CN1934346A - 蓄压式燃料喷射装置及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机 - Google Patents

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Abstract

根据发动机转速、发动机负荷决定燃料喷射开始时刻，在该燃料喷射开始时刻的同时，检测公用给油管内压。然后，根据该公用给油管内压的检测值进行燃料喷射持续时间的计算。这样，可获得与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间，获得适当的喷射量。

Description

蓄压式燃料喷射装置及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机
技术领域
本发明涉及一种适用于内燃机(例如柴油发动机)的燃料供给系统的具有蓄压配管(所谓公用给油管(common rail))的蓄压式(公用给油管式)燃料喷射装置及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机。本发明特别是涉及用于适当地获得从喷射器喷射到燃烧室内的燃料喷射量的对策。
背景技术
在已有技术中，作为多气缸柴油发动机等的燃料供给系统，提出有控制性比机械式燃料喷射泵-喷嘴方式优良的蓄压式燃料喷射装置(下述的专利文献1、专利文献2)。
这种燃料喷射装置在公用给油管存积由高压泵加压到预定压力的燃料，按燃料喷射时刻将存积于该公用给油管的燃料从预定的喷射器喷射到燃烧室内。另外，相对发动机的运行状态按最佳的喷射条件喷射燃料地由控制器进行运算处理，进行公用给油管内燃机压力(以下称公用给油管内压)的控制、各喷射器的控制。
这样，蓄压式燃料喷射装置除了燃料喷射量和其喷射时期外，还可相应于发动机运行状态控制由公用给油管内压决定的燃料喷射压力，所以，作为控制性优良的喷射装置引人注目。特别是蓄压式燃料喷射装置在发动机的低转速区域的升压性良好，所以，可从低速区域进行高压燃料喷射，可在整个区域实现燃料的微粒化。为此，在可大幅度减少柴油发动机固有的黑烟这一点也引人注目。
-蓄压式燃料喷射装置的概略构成-
下面，说明一般的蓄压式燃料喷射装置。
图13示出具有蓄压式燃料喷射装置的多气缸柴油发动机的燃料供给系统的整体构成的概况。该蓄压式燃料喷射装置具有对应于柴油发动机(以下简称发动机)a的各气缸安装的多个燃料喷射阀(以下称喷射器)b、b、...，进行较高压力(公用给油管内压：例如100MPa)的高压燃料的蓄压的公用给油管c，将从燃料箱d经过低压泵e吸入的燃料加压成高压、排出到公用给油管c内的高压泵(供给泵)f，及进行上述喷射器b、b、...和高压泵f的电子控制的控制器(ECU)g。
各喷射器b、b、...安装于分别与公用给油管c连通的燃料配管的下游端。从该喷射器b的燃料喷射通过对例如设于燃料配管途中的喷射控制用电磁阀h的通电和通电停止(ON/OFF)进行控制。即，喷射器b在喷射控制用电磁阀h开阀期间，朝发动机a的燃烧室喷射从公用给油管c供给的高压燃料。为此，需要在公用给油管c进行与燃料喷射压力相当的较高的预定公用给油管内压的蓄压，为此，通过燃料供给配管i、排出阀j连接高压泵f。
另外，上述ECUg输入发动机转速、发动机负荷等各种信息，ECUg将控制信号输出到喷射控制用电磁阀h，以获得根据这些信号判断的最佳的燃料喷射时期和燃料喷射量。同时，ECUg对高压泵f输出控制信号，相应于发动机转速、发动机负荷使燃料喷射压力成为最佳值。另外，在公用给油管c安装用于检测公用给油管内压的压力传感器k，控制从高压泵f排出到公用给油管c的燃料排出量，以使该压力传感器k的信号成为相应于发动机转速、发动机负荷预先设定的最佳值。
-燃料喷射时期和燃料喷射持续时间的计算方法-
下面，说明已有技术例中由ECUg计算燃料喷射时期和燃料喷射持续时间的方法。图14示出从某一喷射器b喷射燃料的时刻的曲柄信号、喷射控制用电磁阀h的通电信号、公用给油管内压的变动。在这里，曲柄信号为每隔曲柄回转角度的6°发送的脉冲波形。另外，在喷射控制用电磁阀h的通电信号接通期间，实施从喷射器b的燃料喷射动作。
首先，由ECUg根据发动机转速、发动机负荷等各种发动机信息计算燃料喷射开始时刻。在图14所示场合，按时刻B的时刻开始向喷射控制用电磁阀h通电，开始燃料喷射。
另一方面，由ECUg接收节气门(在船用发动机中为调节器)的开度信号，根据为了达到与该开度信号相应的发动机转速(目标转速)而决定的燃料喷射量和公用给油管内压计算出燃料喷射持续时间。在喷射器b中，根据公用给油管内压持续燃料喷射动作以成为该决定的燃料喷射量，检测该状态下的发动机转速，比较该实际的发动机转速与上述目标转速，使该实际的发动机转速接近目标转速地校正燃料喷射量(反馈校正)。
更为详细地说，在上述时刻B的时刻(开始向喷射控制用电磁阀h通电的时刻)之前，由ECUg决定燃料喷射量以达到与节气门(在船用发动机中为调节器)的开度信号相应的发动机转速(目标转速)。燃料喷射持续时间(与喷射控制用电磁阀h的通电时间相当，从上述燃料喷射开始时刻到燃料喷射结束的时间)根据上述时刻B的时刻的前阶段的曲柄信号(脉冲波形)的上升时刻(图14中的时刻A)的公用给油管内压和如上述那样决定的燃料喷射量计算出。在图14所示场合，作为燃料喷射持续时间，求出Tdur，在时刻C的时刻解除对喷射控制用电磁阀h的通电，结束燃料喷射。
由以上的动作，决定燃料喷射时期和燃料喷射持续时间。
专利文献1：日本特开2000-18052号公报
专利文献2：日本特开2003-328830号公报
如上述那样，在过去的燃料喷射持续时间的计算动作中，根据在上述时刻B的时刻的前阶段的曲柄信号上升时刻(时刻A)检测出的公用给油管内压，计算出与该压力相应的燃料喷射持续时间。在图14所示场合，根据公用给油管内压的检测值“P1”计算出燃料喷射持续时间。
可是，在从公用给油管内压的检测时刻(时刻A)到实际燃料喷射开始时刻(时刻B)期间存在时滞。在从该时刻A到时刻B的期间，公用给油管c的泄漏、在其它气缸的燃料喷射、高压泵f的燃料供给动作等的影响有时使公用给油管内压变动。在图14的场合，由上述泄漏在公用给油管内产生压力下降，实际的燃料喷射开始时刻的公用给油管内压成为“P2”。
为此，用于燃料喷射持续时间的计算的公用给油管内压(上述“P1”)与在实际的燃料喷射开始时刻的公用给油管内压(上述“P2”)产生差，燃料喷射持续时间相应于该差压产生偏离于适当值。
当如图14所示那样在公用给油管内产生压力下降的场合，不能充分获得燃料喷射持续时间(计算出的燃料喷射持续时间比与公用给油管内压“P2”相应的燃料喷射持续时间短)，导致燃料喷射量不足的状态。相反，当在从该公用给油管内压的检测时刻(时刻A)到实际燃料喷射开始时刻(时刻B)的期间在公用给油管内产生压力上升时，燃料喷射持续时间变得过长(计算出的燃料喷射持续时间比与燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间长)，燃料喷射量过剩。
为此，在已有技术的蓄压式燃料喷射装置中，存在这样的问题，即，燃料喷射量不足，不能获得所期望的发动机输出，燃料喷射量变得过剩，导致有害物质的排出量增大。
特别是如公开于上述专利文献2那样，通过进行多级喷射从而实现发动机的噪声、振动的减小，在该场合，上述问题显著产生的可能性高。下面，说明进行该多级喷射的场合。
在进行该多级喷射的蓄压式燃料喷射装置中，在前级(在2级喷射的场合，指第1级的喷射)的燃料喷射时刻之前的阶段检测公用给油管内压，根据该公用给油管内压计算前级(2级喷射的场合的第1级喷射)和后级(2级喷射的场合的第2级喷射)各个的燃料喷射持续时间。
图15示出从某一喷射器b进行燃料的二级喷射的时刻的曲柄信号、喷射控制用电磁阀h的通电信号、公用给油管内压的变动。在该场合，ECUg根据图中时刻B1的时刻(为了进行第1级的喷射而开始向喷射控制用电磁阀h通电的时刻)的前阶段的曲柄信号的上升时刻(图15的时刻A)的公用给油管内压，计算出燃料喷射持续时间，决定第1级喷射的燃料喷射持续时间(设燃料喷射结束时刻为C1的燃料喷射持续时间，图中Tdur1)、第2级喷射的燃料喷射持续时间(设喷射控制用电磁阀h的通电开始时刻为B2、设燃料喷射结束时刻为C2的燃料喷射持续时间，图中Tdur2)。
