JP2874161B2 - ディーゼル機関の燃料噴射率制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、始動時に有効なディーゼル機関の燃料噴射
率制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、ディーゼル機関の燃料噴射ポンプに内設さ
れた加圧室と連通する可変容積室を設け、該可変容積室
の容積を積層型圧電アクチュエータ等により増減して燃
料の噴射率を調節する、所謂、燃料噴射率制御を行なう
技術が知られている。このような技術として、例えば、
次のようなものが提案されている。すなわち、 （１） ディーゼル機関の燃料噴射ポンプの加圧室に連
通する圧力室にピエゾスタックを介挿し、該ピエゾスタ
ックに印加する電圧に応じて前記圧力室の圧力を調節
し、ディーゼル機関の作動パラメータに応じた最適なフ
ィードバック制御により燃料噴射率を制御する「ディー
ゼル機関における燃料噴射率制御装置」（特開昭59−18
249号公報）。

（２） 燃料噴射ポンプの燃料を加圧するポンプ室内の
燃料圧力が一定の圧力を越えた所定の時期に、上記ポン
プ室に連通する可変容積室の容積を電歪式アクチュエー
タにより増大し、燃料の噴射率を低下させ、制御精度の
高いパイロット噴射を行なう「ディーゼル機関用燃料噴
射率制御装置」（特開昭61−25925号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術は、ディーゼル機関の始動、暖
機完了後の通常運転状態において、効果を発揮する燃料
の噴射率制御を実現するものであり、始動状態における
性能向上に関しては、何等考慮されていなかった。始動
状態では、ディーゼル機関の回転速度が低いため、燃料
噴射ポンプの加圧・圧送能力も低下する。一般に始動状
態では、第７図に破線で示すように、目標噴射率は高
く、かつ、該目標噴射率の時間変化は、噴射開始時期に
迅速に増加し、噴射終了時期に速やかに減少することが
望ましい。ところが、従来技術では、燃料噴射ポンプの
加圧・圧送能力の低下により、同図に実線で示すよう
に、噴射率の低い噴射が間欠的に行なわれる、所謂、多
段噴射を引き起こしていた。

上記のように、始動状態で多段噴射が発生すると、燃
焼室内部での燃料噴霧の微粒化不完全、燃料噴霧の貫徹
力低下、等により燃料液滴が吸入空気中に混在する状態
を招き易い。このため、着火性の悪化に伴い、円滑な燃
焼状態へ速やかに移行できなくなるので、ディーゼル機
関の出力が低下してしまう。したがって、ディーゼル機
関の摩擦トルク等の機械的損失仕事を上回る出力が迅速
にえられず、始動状態から、所謂、吹き上がり状態への
速やかな遷移を極めて困難にしていた。

また、上記のように、始動状態では円滑な燃焼が行な
われ難いので、排気中に含有される白煙が増加したり、
刺激臭が発生する等の問題もあった。

本発明は、簡単な構成で、ディーゼル機関の回転速度
が低い始動状態においても、好適な燃料噴射を実現可能
なディーゼル機関の燃料噴射率制御装置の提供を目的と
する。

発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためになされた本発明は、第１図
に例示するように、 ディーゼル機関M1によって駆動され、該ディーゼル機
関M1に供給する燃料の圧力を昇圧する加圧室および該加
圧室に連通する可変容積室を有する燃料噴射ポンプM2
と、 上記可変容積室の容積を、外部からの指令に従って変
更する容積変更手段M3と、 上記ディーゼル機関M1の運転状態に基づいて、該ディ
ーゼル機関M1が始動状態であるか否かを判定する始動状
態判定手段M4と、 該始動状態判定手段M4により始動状態であると判定さ
れたときは、上記燃料噴射ポンプM2の燃料噴射期間に亘
って、上記可変容積室の容積を減少させる指令を上記容
積変更手段M3に出力する制御手段M5と、 を備えたことを特徴とするディーゼル機関の燃料噴射
率制御装置を要旨とするものである。

ここで、燃料噴射ポンプM2の可変容積室とは、例え
ば、加圧室に併設されていても良く、また、例えば、加
圧室とディーゼル機関とを接続する管路に連通するよう
設けられていても良い。

