JP3237618B2 - Fuel injection device - Google Patents
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の燃料
噴射装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は内燃機関に用いられている燃料噴
射装置の全体的な構成を示したもので、この噴射装置
は、噴射指令信号が与えられたときに内燃機関1の吸気
管1a内(燃料噴射空間内)に燃料を噴射するインジェ
クタ2と、燃料タンク3から燃料を汲み上げてインジェ
クタ2に至る燃料供給管路4に燃料を圧送する燃料ポン
プ5と、燃料供給管路4と燃料タンク3との間に設けら
れた圧力調整器(プレッシャレギュレータ)6とを備え
ている。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an overall structure of a fuel injection device used in an internal combustion engine. This injection device is provided with an intake pipe 1a of an internal combustion engine 1 when an injection command signal is given. An injector 2 for injecting fuel into the fuel tank (a fuel injection space), a fuel pump 5 for pumping fuel from a fuel tank 3 to a fuel supply line 4 leading to the injector 2, and a fuel supply line 4 and a fuel supply line. And a pressure regulator (pressure regulator) 6 provided between the tank 3.
【0003】燃料ポンプ5はバッテリ7を電源として動
作し、インジェクタ2に燃料を供給している。The fuel pump 5 operates using a battery 7 as a power supply, and supplies fuel to the injector 2.
【0004】インジェクタ2は電磁石により駆動されて
開閉するニードルバルブと該ニードルバルブが開かれた
ときに燃料を噴射するノズルとを備えていて、このイン
ジェクタ2には燃料ポンプ側から加えられる圧力と機関
1の吸気管内の圧力との差圧が燃圧として常時印加され
ている。The injector 2 has a needle valve which is driven by an electromagnet to open and close, and a nozzle which injects fuel when the needle valve is opened. The injector 2 has a pressure applied from a fuel pump side and an engine. The pressure difference from the pressure in the intake pipe 1 is always applied as the fuel pressure.
【0005】圧力調整器6には通常燃料ポンプから与え
られる圧力の外に内燃機関の吸気マニホルド内の圧力が
与えられていて、両圧力の差(燃圧)が設定値を超えた
ときに燃料ポンプから供給される燃料の一部を燃料タン
ク3に戻すようになっている。この圧力調整器により、
インジェクタに加わる燃圧が回転数に対してほぼ一定に
保たれるようになっている。[0005] The pressure in the intake manifold of the internal combustion engine is given to the pressure regulator 6 in addition to the pressure normally given from the fuel pump, and when the difference (fuel pressure) between the two pressures exceeds a set value, the fuel pump is turned on. A part of the fuel supplied from the fuel tank is returned to the fuel tank 3. With this pressure regulator,
The fuel pressure applied to the injector is kept substantially constant with respect to the rotation speed.
【0006】インジェクタ2を駆動するため、インジェ
クタ駆動装置8が設けられている。このインジェクタ駆
動装置は、インジェクタの励磁コイルに印加する駆動電
圧を発生する駆動電源回路と、マイクロコンピュータに
より実現される噴射指令信号発生手段9から噴射指令信
号Vs が与えられたときに上記駆動電源回路からインジ
ェクタ2の励磁コイルに駆動電流を流すインジェクタト
リガ回路とにより構成されている。[0006] An injector driving device 8 is provided to drive the injector 2. The injector driving device includes a driving power supply circuit for generating a driving voltage applied to an exciting coil of the injector, and the driving power supply circuit when an injection command signal Vs is given from an injection command signal generating means 9 realized by a microcomputer. And an injector trigger circuit for supplying a drive current to the exciting coil of the injector 2 from the injector trigger circuit.
【0007】噴射指令発生手段9は、例えば内燃機関に
より駆動される信号発電機10から得られるパルス信号
Vp から回転数情報と機関の回転角度情報とを得て、各
回転数における噴射開始位置を演算し、該噴射開始位置
でインジェクタ駆動装置8に所定の時間幅の噴射指令信
号Vs を与える。この噴射指令信号Vs が与えられてい
る間、駆動電源回路からインジェクタの励磁コイルに図
6に示すような駆動電圧Vi が与えられる。励磁コイル
にはインダクタンスがあるため、励磁コイルを流れる駆
動電流Iijの立上りが遅れる。噴射指令信号が与えられ
た後一定の遅れ時間tb が経過して駆動電流Iijが所定
の噴射開始レベルIonに達するとインジェクタ2のニー
ドルバルブが開いて吸気マニホルド内に霧状の燃料が噴
射される。The injection command generating means 9 obtains rotation speed information and engine rotation angle information from a pulse signal Vp obtained from, for example, a signal generator 10 driven by an internal combustion engine, and determines an injection start position at each rotation speed. Then, an injection command signal Vs having a predetermined time width is given to the injector driving device 8 at the injection start position. While the injection command signal Vs is being supplied, the driving voltage Vi as shown in FIG. 6 is supplied from the driving power supply circuit to the exciting coil of the injector. Since the exciting coil has inductance, the rise of the drive current Iij flowing through the exciting coil is delayed. When a predetermined delay time tb elapses after the injection command signal is given and the drive current Iij reaches a predetermined injection start level Ion, the needle valve of the injector 2 is opened and atomized fuel is injected into the intake manifold. .
