JPS6040777A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御方法

Info

Publication number
JPS6040777A
JPS6040777A JP58146731A JP14673183A JPS6040777A JP S6040777 A JPS6040777 A JP S6040777A JP 58146731 A JP58146731 A JP 58146731A JP 14673183 A JP14673183 A JP 14673183A JP S6040777 A JPS6040777 A JP S6040777A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
amount
fuel injection
control
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58146731A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0650091B2 (ja
Inventor
Toshihiko Ito
猪頭 敏彦
Taro Tanaka
太郎 田中
Yasuyuki Sakakibara
榊原 康行
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.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP58146731A priority Critical patent/JPH0650091B2/ja
Priority to US06/544,417 priority patent/US4499878A/en
Priority to DE19833338741 priority patent/DE3338741A1/de
Priority to US06/598,436 priority patent/US4535743A/en
Priority to DE3448579A priority patent/DE3448579C2/de
Priority to DE3414378A priority patent/DE3414378C2/de
Publication of JPS6040777A publication Critical patent/JPS6040777A/ja
Publication of JPH0650091B2 publication Critical patent/JPH0650091B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/12Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/06Other fuel injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/04Pumps peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/027Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は燃料噴射弁によシ噴射燃料量の制御を行う内燃
機関の燃料噴射制御方法に関する・従来技術 自動車用内燃機関の場合、必要とされる燃料量の制御範
囲は最小量の約50倍までの範囲である。
したがって、燃料の計量を駆動周波数によって行う燃料
噴射弁を用いて上記の燃料量の制御を行う場合、その駆
動周波数の最大周波数は最小周波数の約50倍が必要で
ある@ 一方、上記の最小周波数は内燃機関の最大回転数におけ
る吸気周波数よシも大きいととが必要であシ、例えば4
サイクル内燃機関の最大回転数600、Orpmに対し
てその最小周波数は50Hz以上となる。よって最小周
波数を50Hzとしたとき、燃料噴射弁の駆動周波数は
50Hzから2500Hzまでの制御範囲が要求される
・ しかし、燃料噴射弁は本出願で開示されるような高速応
答性のものであっても、燃料吸入時の応答遅れ、消費電
力、耐久性等の理由によシその最大周波数が1ooOH
z程度に制限される。それゆえ、噴射燃料量の制御範囲
を充分に広くとって効果的な燃料噴射制御を行えないと
いう問題点がある。
発明の目的 本発明の目的は、燃料噴射弁の燃料調量の制御因子とし
て駆動周波数の他にもう1つの因子を用い、この両方の
因子を同格にかつ連続的に変化させて調量を行うという
構想に基づき、比較的低い駆動周波数による駆動を可能
にし、消費電力の低減および耐久性の向上を可能にし、
かつ燃料調量特性の直線性を確保することにある。
発明の構成 本発明においては、燃料噴射弁のアクチーユエータの付
勢用電気信号における駆動周波数、駆動電圧値、駆動電
圧印加時間等の制御因子の少なくとも2つを用いて燃料
噴射制御を行うにあたル、練歩なくとも2つの制御因子
