JPH0693936A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
蓄圧式燃料噴射装置Info
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- JPH0693936A JPH0693936A JP28656592A JP28656592A JPH0693936A JP H0693936 A JPH0693936 A JP H0693936A JP 28656592 A JP28656592 A JP 28656592A JP 28656592 A JP28656592 A JP 28656592A JP H0693936 A JPH0693936 A JP H0693936A
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- pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D2041/3881—Common rail control systems with multiple common rails, e.g. one rail per cylinder bank, or a high pressure rail and a low pressure rail
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 出力、燃費等のエンジン性能が優れ、かつ振
動騒音及び排気ガス中のＮＯｘを低減することができる
特に車両用デイーゼルエンジンに好適な蓄圧式燃料噴射
装置を提供する。 【構成】 燃料噴射パターンを、少量の燃料を噴射する
パイロツト噴射と残部多量の燃料を噴射するメイン噴射
とから構成し、メイン噴射を担当する高圧燃料用の第１
蓄圧器３６と、パイロツト噴射を担当する低圧燃料用の
第２蓄圧器７８とを設ける。燃料噴射ノズルの開閉は、
第１蓄圧器の高圧燃料をノズルニードル１８に閉弁力と
して作用させ又は同閉弁力を除去する第１の三方電磁弁
３４によつて行なわせ、またパイロツト噴射用の低圧燃
料とメイン噴射用の高圧燃料の切換えは、第２の三方電
磁弁８６によつて行なう。
動騒音及び排気ガス中のＮＯｘを低減することができる
特に車両用デイーゼルエンジンに好適な蓄圧式燃料噴射
装置を提供する。 【構成】 燃料噴射パターンを、少量の燃料を噴射する
パイロツト噴射と残部多量の燃料を噴射するメイン噴射
とから構成し、メイン噴射を担当する高圧燃料用の第１
蓄圧器３６と、パイロツト噴射を担当する低圧燃料用の
第２蓄圧器７８とを設ける。燃料噴射ノズルの開閉は、
第１蓄圧器の高圧燃料をノズルニードル１８に閉弁力と
して作用させ又は同閉弁力を除去する第１の三方電磁弁
３４によつて行なわせ、またパイロツト噴射用の低圧燃
料とメイン噴射用の高圧燃料の切換えは、第２の三方電
磁弁８６によつて行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のデイーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射装置の典型的な構成を図２の概略構成図を参照して
説明する。図中符号１０は総括的に燃料噴射ノズルを示
し、同噴射ノズル１０は、その先端に穿設された複数の
燃料噴射用噴孔１２及び同噴孔１２に供給される燃料を
貯溜する燃料溜１４を具えたノズル１６を有する。
噴射装置の典型的な構成を図２の概略構成図を参照して
説明する。図中符号１０は総括的に燃料噴射ノズルを示
し、同噴射ノズル１０は、その先端に穿設された複数の
燃料噴射用噴孔１２及び同噴孔１２に供給される燃料を
貯溜する燃料溜１４を具えたノズル１６を有する。
【０００３】ノズル１６内に、上記燃料溜１４と噴孔１
２との連通を制御するノズルニードル１８が摺動自在に
収容され、同ノズルニードル１８はノズルホルダ２０内
に収蔵されたプツシユロツド２２を介してプレツシヤス
プリング２４により常時閉方向に付勢されている。上記
ノズルホルダ２０内に油室２６が形成され、同油室２６
内に、上記ノズルニードル１８及びプツシユロツド２２
に対し同軸的に油圧ピストン２８が摺動自在に嵌装され
ている。
２との連通を制御するノズルニードル１８が摺動自在に
収容され、同ノズルニードル１８はノズルホルダ２０内
に収蔵されたプツシユロツド２２を介してプレツシヤス
プリング２４により常時閉方向に付勢されている。上記
ノズルホルダ２０内に油室２６が形成され、同油室２６
内に、上記ノズルニードル１８及びプツシユロツド２２
に対し同軸的に油圧ピストン２８が摺動自在に嵌装され
ている。
【０００４】上記油室２６は、並列に配置された一方向
弁３０及びオリフイス３２を介して三方電磁弁３４の第
１の出口ｂに接続され、同電磁弁３４は、更に蓄圧器３
６に連通する入口ａ及び燃料タンク３８に連通する第２
の出口ｃを具えている。上記入口ａは、電磁アクチユエ
ータ４０によつて駆動される弁体４２により、第１出口
ｂ又は第２出口ｃに選択的に接続され、電磁アクチユエ
ータ４０が消勢されているときは、入口ａは第１出口ｂ
に連通し、また同電磁アクチユエータ４０が付勢された
ときは、入口ａが第２出口ｃに連通するように構成され
ている。また上記ノズルホルダ２０及びノズル１６内
に、上記燃料溜１４を蓄圧器３６に接続するフイードホ
ール４４が設けられている。
弁３０及びオリフイス３２を介して三方電磁弁３４の第
１の出口ｂに接続され、同電磁弁３４は、更に蓄圧器３
６に連通する入口ａ及び燃料タンク３８に連通する第２
の出口ｃを具えている。上記入口ａは、電磁アクチユエ
ータ４０によつて駆動される弁体４２により、第１出口