【0008】インジェクタ2からの燃料噴射量は燃圧と
噴射時間とにより決まる。また噴射時間を一定とした場
合、燃圧が大きいほど噴射量が多くなる。[0008] The fuel injection amount from the injector 2 is determined by the fuel pressure and the injection time. When the injection time is constant, the injection amount increases as the fuel pressure increases.
【0009】機関への燃料の供給は定められた区間内で
行う必要があるため、インジェクタからの燃料の噴射が
有効な期間(噴射有効期間と言う。)は図8に示したよ
うに機関の回転数N[rpm]の上昇に伴って短くなっ
ていく。即ち、機関の回転数が高くなればなるほど短い
時間内に所定量の燃料を噴射させることが必要になり、
機関の高速時に必要な燃料噴射量を確保しようとする
と、燃圧はある程度高く設定せざるを得ない。Since the supply of fuel to the engine must be performed within a predetermined section, a period during which fuel injection from the injector is effective (called an effective injection period) is performed as shown in FIG. It becomes shorter as the rotation speed N [rpm] increases. That is, it becomes necessary to inject a predetermined amount of fuel in a shorter time as the engine speed increases,
In order to secure the required fuel injection amount when the engine is running at a high speed, the fuel pressure must be set to a somewhat high level.
【0010】インジェクタからの燃料の噴射量は、噴射
指令信号を与える時間の長さを変えることにより調整で
きるが、機関が必要とする燃費(燃料消費量)[l /H
r]は一般に回転数の上昇及びスロットル開度の増大に
伴って増加していくため、インジェクタに噴射指令信号
を与える時間の長さは回転数の上昇に伴って長くしてい
く必要があり、スロットル開度の増大に伴って長くして
いく必要がある。The amount of fuel injected from the injector can be adjusted by changing the length of time during which the injection command signal is given, but the fuel consumption (fuel consumption) required by the engine [l / H]
r] generally increases with an increase in the rotation speed and the throttle opening, and therefore, the length of time for giving the injection command signal to the injector needs to be increased with an increase in the rotation speed. It is necessary to make it longer as the throttle opening increases.
【0011】実際の燃料噴射装置においては、燃料ポン
プ5とインジェクタ2との間に更に燃料の脈動を緩和す
るためのダンパ等が挿入されることがあるが、図9では
これらの図示を省略してある。In an actual fuel injection device, a damper or the like for further reducing the pulsation of fuel may be inserted between the fuel pump 5 and the injector 2, but these are not shown in FIG. It is.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】燃料噴射装置のインジ
ェクタは電磁石により駆動されるため、励磁コイルのイ
ンダクタンスにより、図6に示したように駆動電圧が印
加されてから駆動電流Iijが所定の噴射開始レベルIon
に達して燃料の噴射が開始されるまでに遅れ時間tb が
生じるのを避けられない。Since the injector of the fuel injection device is driven by an electromagnet, the drive current Iij is predetermined after the drive voltage is applied as shown in FIG. 6 due to the inductance of the exciting coil. Level Ion
It is inevitable that a delay time tb will occur before the fuel injection is started.
【0013】従来は機関の低速時から高速時まで駆動電
圧Vi を回転数の如何に拘らず一定に保持していたた
め、図7に示した直線aのように駆動電圧が印加されて
から燃料が噴射されるまでの遅れ時間(噴射遅れ時間と
言う。)が回転数の如何に拘らず一定であった。Conventionally, the drive voltage Vi is kept constant regardless of the number of revolutions from low to high engine speeds. Therefore, fuel is applied after the drive voltage is applied as shown by a straight line a in FIG. The delay time before injection (called injection delay time) was constant regardless of the rotational speed.
【0014】ところが、噴射有効期間は図8に示したよ
うに回転数の上昇に伴って短くなっていくため、上記の
ように、噴射遅れ時間が回転数の如何に拘らず一定であ
ると、噴射有効期間に対して噴射遅れ時間が占める割合
が、回転数の上昇に伴って大きくなっていき、機関の回
転数が高くなればなるほど燃料の増量の要求に応えるこ
とが困難になるという問題があった。However, as shown in FIG. 8, the effective injection period is shortened with an increase in the rotational speed, and as described above, if the injection delay time is constant regardless of the rotational speed, The ratio of the injection delay time to the injection effective period increases as the engine speed increases, and the higher the engine speed, the more difficult it becomes to meet the demand for increasing the fuel. there were.
