JP2005256703A - Accumulator fuel injection device - Google Patents
Accumulator fuel injection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005256703A JP2005256703A JP2004068635A JP2004068635A JP2005256703A JP 2005256703 A JP2005256703 A JP 2005256703A JP 2004068635 A JP2004068635 A JP 2004068635A JP 2004068635 A JP2004068635 A JP 2004068635A JP 2005256703 A JP2005256703 A JP 2005256703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- injection
- cylinder
- injector
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
-
- 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
- F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
- F02D41/3872—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves characterised by leakage flow in injectors
-
- 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
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
-
- 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
- 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
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
- F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
-
- 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
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
- F02M63/0028—Valves characterised by the valve actuating means hydraulic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料をインジェクタを介してエンジンの気筒の燃焼室内に所定の噴射タイミングで噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、特に燃料圧力センサによって検出したコモンレール圧力が、エンジンの運転状態に対応して設定される目標燃料圧力よりも所定値以上高い時に、コモンレール圧力を速やかに目標燃料圧力まで降下させることが可能な圧力降下促進機能を備えた蓄圧式燃料噴射装置に係わる。 The present invention relates to an accumulator fuel injection device that injects high-pressure fuel accumulated in a common rail into a combustion chamber of an engine cylinder via an injector at a predetermined injection timing, and more particularly to a common rail pressure detected by a fuel pressure sensor. Is an accumulator fuel injection with a pressure drop acceleration function that can quickly drop the common rail pressure to the target fuel pressure when it is higher than the target fuel pressure set in accordance with the engine operating state by a predetermined value or more. Related to the device.
[従来の技術]
従来より、例えばディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして、コモンレール式燃料噴射システム(エンジン制御システム)が提案されている。これは、一般的に、コモンレール、燃料供給ポンプ、エンジンの気筒数分のインジェクタと、それらを燃料回路として連結するための高圧管、リーク燃料を燃料タンクに回収するための低圧管、また、燃料供給ポンプおよびインジェクタの動作を演算するためのエンジン制御ユニット(ECU)、インジェクタの電磁弁を開弁駆動する電磁弁駆動回路、電気信号や駆動電力を送るためのワイヤーハーネス等によって構成されている。
[Conventional technology]
Conventionally, for example, a common rail fuel injection system (engine control system) has been proposed as a fuel injection system for a diesel engine. This is generally made up of a common rail, a fuel supply pump, an injector for the number of cylinders of the engine, a high-pressure pipe for connecting them as a fuel circuit, a low-pressure pipe for collecting leaked fuel in a fuel tank, and a fuel An engine control unit (ECU) for calculating the operation of the supply pump and the injector, an electromagnetic valve driving circuit for opening and driving the electromagnetic valve of the injector, a wire harness for sending an electric signal and driving power, and the like.
そして、コモンレール内の燃料圧力は、コモンレール圧力センサにより所定のタイミングでサンプリングされ、コモンレール圧力(実燃料圧力)と目標燃料圧力との圧力偏差が有る場合には、コモンレール圧力の昇圧、減圧をフィードバック制御にて制御されている。コモンレール圧力の昇圧側は、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を流路面積を可変とした電磁式吸入調量弁にて調節し、インジェクタからの燃料噴射量、燃料リーク量に見合った燃料吐出量をコモンレール内に圧送供給してコモンレール圧力をコントロールしている。 The fuel pressure in the common rail is sampled at a predetermined timing by the common rail pressure sensor. If there is a pressure deviation between the common rail pressure (actual fuel pressure) and the target fuel pressure, the common rail pressure is increased or decreased by feedback control. It is controlled by. On the boost side of the common rail pressure, the amount of fuel sucked into the pressurized chamber of the fuel supply pump is adjusted by an electromagnetic suction metering valve with a variable flow path area, and the fuel injection amount and fuel leak amount from the injector The common rail pressure is controlled by pumping and supplying the fuel discharge amount suitable for
[従来の技術の不具合]
しかし、コモンレール圧力の減圧側は、インジェクタからの燃料噴射量と、インジェクタの電磁弁を開弁駆動した際にリークする動的リーク量と、各部品間からリークする静的リーク量により成り行きで減圧するのみであり、コモンレール圧力が目標燃料圧力よりも高く、要求噴射量が微小量である場合には、積極的に減圧できる手段を持っていなかった。これを解決する1つの方法として、コモンレールの端部に減圧弁を設置したコモンレール式燃料噴射システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、これは、ドライバーがアクセルペダルから足を離してアクセル操作量を0とするような無噴射状態の時に、減圧弁によって燃料還流経路を開弁して、コモンレール内の高圧燃料を開放する量を制御するものであるが、減圧弁およびその減圧弁駆動回路を追加することによるコストアップというデメリットが考えられる。
[Conventional technical problems]
However, the pressure reduction side of the common rail pressure is reduced by the amount of fuel injected from the injector, the amount of dynamic leak that leaks when the solenoid valve of the injector is driven to open, and the amount of static leak that leaks between each component. In the case where the common rail pressure is higher than the target fuel pressure and the required injection amount is very small, there is no means for positively reducing the pressure. As one method for solving this problem, a common rail fuel injection system in which a pressure reducing valve is installed at an end of the common rail has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, this is the amount by which the high pressure fuel in the common rail is released by opening the fuel recirculation path by the pressure reducing valve when the driver releases the accelerator pedal and makes the accelerator operation amount zero. However, there is a demerit of cost increase by adding a pressure reducing valve and a pressure reducing valve driving circuit.
また、正規の燃料噴射を実行する噴射気筒と異なる他気筒に搭載されたインジェクタの電磁弁を、ノズルニードルが開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する、電磁弁の空打ち駆動を行うことで、コモンレールから燃料供給経路を経て供給された制御室内の高圧燃料を、燃料還流経路を経て燃料系の低圧側に溢流させるようにして、コモンレール圧力を降圧させるようにしたコモンレール式燃料噴射システムも提案されている(例えば、特許文献2参照)。これは、ドライバーがアクセルペダルから足を離してアクセル操作量を0とするような無噴射状態の時の圧力降圧性の向上のために、無噴射と成り得る通常の燃料噴射時よりも短い通電期間のパルス状のインジェクタ駆動電流をインジェクタの電磁弁に与えて電磁弁の空打ち駆動を行うものである。しかし、これは、正規の燃料噴射が無噴射の時に限っており、通常の燃料噴射時には、使用していない。 In addition, an electromagnetic valve that drives an electromagnetic valve of an injector mounted in another cylinder different from an injection cylinder that performs regular fuel injection in a time width shorter than a valve opening delay time until the nozzle needle opens. As a result, the common rail pressure is reduced by causing the high pressure fuel in the control chamber supplied from the common rail via the fuel supply path to overflow to the low pressure side of the fuel system via the fuel return path. A common rail fuel injection system has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). This is because the current flow is shorter than normal fuel injection, which can be non-injection, in order to improve the pressure drop in the non-injection state where the driver releases his accelerator pedal and sets the accelerator operation amount to zero. A periodical pulsed injector drive current is applied to the injector solenoid valve to drive the solenoid valve idle. However, this is limited to when normal fuel injection is not performed, and is not used during normal fuel injection.
ここで、近年の排気ガス規制強化に伴い、コモンレール圧力をより精度高く制御する圧力制御性の向上への要求が厳しくなっている。また、正規の燃料噴射を実行する時の、コモンレール圧力が、エンジンの運転状態に対応して設定される目標燃料圧力よりも高い場合を考えると、インジェクタからエンジンの気筒の燃焼室内に必要以上に高い噴射圧力の燃料が噴射されるために、エンジンの燃焼状態を悪化させてNOxの発生を多くしてしまうことや、燃焼騒音レベルを悪化させてしまうという問題がある。
本発明の目的は、正規の燃料噴射を実行する時であっても、コモンレール内の燃料圧力を積極的に降圧させることで、エンジンの燃焼状態の悪化および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。また、減圧弁および減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール圧力をより精度高く制御することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。さらに、余分な噴射量分だけ燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることで、運転者が意図しない加速感を感じることを抑制することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。 The object of the present invention is to suppress the deterioration of the combustion state of the engine and the deterioration of the combustion noise level by actively lowering the fuel pressure in the common rail even when performing regular fuel injection. The object is to provide an accumulator fuel injection device. Another object of the present invention is to provide an accumulator fuel injection device that can control the common rail pressure with higher accuracy while eliminating the pressure reducing valve and the pressure reducing valve driving circuit. In addition, the accumulator fuel that can suppress the driver's feeling of unintentional acceleration by consuming the increased amount of engine output shaft torque caused by injecting fuel by the excess injection amount. It is in providing an injection device.
