JPS60132037A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- JPS60132037A JPS60132037A JP24155583A JP24155583A JPS60132037A JP S60132037 A JPS60132037 A JP S60132037A JP 24155583 A JP24155583 A JP 24155583A JP 24155583 A JP24155583 A JP 24155583A JP S60132037 A JPS60132037 A JP S60132037A
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- JP
- Japan
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- fuel
- injection
- valve
- control valve
- pressure
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Classifications
-
- 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
- F02M41/16—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor characterised by the distributor being fed from a constant pressure source, e.g. accumulator or constant pressure positive displacement pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D7/00—Other fuel-injection control
- F02D7/002—Throttling of fuel passages between pumps and injectors or overflow passages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、乗用車用内燃機関の燃料噴射装置に係り、特
にディーゼルエンジンの燃料噴射量、噴射時期、噴射率
を制御するに好適な燃料噴射装置に関するものである。
にディーゼルエンジンの燃料噴射量、噴射時期、噴射率
を制御するに好適な燃料噴射装置に関するものである。
従来、乗用車用ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は、
ディーゼル燃料噴射ポンプによって燃料噴射量、および
噴射時期を制御し、かつ、燃料を高圧管を経て噴射弁へ
圧送する機構となっている（例えば特開昭５７−１２９
２４９号等）ために、噴射率制御および電子制御化を図
ることが非常に困難であるという欠点があった。
ディーゼル燃料噴射ポンプによって燃料噴射量、および
噴射時期を制御し、かつ、燃料を高圧管を経て噴射弁へ
圧送する機構となっている（例えば特開昭５７−１２９
２４９号等）ために、噴射率制御および電子制御化を図
ることが非常に困難であるという欠点があった。
本発明の目的は、内燃機関へ燃料噴射量、噴射率及び噴
射時期の制御を容易に行うことができ、電子制御化を図
ることができる内燃機関の燃料噴射装置を提供すること
にある。
射時期の制御を容易に行うことができ、電子制御化を図
ることができる内燃機関の燃料噴射装置を提供すること
にある。
本発明は、燃料加圧ポンプ、蓄圧器、流量制御弁および
分配器を設け、燃料加圧ポンプで燃料を加圧して蓄圧器
で蓄圧し、蓄圧された燃料を流量制御弁および分配器を
介して各気筒の噴射弁に供給するようにし、流量制御弁
の制御によって噴射量、噴射時期、噴射率をエンジンの
運転状態に応じて最適値に制御するようにしたものであ
る。
分配器を設け、燃料加圧ポンプで燃料を加圧して蓄圧器
で蓄圧し、蓄圧された燃料を流量制御弁および分配器を
介して各気筒の噴射弁に供給するようにし、流量制御弁
の制御によって噴射量、噴射時期、噴射率をエンジンの
運転状態に応じて最適値に制御するようにしたものであ
る。
以下、本発明を実施例に従って詳細に説明する。
第１図は、本発明が適用されるエンジンの全体の系統図
である。図において、本発明における燃料噴射装置は、
燃料タンク１に通じるフィルタ２、燃料加圧用ポンプ３
、蓄圧器４、流量制御弁７、分配器８、燃料噴射弁１０
及び流量制御弁駆動装置６を主要構成要素としている。
である。図において、本発明における燃料噴射装置は、
