JP2578819Y2

JP2578819Y2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2578819Y2
Application number: JP1991096969U
Authority: JP
Inventors: 悦正松良; 洋上久保; 一俊森
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2006-11-26
Also published as: JPH0547421U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ディーゼルエンジン
の燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンには、燃焼騒音の低
減，排ガス中の有害物質の低減，燃料の微粒化と噴霧時
間の短縮とによる燃焼効率の改善等を目的として、燃焼
室内に正副２つの噴孔を設けた、２ノズルインジェクシ
ョンタイプのエンジンがある。この２ノズルインジェク
ションタイプのディーゼルエンジンでは、例えば、主噴
孔による主燃料噴射に先駆けて副噴孔からパイロット噴
射を行ない、これにより燃料混合気への着火遅れ等を防
止して、燃焼騒音の低減，排ガス中の有害物質の低減，
燃焼効率の改善等を図っている。

【０００３】そして、燃焼室内に２つの噴孔を設けるた
めに、１シリンダ当たり正副２本の燃料噴射ノズル（燃
料噴射手段）を配設したり、或いは、１本の燃料噴射ノ
ズルから副ノズルを分岐し、つまり、１本の燃料噴射ノ
ズルに正副２体のノズルを備えた燃料噴射ノズル（燃料
噴射手段）を取り付けたりして、副噴孔を形成するよう
にしている。

【０００４】また、これら２つの噴孔に燃料を供給する
ため、従来は、１個の燃料ポンプが装備され、所謂、１
ポンプ２ノズルインジェクションの構成が採られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の２
ノズルインジェクションタイプのディーゼルエンジンで
は、１個の燃料ポンプにより２つの噴孔に燃料が供給さ
れている。しかしながら、１個の燃料ポンプにより燃料
が供給されている場合には、燃料制御の設定の自由度の
幅が狭く、どうしても主燃料噴射が適切に行われるよう
に調整され、パイロット噴射を最適に行なうことが困難
になるという問題がある。また、主噴孔は常に主燃料噴
射を行い、副噴孔は常にパイロット噴射を行うように構
成されている。このため、例えば、主燃料噴射に関して
は、エンジンの中負荷領域において主噴孔の径が大きす
ぎ、高速の燃料噴射流が得られず、空気と燃料との混合
を最適に行うことができないために、すすとＨＣとの低
減を図ることができないという問題がある。一方、高負
荷時にはその径が小さすぎ、多量の燃料を所要時間内に
噴射しきれないという問題がある。