因此，在该场合，关于第1级的喷射，与上述场合同样，用于燃料喷射持续时间的计算的公用给油管内压(上述“P1”)与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压(图中时刻B1的时刻的压力“P2”)产生差，燃料喷射持续时间相应于该差压产生偏移离于适当区。
另外，关于第2级的喷射，在该喷射时刻，上述第1级的喷射使公用给油管内压大幅度下降，在用于燃料喷射持续时间的计算的公用给油管内压(上述“P1”)与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压(图中时刻B2的时刻的压力“P3”)间产生大的差别。为此，难以适当地获得燃料喷射持续时间，显著发生上述问题的可能性高。
发明内容
本发明就是鉴于该点作出的，其目的在于实现与喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间的适当化，从而提供可不产生燃料喷射量的过剩或不足、适当获得从喷射器喷射供给到燃烧室内的燃料喷射量的蓄压式燃料喷射装置及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机。
为了达到上述目的，本发明通过检测实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压，根据其检测值进行燃料喷射持续时间(燃料喷射结束时刻)的计算，从而获得与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间。
具体地说，以这样的蓄压式燃料喷射装置为前提，该蓄压式燃料喷射装置具有压送燃料的燃料泵，存积从该燃料泵压送的燃料的公用给油管，及喷射从该公用给油管供给的燃料的燃料喷射阀。该蓄压式燃料喷射装置具有喷射量决定单元、喷射开始时刻决定单元、压力检测单元、喷射持续时间计算单元。上述喷射量决定单元决定与发动机运行状态相应的上述燃料喷射阀的喷射量。上述喷射开始时刻决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀的燃料喷射开始时刻。上述压力检测单元在由上述喷射开始时刻决定单元决定的燃料喷射开始时刻检测公用给油管内压。上述喷射持续时间计算单元在由上述压力检测单元检测出公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的喷射量相应的燃料喷射持续时间。然后，在从上述燃料喷射阀的各燃料喷射开始时刻经过由上述喷射持续时间计算单元计算出的燃料喷射持续时间的时刻，结束上述燃料喷射阀的燃料喷射动作。
根据该特定事项，当从某一燃料喷射阀将燃料喷射到燃烧室内时，相应于发动机运行状态由上述喷射开始时刻决定单元决定燃料喷射开始时刻，由上述喷射量决定单元决定燃料喷射量，在到达该燃料喷射开始时刻的时候，由上述压力检测单元检测公用给油管内压。与此同时，上述燃料喷射阀开放，将燃料喷射到上述燃烧室内。当进行了该公用给油管内压的检测时，上述喷射持续时间计算单元从上述压力检测单元接收公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的喷射量相应的燃料喷射持续时间。即，在与上述燃料喷射开始大体同时，开始燃料喷射持续时间(从燃料喷射开始到燃料喷射结束的时间)的计算动作。为此，可根据实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压进行燃料喷射持续时间的计算，获得与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间。结果，可计算出用于喷射适当的燃料喷射量的喷射持续时间，可获得所期望的发动机输出，而且可实现有害物质的排出量的减少。
作为将本发明适用于进行多级喷射的蓄压式燃料喷射装置的场合的构成，具有以下2种。
首先，作为每当各级(喷射级)开始喷射时检测公用给油管内压、实施各级的燃料喷射持续时间的计算动作的类型，可列举出以下的构成。
以这样的多级喷射式的蓄压式燃料喷射装置为前提，该多级喷射式的蓄压式燃料喷射装置具有压送燃料的燃料泵，存积从该燃料泵压送的燃料的公用给油管，及喷射从该公用给油管供给的燃料的燃料喷射阀；上述燃料喷射阀在发动机1循环中对同一气缸进行多次燃料喷射动作。该蓄压式燃料喷射装置具有喷射量决定单元、喷射开始时刻决定单元、压力检测单元、喷射持续时间计算单元。上述喷射量决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述燃料喷射动作中的喷射量。上述喷射开始时刻决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的燃料喷射开始时刻。上述压力检测单元分别在由上述喷射开始时刻决定单元决定的各燃料喷射开始时刻检测公用给油管内压。上述喷射持续时间计算单元每当上述压力检测出单元检测公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的各燃料喷射动作的喷射量相应的燃料喷射持续时间。然后，在从上述燃料喷射阀的各燃料喷射开始时刻经过由上述喷射持续时间计算单元计算出的该燃料喷射持续时间的时刻，结束该燃料喷射动作。
另外，当进行发动机1循环中的第2次以后的燃料喷射动作时，根据包含在本次和前次的燃料喷射开始时刻检测出的公用给油管压力以及至少压力检测时刻的参数，校正在各喷射级的燃料喷射时刻检测出的公用给油管内压，计算出与该校正的公用给油管压力和各燃料喷射动作中的喷射量相应的各喷射级的燃料喷射持续时间，作为该类型，可列举出以下的构成。
以这样的多级喷射式的蓄压式燃料喷射装置为前提，该多级喷射式的蓄压式燃料喷射装置具有压送燃料的燃料泵，存积从该燃料泵压送的燃料的公用给油管，及喷射从该公用给油管供给的燃料的燃料喷射阀；上述燃料喷射阀在发动机1循环中对同一气缸进行多次燃料喷射动作。该蓄压式燃料喷射装置具有喷射量决定单元、喷射开始时刻决定单元、压力检测单元、压力检测时刻识别单元、喷射持续时间计算单元。上述喷射量决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的喷射量。上述喷射开始时刻决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的燃料喷射开始时刻。上述压力检测单元分别在由上述喷射开始时刻决定单元决定的各燃料喷射开始时刻检测公用给油管内压。上述压力检测时刻识别单元识别各压力检测时刻即各燃料喷射开始时刻。上述喷射持续时间计算单元每当上述压力检测单元检测公用给油管内压时，在1循环中的最初的燃料喷射动作中接收该公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的各燃料喷射动作的喷射量相应的燃料喷射持续时间，在1循环中的第2次以后的燃料喷射动作中，根据包含在本次和前次的燃料喷射开始时刻检测出的公用给油管压力和至少压力检测时刻的参数，校正在各喷射级的燃料喷射时刻检测出的公用给油管内压，计算出与该校正了的公用给油管压力和由上述喷射量决定单元决定的各燃料喷射动作中的喷射量相应的各喷射级的燃料喷射持续时间。然后，在从发动机1循环中的上述燃料喷射阀的各燃料喷射开始时刻经过由上述喷射持续时间计算单元计算出的该燃料喷射持续时间的时刻，结束该燃料喷射动作。
按照这些类型的蓄压式燃料喷射装置，对于第1级的燃料喷射和第2级以后的燃料喷射，都可计算出与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间。为此，可在确保发动机噪声、振动的降低这样的多级喷射式蓄压式燃料喷射装置的优点的同时，避免燃料喷射量的过剩或不足，可获得所期望的发动机输出，而且可减少有害物质的排出量。