請求項1に記載の発明によれば、燃料圧力検出手段によって検出したコモンレール内の燃料圧力(実燃料圧力)が、エンジンの運転状態(例えば基本噴射量または要求噴射量または指令噴射量とエンジン回転速度と)に対応して設定される目標燃料圧力よりも高い時に、運転者のアクセル操作量に対応して設定される要求噴射量よりも余分に燃料を噴射するように、インジェクタの開弁期間を余分な噴射量分だけ長くすることで、通常の燃料噴射時よりも余分な噴射量分だけ多くコモンレール内の燃料圧力が降圧する。これによって、正規の燃料噴射を実行する時であっても、また、減圧弁および減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール内の燃料圧力を積極的に降圧させることができるので、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となると共に、コモンレール圧力をより精度高く制御することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the fuel pressure in the common rail (actual fuel pressure) detected by the fuel pressure detecting means is the engine operating state (for example, the basic injection amount, the required injection amount, the command injection amount, and the engine speed). When the fuel pressure is higher than the target fuel pressure set corresponding to the speed), the injector valve opening period is such that fuel is injected in excess of the required injection amount set corresponding to the driver's accelerator operation amount. The fuel pressure in the common rail is lowered by an amount corresponding to the excess injection amount than during normal fuel injection. As a result, it is possible to positively lower the fuel pressure in the common rail even when the regular fuel injection is performed, and while eliminating the pressure reducing valve and the pressure reducing valve driving circuit, the engine combustion It is possible to suppress the deterioration of the state (for example, increase in the amount of NOx generated) and the deterioration of the combustion noise level, and it is possible to control the common rail pressure with higher accuracy.
請求項2に記載の発明によれば、上記のように、通常の燃料噴射時よりも余分な噴射量分だけ多く、エンジンの気筒に燃料を噴射供給することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることで、例えば運転者がアクセルペダルより足を離してアクセル操作量を0とした時点以降に、アイドル運転時噴射量に相当する、少ない噴射量を噴くべきところを余分な噴射量分だけ多く噴くため、運転者が意図しない加速感を感じることを抑制することが可能となる。また、請求項3に記載の発明によれば、エンジントルク収支手段として、エンジン出力軸トルクをトランスミッションに伝達するトルクコンバータまたはロックアップクラッチのスリップ率を、エンジン出力軸トルクの増加分だけ増やすスリップ率増加手段を設けている。これによって、通常の燃料噴射時よりも余分な噴射量分だけ多く、エンジンの気筒に燃料を噴射供給することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, as described above, the engine output shaft torque is caused by the fact that the fuel is injected and supplied to the cylinders of the engine, which is larger by the excess injection amount than during normal fuel injection. For example, after the time when the driver releases the accelerator pedal and sets the accelerator operation amount to 0, an extra portion of the injection amount corresponding to the injection amount during idling is to be injected. Since a larger amount is injected by the injection amount, it is possible to suppress the driver from feeling an unintended acceleration. According to the third aspect of the present invention, the slip ratio of the torque converter or the lockup clutch that transmits the engine output shaft torque to the transmission as the engine torque balance means increases the slip ratio by the increase of the engine output shaft torque. Increase means are provided. Accordingly, it is possible to consume an increase in engine output shaft torque that is increased by an extra injection amount than during normal fuel injection and caused by injecting and supplying fuel to the cylinders of the engine.
請求項4に記載の発明によれば、エンジントルク収支手段として、エンジン出力軸トルクがトランスミッションおよびデファレンシャル機構を介して伝達される駆動軸または駆動輪に、エンジン出力軸トルクの増加分だけ制動力を加える制動力付加手段を設けている。これによって、通常の燃料噴射時よりも余分な噴射量分だけ多く、エンジンの気筒に燃料を噴射供給することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることが可能となる。また、請求項5に記載の発明によれば、スロットルバルブを、前記エンジン出力軸トルクの増加分だけ、運転者のアクセル操作量に対応して設定される要求スロットル開度よりも全閉側に閉じることで、エンジンの気筒に吸入される吸入空気の抵抗を増加させてエンジン回転速度を遅くする。これによって、通常の燃料噴射時よりも余分な噴射量分だけ多く、エンジンの気筒に燃料を噴射供給することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることが可能となる。 According to the invention described in claim 4, as the engine torque balance means, the braking force is applied to the drive shaft or the drive wheel to which the engine output shaft torque is transmitted via the transmission and the differential mechanism by the increase of the engine output shaft torque. A braking force adding means is provided. Accordingly, it is possible to consume an increase in engine output shaft torque that is increased by an extra injection amount than during normal fuel injection and caused by injecting and supplying fuel to the cylinders of the engine. According to the fifth aspect of the present invention, the throttle valve is set to the fully closed side with respect to the required throttle opening set corresponding to the accelerator operation amount of the driver by the increase of the engine output shaft torque. By closing, the resistance of the intake air sucked into the engine cylinder is increased and the engine rotation speed is decreased. Accordingly, it is possible to consume an increase in engine output shaft torque that is increased by an extra injection amount than during normal fuel injection and caused by injecting and supplying fuel to the cylinders of the engine.
請求項6に記載の発明によれば、インジェクタは、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されており、ノズルニードルと一体的に動作するコマンドピストンの背圧制御を行う制御室、コモンレールから制御室内に高圧燃料を供給するための燃料供給経路、制御室内から燃料系の低圧側に高圧燃料を溢流させるための燃料還流経路、およびこの燃料還流経路を開閉する電磁弁を設けている。また、請求項7に記載の発明によれば、圧力降下促進手段として、インジェクタの電磁弁を開弁駆動することで、制御室内の高圧燃料を前記燃料系の低圧側に溢流させて、ノズルニードルを開弁させることで、インジェクタから燃料を噴射させる電磁弁駆動回路を設けている。この場合には、電磁弁を開弁駆動することで、制御室内から燃料系の低圧側に高圧燃料が溢流され、制御室内の燃料圧力が下がる。これにより、ノズルニードルが開弁して、コモンレール内の高圧燃料がエンジンの気筒に噴射されるので、エンジンが回転する。 According to the sixth aspect of the present invention, the injector is mounted corresponding to each cylinder of the engine, and is controlled from the control chamber and the common rail that perform back pressure control of the command piston that operates integrally with the nozzle needle. A fuel supply path for supplying high pressure fuel into the room, a fuel return path for overflowing high pressure fuel from the control room to the low pressure side of the fuel system, and an electromagnetic valve for opening and closing the fuel return path are provided. According to the seventh aspect of the present invention, as the pressure drop accelerating means, the solenoid valve of the injector is driven to open, so that the high pressure fuel in the control chamber overflows to the low pressure side of the fuel system, and the nozzle An electromagnetic valve drive circuit for injecting fuel from the injector by opening the needle is provided. In this case, by driving the solenoid valve to open, high pressure fuel overflows from the control chamber to the low pressure side of the fuel system, and the fuel pressure in the control chamber decreases. As a result, the nozzle needle is opened and the high-pressure fuel in the common rail is injected into the cylinder of the engine, so that the engine rotates.
請求項8に記載の発明によれば、燃料圧力検出手段によって検出したコモンレール内の燃料圧力(実燃料圧力)が、エンジンの運転状態(例えば基本噴射量または要求噴射量または指令噴射量とエンジン回転速度と)に対応して設定される目標燃料圧力よりも高い場合には、正規噴射する気筒と異なる気筒のインジェクタの電磁弁を、(正規噴射の直前を含む)正規噴射よりも前に、ノズルニードルが開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する、電磁弁の空打ち駆動を行うことで、制御室内の高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる。これによって、より目標燃料圧力に近い燃料圧力で、正規噴射する気筒のインジェクタからエンジンの気筒への燃料噴射を実施できるので、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, the fuel pressure in the common rail (actual fuel pressure) detected by the fuel pressure detecting means is the engine operating state (for example, the basic injection amount, the required injection amount, the command injection amount, and the engine speed). If the target fuel pressure is higher than the target fuel pressure set in response to the speed, the injector solenoid valve of a cylinder different from the cylinder that performs normal injection is connected to the nozzle before the normal injection (including immediately before normal injection). By performing idle driving of the solenoid valve, which is driven to open within a time width shorter than the valve opening delay time until the needle opens, high pressure fuel in the control chamber overflows to the low pressure side of the fuel system. As a result, fuel injection from the injector of the cylinder for normal injection to the cylinder of the engine can be performed at a fuel pressure closer to the target fuel pressure, so that the engine combustion state deteriorates (for example, the amount of NOx generated increases) and combustion noise It becomes possible to suppress the deterioration of the level.