【０００６】このように、従来の１ポンプ２ノズルイン
ジェクションでは、燃料噴射をエンジンの運転状態に応
じて最適に行なうことができず、エンジンの全運転領域
において、必ずしも所望の燃焼を実現することができな
いという問題がある。本考案はこのような問題を解決す
るためになされたもので、エンジンの全運転領域におい
て、最適な燃焼を実現することができように図ったディ
ーゼルエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本考案のディーゼルエンジンの燃料噴射装置によ
れば、エンジンの燃焼室に配設された第１の噴孔及びこ
の第１の噴孔よりも開口面積が小さい第２の噴孔を有
し、これら第１及び第２の噴孔を通じて燃焼室内にそれ
ぞれ独立に燃料を噴射可能な燃料噴射手段と、燃料噴射
手段の第１及び第２の噴孔にそれぞれ独立に燃料を供給
して燃料噴射手段を働かせる燃料供給手段と、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態検
出手段により検出された運転状態に基づいて、燃料供給
手段を制御する制御手段とを備えており、この制御手段
は、検出された運転状態がエンジンの低負荷領域にある
ときは、第２の噴孔を通じて燃料をパイロット噴射させ
た後、第１の噴孔を通じて燃料を主噴射させ、一方、運
転状態が少なくともエンジンの中負荷以上の領域にある
ときは、第２の噴孔のみを通じて燃料を主噴射させるこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】上述のディーゼルエンジンの燃料噴射装置にお
いて、制御手段は、運転状態検出手段により検出された
エンジンの運転状態に基づいて燃料供給手段を制御し、
燃料噴射手段の開口面積が異なる２つの噴孔に夫々独立
に燃料を供給させて、２つの噴孔を使い分けて燃焼室内
に夫々独立に燃料噴射させる。すなわち、エンジンの運
転状態に応じて燃料噴射手段の開口面積が異なる２つの
噴孔を適宜に使い分けて燃料噴射ができるようにしたの
で、従来のディーゼルエンジンの燃料噴射装置に比べ、
噴射圧，噴射パターン，噴射時間等を、エンジンの運転
状態に応じて、極めて多様に変化させることができるよ
うになる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本考案のディーゼルエンジンの
燃料噴射装置の具体的構成を示す。図１において符号１
は、例えば、４気筒ディーゼルエンジンを示し、エンジ
ン１の左右側には、夫々、第１燃料噴射ポンプ５０（燃
料供給手段）と第２燃料噴射ポンプ５０ａ（燃料供給手
段）とが配設されている。燃料噴射ポンプ５０，５０ａ
には、燃料噴射ポンプ５０，５０ａにまで燃料を供給す
る燃料パイプ４，５が夫々接続されている。また、エン
ジン１のシリンダヘッド１ａには、シリンダ毎に燃料噴
射ノズル（燃料噴射手段）１０が取り付けられ、燃料噴
射ノズル１０と第１燃料噴射ポンプ５０とは燃料パイプ
６により、また、燃料噴射ノズル１０と第２燃料噴射ポ
ンプ５０ａとは燃料パイプ７により、夫々接続されてい
る。

【００１０】図２は、燃料噴射ノズル１０の要部の構成
を示す。燃料噴射ノズル１０は、概ね、ノズルホルダ１
１とノズル２１とリテイニングナット２９とにより構成
されている。そして、燃料噴射ノズル１０の図示右側に
は、燃料パイプ４を介して第１燃料噴射ポンプ２から供
給された燃料を噴射する第１燃料噴射機構４８が配設さ
れ、また、図示左側には、燃料パイプ５を介して第２燃
料噴射ポンプ３から供給された燃料を噴射する第２燃料
噴射機構４９が配設されている。

【００１１】ノズルホルダ１１の一側には、第１燃料噴
射機構４８の、大径のスペーサ収容室１２，中径のスプ
リング収容室１３，小径のロッド孔１４が上からこの順
に連続して穿設されている。また、ノズルホルダ１１の
上部には、燃料パイプ４を接続する接続端１５が形成さ
れ、ノズルホルダ１１内のスペーサ収容室１２等の外側
には、接続端１５とノズルホルダ１１の下端面１６との
間を連通させるフィードホール１７が穿設されている。
そして、ノズルホルダ１１の他側には、第１燃料噴射機
構４８のそれと同様に形成された、第２燃料噴射機構４
９用のスペーサ収容室１２ａ，スプリング収容室１３
ａ，ロッド孔１４ａ，接続端１５ａ，フィードホール１
７ａが、夫々配設されている。

【００１２】第１燃料噴射機構４８のロッド孔１４に
は、略円柱状に形成されその上部に円板状のスプリング
座３２を一体に備えて成る第１プッシュロッド３１が、
スプリング収容室１３側から慴動自在に挿通されてい
る。一方、スペーサ収容室１２には、略円筒状のスペー
サ３３が図示上側から嵌合され、このスペーサ３３は、
ノズルホルダ１１に嵌挿螺着された略円筒状のセットス
クリュ３４により、ノズルホルダ１１に固定されてい
る。スペーサ３３とスプリング座３２との間には第１ス
プリング３５が介装され、第１プッシュロッド３１が常
時図示下方に付勢されている。スペーサ３３内には、上
部にスプリング座３７を一体に備えて成る第２プッシュ
ロッド３６が、セットスクリュ３４側から慴動自在に挿
通されている。また、セットスクリュ３４の上側開口端
にはアジャストスクリュウ３８が嵌挿螺合され、アジャ
ストスクリュウ３８とスプリング座３７との間には、第
２スプリング３９が介装され、第２プッシュロッド３６
が常時図示下方に付勢されている。この第２スプリング
３９の付勢力は、アジャストスクリュウ３８の押込量を
変化させることにより調整することができる。また、ス
プリング座３７とスペーサ３３との間にはシム４０が介
装され、第１プッシュロッド３１と第２プッシュロッド
３６との間の当接関係を調整している。