燃料タンク１に通じるフィルタ２、燃料加圧用ポンプ３
、蓄圧器４、流量制御弁７、分配器８、燃料噴射弁１０
及び流量制御弁駆動装置６を主要構成要素としている。
燃料は、燃料タンク１から燃料フィルタ２を介してエン
ジンＥにより駆動される燃料加圧用ポンプ３によシ蓄圧
器４に蓄圧されて流量制御弁７に導かれる。流量制御弁
７は、駆動装置６からの制御信号で動作し、蓄圧器４内
の高圧燃料を分配器８へ送る。駆動装置６は、エンジン
系各部に配置されたセンサ類からの信号を演算処理し、
流量制御弁７に対し現在の運転状態に応じた制御信号を
伝達する。センサ類からの信号とは、蓄圧器４内の圧力
、燃料温度、エンジン回転数及び回転角度、アクセル／
２の操作信号、流量制御弁７内のスプール位置信号、燃
料噴射弁ニードルリフト量等の信号であり、第１図では
破線でその信号ラインを示している。分配器８はエンジ
ン回転に同期し、各気筒に設置された燃料噴射弁１０に
高圧管９を介して高圧燃料を順次分配する。燃料噴射弁
１０は、高圧燃料を気筒１１内へ噴霧し、着火させピス
トンを駆動する。
ジンＥにより駆動される燃料加圧用ポンプ３によシ蓄圧
器４に蓄圧されて流量制御弁７に導かれる。流量制御弁
７は、駆動装置６からの制御信号で動作し、蓄圧器４内
の高圧燃料を分配器８へ送る。駆動装置６は、エンジン
系各部に配置されたセンサ類からの信号を演算処理し、
流量制御弁７に対し現在の運転状態に応じた制御信号を
伝達する。センサ類からの信号とは、蓄圧器４内の圧力
、燃料温度、エンジン回転数及び回転角度、アクセル／
２の操作信号、流量制御弁７内のスプール位置信号、燃
料噴射弁ニードルリフト量等の信号であり、第１図では
破線でその信号ラインを示している。分配器８はエンジ
ン回転に同期し、各気筒に設置された燃料噴射弁１０に
高圧管９を介して高圧燃料を順次分配する。燃料噴射弁
１０は、高圧燃料を気筒１１内へ噴霧し、着火させピス
トンを駆動する。
なお、蓄圧器４の蓄圧値はＩＪ ＩＪ−フ弁５によって
制御される。
制御される。
第２図は流量制御弁７の一実施例を示す断面構成図であ
って、大別して、噴射量制御用サーボ弁１３、高応答噴
射率制御用サーボ弁１４、噴射量制御用サーボ弁スプー
ルストッパ１９で構成すれている。
って、大別して、噴射量制御用サーボ弁１３、高応答噴
射率制御用サーボ弁１４、噴射量制御用サーボ弁スプー
ルストッパ１９で構成すれている。
噴射量制御用サーボ弁１３は、弁ボディ３９、スプール
１５、コイル１７、スプールストッパ１９および変位計
２３で構成されみ−ル１５は弁ボデイ３９内に摺動自在
に挿入され、コイル１７で駆動される。そして、スプー
ル１５の変位範囲は、スプールストッパ１９で制限され
、このスプール１５が基準位置にあるとき、入口ボート
２Ｏは、スプールランド１５ａで閉鎖されておシ、コイ
ル１７に通電してスプールランド１５ａを図の左側へ移
動させることによりボート２０を開いて開口させ、この
ボート２０から出口ボート２１へ高圧燃料を流すように
構成されている。この時、スプール１５は、スプールス
トッパ１９でそのストロークが制限される。これによυ
、ボート２０の開口面積３６の大きさが制御される。こ
のとき、ストッパ１９のストロークは、変位計２３で検
出されて、高応答噴射率制御用サーボ弁１４へフィード
バックされる。この噴射量制御用サーボ弁１３による噴
射時期は、コイル１７にマイクロコンピュータによシ構
成された前記流量制御弁駆動装置６から出される電気信
号の立上り時期を変えることによって制御され、また噴
射量はスプール忰 ストッパ１９の位置を変えて前記ムロボート２０開口面
積および開口時間を制御することによ多制御される。こ
の場合、スプールストッパ１９の位置は後述する高応答
噴射率制御用サーボ弁１４によって制御される。
１５、コイル１７、スプールストッパ１９および変位計
２３で構成されみ−ル１５は弁ボデイ３９内に摺動自在
に挿入され、コイル１７で駆動される。そして、スプー
ル１５の変位範囲は、スプールストッパ１９で制限され
、このスプール１５が基準位置にあるとき、入口ボート
２Ｏは、スプールランド１５ａで閉鎖されておシ、コイ
ル１７に通電してスプールランド１５ａを図の左側へ移
動させることによりボート２０を開いて開口させ、この
ボート２０から出口ボート２１へ高圧燃料を流すように
構成されている。この時、スプール１５は、スプールス
トッパ１９でそのストロークが制限される。これによυ
、ボート２０の開口面積３６の大きさが制御される。こ
のとき、ストッパ１９のストロークは、変位計２３で検
出されて、高応答噴射率制御用サーボ弁１４へフィード
バックされる。この噴射量制御用サーボ弁１３による噴
射時期は、コイル１７にマイクロコンピュータによシ構
成された前記流量制御弁駆動装置６から出される電気信
