図示しない外部の
演算器に入力される。ここで感圧センサ６３５゜６３６
としては圧電素子を使用している。
わる力とスプリング４５１の抑圧とがバランスした時サ
ーボピストン４１は停止する。この時、絞り６１１を通
過する燃料量はゼロとなり、この時もスプール６２２の
差圧維持機能は停止せざるを得ず、絞り前室６１２、絞
り後室６１３の圧力はともに低圧ライン１７の最大圧力
に維持される。スプール６２２は開口６２６，６２７と
もに環状溝６２８に導通させない位置をとる。なお、こ
の時スプリング６２３は自由長の状態となっている。差
圧センサ部６３は、シリンダ６３１と、シリンダ６３１
内を油密に摺動できる大ビス！・ン６３２と、大ピスト
ン６３２の両端より突出している小ピストン６３３．６
３４と、小ピストン６（９） ３３に押圧された時出力する感圧センサ６３５と、小ピ
ストン６３４に押圧された時出力する感圧センサ６３６
とより構成されている。大ピストン６３２の左方には小
ピストン６３３を除いて絞り後室６１３の油圧が導入さ
れ、大ピストン６３２の右方には小ピストン６３４を除
いて絞り前室６１２の油圧が導入される。絞り前室６１
２の油圧が絞り後室６１３の油圧よりも高い時ピストン
６３２は図中の左方へ押圧され、同時に小ピストン６３
３は感圧センサ６３５を押圧する。感圧センサ６３５か
らの出力信号はリード線６３７を介して図示しない外部
の演算器に入力される。また、絞り後室６１３の油圧が
絞り前室６１２の油圧よりも高い時には、大ピストン６
３２は図中の右方へ押圧され、同時に小ピストン６３４
は感圧センサ６３６を押圧する。感圧センサ６３６から
の出力信号はリード線６３８を介して図示しない外部の
演算器に入力される。ここで感圧センサ６３５゜６３６
としては圧電素子を使用している。
高圧ライン１８の圧力は流量制御装置８によっ（１０）
て制御される。流量制御装置８は電気式開閉弁としての
ソレノイド弁８１と油圧式開閉弁としてのスプール弁８
２とにより構成されている。スプール弁８２はシリンダ
８２１、スプール８２２、スプリング８２３より構成さ
れている。スプール８２２はシリンダ８２１内を図中の
上下方向に摺動し、その上下の各々の端部には各々油圧
室８２４゜８２５が設けである。下の油圧室８２５は高
圧ライン１８と直結しており、又スプール８２２の中心
軸部分に設けた絞り８２Ｇを介して、上の油圧室８２４
とも導通している。上の油圧室８２４内にはスプリング
８２３があって、このスプリング力はスプール８２２を
下方へ押圧している。下の油圧室８２５の油圧が上の油
圧室８２４の油圧よりも十分に大きい時、スプール８２
２はスプリング８２３に抗して上昇し、スプール８２２
の下端面８２２ｂがシリンダ８２１の内周面に設けた環
状溝８２７の一部と重なった時、下の油圧室８２５内の
油圧は環状溝８２７を介してドレーンライン７１にリリ
ーフされる。上の油圧室８２４はソレノイド弁８１によ
ってドレーンライン７１への導通が開閉される。ソレノ
イド弁８１はソレノイド８１１、弁体８１２、スプリン
グ８１３より構成されており、ソレノイド８１１に通電
された時、弁体８１２はスプリング８１３に抗して上昇
し開弁するようになっている。ソレノイド弁８１が開弁
した時、上の油圧室８２４の油圧はドレーンライン７１
にリリーフされる。ソレノイド８１１にはリード線８１
４を介して外部の図示しないコントローラにより通電さ
れる。低圧ライン１７にはフィードポンプ３によって燃
料タンク７の燃料が供給されるが、この低圧ライン１７
はリリーフ弁９を備えており、最大圧を例えば５ ｋｇ
／ ｃｎｌとなるように設定管理されている。すなわち
、もし低圧ライン１７の油圧が設定最大圧力の５ ｋｇ
／ ｃＪを越えた時にはリリーフ弁９が開弁し、低圧
ライン１７の燃料の一部をドレーンライン７１にリリー
フして低圧ライン１７の油圧を設定した最大圧力である
５ ｋｇ ／ ｃＪに保持する。
ソレノイド弁８１と油圧式開閉弁としてのスプール弁８
２とにより構成されている。スプール弁８２はシリンダ
８２１、スプール８２２、スプリング８２３より構成さ
れている。スプール８２２はシリンダ８２１内を図中の
上下方向に摺動し、その上下の各々の端部には各々油圧
室８２４゜８２５が設けである。下の油圧室８２５は高
圧ライン１８と直結しており、又スプール８２２の中心
軸部分に設けた絞り８２Ｇを介して、上の油圧室８２４
とも導通している。上の油圧室８２４内にはスプリング