【００１３】そして、上記の第１燃料噴射機構４８の構
成要素３１〜４０と同様のものが、第２燃料噴射機構４
９側にも配設されている。一方、ノズルホルダ１１の下
方には、略円柱状に形成されたノズル２１が、リテイニ
ングナット２９によって液密に取り付けられている。ノ
ズル２１には、ノズルホルダ１１の第１燃料噴射機構４
８側のロッド孔１４に連続して、大径のガイドホール２
２と小径のバルブ孔２３とが上からこの順に穿設され、
また、ガイドホール２２とバルブ孔２３との間には燃料
溜り２４が設けられている。この燃料溜り２４とノズル
ホルダ１１のフィードホール１７とは、フィードホール
２５により連通されている。一方、バルブ孔２３の下端
部は錐形に形成され、この錐形部２６には、バルブ孔２
３を通って供給された燃料をエンジン１の燃焼室内に所
要角度で噴射する第１噴孔２７が複数個だけ穿設されて
いる。この第１噴孔２７は、リテイニングナット２９の
先端から突出しており、燃料噴射ノズル１０が、図１に
示されるように、エンジン１のシリンダヘッド１ａに取
り付けられたとき、エンジン１の燃焼室内に突出する。

【００１４】また、ノズル２１には、第１燃料噴射機構
４８のそれと同様の、第２燃料噴射機構４９用のガイド
ホール２２ａ，バルブ孔２３ａ，燃料溜り２４ａ，フィ
ードホール２５ａ，第２噴孔２７ａ等が、夫々配設され
ている。但し、第２噴孔２７ａは、第１噴孔２７よりそ
の径が小さく形成され、後述するように、第１噴孔２７
とは異なった噴射圧，噴射パターン，噴射時間等が得ら
れるように図られている。また、噴孔２７，２７ａ同志
は極力近接して設けられ、噴孔２７，２７ａが共に燃焼
室の中央に配置されるようになっている。これは、燃料
噴射が２つの噴孔２７，２７ａのどちらからも燃焼室内
に一様に行われ、これにより、燃焼室内の空気の利用率
を高めて、燃焼効率の向上とすすの低減とを図るためで
ある。なお、２つの噴孔２７，２７ａによる燃料噴射が
相互に干渉しないように、燃焼室内に突出する長さを違
えてもよい。

【００１５】次に、第１燃料噴射機構４８のガイドホー
ル２２とバルブ孔２３には、ノズルニードル４１が嵌挿
されている。ノズルニードル４１は大径のガイド部４２
と小径のニードル部４３とから成り、ガイド部４２はガ
イドホール２２に慴動自在に嵌合し、また、ニードル部
４３はバルブ孔２３に所要の隙間を介して嵌挿されてい
る。ニードル部４３の下端部は錐形に形成され、この錐
形部４４がバルブ孔２３の錐形部２６に当接することに
より噴孔２７とバルブ孔２３とが遮断され、噴孔２７か
らの燃料噴射が停止される。また、ガイド部４２の上端
面には円柱状の突出端４５が形成され、突出端４５がロ
ッド孔１４に嵌挿されて第１プッシュロッド３１に当接
している。これにより、ノズルニードル４１がスプリン
グ３５，３９により常時下方に付勢される。