ｂ又は第２出口ｃに選択的に接続され、電磁アクチユエ
ータ４０が消勢されているときは、入口ａは第１出口ｂ
に連通し、また同電磁アクチユエータ４０が付勢された
ときは、入口ａが第２出口ｃに連通するように構成され
ている。また上記ノズルホルダ２０及びノズル１６内
に、上記燃料溜１４を蓄圧器３６に接続するフイードホ
ール４４が設けられている。
【０００５】上記蓄圧器３６には、総括的に符号４６で
示されている燃料加圧ポンプにより、エンジンの運転状
態に応じ予め設定された高圧力の燃料が供給される。上
記燃料加圧ポンプ４６は、エンジンのクランク軸に連動
して駆動される偏心輪又はカム４８によつて往復駆動さ
れるプランジヤ５０を具え、同プランジヤ５０は、低圧
のフイードポンプ５２によりポンプ室５４内に供給され
た燃料タンク３８内のオイルを加圧して一方向弁５６を
介し蓄圧器３６に圧送する。
示されている燃料加圧ポンプにより、エンジンの運転状
態に応じ予め設定された高圧力の燃料が供給される。上
記燃料加圧ポンプ４６は、エンジンのクランク軸に連動
して駆動される偏心輪又はカム４８によつて往復駆動さ
れるプランジヤ５０を具え、同プランジヤ５０は、低圧
のフイードポンプ５２によりポンプ室５４内に供給され
た燃料タンク３８内のオイルを加圧して一方向弁５６を
介し蓄圧器３６に圧送する。
【０００６】上記ポンプ室５４の吐出側通路５８と、フ
イードポンプ５２に連通する吸込側通路６０との間に、
電磁アクチユエータ６２によつて開閉されるスピル弁６
４が介装され、同電磁アクチユエータ６２及び前記三方
電磁弁３４の電磁アクチユエータ４０は、夫々コントロ
ーラ６６によつて制御される。
イードポンプ５２に連通する吸込側通路６０との間に、
電磁アクチユエータ６２によつて開閉されるスピル弁６
４が介装され、同電磁アクチユエータ６２及び前記三方
電磁弁３４の電磁アクチユエータ４０は、夫々コントロ
ーラ６６によつて制御される。
【０００７】コントローラ６６は、多気筒エンジンの個
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する燃
料圧力センサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６を受容して、上記電磁アクチユエータ４０及び６
２を制御する。
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する燃
料圧力センサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６を受容して、上記電磁アクチユエータ４０及び６
２を制御する。
【０００８】上記従前の蓄圧式燃料噴射装置の作動態様
を簡略に説明すると次のとおりである。先ず、エンジン
のクランク軸に連動して駆動される偏心輪又はカム４８
によりプランジヤ５０が駆動され、フイードポンプ５２
によつてポンプ室５４に供給された低圧の燃料が高圧に
加圧されて蓄圧器３６に供給される。
を簡略に説明すると次のとおりである。先ず、エンジン
のクランク軸に連動して駆動される偏心輪又はカム４８
によりプランジヤ５０が駆動され、フイードポンプ５２
によつてポンプ室５４に供給された低圧の燃料が高圧に
加圧されて蓄圧器３６に供給される。
【０００９】エンジンの運転状態に応じて、コントロー
ラ６６から電磁アクチユエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によつて
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された高圧力（例え
ば８００〜１０００気圧）に制御される。一方、蓄圧器
３６内の燃料圧力を示す信号がセンサ７４からコントロ
ーラ６６にフイードバツクされる。
ラ６６から電磁アクチユエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によつて
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された高圧力（例え
ば８００〜１０００気圧）に制御される。一方、蓄圧器
３６内の燃料圧力を示す信号がセンサ７４からコントロ
ーラ６６にフイードバツクされる。
【００１０】蓄圧器３６内の高圧燃料は、燃料噴射ノズ
ル１０のフイードホール４４を経て燃料溜１４に供給さ
れ、ノズルニードル１８を上向き即ち啓開方向に押圧し
ている。一方、燃料噴射ノズル１０の不作動時には、三
方電磁弁３４の電磁アクチユエータ４０が消勢されてい
て入口ａと第１出口ｂとが連通しているので、蓄圧器３
６の高圧燃料が一方向弁３０及びオリフイス３２を経て
油室２６に供給されている。
ル１０のフイードホール４４を経て燃料溜１４に供給さ
れ、ノズルニードル１８を上向き即ち啓開方向に押圧し
ている。一方、燃料噴射ノズル１０の不作動時には、三
方電磁弁３４の電磁アクチユエータ４０が消勢されてい
て入口ａと第１出口ｂとが連通しているので、蓄圧器３
６の高圧燃料が一方向弁３０及びオリフイス３２を経て
油室２６に供給されている。
【００１１】油室２６内の油圧ピストン２８が、同油室
内の燃料圧力によつて下向きに押圧され、この油圧力に
基づく押下げ力にプレツシヤスプリング２４のばね力を
加えた閉弁力が、プツシユロツド２２を介してノズルニ
ードル１８に印加される。上記ノズルニードル１８に上
向きに作用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン
２８に下向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大き
く設定され、更にプレツシヤスプリング２４の下向きの
ばね力が追加して作用しているので、ノズルニードル１