８２３があって、このスプリング力はスプール８２２を
下方へ押圧している。下の油圧室８２５の油圧が上の油
圧室８２４の油圧よりも十分に大きい時、スプール８２
２はスプリング８２３に抗して上昇し、スプール８２２
の下端面８２２ｂがシリンダ８２１の内周面に設けた環
状溝８２７の一部と重なった時、下の油圧室８２５内の
油圧は環状溝８２７を介してドレーンライン７１にリリ
ーフされる。上の油圧室８２４はソレノイド弁８１によ
ってドレーンライン７１への導通が開閉される。ソレノ
イド弁８１はソレノイド８１１、弁体８１２、スプリン
グ８１３より構成されており、ソレノイド８１１に通電
された時、弁体８１２はスプリング８１３に抗して上昇
し開弁するようになっている。ソレノイド弁８１が開弁
した時、上の油圧室８２４の油圧はドレーンライン７１
にリリーフされる。ソレノイド８１１にはリード線８１
４を介して外部の図示しないコントローラにより通電さ
れる。低圧ライン１７にはフィードポンプ３によって燃
料タンク７の燃料が供給されるが、この低圧ライン１７
はリリーフ弁９を備えており、最大圧を例えば５ ｋｇ
／ ｃｎｌとなるように設定管理されている。すなわち
、もし低圧ライン１７の油圧が設定最大圧力の５ ｋｇ
／ ｃＪを越えた時にはリリーフ弁９が開弁し、低圧
ライン１７の燃料の一部をドレーンライン７１にリリー
フして低圧ライン１７の油圧を設定した最大圧力である
５ ｋｇ ／ ｃＪに保持する。
以下、作動について第２図を併用して説明する。
図示しないディーゼルエンジンのピストンが圧縮上死点
より十分に前の定められたクランク角位相θ１ に至っ
た時、高圧ポンプ１のプランジャ１１は右方へ移動し、
それに伴い高圧ライン１８には燃料が供給され始める。
より十分に前の定められたクランク角位相θ１ に至っ
た時、高圧ポンプ１のプランジャ１１は右方へ移動し、
それに伴い高圧ライン１８には燃料が供給され始める。
この燃料は予定された時期のクランク角位相θ３に至る
迄はサーボピストン装置４へは供給されず流量制御装置
８によりドレーンライン７１にリリーフされる。この時
ソレノイド８１１には通電されており、ソレノイド弁８
１は開弁しているので、高圧ライン１８の燃料は主に絞
り８２６、ソレノイド弁８１を通ってドレーンライン７
１に流出して行く。もしこの流出量が極めて大ならば絞
り８２６による流れ抵抗によりスプール８２２は押し上
げられ、環状溝８２７からも流出するが、高圧ライン１
８の圧力上昇は緩慢である為このようなことは殆ど起ら
ず、また、たとえ起きてもスプール８２２の動作は緩慢
でかつ環状溝８２７からの燃料流出も極めて微少である
。ディーゼルエンジンのピストンのクランク角位相が更
に進み圧縮上死点のわずか手前の（１３） ある予定されたクランク角位相θ３ になった時、ソレ
ノイド８１１への通電は停止され、ソレノイド弁８１は
閉弁する。この結果、高圧ポンプ１から高圧ライン１８
に供給され続けている燃料は逃げ場を失い、高圧ライン
１８内の油圧を急速に上昇させる。もし、環状溝８２７
からの燃料流出があったとしてもソレノイド弁８１の閉
弁と同時に環状溝８２７はスプール８２２によって遮断
されるので、このように環状溝からの燃料流出があった
場合も環状溝からの燃料流出がなかった場合と同様であ
る。この上昇した油圧はサーボピストン装置４によって
利用される。すなわち、ソレノイド弁８１が開弁じてい
る間はサーボピストン４１もプランジャピストン４２も
その移動できる範囲の上限の位置にあるが、高圧ライン
１８の油圧の上昇にともない下降を開始し、このプラン
ジャピストン４２の下降により噴射ノズル２は図示しな
いディーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を噴射供給する
。サーボピストン４１の下降によって計量用油圧室４７
内の燃料は低圧ライン１７の設定しく１４） た最高圧力５ ｋｇ ／ ｃａよりも高くなりその結果
計量装置６のスプール６２２を右方へ移動させ環状溝６
２８を通りドレーンライン７１へ流出するが、この時差
圧センサ部６３の大ピストン６３２は右方へ押圧され感
圧センサ６３６はクランク角位相θｊ′で信号を発する
。この信号が即ち噴射開始時期であり、予定された噴射
開始時期との間にズレがあった場合は、ソレノイド８１
への次回の通電停止時期θ３が修正される。ここでθｊ
′はθノよりわずかに遅いクランク角位相である。ディ