作为该多级喷射式的蓄压式燃料喷射装置的燃料喷射动作的具体例，可列举出在发动机1循环中由上述燃料喷射阀进行多次燃料喷射动作为引燃喷射和主喷射的例子。通过在主喷射之前适当地进行引燃喷射，从而不仅可抑制主喷射时的着火延迟，实现NOx发生量的减少、燃料音和振动的减小，而且还可改善起动性、燃料费用。
另外，在上述多级喷射式的蓄压式燃料喷射装置中，伴随着发动机1循环中的多次燃料喷射动作的第2次以后的公用给油管内压的校正也可相应于燃料的流体特性和上述公用给油管的几何学各种因素进行。
此外，具有上述各解决手段中的任一个的蓄压式燃料喷射装置的内燃机也为本发明的技术思想的范畴。
如以上那样，在本发明中，检测实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压，根据其检测值进行燃料喷射持续时间(燃料喷射结束时刻)的计算，从而获得与在实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间。为此，不产生燃料喷射量的过剩或不足，可获得所期望的发动机输出，而且可减少有害物质的排出量。
特别是在进行多级喷射的蓄压式燃料喷射装置中，可适当地获得各喷射级的燃料喷射量，可减少NOx发生量的减少，燃烧音和振动的减小，起动性、燃料费用的改善。
附图说明
图1为示出本实施形式的蓄压式燃料喷射装置的图。
图2为用于决定燃料喷射量的控制框图。
图3为示出曲柄角度检测单元的概略构成的框图。
图4为示意地示出第1和第2检测单元的曲柄角度检测单元的基本构成图。
图5(a)为示出由第1检测单元获得的曲柄角度基准位置的说明图。图5(b)为展开曲柄轴同步回转体的凸起的图。图5(c)为示出放大由第1检测器检测出的电磁拾取输出信号形成的波形信号的图。图5(d)为示出变换波形信号获得的矩形波脉冲信号的图。
图6(a)为示出由第2检测单元获得的凸轮角度的基准位置的说明图。图6(b)为展开凸轮轴同步回转体的凸起的图。图6(c)为示出放大由第2检测器检测出的电磁拾取输出信号形成的波形信号的图。图6(d)为示出变换波形信号获得的矩形波脉冲信号的图。
图7为说明由第1判定单元获得的第1或第2检测信号的判定依据的脉冲信号的波形图。
图8为说明由第2判定单元获得的第3或第4检测信号的判定依据的脉冲信号的波形图。
图9为说明由计数基准判定单元获得的曲柄角度计数基准的判定依据的脉冲信号的波形图。
图10为示出第1实施形式的燃料喷射时刻的曲柄信号、喷射器的通电信号、公用给油管内压的变化的图。
图11为示出第2实施形式的燃料喷射时刻的曲柄信号、喷射器的通电信号、公用给油管内压的变化的图。
图12为示出第3实施形式的燃料喷射时刻的曲柄信号、喷射器的通电信号、公用给油管内压的变化的图。
图13为示出具有已有技术的蓄压式燃料喷射装置的多气缸柴油发动机的燃料供给系统的整体构成的概略的图。
图14为已有技术例的与图10相当的图。
图15为已有技术例的与图11相当的图。
1    喷射器(燃料喷射阀)
2    公用给油管
8    高压泵(燃料泵)
12B  喷射持续时间运算单元(喷射持续时间计算单元)
12D  喷射开始时刻决定单元
12E  喷射量决定单元
12F  压力检测时刻识别单元
13   压力传感器(压力检测单元)
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施形式。在本实施形式中，说明将本发明适用于6缸船用柴油发动机的燃料供给系统中备有蓄压式燃料喷射装置的场合。
(第1实施形式)
首先，说明第1实施形式。在本实施形式中，说明将本发明适用于在发动机1循环中相对同一气缸仅进行1次燃料喷射动作(主喷射)的蓄压式燃料喷射装置的场合。
-蓄压式燃料喷射装置的说明-
首先，说明蓄压式燃料喷射装置的整体构成。图1示出设于6缸船用柴油发动机的蓄压式燃料喷射装置。构成本图所示蓄压式燃料喷射装置的各设备与使用上述图13说明的蓄压式燃料喷射装置的各设备大体相同，所以，省略在这里的详细说明。
首先，各喷射器(燃料喷射阀)1的燃料供给从公用给油管2通过构成燃料流路一部分的分支管3进行。燃料从燃料箱4经过过滤器5由输油泵(上述低压泵)6取出，加压成预定吸入压力，通过燃料管7送到高压泵(燃料泵)8。该高压泵8例如为所谓柱塞式供给用的燃料供给泵，由发动机驱动，将燃料升压到根据运行状态等确定的高压，通过燃料管9供给到公用给油管2。
供给到该高压泵8的燃料在升压到预定压力的状态下存积于公用给油管2，从公用给油管2供给到各喷射器1、1、...。喷射器1相应于发动机型号(气缸数，在本形式中为6缸)设置多个，由控制器12控制，在最佳的喷射时期以最佳的燃料喷射持续时间将从公用给油管2供给的燃料喷射到对应的燃烧室内(该喷射时期和燃料喷射持续时间的决定方法在后面说明)。从喷射器1喷射的燃料的喷射压力与存积于公用给油管2的燃料的压力大致相等，所以，控制公用给油管2内的压力，从而控制燃料喷射压力。
从分支管3供给到喷射器1的燃料中的未由对燃烧室的喷射消耗的燃料通过返回管11返回到燃料箱4。
气缸编号和曲柄角度的信息输入到作为电子控制单元的控制器12(这些气缸编号和曲柄角度的信息获取动作在后面说明)。
该控制器12作为函数存储根据发动机运行状态预先确定的目标燃料喷射条件(例如目标燃料喷射时期、目标燃料喷射量、目标公用给油管内压)，以使发动机输出成为与运行状态相应的最佳输出相应于各种传感器检测出的表示现在发动机运行状态的信号，通过运算求出目标燃料喷射条件(即，喷射器1的燃料喷射时刻和喷射持续时间)，在该条件下控制喷射器1的作动和公用给油管内燃料压力，以进行燃料喷射。
图2为用于决定燃料喷射量的控制器12的控制框图，该燃料喷射量作为用于计算燃料喷射持续时间的前提。如该图2所示那样，指令转速计算单元12A接收使用者操作的调节器的开度信号，该指令转速计算单元12A计算出与调节器的开度相应的“指令转速(目标转速)”。然后，使发动机转速成为该指令转速地由喷射量决定单元12E运算燃料喷射量。在发动机E的喷射器1中，继续燃料喷射动作，以达到由该运算求出的燃料喷射量，在该状态下的转速计算单元12C计算出实际的发动机转速，比较该实际发动机转速与上述指令转速，使该实际的发动机转速接近指令转速地校正(反馈校正)燃料喷射量。
另外，在公用给油管2设有压力传感器(压力检测单元)13，由该压力传感器13检测的公用给油管2内压力的检测信号被送到控制器12。从该压力传感器13到控制器12的检测信号发送时刻在后面说明。
另外，通过从喷射器1喷射燃料，即使公用给油管2内的燃料受到消耗，控制器12也控制高压泵8的排出量，使公用给油管2内的燃料压力成为一定。
燃料喷射持续时间作为以燃料喷射量和在喷射时刻的公用给油管内压为变量的函数存储于控制器12。为此，如决定了燃料喷射量、并且检测出在喷射时刻的公用给油管压力，则该燃料喷射持续时间可根据该函数计算。
这样，蓄压式燃料喷射装置将从高压泵8压送的排出燃料蓄压到公用给油管2，按与发动机运行状态相应的适当的燃料喷射时刻(燃料喷射时期)和燃料喷射持续时间驱动喷射器1，喷射燃料。公用给油管内压的控制相应于从喷射器1的燃料喷射控制高压泵8，进行燃料的压送，而且控制其压送量，从而不降低地将公用给油管内压维持为一定。
-曲柄角度检测单元-
下面，说明相对上述控制器12发送曲柄角度信息和气缸编号信息的曲柄角度检测单元的构成。在本实施形式中，该曲柄角度检测单元兼有曲柄角度检测功能和气缸编号判别功能。
图3为示出曲柄角度检测单元100的概略构成的框图。图4为示意地示出图3中的第1和第2检测单元的构成图。
在图3和图4中，符号101为发动机的曲柄轴，符号102为吸排气阀用凸轮轴，该凸轮轴102由图中未示出的机构相对曲柄轴101按1/2的减速比同步地回转。
曲柄轴101具有获得与该曲柄轴101的回转关联的、间隔第1预定角度的检测信号和间隔第2预定角度的检测信号的第1信号检测单元111。该第1信号检测单元111具有与曲柄轴101一体回转地连接并同步回转的曲柄轴同步回转体112、沿该曲柄轴同步回转体112的外周间隔预定角度地设置的多个凸起112a、...、及电磁拾取式的第1检测器113。