８は図示の閉止位置に保持されている。
内の燃料圧力によつて下向きに押圧され、この油圧力に
基づく押下げ力にプレツシヤスプリング２４のばね力を
加えた閉弁力が、プツシユロツド２２を介してノズルニ
ードル１８に印加される。上記ノズルニードル１８に上
向きに作用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン
２８に下向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大き
く設定され、更にプレツシヤスプリング２４の下向きの
ばね力が追加して作用しているので、ノズルニードル１
８は図示の閉止位置に保持されている。
【００１２】次に、コントローラ６６の駆動出力により
電磁アクチユエータ４０が付勢されると、入口ａと第１
出口ｂとの連通が遮断されて、第１出口ｂと第２出口ｃ
とが連通される。このため油室２６がオリフイス３２及
び第２出口ｃを介して燃料タンク３８に接続され、油圧
ピストン２８に作用していた燃料圧力が除去され、プレ
ツシヤスプリング２４がノズルニードル１８に作用する
上向きの燃料圧力により克服されて同ノズルニードル１
８が啓開され、燃料溜１４内の高圧燃料が噴孔１２から
シリンダ内に噴射される。
電磁アクチユエータ４０が付勢されると、入口ａと第１
出口ｂとの連通が遮断されて、第１出口ｂと第２出口ｃ
とが連通される。このため油室２６がオリフイス３２及
び第２出口ｃを介して燃料タンク３８に接続され、油圧
ピストン２８に作用していた燃料圧力が除去され、プレ
ツシヤスプリング２４がノズルニードル１８に作用する
上向きの燃料圧力により克服されて同ノズルニードル１
８が啓開され、燃料溜１４内の高圧燃料が噴孔１２から
シリンダ内に噴射される。
【００１３】エンジンの運転状態に応じ予め設定された
時間後に、コントローラ６６によつて電磁アクチユエー
タ４０が消勢され、三方電磁弁３４の入口ａと第１出口
ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８に蓄圧器３６内
の燃料圧力が印加されるので、ノズルニードル１８が閉
止され、燃料噴射が終了する。
時間後に、コントローラ６６によつて電磁アクチユエー
タ４０が消勢され、三方電磁弁３４の入口ａと第１出口
ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８に蓄圧器３６内
の燃料圧力が印加されるので、ノズルニードル１８が閉
止され、燃料噴射が終了する。
【００１４】上記蓄圧式燃料噴射装置は、蓄圧器３６に
貯溜された設定圧力の高圧燃料をエンジンの各シリンダ
に供給することができるので、アイドル運転から高速全
力運転まで、広範囲に変動する回転数、負荷領域で運転
する車両用デイーゼルエンジンの全運転範囲において高
い性能を確保し得る一般的な利点がある。
貯溜された設定圧力の高圧燃料をエンジンの各シリンダ
に供給することができるので、アイドル運転から高速全
力運転まで、広範囲に変動する回転数、負荷領域で運転
する車両用デイーゼルエンジンの全運転範囲において高
い性能を確保し得る一般的な利点がある。
【００１５】しかしながら、通常の燃料噴射装置では、
燃料が上記ノズルニードル１８の設定時間の開放により
一時に供給されるため、縦軸に熱発生率ｄＱ／ｄθをと
り、横軸にクランク角θ（又は時間）をとつて示した図
５の典型的な熱発生パターン図に曲線Ｑｏで示されてい
るように、燃焼の初期に、高温高圧の急激な爆発燃焼が
行なわれ、エンジンの運転騒音が増大すると共に、排気
ガス中のＮＯｘが増大する不具合がある。
燃料が上記ノズルニードル１８の設定時間の開放により
一時に供給されるため、縦軸に熱発生率ｄＱ／ｄθをと
り、横軸にクランク角θ（又は時間）をとつて示した図
５の典型的な熱発生パターン図に曲線Ｑｏで示されてい
るように、燃焼の初期に、高温高圧の急激な爆発燃焼が
行なわれ、エンジンの運転騒音が増大すると共に、排気
ガス中のＮＯｘが増大する不具合がある。
【００１６】上記運転騒音及び排気ガス中のＮＯｘを低
減するために、縦軸に燃料噴射率ｄｑ／ｄθをとり横軸
にクランク角θ（又は時間）をとつて示した図３の典型
的な噴射率線図に曲線Ｉで示されているように、各燃料
噴射サイクル毎に、最初短時間θ１内に少量（例えば全
噴射量の１０％程度）のパイロツト噴射Ｉｐを行い、休
止時間θ２をおいたのち相対的に長い時間θ３にわたり
残部多量のメイン噴射Ｉｍを行なう噴射パターンの採用
が有効であることが知られている。
減するために、縦軸に燃料噴射率ｄｑ／ｄθをとり横軸
にクランク角θ（又は時間）をとつて示した図３の典型
的な噴射率線図に曲線Ｉで示されているように、各燃料
噴射サイクル毎に、最初短時間θ１内に少量（例えば全
噴射量の１０％程度）のパイロツト噴射Ｉｐを行い、休
止時間θ２をおいたのち相対的に長い時間θ３にわたり
残部多量のメイン噴射Ｉｍを行なう噴射パターンの採用
が有効であることが知られている。
【００１７】即ち、上記２段燃料噴射パターンを採用し
た場合、最初パイロツト噴射された少量の燃料は、直ち
には燃焼せず続くメイン噴射の初期に噴射された燃料と
共に緩やかな燃焼が生起され、図４の熱発生パターン線
図中に曲線Ｑ１で示されているように、最高圧力及び温
度が比較的低い燃焼が生起され、従つてエンジンの振動
及び騒音が低くなり、かつ排気ガス中のＮＯｘ量が少な
くなる利点がある。
た場合、最初パイロツト噴射された少量の燃料は、直ち
には燃焼せず続くメイン噴射の初期に噴射された燃料と
共に緩やかな燃焼が生起され、図４の熱発生パターン線
図中に曲線Ｑ１で示されているように、最高圧力及び温
度が比較的低い燃焼が生起され、従つてエンジンの振動