についての制御量を連続的に変化させる内燃機関の燃料
噴射制御方法が提供される。
実施例 本発明の一実施例としての内燃機関の燃料噴射制御方法
を行う装置が第1図に示される。第1図において、Eは
内燃機関であって、シリンダブロック10、ピストン1
1.点火ゾラグ12、吸気弁13、排気弁14、吸気管
15、排気管16等によシ構成されている。吸気管15
の内部にはスロットル弁17が設けられ、また、吸気管
15の管壁には燃料噴射弁2が設けられている。なお、
燃料噴射弁2としては、後述するごとく、応答性の早い
電歪式アクチュエータを有するものを用いるO また、吸気管15はエアクリーナ18を介して大気と導
通しておシ、このエアクリーナ18の下流には吸入空気
量を測定するためのエア70−メータ31が設けられて
いる。エアフローメータとしては、たとえば風速すなわ
ち吸入空気量に比例したアナログ電圧を発生する熱線風
速計形のものを用いる。
燃料噴射弁2にはフィードポンプ41.フイルタ42を
介して燃料タンク43よシ燃料が供給される。このとき
の燃料フィード圧はプレッシャレギュレータ44によっ
て一定たとえば3眩/cm’ f保持される。なお、プ
レッシャレギュレータ44から吐出された燃料は燃料タ
ンク43に戻る。
シリンダブロック10のウォータジャケット19にはそ
の冷却水温度を検出するための水温センサ32が設けら
れている。水温センサ32はたとえばサーミスタにより
構成され冷却水の温度に応じたアナログ電圧を発生する
排気管16には排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気
信号を発生する。2センサ33が設けられている。すな
わち、0センサ33は空燃比が理論空燃比に対してリー
ン側かリッチ側かに応じて異なる2値の出力電圧を発生
する。
なお、51はバッテリ、52はイグニッシ目ンスイッチ
を示す。
制御回路6は、エアフローメータ31.水温センサ32
.Q2センサ33等の各出力信号を処理して燃料噴射弁
2の制御等を行うものであシ、たとエバマイクロコンピ
ュータにょシ構成される。
第1図装置における燃料噴射弁2の側断面図が第2図に
示される。この燃料噴射弁2は一般にユニットインジェ
クタと呼ばれるものであり、電歪式アクチュエータ20
1の伸縮によってポンプ作用を行い、燃料を噴射供給す
るものである。
電歪式アクチュエータ201は電歪効果を有する薄い円
盤状の素子を円柱状に積層したものであり、各々の素子
はその厚み方向に500Vを印加すると約0.5μm伸
長し、逆に−500Vを印加すると約0.5μm収縮す
る。よってこの素子を100枚積層すればその100倍
の伸縮が得られる。この電歪式アクチュエータ201に
電圧の印加を行うためにリード線202を用いており、
このリード線はグロメット203を介してケーシングア
ラd204を貫通して外部に取り出されており、制御回
路6に接続される。
電歪式アクチュエータ201の伸縮動作はぎスト/20
5に直接伝達され、これを往復動させる。
ピストン205はケーシングアッパ204に形成したシ
リンダ204a内をM動し、ポンプ室206の容積を拡
大および縮少してポンプ仕事を行う。
ポンプ室206内には皿バネ207が設けて必シ、電歪
式アクチュエータ201の収縮方向にピストン205を
付勢している。ポンプ室206が縮少するとき、ポンプ
室206内の燃料は高圧となって噴射弁208に供給さ
れ、その噴口209aから噴出する。
噴射弁208はノズルがディ209とニードル210と
によシなシ、ニードル210は大小の径を持つ段付きで
、その小径部210aがノズルボディ209に設けた噴
口209aを開閉する。ニードル210の大径部210
bの端面にはフィードポンプ41から供給される燃料圧
か作用してお夛、ニードル210が噴口209aを閉じ
るように働いている。この燃料はフィードポンプ4工か
らケーシングアッパ204に設けた燃料人口204aよ
シケーシングアッ−#204を構成する壁内に設けた燃
料通路204bを経て、さらにディスタンスピース21
1に設けた燃料通路211aを経て、ノズルがディ20
9に設けた背圧室209bに至っている。
ディスタンスピース211はポンプ室206と噴射弁2
08とを隔離しているが、ポンプ室206と燃料だまシ
209cとを結ぶ燃料通路211bを備えている。燃料
だまシ209cはノズルボディ209内に設けてあって
、ニードル210の段部210Cにその燃料圧がニード
ル210によって噴口209aを開けるように作用して
いる。自然状態ではニードル210が噴口209mを閉
じようとする力が勝っているが、ポンプ室206が縮少
したときのみニードル210は噴口209aを燃料だま
り209cに開放することができる◎ ポンプ室206が拡大するとき、逆止弁212を介して
燃料通路211aからポンプ室206内に燃料を吸入す
る。この増圧弁212はディスタンスピース211に設
けられておp、弁体である鋼球212 aがポンプ室2