上述曲柄轴同步回转体112的各凸起112a在相邻凸起112a、112a间存在与该各凸起112a的周向宽度大体一致程度的微少间隙，每隔曲柄角度6°朝径向外方凸设，在曲柄角度的基准位置A(参照图5)的前方连续地缺失2个凸起112a、112a。在该场合，凸起112a、...在曲柄轴同步回转体112的周向每隔曲柄角度6°进行设置，但减去2个缺失凸起112b、112b，凸设58个。间隔第1预定角度的检测信号为在曲柄轴同步回转体112的周向每次检测出凸起12a时输出的、间隔曲柄角度6°的间隔短的检测信号，在曲柄轴同步回转体112转1圈时检测58次。另一方面，间隔第2预定角度的检测信号为检测在曲柄轴同步回转体112的周向连续地缺失的2个缺失凸起112b的间隔长的检测信号，在曲柄轴同步回转体112每转1圈时仅检测1次。
另外，凸轮轴102具有第2信号检测单元121，该第2信号检测单元121获得与该凸轮轴102的回转相关联的间隔第3预定角度的检测信号和间隔第4预定角度的检测信号。该第2信号检测单元121具有一体回转地连接到凸轮轴102的轴端进行同步回转的凸轮轴同步回转体122、沿该凸轮轴同步回转体122的外周间隔预定角度设置的多个凸起122a、...、及电磁拾取式的第2检测器123。
上述凸轮轴同步回转体122的各凸起122a在凸轮轴同步回转体122周向的与每间隔凸轮角度60°大体相当的位置分别朝径向外方凸设。另外，在凸轮角度的基准位置B(参照图6)的前方，具体地说从凸轮角度基准位置B的凸起122a隔开凸轮角度6°的前方位置，凸设单一的凸起122b。在该场合，凸起122a、...在凸轮轴同步回转体122的周向凸设与发动机气缸数相当的6个。
间隔第3预定角度的检测信号为在凸轮轴同步回转体122的周向每次检测凸起122a时输出的与各气缸对应的一定间隔的气缸检测信号，凸轮轴同步回转体122在回转1圈时检测6次。另一方面，间隔第4预定角度的检测信号为由凸轮角度的基准位置B的凸起122a和凸设于其前方的单一凸起122b连续地检测2次的间隔短的W脉冲的特定检测信号，在凸轮轴同步回转体122回转1圈时仅检测1次(W脉冲)。在该场合，如图5(a)和展开图5(a)的图5(b)以及图6(a)和展开图6(a)的图6(b)所示那样，由第1和第2检测器113、123检测出的检测信号(电磁拾取输出信号)由符号111或121的信号检测单元的放大单元放大后，由波形信号形成单元变换成矩形波的脉冲信号。图5(c)和图6(c)及图5(d)和图6(d)分别示出放大单元的输出和波形信号形成单元的输出。这些脉冲信号分别与凸起112a、122a、122b对应。
在图3中，符号131为作为第1检测单元的第1计时单元，在该第1计时单元131中，接收从上述第1检测器113的输出，检测根据曲柄轴同步回转体112获得的第1和第2检测信号的发生时间间隔。
符号132为作为第2测量单元的第2计时单元，在该第2计时单元132中，接收从上述第2检测器123的输出，测量根据凸轮轴同步回转体122获得的第3和第4检测信号的发生时间间隔。
另外，符号133为第1判定单元，在该第1判定单元133中，接收从上述第1计时单元131的输出，如图7所示那样，比较由第1计时单元131测量的本次与前次的检测信号的发生时间间隔，即相邻的凸起112a、112a间的两检测信号的发生时间间隔Tm与其1个前的前次与再前次的检测信号的发生时间间隔，即1个前的相邻凸起112a、112a间的两检测信号的发生时间间隔Tm-1，判定由该第1计时单元131检测的检测信号为间隔第1预定角度的检测信号(间隔曲柄角度6°的检测信号)和间隔第2预定角度的检测信号(每回转1圈检测出1次缺失凸起112b的特定检测信号)中的哪一个。在该场合，由第1判定单元133比较由第1计时单元131测量获得的检测信号的发生时间间隔Tm与其1个前的检测信号的发生时间间隔Tm-1，当满足2≤Tm/Tm-1≤4的关系时，判定本次的检测信号为间隔第2预定角度的检测信号(缺失凸起112b的特定检测信号)。而且，规定Tm/Tm-1的范围的“2”和“4”为可根据发动机负荷、刚起动后或加减速等发动机运行条件等改变的常数。
另一方面，符号134为第2判定单元，由该第2判定单元134接收上述第2计时单元132的输出，如图8所示那样，比较由第2计时单元132测量的本次与前次的检测信号的发生时间间隔，即相邻的凸起122a、122a间的两检测信号的发生时间间隔Tn与其1个前的前次与再前次的检测信号的发生时间间隔，即1个前的相邻凸起122a、122a间的两检测信号的发生时间间隔Tn-1，判定由该第2计时单元132检测的检测信号为间隔第3预定角度的检测信号(与各气缸对应的气缸检测信号)和间隔第4预定角度的检测信号(每回转1圈检测出1次的W脉冲特定检测信号)中的哪一个。在该场合，由第2判定单元134比较由第2计时单元132测量获得的检测信号的发生时间间隔Tn与其1个前的检测信号的发生时间间隔Tn-1，当满足0.1≤Tn/Tn-1≤0.5的关系时，判定本次的检测信号为间隔第4预定角度的检测信号(W脉冲的特定检测信号)。而且，规定Tn/Tn-1的范围的“0.1”和“0.5”为可根据发动机负荷、刚起动后或加减速等的发动机的运行条件等改变的常数。
符号135为计数基准判定单元，在该计数基准判定单元135中，接收从上述第1判定单元133和第2判定单元134的输出，如图9所示那样，在曲柄轴同步回转体112的预定角度内(例如30°内)进行为由第1判定单元133获得的间隔第2预定角度的检测信号(每转1圈1次的特定检测信号)的判定和为由第2判定单元134获得的间隔第4预定角度的检测信号(W脉冲的特定检测信号)的判定，此时，进行由第1计时单元131最初测量的第1检测信号的发生时刻为曲柄角度的计数基准A(曲柄角度的基准位置A)的判定。在该场合，如图5(a)所示那样，曲柄角度的计数基准A(曲柄角度的基准位置A)被规定为曲柄轴同步回转体112的回转方向的脉冲信号(凸起112a)的上升沿位置。另一方面，如图6(a)所示那样，凸轮角度的基准位置B被规定为凸轮轴同步回转体122的回转方向的脉冲信号(凸起122a)的上升沿位置。
在图3中，符号141为计数单元，在该计数单元141中，接收从第1判定单元133的输出，每当基于曲柄轴同步回转体112的第1检测信号发生时，对其信号发生数进行计数。该计数单元141在基于曲柄轴同步回转体112的第1检测信号的发生次数达到预定值时进行复位。上述计数单元141复位的预定值为基于曲柄轴同步回转体112的第1检测信号的信号发生数成为1气缸的回转相当值(＝360°×2圈/6°/6气缸)即“20”的时刻。
在相当于与上述2个部分的缺失凸起112b、112b一致的气缸的回转的场合，计数单元141按减去了2脉冲部分的“18”的时刻使计数单元141复位。然后，在该计数单元141中，每次复位时，气缸编号依次更新(1→2→3→4→5→6→1→...)。即，在基于曲柄轴同步回转体112的检测信号的信号发生数达到“20”或“18”的时刻识别的气缸编号依次更新。
按照以上的构成，可获得曲柄角度信息和气缸编号信息，这些信息被发送到控制器12。
-燃料喷射时期和燃料喷射持续时间的计算方法-
下面，说明作为本实施形式特征的燃料喷射时期和燃料喷射持续时间的计算方法。如图1所示那样，控制器12的喷射持续时间运算单元(喷射持续时间计算单元)12B具有喷射开始时刻决定单元12D和喷射量决定单元12E，存储以喷射量和公用给油管内压为变量的喷射持续时间计算函数。
喷射开始时刻决定单元12D相应于发动机转速、发动机负荷等发动机运行状态决定喷射器1的燃料喷射开始时刻。
另外，喷射量决定单元12E如上述那样，接收基于调节器的开度信号的目标转速信号和作为反馈信号的实际发动机转速信号的偏差信号，决定燃料喷射量。
在该燃料喷射开始时刻，压力传感器13检测公用给油管内压，将其检测信号发送到喷射持续时间运算单元12B。