及び騒音が低くなり、かつ排気ガス中のＮＯｘ量が少な
くなる利点がある。
【００１８】従つて、上述した蓄圧式燃料噴射装置と上
記２段燃料噴射パターンとを組み合わせることによつ
て、エンジン性能の向上と振動騒音及びＮＯｘの低減と
を同時に達成し得ることが期待されるが、１０００気圧
前後の高圧燃料を取り扱う従来の燃料噴射装置では、た
とえ三方電磁弁３４の付勢及び消勢を如何に迅速に行な
つても、油圧系の応答性が十分でないために、短い噴射
時間即ち図３の（θ１＋θ２＋θ３）内に同図に示され
ているような噴射パターンを実現することは、実際上極
めて困難である。
記２段燃料噴射パターンとを組み合わせることによつ
て、エンジン性能の向上と振動騒音及びＮＯｘの低減と
を同時に達成し得ることが期待されるが、１０００気圧
前後の高圧燃料を取り扱う従来の燃料噴射装置では、た
とえ三方電磁弁３４の付勢及び消勢を如何に迅速に行な
つても、油圧系の応答性が十分でないために、短い噴射
時間即ち図３の（θ１＋θ２＋θ３）内に同図に示され
ているような噴射パターンを実現することは、実際上極
めて困難である。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、蓄圧式燃料噴射装置の長所を保
持しながら２段燃料噴射の利点を享有することができ、
従つて出力、燃費等の性能が優れ、かつ振動騒音が小さ
くかつ排気ガス中のＮＯｘが少ない特に車両用のデイー
ゼルエンジンを実現することができる蓄圧式燃料噴射装
置を提供することを目的とするものである。
鑑み創案されたもので、蓄圧式燃料噴射装置の長所を保
持しながら２段燃料噴射の利点を享有することができ、
従つて出力、燃費等の性能が優れ、かつ振動騒音が小さ
くかつ排気ガス中のＮＯｘが少ない特に車両用のデイー
ゼルエンジンを実現することができる蓄圧式燃料噴射装
置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、予め設定された高圧力の燃料を貯溜する
第１の蓄圧器、同第１蓄圧器内の燃料より十分低い圧力
の燃料を貯溜する第２の蓄圧器、上記第１及び第２蓄圧
器に加圧された燃料を供給する燃料加圧ボンプ、その開
閉によつて燃料噴射を制御するノズルニードルを具えた
燃料噴射ノズル、上記ノズルニードルに上記第１蓄圧器
内の燃料圧力を作用させることによつて同ノズルニード
ルを閉止すると共に、同燃料圧力を除去することによつ
て同ノズルニードルを開放する第１の三方電磁弁、上記
燃料噴射ノズル内の燃料溜と第１蓄圧器又は第２蓄圧器
とを選択的に連通させる第２の三方電磁弁、及び燃料噴
射時に、先ず第２三方電磁弁により第２蓄圧器と燃料溜
とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニード
ルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を短時間除去
することによつて少量の燃料のパイロツト噴射が行なわ
れ、その後上記第２三方電磁弁により第１蓄圧器と燃料
溜とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニー
ドルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を所要時間
除去することによつて残部の燃料のメイン噴射が行なわ
れるように、上記第１及び第２三方電磁弁を制御するコ
ントローラを具備してなることを特徴とする蓄圧式燃料
噴射装置を提案するものである。
め、本発明は、予め設定された高圧力の燃料を貯溜する
第１の蓄圧器、同第１蓄圧器内の燃料より十分低い圧力
の燃料を貯溜する第２の蓄圧器、上記第１及び第２蓄圧
器に加圧された燃料を供給する燃料加圧ボンプ、その開
閉によつて燃料噴射を制御するノズルニードルを具えた
燃料噴射ノズル、上記ノズルニードルに上記第１蓄圧器
内の燃料圧力を作用させることによつて同ノズルニード
ルを閉止すると共に、同燃料圧力を除去することによつ
て同ノズルニードルを開放する第１の三方電磁弁、上記
燃料噴射ノズル内の燃料溜と第１蓄圧器又は第２蓄圧器
とを選択的に連通させる第２の三方電磁弁、及び燃料噴
射時に、先ず第２三方電磁弁により第２蓄圧器と燃料溜
とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニード
ルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を短時間除去
することによつて少量の燃料のパイロツト噴射が行なわ
れ、その後上記第２三方電磁弁により第１蓄圧器と燃料
溜とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニー
ドルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を所要時間
除去することによつて残部の燃料のメイン噴射が行なわ
れるように、上記第１及び第２三方電磁弁を制御するコ
ントローラを具備してなることを特徴とする蓄圧式燃料
噴射装置を提案するものである。
【００２１】
【実施例】以下本発明の実施例を図１について具体的に
説明する。（なお、図２を参照して説明した従来の装置
と実質的に同一又は対応する部材及び部分には同一の符
号を付し、重複説明は省略する。）図示のように、本発
明によれば、従来の蓄圧器に対応する高圧（例えば８０
０〜１０００気圧）の燃料を貯溜する第１の蓄圧器３６
の外に、比較的低圧（例えば３００〜５００気圧）の燃
料を貯溜する第２の蓄圧器７８が設けられる。
説明する。（なお、図２を参照して説明した従来の装置
と実質的に同一又は対応する部材及び部分には同一の符
号を付し、重複説明は省略する。）図示のように、本発