ーゼルエンジンのピストンのクランク角位相が進み、圧
縮上死点前後のある予定されたクランク角位相θ４にな
った時、ソレノイド８１１へ通電され、ソレノイド弁８
１は開弁する。この瞬間、高圧ライン１８の高圧の為の
スプール８２２は一気に上昇し、高圧ライン１８内の油
圧は瞬間のうちに環状溝８２７を介してドレーンライン
７１にリリーフされて圧力効果を起す。よってサーボピ
ストン４１およびプランジャピストン４２は下降を停止
し、同時に上昇を開始するので噴射ノズル２は燃料噴射
を速やかに停止する。プランジャピストン４２の上昇に
当っては、低圧ライン１７の油圧が逆止弁５を介してプ
ランジャピストン４２のＩＩＮ面に作用する。サーボピ
ストン４１の」二昇に当っては低圧ライン１７の油圧が
計量装置６を介してサーボピストン４１の下端面に作用
する。計量装置６内では、サーボピストン４２の上昇開
始と同時に絞り後室６１３の油圧により絞り前室６１２
の油圧が高くなり、大ピストン６３２は左方へ押圧され
、感圧センサ６３５は位相θ牛で信号を発する。これが
計量開始の信号となる。サーボピストン４１が移動範囲
の−Ｌ限の位置に達すると絞り６１１を介しての油の流
れは停止し、絞り６１１の前後差圧はゼロとなり、大ピ
ストン６３２は左方へ押圧されなくなる。この時、感圧
センサ６３５は位相θ夕で信号を発する。これが計量終
了の信号となる。計量期間に於ては、しぼり６１１の面
積が固定であるとともに、絞り６１１の前後差圧が一定
にされる為計量用油圧室４７に流入した燃料の量は計量
期間ずなわらθ左−θ４ の時間的長さに比例する。こ
れによって得られた燃料量が予定値とずれている時はソ
レノイド８１１への次回の通電開始の時期θ４が修正さ
れる。なお、ｄＩ量初期間中ディーゼルエンジンのピス
トンのクランク角位相力月二死点よりわずかに後の定め
られた時期θンにおいて高圧ポンプ１は高圧ライン１８
への燃料の供給を停止しプランジャ１１は左方へ移動し
て燃料の吸入行程へ移り、これ以後は以上に説明した作
動を１サイクルとして（り返ずこととなる。
迄はサーボピストン装置４へは供給されず流量制御装置
８によりドレーンライン７１にリリーフされる。この時
ソレノイド８１１には通電されており、ソレノイド弁８
１は開弁しているので、高圧ライン１８の燃料は主に絞
り８２６、ソレノイド弁８１を通ってドレーンライン７
１に流出して行く。もしこの流出量が極めて大ならば絞
り８２６による流れ抵抗によりスプール８２２は押し上
げられ、環状溝８２７からも流出するが、高圧ライン１
８の圧力上昇は緩慢である為このようなことは殆ど起ら
ず、また、たとえ起きてもスプール８２２の動作は緩慢
でかつ環状溝８２７からの燃料流出も極めて微少である
。ディーゼルエンジンのピストンのクランク角位相が更
に進み圧縮上死点のわずか手前の（１３） ある予定されたクランク角位相θ３ になった時、ソレ
ノイド８１１への通電は停止され、ソレノイド弁８１は
閉弁する。この結果、高圧ポンプ１から高圧ライン１８
に供給され続けている燃料は逃げ場を失い、高圧ライン
１８内の油圧を急速に上昇させる。もし、環状溝８２７
からの燃料流出があったとしてもソレノイド弁８１の閉
弁と同時に環状溝８２７はスプール８２２によって遮断
されるので、このように環状溝からの燃料流出があった
場合も環状溝からの燃料流出がなかった場合と同様であ
る。この上昇した油圧はサーボピストン装置４によって
利用される。すなわち、ソレノイド弁８１が開弁じてい
る間はサーボピストン４１もプランジャピストン４２も
その移動できる範囲の上限の位置にあるが、高圧ライン
１８の油圧の上昇にともない下降を開始し、このプラン
ジャピストン４２の下降により噴射ノズル２は図示しな
いディーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を噴射供給する
。サーボピストン４１の下降によって計量用油圧室４７
内の燃料は低圧ライン１７の設定しく１４） た最高圧力５ ｋｇ ／ ｃａよりも高くなりその結果
計量装置６のスプール６２２を右方へ移動させ環状溝６
２８を通りドレーンライン７１へ流出するが、この時差
圧センサ部６３の大ピストン６３２は右方へ押圧され感
圧センサ６３６はクランク角位相θｊ′で信号を発する
。この信号が即ち噴射開始時期であり、予定された噴射
開始時期との間にズレがあった場合は、ソレノイド８１
への次回の通電停止時期θ３が修正される。ここでθｊ