然后，喷射持续时间运算单元12B在上述压力传感器13检测出公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元12E决定的燃料喷射量，计算出燃料喷射持续时间。具体地说，该喷射持续时间运算单元12B根据上述喷射持续时间计算函数，计算出燃料喷射持续时间(从燃料喷射开始时刻到燃料喷射结束的时间)，使该计算动作与由上述压力传感器13检测公用给油管内压的动作大致同时地开始。这样，计算出燃料喷射持续时间，在喷射器1中，从由上述喷射开始时刻决定单元12D决定的燃料喷射开始时刻开始进行燃料喷射动作。该燃料喷射动作在经过由上述喷射持续时间运算单元12B计算出的燃料喷射持续时间的时刻结束。
图10示出从某一喷射器1(例如第1气缸的喷射器)喷射燃料的时刻的曲柄信号、喷射器1的喷射控制用电磁阀的通电信号、公用给油管内压的变动。在这里，曲柄信号成为如上述那样每隔曲柄回转角度6°发送的脉冲波形。另外，喷射控制用电磁阀的通电信号接通期间，实施从喷射器1的燃料喷射动作。
首先，燃料喷射开始时刻由上述喷射开始时刻决定单元12D根据发动机转速、发动机负荷等各种发动机信息计算。在图10所示场合，在时刻B的时刻开始向喷射控制用电磁阀通电，开始从喷射器1的燃料喷射。具体地说，以图中点X作为曲柄角度0°的点，根据上述发动机转速、发动机负荷等各种发动机信息将喷射控制用电磁阀的通电时刻设定为曲柄角度17°的点(图中时刻B的时刻)，在该场合，根据来自上述曲柄角度检测单元100的信号识别到曲柄角度0°后，对2次的脉冲波进行计数，将在该第2脉冲波下降后(经过6°×2＝12°后，即通过图10的点Y后)曲柄角度前进5°的时刻决定为喷射控制用电磁阀的通电时刻。该曲柄角度前进5°的识别根据发动机转速(曲柄转速)计算。
下面，说明燃料喷射持续时间的计算动作。在上述喷射控制用电磁阀的通电开始的同时(时刻B的时刻)，由压力传感器13检测公用给油管内压。当进行了该公用给油管内压的检测时，喷射持续时间运算单元12B从压力传感器13接收公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和相应于发动机运行状态由喷射量决定单元12E预先决定的燃料喷射量开始燃料喷射持续时间的计算动作。即，与燃料喷射开始大致同时地开始燃料喷射持续时间(从燃料喷射开始到燃料喷射结束的时间)的计算。在图10所示场合，用T示出该燃料喷射持续时间的运算时间。通过该运算，求出Tdur作为燃料喷射持续时间，在时刻C的时刻解除喷射控制用电磁阀的通电，结束燃料喷射。
这样在本形式中，可根据实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压进行燃料喷射持续时间的计算，可获得与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间。结果，不产生燃料喷射量的过剩或不足，可获得所期望的发动机输出，而且，可减少有害物质的排出量。
(第2实施形式)
下面，说明第2实施形式。在本实施形式中，说明将本发明适用于在发动机1循环中对同一气缸进行2次燃料喷射动作(引燃喷射和主喷射)的蓄压式燃料喷射装置的场合。发动机整体的构成与上述第1实施形式的构成大致相同，所以，在这里仅说明与第1实施形式的不同点。
本实施形式的喷射开始时刻决定单元12D相应于发动机转速、发动机负荷等发动机运行状态分别相对引燃喷射和主喷射决定喷射器1的燃料喷射开始时刻。
另外，在这些引燃喷射和主喷射各个的燃料喷射开始时刻，由压力传感器13检测公用给油管内压，将其检测信号发送到喷射持续时间运算单元12B。
喷射持续时间运算单元12B每当上述压力传感器13检测出公用给油管内压时(每当为引燃喷射和主喷射各个的燃料喷射开始时刻时)，接收该公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和相应于发动机运行状态由喷射量决定单元12E预先决定的燃料喷射量，计算出燃料喷射持续时间。具体地说，该喷射持续时间运算单元12B根据上述喷射持续时间计算函数，分别对引燃喷射和主喷射计算燃料喷射持续时间(从燃料喷射开始时刻到燃料喷射结束的时间)，在由上述压力传感器13进行公用给油管内压的检测动作的大致同时，开始该计算动作。这样对引燃喷射和主喷射分别计算燃料喷射持续时间，在喷射器1中，从由上述喷射开始时刻决定单元12D决定的燃料喷射开始时刻开始进行燃料喷射动作，在经过由上述喷射持续时间运算单元12B计算出的该喷射动作的燃料喷射持续时间的时刻，该燃料喷射动作结束。
图11示出某一喷射器1(例如第1气缸的喷射器)喷射燃料的时刻的曲柄信号、喷射器1的喷射控制用电磁阀的通电信号、公用给油管内压的变化。
首先，燃料喷射开始时刻由上述喷射开始时刻决定单元12D根据发动机转速、发动机负荷等各种发动机信息计算。在图11所示场合，按时刻B1的时刻开始喷射控制电磁阀的通电，开始从喷射器1的引燃喷射。
在该喷射控制用电磁阀开始通电的同时(时刻B1的时刻)，由压力传感器13检测公用给油管内压。然后，当进行了该公用给油管内压的检测时，喷射持续时间运算单元12B从压力传感器13接收公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和喷射量决定单元12E相应于发动机运行状态预先决定的引燃燃料喷射量，开始该燃料喷射持续时间的计算动作。即，在引燃燃料喷射开始的大致同时，开始燃料喷射持续时间(从燃料喷射开始到燃料喷射结束的时间)的计算。在图11所示场合，用T1示出该引燃燃料喷射持续时间的运算时间。通过该运算，作为引燃燃料喷射持续时间求出Tdur1，在时刻C1的时刻解除喷射控制用电磁阀的通电，结束引燃燃料喷射。
此后，在时刻B2的时刻重新开始对喷射控制用电磁阀的通电，开始从喷射器1的主喷射。
在开始该喷射控制用电磁阀的通电的同时(时刻B2的时刻)，由压力传感器13检测公用给油管内压。然后，当进行了该公用给油管内压的检测时，喷射持续时间运算单元12B从压力传感器13接收公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和由喷射量决定单元12E相应于发动机运行状态预先决定的主燃料喷射量，开始该燃料喷射持续时间的计算动作。即，与主燃料喷射开始大致同时地开始燃料喷射持续时间(从燃料喷射开始到燃料喷射结束的时间)的计算。在图11所示场合，用T2表示该主燃料喷射持续时间的运算时间。通过该运算，作为主燃料喷射持续时间求出Tdur2，在时刻C2的时刻，解除对喷射控制用电磁阀的通电，结束主燃料喷射。
这样，在本实现形式中，可分别根据引燃喷射和主喷射的燃料器喷射开始时刻的公用给油管内压计算出燃料喷射持续时间，可获得与实际燃料喷射开始时刻的公用给油管内压相应的燃料喷射持续时间。结果，可在确保作为引燃喷射的优点的燃烧音和振动减小、起动性和燃料费的改善的同时，不产生燃料喷射量的过剩或不足，可获得所期望的发动机输出，而且可减少有害物质的排出量。
(第3实施形式)
下面，说明第3实施形式。本实施形式与上述第2实施形式同样，也为说明将本发明适用于在发动机1循环中对同一气缸进行2次燃料喷射动作(引燃喷射和主喷射)的蓄压式燃料喷射装置的场合。在这里，仅说明与第2实施形式的不同点。
本实施形式的压力传感器13检测引燃喷射和主喷射各个的开始时刻的公用给油管内压。
另外，需要具有识别公用给油管内压的检测时刻的压力检测时刻识别单元12F。
在作为1循环中的最初燃料喷射动作的引燃喷射的场合，当上述压力传感器13检测出公用给油管内压时(引燃喷射的开始时刻)，喷射持续时间运算单元12B接收该公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和由喷射量决定单元12E相应于发动机运行状态预先决定的引燃喷射的燃料喷射量，开始其燃料喷射持续时间的计算动作，在作为1循环中的第2次以后的燃料喷射动作的主喷射中，当上述压力传感器13检测到作为本次喷射时刻的主喷射开始时刻的公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，根据由上述压力检测时刻识别单元12F识别的本次压力信号和前次、即引燃喷射开始时刻的压力信号以及前次和本次的压力信号检测时刻，推断压力波形，根据该推断，校正在主喷射时刻检测的公用给油管内压，根据该校正的公用给油管内压和相应于发动机运行状态由喷射量决定单元12E预先决定的主喷射的燃料喷射量，开始其燃料喷射持续时间的计算动作。