明によれば、従来の蓄圧器に対応する高圧（例えば８０
０〜１０００気圧）の燃料を貯溜する第１の蓄圧器３６
の外に、比較的低圧（例えば３００〜５００気圧）の燃
料を貯溜する第２の蓄圧器７８が設けられる。
【００２２】第２蓄圧器７８は、油路８０を介して燃料
加圧ポンプ４６に接続され、同油路８０内には電磁開閉
弁８２が介装されている。同電磁開閉弁８２は、エンジ
ンの運転状態に応じコントローラ６６から供給される駆
動出力によつて開閉され、第２蓄圧器７８内の燃料圧力
を設定圧力に調定する。簡単のために、第２蓄圧器７８
内の設定燃料圧力は、エンジンの運転状態如何に拘ら
ず、一定圧力例えば３００気圧としても良い。また、第
２蓄圧器７８には、燃料圧力を検知する圧力センサ８４
が設けられ、同センサ８４の出力信号はコントローラ６
６に供給される。
加圧ポンプ４６に接続され、同油路８０内には電磁開閉
弁８２が介装されている。同電磁開閉弁８２は、エンジ
ンの運転状態に応じコントローラ６６から供給される駆
動出力によつて開閉され、第２蓄圧器７８内の燃料圧力
を設定圧力に調定する。簡単のために、第２蓄圧器７８
内の設定燃料圧力は、エンジンの運転状態如何に拘ら
ず、一定圧力例えば３００気圧としても良い。また、第
２蓄圧器７８には、燃料圧力を検知する圧力センサ８４
が設けられ、同センサ８４の出力信号はコントローラ６
６に供給される。
【００２３】一方、燃料噴射ノズル１０には、その油圧
ピストン２８に供給される燃料圧力を制御する従来の三
方電磁弁即ち第１の三方電磁弁３４の外に、総括的に符
号８６で示した第２の三方電磁弁が設けられている。
ピストン２８に供給される燃料圧力を制御する従来の三
方電磁弁即ち第１の三方電磁弁３４の外に、総括的に符
号８６で示した第２の三方電磁弁が設けられている。
【００２４】同第２三方電磁弁８６は、第１蓄圧器３６
に連通する上流側フイードホール４４ａに接続された第
１入口ｘ及び第２蓄圧器７８に連通する第２入口ｚの一
方を、燃料溜１４に連通する下流側フイードホール４４
ｂに接続された出口ｙに選択的に連結する弁体８８と、
同弁体８８を切換え作動させる電磁アクチユエータ９０
とから構成されている。同電磁アクチユエータ９０はコ
ントローラ６６の駆動出力によつて制御される。
に連通する上流側フイードホール４４ａに接続された第
１入口ｘ及び第２蓄圧器７８に連通する第２入口ｚの一
方を、燃料溜１４に連通する下流側フイードホール４４
ｂに接続された出口ｙに選択的に連結する弁体８８と、
同弁体８８を切換え作動させる電磁アクチユエータ９０
とから構成されている。同電磁アクチユエータ９０はコ
ントローラ６６の駆動出力によつて制御される。
【００２５】上記装置の作動態様は次のとおりである。
先ず、燃料噴射ノズル１０の不作動時は、コントローラ
６６によつて第２三方電磁弁８６の電磁アクチユエータ
９０が消勢されており、第２入口ｚと出口ｙとが連通し
て第２蓄圧器７８内の低圧燃料が燃料溜１４に供給され
ている。一方、第１三方電磁弁３４の電磁アクチユエー
タ４０が消勢されていて入口ａと第１出口ｂとが連通さ
れ第１蓄圧器３６の高圧燃料が油室２６に供給されてい
る。従つて、従前の燃料噴射ノズルについて詳細に説明
した態様で、ノズルニードル１８は閉止状態に保持され
ている。
先ず、燃料噴射ノズル１０の不作動時は、コントローラ
６６によつて第２三方電磁弁８６の電磁アクチユエータ
９０が消勢されており、第２入口ｚと出口ｙとが連通し
て第２蓄圧器７８内の低圧燃料が燃料溜１４に供給され
ている。一方、第１三方電磁弁３４の電磁アクチユエー
タ４０が消勢されていて入口ａと第１出口ｂとが連通さ
れ第１蓄圧器３６の高圧燃料が油室２６に供給されてい
る。従つて、従前の燃料噴射ノズルについて詳細に説明
した態様で、ノズルニードル１８は閉止状態に保持され
ている。
【００２６】次に、燃料噴射時には、コントローラ６６
により第１三方電磁弁３４の電磁アクチユエータ４０が
付勢されて第１出口ｂと第２出口ｃとが連通され、油室
２６内の燃料圧力が除去される。この結果、プレツシヤ
スプリング２４が克服されてノズルニードル１８が開放
され、燃料溜１４内の低圧燃料が噴孔１２からシリンダ
内に噴射され、図３にＩｐで示したパイロツト噴射が行
なわれる。
により第１三方電磁弁３４の電磁アクチユエータ４０が
付勢されて第１出口ｂと第２出口ｃとが連通され、油室
２６内の燃料圧力が除去される。この結果、プレツシヤ
スプリング２４が克服されてノズルニードル１８が開放
され、燃料溜１４内の低圧燃料が噴孔１２からシリンダ
内に噴射され、図３にＩｐで示したパイロツト噴射が行
なわれる。
【００２７】極めて短い時間即ちクランク角θ１の経過
後、実際には瞬時の後、第１三方電磁弁３４の電磁アク
チユエータ４０がコントローラ６６により消勢されるの
で、再び油室２６に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
されてノズルニードル１８が閉止され上記パイロツト噴
射Ｉｐが停止される。
後、実際には瞬時の後、第１三方電磁弁３４の電磁アク
チユエータ４０がコントローラ６６により消勢されるの
で、再び油室２６に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
されてノズルニードル１８が閉止され上記パイロツト噴
射Ｉｐが停止される。
【００２８】次に、図３のクランク角θ２の間に、コン
トローラ６６によつて第２三方電磁弁８６の電磁アクチ
ユエータ９０が付勢されて第１入口ｘと出口ｙとが連通
され、燃料溜１４に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
される。続いて、第１三方電磁弁３４の電磁アクチユエ