容積変更手段M3とは、可変容積室の容積を外部からの
指令に従って変更するものである。例えば、積層された
圧電素子に駆動回路を介して高電圧電源から電荷を供給
して伸縮させる圧電アクチュエータにより実現できる。
ここで、圧電素子とは、電荷を加えると歪を生じる性質
（所謂、逆圧電効果）を有するものであり、例えば、PZ
T等のセラミックの積層体、ポリマー系圧電材料から成
る素子、水晶から成る素子等であっても良い。

始動状態判定手段M4とは、ディーゼル機関M1の運転状
態に基づいて、ディーゼル機関M1が始動状態であるか否
かを判定するものである。例えば、スタータ信号、エン
ジン冷却水温度に基づいて始動状態にあるか否かを判定
するよう構成できる。また、例えば、スタータ信号、エ
ンジン回転速度、あるいは、スタータ作動開始時からの
経過時間等に基づいて判定することもできる。

制御手段M5とは、始動状態判定手段M4により始動状態
であると判定されたときは、燃料噴射ポンプM2の燃料噴
射期間に亘って、可変容積室の容積を減少させる指令を
容積変更手段M3に出力するものである。例えば、始動状
態にあるときは、燃料噴射開始時から終了時まで圧電素
子に高電圧を印加する指令を出力するよう構成できる。

上記始動状態判定手段M4、制御手段M5は、例えば、各
々独立したディスクリートな論理回路により実現でき
る。また、例えば、周知のCPUを始めとしてROM,RAMおよ
びその他の周辺回路素子と共に論理演算回路として構成
され、予め定められた処理手順に従って上記両手段を実
現するものであってもよい。

［作用］ 本発明のディーゼル機関の燃料噴射率制御装置は、第
１図に例示するように、ディーゼル機関M1の運転状態に
基づいて、該ディーゼル機関M1が始動状態であると始動
状態判定手段M4により判定されたときは、燃料噴射ポン
プM2の燃料噴射期間に亘って、該燃料噴射ポンプM2の加
圧室に連通する可変容積室の容積を減少させる指令を、
制御手段M5が容積変更手段M3に出力するよう働く。

すなわち、ディーゼル機関M1の始動状態において、該
ディーゼル機関M1の回転速度の降下に起因して低下して
いる燃料噴射ポンプM2の加圧能力を、該燃料噴射ポンプ
M2の加圧室に連通する可変容積室の容積を容積変更手段
M3により減少させて増加補正し、上記ディーゼル機関M1
に圧送する燃料を充分に昇圧させるのである。

従って、本発明のディーゼル機関の燃料噴射率制御装
置は、始動状態における燃料の噴射率を高めるよう働
く。

以上のように本発明の各構成要素が作用することによ
り、本発明の技術的課題が解決される。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。本発明の一実施例であるディーゼルエンジンの
燃料噴射率制御装置のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すように、ディーゼルエンジンの燃料噴射率
制御装置１は、ディーゼルエンジン２、該ディーゼルエ
ンジン２に供給する燃料を加圧・圧送する分配型の燃料
噴射ポンプ３、該燃料噴射ポンプ３に併設された圧電ア
クチュエータ４、該圧電アクチュエータ４を駆動する駆
動回路５と高電圧電源６およびこれらを制御する電子制
御装置（以下単にECUと呼ぶ。）７から構成されてい
る。

上記ディーゼルエンジン２は、シリンダ11、ピストン
12およびシリンダヘッド13から燃焼室14を形成し、該燃
焼室14には燃料噴射弁15が配設されている。

上記分配型の燃料噴射ポンプ３には、上記ディーゼル
エンジン２から、該ディーゼルエンジン２のクランク軸
にベルト等の伝動機構により連結されたドライブプーリ
21を介して駆動力が伝達される。該ドライブプーリ21に
結合されたドライブシャフト22には、燃料フィードポン
プであるベーン式ポンプ23、外周面に等間隔で複数の突
起を刻設したパルスギヤ24およびカップリング25が接続
されている。該カップリング25は、カムプレート26と一
体的に結合されたプランジャ27の一端側に連結され、該
プランジャ27の他端部はシリンダ28内部に嵌入されてい
る。カップリング25とプランジャ27とは一体的に回転す
るが、プランジャ27は、同図に矢印A,Bで示す軸方向に
往復動可能に支持されている。なお、プランジャ27とカ
ムプレート26とはスプリング29により、同図に矢印Ａで
示す方向に付勢されている。