′はθノよりわずかに遅いクランク角位相である。ディ
ーゼルエンジンのピストンのクランク角位相が進み、圧
縮上死点前後のある予定されたクランク角位相θ４にな
った時、ソレノイド８１１へ通電され、ソレノイド弁８
１は開弁する。この瞬間、高圧ライン１８の高圧の為の
スプール８２２は一気に上昇し、高圧ライン１８内の油
圧は瞬間のうちに環状溝８２７を介してドレーンライン
７１にリリーフされて圧力効果を起す。よってサーボピ
ストン４１およびプランジャピストン４２は下降を停止
し、同時に上昇を開始するので噴射ノズル２は燃料噴射
を速やかに停止する。プランジャピストン４２の上昇に
当っては、低圧ライン１７の油圧が逆止弁５を介してプ
ランジャピストン４２のＩＩＮ面に作用する。サーボピ
ストン４１の」二昇に当っては低圧ライン１７の油圧が
計量装置６を介してサーボピストン４１の下端面に作用
する。計量装置６内では、サーボピストン４２の上昇開
始と同時に絞り後室６１３の油圧により絞り前室６１２
の油圧が高くなり、大ピストン６３２は左方へ押圧され
、感圧センサ６３５は位相θ牛で信号を発する。これが
計量開始の信号となる。サーボピストン４１が移動範囲
の−Ｌ限の位置に達すると絞り６１１を介しての油の流
れは停止し、絞り６１１の前後差圧はゼロとなり、大ピ
ストン６３２は左方へ押圧されなくなる。この時、感圧
センサ６３５は位相θ夕で信号を発する。これが計量終
了の信号となる。計量期間に於ては、しぼり６１１の面
積が固定であるとともに、絞り６１１の前後差圧が一定
にされる為計量用油圧室４７に流入した燃料の量は計量
期間ずなわらθ左−θ４ の時間的長さに比例する。こ
れによって得られた燃料量が予定値とずれている時はソ
レノイド８１１への次回の通電開始の時期θ４が修正さ
れる。なお、ｄＩ量初期間中ディーゼルエンジンのピス
トンのクランク角位相力月二死点よりわずかに後の定め
られた時期θンにおいて高圧ポンプ１は高圧ライン１８
への燃料の供給を停止しプランジャ１１は左方へ移動し
て燃料の吸入行程へ移り、これ以後は以上に説明した作
動を１サイクルとして（り返ずこととなる。
なお、第１実施例に於ては、燃料が噴射ノズル２から噴
射されている期間中、ソレノイド８１１には通電されな
いことになっている。即ちソレノイド弁８１は閉弁した
ままであるが、第２の実施例としてこのソレノイド８１
１に適当な大きさの電圧又は適当な周波数の電圧を印加
して、噴射期間中にも適度の油圧リリーフを行なうこと
により噴射率を制御することもできる。
射されている期間中、ソレノイド８１１には通電されな
いことになっている。即ちソレノイド弁８１は閉弁した
ままであるが、第２の実施例としてこのソレノイド８１
１に適当な大きさの電圧又は適当な周波数の電圧を印加
して、噴射期間中にも適度の油圧リリーフを行なうこと
により噴射率を制御することもできる。
また、第１実施例に於ては、電気式に作動する弁として
ソレノイド弁８１を使用しているが、第（１７） ３の実施例としてはソレノイドに限らす磁歪効果や電歪
効果を利用するものであってよい。
ソレノイド弁８１を使用しているが、第（１７） ３の実施例としてはソレノイドに限らす磁歪効果や電歪
効果を利用するものであってよい。
また、第１実施例に於ては、絞り（８２６）をスプール
（８２２）に一体に設けたが、絞り（８２Ｇ）をスプー
ル（８２２）と別体にして並列に設けてもよい。
（８２２）に一体に設けたが、絞り（８２Ｇ）をスプー
ル（８２２）と別体にして並列に設けてもよい。
更に、第１実施例に於ては流量制御弁装置（８）として
電気式開閉弁（８１）と油圧式開閉弁（８２）とを一体
に形成したが、もちろん別体として形成し、それらを結
合して流量制御弁装置（８）としてもよい。
電気式開閉弁（８１）と油圧式開閉弁（８２）とを一体
に形成したが、もちろん別体として形成し、それらを結
合して流量制御弁装置（８）としてもよい。
以上詳細に説明したように本発明の流量制御装置（８）
および内燃機関用燃料噴射システムは比較的小型の電気
式開閉弁（８１）によって燃料噴射の為に用意された油
圧のリリーフを直接行っているので、応答性もよく微調
整機能があって、噴射開始時期や噴射率の制御が高精度
に行なえる。
および内燃機関用燃料噴射システムは比較的小型の電気
式開閉弁（８１）によって燃料噴射の為に用意された油
圧のリリーフを直接行っているので、応答性もよく微調
整機能があって、噴射開始時期や噴射率の制御が高精度