請求項9に記載の発明によれば、燃料圧力検出手段によって検出したコモンレール内の燃料圧力(実燃料圧力)が、エンジンの運転状態(例えば基本噴射量または要求噴射量または指令噴射量とエンジン回転速度と)に対応して設定される目標燃料圧力よりも高い場合には、正規噴射する気筒のインジェクタの電磁弁を、(正規噴射の直前を含む)正規噴射よりも前に、ノズルニードルが開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する、電磁弁の空打ち駆動を行うことで、制御室内の高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる。これによって、より目標燃料圧力に近い燃料圧力で、正規噴射する気筒のインジェクタからエンジンの気筒への燃料噴射を実施できるので、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となる。 According to the ninth aspect of the present invention, the fuel pressure in the common rail (actual fuel pressure) detected by the fuel pressure detecting means is the engine operating state (for example, the basic injection amount, the required injection amount, the command injection amount, and the engine speed). If the target fuel pressure is higher than the target fuel pressure, the nozzle needle is opened before the normal injection (including immediately before the normal injection). By performing idle driving of the solenoid valve, which is driven to open in a time width shorter than the valve opening delay time until valve opening, the high pressure fuel in the control chamber overflows to the low pressure side of the fuel system. As a result, fuel injection from the injector of the cylinder for normal injection to the cylinder of the engine can be performed at a fuel pressure closer to the target fuel pressure, so that the engine combustion state deteriorates (for example, the amount of NOx generated increases) and combustion noise It becomes possible to suppress the deterioration of the level.
請求項10に記載の発明によれば、正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは正規噴射する気筒での、電磁弁の空打ち駆動の回数を、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に応じて設定する。例えば実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差が大きい程、電磁弁の空打ち駆動の回数を増やすことで、より目標燃料圧力に近い燃料圧力で、正規噴射する気筒のインジェクタからエンジンの気筒への燃料噴射を実施できる。 According to the tenth aspect of the present invention, the number of idle driving of the solenoid valve in a cylinder different from the cylinder for normal injection or in the cylinder for normal injection is determined according to the deviation between the actual fuel pressure and the target fuel pressure. Set. For example, the greater the deviation between the actual fuel pressure and the target fuel pressure, the greater the number of idle driving of the solenoid valve, the closer the fuel pressure is to the target fuel pressure, the normal injection from the injector of the cylinder to the engine cylinder Fuel injection can be performed.
請求項11に記載の発明によれば、圧力降下促進手段として、電源電圧よりも高いエネルギーをコンデンサに蓄積し、この蓄積エネルギーをコンデンサから放出することで、電磁弁の空打ち駆動を行う電磁弁駆動回路を設けている。そして、正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは正規噴射する気筒での、電磁弁の空打ち駆動の回数が2回以上の場合、その電磁弁の空打ち駆動間の待機間隔を、コンデンサの充電量に対応した時間間隔に設定することで、最初の無噴射パルスによる電磁弁の空打ち駆動を実施した後に待機間隔が経過するまで次の無噴射パルスによる電磁弁の空打ち駆動を実施しないようにすることができる。 According to the eleventh aspect of the invention, as the pressure drop accelerating means, energy higher than the power supply voltage is stored in the capacitor, and the stored energy is released from the capacitor, so that the solenoid valve is driven to be blown out. A drive circuit is provided. If the number of idle driving of the solenoid valve in the cylinder different from the cylinder for normal injection or the cylinder for normal injection is two or more times, the standby interval between the idle driving of the solenoid valve is set as the charge amount of the capacitor. By setting the time interval to correspond to, do not perform the idle driving of the solenoid valve by the next non-injection pulse until the standby interval elapses after the idle drive of the solenoid valve by the first non-injection pulse is performed. can do.
これによって、蓄積エネルギーを放出したコンデンサの充電量の回復を待った後に、次の無噴射パルスによる電磁弁の空打ち駆動を実施することで、電磁弁の空打ち駆動の回数が2回以上の場合でも全ての電磁弁の空打ち駆動を良好に実施できるので、コモンレール内の燃料圧力を効率良く降圧(減圧)させることが可能となり、より目標燃料圧力に近い燃料圧力で、正規噴射する気筒のインジェクタからエンジンの気筒への燃料噴射を実施できるので、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となる。 In this way, after waiting for recovery of the charged amount of the capacitor that has released the stored energy, the idle driving of the solenoid valve with the next non-injection pulse is performed, so that the number of idle driving of the solenoid valve is two times or more. However, since all of the solenoid valves can be driven satisfactorily, the fuel pressure in the common rail can be reduced (decompressed) efficiently, and the cylinder injectors that perform regular injection at a fuel pressure closer to the target fuel pressure. Therefore, the deterioration of the combustion state of the engine (for example, increase in the amount of NOx generated) and the deterioration of the combustion noise level can be suppressed.
本発明を実施するための最良の形態は、エンジンの燃焼状態の悪化および燃焼騒音レベルの悪化を抑えるという目的を、正規の燃料噴射を実行する時であっても、コモンレール内の燃料圧力を積極的に降圧させることで実現した。また、減圧弁および減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール圧力をより精度高く制御するという目的を、コモンレール内の燃料圧力を積極的に降圧させることで実現した。さらに、運転者が意図しない加速感を感じることを抑制するという目的を、余分な噴射量分だけ燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることで実現した。 The best mode for carrying out the present invention is to positively control the fuel pressure in the common rail even when regular fuel injection is performed, with the aim of suppressing deterioration of the combustion state and combustion noise level of the engine. Realized by stepping down the pressure. In addition, the purpose of controlling the common rail pressure with higher accuracy while eliminating the need for the pressure reducing valve and the pressure reducing valve driving circuit has been realized by actively reducing the fuel pressure in the common rail. Furthermore, the object of suppressing the driver from feeling unintentional acceleration is realized by consuming an increase in engine output shaft torque caused by injecting fuel by an excess injection amount.
[実施例1の構成]
図1ないし図7は本発明の実施例1を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図2はインジェクタの構造とインジェクタ駆動回路を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 7 show the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a common rail fuel injection system, and FIG. 2 is a diagram showing an injector structure and an injector drive circuit. is there.
本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(以下エンジンと言う)用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射装置、ディーゼルエンジン制御システム)であり、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料を、エンジン2の各気筒毎に対応して搭載された複数個の電磁式燃料噴射弁(以下インジェクタと言う)を介してエンジン2の各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