06内に脱落しないように、ピストン205に設けた突
起205aがストッパーの役割を担っている。
ケーシングアラ/4204とディスタンスピース211
とノズルがディ209とは同径であって、その順序に積
み重ねられ、袋ナツト状のケーシングロア213によっ
て軸方向に押圧され固定される。このためにケーシング
ロア213のメネジ213aとケーシングア7/f20
4のオネジ204cとがネジ結合されている。なお、2
14は0リング、215はノックビンである。
この燃料噴射弁2の1回の動作あたりの吐出燃料量は電
歪式アクチュエータ201のストロークによって決まり
、該ストロークは印加される駆動電圧によって決まる。
1回の動作あたシの吐出燃料量qと駆動電圧Vとほぼけ
リニアな関係にあり、その特性が第3図に示される。
第3図において、横軸は駆動電圧(ロ)、縦軸は吐出燃
料量(■、/+1)であシ、駆動電圧が約300V以上
でリニアな特性となる。駆動電圧が300Vを下回ると
その吐出燃料針が不安定になシ、また500vを越える
と電歪素子の厚み方向に7ラツシユオーバを起こす危険
があるので、駆動電圧は300■から500vの範囲が
望ましい。
燃料噴射弁2の単位時間あたシの供給燃料iQとその駆
動周波数fとの関係が第4図に示される。
第4図において、横軸は駆動周波数(Hz)、縦軸は供
給燃料量(、jil/sea )をあられす。供給燃料
量は燃料噴射弁201回の動作あたりの吐出燃料量に駆
動周波数をかけたものであシ、駆動電圧を300V、4
00V、500Vとしたときにはそれぞれ第4図中に点
線で示すような特性となる。
次に第1図装置における動作を説明する。内燃機関Eを
排気量21の4サイクル・ガソリンエンジンとする。そ
の要求供給燃料量は運転条件によって異なる。エアフロ
ーメー・夕31.水温センサ32.02センサ33から
の信号を受けた制御回路6は必要な供給燃料量を決定し
、その供給燃料量に対応した駆動信号を燃料噴射弁2に
供給し、燃料噴射弁2から該供給燃料量を噴射供給する
。供給燃料量は最少量で0.2g/sec、最大量で1
0、!il/s、eであシ、燃料噴射弁2はこの範囲の
燃料量を精密に供給できなくてはならない。
4サイクル内燃機関はその最高回転速度を6QOOrp
mとしたとき、その吸入行程は50Hzとなる。この5
0Hzよりも小さな周波数での燃料噴射はサイクル間の
供給燃料量変動を生じさせる恐れがあって望壕しくない
ので、燃料噴射弁2の駆動周波数は50Hz以上とする
必要がある。一方、燃料噴射弁2の最大駆動周波数は、
消費電力の増大、ポンプ室203内におけるキャビテー
ションの発生、燃料噴射弁の耐久性などにより制限され
、1000 Hz程度である◎ 第4図において、燃料噴射弁2の駆動電圧を500vと
すると、最大供給燃料it 10.9/seeを得る駆
動周波数は100(lHzとなり好適であるが、最小供
給燃料量0.2ji/seeを得るには駆動周波数が2
0Hzとなシ、上記の50Hz以下となって−望ましく
ない。そこで駆動電圧を300vとすると、最小供給燃
料量0.2i/seeを得るための駆動周波数は50H
zとなって望ましいが、最大供給燃料量10ji/se
cを得るには駆動周波数として上記の1000Hzをは
るかに越える2 500 Hz程度の高周波数が必要と
される。
そこで駆動周波数を50 Hz ・〜1000 Hzに
維持するため、供給燃料量が少量のときには低電圧駆動
として駆動周波数を50Hz以上とし、多量のときには
駆動電圧tステップ状に高電圧駆動に変更して駆動周波
数を1000 Hz以下にする方法が考えられる。この
方法の一例については本出願人による昭和58年7月2
日出願の特許願「内燃機関の燃料噴射方法および装置」
で詳しく述べられている。この方法では、駆動電圧の切
替え時に供給燃料量の変化にやや滑らかさを欠ぐ危険が
あシ、この方法を乗用車用内燃機関に用いたときには若
干ドライバビリティを損なうおそれがある。
この問題点を解決するために、駆動周波数と駆動電圧を
供給燃料量に応じて連続的に変化させる本発明方法が提
供される。この場合の最も簡単な実施例方法は、第4図
において、駆動電圧300v1駆動周波数50Hz、供
給燃料量0.2g/seeのA点と、駆動電圧5.00
 V、駆動周波数1000Hz、供給燃料量10.9/
seeのB点とを直線で結び、供給燃料量の増加に合わ
せて該直線によって決まる駆動用周波数と駆動電圧とを
ともに連続的に大きくしていく方法である。この方法に
より供給燃料量の変化は滑らかなものとなシ、ドライバ
ビリティが損なわれるおそれもなくなる。
他の実施例方法として、第4図におけるA点とB点とを
結ぶ直線を上弦とする円弧を適当に選んで、この円弧に
(riって駆動電圧および駆動周波数を制御することも
できる。上記の直線に沿って制御する方法では、供給燃
料量の増加に伴う駆動周波数の増加は直線状のリニアな
ものとなる反面、供給燃料量の増加に伴う駆動電圧の増
加は供給燃料量の少量域でその変化率が過大となる急峻
な曲線となる。このため少量域での駆動電圧の制御は容