上記カップリング25とカムプレート26との間には、ロ
ーラリング30が配設されている。該ローラリング30のカ
ムプレート26に対向する面には、ローラリング30の回転
軸を中心とする円周に沿ってカムローラ31が取り付けら
れている。カムプレート26の上記ローラリング30に対向
する面には突起26aが突設されている。ドライブシャフ
ト22によりカップリング25を介してカムプレート26に回
転力が伝達され、ローラリング30に圧接されたカムプレ
ート26が回転することにより、プランジャ27は回転する
と共に、同図に矢印A,Bで示す方向に往復動し、燃料を
分配圧送する。

燃料噴射ポンプ３のハウジング32の頭部には、シリン
ダ28の嵌合によりブロック33が取り付けられている。該
ブロック33内部には、上記プランジャ27およびシリンダ
28により加圧室34が形成されている。上記プランジャ27
は、外周面に気筒数に対応して形成されてハウジング32
内部の燃料を吸入する燃料導入凹部35を有し、該吸入し
た燃料を上記加圧室34内部で昇圧する。また、上記プラ
ンジャ27は、上記ディーゼルエンジン２の気筒数に対応
して外周面に凹設され、上記昇圧した燃料を分配する分
配ポート36および上記昇圧した燃料のうちの余剰燃料を
溢流するスピルポート37を備える。さらに、上記プラン
ジャ27の上記スピンポート37近傍には、該プランジャ27
による燃料の加圧終了時期を調節して燃料噴射量を制御
するスピルリング38が摺動自在に外嵌されている。な
お、上記ブロック33には、上記分配ポート36に連通する
燃料供給通路39a、該燃料供給通路39aに接続されたデリ
バリバルブ40aが配設されている。該デリバリバルブ40a
は、燃料パイプ41を介して既述した燃料噴射弁15に接続
されている。

上記圧電アクチュエータ４は、ケーシング51、該ケー
シング51内部の中空部と液密的、かつ、摺動自在に嵌合
するピストン52、該ピストン52にその一端部が当接し、
他端部がケーシング51の中空部下端面に固定された圧電
素子53、該圧電素子53の発生する電荷、あるいは、上記
圧電素子53に供給する電荷の導通路である信号線54から
構成されている。上記圧電アクチュエータ４は、上記ケ
ーシング51の先端外周部に刻設された螺子部51aにより
上記燃料噴射ポンプ３のブロック33に螺着され、上記ケ
ーシング51の中空部、上記ピストン52の上端面52aおよ
び上記ブロック33から可変容積室55を形成しており、該
可変容積室55は、連通孔56により上記燃料噴射ポンプ３
の加圧室34に連通している。上記圧電素子53はPZTから
成る円板状部材を複数枚積層した構造をなし、信号線54
から電荷が供給されると、同図に矢印Ｃで示す方向に伸
張して上記ピストン52を同方向に摺動させるので、上記
可変容積室55の容積は減少し、一方、信号線54を介して
電荷を放電すると、同図に矢印Ｄで示す方向に収縮して
上記ピストン52を同方向に摺動させるので、上記可変容
積室55の容積は増加する。なお、上記可変容積室55内部
の燃料圧力の増加に伴って同図に矢印Ｄで示す方向の圧
縮力が上記圧電素子53に作用すると、該圧縮力に起因す
る歪に応じた量の電荷を上記圧電素子53は信号線54に放
電する。