A fuel injection device for an internal combustion engine according to the present embodiment is a common rail fuel injection system (accumulated pressure) known as a fuel injection system for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) such as a multi-cylinder diesel engine mounted on a vehicle such as an automobile. A plurality of electromagnetic fuel injection valves (hereinafter referred to as injectors) mounted on the
ここで、エンジン2の出力軸(例えばクランク軸:以下クランクシャフト3と言う)は、図示しない自動クラッチ機構としてのトルクコンバータおよびロックアップクラッチを介してエンジン2の回転動力を駆動軸(ドライブシャフト)および駆動輪(ドライブホイール)に伝達するための動力伝達装置としての自動変速機の入力軸に連結されている。そして、本実施例では、自動変速機として、前進側の変速段が多段化されて、エンジン2の回転速度を所定の変速比に変速するオートマチック・トランスミッション:以下トランスミッション4と言う)が搭載されている。なお、動力伝達装置としてマニュアル・トランスミッションを用いても良い。
Here, an output shaft of the engine 2 (for example, a crankshaft: hereinafter referred to as a crankshaft 3) is a drive shaft (drive shaft) that transmits rotational power of the
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール1と、後記する吸入調量弁(SCV)を経て加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化する吸入燃料調量方式の燃料供給ポンプ(サプライポンプ)5と、エンジン2の各気筒の燃焼室内に燃料を所定の噴射タイミングで噴射供給する複数個(本例では4個)のインジェクタ6と、サプライポンプ5の吸入調量弁およびインジェクタ6の電磁弁(後記する)を電子制御するエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)10とを備えている。コモンレール1は、高圧管としての燃料供給配管11を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ5の吐出口と接続されている。また、コモンレール1から燃料タンク12へのリリーフ配管(燃料還流配管)13には、プレッシャリミッタ14が取り付けられている。そのプレッシャリミッタ14は、コモンレール1内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール1内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑える。
The common rail fuel injection system of the present embodiment pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber through the
サプライポンプ5は、吸入した低圧燃料を加圧して高圧化しコモンレール1内に圧送供給する圧送系統(ポンプエレメント)を2つ以上備え、1つの吸入調量弁7で、全ての圧送系統の燃料吐出量を、吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプである。このサプライポンプ5は、エンジン2のクランクシャフト3の回転に伴ってポンプ駆動軸(ドライブシャフトまたはカムシャフト)8が回転することで、燃料タンク12から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ(低圧供給ポンプ:図示せず)と、ポンプ駆動軸8により回転駆動されるカム(図示せず)と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する複数個のプランジャ(図示せず)と、これらのプランジャの往復運動により燃料を加圧して高圧化する複数個の加圧室(プランジャ室:図示せず)とを有している。
The supply pump 5 is provided with two or more pumping systems (pump elements) that pressurize the sucked low-pressure fuel to increase the pressure and supply the pressure into the
そして、サプライポンプ5は、プランジャがポンプシリンダ内を往復摺動することで、燃料タンク12から燃料供給配管15を経て複数個の加圧室内に吸入された低圧燃料を加圧して高圧化する。なお、燃料供給配管15の途中には、燃料フィルタ(図示せず)が設置されている。また、サプライポンプ5には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ5からのリーク燃料は、燃料還流配管16を介して燃料タンク12に戻される。ここで、サプライポンプ5内に形成される、フィードポンプから加圧室に至る燃料吸入経路(図示せず)の途中には、その燃料吸入経路の開口度合(弁体のリフト量または弁孔の開口面積)を調整する吸入調量弁7が取り付けられている。この吸入調量弁7は、図示しないポンプ駆動回路を介してECU10から印加されるポンプ駆動電流(ポンプ駆動信号)によって電子制御されることにより、サプライポンプ5の加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、サプライポンプ5の加圧室からコモンレール1内に吐出される燃料吐出量を制御する。
The supply pump 5 pressurizes and raises the pressure of the low-pressure fuel sucked into the plurality of pressurizing chambers from the
そして、吸入調量弁7は、リフト量に応じて燃料吸入経路の開口度合を変更する弁体(図示せず)、この弁体を閉弁方向(または開弁方向)に駆動するソレノイドコイル等を含んで構成されるリニアアクチュエータ(電磁式アクチュエータ:図示せず)、および弁体を開弁方向(または閉弁方向)に付勢するスプリング等の弁体付勢手段(図示せず)を有している。そして、吸入調量弁7は、ソレノイドコイルに印加されるポンプ駆動電流の大きさに比例して、サプライポンプ5の加圧室からコモンレール1内に吐出される燃料吐出量を調整することで、インジェクタ6からエンジン2の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当するコモンレール1内の燃料圧力(以下コモンレール圧力と呼ぶ)を変更する。
The
エンジン2の各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタ6は、コモンレール1より分岐する複数の燃料供給配管(分岐管)17の下流端に接続されて、エンジン2の各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル21、この燃料噴射ノズル21内に収容されたノズルニードル22を開弁方向に駆動するアクチュエータとしての2方弁式電磁弁(以下電磁弁と略す)23、およびノズルニードル22を閉弁方向に付勢するニードル付勢手段としてのスプリング24等から構成された電磁式燃料噴射弁である。燃料噴射ノズル21は、複数個の噴射孔25を有するノズルボデーと、このノズルボデー内に摺動自在に収容されて、複数個の噴射孔25を開閉するノズルニードル22とから構成されている。
A plurality of
なお、ノズルボデーおよびこれに連結するノズルホルダよりなるノズル本体(ハウジング)26内には、ノズルニードル22に連動して図示上下方向に移動するコマンドピストン27が収容されている。また、ハウジング26内には、ノズルニードル22と一体的に動作するコマンドピストン27の背圧制御を行う背圧制御室30が設けられている。さらに、ハウジング26内には、コモンレール1から燃料供給配管17を経て供給された高圧燃料を燃料溜まり29および背圧制御室30に導入するための燃料供給経路31が形成されている。また、燃料溜まり29からノズルニードル22とハウジング26との摺動隙間を経て溢流した燃料、および背圧制御室30からコマンドピストン27とハウジング26との摺動隙間を経て溢流した燃料は、スプリング24を収容するばね室32、燃料還流経路33を経て電磁弁23側の燃料還流経路34に流れ込むように構成されている。なお、35、36は、通過する燃料の流量を調節するための入口側、出口側オリフィス(固定絞り)である。出口側オリフィス36は、ハウジング26内に固定されたオリフィスプレート37に形成されている。
Note that a
ここで、インジェクタ6の電磁弁23は、インジェクタ駆動回路(電磁弁駆動回路:EDU)9を介して車載電源(バッテリ)41に電気的に接続されたソレノイドコイル42、このソレノイドコイル42の起磁力により開弁方向(図示上方)へ吸引されるアーマチャ付きの弁体(バルブ)43、およびこのバルブ43を閉弁方向(図示下方)に付勢するバルブ付勢手段としてのリターンスプリング44等から構成されている。なお、電磁弁23には、インジェクタ6内の各摺動部から燃料還流経路33を経て電磁弁23側の燃料還流経路34に排出された燃料や、背圧制御室30から出口側オリフィス36を経て電磁弁23側の燃料還流経路34に排出された燃料を、燃料系の低圧側である燃料タンク12に溢流させるためのリークポート45が設けられており、インジェクタ6内の各摺動部および背圧制御室30からのリーク燃料は、燃料還流経路34より流出して燃料還流配管19を介して燃料タンク12に戻される。
Here, the
インジェクタ駆動回路9は、図2に示したように、ECU10からインジェクタ駆動信号を受けると、エンジン2の各気筒毎に搭載されたインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に個別にパルス状のインジェクタ駆動電流を印加することで、電磁弁23を開弁駆動する電磁弁駆動回路である。このインジェクタ駆動回路9は、インジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に流れるインジェクタ駆動電流を所定値以下に制御する定電流回路51、例えばスイッチング制御されるDC−DCコンバータ等により構成されて、車載電源41からの電源電圧を昇圧させる昇圧回路52、電源電圧よりも高いエネルギーを蓄積するコンデンサ53、このコンデンサ53の充電量を検出する充電量検出回路54、図示しない制御回路により動作制御されるスイッチング素子(例えばMOSFET、IGBTやパワートランジスタ等の半導体スイッチング素子)55等から構成されている。
As shown in FIG. 2, when the
そして、インジェクタ駆動回路9は、昇圧回路52によって昇圧した電源電圧よりも高いエネルギーをコンデンサ53に蓄積し、所定のタイミングで(ECU10からのパルス状のインジェクタ駆動信号が印加された時点で)スイッチング素子55を動作させて、その蓄積エネルギーの放出(放電)によりインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42にパルス状のインジェクタ駆動電流を印加することで、電磁弁23のバルブ43を開弁駆動する。これにより、インジェクタ6の背圧制御室30から燃料還流経路34を経て燃料系の低圧側に燃料が溢流することで、背圧制御室30内の燃料圧力(ノズルニードル22を図示下方に押し下げる側に作用する圧力)が低下し、燃料溜まり29内の燃料圧力(ノズルニードル22を図示上方に押し上げる側に作用する圧力)がスプリング24の付勢力に打ち勝った段階で、ノズルニードル22が図示上方へのリフトを開始する。すなわち、インジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42への通電が開始されてから所定の開弁遅延時間が経過した後に、ノズルニードル22がノズルボデーの弁座より離座して開弁する。そして、ノズルニードル22が開弁している間、コモンレール1、燃料供給配管(分岐管)17、インジェクタ6の燃料溜まり29および燃料供給経路31内に蓄圧された高圧燃料がエンジン2の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジン2が運転される。
The
そして、インジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42への通電が停止して、コモンレール1から燃料供給経路31を経て背圧制御室30内に供給された高圧燃料が背圧制御室30内に充満すると、背圧制御室30内の燃料圧力(ノズルニードル22を図示下方に押し下げる側に作用する圧力)、およびスプリング24の付勢力が燃料溜まり29内の燃料圧力(ノズルニードル22を図示上方に押し上げる側に作用する圧力)に打ち勝った段階で、ノズルニードル22が図示下方への移動を開始する。すなわち、インジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42への通電が停止されてから所定の閉弁遅延時間が経過した後に、ノズルニードル22がノズルボデーの弁座に着座して閉弁する。
Then, energization to the
本実施例のECU10には、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラム、制御ロジックや制御データを保存する記憶装置(ROMまたはEEPROMおよびRAMまたはスタンバイRAM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータ、ポンプ駆動回路が内蔵されている。なお、ポンプ駆動回路は、サプライポンプ5の吸入調量弁7のソレノイドコイルにポンプ駆動電流を印加するポンプ駆動手段である。
The
そして、ECU10は、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、ECU電源の供給が成され、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、例えば燃料噴射量またはコモンレール圧力が制御目標値となるように電子制御するように構成されている。また、ECU10は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されてECU電源の供給が断たれると、メモリ内に格納された制御プログラムや制御ロジックに基づく上記の制御が強制的に終了されるように構成されている。そして、ECU10は、コモンレール1に設置された燃料圧力センサ65より出力された出力値(コモンレール圧力信号)、その他の各種センサからのセンサ信号、および車両に設置された一部のスイッチからのスイッチ信号が、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