易ではない。
この問題を解決して供給燃料量の変化に伴い駆動周波数
と駆動電圧とを平等に変化させるためには、両者ともに
供給燃料量の変化量のA乗の割合で変化させればよい。
しかし、そこまで厳密に行わなくとも、A点とB点とを
結ぶ直線を上弦とする円弧を適当に選んで、供給燃料量
の変化に対する駆動周波数および駆動電圧の変化がとも
に無理な曲線とならないようにすればよいのである。
例えば、第4図におけるA点とB点を結ぶ円弧状の実線
を採用した場合、供給燃料量に対する駆動電圧の関係は
第5図に示すようになシ、また供給燃料量に対する駆動
周波数の関係は第6図に示すようになる。第5図におい
て横@11は供給燃料量(g/5ec)、縦軸は駆動電
圧(%/)を、第6図において横軸は供給燃料量(g/
B、a )、縦軸は駆動周波数(Hz )をそれずれあ
られす。第5図、第6図に示されるように、供給燃料量
の変化に対して駆動周波数と駆動電圧とは対等に無理な
く変化しておシ、このような制御は容易に行える。
なお、このような燃料噴射弁2の制御は制御回路6によ
って行われる。制御回路6は各センサ31.32.33
からの信号を受けて必要な供給燃料量を決定し、予め記
憶しておいた第5図、第6図の特性図から駆動電圧と駆
FIJb周波数とを選び、それにより燃料噴射弁2を駆
動する。
本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。例えば前述の実施例では燃料噴射弁としてポンプ機能
を有する一般にユニットインノエクタと呼ばれるものを
用い、その制御因子として駆動周波数と駆動電圧とを対
等に用いたが、これに限らず、他の実施例として燃料噴
射弁にユニットインソエクタではない通常の機能を有す
るものを使い、その制御因子として駆動周波数と開弁時
間との2つを対等に用いるようにすることもできる。
第7図はこのような他の実施例に用いる燃料噴射弁7の
側断面図であシ、この燃料噴射弁7は第1図装置におけ
る燃料噴射弁2の位置に取り付けられる。
第7図において、電歪式アクチュエータ701は第2図
装置における電歪式アクチュエータ201と同じもので
ある。
電歪式アクチュエータ701の各圧電素子の両面には銀
電極が形成されておシ、その1つはリード線702に接
続され、他の1つは接地されている。リードm702は
グロメット703を介してケーシングアラ/1704を
貫通して外部へ取シ出されて制御回路6に接続されてい
る。電歪式アクチューr−−fi701の伸縮動作はピ
ストン705に直接伝達され、この結果、ピストン70
5は上下往復運動を行う・ ピストン705はケーシングアラ・1704内のシリン
ダ704a内を摺動し、ポンプ室706の容積を拡大お
よび縮少してポンプの作用を行う。ポアf室706内に
は電歪式アクチュエータ701の収縮方向にビス)y7
05を付勢する皿ばね707が設けられている。これに
ょシ、電歪式アクチュエータ701の伸長力に比べて弱
い収縮力を補っている。
ポンプ室706は円盤状のディスタンスピース711を
介してノズルボディ709のニードルシリンダ709a
内に導通している。二一ドルシリンタ”709a内には
ノズルニードル710が摺動可能に収容されておシ、こ
のノズルニードル710の上端面にポンプ室706の圧
力が作用する。ノズルニードル710の上端部の外周に
はリング状のくほみ71’Oaが形成され、このくぼみ
710aにはディスタンスピース711の下端面を支点
としてノスル二一ドル710を下方に付勢するための皿
ばね716がはめ込まれている。
また、ディスタンスピース711の軸方向には複数の導
通孔711aが設けられており、これにより、ポンプ室
706とニードルシリンダ709aとが導通している。
なお、導通孔711aはノズルニードル710のくぼみ
710mに対向してニードルシリンダ709a内に開口
している。
ノズルニードル710の下端部の外周部にはリング状の
くぼみ710bが設けられ、また、中心部には突起71
0cが設けられている。そして、710dはノズルニー
ドル710の下端部のフラット面を示している。ニード
ルシリンダ70−9mの中央部にはノズルニードル71
0の突起710cを貫通するための噴ロア09bが設け
られている。なお、ノズルニードル710のフラット面
710dとニードルシリンダ709aの下端部とは密着
可能であシ、この結果、密着していれば噴ロア09bは
閉じられ、密着していなければ噴ロア09bが開かれる
ことになる。
ニードルシリンダ709aの下端部にはリング状に拡大
した燃料だま1)709cが設けられており、この燃料
だまシフ09cは燃料通路704bに導通している。燃
料通路704bは、ノズルがディ7o9゜ディスタンス
ピース711およびケーシングアラ/4704を貫通し
ている。さらに、ノズルニードル710内には燃料だま
シフ09cと導通ずる通路710eが設けられ、その上
端部に開ロア10fが形成されている。この開ロア10
fはノズルニードル710の上端面がディスタンスピー