号の立上り時期を変えることによって制御され、また噴
射量はスプール忰 ストッパ１９の位置を変えて前記ムロボート２０開口面
積および開口時間を制御することによ多制御される。こ
の場合、スプールストッパ１９の位置は後述する高応答
噴射率制御用サーボ弁１４によって制御される。
次に、高応答噴射率制御用サーボ弁１４は、弁（５）
ボディ３８、スプール１６、コイル１８を主構成要素と
し、スプール１６は弁ボデイ３８内に摺動自在に挿入さ
れておｐ、コイル１８に通電することによってその通電
電流に比例した変位量だけ弁ボデイ３８内を移動する。
し、スプール１６は弁ボデイ３８内に摺動自在に挿入さ
れておｐ、コイル１８に通電することによってその通電
電流に比例した変位量だけ弁ボデイ３８内を移動する。
従って、スプール１６の変位量を制御し、ランド部１６
ａでボディ３８に設けた入口ボート２６の開口面積３７
の大きさを制御して、制御ボート２２から油室２５へ流
れる高圧燃料の流量を制御することができる。また、ス
プール１６をタンクボート２４の側へ移動させると、ス
プールランド１６ｂでタンクボート２４の開口面積が変
化し、制御ボート２２からタンクボート２４への流量を
制御される。
ａでボディ３８に設けた入口ボート２６の開口面積３７
の大きさを制御して、制御ボート２２から油室２５へ流
れる高圧燃料の流量を制御することができる。また、ス
プール１６をタンクボート２４の側へ移動させると、ス
プールランド１６ｂでタンクボート２４の開口面積が変
化し、制御ボート２２からタンクボート２４への流量を
制御される。
噴射率は、この高応答性噴射率制御用サーボ弁１４のコ
イル１８に流量制御弁駆動装置６から適正な電流信号を
伝達することにより、スプール１６を移動させてそれに
伴って増減する高圧油によシスプールストッパ１９を動
かし、入口通路２６の開口面積３７を変化させることに
よし制御される。噴射率の大幅な変吏は、前記両サーボ
弁（６） １３．１４のスプール１５．１６を変えることによシ容
易に行うことができる。
イル１８に流量制御弁駆動装置６から適正な電流信号を
伝達することにより、スプール１６を移動させてそれに
伴って増減する高圧油によシスプールストッパ１９を動
かし、入口通路２６の開口面積３７を変化させることに
よし制御される。噴射率の大幅な変吏は、前記両サーボ
弁（６） １３．１４のスプール１５．１６を変えることによシ容
易に行うことができる。
第３図は４気筒エンジンに用いる場合の分配器８の一実
施例を示す断面構成図である。
施例を示す断面構成図である。
本実施例の分配器８は、シャフト３０、ロータ２９、バ
レル３４、逆止弁３２を主要構成要素としている。
レル３４、逆止弁３２を主要構成要素としている。
シャフト３０は、エンジンに同期して回転駆動され、継
ぎ手３９を介して回転力をロータ２９に伝達する。ロー
タ２９には、入口通路２６に連なる室４０．通路４１ａ
、４２ｂを設けられ、またロータ２９の外周の一部には
円周溝３１が設けられ、入口通路２６から該ロータ２９
内室４０への燃料の流入は、ロータ２９の外周方向から
行われる。また、バレル３４には、通路４１ａに対向し
て燃料通路２７ａおよび２７ｂが、通路４１ｂに対向し
て燃料通路２７ｃおよび２７ｄ（図示せず）が設けられ
、これらの通路端には、逆止弁３２ａ。
ぎ手３９を介して回転力をロータ２９に伝達する。ロー
タ２９には、入口通路２６に連なる室４０．通路４１ａ
、４２ｂを設けられ、またロータ２９の外周の一部には
円周溝３１が設けられ、入口通路２６から該ロータ２９
内室４０への燃料の流入は、ロータ２９の外周方向から
行われる。また、バレル３４には、通路４１ａに対向し
て燃料通路２７ａおよび２７ｂが、通路４１ｂに対向し
て燃料通路２７ｃおよび２７ｄ（図示せず）が設けられ
、これらの通路端には、逆止弁３２ａ。
３２ｂおよび３２Ｃ，３２ｄ （図示せず）が設けられ
、各気筒の燃料噴射弁１０に連通している。
、各気筒の燃料噴射弁１０に連通している。
シャフト３０によってロータ２９が回転駆動されると通
路４１ａ、４１ｂと２７ａ、２７ｂ。
路４１ａ、４１ｂと２７ａ、２７ｂ。
２７ｃ、２７ｄとは、連通しゃ断を繰９返す。
流量制御弁７により制御された高圧燃料は、入口通路２
６からロータ２９内の低圧室３３に入り、ロータ２９が
回転することによりバレル３４内に設けられた４本の燃
料通路２７８〜２７ｄのいずれかに送られ、エンジン各
気筒に設置された燃料噴射弁１０に到る。このとき、逆
止弁３２ａ〜３２ｄは、燃料の逆流及び燃料噴射弁内の
油溜室までの高圧燃料輸送通路内の油圧を下げ、噴射の
切れを良好にする。
６からロータ２９内の低圧室３３に入り、ロータ２９が
回転することによりバレル３４内に設けられた４本の燃
料通路２７８〜２７ｄのいずれかに送られ、エンジン各