【００１６】この第１燃料噴射機構４８では、フィード
ホール１７，２５を介して燃料溜り２４に供給された燃
料の、ノズルニードル４１のガイド部４２のテーパ状の
下端面４６に加わる総燃料圧が、スプリング３５，３９
の付勢力を上回ったとき、ノズルニードル４１が上方に
押し上げられ、第１噴孔２７とバルブ孔２３とが連通し
て、燃料が第１噴孔２７から噴射される。このとき、燃
料は、バルブ孔２３とノズルニードル４１のニードル部
４３との間の隙間を介して、燃料溜り２４から第１噴孔
２７にまで供給される。そして、ノズルニードル４１と
同様のノズルニードル４１ａが、ノズル２１の第２燃料
噴射機構４９側にも配設されている。

【００１７】図３は、第１燃料噴射ポンプ５０の要部の
構成を示す。すなわち、第１燃料噴射ポンプ５０は、所
謂列型の容量型ポンプで構成され、ポンプハウジング５
１の下部には、図示しないクランクシャフトのクランク
角θに連動するカムシャフト５２がベアリング５３を介
して回動自在に軸支され、このカムシャフト５２にはカ
ム５４が一体に形成されている。カム５４の上方には、
ポンプハウジング５１に摺動自在に嵌挿されたタペット
５５が配設され、このタペット５５には、カム５４のカ
ム面を転動するタペットローラ５６が回動自在に軸支さ
れている。タペット５５の上端部にはプランジャ５７が
固着され、プランジャ５７はカム５４の回動によりタペ
ット５５と一体に上下に往復運動する。プランジャ５７
の下部に形成されたロワスプリングシート５８とポンプ
ハウジング５１に固着されたアッパスプリングシート５
９との間にはプランジャスプリング６０が介装され、プ
ランジャ５７がこのプランジャスプリング６０によって
常時下方に付勢されている。プランジャ５７の上部は、
略円筒状のコントロールスリーブ６１の中に上下に摺動
自在に且つ回動自在に嵌挿され、また、コントロールス
リーブ６１の上部はポンプハウジング５１に回動自在に
嵌挿されている。コントロールスリーブ６１の外周面に
はピニオンギア６２が形成され、このピニオンギア６２
は、ポンプハウジング５１の中を摺動自在に挿通するラ
ック６３と噛合している。このため、コントロールスリ
ーブ６１はラック６３に駆動されてポンプハウジング５
１とプランジャ５７とに対して回動自在である。そし
て、コントロールスリーブ６１内のプランジャ５７の上
方空間が、第１燃料噴射ポンプ５０のシリンダ室７６を
形成している。

【００１８】プランジャ５７の上端部の外周面には、螺
旋状の溝、つまり、コントロールグルーブ６４が形成さ
れる一方、コントロールスリーブ６１の側壁にはフィー
ドホール６５，６５が穿設され、これらフィードホール
６５，６５の内側開口端は、プランジャ５７が下死点に
あるとき、プランジャ５７の上端面と略面一である。ま
た、ポンプハウジング５１にはコントロールスリーブ６
１を囲んで燃料溜り６６が形成され、燃料溜り６６には
フィードホール６５，６５の外側開口端が開口し、燃料
溜り６６は燃料供給口７８に連通している。すなわち、
燃料供給口７８とフィードホール６５，６５とは、コン
トロールスリーブ６１の回動位置に係わりなく燃料溜り
６６を介して常時連通している。

【００１９】次に、ポンプハウジング５１の上端部には
デリバリバルブホルダ６７が液密に固着され、デリバリ
バルブホルダ６７の内部にはバルブ収容室６８が設けら
れている。このバルブ収容室６８には、デリバリバルブ
７０とデリバリバルブスプリング６９とが収容されてい
る。バルブ収容室６８とシリンダ室７６はバルブガイド
孔７７により連通され、バルブガイド孔７７にはデリバ
リバルブ７０のガイド部７１が慴動自在に嵌挿されてい
る。また、バルブガイド孔７７のバルブ収容室６８側の
開口端には、デリバリバルブ７０の円錐状のバルブ部７
２がデリバリバルブスプリング６９に付勢されて当接
し、デリバリバルブ７０が閉弁される。また、バルブ収
容室６８とシリンダ室７６とはバイパス路７３によって
も連通され、バイパス路７３にはバルブ収容室６８から
シリンダ室７６への燃料流のみを許容する逆止弁７４が
介装されている。バルブ収容室６８は吐出口７５に連通
し、デリバリバルブ７０が開弁するとシリンダ室７６と
吐出口７５とが連通する。

