JP2003314331A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

Info

Publication number
JP2003314331A
JP2003314331A JP2002114907A JP2002114907A JP2003314331A JP 2003314331 A JP2003314331 A JP 2003314331A JP 2002114907 A JP2002114907 A JP 2002114907A JP 2002114907 A JP2002114907 A JP 2002114907A JP 2003314331 A JP2003314331 A JP 2003314331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
pressure
fuel
accumulating chamber
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002114907A
Other languages
English (en)
Inventor
Takafumi Yamada
貴文 山田
Genichi Murakami
元一 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2002114907A priority Critical patent/JP2003314331A/ja
Priority to DE10317610A priority patent/DE10317610A1/de
Publication of JP2003314331A publication Critical patent/JP2003314331A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • 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
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • 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
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/04—Fuel pressure pulsation in common rails
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄圧室２と、配管３により蓄圧室へ接続され
た燃料噴射弁１とを具備する燃料噴射装置において、同
一サイクルで同じ燃料噴射弁により少なくとも二回の燃
料噴射が実施される場合に、先の燃料噴射直後に燃料の
圧力伝播速度を算出して、これを後の燃料噴射における
燃料噴射量の補正に利用可能とする。 【解決手段】 少なくとも二回の燃料噴射における先の
燃料噴射直後において、蓄圧室２における燃料消費量と
圧力降下量とから燃料の体積弾性率を算出し、体積弾性
率と燃料密度とに基づき、少なくとも二回の燃料噴射に
おける後の燃料噴射以前に圧力伝播速度を算出し、算出
した圧力伝播速度によって後の燃料噴射における燃料噴
射量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、圧縮行程等の高圧の気筒内へ燃
料を供給するために、複数気筒共通の蓄圧室を設け、こ
の蓄圧室内で加圧された燃料を各気筒に配置された燃料
噴射弁により噴射する燃料噴射装置が公知である。
【０００３】このような燃料噴射装置において、各燃料
噴射弁の燃料噴射に際し、噴孔近傍において燃料噴射直
後に発生した正圧波が、各燃料噴射弁と蓄圧室とを連通
する配管内を蓄圧室へ向けて伝播し、この正圧波が蓄圧
室に達して蓄圧室内の燃料圧力を変動させる。また、こ
の正圧波は、次いで反射して負圧波となり、燃料噴射弁
へ向けて伝播し、この負圧波が燃料噴射弁に達して噴孔
近傍の燃料圧力を変動させる。次いで、この負圧波は噴
孔近傍において反射して再び正圧波となり、蓄圧室へ向
けて伝播する。このような圧力波の反射は、圧力波が減
衰により消滅するまで繰り返されることとなる。
【０００４】一般的に、各燃料噴射弁の開弁時間は、蓄
圧室内の燃料圧力に応じて制御されるが、実際的に燃料
噴射量に影響するのは、噴孔近傍の燃料圧力である。前
述したように、燃料噴射直後において、噴孔近傍の燃料
圧力は、圧力波の到来により変動するが、次回サイクル
における燃料噴射までには圧力波は消滅するために、燃
料噴射時点において、噴孔近傍の燃料圧力は、殆ど変動
することはなく、ほぼ蓄圧室内の燃料圧力に一致する。
それにより、蓄圧室内の燃料圧力によって開弁時間を制
御しても特に問題とはならない。
【０００５】こうして、一回のサイクルで各燃料噴射弁
が一回の燃料噴射を実施する場合には、燃料噴射に際し
て、蓄圧室内の燃料圧力に応じて開弁時間を制御すれば
良い。しかしながら、特に、各燃料噴射弁においてパイ
ロット燃料噴射と主燃料噴射とを実施する場合、又は、
主燃料噴射とポスト燃料噴射とを実施する場合等のよう