【0015】本発明の目的は、機関の高速時の噴射遅れ
時間を短くして、高速時にも燃料の増量の要求に容易に
応えることができるようにした燃料噴射装置を提供する
ことにある。It is an object of the present invention to provide a fuel injection device in which the injection delay time of the engine at high speed is shortened so that it is possible to easily meet the demand for increasing the amount of fuel even at high speed.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、励磁コイルを
備えて該励磁コイルに所定レベル以上の駆動電流が与え
られているときに内燃機関の燃料噴射空間に燃料を噴射
するインジェクタと、燃料タンクからインジェクタに燃
料を供給する燃料ポンプと、励磁コイルに印加する駆動
電圧を発生する駆動電源回路と、噴射指令信号が与えら
れたときにインジェクタの励磁コイルに駆動電流を流す
インジェクタトリガ回路とを備えた燃料噴射装置に係わ
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an injector having an exciting coil for injecting fuel into a fuel injection space of an internal combustion engine when a drive current of a predetermined level or more is applied to the exciting coil. a fuel pump for supplying fuel to the injector from the tank, and a drive power supply circuit for generating a drive voltage to be applied to the exciting coil, an injector trigger circuit for supplying a drive current to the exciting coil of the indicator Ekuta when the injection command signal is given The present invention relates to a fuel injection device provided with:
【0017】本発明においては、上記駆動電源回路が、
内燃機関の始動時から高速時にかけて機関の回転数の上
昇に伴って駆動電圧の大きさを増大させる特性を有する
回路からなっていて、インジェクタトリガ回路は、内燃
機関の始動時から高速時までの全回転領域で駆動電源回
路からインジェクタの励磁コイルに駆動電流を流すよう
に構成されている。上記駆動電源回路は、内燃機関によ
り駆動される交流発電機と、該交流発電機の出力を整流
する整流器とを備えた回路により構成するのが好まし
い。In the present invention, the driving power supply circuit includes:
The internal combustion engine comprises a circuit having a characteristic of increasing the magnitude of the drive voltage as the engine speed increases from the start to the high speed of the engine.
The drive power supply is turned in the entire rotation range from engine start to high speed.
Drive current from the path to the injector excitation coil
Is configured. It is preferable that the drive power supply circuit is constituted by a circuit including an AC generator driven by an internal combustion engine and a rectifier for rectifying an output of the AC generator.
【0018】なおインジェクタの励磁コイルに印加する
駆動電圧は、必ずしも機関の全回転速度領域で回転数の
上昇に伴って増大させる必要はなく、所定の回転数以上
の領域でのみ回転数の上昇に伴って駆動電圧を増大させ
るようにしても良い。The driving voltage applied to the exciting coil of the injector does not necessarily need to be increased with the rotation speed in the entire rotation speed range of the engine. Accordingly, the driving voltage may be increased.
【0019】また回転数の上昇に伴う駆動電圧の増大は
必ずしも連続的に行わせる必要はなく、幾つかの設定回
転数を定めておいて、各設定回転数で段階的に駆動電圧
を変化させるようにしても良い。It is not always necessary to continuously increase the drive voltage with an increase in the number of revolutions. Rather, several set revolutions are determined, and the drive voltage is changed stepwise at each set revolution. You may do it.
【0020】上記のように、内燃機関の始動時から高速
時にかけて回転数の上昇に伴ってインジェクタの励磁コ
イルに印加される駆動電圧の大きさを増大させるように
しておくと、インジェクタの励磁コイルに印加される駆
動電圧は、図5に符号a,b,cで示したように、機関
の回転数の上昇に伴って高くなっていく。一般にコイル
に電圧を印加した際に流れる電流の立上がりは、印加す
る電圧が高ければ高い程速くなるため、上記のように、
機関の回転数の上昇に伴って駆動電圧を増大させるよう
に駆動電源回路を構成しておくと、図5の曲線A,B,
Cのように、インジェクタの励磁コイルに流れる駆動電
流の立上がりが回転数の上昇に伴って速くなっていき、
励磁コイルに駆動電圧を印加してから駆動電流が噴射開
始レベルIonに達するまでの遅れ時間は、図5のt3 ,
t2 及びt1 のように、回転数の上昇に伴って短くなっ
ていく。As described above, if the magnitude of the drive voltage applied to the exciting coil of the injector is increased as the rotational speed increases from the start of the internal combustion engine to the high speed, the exciting coil of the injector is The drive voltage applied to the motor increases as the engine speed increases, as indicated by reference numerals a, b, and c in FIG. In general, the rise of the current flowing when a voltage is applied to a coil increases as the applied voltage increases, and as described above,
If the drive power supply circuit is configured to increase the drive voltage as the engine speed increases, curves A, B, and
As shown in C, the rise of the drive current flowing through the exciting coil of the injector becomes faster as the rotational speed increases.
The delay time from when the drive voltage is applied to the exciting coil to when the drive current reaches the injection start level Ion is t3,
Like t2 and t1, it becomes shorter with an increase in the rotational speed.
【0021】したがって上記のように構成すると、機関
の回転数の上昇に伴って噴射遅れ時間を短くして、機関
の高速時に噴射有効期間に対して噴射遅れ時間が占める
割合が大きくなるのを防ぐことができ、機関の高速時に
も燃料の増量要求に容易に応えることができる。Therefore, with the above configuration, the injection delay time is shortened as the engine speed increases, and the ratio of the injection delay time to the effective injection period at high engine speed is prevented from increasing. Therefore, even when the engine is running at high speed, it is possible to easily respond to the demand for increasing the fuel.
