JPS5832937A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給装置

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Publication number
JPS5832937A
JPS5832937A JP13161181A JP13161181A JPS5832937A JP S5832937 A JPS5832937 A JP S5832937A JP 13161181 A JP13161181 A JP 13161181A JP 13161181 A JP13161181 A JP 13161181A JP S5832937 A JPS5832937 A JP S5832937A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
combustion engine
actuator
injection valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP13161181A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromichi Miwa
博通 三輪
Masaaki Saito
斉藤 正昭
Kenji Masaki
正木 健二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPS5832937A publication Critical patent/JPS5832937A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関の燃料供給装置に関するものであ
る。
従来の燃料供給装置としては、例えば第1図のブロック
図に示すような構成のものがある。これはモー・夕1に
・より駆動される燃料ポンプ2によって燃料タンク3か
ら燃料を吸い出し、プレッシャレギュレータ4により所
定の燃圧に設定した後、燃料分配器5に供給する。該燃
料分配器5は内燃機関の回転速塵に応じて駆動され、内
燃機関の各気筒の噴射時期に合せて燃料噴射弁6に供給
するものである。なお7はフィルタを示す。
しかし、このような従来の燃料供給装置においては、燃
焼室内に直接燃料を噴射する層状給気機関に適用した場
合、燃料噴射弁への供給燃料圧力は、10〜30 ka
/a1以上にする必要かあるため、燃料ポンプによって
、常に内゛燃機潤が要求する10kg/CI#以上の高
燃圧で供給する必要があり、(例えば供給燃圧が10に
9層とした場合1鼾、燃料ポンプの消費電力が100W
程度となり)燃費を悪化させるという問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、燃料ポンプの下流側にオリフ場合には、燃圧
が高く流量が少なくなり、しかも消費電力は多くなるが
、逆に上記オ、リフイスの径を太き(すると、燃圧が低
く流量が多くなり、しかも消費電力か少な(なることお
よび■燃料噴射量が少ない低負荷時には、噴射時期が上
死点付近になるため高い燃圧が必要になるか、燃料噴射
量が多い高負荷時には、噴射時JJJが下死点付近にな
るために低い燃圧で十分であることから、燃料ポンプ下
流側に、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力と流量を、内
燃機関の運転状態の検知センサからの信号を入力とした
制御ユニットの作用によって駆動、制御するアクチュエ
ータを取付け、高負荷域には低圧の燃料の燃料噴射ノミ
ルス幅と噴射時期を、内燃機関の運転状態の倹ガ1セン
サからの信号を人力した制御ユニットの作用により制御
して燃料噴射弁に供給することにより低圧噴射を行ない
、逆に低負荷の場合には、高圧′の燃料を燃料噴射弁に
供給して高圧噴射を行うようにし、燃料ポンプの消費電
力を低減することによって、上記問題点以下、この発、
明を図面に早づいて説明する。第2図は、この発明の一
実、施例の構成を示す概略図である。なお、各図中、同
一または同等あものには同一 の符号を付ける。、まず
構成を説明すると、1はモータ、2は燃料ポンプ、3は
燃料タンク、6は燃料噴射弁、7はフィルタ、8は制御
ユニット、9は制御アクチュエータ、1oは高速アクチ
ュエータである。燃料はモータ1により駆動される燃料
ポンプ2によって燃料タンク3から吸い出され、図示し
てないクランク角センサや負荷検出センサ等からの信号
を入力5た制御−ニット8の作用によって駆動されて燃
料・圧力と燃料流量を制御する制御アクチュエータ9を
経、さらに内燃機関の運転状態を検知する上記センサ等
からの信号を入力した制御ユ尋ット8の作用によって燃
料噴射パルス幅と噴射時期が制御される燃料噴射弁6と
同期して駆動される高速アクチュエータ10を経て、上
記各気筒の燃焼、室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁
6に分岐し供給する。上記制御アクチュエータ9の一実
施例の構成の概略図を第3図に示す。
該制御アクチュエータ9は、印加電圧によって歪暇か変
化する圧電素子を積層したピ千シスタック11への印加
・電圧を制御することにより、弁12のリフt4を変え
るもので、内燃機関の運転状態を検知するセンサの信号
を入力した制御ユニット8によって、上記?ニジスタッ
ク11への印加電圧を制御することにより、IN側から
流入する燃料のRETURN量を制御してOUT側から
流出し、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力と流量を制御
する。なお、上記ピエゾスタック11にプリロー、ドを
かけるために、ばね13か設置しである。また高速アク
チュエータ10の一実施例の4成の概略図を第4図に示
す。該第4図に示した。14成において励磁コイル14
に通電すると、主磁極15が磁化してアーマチュア16
を引上げる。上記励磁コイル14への通電を、クランク
角センサや負荷検出センサの信号を入力した制御ユニッ
ト8の作用により、デユーティ比を制−1することによ
って高速アクチュエータ10を通過する燃料流量を燃料
噴射弁6から噴射する流量5図は、燃料ポンプ2の供給
燃料圧力と供給燃7料流量および燃料ポンプ2の消費電
力の関係を示す図で、該第5図から燃料圧力が、低(て
燃料流量か多い場合には燃料ポンプ2の消費電力か少な
く、逆に燃料圧力が高(て燃料流量が少ない場合には、
燃料ポンプ2の消費電力か多くなることがわかる。
またつ燃機関の回転数と内燃機関の消費燃料量との関係
は第6図に示すとおりである。
つぎに作用を説明する。例えば第7図の内燃機関の回転