に、同一サイクルにおいて、同じ燃料噴射弁により少な
くとも二回の燃料噴射が実施される場合には、先の燃料
噴射（パイロット燃料噴射と主燃料噴射との関係におい
てはパイロット燃料噴射であり、主燃料噴射とポスト燃
料噴射との関係においては主燃料噴射である。）により
発生した圧力波は、後の燃料噴射（パイロット燃料噴射
と主燃料噴射との関係においては主燃料噴射であり、主
燃料噴射とポスト燃料噴射との関係においてはポスト燃
料噴射である。）までの短時間では消滅せず、後の燃料
噴射時点において、圧力波が到来して噴孔近傍の燃料圧
力を大きく変動させることがある。このような場合に、
蓄圧室内の燃料圧力に応じて開弁時間を制御しても、所
望量の燃料を噴射させることはできない。
【０００６】後の燃料噴射時点において、先の燃料噴射
により発生した圧力波が蓄圧室で反射して噴孔近傍に到
来しているか否かを判断するためには、燃料の圧力伝播
速度を把握することが必要となる。
【０００７】特開２０００−１８０６４号公報では、燃
料噴射弁の開弁に際して噴孔近傍により発生した圧力波
が、正圧波として蓄圧室へ伝播してから、これが負圧波
として噴孔に伝播して再び正圧波として蓄圧室へ戻るま
での時間を測定し、配管長の二倍の距離をこの時間で除
算して圧力伝播速度を算出している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】圧力伝播速度は、燃料
の温度、圧力、及び性状等によって変化するものであ
り、先の燃料噴射による圧力波が後の燃料噴射に影響を
与えるか否かを圧力伝播速度を使用して判断するために
は、後の燃料噴射の直前に現在の圧力伝播速度を算出し
なければならない。
【０００９】しかしながら、前述の従来技術によって圧
力伝播速度を算出するためには、先の燃料噴射によって
噴孔近傍で発生した圧力波が、蓄圧室に伝播してから、
さらに、噴孔近傍を介して一往復するまでは、圧力伝播
速度を算出することができない。このように、噴孔近傍
で発生した圧力波が配管内を一往復半するまで圧力伝播
速度が算出されないと、特に配管長さが比較的長い場合
には、この間で後の燃料噴射が開始されてしまい、算出
された圧力伝播速度に基づき後の燃料噴射において圧力
波に伴う開弁時間の補正が必要であるか否かを判断する
ことができないことがある。
【００１０】従って、本発明の目的は、蓄圧室と、配管
により蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備する燃料
噴射装置において、同一サイクルで同じ燃料噴射弁によ
り少なくとも二回の燃料噴射が実施される場合に、先の
燃料噴射直後に燃料の圧力伝播速度を算出して、これを
後の燃料噴射における燃料噴射量の補正に利用可能とす
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の燃料噴射装置は、蓄圧室と、配管により前記蓄圧
室へ接続された燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで
同じ前記燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が
実施される場合に、前記少なくとも二回の燃料噴射にお
ける先の燃料噴射直後において、前記蓄圧室における燃
料消費量と圧力降下量とから燃料の体積弾性率を算出
し、前記体積弾性率と燃料密度とに基づき、前記少なく
とも二回の燃料噴射における後の燃料噴射以前に圧力伝
播速度を算出し、算出した前記圧力伝播速度によって前
記後の燃料噴射における燃料噴射量を補正することを特
徴とする。
【００１２】また、本発明による請求項２に記載の燃料
噴射装置は、蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続さ
れた燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記燃
料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施される
場合に、前記少なくとも二回の燃料噴射における先の燃
料噴射が開始されてから前記先の燃料噴射によって前記
蓄圧室の圧力が低下するまでの時間と、前記燃料噴射弁
の噴孔近傍から前記蓄圧室までの距離とに基づき、前記
少なくとも二回の燃料噴射における後の燃料噴射以前に
圧力伝播速度を算出し、算出した前記圧力伝播速度によ
って前記後の燃料噴射における燃料噴射量を補正するこ
とを特徴とする。
【００１３】また、本発明による請求項３に記載の燃料
噴射装置は、蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続さ
れた燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記燃
料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施される
場合に、前記蓄圧室から前記配管を介して前記燃料噴射
弁までの間に少なくとも二つの圧力センサを設け、前記
少なくとも二回の燃料噴射における先の燃料噴射直後に
おいて、前記二つの圧力センサにより燃料圧力の降下が