に行なえる。
更に、この電気式開閉弁（８１）からリリーフされる油
の流量を絞り（８２６，）によって油圧に変換し、この
油圧で作動する比較的大型の油圧式（１８） 開閉弁（８２）も備えているので、前記電気式開閉弁（
８１）の能力以上のリリーフも自動的に行なうことがで
きる。また、この油圧式開閉弁（８２）は特に燃料噴射
の終了時に機能して噴射ノズル（２）からの噴射を速や
かに停止さセ燃費や排気を改善するという優れた効果が
ある。
の流量を絞り（８２６，）によって油圧に変換し、この
油圧で作動する比較的大型の油圧式（１８） 開閉弁（８２）も備えているので、前記電気式開閉弁（
８１）の能力以上のリリーフも自動的に行なうことがで
きる。また、この油圧式開閉弁（８２）は特に燃料噴射
の終了時に機能して噴射ノズル（２）からの噴射を速や
かに停止さセ燃費や排気を改善するという優れた効果が
ある。
また、サーボピストン（４１）の片側に設けた計量用油
圧室（４７）への油の流入量を検出して燃料噴射量を制
御しようとする場合に、サーボピストン（４１）の作動
用油圧室（４５）の油圧は燃料噴射の終了とともに速や
かに低下してサーボピストン（４１）の定速上昇を促す
ことが必要であるが、油圧式開閉弁（８２）のスプール
（８２２）はその慣性の為に一度上昇すると数ミリセカ
ンドの間は降下できず、その間のリリーフは継続される
のでサーボビスＩ・ン（４１）の」−昇速度をより正確
な一定速度とすることができるので、計量装置（６）に
よる計量用油圧室（４７）への流量計測の精度を高める
ことができる。
圧室（４７）への油の流入量を検出して燃料噴射量を制
御しようとする場合に、サーボピストン（４１）の作動
用油圧室（４５）の油圧は燃料噴射の終了とともに速や
かに低下してサーボピストン（４１）の定速上昇を促す
ことが必要であるが、油圧式開閉弁（８２）のスプール
（８２２）はその慣性の為に一度上昇すると数ミリセカ
ンドの間は降下できず、その間のリリーフは継続される
のでサーボビスＩ・ン（４１）の」−昇速度をより正確
な一定速度とすることができるので、計量装置（６）に
よる計量用油圧室（４７）への流量計測の精度を高める
ことができる。
なお、第１図に示す本発明の第１実施例のようにスプー
ル（８２２）が最下端にある時よりも、上昇した時の方
がその底面（８２２ｂ）の受圧面積が大きいようにして
おけばより効果的である。
ル（８２２）が最下端にある時よりも、上昇した時の方
がその底面（８２２ｂ）の受圧面積が大きいようにして
おけばより効果的である。
第１図は第１の実施例の構成を示す断面図、第２図は第
１の実施例の作動図を各々示す。 １・・・高圧ポンプ、２・・・噴射ノスル、３・・・フ
ィードポンプ、４・・・サーボピストン装置、４１・・
・サーボピストン、４２・・・プランジャピストン、４
３・・・大シリンダ、４４・・・小シリンダ、４５・・
・作動用油圧室、４７・・・計量用油圧室、４８・・・
計量ライン３６・・・計量装置、６１１．．８２６・・
・絞り、６２・・・圧力調節部、１８・・・高圧ライン
、１８１・・・人口流路。 ６３２・・・差圧ピストン、６３５，６３６・・・感圧
センサ５７１・・・ドレーンライン、７１１・・・出口
流路。 ７１２・・・バイパス流路、７１３・・・電気式開閉弁
ドレーンライン、８・・・流量制御装置、８１・・・電
気式開閉弁（ソレノイド弁）、８２・・・油圧式開閉弁
（スプール弁）。 代・埋入弁理士 岡 部 隆 １頁の続き ■発 明 者 波速和英 西尾市下羽角町岩谷１４番地株式 ％式％
１の実施例の作動図を各々示す。 １・・・高圧ポンプ、２・・・噴射ノスル、３・・・フ
ィードポンプ、４・・・サーボピストン装置、４１・・
・サーボピストン、４２・・・プランジャピストン、４
３・・・大シリンダ、４４・・・小シリンダ、４５・・
・作動用油圧室、４７・・・計量用油圧室、４８・・・
計量ライン３６・・・計量装置、６１１．．８２６・・
・絞り、６２・・・圧力調節部、１８・・・高圧ライン
、１８１・・・人口流路。 ６３２・・・差圧ピストン、６３５，６３６・・・感圧
センサ５７１・・・ドレーンライン、７１１・・・出口
流路。 ７１２・・・バイパス流路、７１３・・・電気式開閉弁
ドレーンライン、８・・・流量制御装置、８１・・・電
気式開閉弁（ソレノイド弁）、８２・・・油圧式開閉弁
（スプール弁）。 代・埋入弁理士 岡 部 隆 １頁の続き ■発 明 者 波速和英 西尾市下羽角町岩谷１４番地株式 ％式％