ス711の下端面に密着してい・b、かきに閉じられる
上述のケーシングア、A704.ディスタンスピース7
11およびノズルボディ709は同径であって、この順
序で積み重ねられ、そして、袋状のケーシングロア71
3によって軸方向に押圧されて固定される。このとき、
ケーシングロア713の雌ねじはケーシングアラ/47
04の雄ねじにねじ込まれる。また、ケーシングロア7
13の下端部の開口において、突起710cおよび噴ロ
ア09bが露出している。さらに、ケーシングロア71
3の外周に雄ねじ7133が形成されておシ、これによ
シ、機関の吸気管(第1図)に固定することができる・ なお、714はOリング、715はノックピン。
704cはケーシングアラa70.4に設けられた燃料
入口でおる・ 次に、第7図の燃料噴射弁の動作を説明する。
始めに、電歪式アクチュエータ701に+500■を印
加すると、電歪式アクチュエータ701は伸長し、従っ
て、ポンプ室706の容積は縮少してこの中の燃料圧は
高くなる。この高圧はノズルニードル710の上端面に
作用してノズルニードル710をニードルシリンダ70
9aの下端面、に抑圧させる。この結果、噴ロア09b
//i閉じて燃料噴射は行われない。このとき、燃料だ
まシフ09cKは燃料通路704bを介してフィートポ
フグ41によって3 kl?10++の燃料が供給され
ており、この燃料圧はノズルニードル710の通路71
0eを介してノズルニードル710の上端面全体に作用
するので、ノズルニード/I/710の下のフラット面
710dはニードルシリンダ709aの下端面に密着し
続ける。
上述の状態において、電歪式アクチュエータ701に一
500vの電圧を印加すると、電歪式アクチュエータ7
01は収縮し、従って、パぞンノ室706の容積が拡大
する。この結果、ノズルニードル710は上方に吸い上
げられる。このとき、ノズルニードル7100通路71
0eを介して燃料だまj)709cの燃料も吸引される
が、ノズルニードル710がニードルシリンダ709&
の下端に密着しているときのノズルニードル710の上
端とディスタンスピース711の下端との距離は大体0
.2■であシ且り通路710@の直径も0.5鰭程度で
あるので、通路7106を介゛して吸引される燃料量は
無視できる。さらに、このとき、ノズルニードル710
の上端面がディスタンスピース711の下端面に密着す
れば、通路710eの開ロア10fが閉じられる。従っ
て、この状態では、ノズルニードル710の下面全体に
3 kg/crn の燃料圧が作用するので、ノズルニ
ードル710の上端面はディスタンスピース711の下
端面に密着し続け、この間、噴ロア09bから燃料噴射
が行われる。なお、燃料噴射時において、突起710c
は燃料噴射角を調整すると共に噴ロア09bの目詰シを
防止するものである。
第7図の燃料噴射弁の1回の動作あたシの吐出燃料量は
その開弁時間と#ミぼリニアな関係にあシ、開弁時間は
電歪式アクチュエータへの負電圧印加時間で制御される
。負電圧印加時間と1回あたりの吐出燃料量との関係が
第8図に示される。第8図において横軸は負電圧印加時
間(m [leO)、縦軸は吐出燃料量(V/at)を
あられす。第8図に示すように、負電圧印加時間が0.
2 m sec以下では吐出燃料量が不安定となる。0
.2 m sec〜1.0 m secではIデぼリニ
アであるが、1.0m5ec を越えると駆動周波数を
犬きくとれなくなる。
負電圧印加時間をそれぞれ0.2 m sec + 0
.6rnsec *1、0 m sec としたときの
駆動周波数に対する単位時間あたりの供給燃料量の関係
が第9図に点線で示される。第9図にお込て、横軸は駆
動周波数(Hz) 、縦軸は供給燃料量(,9/sea
 )をあられす。
供給燃料量の変化に対して駆動周波数と印加時間とを連
続的に変化させる1つの実施例としては、第9図におい
て、印加時間Q、 2 m 5eas供給燃料量0、2
 g/ sec、駆動周波数50HzのA点と、印加時
間1. Om leO%供給燃料量10g/sec、駆
動周波数800HzのB点とを直線で結び、この直線に
涜って印加時間および駆動周波数の制御を行えばよい。
しかし、この場合、前述したように、供給燃料量の少量
域での印加時間の変化が急峻であ、って、その制御は容
易ではない。
前述と同様に、他の実施例として第9図に実線で示され
る、A点とB点とを結ぶ直線を上弦とする円弧を適当に
選び、この円弧に泪りて制御を行うことにより無理のな
い制御が可能である。この場合における供給燃料量に対
する負電圧印加時間の関係が第10図に、また供給燃料
量に対する駆動周波数の関係が第11図に示される。第
10図において横軸は供給燃料量(g/、sec )、
縦軸は負電圧印加時間’ (m see )、@11図
において横軸は供給燃料量Cg/Bec ’)、縦軸は
駆動周波数CH1) *あられす。
第10図、第11図に示されるように、供給燃料量の変
化に対して駆動周波数と負電圧印加時間は対等に無理な