検出される時間差と、前記二つの圧力センサの間におけ
る距離とに基づき、前記少なくとも二回の燃料噴射にお
ける後の燃料噴射以前に圧力伝播速度を算出し、算出し
た前記圧力伝播速度によって前記後の燃料噴射における
燃料噴射量を補正することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明による燃料噴射装置
を示す概略図である。１は気筒毎に配置された燃料噴射
弁であり、２は蓄圧室である。各燃料噴射弁１と蓄圧室
２とは配管３によって接続されている。各燃料噴射弁１
は、例えば、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火花点
火内燃機関の気筒内へ直接的に燃料を噴射するために、
各気筒共通の蓄圧室２において加圧された高圧燃料を噴
射するものである。もちろん、燃料噴射弁１は気筒内以
外の例えば吸気ポートへ燃料を噴射するのにも使用可能
である。
【００１５】４は蓄圧室２内の燃料を加圧するための高
圧ポンプである。高圧ポンプ４は、一般的に、機関駆動
式であり、例えば、二つの燃料噴射弁が燃料噴射を完了
する毎に、それにより消費された燃料量を蓄圧室２へ圧
送するようになっている。５は、そのための高圧配管で
ある。６は燃料タンクであり、７は高圧ポンプ４が燃料
タンク６から燃料を吸入するための吸入管である。９は
蓄圧室２内の燃料圧力を検出するための圧力センサであ
る。また、１０は蓄圧室２内の燃料温度を検出するため
の温度センサである。なお、温度センサは、高圧ポンプ
４に取り付けても良い。
【００１６】一つの燃料噴射弁１は、燃料タンク６へ通
じる低圧配管８に接続され、他の燃料噴射弁１は、隣接
する二つの燃料噴射弁１を互いに連通する連通管１１を
介して低圧配管８に接続されている。高圧ポンプ４は、
分岐管１２を介して低圧配管８からも燃料を吸入するよ
うになっている。
【００１７】各燃料噴射弁１は、例えば、軸線方向に摺
動可能な弁体を具備し、弁体の先端部が噴孔を開閉する
ようになっている。弁体は、一般的に、閉弁スプリング
によって閉弁方向に付勢されており、配管３によって弁
体の先端側及び基端側に蓄圧室２内の高圧燃料が供給さ
れていると、弁体は、閉弁スプリングにより閉弁され、
噴孔を閉鎖する。また、低圧配管８を介して弁体の基端
側の高圧燃料を燃料タンク６へ流出させると、弁体は、
先端側に依然として作用する高圧燃料の押圧力によって
閉弁スプリングによる付勢力に逆らって開弁され、噴孔
を開放する。弁体の基端側における高圧燃料の流出を停
止すれば、弁体の基端側にも高圧燃料の押圧力が作用し
て先端側に作用する高圧燃料の押圧力が相殺され、閉弁
スプリングによって弁体は再び閉弁される。
【００１８】各燃料噴射弁１から機関運転状態により定
まる必要燃料量を噴射するために、弁体の開弁期間が制
御される。各燃料噴射弁１から噴射される燃料量は、弁
体の開弁期間だけでなく、噴射燃料圧力によっても変化
するために、弁体の開弁期間の設定に際しては、各燃料
噴射弁１の噴孔近傍の燃料圧力を考慮しなければならな
い。しかしなから、各燃料噴射弁１の噴孔近傍に圧力セ
ンサを配置することはスペース的及びコスト的に難し
く、一般的には、蓄圧室２内の燃料圧力を各燃料噴射弁
１の噴孔近傍の圧力として使用し、各燃料噴射弁の開弁
期間を設定している。
【００１９】前述したように、各燃料噴射弁１によって
主燃料噴射だけを行うのであれば、燃料噴射直後に発生
する圧力波は、次回サイクルの燃料噴射までに消滅する
ために、この時に、噴孔近傍の燃料圧力が、配管３内を
往復する圧力波によって変動することはなく、ほぼ蓄圧
室２内の燃料圧力に一致しているとして、蓄圧室２内の
燃料圧力に基づき開弁期間を設定しても、それほど問題
とはならない。
【００２０】主燃料噴射に加えて、パイロット燃料噴射
又はポスト燃料噴射を実施する場合のように、同一サイ
クルで同一燃料噴射弁が少なくとも二回の燃料噴射を実
施する場合には、先の燃料噴射直後に発生した圧力波
が、消滅せずに配管３内を往復している間に、後の燃料
噴射が実施されることがある。もし、この圧力波が噴孔
近傍に到達していない時に、後の燃料噴射が実施される
のであれば、噴孔近傍の燃料圧力は蓄圧室２内の燃料圧
力としても良い。この時、蓄圧室２内の燃料圧力は、実
際には、各燃料噴射弁１の燃料噴射によって発生する圧
力波によって常に変動しているために、蓄圧室２内の燃
料圧力としては、平均値を採用することとなる。
【００２１】しかしながら、もし、先の燃料噴射により
発生した圧力波が噴孔近傍に到達した時に後の燃料噴射
を実施しなければならない場合には、この圧力波は負圧
波として噴孔近傍へ到達して噴孔近傍の燃料圧力を大き
く低下させることとなるために、蓄圧室２内の燃料圧力
に基づき開弁期間を設定しても、実際の燃料噴射量は所
望量を大きく下回ることとなってしまう。従って、この
場合には、必要燃料量と蓄圧室２内の燃料圧力とに基づ
き設定された後の燃料噴射における開弁期間を大きくす
るように補正しなければならない。
【００２２】こうして、先の燃料噴射において発生した
圧力波が後の燃料噴射時期において噴孔近傍に到達して
いるか否かを正確に判断しない限り、後の燃料噴射にお
いて必要量の燃料を噴射することはできない。これを判