ータ４０がコントローラ６６により付勢されて前述した
ようにノズルニードル１８が開放され、高圧の燃料がシ
リンダ内に噴射されてメイン噴射Ｉｍが行なわれる。ク
ランク角θ３に相当する時間の経過後に、コントローラ
６６により電磁アクチユエータ４０が消勢されて、ノズ
ルニードル１８が閉止され、パイロツト噴射Ｉｐとメイ
ン噴射Ｉｍとからなる１噴射サイクルが完結する。
トローラ６６によつて第２三方電磁弁８６の電磁アクチ
ユエータ９０が付勢されて第１入口ｘと出口ｙとが連通
され、燃料溜１４に第１蓄圧器３６内の高圧燃料が供給
される。続いて、第１三方電磁弁３４の電磁アクチユエ
ータ４０がコントローラ６６により付勢されて前述した
ようにノズルニードル１８が開放され、高圧の燃料がシ
リンダ内に噴射されてメイン噴射Ｉｍが行なわれる。ク
ランク角θ３に相当する時間の経過後に、コントローラ
６６により電磁アクチユエータ４０が消勢されて、ノズ
ルニードル１８が閉止され、パイロツト噴射Ｉｐとメイ
ン噴射Ｉｍとからなる１噴射サイクルが完結する。
【００２９】パイロツト噴射Ｉｐとメイン噴射Ｉｍとか
らなる２段噴射によつて緩やかな燃焼が行なわれるの
で、エンジンの運転騒音及び振動が低減されると共に、
排気ガス中のＮＯｘが低減される利点があり、同時にメ
イン噴射Ｉｍが高圧燃料によつて行なわれるので、燃焼
を改善してエンジン性能の向上を図ることができる。ま
た、上記構成によれば、ノズルニードルの開閉が第１三
方電磁弁３４によつて行なわれ、パイロツト噴射Ｉｐ及
びメイン噴射Ｉｍの燃料の切替えが、第２三方電磁弁８
６により行なわれるので、応答性が優れ、所望のパター
ンの２段噴射を確実に行なうことができる。
らなる２段噴射によつて緩やかな燃焼が行なわれるの
で、エンジンの運転騒音及び振動が低減されると共に、
排気ガス中のＮＯｘが低減される利点があり、同時にメ
イン噴射Ｉｍが高圧燃料によつて行なわれるので、燃焼
を改善してエンジン性能の向上を図ることができる。ま
た、上記構成によれば、ノズルニードルの開閉が第１三
方電磁弁３４によつて行なわれ、パイロツト噴射Ｉｐ及
びメイン噴射Ｉｍの燃料の切替えが、第２三方電磁弁８
６により行なわれるので、応答性が優れ、所望のパター
ンの２段噴射を確実に行なうことができる。
【００３０】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係る蓄圧式燃料
噴射装置は、予め設定された高圧力の燃料を貯溜する第
１の蓄圧器、同第１蓄圧器内の燃料より十分低い圧力の
燃料を貯溜する第２の蓄圧器、上記第１及び第２蓄圧器
に加圧された燃料を供給する燃料加圧ポンプ、その開閉
によつて燃料噴射を制御するノズルニードルを具えた燃
料噴射ノズル、上記ノズルニードルに上記第１蓄圧器内
の燃料圧力を作用させることによつて同ノズルニードル
を閉止すると共に、同燃料圧力を除去することによつて
同ノズルニードルを開放する第１の三方電磁弁、上記燃
料噴射ノズル内の燃料溜と第１蓄圧器又は第２蓄圧器と
を選択的に連通させる第２の三方電磁弁、及び燃料噴射
時に、先ず第２三方電磁弁により第２蓄圧器と燃料溜と
が連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニードル
に印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を短時間除去す
ることによつて少量の燃料のパイロツト噴射が行なわ
れ、その後上記第２三方電磁弁により第１蓄圧器と燃料
溜とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニー
ドルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を所要時間
除去することによつて残部の燃料のメイン噴射が行なわ
れるように、上記第１及び第２三方電磁弁を制御するコ
ントローラを具備してなることを特徴とし、出力、燃費
等のエンジン性能が優れ、かつ振動騒音及び排気ガス中
のＮＯｘを低減することができる特に車両用デイーゼル
エンジンに好適な燃料噴射装置を提供し得る利点があ
る。
噴射装置は、予め設定された高圧力の燃料を貯溜する第
１の蓄圧器、同第１蓄圧器内の燃料より十分低い圧力の
燃料を貯溜する第２の蓄圧器、上記第１及び第２蓄圧器
に加圧された燃料を供給する燃料加圧ポンプ、その開閉
によつて燃料噴射を制御するノズルニードルを具えた燃
料噴射ノズル、上記ノズルニードルに上記第１蓄圧器内
の燃料圧力を作用させることによつて同ノズルニードル
を閉止すると共に、同燃料圧力を除去することによつて
同ノズルニードルを開放する第１の三方電磁弁、上記燃
料噴射ノズル内の燃料溜と第１蓄圧器又は第２蓄圧器と
を選択的に連通させる第２の三方電磁弁、及び燃料噴射
時に、先ず第２三方電磁弁により第２蓄圧器と燃料溜と
が連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニードル
に印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を短時間除去す
ることによつて少量の燃料のパイロツト噴射が行なわ
れ、その後上記第２三方電磁弁により第１蓄圧器と燃料
溜とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニー
ドルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を所要時間
除去することによつて残部の燃料のメイン噴射が行なわ
れるように、上記第１及び第２三方電磁弁を制御するコ
ントローラを具備してなることを特徴とし、出力、燃費
等のエンジン性能が優れ、かつ振動騒音及び排気ガス中