【0022】また、駆動電源回路を内燃機関により駆動
される交流発電機と該交流発電機の出力を整流する整流
器とにより構成した場合には、特別の制御回路を設ける
ことなく、簡単な構成で、機関の高速時に燃料の増量要
求に応えることができる燃料噴射装置を得ることができ
る。When the drive power supply circuit is constituted by an AC generator driven by an internal combustion engine and a rectifier for rectifying the output of the AC generator, a simple configuration can be achieved without providing a special control circuit. Thus, it is possible to obtain a fuel injection device that can respond to a demand for increasing the amount of fuel when the engine is running at high speed.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0024】図1は本発明に係わる燃料噴射装置の構成
例を概略的に示したもので、同図において1は内燃機
関、2はインジェクタ、3は燃料タンク、5は燃料ポン
プ、6は圧力調整器であり、これらは図9に示した従来
のものと同様である。FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of a fuel injection device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine, 2 denotes an injector, 3 denotes a fuel tank, 5 denotes a fuel pump, and 6 denotes a pressure. Adjusters, which are the same as the conventional ones shown in FIG.
【0025】インジェクタ駆動装置8は、励磁コイルに
印加する駆動電圧を発生する駆動電源回路801と、噴
射指令信号Vs が与えられたときに駆動電源回路801
からインジェクタ2の励磁コイルに駆動電流を流すイン
ジェクタトリガ回路802とからなっている。この例で
は駆動電源回路801が、内燃機関1の出力軸に取り付
けられた磁石式交流発電機11と、該交流発電機11の
出力を整流する全波整流器12とを備えた回路からなっ
ていて、内燃機関の始動時から高速時にかけて、インジ
ェクタ2の励磁コイルに印加される駆動電圧の大きさ
が、機関の回転数の上昇に伴って増大していくように構
成されている。The injector driving device 8 includes a driving power supply circuit 801 for generating a driving voltage to be applied to the exciting coil, and a driving power supply circuit 801 for receiving the injection command signal Vs.
And an injector trigger circuit 802 for supplying a drive current to the exciting coil of the injector 2 from the controller. In this example, the drive power supply circuit 801 includes a circuit including a magnet type AC generator 11 attached to an output shaft of the internal combustion engine 1 and a full-wave rectifier 12 for rectifying the output of the AC generator 11. The magnitude of the drive voltage applied to the exciting coil of the injector 2 increases from the start of the internal combustion engine to the high speed as the engine speed increases.
【0026】図示してないが、内燃機関の高速時にイン
ジェクタ2の励磁コイルに印加される電圧が過大になる
のを防ぐために、駆動電源回路801の整流器の出力側
に電圧調整器が接続されていて、該電圧調整器により、
駆動電圧が設定値を超えるのが防止されるようになって
いる。この電圧調整器は例えば、インジェクタ2の励磁
コイルの両端の電圧を検出して、該検出電圧が設定値を
超えたときに整流器の出力を短絡するか、または整流器
の出力がインジェクタに印加されるのを阻止する回路
(スイッチ回路)により構成できる。Although not shown, a voltage regulator is connected to the output side of the rectifier of the drive power supply circuit 801 in order to prevent the voltage applied to the exciting coil of the injector 2 from becoming excessive when the internal combustion engine is running at high speed. And the voltage regulator
The drive voltage is prevented from exceeding the set value. This voltage regulator detects, for example, the voltage across the exciting coil of the injector 2 and short-circuits the output of the rectifier when the detected voltage exceeds a set value, or the output of the rectifier is applied to the injector. (Switch circuit).
【0027】インジェクタトリガ回路802は噴射指令
信号Vs が与えられている間導通状態を保持するスイッ
チからなり、該スイッチが導通状態にある期間駆動電源
回路801の直流出力電圧がインジェクタ2の励磁コイ
ルに印加されるようになっている。The injector trigger circuit 802 is composed of a switch that maintains a conductive state while the injection command signal Vs is supplied. During the period when the switch is in the conductive state, the DC output voltage of the drive power supply circuit 801 is applied to the exciting coil of the injector 2. Is applied.
【0028】磁石式交流発電機11は内燃機関の出力軸
に取り付けられたフライホイール磁石回転子11aと、
機関のケース等に取り付けられた固定子11bとからな
り、固定子11bの電機子巻線に誘起する交流電圧が駆
動電源回路801の整流器12の入力端子に印加されて
いる。The magnet type alternator 11 includes a flywheel magnet rotor 11a attached to the output shaft of the internal combustion engine,
An AC voltage induced in an armature winding of the stator 11b is applied to an input terminal of the rectifier 12 of the drive power supply circuit 801.
【0029】上記交流発電機の回転子11aのヨークを
構成するフライホイールの外周に信号発生用の誘導子磁
極部が設けられ、この磁極部に信号発電子11cが対向
させられている。フライホイールの外周の磁極部と信号
発電子11cとにより信号発電機が構成され、機関の所
定の回転角度位置でフライホイールの外周の磁極部が信
号発電子11cに対向する毎に信号発電子11cがパル
ス信号Vp を発生する。An inductor magnetic pole portion for generating a signal is provided on the outer periphery of a flywheel constituting a yoke of the rotor 11a of the AC generator, and a signal generating electron 11c is opposed to this magnetic pole portion. A signal generator is constituted by the magnetic pole portion on the outer periphery of the flywheel and the signal generator 11c. Each time the magnetic pole portion on the outer periphery of the flywheel faces the signal generator 11c at a predetermined rotation angle position of the engine, the signal generator 11c is generated. Generates a pulse signal Vp.