断するためには、燃料中を圧力が伝播する速度、すなわ
ち、圧力伝播速度を把握しなければならない。圧力伝播
速度は、燃料の温度、圧力、及び、燃料の性状によって
変化するために、把握する圧力伝播速度は、後の燃料噴
射直前の圧力伝播速度でなければならない。
【００２３】図２は、パイロット噴射と主燃料噴射とを
実施する場合の駆動パルス、燃料噴射率の変化、及び、
各部の燃料圧力の変化を示すタイムチャートである。駆
動パルスは、燃料噴射弁１のアクチュエータを駆動させ
るためのものであり、アクチュエータが駆動されれば、
弁体の基端側に作用する高圧燃料が低圧配管８への流出
を開始し、それにより、燃料噴射率の変化に示すよう
に、駆動パルスから所定の開弁応答遅れ時間ｔ１の後に
実際に弁体が開弁して燃料噴射が開始される。また、ア
クチュエータが駆動停止されれば、弁体の基端側に作用
する高圧燃料の流出が停止され、所定の閉弁応答遅れ時
間の後に実際に弁体が閉弁して燃料噴射が停止される。
【００２４】圧力Ｐ１は、蓄圧室２内の燃料圧力の変化
を示している。駆動パルスによってパイロット燃料噴射
が実際に開始されると、燃料噴射弁１の噴孔近傍の燃料
圧力が低下し、この圧力低下は、配管３を介して蓄圧室
２へ伝達され、駆動パルスから所定時間ｔ２の後、蓄圧
室２内の燃料圧力を低下させる。その後、噴孔近傍にお
いて燃料噴射直後に発生する正圧波が配管３を介して蓄
圧室２へ伝達され、これは蓄圧室２内の燃料圧力を上昇
させる。次いで、この正圧波は蓄圧室２で反射されて負
圧波となって蓄圧室２内の燃料圧力を低下させ、この負
圧波が噴孔近傍に到達して噴孔近傍の燃料圧力を低下さ
せる。次いで、この負圧波は、噴孔近傍で反射されて正
圧波となり、噴孔近傍の燃料圧力を上昇させ、また、こ
の正圧波が再び蓄圧室２へ到達して蓄圧室２の燃料圧力
を上昇させる。このようにして、噴孔近傍及び蓄圧室２
内の燃料圧力は変動することとなる。
【００２５】本燃料噴射装置において、主燃料噴射直
前、すなわち、パイロット燃料噴射直後の燃料の圧力伝
播速度ａを算出するために、一般的に知られた次式
（１）を使用する。 ａ＝（Ｅ1／ｒ1）1/2 （１） ここで、Ｅ1はパイロット燃料噴射直後の燃料の体積弾
性率であり、ｒ１はパイロット燃料噴射直後の燃料の密
度である。
【００２６】一般的に、燃料噴射装置の高圧部の容積Ｖ
（本実施形態においては、蓄圧室２の容積と、四つの配
管３内の容積と、四つの燃料噴射弁１内における噴孔ま
での燃料通路の容積と、高圧配管５内の容積との和とな
る。）と、パイロット燃料噴射による圧力降下量ｄＰ
と、容積変化量ｄＶと、圧力降下以前の体積弾性率Ｅ0
との関係は、次式（２）によって表わされる。 Ｅ0＝ｄＰ＊Ｖ／ｄＶ （２）
【００２７】前述したように、圧力波によって噴孔近傍
の燃料圧力が変動していなければ、燃料噴射弁１の所望
量の燃料を噴射するために、蓄圧室２内の燃料圧力を考
慮して燃料噴射弁の開弁時間を設定することができる。
言い換えれば、蓄圧室２内の燃料圧力と駆動パルスによ
って燃料噴射弁１のアクチュエータを駆動している時間
Ｔ（開弁遅れ時間と閉弁遅れ時間とを考慮して燃料噴射
弁１の開弁時間に対応する）とによって燃料噴射弁１か
らの燃料噴射量を把握することができる。また、燃料噴
射弁１から燃料を噴射させる際には、前述したように、
燃料噴射弁１を介して低圧配管へ高圧燃料が流出する
が、燃料噴射量と同様に、この流出燃料量も把握するこ
とができる。
【００２８】すなわち、蓄圧室２内の燃料圧力と駆動パ
ルスによって燃料噴射弁１のアクチュエータを駆動して
いる時間とによって、燃料噴射量と燃料流出量との合
計、すなわち、蓄圧室２から消費された消費燃料量Ｑを
把握することができる。一般的に、このような燃料消費
量に基づき、高圧ポンプ４の吐出時までに蓄圧室２から
消費された燃料量を高圧ポンプ４によって調量して蓄圧
室２へ圧送し、それにより、蓄圧室２内の燃料圧力を所
望圧力に維持している。
【００２９】また、蓄圧室２内の燃料圧力Ｐ１は、前述
したように、パイロット燃料噴射による消費燃料量によ
って低下し、さらにパイロット燃料噴射により発生する
圧力波によって変動する。圧力センサ９によって蓄圧室
２内の燃料圧力を監視することによって、変動の平均値
を把握して、これをパイロット燃料噴射後の蓄圧室２内
の燃料圧力とすることができる。それにより、パイロッ
ト燃料噴射による蓄圧室２の圧力降下量ｄＰを把握する
ことができる。
【００３０】高圧部の容積Ｖは既知であり、パイロット
燃料噴射による燃料消費量Ｑは、前式（２）における容
積変化量ｄＶに相当する値であるために、前式（２）に
よって、圧力降下以前、すなわち、パイロット燃料噴射
以前の体積弾性率Ｅ0が算出される。燃料の体積弾性率
は、燃料の温度、圧力、及び性状によって変化するが、
パイロット噴射前後においては、燃料温度及び燃料性状
は変化せず、燃料の圧力だけによって体積弾性率は変化
することとなる。パイロット燃料噴射における燃料消費
量はそれほど多くはなく、それにより、蓄圧室２の燃料
圧力の低下もそれほど大きくはならない。従って、パイ
ロット燃料噴射前後における燃料圧力の差は小さく、パ
イロット燃料噴射以前の燃料の体積弾性率Ｅ０をパイロ
ット燃料噴射直後の燃料の体積弾性率Ｅ１として使用し