图12示出从某一喷射器1(例如第1气缸的喷射器)喷射燃料的时刻的曲柄信号、喷射器1的喷射控制用电磁阀的通电信号、公用给油管内压的变化。在图12中，表示公用给油管内压的变化的虚线表示压力传感器13的检测值的变化，实线表示喷射持续时间运算单元12B推断的公用给油管内压的变化推断值。
在该场合，由图中虚线表示的公用给油管内压的变化为压力传感器13周边的局部区域(空间)的压力变化，受到公用给油管2内产生的压力变动(随公用给油管内波动产生的脉动)的很大的影响。为此，即使主喷射的开始时刻(图中B2的时刻)的检测值为P3，实际影响燃料喷射量的公用给油管内压成为P3′。在本实施形式中，当进行1次循环中的第2次以后的燃料喷射动作的主喷射时，为了缓和在该公用给油管2内产生的压力变动的影响，根据压力检测时刻和该时刻的压力信号推断压力波形，成为实际影响燃料喷射量的公用给油管内压地校正在主喷射时刻检测出的公用给油管内压，根据该校正了的公用给油管内压和由喷射量决定单元12E相应于发动机运行状态预先决定的主喷射的燃料喷射量，计算出该燃料喷射持续时间。作为该推断方法，可根据引燃喷射导致的压力下降、使用的燃料的流体特性、公用给油管的几何学各种因素，求出脉动频率、该脉动的衰减系数，所以，可按从引燃喷射开始到主喷射开始的时间(Δt)的函数，求出脉动波形的中心线(图中实线)。因此，将其用作推断的公用给油管内压变化。为此，压力传感器13检测的公用给油管内压即使为P3，也可求出影响实际的燃料喷射量的公用给油管内压为P3′，主喷射的喷射持续时间使用该P3′计算。
下面说明具体的动作。首先，燃料喷射开始时刻由上述喷射开始时刻决定单元12D根据发动机转速、发动机负荷等各种信息计算。在图12所示场合，在时刻B1的时刻，开始喷射控制用电磁阀的通电，从而开始从喷射器1的引燃喷射。
在该喷射控制用电磁阀的通电开始的同时(时刻B1的时刻)，压力传感器13检测出公用给油管内压。此时，由压力检测时刻识别单元12F识别压力检测时刻并存储。然后，当进行了该公用给油管内压的检测时，喷射持续时间运算单元12B从压力传感器13接收公用给油管内压的检测信号，根据该公用给油管内压和由喷射量决定单元12E相应于发动机运行状态预先决定的引燃燃料喷射量，开始燃料喷射持续时间的计算动作。另一方面，在主喷射中，压力传感器13在对上述喷射控制用电磁阀的开始该通电的同时(时刻B2的时刻)，压力传感器13检测公用给油管内压。此时与上述同样，由压力检测时刻识别单元12F识别压力检测时刻并存储。然后，当进行了该公用给油管内压的检测时，首先，喷射持续时间运算单元12B根据作为前次喷射动作的引燃喷射时刻的公用给油管内压和其检测时刻以及主喷射时刻的公用给油管内压和其检测时刻，推断压力波形，根据该校正后的公用给油管内压和由喷射量决定单元12E相应于发动机运行状态预先决定的引燃喷射的燃料喷射量，开始其燃料喷射持续时间的计算动作。即，当计算第2次以后的燃料喷射持续时间时，首先，推断由引燃喷射产生的公用给油管内的脉动的影响，校正公用给油管内压，然后，使用校正后的公用给油管内压。在图12所示场合，用T3表示引燃喷射的燃料喷射持续时间的运算时间，用T4表示主喷射的燃料喷射持续时间的运算时间。根据该运算，作为引燃燃料喷射持续时间求出Tdur1，在时刻C1的时刻解除对喷射控制用电磁阀的通电，结束引燃燃料喷射，另一方面，作为主燃料喷射持续时间求出Tdur2，在时刻C2的时刻解除对喷射控制用电磁阀的通电，结束主燃料喷射。
这样在本实施形式中，推断在公用给油管2内产生的压力变动(脉动)的影响，成为实际影响燃料喷射量的公用给油管内压地校正在主喷射时刻检测出的公用给油管内压，根据该校正了的公用给油管内压和由喷射量决定单元相应于发动机运行状态决定的主喷射的燃料喷射量，计算出其燃料喷射持续时间。为此，缓和引燃喷射产生的压力变动的影响，可适当地获得主喷射的喷射量，获得所期望的发动机输出，而且可减少有害物质的排出量。
-其它实施形式-
在上述各实施形式中，说明了将本发明适用于设在6缸船舶用柴油发动机的燃料供给系统的蓄压式燃料喷射装置的场合。本发明不限于此，也可适用于4缸柴油发动机等各种形式的发动机。另外，不限于船用发动机，也可适用到车辆用等其它用途的发动机。
另外，作为在发动机1循环中进行多级喷射的燃料喷射装置，不限于进行引燃喷射和主喷射的2次喷射的燃料喷射装置，也可适用到进行3次以上的喷射的燃料喷射装置。例如，在进行预喷射、引燃喷射、主喷射、补充(after)喷射、后(post)喷射的蓄压式燃料喷射装置中，也可相对各喷射适用上述第2实施形式、第3实施形式的技术。
本发明不从其精神或主要特征脱离，即可按其它各种各样的形式实施。为此，上述实施形式在所有点不过为例示，不进行限定性解释。本发明的范围由权利要求示出，不受说明书文本进行任何限制。另外，属于权利要求的等同范围的变型、变更全部在本发明范围内。
另外，本申请请求2004年7月12日于日本提出的专利申请2004-204346号的优先权。通过这些说明，将其全部内容包含于本申请。
产业上利用的可能性
本发明对内燃机特别是柴油发动机有用。

Claims (6)

1.一种蓄压式燃料喷射装置，具有压送燃料的燃料泵，存积从该燃料泵压送的燃料的公用给油管，及喷射从该公用给油管供给的燃料的燃料喷射阀；其特征在于：具有喷射量决定单元、喷射开始时刻决定单元、压力检测单元、喷射持续时间计算单元；
该喷射量决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀的燃料喷射量；
该喷射开始时刻决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀的燃料喷射开始时刻；
该压力检测单元在由上述喷射开始时刻决定单元决定的燃料喷射开始时刻检测公用给油管内压；
该喷射持续时间计算单元在由上述压力检测单元检测出公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的喷射量相应的燃料喷射持续时间；
在从上述燃料喷射阀的燃料喷射开始时刻经过由上述喷射持续时间计算单元计算出的燃料喷射持续时间的时刻，结束上述燃料喷射阀的燃料喷射动作。
2.一种蓄压式燃料喷射装置，为多级喷射式，具有压送燃料的燃料泵，存积从该燃料泵压送的燃料的公用给油管，及喷射从该公用给油管供给的燃料的燃料喷射阀；该燃料喷射阀在发动机1循环中对同一气缸进行多次燃料喷射动作；其特征在于：具有喷射量决定单元、喷射开始时刻决定单元、压力检测单元、喷射持续时间计算单元；
该喷射量决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的燃料喷射量；
该喷射开始时刻决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的燃料喷射开始时刻；
该压力检测单元分别在由上述喷射开始时刻决定单元决定的各燃料喷射开始时刻检测公用给油管内压；
该喷射持续时间计算单元每当上述压力检测单元检测出公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的各燃料喷射动作的喷射量相应的燃料喷射持续时间；
在从上述燃料喷射阀的各燃料喷射开始时刻经过由上述喷射持续时间计算单元计算出的该燃料喷射持续时间的时刻，结束该燃料喷射动作。
3.一种蓄压式燃料喷射装置，为多级喷射式，具有压送燃料的燃料泵，存积从该燃料泵压送的燃料的公用给油管，及喷射从该公用给油管供给的燃料的燃料喷射阀；该燃料喷射阀在发动机1循环中对同一气缸进行多次燃料喷射动作；其特征在于：具有喷射量决定单元、喷射开始时刻决定单元、压力检测单元、压力检测时刻识别单元、喷射持续时间计算单元；