【0030】噴射指令発生手段9は、パルス信号Vp か
ら回転数情報と機関の回転角度情報とを得て、各回転数
における噴射開始位置を演算し、該噴射開始位置でイン
ジェクタトリガ回路802に所定の時間幅の噴射指令信
号Vs を与える。The injection command generating means 9 obtains rotation speed information and rotation angle information of the engine from the pulse signal Vp, calculates an injection start position at each rotation speed, and gives a predetermined value to the injector trigger circuit 802 at the injection start position. Is given.
【0031】インジェクタ2の一例を図3に示した。同
図において201はインジェクタ本体で、この本体の一
端には、噴射口202の周囲にバルブシート203を有
するバルブボディ204と、該バルブボディ内に設けら
れて噴射口202を開閉するニードル205とからなる
ニードルバルブ206が取り付けられている。本体20
1内には励磁コイル207と鉄心208と、鉄心208
に吸引されるアマチュア209とからなる電磁石210
が配置され、アマチュア209がニードル205に連結
されている。本体201内にはまた復帰ばね211が設
けられ、この復帰ばねによりニードル205が常時噴射
口202を閉じるように付勢されている。本体201の
他端側には燃料の入口212が設けられ、この入口側に
はフィルタ213が取り付けられている。本体201に
はまたコネクタ214が取り付けられ、該コネクタの端
子215からコイル207に給電されるようになってい
る。FIG. 3 shows an example of the injector 2. In the figure, reference numeral 201 denotes an injector main body. One end of the main body includes a valve body 204 having a valve seat 203 around an injection port 202, and a needle 205 provided in the valve body to open and close the injection port 202. Is mounted. Body 20
1, an excitation coil 207, an iron core 208, and an iron core 208
210 composed of an amateur 209 attracted to the body
Are arranged, and the amateur 209 is connected to the needle 205. A return spring 211 is provided in the main body 201, and the needle 205 is constantly urged by the return spring 211 to close the injection port 202. A fuel inlet 212 is provided at the other end of the main body 201, and a filter 213 is attached to the inlet. A connector 214 is also attached to the main body 201, and power is supplied to the coil 207 from terminals 215 of the connector 214.
【0032】上記のインジェクタ2は例えば機関の吸気
管に取り付けられ、噴射口202が吸気管内(燃料噴射
空間内)に指向される。インジェクタ2の入口212は
配管4を介して燃料ポンプ5の吐出口に接続され、該入
口212に所定の圧力(燃圧)で燃料が供給される。ま
たコネクタ214に図示しないケーブルが接続されて、
該ケーブルを介してインジェクタ駆動装置8に接続され
る。The injector 2 is attached to, for example, an intake pipe of an engine, and the injection port 202 is directed into the intake pipe (the fuel injection space). An inlet 212 of the injector 2 is connected to a discharge port of a fuel pump 5 via a pipe 4, and fuel is supplied to the inlet 212 at a predetermined pressure (fuel pressure). Also, a cable (not shown) is connected to the connector 214,
It is connected to the injector driving device 8 via the cable.
【0033】インジェクタ駆動装置8から駆動コイル2
07に駆動電圧Vi が与えられると、鉄心208が励磁
されるため、アマチュア209が該鉄心に吸引され、ニ
ードル205が電磁石側に移動してニードルバルブが開
く。これにより噴射口202から燃料が霧状となって吸
気管内に噴射される。噴射指令信号が消滅すると、コイ
ル207が消磁され、復帰ばね211の付勢力によりニ
ードル205が噴射口202を閉じる位置に復帰する。From the injector driving device 8 to the driving coil 2
When the drive voltage Vi is applied to 07, the core 208 is excited, so that the armature 209 is attracted to the core, the needle 205 moves to the electromagnet side, and the needle valve opens. As a result, the fuel is atomized from the injection port 202 and injected into the intake pipe. When the injection command signal disappears, the coil 207 is demagnetized, and the needle 205 returns to the position where the injection port 202 is closed by the urging force of the return spring 211.
【0034】図1に示した例において、噴射指令発生手
段9から噴射指令信号が与えられると、インジェクタト
リガ回路802のスイッチが導通して駆動電源回路80
1の出力電圧を駆動電圧としてインジェクタの励磁コイ
ルに印加する。これによりインジェクタの励磁コイルに
駆動電流Iijが流れ、該駆動電流が所定の噴射開始レベ
ルIonに達するとインジェクタのニードルバルブが開か
れて燃料の噴射が開始される。噴射指令信号が消滅する
とインジェクタトリガ回路802のスイッチが遮断状態
になるため、インジェクタの駆動電流が零になり、ニー
ドルバルブが閉じて燃料の噴射が停止する。In the example shown in FIG. 1, when an injection command signal is given from the injection command generating means 9, the switch of the injector trigger circuit 802 becomes conductive and the drive power supply circuit 80
1 is applied to the exciting coil of the injector as a drive voltage. As a result, the drive current Iij flows through the exciting coil of the injector, and when the drive current reaches a predetermined injection start level Ion, the needle valve of the injector is opened and fuel injection is started. When the injection command signal disappears, the switch of the injector trigger circuit 802 is turned off, so that the driving current of the injector becomes zero, the needle valve closes, and the fuel injection stops.