気筒に設置された燃料噴射弁１０に到る。このとき、逆
止弁３２ａ〜３２ｄは、燃料の逆流及び燃料噴射弁内の
油溜室までの高圧燃料輸送通路内の油圧を下げ、噴射の
切れを良好にする。
第４図は、第３図のＣ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面、及び通路
の開口面積との関係を示したもので、高圧燃料をエンジ
ンの各気筒へ分配する原理を説明通路４１ａが通路２７
ａに開口する直前の状態を示し、開口面積は同図（ｄ）
の（Ｉ）に相当する。この時、円周溝３１は、同図（ｅ
）に示す様に通路２７ｄ。
の開口面積との関係を示したもので、高圧燃料をエンジ
ンの各気筒へ分配する原理を説明通路４１ａが通路２７
ａに開口する直前の状態を示し、開口面積は同図（ｄ）
の（Ｉ）に相当する。この時、円周溝３１は、同図（ｅ
）に示す様に通路２７ｄ。
２７１）を低圧室３３へ連通させる。ロータ２９が回転
すると通路４１ａと２７８との連通面積は増大し、同図
（ｄ）の（ｎ）で示す様になる。同時に、円周溝３１は
通路２７Ｃをも低圧室３３へ連通させる。通路４１ａと
２７８とがほぼ全開になっている状態で、流量制御弁７
から高圧燃料が送られてくると、通路２７ａに連通する
逆止弁３２ａを介して燃料噴射弁１０に燃料が送油され
る。この時通路２７ｄは、円周溝３１からしゃ断され、
その開口部は同図（ｅ）に示す様に閉じる。燃料の噴射
がか２７ｄに対して開口し、はぼ同時に通路２７ａは該
円周溝３１に対して開口する。これにより、通路２７ｄ
に対しては噴射の準備が開始され、通路２７ａに対して
は残留燃料圧を低圧室３３へ排出して次の噴射行程に入
った時噴射をスムーズに〜ｄ）の開口面積が最大となる
期間は、同図（ｄ）に（９） 示すように分配器回転角度θ＝ １９ （ｄｅｇ）とな
るようにロータ２９内の分配口径及び該燃料通路径が選
択される。この開口期間θをエンジンクランク角度で表
現すると、該分配器８とエンジンの減速比が１／２であ
る場合には３８ （ＣＡ’）となる。
すると通路４１ａと２７８との連通面積は増大し、同図
（ｄ）の（ｎ）で示す様になる。同時に、円周溝３１は
通路２７Ｃをも低圧室３３へ連通させる。通路４１ａと
２７８とがほぼ全開になっている状態で、流量制御弁７
から高圧燃料が送られてくると、通路２７ａに連通する
逆止弁３２ａを介して燃料噴射弁１０に燃料が送油され
る。この時通路２７ｄは、円周溝３１からしゃ断され、
その開口部は同図（ｅ）に示す様に閉じる。燃料の噴射
がか２７ｄに対して開口し、はぼ同時に通路２７ａは該
円周溝３１に対して開口する。これにより、通路２７ｄ
に対しては噴射の準備が開始され、通路２７ａに対して
は残留燃料圧を低圧室３３へ排出して次の噴射行程に入
った時噴射をスムーズに〜ｄ）の開口面積が最大となる
期間は、同図（ｄ）に（９） 示すように分配器回転角度θ＝ １９ （ｄｅｇ）とな
るようにロータ２９内の分配口径及び該燃料通路径が選
択される。この開口期間θをエンジンクランク角度で表
現すると、該分配器８とエンジンの減速比が１／２であ
る場合には３８ （ＣＡ’）となる。
この開口期間θは、エンジン最高回転時の噴射時期進角
値がクランク角度で通常上死点前２０ （ＣＡ’）程度
であること、噴射系全体の位相遅れに対する考慮及び噴
射率噴射時間制御の自由度をある程度得るために決定し
たものである。以上、ロータ２９の回転に従ってこのよ
うな動作を繰返し、通路２６から供給される高圧燃料は
通路４１ａ、４１ｂを介して通路２７ａ−２７ｄ−２７
ｂ−２７ｃ−２７ａと順次分配されてゆく。
値がクランク角度で通常上死点前２０ （ＣＡ’）程度
であること、噴射系全体の位相遅れに対する考慮及び噴
射率噴射時間制御の自由度をある程度得るために決定し
たものである。以上、ロータ２９の回転に従ってこのよ
うな動作を繰返し、通路２６から供給される高圧燃料は
通路４１ａ、４１ｂを介して通路２７ａ−２７ｄ−２７
ｂ−２７ｃ−２７ａと順次分配されてゆく。
従って、この実施例によれば、エンジン運転状態に最も
適した燃料噴射形態が前記流量制御弁７の制御によシ容
易に得られ、燃費・動力性能向上及び排気ガス対策に効
果がある。
適した燃料噴射形態が前記流量制御弁７の制御によシ容
易に得られ、燃費・動力性能向上及び排気ガス対策に効
果がある。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、（１０
） エンジン運転状態に適した燃料噴射パターンで燃料噴射
量、噴射率および噴射時間を容易に制御でき、その制御
の電子化が可能となり、燃焼効率の向上及び排気ガス対
策、燃料消費量の低減に有用な効果がある。
） エンジン運転状態に適した燃料噴射パターンで燃料噴射
量、噴射率および噴射時間を容易に制御でき、その制御