のＮＯｘを低減することができる特に車両用デイーゼル
エンジンに好適な燃料噴射装置を提供し得る利点があ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】従来の蓄圧式燃料噴射装置の概略構成図であ
る。
る。
【図３】図１に示した噴射装置における燃料噴射パター
ンを示す線図である。
ンを示す線図である。
【図４】図３に示した燃料噴射パターンに対応する熱発
生パターンを示す線図である。
生パターンを示す線図である。
【図５】通常の燃料噴射が行なわれた場合の熱発生パタ
ーンを示す線図である。
ーンを示す線図である。
１０…燃料噴射ノズル、１２…噴孔、１４…燃料溜、１
８…ノズルニードル、２８…油圧ピストン、３４…第１
三方電磁弁、３６…第１蓄圧器、４６…燃料加圧ポン
プ、６６…コントローラ、７８…第２蓄圧器、８６…第
２三方電磁弁
８…ノズルニードル、２８…油圧ピストン、３４…第１
三方電磁弁、３６…第１蓄圧器、４６…燃料加圧ポン
プ、６６…コントローラ、７８…第２蓄圧器、８６…第
２三方電磁弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 47/02 9248−3Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 予め設定された高圧力の燃料を貯溜する
第１の蓄圧器、同第１蓄圧器内の燃料より十分低い圧力
の燃料を貯溜する第２の蓄圧器、上記第１及び第２蓄圧
器に加圧された燃料を供給する燃料加圧ボンプ、その開
閉によつて燃料噴射を制御するノズルニードルを具えた
燃料噴射ノズル、上記ノズルニードルに上記第１蓄圧器
内の燃料圧力を作用させることによつて同ノズルニード
ルを閉止すると共に、同燃料圧力を除去することによつ
て同ノズルニードルを開放する第１の三方電磁弁、上記
燃料噴射ノズル内の燃料溜と第１蓄圧器又は第２蓄圧器
とを選択的に連通させる第２の三方電磁弁、及び燃料噴
射時に、先ず第２三方電磁弁により第２蓄圧器と燃料溜
とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニード
ルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を短時間除去
することによつて少量の燃料のパイロツト噴射が行なわ
れ、その後上記第２三方電磁弁により第１蓄圧器と燃料
溜とが連通されたのち第１三方電磁弁によりノズルニー
ドルに印加されていた第１蓄圧器の燃料圧力を所要時間
除去することによつて残部の燃料のメイン噴射が行なわ
れるように、上記第１及び第２三方電磁弁を制御するコ
ントローラを具備してなることを特徴とする蓄圧式燃料
噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4286565A JP2882209B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4286565A JP2882209B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12387496A Division JP2882358B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693936A true JPH0693936A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2882209B2 JP2882209B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=17706058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4286565A Expired - Fee Related JP2882209B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882209B2 (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0691471A1 (en) | 1994-07-08 | 1996-01-10 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Pressure storage fuel injection system |
| EP0699835A1 (en) | 1994-08-29 | 1996-03-06 | Zexel Corporation | Accumulated pressure type fuel injection apparatus |
| WO1998002654A1 (en) * | 1996-07-17 | 1998-01-22 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Accumulating type fuel injection control |
| WO1998009068A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-05 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection device |
| US5906188A (en) * | 1995-09-21 | 1999-05-25 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Accumulator type fuel injection control system and the method thereof |