数と供給燃料圧力、の関係図と、第8図の供給燃料圧力
と燃料流量の関係図とに示すように、燃料ポンプ2の最
大供給流量を、内燃機関の最高回転数で4/4負荷状態
に必要とされる所定燃料圧力における噴射量に設定して
おき、適宜の回転数で4/4負荷時に対しては、・その
とき必要とされる燃料量以外は、制御アクチュエータ9
によって燃料ポンプ2の上流側に戻すように作用する。
これは上記第7図および第8図のA点とB点との関係に
相当するもので、第7図のA点およびB点と同じ回転数
における部分負荷時(A′点とB′点)の燃料噴射流量
は、第8図のA′、点とB′点のようになる。すなわち
第7図および第8図の、供給燃料圧力は、内燃機関の回
転数に関係なく負荷によって決定され、回転数に対応す
る燃料量の変化は、制御アクチュエータ9による燃料の
戻し量によって制御1される。内燃機関の運転状態を検
知する図示してないセンサの信号を受けた制御ユニット
8によって、6i1aTIアクチユエータ9のピエゾス
タック11への印加電圧の大きさを制御し、ピエゾスタ
ック11のリフト量を変えて弁12の開孔面積を変化す
ることにより、上記燃料量を制−御する。また燃料噴射
弁6と同様に、内燃機関の運転状況を検知する図示して
ないセンサの信号を入力した制御ユニット8によって、
燃料噴射パルス幅や燃料噴射時期か制Gilされる高速
アクチュエータ10は、燃料噴射弁6と同期して、該燃
料噴射弁6からの燃料噴射流量と同量の燃料を上記燃料
噴射弁6に供給するように駆動される。従って例えば一
本の燃料噴射弁6がカーボンの噛み込み等によって常時
開状態になっても、高速アクチュエータ1oが燃料噴射
弁6と同じデユーティ比で制御されているがら、常時開
とな−た燃料噴射弁6からの噴射量カニ制限され、また
内燃機関全体に供給される燃料流量は正規状態に保持さ
れるため、内燃機関が破損することが回避できる。また
緊急時には燃料遮断弁としても作動させることができる
。なお制御アクチュエータ9による燃料噴射圧力の制御
は、がなりの自由度があるため、例えば低負荷高回転域
では、低圧燃料噴射を行うようにすることができる。
第9図は1、この発明の他の実施例の構成を示す概略図
である。この実施例は、高速制御アクチュエータ17に
、第2図に示した制御アクチュエータ9、と高速アクチ
ュエータ10の二つの機能を持たせたものである。上記
高速制御アクチュエータ17の構成の概略図を第10図
に示す。この場合、内燃機関の運転状態を検知する。図
示してないセンサの信号を入力した制illユニット8
によって、ピエゾスタック11は、燃料噴射弁6と同期
してデユーティ比制御されると同時に、上記制御ユニッ
ト8によりピエゾスタック11に対する印加電圧も制御
し変化することによって、弁12′のリフト量を変え、
燃料戻し量を制御するものである。すなわち弁12′は
、燃料戻し量を制御する戻弁部18と燃料噴射弁6への
燃料の供給をON・OFFするスリーブ部19から構成
されているもので、ζΦ実施例の作用は1、上記第2図
に示した実施例と同様である。
以上説明してきたように、この発明によれば、燃料ポン
プの特性が燃料流量が多い場合には供給燃料圧力か低く
、逆に燃料流量が少ない場合には供給燃料圧力か高くな
ることに着目し、内燃:幾関の運転状態を検知するクラ
ンク角センサやアク七ル開度センサ等の信号を入力する
制御ユニ・7トによって駆動され、燃料噴射パルス幅や
噴射時期か制御される燃料噴射弁と燃料ポンプとの間に
、上記制&1I7Lニットによって制ianされ4、燃
料の戻し量を制御する制御アクチュエータを取付けると
ともに、内燃機関の最高回転数で4/4負荷状態のとき
に要求される燃料の噴射流量と供給噴射圧力と牽、制御
アクチュエータからの燃料の戻し量を任意の値に設定し
たときに、燃料ポンプによって燃料噴射弁に供給される
燃料流量と供給燃料圧力を一致させ、第7図および第8
図に示したように、供給燃料圧力は内燃機関の回転数と
無関係に、負荷によって決定し、また回転数に対応する
燃料の変化は、制御アクチュエータ□による燃料の戻し
量制御によって対応させることおよび制御ユニッ″トに
よって燃料噴射弁の燃料噴射パルス幅と噴射時期が制御
基しることにより、低負荷域では高圧噴射を行ない、高
負荷域では低′圧噴射を行なうようにするとともに、内
燃機関の運転状態に応じて制御ユニットによって、燃料
噴射パルス幅や噴射時期が制御される高速アクチュエー
タを燃料噴射弁への燃料供給路の途中“に設け、燃料噴
射弁と同期して、該燃料噴射弁からの噴射量と同量の燃
料を該燃料噴射弁に供給するように駆動する構成にした
た′め、燃料ポンプの容量が小さくて済むために、小型
化でき、また第5図に示すように燃料ポンプのモー′り
の消費電力を低減し燃費を向上させることができるとと
もに、燃料噴射弁と同期して高速アクチュエータか駆動
されていることから、緊急時等に燃料遮断弁として利用
できるばかりでなく、該高速アクチュエータによって燃
料噴射弁への燃料流量か制御されていることから、例え
ば一本の燃料噴射弁が異常になり、常時開いたままの状
態になっても、該気筒への燃料供給が制限され、全気筒
への燃料の供給は正規に保たれるので、フェイルセイフ
になるという効果も得られる。
各実施例は、それぞれ上記共通の効果に加えて、さらに
以下のような効果がある。すなわち第10図に示す高速
1σす御アクチュエータを用いた第9図の実施例は、−
個のアクチュエータによって上記の制御アクチュエータ
と高速アクチュエータとの二種の作用を行なうため、構
成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来例の構成を示す概略図、第2図は、この
発明の一実施例の構成を示す概略図、第3図は、制鋼J
アクチュエータの一実施例の構成を示す概略図、第4図
は、高速アクチュエータダの一実施例の構成を示す概略
図、第5図は、燃料ボン燃料量との関係図、第7図は、
内燃機関の回転数と供給燃料圧力との関係図、第8図−
は、供給燃料圧力と燃料流量との関係図、第9図は、こ
の発明の他の実施例の構成を示す概略図、第10図は、
高速制曲アクチュエータの一実施例の構成を示す概略図
である。 符号の説明 1・・・モータ      2・・・燃料ポンプ3・・
・燃料タンク 4・・・プレッシャレギュレータ 5・・・燃料分配器   6・・・燃料噴射弁7・・・
フィルタ     8・・・制御ユニッート9・・・制
御アクチュエータ IO・・・高速アクチュエータ 11・・・ピエゾスタック □12.12’・・・弁1
3・・・ばね      14・・・励磁コイル15・
・・主磁極     □゛□、16・・・アーマチュア
17・・・高速制御アクチュエータ 18・・・戻弁部      19・・・スリーブ部。 第5図 1P6− yjボ職闇田転収