の電子化が可能となり、燃焼効率の向上及び排気ガス対
策、燃料消費量の低減に有用な効果がある。
第１図は本発明を適用するエンジンの系統図、第２図は
第１図における流量制御弁の一実施例を配器のＣ−Ｃ及
びＤ−Ｄ断面図および分配器の出口、低圧側連通通路の
開口面積と分配器回転角度との関係を示す図である。 １・・・燃料タンク、３・・・燃料加圧用ポンプ、４・
・・蓄圧器、６・・・流量制御弁駆動装置、７・・・流
量制御弁、８・・・分配器、１０・・・燃料噴射弁。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 （１１）
第１図における流量制御弁の一実施例を配器のＣ−Ｃ及
びＤ−Ｄ断面図および分配器の出口、低圧側連通通路の
開口面積と分配器回転角度との関係を示す図である。 １・・・燃料タンク、３・・・燃料加圧用ポンプ、４・
・・蓄圧器、６・・・流量制御弁駆動装置、７・・・流
量制御弁、８・・・分配器、１０・・・燃料噴射弁。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 （１１）
Claims (1)
- １、燃料加圧用ポンプから圧送された燃料油が充填され
る蓄圧器と、との蓄圧器内高圧燃料の送出流量を制御す
る流量制御弁と、この流量制御弁により流量制御された
高圧燃料をエンジン回転に同期させて各気筒に設けられ
た燃料噴射弁に分配する分配器とから成り、前記流量制
御弁の開弁量および開弁時期を制御して燃料噴射率、噴
射量及び噴射時期、噴射時間を制御することを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24155583A JPS60132037A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24155583A JPS60132037A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60132037A true JPS60132037A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17076093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24155583A Pending JPS60132037A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60132037A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0681100A2 (en) * | 1994-05-06 | 1995-11-08 | Cummins Engine Company, Inc. | System and methods for electronic control of an accumulator fuel system |
| US5983863A (en) * | 1993-05-06 | 1999-11-16 | Cummins Engine Company, Inc. | Compact high performance fuel system with accumulator |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP24155583A patent/JPS60132037A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983863A (en) * | 1993-05-06 | 1999-11-16 | Cummins Engine Company, Inc. | Compact high performance fuel system with accumulator |
| EP0681100A2 (en) * | 1994-05-06 | 1995-11-08 | Cummins Engine Company, Inc. | System and methods for electronic control of an accumulator fuel system |
| EP0681100A3 (en) * | 1994-05-06 | 1998-06-17 | Cummins Engine Company, Inc. | System and methods for electronic control of an accumulator fuel system |
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