Then, when the ignition switch is turned on (IG / ON), the
また、マイクロコンピュータの入力回路には、エンジン2の運転状態や運転条件を検出する運転状態検出手段としての、ドライバのアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量であるアクセル操作量(以下アクセル開度と呼ぶ:ACCP)を検出するためのアクセル開度センサ(アクセル操作量検出手段)61、エンジン2のクランクシャフト3の回転角度を検出するためのクランク角度センサ62、エンジン冷却水温(THW)を検出するための冷却水温センサ63、およびサプライポンプ5内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度(THF)を検出するための燃料温度センサ64等が接続されている。上記のセンサのうちアクセル開度センサ61は、アクセル開度(ACCP)に対応したアクセル開度信号を出力する。
An input circuit of the microcomputer includes an accelerator operation amount (hereinafter referred to as an accelerator opening amount) which is a depression amount of a driver's accelerator pedal (not shown) as an operation state detecting means for detecting an operation state and an operation condition of the
また、クランク角度センサ62は、エンジン2のクランクシャフト3、あるいはサプライポンプ5のポンプ駆動軸(ドライブシャフトまたはカムシャフト)8に取り付けられたNEタイミングロータ(図示せず)の外周に対向するように設けられた電磁ピックアップコイルよりなる。そのNEタイミングロータの外周面には、所定回転角度毎に凸状歯が複数個配置されている。そして、クランク角度センサ62は、NEタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ62に対して接近離反を繰り返すことにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号(NE信号パルス)、特にエンジン2のクランクシャフト3の回転速度(エンジン回転速度)およびサプライポンプ5の回転速度(ポンプ回転速度)と同期したNE信号パルスが出力される。なお、ECU10は、クランク角度センサ62より出力されたNE信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度(エンジン回転数とも言う:NE)を検出するための回転速度検出手段として機能する。
The
また、ECU10は、トランスミッション制御ユニット(TCM:図示せず)、およびエアコンシステムとの間でCAN通信(例えば現在のギヤ位置、エンジン出力軸トルクの増減要求やアイドルアップ要求等)を行うように構成されている。ここで、TCMには、上記のアクセル開度センサ61、および車両の走行速度(以下車速と言う)を検出する車速センサ(図示せず)等が接続されている。そして、車速センサは、例えばリードスイッチ式車速センサまたは磁気抵抗素子式車速センサであって、トランスミッション4の出力軸の回転速度を計測して車両の走行速度(車速)に対応した車速信号を出力する車速検出手段である。なお、車速検出手段として車両の車輪速度を検出する車輪速度センサを用いても良い。
Further, the
また、TCMは、セレクトレバーがDレンジまたは2レンジの時に、アクセル開度センサ61からのアクセル開度(ACCP)に対応したアクセル開度信号と、車速センサからの車速(SPD)に対応した車速信号とによって、変速用のソレノイドバルブ等のアクチュエータのON、OFFの組み合わせにより油圧回路を切り替えて、複数のギヤ位置(前進4段の場合は第1速〜第4速、または前進5段の場合は第1速〜第5速)が選択され(ギヤ位置検出手段)、トランスミッション4の変速状態を制御する。これにより変速が行われる。
The TCM is an accelerator position signal corresponding to the accelerator position (ACCP) from the
そして、ECU10は、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)された後、所定のタイミング毎に、エンジン2の運転状態または運転条件に対応した最適なコモンレール圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ5の吸入調量弁7のソレノイドコイルを駆動する燃料圧力制御手段(コモンレール圧力制御手段)を有している。これは、エンジン回転数(NE)と要求噴射量(QFIN)とによって目標コモンレール圧力(目標燃料圧力:PFIN)を演算する燃料圧力決定手段を有し、この目標燃料圧力(PFIN)を達成するために、燃料圧力センサ65によって検出されたコモンレール圧力(以下実燃料圧力と呼ぶ:Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に基づいて、吸入調量弁7のソレノイドコイルに印加するポンプ駆動電流を調整して、サプライポンプ5の燃料吐出量をフィードバック制御するように構成されている。
Then, after the ignition switch is turned on (IG / ON), the
そして、ECU10は、エンジン2の運転状態または運転条件に対応した最適な燃料噴射量、噴射時期を演算し、インジェクタ駆動回路(EDU)を介して各気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイルを駆動する噴射量制御手段を有している。また、ECU10は、燃料圧力センサ65によって検出された実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第1所定値(α)以上高い時に、要求噴射量(QFIN)よりも多い噴射量によるコモンレール圧力の減圧制御、つまりコモンレール圧力を積極的に降圧させる第1圧力降下促進手段を有している。また、ECU10は、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い時に、正規噴射するインジェクタ6での無噴射パルスによるコモンレール圧力の減圧制御、つまりコモンレール圧力を積極的に降圧させる第2圧力降下促進手段を有している。また、ECU10は、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第3所定値(γ)以上高い時に、正規噴射するインジェクタ6以外での無噴射パルスによるコモンレール圧力の減圧制御、つまりコモンレール圧力を積極的に降圧させる第3圧力降下促進手段を有している。ここで、α>β>γであり、また、γ≠0である。さらに、ECU10は、上記の要求噴射量(QFIN)よりも余分な噴射量分だけ燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させるエンジントルク収支手段を有している。
Then, the
[実施例1の制御方法]
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムの制御方法を図1ないし図7に基づいて簡単に説明する。ここで、図3および図4はインジェクタ噴射量およびコモンレール圧力の制御方法を示したフローチャートである。この図3および図4のメインルーチンは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)された後、所定のタイミング毎に実行される。なお、エンジン2の各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料噴射量(基本噴射量や要求噴射量等)を、エンジン2の各気筒毎に個別に演算しても良い。
[Control Method of Example 1]
Next, a control method of the common rail fuel injection system according to this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing a method of controlling the injector injection amount and the common rail pressure. The main routines of FIGS. 3 and 4 are executed at predetermined timings after the ignition switch is turned on (IG · ON). The fuel injection amount (basic injection amount, required injection amount, etc.) injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the
先ず、各種センサからのセンサ信号を取り込む(ステップS1)。具体的には、アクセル開度センサ61より取り込んだアクセル開度信号によってアクセル開度(ACCP)を算出する(アクセル操作量検出手段)。また、クランク角度センサ62より取り込んだNE信号パルスの間隔時間を計測することでエンジン回転速度(NE)を算出する(エンジン回転速度検出手段)。また、燃料圧力センサ65より取り込んだコモンレール圧力信号によって実燃料圧力(Pc)を算出する(燃料圧力検出手段)。 First, sensor signals from various sensors are captured (step S1). Specifically, the accelerator opening (ACCP) is calculated based on the accelerator opening signal acquired from the accelerator opening sensor 61 (accelerator operation amount detecting means). Further, the engine rotational speed (NE) is calculated by measuring the interval time of NE signal pulses taken in from the crank angle sensor 62 (engine rotational speed detecting means). Further, the actual fuel pressure (Pc) is calculated based on the common rail pressure signal taken from the fuel pressure sensor 65 (fuel pressure detecting means).
次に、アクセル開度(ACCP)とエンジン回転速度(NE)とから基本噴射量(Q)を算出する(ステップS2)。次に、エンジン冷却水温(THW)と燃料温度(THF)等から、基本噴射量(Q)に対する噴射量補正量(ΔQ)を算出する(補正量算出手段:ステップS3)。ここで、噴射量補正量(ΔQ)を、公知の比例積分(PI)制御または比例積分微分(PID)制御を用いて算出しても良い。この場合には、車速センサによって検出した実際の車両走行速度(車速)と、アクセル開度(ACCP)に対応して算出される目標走行速度との車速偏差に基づいて噴射量補正量(ΔQ)をフィードバック演算する。次に、ステップS2で算出した基本噴射量(Q)に、ステップS3で算出した噴射量補正量(ΔQ)を加算して要求噴射量(指令噴射量とも言う:QFIN)を算出する(ステップS4)。 Next, the basic injection amount (Q) is calculated from the accelerator opening (ACCP) and the engine speed (NE) (step S2). Next, the injection amount correction amount (ΔQ) for the basic injection amount (Q) is calculated from the engine coolant temperature (THW), the fuel temperature (THF), and the like (correction amount calculation means: step S3). Here, the injection amount correction amount (ΔQ) may be calculated using known proportional integral (PI) control or proportional integral derivative (PID) control. In this case, the injection amount correction amount (ΔQ) is based on the vehicle speed deviation between the actual vehicle travel speed (vehicle speed) detected by the vehicle speed sensor and the target travel speed calculated corresponding to the accelerator opening (ACCP). The feedback is calculated. Next, the required injection amount (also called command injection amount: QFIN) is calculated by adding the injection amount correction amount (ΔQ) calculated in step S3 to the basic injection amount (Q) calculated in step S2 (step S4). ).