ところで、上記構成の燃料噴射ポンプ３は、ドライブ
シャフト22の回転に伴い、ベーン式ポンプ23、カムプレ
ート26およびプランジャ27が回転し、該カムプレート26
の突起26aがローラリング30のカムローラ31から乗り下
げる過程でプランジャ27は燃料の吸入行程に移行してハ
ウジング32内部の燃料を加圧室34、連通孔56および可変
容量室55内部に導入し、一方、上記カムプレート26の突
起26aがローラリング30のカムローラ31に乗り上げる過
程でプランジャ27は燃料の圧縮行程に移行して加圧室3
4、連通孔56および可変容量室55内部の燃料を昇圧す
る。したがって、可変容量室55の容積が増加すると加圧
・圧送される燃料の圧力は通常圧縮行程時より低下し、
一方、可変容量室55の容積が減少すると加圧・圧送され
る燃料の圧力は通常圧縮行程時より上昇する。

上記圧電アクチュエータ４を駆動する駆動回路５は、
高電圧電源６に並列接続されたコンデンサ61、該コンデ
ンサ61と上記圧電アクチュエータ４との間に直列接続さ
れた通電用サイリスタ62および通電用コイル63、上記圧
電アクチュエータ４に並列接続された放電用サイリスタ
64および放電用コイル65、既述したECU7から伝達される
駆動回路制御信号である矩形信号の立ち上がり時（ON）
に上記通電用サイリスタ62にトリガパルスを出力し、一
方、上記矩形信号の立ち下がり時（OFF）に上記放電用
サイリスタ64にトリガパルスを出力するトリガ発生器66
から構成されている。

上記構成の駆動回路５は、高電圧電源６で発生した高
電圧を一旦コンデンサ61に蓄電し、ECU7からの矩形信号
の立ち上がり時に通電用サイリスタ62が導通状態（ON）
になると上記コンデンサ61に蓄電された電荷を圧電アク
チュエータ４に供給し、一方、ECU7からの矩形信号の立
ち下がり時に放電用サイリスタ64が導通状態（ON）にな
ると上記圧電アクチュエータ４に蓄電された電荷を放電
する。

上記ディーゼルエンジンの燃料噴射率制御装置１は検
出器として、上記燃料噴射ポンプ３のドライブプーリ21
の突起21aの接近時に上記ディーゼルエンジン２の各気
筒の燃料噴射行程を検出する基準信号発生センサ71、上
記パルスギヤ24に近接対向し、上記ドライブシャフト22
の回転速度からディーゼルエンジン２の回転速度Neを検
出する回転速度センサ72、上記ディーゼルエンジン２の
冷却水温度を検出する水温センサ73、該ディーゼルエン
ジン２のシリンダブロックの壁面温度を検出するブロッ
ク温度センサ74およびディーゼルエンジン２の始動時に
スタータ信号を出力するスタータスイッチ75を備える。

上述したECU7は、CPU7a,ROM7b,RAM7c,タイマ7dを中心
に論理演算回路として構成され、コモンバス7eを介して
入出力部7fに接続されて外部との入出力を行なう。上記
各センサおよびスイッチの検出信号および圧電素子53の
圧電素子電圧は入出力部7fを介してCPU7aに入力され、
一方、CPU7aは入出力部7fを介して上記駆動回路５およ
び高電圧電源６に制御信号を出力する。なお、上記駆動
回路５およびECU7には、車載バッテリ76からイグニッシ
ョンスイッチ77を介して電力が供給される。

次に、上記ECU7が実行する燃料噴射制御処理を第３図
に示すフローチャートに、噴射率制御処理を第４図に示
すフローチャートに、各々基づいて説明する。まず、燃
料噴射制御処理を第３図のフローチャートに基づいて説
明する。本燃料噴射制御処理は、上記スタータ信号の入
力に伴って実行される。まず、ステップ100では、初期
化処理が行われる。続くステップ110では、既述した各
センサの検出信号を読み込む処理が行われる。次にステ
ップ120に進み、上記ステップ110で読み込んだ冷却水温
度THWが、予め定められた基準冷却水温度THW0以上であ
るか否かを判定し、肯定判断されると、もはやディーゼ
ルエンジン２が始動状態にないものとして一旦本燃料噴
射制御処理を終了して通常運転時の燃料噴射制御処理が
行なわれ、一方、否定判断されると、未だ始動状態に有
るものとしてステップ200に進む。始動状態にあると判
定されたときに実行されるステップ200では、後述する
噴射率制御処理を実行した後、再び上記ステップ110に
戻る。以後、本燃料噴射制御処理は、スタータ信号が入
力される毎に、上記ステップ100〜200を実行する。