该喷射量决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的燃料喷射量；
该喷射开始时刻决定单元相应于发动机运行状态决定上述燃料喷射阀分别在上述各燃料喷射动作中的燃料喷射开始时刻；
该压力检测单元分别在由上述喷射开始时刻决定单元决定的各燃料喷射开始时刻检测公用给油管内压；
该压力检测时刻识别单元识别公用给油管内压的检测时刻；
该喷射持续时间计算单元在发动机1循环中的最初的燃料喷射动作中当上述压力检测单元检测出公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，计算出与该公用给油管内压和由上述喷射量决定单元确定的喷射量相应的燃料喷射持续时间，在发动机1循环中的第2次以后的燃料喷射动作中，当上述压力检测单元检测出公用给油管内压时，接收该公用给油管内压的检测信号，根据包含本次和前次的检测值以及至少本次和前次的压力检测时刻的参数，校正该公用给油管内压，计算出与该校正的公用给油管内压和由上述喷射量决定单元决定的各燃料喷射动作中的喷射量相应的燃料喷射持续时间；
在从上述燃料喷射阀的各燃料喷射开始时刻经过由上述喷射持续时间计算单元计算出的该燃料喷射持续时间的时刻，结束该燃料喷射动作。
4.根据权利要求2或3所述的蓄压式燃料喷射装置，其特征在于：
在发动机1循环中由上述燃料喷射阀进行的多次燃料喷射动作至少为2次。
5.根据权利要求3所述的蓄压式燃料喷射装置，其特征在于：
在参数中还至少包含燃料的流体特性和上述公用给油管的几何学的多种因素。
6.一种内燃机，其特征在于：具有权利要求1～5中任何一项所述的蓄压式燃料喷射装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101846005A (zh) * 2009-03-25 2010-09-29 株式会社电装 燃料喷射检测装置
CN101275494B (zh) * 2007-03-29 2011-09-28 株式会社电装 与蓄压器中燃料压力变化无关、能够适合地控制燃料喷射设备的控制设备
CN101790632B (zh) * 2007-07-19 2012-10-03 丰田自动车株式会社 内燃机的燃料喷射控制装置以及燃料喷射控制方法
CN102787926A (zh) * 2011-05-16 2012-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于运行喷嘴的方法
CN114991977A (zh) * 2022-05-09 2022-09-02 潍柴动力股份有限公司 一种天然气喷射阀控制方法及系统

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029088A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Yanmar Co Ltd 蓄圧式燃料噴射装置及びその蓄圧式燃料噴射装置を備えた内燃機関
JP2007332783A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置
EP1990528B1 (en) * 2007-05-08 2020-05-06 Denso Corporation Injection characteristic detection apparatus, control system, and method for the same
DE602007009109D1 (de) * 2007-09-21 2010-10-21 Magneti Marelli Spa Steuerverfahren für ein Common-Rail Einspritzsystem mit einem Absperrventil zur Steuerung des Flusses einer Hochdruckbrennstoffpumpe
ATE460582T1 (de) * 2007-09-26 2010-03-15 Magneti Marelli Spa Verfahren zur steuerung eines common-rail- direkteinspritzungsystems mit einer hochdruckkraftstoffpumpe
US7788015B2 (en) * 2007-12-20 2010-08-31 Cummins Inc. System for monitoring injected fuel quantities
DE102008035985B4 (de) * 2008-08-01 2010-07-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Kraftstoffdruckes im Druckspeicher eines Common-Rail-Einspritzsystems
US8561593B2 (en) * 2010-03-05 2013-10-22 Caterpillar Inc. Range of engines using common rail fuel system with pump and rail assemblies having common components
JP5045773B2 (ja) 2010-03-12 2012-10-10 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
DE102010029933B4 (de) * 2010-06-10 2020-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems
US8899209B2 (en) 2010-10-08 2014-12-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for compensating cetane
US8051829B2 (en) 2010-10-08 2011-11-08 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling low temperature combustion
DE102010063559B4 (de) * 2010-12-20 2023-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
US8949002B2 (en) 2012-02-21 2015-02-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for injecting fuel
GB2518431A (en) * 2013-09-23 2015-03-25 Gm Global Tech Operations Inc A control apparatus for operating a fuel injector
DE102013220589B3 (de) * 2013-10-11 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine sowie Einrichtung zum Steuern und Regeln einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine
US9599062B2 (en) * 2014-07-28 2017-03-21 Ford Global Technologies, Llc Method of pilot injection control