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関に燃料噴射弁によって燃料を供給する電
    子制御燃料供給装置において、内燃機関の運転状態を検
    知するセンサの信号°を入力する制御ユニッ1により制
    御される燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供給する
    燃料ポンプとの間に、上記制御ユニットにより制御され
    、燃料の戻し量および供給燃料圧力を制御するアクチュ
    エータを設け、内燃機関が必要とする燃料量と、運転状
    態iこよって内燃機関が必要とする燃料圧力により、燃
    料噴射弁に燃料を供給するようにアクチュエータを制御
    することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
JP13161181A 1981-08-24 1981-08-24 内燃機関の燃料供給装置 Pending JPS5832937A (ja)

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JP13161181A JPS5832937A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 内燃機関の燃料供給装置

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JP13161181A JPS5832937A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 内燃機関の燃料供給装置

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JPS5832937A true JPS5832937A (ja) 1983-02-26

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ID=15062106

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JP13161181A Pending JPS5832937A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 内燃機関の燃料供給装置

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JP (1) JPS5832937A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4618134A (en) * 1984-02-29 1986-10-21 Tokyo Electric Co., Ltd. Automatic paper sheet supplying apparatus
US4633837A (en) * 1984-10-06 1987-01-06 Robert Bosch Gmbh Method for controlling fuel injection in internal combustion engines and fuel injection system for performing the method
US4794888A (en) * 1988-01-04 1989-01-03 Brunswick Corporation Fuel puddle suction system for fuel injected engine
US4794889A (en) * 1988-04-11 1989-01-03 Brunswick Corporation Fuel puddle bleed shut-off for fuel injected two cycle engine
JP2007309199A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Nikki Co Ltd エンジンの燃料供給装置

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