【0035】上記のように、インジェクタ駆動装置8の
駆動電源回路801を、内燃機関により駆動される交流
発電機と、該発電機の出力を整流する整流器とを備えた
回路により構成すると、インジェクタの駆動電圧Vi は
内燃機関の始動時から高速時にかけて機関の回転数Nの
上昇に伴って増大していく。また上記のように電圧調整
器を設けておくと、インジェクタの励磁コイルに印加さ
れる駆動電圧Vi は、機関の高速時に過大になることが
ないように設定値以下に制限される。駆動電圧Vi の回
転数Nに対する変化の特性は例えば図4の曲線aのよう
になる。As described above, when the drive power supply circuit 801 of the injector drive device 8 is constituted by a circuit including an AC generator driven by an internal combustion engine and a rectifier for rectifying the output of the generator, The drive voltage Vi increases as the engine speed N increases from the start of the internal combustion engine to the high speed. Further, when the voltage regulator is provided as described above, the drive voltage Vi applied to the exciting coil of the injector is limited to a set value or less so as not to become excessive at the time of high speed of the engine. A characteristic of a change in the driving voltage Vi with respect to the rotation speed N is, for example, as shown by a curve a in FIG.
【0036】このようにインジェクタの駆動電圧を回転
数の上昇に伴って増大させるように構成すると、インジ
ェクタの噴射遅れ時間を回転数の上昇に伴って短くする
ことができる。When the driving voltage of the injector is increased as the rotational speed increases, the injection delay time of the injector can be shortened as the rotational speed increases.
【0037】例えば機関の回転数Nが2,000rpm,4,000r
pm及び6,000rpmのときの駆動電圧Vi がそれぞれ図5に
符号a,b,及びcで示した通りであったとすると、こ
れらの回転数においてインジェクタの励磁コイルに流れ
る駆動電流Iijはそれぞれ図5の曲線A,B及びCのよ
うになり、噴射指令信号が与えられてから駆動電流Iij
が噴射開始レベルIonに達して実際に噴射が開始される
までの遅れ時間は、t3 →t2 →t1 のように回転数の
上昇に伴って短くなっていく。したがって回転数Nに対
する噴射遅れ時間の特性は図7の曲線bのようになる。For example, if the engine speed N is 2,000 rpm, 4,000 r
Assuming that the driving voltages Vi at pm and 6,000 rpm are as indicated by reference numerals a, b, and c in FIG. 5, respectively, the driving current Iij flowing through the exciting coil of the injector at these rotation speeds is as shown in FIG. Curves A, B and C are obtained, and the drive current Iij after the injection command signal is given
Reaches the injection start level Ion, and the delay time until the actual injection is started becomes shorter as the rotational speed increases, as shown by t3 → t2 → t1. Therefore, the characteristic of the injection delay time with respect to the rotation speed N is as shown by a curve b in FIG.
【0038】上記のように、回転数の上昇に伴ってイン
ジェクタの駆動電圧を増大させてやると、回転数の上昇
に伴って噴射遅れ時間を短くして機関の高速時に噴射有
効期間に対して噴射遅れ時間が占める割合が大きくなる
のを防ぐことができるため、機関の高速時にも燃料の増
量要求に容易に応えることができる。As described above, if the drive voltage of the injector is increased with an increase in the rotational speed, the injection delay time is shortened with the increase in the rotational speed, and the injection effective period is shortened at high engine speed. Since the ratio of the injection delay time occupying can be prevented from increasing, it is possible to easily respond to the request for increasing the amount of fuel even when the engine is running at high speed.
【0039】上記の例では、駆動電源回路の電源として
内燃機関により駆動される発電機を用いたが、本発明に
おいてはインジェクタの駆動電圧を回転数の上昇に伴っ
て増大させるようにすればよく、駆動電圧の増大のさせ
方は任意である。In the above example, the generator driven by the internal combustion engine is used as the power supply of the drive power supply circuit. However, in the present invention, the drive voltage of the injector may be increased as the rotational speed increases. The method of increasing the drive voltage is arbitrary.
【0040】例えば図2に示したように、内燃機関の回
転数Nに比例した回転数検出信号Vn を入力とし、直流
定電圧Eを入力として、図4の直線bに示すように機関
の始動時から高速時にかけて回転数Nの上昇に伴って直
線的に増大する駆動電圧Viを出力する駆動電源回路8
01を用いることもできる。For example, as shown in FIG. 2, a rotation speed detection signal Vn proportional to the rotation speed N of the internal combustion engine is input, a constant DC voltage E is input, and the engine is started as shown by a straight line b in FIG. Drive power supply circuit 8 that outputs drive voltage Vi that increases linearly with increase in rotation speed N from time to high speed
01 can also be used.
【0041】インジェクタトリガ回路802は、例え
ば、図2に示すように、抵抗R1 と、コレクタエミッタ
回路が抵抗R1 を通してインジェクタの励磁コイル20
7に直列に接続されたNPNトランジスタTr1とにより
構成できる。この例では、トランジスタTr1のエミッタ
が接地されていて、励磁コイル207と抵抗R1 とトラ
ンジスタTr1のコレクタエミッタ回路との直列回路の両
端に駆動電源回路801が出力する駆動電圧Vi が印加
され、トランジスタTr1のベースに噴射指令信号Vs が
与えられる。As shown in FIG. 2, for example, the injector trigger circuit 802 includes a resistor R1 and a collector-emitter circuit connected to the exciting coil 20 of the injector through the resistor R1.