ても良いが、燃料圧力の変化だけに注目してパイロット
燃料噴射以前の体積弾性率Ｅ0を補正してパイロット燃
料噴射直後の体積弾性率Ｅ1を正確に算出するようにし
ても良い。
【００３１】燃料の密度は、燃料の温度によってほぼ一
義的に算出可能であり、温度センサ１０によってパイロ
ット燃料噴射直後に蓄圧室２内の燃料温度を検出するこ
とにより、パイロット燃料噴射直後の燃料の密度ｒ1を
算出することができる。こうして、パイロット燃料噴射
直後における燃料の体積弾性率Ｅ1と密度ｒ1とが算出さ
れれば、前式（１）によって、パイロット燃料噴射直後
の燃料の圧力伝播速度ａを算出することができ、主燃料
噴射時にパイロット燃料噴射により発生した圧力波が噴
孔近傍へ到達しているか否かを判断することができる。
【００３２】また、駆動パルスを発した時から、圧力セ
ンサ９によってパイロット燃料噴射による蓄圧室２内の
燃料圧力の低下が検出されるまでの時間ｔ２を測定すれ
ば、駆動パルスを発してから実際に燃料噴射が開始され
るまでの開弁応答遅れ時間ｔ１は実験的に把握すること
ができるために、時間（ｔ２−ｔ１）を算出することが
できる。この時間（ｔ２−ｔ１）は、パイロット燃料噴
射による噴孔近傍の圧力低下が蓄圧室２へ伝達されるま
での時間を表わすものであり、すなわち、図１に示すよ
うに、燃料噴射弁１の噴孔近傍から配管３を介して蓄圧
室２までの距離Ｌ１をこの時間（ｔ２−ｔ１）で除算す
ることにより、パイロット燃料噴射直後の燃料の圧力伝
播速度ａを算出することができる。このようにして圧力
伝播速度ａを算出しても、主燃料噴射時にパイロット燃
料噴射により発生した圧力波が噴孔近傍へ到達している
か否かを判断することができる。
【００３３】また、蓄圧室２から各配管３を介して各燃
料噴射弁１の噴孔近傍までの燃料経路において、好まし
くは、各配管３に、所定距離Ｌ２だけ離間させて二つの
圧力センサ１２及び１３を配置してパイロット燃料噴射
直後の圧力伝播速度を算出するようにしても良い。図２
において、圧力Ｐ２は、燃料噴射弁１の噴孔近傍側の圧
力センサ１３により検出される燃料圧力の変化を示し、
圧力Ｐ３は、蓄圧室２側の圧力センサ１２により検出さ
れる燃料圧力の変化を示している。
【００３４】前述したように、パイロット燃料噴射によ
る噴孔近傍の圧力低下は、配管３を介して蓄圧室２へ伝
達されることとなるために、圧力センサ１３によって燃
料圧力の低下が検出されてから圧力センサ１２によって
燃料圧力の低下が検出されるまでの時間ｔ３を測定し
て、所定距離Ｌ２をこの時間ｔ３によって除算すること
により、パイロット燃料噴射直後の圧力伝播速度を算出
することができる。このようにして圧力伝播速度ａを算
出しても、主燃料噴射時にパイロット燃料噴射により発
生した圧力波が噴孔近傍へ到達しているか否かを判断す
ることができる。
【００３５】ここで使用する圧力センサは、正確な圧力
値を検出することを必要とせず、単に圧力の降下だけを
検出することができれば良いために、例えば、圧力セン
サとして歪みゲージのような安価で小さなものを使用
し、圧力低下に伴う配管３の変形を検出するようにして
も良い。また、もちろん、蓄圧室２の圧力センサ９を蓄
圧室２側の圧力センサとして使用しても良い。この場合
の所定距離Ｌ２は、配管の圧力センサから蓄圧室２まで
の距離となる。これまで、二回の燃料噴射をパイロット
燃料噴射と主燃料噴射として説明したが、もちろん、二
回の燃料噴射を主燃料噴射とポスト燃料噴射としても同
様に圧力伝播速度を算出可能である。
【００３６】
【発明の効果】本発明による燃料噴射装置は、同一サイ
クルで同じ燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射
が実施される場合に、先の燃料噴射直後において、蓄圧
室における燃料消費量と圧力降下量とから燃料の体積弾
性率を算出し、後の燃料噴射以前に体積弾性率と燃料密
度とから圧力伝播速度を算出するようになっている。そ
れにより、算出された圧力伝播速度を後の燃料噴射にお
ける燃料噴射量の補正に利用することができる。
【００３７】また、本発明によるもう一つの燃料噴射装
置は、同一サイクルで同じ燃料噴射弁により少なくとも
二回の燃料噴射が実施される場合に、先の燃料噴射が開
始されてから先の燃料噴射によって蓄圧室の圧力が低下
するまでの時間と、燃料噴射弁の噴孔近傍から蓄圧室ま
での距離とに基づき、後の燃料噴射以前に圧力伝播速度
を算出するようになっている。それにより、算出された
圧力伝播速度を後の燃料噴射における燃料噴射量の補正
に利用することができる。
【００３８】また、本発明によるさらにもう一つの燃料
噴射装置は、同一サイクルで同じ燃料噴射弁により少な
くとも二回の燃料噴射が実施される場合に、蓄圧室から
配管を介して燃料噴射弁までの間に少なくとも二つの圧
力センサを設け、先の燃料噴射直後において、二つの圧
力センサにより燃料圧力の降下が検出される時間差と、
二つの圧力センサの間における距離とに基づき、後の燃
料噴射以前に圧力伝播速度を算出するようになってい
る。それにより、算出された圧力伝播速度を後の燃料噴
射における燃料噴射量の補正に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料噴射装置の概略図である。