く連続に変化しておシ、制御回路による燃料噴射弁の制
御が容易となる。
発明の効果 本発明によれば、比較的低い駆動周波数によるおよび耐
久性の向上が可能となり、かつ燃料調量特性の直線性が
確保される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての内燃機関の燃料噴射
制御方法を行う装置を示す図、第2図は第1図装置にお
ける燃料噴射弁の側断面図、第3図は第2図の燃料噴射
弁の吐出燃料量と駆動電圧の特性図、第4図は第2図の
燃料噴射弁の供給燃料量と駆動周波数の特性図、第5図
、第6図は第2図の燃料噴射弁を第4図に実線で示す円
弧に沿って制御したときの特性図であってそれぞれ第5
図は供給燃料量と駆動電圧の特性図、第6図は供給燃料
量と駆動周波数の特性図、第7図は本発明方法を行う他
の実施例としての燃料噴射弁の側断面図、第8図は第7
図の燃料噴射弁の吐出燃料量と負電圧印加時間の特性図
、第9図は第7図の燃料噴射弁の供給燃料量と駆動周波
数の特性図、第10図、第11図は第7図の燃料噴射弁
を第9図に実線で示す円弧に浴って制御したときの特性
図であってそれぞれ第10図は供給燃料量と負電圧印加
時間の特性図、第11図は供給燃料量と駆動周波数の特
性図である。 10・・・シリンダブロック、11−・・ピストン、3
1・・・エアフロメータ、32・・・水温センサ、33
・・・02センサ、41・・・フィードポンプ、42・
・・フィルタ、44・・・ブレラシャ・レギュレータ、
6・・・制御回路、2,7・・・燃料噴射弁、201,
701・・・電歪式アクチュエータ、204,704・
・・ケーシングアラ/平、205.705・・・ピスト
ン、206,706・・・、r9ンプ室、209.70
9・・・ノズルボディ、210,710・・・ニードル
、211,711・・・ディスクンスビース。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士小林隆夫 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第2図 第3図 (mg/st) V 第4図 (g/5ec) + (”z) 第5図 (V) 一一一一一一一−Q 格6図 (Hz) 一一一一一一一伽 Q 略7図 第8図 (mq/st) 第9図 (c+/5ec) 第10図 (msec) Q 第11図 qz)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、燃料噴射弁のアクチュエータの付勢用電気信号にお
    ける駆動周波数、駆動電圧値、駆動電圧印加時間等の制
    御因子の少なくとも2つを用いて燃料噴射制御を行うに
    あた)、練歩なくとも2つの制御因子についての制御量
    を連続的に変化させることを特徴とする内燃機関の燃料
    噴射制御方法。 2、該アクチュエータとして電歪式アクチュエータを用
    い、該燃料噴射弁が該電歪式アクチュエータの伸縮作用
    をポンプ作用としてポンプ行程量の燃料を噴射し、練歩
    なくとも2つの制御因子が電歪式アクチュエータの付勢
    用電気信号における駆動周波数と駆動電圧値である、特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、該アクテユエ〜りとして電歪式アクチュエータを用
    い、該燃料噴射弁が該電歪式アクチュエータの伸縮作用
    によって開閉して開弁時に燃料を噴射し、練歩なくとも
    2つの制御因子が電歪式アクチュエータの付勢用電気信
    号における駆動周波数と駆動電圧印加時間である、特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 4、練歩なくとも2′:)の制御因子の一方は駆動周波
    数であム該駆動周波数を横軸とし元とき縦軸の燃料量が
    最小燃料量と最大燃料量の2点を結ぶ直線を上弦とする
    円弧となるように練歩なくとも2つの制御因子の他方の
    制御量を特徴する特許請求の範囲第1項ないし第3項の
    いずれかに記載の方法。
JP58146731A 1982-10-25 1983-08-12 あ燃機関の燃料噴射制御方法 Expired - Lifetime JPH0650091B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58146731A JPH0650091B2 (ja) 1983-08-12 1983-08-12 あ燃機関の燃料噴射制御方法
US06/544,417 US4499878A (en) 1982-10-25 1983-10-21 Fuel injection system for an internal combustion engine
DE19833338741 DE3338741A1 (de) 1982-10-25 1983-10-25 Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine brennkraftmaschine