| EP1008741A2 (en) | 1998-11-20 | 2000-06-14 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Accumulator type fuel injection system |
| WO2000055497A1 (de) * | 1999-03-12 | 2000-09-21 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine, mit mehrstufiger hochdruckpumpe und zwei druckspeichern |
| WO2001014709A1 (de) * | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine |
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| EP1241347A3 (de) * | 2001-03-15 | 2004-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| WO2004020817A1 (de) * | 2002-08-24 | 2004-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
| KR100428147B1 (ko) * | 2001-09-28 | 2004-04-28 | 현대자동차주식회사 | 디젤엔진의 연료분사 제어 장치 및 그 방법 |
| WO2007055805A1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Caterpillar Inc. | Multi-source fuel system for variable pressure injection |
| WO2007139737A3 (en) * | 2006-05-24 | 2008-02-07 | Caterpillar Inc | Multi-source fuel system for variable pressure injection |
| US7353800B2 (en) | 2006-05-24 | 2008-04-08 | Caterpillar Inc. | Multi-source fuel system having grouped injector pressure control |
| JP2008111404A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Iseki & Co Ltd | ディーゼルエンジン |
| US7392791B2 (en) | 2006-05-31 | 2008-07-01 | Caterpillar Inc. | Multi-source fuel system for variable pressure injection |
| US7431017B2 (en) | 2006-05-24 | 2008-10-07 | Caterpillar Inc. | Multi-source fuel system having closed loop pressure control |
| US7513756B2 (en) | 2002-10-29 | 2009-04-07 | Bosch Automotive Systems Corporation | Fuel supply pump and tappet structure body |
| JP2016125440A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3555588B2 (ja) | 2001-03-23 | 2004-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | コモンレール式燃料噴射装置 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4286565A patent/JP2882209B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0691471A1 (en) | 1994-07-08 | 1996-01-10 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Pressure storage fuel injection system |
| EP0699835A1 (en) | 1994-08-29 | 1996-03-06 | Zexel Corporation | Accumulated pressure type fuel injection apparatus |
| US5906188A (en) * | 1995-09-21 | 1999-05-25 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Accumulator type fuel injection control system and the method thereof |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2882209B2 (ja) | 1999-04-12 |
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