【００２０】また、第１燃料噴射ポンプ５０には、図１
に示されるように、第１ラックアクチュエータ（燃料供
給手段）８０が装着されている。第１ラックアクチュエ
ータ８０は、コントローラ（制御手段）９０に接続され
コントローラ９０の電気信号により制御されて、第１燃
料噴射ポンプ５０のラック６３を所要位置にまで移動さ
せることができる。すなわち、第１ラックアクチュエー
タ８０はコントローラ９０に制御されて、ラック６３，
ピニオンギア６２を介してコントロールスリーブ６１を
回動させる。これにより、コントロールスリーブ６１と
プランジャ５７との位置関係が変化し、コントロールス
リーブ６１のフィードホール６５，６５の内側開口端と
コントロールグルーブ６４の溝が連通するまでのプラン
ジャ５７のストローク量が変化する。このため、カム５
４によるプランジャ５７の突上げ量が常時一定であって
も、第１燃料噴射ポンプ５０の吐出量を零から最大噴射
量にまで連続的に変化させることができるのである。

【００２１】次に、第２燃料噴射ポンプ５０ａは、図４
に示されるように、第１燃料噴射ポンプ５０と同様の列
型の容量型ポンプで構成されている。但し、第２燃料噴
射ポンプ５０ａの最大吐出量は、第１燃料噴射ポンプ５
０のそれより少ないので、プランジャ５７ａの径はプラ
ンジャ５７のそれより小に形成されている。また、燃料
噴射ポンプ５０，５０ａの作動が異なるので、カム４４
ａはカム４４とは異なった形状に形成されている。

【００２２】第２燃料噴射ポンプ５０ａには、図１に示
されるように、第２ラックアクチュエータ（燃料供給手
段）８０ａが装着されている。第２ラックアクチュエー
タ８０ａもコントローラ９０に接続され、コントローラ
９０の電気信号により制御されて、第１燃料噴射ポンプ
５０の第１ラックアクチュエータ８０の場合と同様に、
第２燃料噴射ポンプ５０ａの吐出量を零から最大噴射量
にまで連続的に変化させることができる。

【００２３】また、燃料噴射ポンプ５０，５０ａのカム
５４，５４ａは、夫々図示しないタイマによって作動が
制御され、燃料噴射ポンプ５０，５０ａの燃料噴射時期
が制御されている。コントローラ９０には、この他、エ
ンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ９１，
エンジンの負荷を検出するエンジン負荷センサ９２等が
接続され、エンジン回転数センサ９１が検出したエンジ
ン回転数Ｎe ，エンジン負荷センサ９２が検出したエン
ジン負荷Ｌ等がコントローラ９０に入力されている。つ
まり、エンジン回転数センサ９１とエンジン負荷センサ
９２とによりエンジン運転状態検出手段が構成され、コ
ントローラ９０はこれらのセンサが検出したエンジンの
運転状態に基づいてラックアクチュエータ８０，８０ａ
を夫々独立に制御し、燃料噴射ポンプ５０，５０ａの吐
出量、つまり、燃料噴射ノズル１の噴孔２７，２７ａか
らの燃料噴射量を夫々独立に変化させる。ここで、上記
のエンジン負荷センサ９２は、例えば、アクセルの踏込
量を検出するアクセル開度センサ等から成る。