次に、エンジン回転速度(NE)と要求噴射量(QFIN)とによって指令噴射時期(T)を算出する(噴射時期決定手段:ステップS5)。次に、実燃料圧力(Pc)と要求噴射量(QFIN)とによってインジェクタ6の電磁弁23の開弁駆動時間(通電時間、噴射パルス長さ、指令噴射期間:TQ)を算出する(噴射期間決定手段:ステップS6)。次に、要求噴射量(QFIN)とエンジン回転速度(NE)とから目標燃料圧力(PFIN)を算出する(ステップS7)。そして、燃料圧力センサ65によって検出された実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)以下の場合には、インジェクタ駆動回路(EDU)9を介して各気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に、指令噴射時期(T)から指令噴射期間(TQ)が経過するまでの間、パルス状のインジェクタ駆動電流を印加する(インジェクタ駆動手段:ステップS14)。その後に、図3および図4のメインルーチンを抜ける。
Next, a command injection timing (T) is calculated from the engine speed (NE) and the required injection amount (QFIN) (injection timing determination means: step S5). Next, the valve opening drive time (energization time, injection pulse length, command injection period: TQ) of the
また、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)以下の場合には、燃料圧力センサ65によって検出された実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)と略一致するように、PI(比例積分)制御またはPID(比例積分微分)制御を用いて、サプライポンプ5の燃料吐出量をフィードバック制御する、サプライポンプ5によるコモンレール圧力の昇圧制御が実行される。具体的には、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に基づいて、サプライポンプ5の燃料吐出量と相関関係を有する(吸入調量弁7のソレノイドコイルに印加する)ポンプ駆動電流をフィードバック制御する。これは、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に対応して単位時間当たりの制御パルス信号(パルス状のポンプ駆動信号)のオン/オフの割合(通電時間割合・デューティ比)を調整して、吸入調量弁7の弁体のリフト量およびサプライポンプ5の燃料吸入経路の開口面積を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。これによって、目標燃料圧力(PFIN)に対するコモンレール圧力の制御応答性および追従性を改善することができる。
Also, when the actual fuel pressure (Pc) is equal to or lower than the target fuel pressure (PFIN), PI is set so that the actual fuel pressure (Pc) detected by the
一方、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも高い場合には、先ず実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第1所定値(α)以上に高いか否かを判定する(ステップS8)。この判定結果がNOの場合には、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上に高いか否かを判定する(ステップS9)。この判定結果がNOの場合には、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第3所定値(γ)以上に高いか否かを判定する。すなわち、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも高いか否かを判定する(ステップS10)。この判定結果がNOの場合には、上述したサプライポンプ5による昇圧制御が実行される。 On the other hand, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN), first, whether or not the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a first predetermined value (α) or more. Is determined (step S8). If the determination result is NO, it is determined whether or not the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a second predetermined value (β) or more (step S9). When the determination result is NO, it is determined whether or not the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a third predetermined value (γ) or more. That is, it is determined whether the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) (step S10). When this determination result is NO, the boost control by the supply pump 5 described above is executed.
また、ステップS10の判定結果がYESの場合には、図5に示したように、正規噴射する次気筒以外の気筒(正規噴射する気筒と異なる気筒)のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に、無噴射となる無噴射パルスを通電する(圧力降下促進手段:ステップS11)。その後に、ステップS14の処理に進む。なお、図5に示した正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタでの無噴射パルスによる減圧制御方法は、正規噴射する気筒のインジェクタ6が燃料噴射を実施する直前で、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6が無噴射パルスにより動的リークを行う例を示している。
If the decision result in the step S10 is YES, as shown in FIG. 5, the
具体的には、正規噴射する次気筒が#1気筒の場合には、#1気筒の燃料噴射よりも前に、#1気筒よりも2つ後(360°CA後)に正規噴射する#4気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。また、正規噴射する次気筒が#2気筒の場合には、#2気筒の燃料噴射よりも前に、#2気筒よりも2つ後(360°CA後)に正規噴射する#3気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。また、正規噴射する次気筒が#3気筒の場合には、#3気筒の燃料噴射よりも前に、#3気筒よりも2つ後(360°CA後)に正規噴射する#2気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。また、正規噴射する次気筒が#4気筒の場合には、#4気筒の燃料噴射よりも前に、#4気筒よりも2つ後(360°CA後)に正規噴射する#1気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。
Specifically, when the next cylinder to be normally injected is the # 1 cylinder, the normal injection is performed two times after the # 1 cylinder (after 360 ° CA) before the fuel injection of the # 1 cylinder # 4. A non-injection pulse is applied to the
ここで、図5に示した正規噴射パルスとは、正規噴射を実施するために、インジェクタ6の電磁弁23を、ノズルニードル22が開弁するに至る開弁遅延時間よりも長い時間幅で開弁駆動することが可能なパルス状のインジェクタ駆動電流で、このインジェクタ駆動電流のパルス幅は、上記のステップS6で算出した指令噴射期間(TQ)に対応して設定されている。なお、図5では、インジェクタ6の電磁弁23の開弁駆動をエンジン圧縮行程中に複数回実施して、例えばエンジン出力軸トルクと成り得る噴射率の大きいメイン噴射の前に、噴射率の小さいパイロット噴射を実施した際の噴射率波形を示している。
Here, the normal injection pulse shown in FIG. 5 means that the
また、図5に示した無噴射パルスとは、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の電磁弁23を、ノズルニードル22が開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する(電磁弁23の空打ち駆動を行う)ことが可能なパルス状のインジェクタ駆動電流で、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて、電磁弁23の空打ち駆動回数を演算している。例えば実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)が大きい程、コモンレール圧力の減圧性能を向上させる目的で、電磁弁23の空打ち駆動回数が増加するように設定される。
Further, the non-injection pulse shown in FIG. 5 means that the
そして、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを印加すると、電磁弁23のバルブ43が開弁して、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の燃料供給経路31および背圧制御室30から燃料還流経路34を経て燃料系の低圧側の燃料タンク12内に燃料が溢流する。すなわち、正規噴射する次気筒での燃料噴射を実施する直前に、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6からの動的リークにより、背圧制御室30内の燃料圧力、つまりコモンレール圧力を下げることが可能となるので、エンジン2の全気筒のインジェクタ6等の各摺動部や各部品間の隙間から燃料系の低圧側に溢流する静的リーク量のみの成り行きで減圧する従来の技術と比べて、正規噴射する次気筒以外の気筒でコモンレール圧力を、より目標燃料圧力(PFIN)に積極的に近づけることができる。これによって、より目標燃料圧力(PFIN)に近いコモンレール圧力で、正規噴射する次気筒のインジェクタ6のノズルボデーの先端に形成された複数個の噴射孔25から、エンジン2の当該気筒の燃焼室内への燃料噴射を実施できる。したがって、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となる。
Then, when a non-injection pulse is applied to the
また、ステップS9の判定結果がYESの場合には、図6に示したように、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に、無噴射となる無噴射パルスを通電する(圧力降下促進手段:ステップS12)。その後に、ステップS14の処理に進む。なお、図6に示した正規噴射する次気筒のインジェクタでの無噴射パルスによる減圧制御方法は、正規噴射する気筒のインジェクタ6が燃料噴射を実施する直前で、正規噴射する次気筒のインジェクタ6が無噴射パルスにより動的リークを行う例を示している。
If the decision result in the step S9 is YES, as shown in FIG. 6, a non-injection pulse for non-injection is energized to the
具体的には、正規噴射する次気筒が#1気筒の場合には、#1気筒の燃料噴射よりも前に、#1気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。また、正規噴射する次気筒が#2気筒の場合には、#2気筒の燃料噴射よりも前に、#2気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。また、正規噴射する次気筒が#3気筒の場合には、#3気筒の燃料噴射よりも前に、#3気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。また、正規噴射する次気筒が#4気筒の場合には、#4気筒の燃料噴射よりも前に、#4気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電する。
Specifically, when the next cylinder to be normally injected is the # 1 cylinder, the non-injection pulse is energized to the
ここで、図6に示した正規噴射パルスは、図5と同様に、上記のステップS6で算出した指令噴射期間(TQ)に対応して設定されている。なお、図6では、図5と同様に、インジェクタ6の電磁弁23の開弁駆動をエンジン圧縮行程中に複数回実施して、例えばエンジン出力軸トルクと成り得る噴射率の大きいメイン噴射の前に、噴射率の小さいパイロット噴射を実施した際の噴射率波形を示している。また、図6に示した無噴射パルスとは、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の電磁弁23を、ノズルニードル22が開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する(電磁弁23の空打ち駆動を行う)ことが可能なパルス状のインジェクタ駆動電流で、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて、電磁弁23の空打ち駆動回数を演算している。例えば実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)が大きい程、コモンレール圧力の減圧性能を向上させる目的で、電磁弁23の空打ち駆動回数が増加するように設定される。
Here, the normal injection pulse shown in FIG. 6 is set corresponding to the command injection period (TQ) calculated in step S6 as in FIG. In FIG. 6, as in FIG. 5, the
そして、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを印加すると、電磁弁23のバルブ43が開弁して、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の燃料供給経路31および背圧制御室30から燃料還流経路34を経て燃料系の低圧側の燃料タンク12内に燃料が溢流する。すなわち、正規噴射する次気筒での燃料噴射を実施する直前に、正規噴射する次気筒のインジェクタ6からの動的リークにより、背圧制御室30内の燃料圧力、つまりコモンレール圧力を下げることが可能となるので、エンジン2の全気筒のインジェクタ6等の各摺動部や各部品間の隙間から燃料系の低圧側に溢流する静的リーク量のみの成り行きで減圧する従来の技術と比べて、正規噴射する次気筒でコモンレール圧力を、より目標燃料圧力(PFIN)に積極的に近づけるよう微調整を行うことができる。これによって、より目標燃料圧力(PFIN)に近いコモンレール圧力で、正規噴射する次気筒のインジェクタ6から、エンジン2の次気筒の燃焼室内への燃料噴射を実施できる。したがって、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となる。
When a non-injection pulse is applied to the
また、ステップS8の判定結果がYESの場合、すなわち、目標燃料圧力(PFIN)に対して実燃料圧力(Pc)が非常に高い場合には、図5に示した正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタでの無噴射パルスによる減圧制御方法、および図6に示した正規噴射する次気筒のインジェクタでの無噴射パルスによる減圧制御方法でも間に合わないため、図7に示したように、上記のステップS4で算出した要求噴射量(QFIN)よりも余分に燃料を噴射するように、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の開弁駆動時間(指令噴射期間:TQ)を余分な噴射量(ΔQ)分だけ長く設定する。そして、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に、正規噴射となる正規噴射パルスを通電する(圧力降下促進手段:ステップS13)。なお、図7に示した要求噴射量より多い噴射量による減圧制御方法は、正規噴射する気筒のインジェクタ6の燃料噴射と、正規噴射する次気筒のインジェクタ6が正規噴射パルスにより動的リークとを行う例を示している。