【図２】パイロット燃料噴射と主燃料噴射とを実施する
場合の駆動パルスと、燃料噴射率の変化と、各部の燃料
圧力の変化とを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…燃料噴射弁 ２…蓄圧室 ３…配管 ４…高圧ポンプ ５…高圧配管 ８…低圧配管
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｅ 65/00 ３０７ 65/00 ３０７ Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AD12 BA51 CB12 CC01 CD25 CD26 DA01 DA09 DC00 DC15 DC18 3G084 AA01 BA13 EA07 EB25 FA00 FA13 3G301 HA02 LB11 MA11 MA23 NA01 NE23 PB03Z PB08Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続
    された燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記
    燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施され
    る場合に、前記少なくとも二回の燃料噴射における先の
    燃料噴射直後において、前記蓄圧室における燃料消費量
    と圧力降下量とから燃料の体積弾性率を算出し、前記体
    積弾性率と燃料密度とに基づき、前記少なくとも二回の
    燃料噴射における後の燃料噴射以前に圧力伝播速度を算
    出し、算出した前記圧力伝播速度によって前記後の燃料
    噴射における燃料噴射量を補正することを特徴とする燃
    料噴射装置。
  2. 【請求項２】 蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続
    された燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記
    燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施され
    る場合に、前記少なくとも二回の燃料噴射における先の
    燃料噴射が開始されてから前記先の燃料噴射によって前
    記蓄圧室の圧力が低下するまでの時間と、前記燃料噴射
    弁の噴孔近傍から前記蓄圧室までの距離とに基づき、前
    記少なくとも二回の燃料噴射における後の燃料噴射以前
    に圧力伝播速度を算出し、算出した前記圧力伝播速度に
    よって前記後の燃料噴射における燃料噴射量を補正する
    ことを特徴とする燃料噴射装置。
  3. 【請求項３】 蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続
    された燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記
    燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施され
    る場合に、前記蓄圧室から前記配管を介して前記燃料噴
    射弁までの間に少なくとも二つの圧力センサを設け、前
    記少なくとも二回の燃料噴射における先の燃料噴射直後
    において、前記二つの圧力センサにより燃料圧力の降下
    が検出される時間差と、前記二つの圧力センサの間にお
    ける距離とに基づき、前記少なくとも二回の燃料噴射に
    おける後の燃料噴射以前に圧力伝播速度を算出し、算出
    した前記圧力伝播速度によって前記後の燃料噴射におけ
    る燃料噴射量を補正することを特徴とする燃料噴射装
    置。
JP2002114907A 2002-04-17 2002-04-17 燃料噴射装置 Pending JP2003314331A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002114907A JP2003314331A (ja) 2002-04-17 2002-04-17 燃料噴射装置
DE10317610A DE10317610A1 (de) 2002-04-17 2003-04-16 Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002114907A JP2003314331A (ja) 2002-04-17 2002-04-17 燃料噴射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003314331A true JP2003314331A (ja) 2003-11-06

Family

ID=29396516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002114907A Pending JP2003314331A (ja) 2002-04-17 2002-04-17 燃料噴射装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2003314331A (ja)