【００２４】次に、コントローラ９０により実行される
燃料噴射制御の手順を、図５乃至７を参照して説明す
る。コントローラ９０は、まず、エンジン負荷センサ９
２が検出したエンジン負荷Ｌと、エンジン回転数センサ
９１が検出したエンジン回転数Ｎe とを読み込む（ステ
ップＳ１０）。

【００２５】そして、エンジン負荷センサ９２が検出し
たエンジン負荷Ｌが、第１の所定設定負荷Ｌ1 未満であ
るか否かが判定される（ステップＳ２０）。この第１の
所定設定負荷Ｌ1 とは、本エンジン１の最大エンジン負
荷Ｌmax.の、例えば、５〜１０％の値に設定され、より
具体的には、エンジン負荷Ｌが第１の所定設定負荷Ｌ1
未満のとき、エンジン１がアイドル又は低負荷運転にあ
ることを意味する。

【００２６】ステップＳ２０の判定結果が肯定（Ｙｅ
ｓ）の場合には、図６に示されるようにエンジン回転数
Ｎe には係わりなく、Ａモード噴射が実行される（ステ
ップＳ３０）。ここで、図６は、エンジン回転数Ｎe と
エンジン負荷Ｌと後述する燃料噴射モードＡ，Ｂ，Ｃと
の関係を示す特性図である。また、Ａモード噴射とは、
上述した小径の第２噴孔２７ａから先ずパイロット噴射
を行い、その直後に大径の第１噴孔２７から主燃料噴射
を行なう燃料噴射である。図７に、Ａモード噴射におけ
る、エンジン１のクランク角θと燃料噴射ノズル１０の
ノズルニードル４１，４１ａの押上げ量との関係を示
す。図７によれば、クランク角がθ1 に達すると、第２
ラックアクチュエータ８０ａを介してコントローラ９０
により燃料制御された第２燃料噴射ポンプ５０ａから、
所要量の燃料が吐出され、これにより、燃料噴射ノズル
１０の第２燃料噴射機構４９側のノズルニードル４１ａ
が押し上げられて、小径の第２噴孔２７ａから燃料が噴
射される。このようにして、主燃料噴射に先行する予噴
射としてのパイロット噴射が行われる。このパイロット
噴射は、主燃料噴射より噴射時間が短かく、噴射量も少
ない。

【００２７】第２噴孔２７ａによる燃料噴射が完了した
後、クランク角がθ2 に達すると、第１ラックアクチュ
エータ８０を介してコントローラ９０により燃料制御さ
れた第１燃料噴射ポンプ５０から、所要量の燃料が吐出
され、これにより、第１燃料噴射機構４８のノズルニー
ドル４１が押し上げられて、大径の第１噴孔２７から燃
料が噴射される。このようにして主燃料噴射が行われ
る。この主燃料噴射はパイロット噴射より噴射時間が長
く、噴射量も大である。このように、Ａモード噴射で
は、第１噴孔２７による主燃料噴射に先がけて、第２噴
孔２７ａから予噴射としてのパイロット噴射が適切に行
われるので、アイドル運転時および低負荷運転時の燃焼
騒音が効果的に低減される。

【００２８】ステップＳ２０の判定結果が否定（Ｎｏ）
の場合には、次に、エンジン負荷Ｌが、上述した第１の
所定設定負荷Ｌ1 以上であり、且つ、第２の所定設定負
荷Ｌ2 未満であるか否かが判定される（ステップＳ４
０）。ここで、第２の所定設定負荷Ｌ2 とは、本エンジ
ン１の最大エンジン負荷Ｌmax.の、例えば、５０〜７０
％の値として設定されたもので、エンジン負荷Ｌが高負
荷にあるか否かを判定するために設定された判別値であ
る。