US06/598,436 US4535743A (en) 1983-04-15 1984-04-09 Fuel injection apparatus for an internal combustion engine
DE3448579A DE3448579C2 (de) 1983-04-15 1984-04-16 Verfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine
DE3414378A DE3414378C2 (de) 1983-04-15 1984-04-16 Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58146731A JPH0650091B2 (ja) 1983-08-12 1983-08-12 あ燃機関の燃料噴射制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6040777A true JPS6040777A (ja) 1985-03-04
JPH0650091B2 JPH0650091B2 (ja) 1994-06-29

Family

ID=15414302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58146731A Expired - Lifetime JPH0650091B2 (ja) 1982-10-25 1983-08-12 あ燃機関の燃料噴射制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0650091B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62228834A (ja) * 1986-03-31 1987-10-07 Kojima Press Co Ltd 空調用レジスタ−
JP2009539026A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド ディーゼルエンジンの排出ガスを低減するための方法及び装置
US8740113B2 (en) 2010-02-10 2014-06-03 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US8910884B2 (en) 2012-05-10 2014-12-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US8973895B2 (en) 2010-02-10 2015-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8978364B2 (en) 2012-05-07 2015-03-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US8998114B2 (en) 2010-02-10 2015-04-07 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US9683472B2 (en) 2010-02-10 2017-06-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US10704444B2 (en) 2018-08-21 2020-07-07 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Injector fluid filter with upper and lower lip seal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5654956A (en) * 1979-10-05 1981-05-15 Lucas Industries Ltd Fuel apparatus for supplying fuel to compressive injection engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5654956A (en) * 1979-10-05 1981-05-15 Lucas Industries Ltd Fuel apparatus for supplying fuel to compressive injection engine

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62228834A (ja) * 1986-03-31 1987-10-07 Kojima Press Co Ltd 空調用レジスタ−
JP2009539026A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド ディーゼルエンジンの排出ガスを低減するための方法及び装置