次に、上記燃料噴射制御処理のステップ200で実行さ
れる噴射率制御処理を第４図のフローチャートに基づい
て説明する。本噴射率制御処理は、上記燃料噴射制御処
理のステップ120で否定判断された場合に実行される。
まず、ステップ210では、圧電素子電圧Ｖを読み込む処
理が行われる。続くステップ220では、上記ステップ210
で読み込んだ圧電素子電圧Ｖが、予め定められた制御開
始電圧V0以上であるか否かを判定し、否定判断される
と、未だ圧縮行程にある燃料噴射ポンプ３の加圧室34内
部の圧力、すなわち、燃料噴射管内圧力Ｐが充分上昇し
てないものとして再び上記ステップ210に戻り、一方、
肯定判断されると、燃料噴射管内圧力Ｐが燃料噴射弁開
弁圧力P0近傍まで上昇したものとしてステップ230に進
む。燃料噴射管内圧力Ｐが充分上昇していると判定され
たときに実行されるステップ230では、タイマ7dをリセ
ット・スタートして計時を開始する処理が行われる。続
くステップ240では、上記圧電アクチュエータ４に電荷
を供給（ON）する駆動回路制御信号を、上記駆動回路５
に出力する処理が行われる。本ステップ240の処理によ
り、圧電アクチュエータ４に高電圧V1が印加されて圧電
素子53が伸張し、上記可変容積室55の容積を減少させる
ので、燃料噴射管内圧力Ｐは上昇する。次にステップ25
0に進み、タイマ時計値τが、燃料噴射時間に基づいて
予め定められた基準時間τ０を上回ったか否かを判定
し、否定判断されると、未だ燃料噴射期間にあるものと
して、再び上記ステップ240に戻り、一方、肯定判断さ
れると、既に燃料噴射期間が終了したものとして、ステ
ップ260に進む。燃料噴射期間終了時に実行されるステ
ップ260では、上記圧電アクチュエータ４から電荷を放
電（OFF）する駆動回路制御信号を、上記駆動回路５に
出力する処理が行われる。本ステップ260の処理によ
り、圧電アクチュエータ４の電荷は放電されて圧電素子
53が収縮し、上記可変容積室55の容積を増加させるの
で、燃料噴射管内圧力Ｐは通常の圧力に戻る。上記ステ
ップ260実行後、一旦、本噴射率制御処理を終了し、制
御は既述した燃料噴射制御処理に移行する。以後、本噴
射率制御処理は、上記燃料噴射制御処理でステップ200
が実行される毎に、上記ステップ210〜260を実行する。

次に、上記噴射率制御の様子の一例を、第５図のタイ
ミングチャートに従って説明する。燃料噴射ポンプ３が
圧縮行程に移行すると、加圧室34、連通孔56および可変
容積室55内部の燃料圧力、すなわち、燃料噴射管内圧力
Ｐが上昇し始め、該燃料噴射管内圧力Ｐにより圧電アク
チュエータ４内部の圧電素子53は圧縮力を受けるので、
圧電素子電圧Ｖが上昇し、時刻T1に到ると、制御開始電
圧V0以上になる。このとき、圧電アクチュエータ４に高
電圧V1が印加されるので、圧電素子53は伸張し、可変容
積室55の容積が減少する。従って、燃料噴射管内圧力Ｐ
は上昇し、燃料噴射弁開弁圧力P0を上回るので、充分昇
圧された燃料の噴射が開始され、噴射率は迅速に増加す
る。上記時刻T1から基準時間τ０経過後の時刻T2に到る
と、燃料噴射が終了するため、圧電アクチュエータ４に
印加されていた電荷が放電されるので、圧電素子53は収
縮し、可変容積室55の容積が増加する。従って、燃料噴
射管内圧力Ｐは低下し、燃料噴射弁開弁圧力P0を下回る
ので、燃料噴射が終了し、噴射率も速やかに減少する。
以後、ディーゼルエンジン２が始動状態にある間は、上
述のような制御が継続して行われる。