DE (1) DE10317610A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783938B1 (ko) 2006-12-07 2007-12-10 현대자동차주식회사 인젝터 점검 장치 및 그 방법
JP2009085084A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Denso Corp 燃料供給量推定装置及び燃料圧送噴射システム
JP2009108713A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Denso Corp Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置
JP2009222050A (ja) * 2008-02-19 2009-10-01 Denso Corp 燃料噴射装置及び蓄圧式燃料噴射装置システム
JP2011001842A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Denso Corp 燃料状態検出装置
JP2012041848A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Denso Corp 減圧弁制御装置
CN103967635A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 株式会社电装 燃料属性确定装置和燃料属性确定方法
US8820151B2 (en) 2010-12-07 2014-09-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cetane number estimation apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010034133B4 (de) * 2010-08-12 2021-04-22 Volkswagen Ag Verfahren zum Detektieren eines Kraftstoffes in einem Kraftstoffzuführungssystem einer Brennkraftmaschine
JP5278398B2 (ja) * 2010-09-30 2013-09-04 株式会社デンソー 燃料噴射状態検出装置
DE102015208416B3 (de) * 2015-05-06 2016-05-04 Continental Automotive Gmbh Ermittlungsverfahren zum Ermitteln eines absoluten Wertes einer eingespritzten Kraftstoffmasse
DE102021200514B4 (de) 2021-01-21 2023-03-09 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Einspritzmenge eines Fluideinspritzsystems eines Antriebsaggregats

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783938B1 (ko) 2006-12-07 2007-12-10 현대자동차주식회사 인젝터 점검 장치 및 그 방법
US8100112B2 (en) 2007-09-28 2012-01-24 Denso Corporation Fuel-supply quantity estimating apparatus and fuel injection system
JP2009085084A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Denso Corp 燃料供給量推定装置及び燃料圧送噴射システム
JP4492664B2 (ja) * 2007-09-28 2010-06-30 株式会社デンソー 燃料供給量推定装置及び燃料圧送噴射システム
JP2009108713A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Denso Corp Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置
JP4525729B2 (ja) * 2007-10-26 2010-08-18 株式会社デンソー Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置
US7921707B2 (en) 2007-10-26 2011-04-12 Denso Corporation Exhaust gas recirculation distribution variation sensing device
JP2009222050A (ja) * 2008-02-19 2009-10-01 Denso Corp 燃料噴射装置及び蓄圧式燃料噴射装置システム