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）電気式開閉弁と、常時少量の流体のＩＪ ＩＪ−
フを行なう絞りを有する油圧式開閉弁と、入口流路と、
出口流路と、バイパス流路とを備え、前記電気式開閉弁
と油圧式開閉弁とを直列に接続すると共に前記入口流路
を油圧式開閉弁に接続し、前記出口流路を電気式開閉弁
に接続し、前記バイパス流路を油圧式開閉弁の途中と前
記出口流路との間に設けて接続したことを特徴とする流
量制御装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の流量制御装置を用い
て燃料油の噴射時期、噴射率、噴射量等の燃料噴射特性
を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御シ
ステム。 （３）内燃機関の燃焼室内へ噴射する燃料油に噴射圧力
を付勢するサーボピストン装置内においてサーボピスト
ンと大シリンダとによって区画される空（１） 間の一方を作動用油圧室とし、他方をバ１量用油圧室と
して、前記作動用油圧室には前記サーボビスＩ・ンを駆
動する圧力を供給する高圧ラインを接続すると共に該高
圧ラインの途中に特許請求の範囲第１項記載の前記入口
流路を接続して燃料油の噴射時期および噴射率を制御し
、前記δ１量用油圧室には該計量用油圧室に流入させる
流体を供給する計量ラインを接続し、前記１量用油圧室
に流入させる流体の量を調整して燃料油の噴射量を制御
するようにした特許請求の範囲第２項記載の内燃機関の
燃料噴射制御システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9903182A JPS58214660A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 燃料噴射制御装置 |
| US06/501,788 US4480619A (en) | 1982-06-08 | 1983-06-07 | Flow control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9903182A JPS58214660A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214660A true JPS58214660A (ja) | 1983-12-13 |
| JPS6337261B2 JPS6337261B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=14235970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9903182A Granted JPS58214660A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58214660A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791368A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-07 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Fuel injection device of internal combustion engine |
-
1982
- 1982-06-08 JP JP9903182A patent/JPS58214660A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791368A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-07 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Fuel injection device of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337261B2 (ja) | 1988-07-25 |
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