なお本実施例において、ディーゼルエンジン２がディ
ーゼル機関M1に、燃料噴射ポンプ３が燃料噴射ポンプM2
に、圧電アクチュエータ４と駆動回路５と高電圧電源６
とが容積変更手段M3に、各々該当する。また、水温セン
サ73とスタータスイッチ75とECU7および該ECU7の実行す
る処理（ステップ110,120）が始動状態判定手段M4とし
て、ECU7および該ECU7の実行する処理（ステップ210〜2
60）が制御手段M5として、各々機能する。

以上説明したように本実施例によれば、始動状態にあ
るディーゼルエンジン２の回転速度Neが低く、燃料噴射
ポンプ３の加圧能力が比較的低下しているときは、圧電
アクチュエータ４の作動により燃料噴射管内圧力Ｐを昇
圧補正するので、燃料噴射の開始時期から終了時期に亘
って、連続的で適切な燃料の噴射率制御を実現できる。

このように、始動状態にあるディーゼルエンジン２に
噴射される燃料の噴射率向上に伴って、燃焼室14内部の
燃料噴霧の微粒化が促進されるため、燃焼状態は、所
謂、初爆状態、連爆状態、完爆状態、吹き上がり状態の
順序で迅速に進行するので、始動時間の大幅な短縮等、
始動性が向上する。

また、上記のように始動状態における燃焼が速やかに
進行するため、ディーゼルエンジン２の機関温度の上昇
により、排気中の水分や炭化水素（HC）の冷却を防止で
きるので、白煙や刺激臭の排出を抑制できる。

さらに、始動性の向上により、始動状態におけるディ
ーゼルエンジン２の燃焼性能を高めるための設計時の制
限が解除されて設計の自由度が高まるため、ディーゼル
エンジン２の圧縮比を従来より低い値に設定できるの
で、フリクション損失の低減により、燃料消費効率およ
び機関出力を共に向上でき、高速運転状態におけるディ
ーゼルエンジン２の性能は顕著に高まる。

また、ディーゼルエンジン２の始動補助対策として、
例えば、吸気加熱用ヒータの配設、始動時燃料噴射増量
制御、始動時燃料噴射時期進角制御等、専用の始動補助
装置の配設や制御処理の実行を必要としない簡単な構成
で始動性を向上できるので、ディーゼルエンジンの燃料
噴射率制御装置１の信頼性および耐久性を向上でき、し
かも、装置の車両搭載時の実装性や汎用性も拡大する。

さらに、燃料噴射ポンプ３の圧縮行程において、圧電
アクチュエータ４の出力する圧電素子電圧Ｖに基づい
て、燃料噴射管内圧力Ｐが燃料噴射弁開弁圧P0近傍に上
昇したことを判定して該圧電アクチュエータ４を伸張さ
せるので、専用のセンサ等の検出器を配設しないで、正
確、かつ、速やかな噴射開始時期の検出が可能になり、
噴射率制御の制御精度や応答性が向上する。

また、圧電アクチュエータ４の伸張を所定時間τ０に
亘って行なうので、燃料噴射管内圧力Ｐを噴射期間中は
高圧に保持できる。

なお、本実施例では、始動状態の判断を冷却水温度TH
Wに基づいて行ったが、例えば、ディーゼルエンジン２
の回転速度Neが基準回転速度Ne0未満の場合に始動状態
にあると判定するよう構成しても良い。

また、例えば、スタータ信号が入力された時期から所
定時間経過後までは始動状態にあると判定するよう構成
することもできる。

さらに、第４図に示す噴射率制御処理に代えて、第６
図のフローチャートに示す噴射率制御処理を実行するよ
う構成しても良い。すなわち、同図に示すように、ま
ず、圧電素子電圧Ｖを読み込み（ステップ310）、該圧
電素子電圧Ｖが、予め定められた制御開始電圧V0以上で
あるか否かを判定し（ステップ320）、肯定判断される
と、燃料噴射管内圧力Ｐが燃料噴射弁開弁圧力P0近傍ま
で上昇したものとして、上記圧電アクチュエータ４に電
荷を供給（ON）する駆動回路制御信号を、上記駆動回路
５に出力し（ステップ330）、再び圧電素子電圧Ｖを読
み込み（ステップ340）、該圧電素子電圧Ｖが、予め定
められた制御終了電圧VE未満であるか否かを判定し（ス
テップ350）、肯定判断されると、上記圧電アクチュエ
ータ４から電荷を放電（OFF）する駆動回路制御信号
を、上記駆動回路５に出力し（ステップ360）、一旦、
本噴射率制御処理を終了する。