【００２９】ステップＳ４０の判定結果が肯定の場合に
は、図６に示されるようにエンジン回転数Ｎe とは係わ
りなく、Ｂモード噴射が実行される（ステップＳ５
０）。ここで、Ｂモード噴射とは、第２噴孔２７ａによ
って主燃料噴射を行なうものであり、このとき、第１噴
孔２７から燃料は噴射されない。第２噴孔２７ａは、上
述したように、第１噴孔２７より小径に形成されている
ため、第２ラックアクチュエータ８０ａを介してコント
ローラ９０により燃料制御された第２燃料噴射ポンプ５
０ａから、所要量の燃料が吐出されると、燃焼室内に高
速かつ高圧の燃料噴射を行うことができ、よって、燃料
と空気との混合を促進させ、すすとＨＣとを効果的に低
減させる。

【００３０】ステップＳ４０の判定結果が否定の場合、
つまり、エンジン負荷Ｌが高負荷にある場合には、次
に、ステップＳ１０で検出したエンジン回転数Ｎe が所
定設定回転数Ｎe1を超えているか否かが判定される（ス
テップＳ６０）。ここで、所定設定回転数Ｎe1とは、本
エンジン１の最大回転数度Ｎe max.の、例えば、６０〜
９０％の回転数として設定されたものであり、エンジン
回転数Ｎe が高回転域にあるか否かを判定するために設
定された判別値である。

【００３１】ステップＳ６０の判定結果が否定の場合に
は、上述したステップＳ５０のＢモード噴射が実行され
る。すなわち、エンジン負荷Ｌが高負荷領域にあっても
エンジン回転数Ｎe が高回転域になければ、第２燃料噴
射ポンプ５０ａから噴射される燃料を、小径の第２噴孔
２７ａによって十分に所要時間内に噴射し終えることが
できるためである。これにより、すすとＨＣとを低減さ
せることができる。なお、Ｂモード噴射が行われるエン
ジン運転状態を、以下、通常運転時と称する。

【００３２】ステップＳ６０の判定結果が肯定の場合に
は、Ｃモード噴射が実行される（ステップＳ７０）。こ
こで、Ｃモード噴射とは、第１噴孔２７によって主燃料
噴射を行なうものであり、このとき、第２噴孔２７ａか
ら燃料は噴射されない。つまり、ステップＳ６０の判定
結果が肯定の場合には、エンジン負荷Ｌが高負荷域にあ
り、且つ、エンジン回転数Ｎe が高回転域にあるため燃
料噴射量が大になって、小径の第２噴孔２７ａでは所要
時間内に燃料を噴射し終えることができないために、大
径の第１噴孔２７から燃料噴射されるのである。これに
より、高負荷かつ高回転時に所望される燃料が所要時間
内に燃焼室内に噴射され終え、出力点における馬力が十
分に確保される。以上により、当該ルーチンは終了し、
プログラムはリターンされる。

【００３３】このように、本ディーゼルエンジンの燃料
噴射装置では、エンジンの運転状態に応じて噴孔径が適
宜に切り替えられ、また、噴孔２７，２７ａに対応した
燃料噴射ポンプ５０，５０ａを夫々配設し、これらをラ
ックアクチュエータ８０，８０ａを介してコントローラ
９０により夫々制御しているので、アイドル時および低
負荷時には燃焼騒音を低減させ、通常運転時にはすすと
ＨＣとを効果的に低減させ、また、高負荷且つ高回転時
には、所望する馬力を確保することができるようにな
り、よって、エンジンの全運転域において最適な燃焼が
実現される。

【００３４】なお、本考案のディーゼルエンジンの燃料
噴射装置は、上述した一実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば、エンジン負荷Ｌ
とエンジン回転数Ｎe とに基づいて実行される燃料噴射
制御は、図５，６により示されたＡ，Ｂ，Ｃモードの燃
料噴射制御に限定されるものではなく、例えば、ＬとＮ
e とに基づいて更に細かく噴孔２７，２７ａ間の切り替
え、つまり，使い分けを行うようにしてもよい。