JP6350226B2 (ja) * 2014-11-05 2018-07-04 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE102015207961B4 (de) * 2015-04-29 2017-05-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Dauereinspritzung im Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
US10094320B2 (en) * 2015-06-23 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for dual fuel injection
JP7139223B2 (ja) * 2018-11-12 2022-09-20 日立Astemo株式会社 燃料噴射装置の制御装置
US20200182164A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Polaris Industries Inc. Method And System For Predicting Trapped Air Mass In A Two-Stroke Engine
US11174779B2 (en) 2018-12-07 2021-11-16 Polaris Industries Inc. Turbocharger system for a two-stroke engine
US11828239B2 (en) 2018-12-07 2023-11-28 Polaris Industries Inc. Method and system for controlling a turbocharged two stroke engine based on boost error
US11725573B2 (en) 2018-12-07 2023-08-15 Polaris Industries Inc. Two-passage exhaust system for an engine
US11639684B2 (en) 2018-12-07 2023-05-02 Polaris Industries Inc. Exhaust gas bypass valve control for a turbocharger for a two-stroke engine
US11434834B2 (en) 2020-01-13 2022-09-06 Polaris Industries Inc. Turbocharger system for a two-stroke engine having selectable boost modes
CA3105244C (en) 2020-01-13 2023-12-12 Polaris Industries Inc. Turbocharger lubrication system for a two-stroke engine
US11788432B2 (en) 2020-01-13 2023-10-17 Polaris Industries Inc. Turbocharger lubrication system for a two-stroke engine
CA3201948A1 (en) 2020-01-13 2021-07-13 Polaris Industries Inc. Turbocharger system for a two-stroke engine having selectable boost modes
FR3120658B1 (fr) * 2021-03-12 2023-02-10 Vitesco Technologies Optimisation d’un procédé de contrôle d’un moteur à combustion interne

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3077298B2 (ja) * 1991-08-30 2000-08-14 株式会社デンソー 内燃機関の蓄圧式燃料噴射装置
JP3834918B2 (ja) * 1997-03-04 2006-10-18 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射方法及びその装置
JP3803521B2 (ja) 1999-12-08 2006-08-02 本田技研工業株式会社 エンジンの燃料供給装置
JP4428878B2 (ja) 2001-04-05 2010-03-10 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
JP4110751B2 (ja) * 2001-06-18 2008-07-02 株式会社日立製作所 インジェクタ駆動制御装置
JP3965098B2 (ja) * 2002-09-30 2007-08-22 ヤンマー株式会社 コモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置及びその燃料圧力検出装置を備えたコモンレール式燃料噴射装置
JP4030483B2 (ja) * 2003-08-28 2008-01-09 三菱電機株式会社 自動車用燃料供給装置
JP4396322B2 (ja) * 2004-03-01 2010-01-13 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2006029088A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Yanmar Co Ltd 蓄圧式燃料噴射装置及びその蓄圧式燃料噴射装置を備えた内燃機関
JP4333709B2 (ja) * 2006-08-10 2009-09-16 株式会社日立製作所 筒内噴射式内燃機関の制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101275494B (zh) * 2007-03-29 2011-09-28 株式会社电装 与蓄压器中燃料压力变化无关、能够适合地控制燃料喷射设备的控制设备
CN101790632B (zh) * 2007-07-19 2012-10-03 丰田自动车株式会社 内燃机的燃料喷射控制装置以及燃料喷射控制方法
CN101846005A (zh) * 2009-03-25 2010-09-29 株式会社电装 燃料喷射检测装置
CN101846005B (zh) * 2009-03-25 2015-01-07 株式会社电装 燃料喷射检测装置
CN102787926A (zh) * 2011-05-16 2012-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于运行喷嘴的方法
CN102787926B (zh) * 2011-05-16 2016-12-14 罗伯特·博世有限公司 用于运行喷嘴的方法
CN114991977A (zh) * 2022-05-09 2022-09-02 潍柴动力股份有限公司 一种天然气喷射阀控制方法及系统

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JP2006029088A (ja) 2006-02-02
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US7500471B2 (en) 2009-03-10

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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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