7 with an NPN transistor Tr1 connected in series. In this example, the emitter of the transistor Tr1 is grounded, and the drive voltage Vi output from the drive power supply circuit 801 is applied to both ends of a series circuit including the exciting coil 207, the resistor R1, and the collector-emitter circuit of the transistor Tr1, and the transistor Tr1 Is given an injection command signal Vs.
【0042】上記の例において、燃料ポンプ5はバッテ
リにより駆動しても良いが、この燃料ポンプを内燃機関
により駆動される発電機11の出力により駆動するよう
にしても良い。燃料ポンプ5を発電機11により駆動す
るようにすると、機関の回転数の上昇に伴って燃料ポン
プの駆動電圧が上昇してその吐出圧が増大するため、イ
ンジェクタ2の入口に加えられる燃圧を機関の回転数の
上昇に伴って増大させるようにすることができる。この
ように回転数に応じて燃圧を変化させる場合には、圧力
調整器6を通して燃料タンク3に燃料を戻す経路を省略
することができる。In the above example, the fuel pump 5 may be driven by a battery, but the fuel pump may be driven by the output of a generator 11 driven by an internal combustion engine. When the fuel pump 5 is driven by the generator 11, the driving voltage of the fuel pump increases with an increase in the engine speed and the discharge pressure increases. Can be increased with an increase in the number of rotations. When the fuel pressure is changed in accordance with the rotation speed in this manner, a path for returning fuel to the fuel tank 3 through the pressure regulator 6 can be omitted.
【0043】インジェクタからの単位時間当たりの燃料
噴射量は燃圧の上昇に伴って増加していくため、上記の
ように機関の回転数の上昇に応じて燃圧を増大させるよ
うにすると、機関の高速時の単位時間当たりの噴射量を
増大させることができ、噴射有効期間が短くなる高速時
においても、燃料増量要求に容易に応えることができ
る。Since the fuel injection amount per unit time from the injector increases with an increase in the fuel pressure, if the fuel pressure is increased in accordance with the increase in the engine speed as described above, the engine speed is increased. In this case, the injection amount per unit time can be increased, and even at a high speed in which the injection effective period is shortened, it is possible to easily respond to the fuel increase request.
【0044】また機関の低速時には単位時間当たりの噴
射量が少なくなるため、機関の低速時に過剰な燃料が供
給されるのを防ぐことができる。Further, since the injection amount per unit time is reduced when the engine is running at a low speed, it is possible to prevent excessive fuel from being supplied when the engine is running at a low speed.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内燃機
関の始動時から高速時にかけて機関の回転数の上昇に伴
ってインジェクタの駆動電圧を増大させるようにしたの
で、回転数の上昇に伴って噴射遅れ時間を短くして機関
の高速時に噴射有効期間に対して噴射遅れ時間が占める
割合が大きくなるのを防ぐことができ、機関の高速時に
も燃料の増量要求に容易に応えることができる利点があ
る。As described above, according to the present invention, the drive voltage of the injector is increased from the start of the internal combustion engine to the high speed as the engine speed increases. To prevent the ratio of injection delay time to the effective injection period from increasing when the engine is running at high speed, and to easily meet the demand for increased fuel even at high engine speeds. There are advantages that can be.
【0046】特に請求項2に記載した発明によれば、駆
動電源回路を内燃機関により駆動される交流発電機と該
交流発電機の出力を整流する整流器とにより構成したの
で、特別の制御回路を設けることなく、簡単な構成で、
機関の高速時に燃料の増量要求に応えることができる燃
料噴射装置を得ることができる。 In particular, according to the invention described in claim 2, the drive
An alternator driven by an internal combustion engine,
And a rectifier that rectifies the output of the alternator.
With a simple configuration without any special control circuit,
Fuel that can meet the demand for increased fuel at high engine speeds
A fuel injection device can be obtained.
【図1】本発明に係わる燃料噴射装置の構成例を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a fuel injection device according to the present invention.
【図2】本発明に係わる燃料噴射装置の他の構成例の要
部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a main part of another configuration example of the fuel injection device according to the present invention.
【図3】本発明で用いることができるインジェクタの構
造例を示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the structure of an injector that can be used in the present invention.
【図4】本発明に係わる燃料噴射装置におけるインジェ
クタの駆動電圧と機関の回転数との関係の一例を示した
線図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a relationship between a driving voltage of an injector and a rotation speed of an engine in the fuel injection device according to the present invention.
【図5】本発明に係わる燃料噴射装置におけるインジェ
クタの駆動電圧と駆動電流との関係を示した波形図であ
る。FIG. 5 is a waveform diagram showing a relationship between a drive voltage and a drive current of an injector in the fuel injection device according to the present invention.
【図6】従来の噴射装置におけるインジェクタの駆動電
圧と駆動電流との関係を示した波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing a relationship between a driving voltage and a driving current of an injector in a conventional injection device.
【図7】噴射遅れ時間と回転数との関係を示した線図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an injection delay time and a rotation speed.
【図8】機関の燃料噴射有効機関と回転数との関係の一
例を示した線図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a relationship between a fuel injection effective engine of an engine and a rotation speed.
【図9】従来の燃料噴射装置の構成を示したブロック図
である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional fuel injection device.