US8740113B2 (en) 2010-02-10 2014-06-03 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US8973895B2 (en) 2010-02-10 2015-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8998114B2 (en) 2010-02-10 2015-04-07 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US9683472B2 (en) 2010-02-10 2017-06-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8978364B2 (en) 2012-05-07 2015-03-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US10465582B2 (en) 2012-05-07 2019-11-05 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US8910884B2 (en) 2012-05-10 2014-12-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US9759113B2 (en) 2012-05-10 2017-09-12 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US10704444B2 (en) 2018-08-21 2020-07-07 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Injector fluid filter with upper and lower lip seal

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0650091B2 (ja) 1994-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1437495A2 (en) Internal combustion engine driven with change-over of compression ratio, air-fuel ratio, and boost status
JP4161635B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JPS6040777A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御方法
RU2721745C2 (ru) Способ регулирования параметра работы двигателя (варианты) и соответствующая система
JP2623537B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3635393B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射圧力制御装置
JP2630931B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3444120B2 (ja) 燃料噴射装置
JP3750754B2 (ja) 内燃機関用燃料供給装置
JPH0797943A (ja) 内燃エンジンの制御装置
JPH11236847A (ja) エンジンの燃料噴射装置
JP2848316B2 (ja) 内燃機関用燃料供給装置
JPH04303141A (ja) 内燃エンジンの制御装置
JP5687598B2 (ja) 燃料供給装置
JP2867785B2 (ja) 筒内噴射式内燃機関
JP2946772B2 (ja) ポペット型燃料噴射ノズル
JP3158304B2 (ja) 気化器の燃料増量装置
JPH0641736B2 (ja) ディーゼル機関の燃料噴射制御装置
JPH1122581A (ja) 燃料噴射装置
JPH0612101B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH01280669A (ja) 気化器制御装置
JPH068627B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射弁
JP2001271720A (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JPH05288097A (ja) 筒内噴射式内燃機関
JPH09324713A (ja) 船外機の電子制御式燃料供給装置