Further, if the determination result in step S8 is YES, that is, if the actual fuel pressure (Pc) is very high with respect to the target fuel pressure (PFIN), the cylinders other than the next cylinder that performs normal injection shown in FIG. Since the pressure reduction control method by the non-injection pulse in the injector of FIG. 6 and the pressure reduction control method by the non-injection pulse in the injector of the next cylinder for normal injection shown in FIG. 6 are not in time, the above steps are performed as shown in FIG. The valve opening drive time (command injection period: TQ) of the
具体的には、要求噴射量(QFIN)よりも多い噴射量(要求噴射量:QFIN+噴射量増加分:ΔQ)を正規の噴射タイミング(指令噴射時期:T)で、#1気筒→#3気筒→#4気筒→#2気筒の順に、エンジン2の各気筒の燃焼室内に複数回噴射することで、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の燃料供給経路31および背圧制御室30から燃料還流経路34を経て燃料系の低圧側の燃料タンク12内に燃料を溢流させると同時に、エンジン2の各気筒の燃焼室内に複数回燃料噴射する。特に、エンジン2の気筒の燃焼室内に噴射供給される実際の燃料噴射量が噴射量(従来例)よりも噴射量増加分だけ多い噴射量(実施例)となるので、コモンレール圧力(=実燃料圧力(従来例))と比べて、より目標燃料圧力(PFIN)に近いコモンレール圧力(=実燃料圧力(実施例))で、正規噴射する気筒のインジェクタ6から、エンジン2の気筒の燃焼室内への燃料噴射を実施できる。したがって、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を更に抑えることが可能となる。
Specifically, an injection amount (required injection amount: QFIN + increase in injection amount: ΔQ) larger than the required injection amount (QFIN) is a regular injection timing (command injection timing: T), and # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder In this order, the fuel is recirculated from the
ここで、図7の減圧制御方法を実施した際、余分なエンジン出力軸トルクがドライバの意図しない加速感に感じられる領域では、トランスミッション4でその期間駆動を空転させ余分なエンジン出力軸トルクを消費させるようにする(エンジントルク収支手段)。このエンジントルク収支手段として、エンジン出力軸トルクをトランスミッション4に伝達するトルクコンバータまたはロックアップクラッチのスリップ率を、エンジン出力軸トルクの増加分だけ増やすスリップ率増加手段を設けても良い。これによって、上記のように、通常の正規噴射時よりも余分な噴射量分だけ多く、エンジン2の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることで、例えばドライバーがアクセルペダルより足を離してアクセル操作量を0(アクセル開度:ACCP=0%)とした時点以降に、アイドル運転時噴射量に相当する、少ない噴射量を噴くべきところを余分な噴射量分だけ多く噴くため、運転者が意図しない加速感を感じることを抑制することが可能となる。
Here, when the decompression control method shown in FIG. 7 is performed, in an area where the excess engine output shaft torque is felt as if the driver did not intend to accelerate, the transmission 4 is idled during that period and the excess engine output shaft torque is consumed. (Engine torque balance means) As this engine torque balance means, a slip ratio increasing means for increasing the slip ratio of the torque converter or lockup clutch that transmits the engine output shaft torque to the transmission 4 by the increase of the engine output shaft torque may be provided. As a result, as described above, an increase in the engine output shaft torque caused by injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder of the
[実施例1の効果]
従来のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも高く、ドライバーのアクセル操作量等によって設定される要求噴射量(QFIN)が微少量である場合に、積極的にコモンレール圧力を減圧できる減圧手段として減圧弁が設置されているが、減圧弁および減圧弁駆動回路を追加することによるコストアップというデメリットが考えられる。そこで、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムでは、既存の構成を用いて制御プログラムまたは制御ロジックを変更することで、積極的にコモンレール圧力の減圧をコントロールしようとするものである。このようなコモンレール圧力の減圧制御方法としては、大きく3つの減圧制御方法に分けられるが、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)により使い分けることが望ましい。
[Effect of Example 1]
In the conventional common rail fuel injection system, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) and the required injection amount (QFIN) set by the driver's accelerator operation amount is very small. Although a pressure reducing valve is installed as a pressure reducing means that can positively reduce the common rail pressure, there is a demerit of cost increase by adding a pressure reducing valve and a pressure reducing valve drive circuit. Therefore, in the common rail fuel injection system according to the present embodiment, the control program or the control logic is changed using the existing configuration to actively control the reduction of the common rail pressure. Such common rail pressure depressurization control methods can be roughly divided into three depressurization control methods, but it is desirable to use them properly depending on the pressure deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (Pc) and the target fuel pressure (PFIN).
先ず、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第3所定値(γ)以上高い場合には、図5に示したように、正規噴射する次気筒の燃料噴射直前に、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に、電磁弁23のバルブ43を開弁しても無噴射となるパルス幅のインジェクタ駆動パルス(無噴射パルス)を通電して、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動を行う。これによって、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の背圧制御室30から燃料還流経路34を経て燃料系の低圧側に燃料を溢流させる。つまり、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6からの動的リークによって、コモンレール圧力を、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6からの動的リーク量分だけ積極的に減圧することで、より目標燃料圧力(PFIN)で正規噴射が行われるようにコモンレール圧力を補正する。
First, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a third predetermined value (γ) or more, as shown in FIG. An injector driving pulse (non-injection pulse) having a pulse width that causes no injection even when the
このとき、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて無噴射パルスの回数を計算し、電磁弁23の空打ち駆動回数を可変とする。この図5に示した減圧制御方法では、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6からの動的リークを用いるため、4気筒エンジンであれば3気筒分の動的リーク量が見込め、無噴射パルスの回数をより多くとれば、それだけ比較的に大きなコモンレール圧力の減圧効果がある。
At this time, the number of non-injection pulses is calculated according to the pressure deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (Pc) and the target fuel pressure (PFIN), and the number of idle driving of the
次に、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い場合には、図6に示したように、正規噴射する次気筒の燃料噴射直前に、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に、電磁弁23のバルブ43を開弁しても無噴射となるパルス幅のインジェクタ駆動パルス(無噴射パルス)を通電して、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動を行う。これによって、正規噴射する次気筒のインジェクタ6の背圧制御室30から燃料還流経路34を経て燃料系の低圧側に燃料を溢流させる。つまり、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6からの動的リークによって、コモンレール圧力を、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6からの動的リーク量分だけ積極的に減圧することで、より目標燃料圧力(PFIN)で正規噴射が行われるようにコモンレール圧力を補正する。
Next, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a second predetermined value (β) or more, as shown in FIG. 6, immediately before the fuel injection of the next cylinder for normal injection, An injector driving pulse (non-injection pulse) having a pulse width that causes no injection even when the
この図6に示した減圧制御方法では、サプライポンプ5による昇圧または図5に示した減圧制御方法で積極的に減圧し目標燃料圧力(PFIN)に制御されたコモンレール圧力が、正規噴射する次気筒の燃料噴射の直前までに目標燃料圧力(PFIN)の変更や該欄により再び目標燃料圧力(PFIN)からずれる可能性があり、仮にコモンレール圧力の減圧が必要な場合の、正規噴射する次気筒の燃料噴射直前の微調整として用いられる。正規噴射する次気筒の燃料噴射直前の減圧制御であるため、電磁弁23の空打ち駆動回数は限られるが、図5に示した減圧制御方法と同様に、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて無噴射パルスの回数を計算し、電磁弁23の空打ち駆動回数を可変とする。
In the depressurization control method shown in FIG. 6, the common cylinder pressure that is positively depressurized by the supply pump 5 or the depressurization control method shown in FIG. There is a possibility that the target fuel pressure (PFIN) may be changed or the target fuel pressure (PFIN) may be deviated again due to the change of the target fuel pressure (PFIN) immediately before the fuel injection, and if the common rail pressure needs to be reduced, Used as a fine adjustment just before fuel injection. Since the depressurization control is performed immediately before fuel injection of the next cylinder for normal injection, the number of idle driving of the
ここで、図5に示した減圧制御方法は、上述したように、正規噴射する次気筒以外の気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを印加し、動的リークによりコモンレール圧力を積極的に減圧させる方法であるが、動的リーク量でコモンレール圧力を減圧できる圧力幅が小さいために、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第1所定値(α)以上高い場合のように、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)が非常に大きい場合に、目標燃料圧力(PFIN)に対するコモンレール圧力の制御応答性および追従性があまり期待できない。
Here, as described above, the decompression control method shown in FIG. 5 applies a non-injection pulse to the
そこで、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い場合、例えばドライバーがアクセルペダルから急に足を離してアクセル操作量(アクセル開度:ACCP)を急に0%とし、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)が非常に大きくなった場合に、図7に示したように、ドライバーのアクセル操作量に対応した要求噴射量(QFIN)よりも多い噴射量を数回噴射し、単位時間当たりの、コモンレール圧力を減圧できる圧力幅を大きくして、コモンレール圧力を大きく下げようとする減圧制御方法を用いる。 Therefore, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a second predetermined value (β) or more, for example, the driver suddenly removes his / her foot from the accelerator pedal (accelerator opening: ACCP). When the pressure deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (Pc) and the target fuel pressure (PFIN) becomes very large, as shown in FIG. A pressure reduction control method is used in which the injection amount larger than the corresponding required injection amount (QFIN) is injected several times, the pressure width per unit time in which the common rail pressure can be reduced is increased, and the common rail pressure is greatly reduced.