なお、上述した実施例は、スピルリング38を備えた燃
料噴射ポンプ３について説明したが、例えば、加圧室と
ポンプハウジング内部の低圧室との間に電磁弁である溢
流弁を介装し、該電磁弁を開閉駆動して燃料噴射の開始
・終了制御を行なう構成の燃料噴射ポンプに適用して
も、既述した実施例と同様な効果が得られる。

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、
本発明はこのような実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳記したように本発明のディーゼル機関の燃料噴
射率制御装置は、ディーゼル機関の始動状態において、
該ディーゼル機関の回転速度の降下に起因して低下して
いる燃料噴射ポンプの加圧能力を、燃料噴射ポンプの加
圧室に連通する可変容積室の容積を容積変更手段により
減少させて増加補正し、上記ディーゼル機関に圧送する
燃料を充分に昇圧させるよう構成されている。このた
め、始動状態にあるディーゼル機関に供給される燃料の
噴射率が高まり、燃焼室内部で燃料噴霧は充分に拡散す
るので、円滑な燃焼および迅速な吹き上がり特性を実現
でき、始動性が飛躍的に向上するという優れた効果を奏
する。

また、上記のように燃焼が円滑に進行するので、白煙
や刺激臭の発生を充分抑制できる。

さらに、始動性の向上により、始動状態におけるディ
ーゼル機関の燃焼性能保障のための設計上の制限が軽減
されるため、ディーゼル機関の圧縮比を低く設定できる
ので、機械的摩擦損失の低減により、燃料消費効率の改
善と機関出力の向上とを両立でき、特に、高速運転状態
における機関の性能を高められる。

また、ディーゼル機関の始動促進対策として、例え
ば、吸気加熱、始動時燃料増量、始動時燃料噴射時期進
角等、専用の始動補助手段を設けることなく始動性を向
上できるので、装置構成が簡略化できると共に、装置の
信頼性・耐久性も高まり、さらに、装置の実装性や汎用
性も拡大するという利点も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３
図、第４図は同じくその制御を示すフローチャート、第
５図は同じくその制御の様子を示すタイミングチャー
ト、第６図は同じくその他の実施例の制御を示すフロー
チャート、第７図は従来技術の作動の様子を示すタイミ
ングチャートである。 M1……ディーゼル機関 M2……燃料噴射ポンプ M3……容積変更手段 M4……始動状態判定手段 M5……制御手段 １……ディーゼルエンジンの燃料噴射率制御装置 ２……ディーゼルエンジン ３……燃料噴射ポンプ ４……圧電アクチュエータ ５……駆動回路、６……高電圧電源 ７……電子制御装置（ECU） 7a……CPU、34……加圧室 55……可変容積室、72……回転速度センサ 73……水温センサ、75……スタータスイッチ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 1/02 301 F02D 41/00 - 41/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼル機関によって駆動され、該ディ
   ーゼル機関に供給する燃料の圧力を昇圧する加圧室およ
   び該加圧室に連通する可変容積室を有する燃料噴射ポン
   プと、 上記可変容積室の容積を、外部からの指令に従って変更
   する容積変更手段と、 上記ディーゼル機関の運転状態に基づいて、該ディーゼ
   ル機関が始動状態であるか否かを判定する始動状態判定
   手段と、 該始動状態判定手段により始動状態であると判定された
   ときは、上記燃料噴射ポンプの燃料噴射期間に亘って、
   上記可変容積室の容積を減少させる指令を上記容積変更
   手段に出力する制御手段と、 を備えたことを特徴とするディーゼル機関の燃料噴射率
   制御装置。