JP2011001842A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Denso Corp 燃料状態検出装置
US8215161B2 (en) 2009-06-17 2012-07-10 Denso Corporation Fuel state sensing device
JP2012041848A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Denso Corp 減圧弁制御装置
US8789511B2 (en) 2010-08-18 2014-07-29 Denso Corporation Controller for pressure reducing valve
US8820151B2 (en) 2010-12-07 2014-09-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cetane number estimation apparatus
CN103967635A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 株式会社电装 燃料属性确定装置和燃料属性确定方法
JP2014148906A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Denso Corp 燃料性状判定装置、及び燃料性状判定方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE10317610A1 (de) 2003-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101377180B (zh) 用于内燃机的燃料喷射控制器
JP3796912B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
US7500471B2 (en) Pressure accumulation-type fuel injection device and internal combustion engine provided with this pressure accumulation-type fuel injection device
US8800355B2 (en) Pressure accumulation fuel injection device
JP4416026B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射システムの制御装置
JP3695207B2 (ja) エンジンの燃料噴射装置
JP3345933B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
CN103967635B (zh) 燃料属性确定装置和燃料属性确定方法
JP2001082223A (ja) コモンレール式燃料噴射装置
ITRM980008A1 (it) Procedimento per la regolazione quantitativa della iniezione di carburante in motori a combustione interna ad iniezione.
JP5141723B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2003314331A (ja) 燃料噴射装置
US5738063A (en) Method for operating a fuel injection system
JP2000303887A (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP2003239794A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JP2000018064A (ja) コモンレール式燃料噴射装置
JP5817597B2 (ja) 内燃機関の噴射異常判定装置
JP2000257495A (ja) エンジンの燃料噴射方法及びその装置
JP4269484B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
CN102345523B (zh) 燃料喷射状态检测器
JP3849366B2 (ja) コモンレール式燃料噴射装置
JP4470976B2 (ja) 燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム
JP3972689B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
JP3846362B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4218218B2 (ja) コモンレール式燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071023

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080304