【００３５】また、上述した実施例では、エンジン回転
数センサ９１とエンジン負荷センサ９２とにより運転状
態検出手段を構成し、これらのセンサにより検出された
エンジン運転状態、つまり、ＬとＮe とに基づいて噴孔
２７，２７ａからの燃料噴射を夫々制御していた。しか
しながら、運転状態検出手段はこれに限定されるもので
はなく、例えば、図１の２点鎖線によって示されるよう
に、大気温度を検出する大気温度センサ９３，エンジン
冷却水温度を検出する冷却水温度センサ９４等を配設
し、これらにより検出されたエンジン運転状態に基づい
て、噴孔２７，２７ａからの燃料噴射を夫々制御するよ
うにしてもよい。また、エンジン負荷センサ９２はアク
セル開度センサに限定されるものではなく、エンジン負
荷Ｌを検出する他のセンサにより構成してもよい。

【００３６】そして、上述した実施例では、夫々独立に
燃料が供給される２つの噴孔２７，２７ａが１本の燃料
噴射ノズル１０に備えられていたが、これに限定される
ものではなく、例えば、夫々１つの噴孔を有し噴孔径が
相互に異なる２本の燃料噴射ノズル（燃料噴射手段）を
エンジン１の各燃焼室に配設するようにしてもよい。

【００３７】

【考案の効果】以上詳細に説明したように、本考案のデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射装置において、制御手段
は、エンジンの運転状態に応じて燃料噴射手段の開口面
積が異なる２つの噴孔を適宜に使い分けて燃料噴射させ
る。これにより、噴射圧，噴射パターン，噴射時間等
を、エンジンの運転状態に応じて極めて多様に変化させ
ることができるようになったので、エンジンの全運転領
域において最適な燃焼を実現することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のディーゼルエンジンの燃料噴射装置の
具体的構成を示すブロック図である。

【図２】図１中の燃料噴射ノズル１０の要部の構成を示
す側面断面図である。

【図３】図１中の第１燃料噴射ポンプ５０の要部の構成
を示す正面断面図である。

【図４】図１中の第２燃料噴射ポンプ５０ａの要部の構
成を示す正面断面図である。

【図５】図１中のコントローラ９０により実行される燃
料噴射制御の手順を示すフローチャートである。

【図６】エンジン回転数Ｎe とエンジン負荷Ｌと燃料噴
射モードＡ，Ｂ，Ｃとの関係を示す特性図である。

【図７】エンジン１のクランク角θと燃料噴射ノズル１
０のノズルニードル４１，４１ａの押上げ量との関係を
示す特性図である。

【符号の説明】

１ディーゼルエンジン（エンジン）１０燃料噴射ノズル（燃料噴射手段）２７第１噴孔２７ａ第２噴孔５０第１燃料噴射ポンプ（燃料供給手段）５０ａ第２燃料噴射ポンプ（燃料供給手段）８０第１ポンプアクチュエータ（燃料供給手段）８０ａ第２ポンプアクチュエータ（燃料供給手段）９０コントローラ（制御手段）９１エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）９２エンジン負荷センサ（運転状態検出手段）

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−135637（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−26562（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−51165（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 45/08 F02M 45/00 F02D 41/38

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジンの燃焼室に配設された第１の噴
孔及びこの第１の噴孔よりも開口面積が小さい第２の噴
孔を有し、これら第１及び第２の噴孔を通じて前記燃焼
室内にそれぞれ独立に燃料を噴射可能な燃料噴射手段
と、前記燃料噴射手段の前記第１及び第２の噴孔にそれぞれ
独立に燃料を供給して前記燃料噴射手段を働かせる燃料
供給手段と、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づ
いて、前記燃料供給手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出された運転状態がエンジンの
低負荷領域にあるときは、前記第２の噴孔を通じて燃料
をパイロット噴射させた後、前記第１の噴孔を通じて燃
料を主噴射させ、一方、前記運転状態が少なくともエン
ジンの中負荷以上の領域にあるときは、前記第２の噴孔
のみを通じて燃料を主噴射させることを特徴とするディ
ーゼルエンジンの燃料噴射装置。