1…内燃機関、2…インジェクタ、3…燃料タンク、5
…燃料ポンプ、8…インジェクタ駆動装置、801…駆
動電源回路、802…インジェクタトリガ回路、11…
磁石式交流発電機。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Injector, 3 ... Fuel tank, 5
... Fuel pump, 8 ... Injector drive, 801 ... Drive power supply circuit, 802 ... Injector trigger circuit, 11 ...
Magnet type alternator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 祥伸 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (72)発明者 薩川 龍次 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (72)発明者 遠藤 常昭 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−259129(JP,A) 特開 平4−60141(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/04 F02D 41/20 F02D 45/00 F02M 51/00 F02M 51/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshinobu Arakawa 3744 Ooka, Numazu City, Shizuoka Prefecture Inside Kokusai Denki Co., Ltd. 72) Inventor Tsuneaki Endo 3744 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Prefecture Inside Kokusai Denki Co., Ltd. (56) References JP-A-63-259129 (JP, A) JP-A-4-60141 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 41/04 F02D 41/20 F02D 45/00 F02M 51/00 F02M 51/06
Claims (2)
レベル以上の駆動電流が与えられているときに内燃機関
の燃料噴射空間に燃料を噴射するインジェクタと、燃料
タンクから前記インジェクタに燃料を供給する燃料ポン
プと、前記励磁コイルに印加する駆動電圧を発生する駆
動電源回路と、噴射指令信号が与えられたときに前記イ
ンジェクタの励磁コイルに前記駆動電流を流すインジェ
クタトリガ回路とを備えた燃料噴射装置において、 前記駆動電源回路は、前記内燃機関の始動時から高速時
にかけて機関の回転数の上昇に伴って前記駆動電圧の大
きさを増大させる特性を有する回路からからなり、 前記インジェクタトリガ回路は、前記内燃機関の始動時
から高速時までの全回転領域で前記駆動電源回路から前
記インジェクタの励磁コイルに前記駆動電流を流すよう
に構成されている ことを特徴とする燃料噴射装置。An injector for injecting fuel into a fuel injection space of an internal combustion engine when a drive current of a predetermined level or more is applied to the excitation coil; and supplying fuel to the injector from a fuel tank. a fuel pump, a drive power supply circuit which generates a drive voltage applied to the exciting coil, the Lee when the injection command signal is given
The fuel injection system comprising an injector trigger circuit to the excitation coil of the down injector flowing the driving current, the driving power supply circuit, said driving said with from the start of the internal combustion engine at high speeds increased engine speed of the engine toward A circuit having a characteristic of increasing the magnitude of the voltage , wherein the injector trigger circuit is used when the internal combustion engine is started.
From the drive power supply circuit in the entire rotation range from
The drive current is supplied to the exciting coil of the injector.
A fuel injection apparatus characterized by being configured to.
レベル以上の駆動電流が与えられているときに内燃機関
の燃料噴射空間に燃料を噴射するインジェクタと、燃料
タンクから前記インジェクタに燃料を供給する燃料ポン
プと、前記励磁コイルに印加する駆動電圧を発生する駆
動電源回路と、噴射指令信号が与えられたときに前記イ
ンジェクタの励磁コイルに前記駆動電流を流すインジェ
クタトリガ回路とを備えた燃料噴射装置において、 前記駆動電源回路は、前記内燃機関により駆動される交
流発電機と、該交流発電機の出力を整流する整流器とを
備えた回路からなっていて、前記内燃機関の始動時から
高速時にかけて該内燃機関の回転数の上昇に伴って前記
駆動電圧の大きさを増大させる特性を有し、前記インジェクタトリガ回路は、前記内燃機関の始動時
から高速時までの全回転領域で前記駆動電源回路から前
記インジェクタの励磁コイルに前記駆動電流を流すよう
に構成されている ことを特徴とする燃料噴射装置。An injector for injecting fuel into a fuel injection space of the internal combustion engine when a drive current of a predetermined level or more is applied to the excitation coil, and supplying fuel from the fuel tank to the injector. a fuel pump, a drive power supply circuit which generates a drive voltage applied to the exciting coil, the Lee when the injection command signal is given
The fuel injection system comprising an injector trigger circuit for supplying the drive current to the exciting coil of the down injector, the drive power supply circuit rectifies an AC generator driven by the internal combustion engine, the output of the AC generator A rectifier circuit having a characteristic of increasing the magnitude of the drive voltage with an increase in the rotation speed of the internal combustion engine from the start of the internal combustion engine to a high speed, and the injector trigger circuit. At the start of the internal combustion engine
From the drive power supply circuit in the entire rotation range from
The drive current is supplied to the exciting coil of the injector.
A fuel injection apparatus characterized by being configured to.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22440898A JP3237618B2 (en) | 1990-07-04 | 1998-08-07 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2176697A Division JP3063118B2 (en) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | Fuel injection device |
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Family Applications (1)
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JP22440898A Expired - Lifetime JP3237618B2 (en) | 1990-07-04 | 1998-08-07 | Fuel injection device |
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DE102007042994A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Method for assessing an operation of an injection valve when applying a drive voltage and corresponding evaluation device |
JP2011169169A (en) | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Zama Japan Co Ltd | Fuel injection device |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP22440898A patent/JP3237618B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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