この図7に示した減圧制御方法は、動的リーク量のみによる図5および図6に示した減圧制御方法よりも、単位時間当たりの高圧燃料の開放量が多いため、目標燃料圧力(PFIN)に対するコモンレール圧力の制御応答性および追従性がより向上する。但し、この図7に示した減圧制御方法では、例えばドライバーがアクセルペダルから急に足を離してアクセル操作量(アクセル開度:ACCP)を急に0%とした時点以降に、少ない噴射量を噴くべきところを多く燃料を噴くため、ドライバーが意図しない加速感を感じる可能性がある。このドライバーの感覚を抑えるために、要求噴射量(QFIN)よりも多い噴射量分だけ多く、エンジン2の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させるエンジントルク収支手段(例えばトランスミッション4のトルクコンバータまたはロックアップクラッチのスリップ率を、エンジン出力軸トルクの増加分だけ増やすスリップ率増加手段)を行うか否かを、トランスミッション4のギヤポジションと余分な噴射量の領域で判断する。
Since the decompression control method shown in FIG. 7 has a larger release amount of high-pressure fuel per unit time than the decompression control method shown in FIGS. 5 and 6 using only the dynamic leak amount, the target fuel pressure (PFIN) The control response and follow-up performance of the common rail pressure with respect to is further improved. However, in the decompression control method shown in FIG. 7, for example, after the driver suddenly removes his / her foot from the accelerator pedal and the accelerator operation amount (accelerator opening: ACCP) suddenly becomes 0%, a small injection amount is reduced. Because there is a lot of fuel to be injected, there is a possibility that the driver may feel unintentional acceleration. In order to suppress this driver's feeling, an increase in engine output shaft torque that is caused by injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder of the
なお、本実施例の減圧制御方法では、図3および図4のフローチャートに示したように、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い場合に、図6に示した減圧制御方法を実行し、また、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第3所定値(γ)以上高い場合に、図5に示した減圧制御方法を実行しているが、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い場合に、図5に示した減圧制御方法を実行し、また、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第3所定値(γ)以上高い場合に、図6に示した減圧制御方法を実行しても良い。 In the decompression control method of this embodiment, as shown in the flowcharts of FIGS. 3 and 4, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a second predetermined value (β) or more. 6 is executed, and when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a third predetermined value (γ) or more, the pressure reduction control method shown in FIG. However, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a second predetermined value (β) or more, the decompression control method shown in FIG. The pressure reduction control method shown in FIG. 6 may be executed when the pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a third predetermined value (γ) or more.
また、本実施例の減圧制御方法では、図3および図4のフローチャートに示したように、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第1所定値(α)以上高い場合に、図7に示した減圧制御方法を実行し、また、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い場合に、図6に示した減圧制御方法を実行し、また、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第3所定値(γ)以上高い場合に、図5に示した減圧制御方法を実行しているが、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第1所定値(α)以上高い場合に、図7に示した減圧制御方法を実行し、また、実燃料圧力(Pc)が目標燃料圧力(PFIN)よりも第2所定値(β)以上高い場合に、図5に示した減圧制御方法、あるいは図6に示した減圧制御方法のみを実行しても良い。但し、α>βであり、また、β≠0である。 In the decompression control method of the present embodiment, as shown in the flowcharts of FIGS. 3 and 4, when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a first predetermined value (α) or more. 7 is executed, and when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a second predetermined value (β) or more, the pressure reduction control method shown in FIG. And when the actual fuel pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a third predetermined value (γ) or more, the depressurization control method shown in FIG. When the pressure (Pc) is higher than the target fuel pressure (PFIN) by a first predetermined value (α) or more, the pressure reduction control method shown in FIG. 7 is executed, and the actual fuel pressure (Pc) is set to the target fuel pressure (Pc). When the second predetermined value (β) is higher than PFIN), the decompression control shown in FIG. Only the control method or the decompression control method shown in FIG. 6 may be executed. However, α> β and β ≠ 0.
図8は本発明の実施例2を示したもので、無噴射パルスによる減圧制御方法を示したフローチャートである。この図8のサブルーチンは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)された後、所定のタイミング毎に実行される。 FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, and is a flowchart showing a pressure reduction control method using non-injection pulses. The subroutine shown in FIG. 8 is executed at predetermined timings after the ignition switch is turned on (IG / ON).
本実施例では、図2に示したように、昇圧回路52により昇圧された、電源電圧となるバッテリ電圧よりも高いエネルギー(高電圧)をコンデンサ53に充電し、この蓄積エネルギーをコンデンサ53から放出して、正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは正規噴射する気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを印加し、動的リークによりコモンレール圧力を積極的に減圧させるインジェクタ駆動回路(電磁弁駆動回路)9を設けている。そして、このインジェクタ駆動回路9には、コンデンサ53の充電量を検出する充電量検出回路54、定電流回路51およびコンデンサ53とインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42とを電気的に接続するスイッチング素子(例えばMOSFET、IGBTやパワートランジスタ等の半導体スイッチング素子)55が内蔵されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
なお、昇圧回路52は、例えばスイッチング制御されるDC−DCコンバータ等により構成された電圧変換回路であって、DC−DCコンバータが動作を開始すると、電源電圧となるバッテリ電圧を昇圧して高電圧(例えば200V程度の直流高電圧)とする。また、充電量検出回路54は、コンデンサ53の充電状況を監視する充電量監視回路であって、コンデンサ53の充電量が所定の充電量に達したら充電完了信号をECU10等に出力する。ECU10は、充電完了信号を入力してから所定のタイミングでインジェクタ駆動回路9にパルス状のインジェクタ駆動信号を出力する。また、コンデンサ53に高電圧を充電する充電回路は、前回の放電が終了してから所定時間経過後にDC−DCコンバータが動作を開始した時点で充電が開始される。
Note that the
このインジェクタ駆動回路9では、電源電圧となるバッテリ電圧を、昇圧回路52によって昇圧して高電圧(例えば200V程度の直流高電圧)とし、この高電圧をコンデンサ53に充電し、ECU10からのパルス状のインジェクタ駆動信号の立ち上がりに伴って、スイッチング素子55を動作させて、コンデンサ53に充電された高電圧を放電し、その放電による大電流(ピーク電流)を、正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは正規噴射する気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に供給して電磁弁23のバルブ43を開弁側に高速駆動するようにしている。また、電磁弁23のバルブ43が開弁した後は、そのバルブ43を開弁状態に保持するために、正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは正規噴射する気筒のインジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に保持用の定電流を供給し、ECU10からのパルス状のインジェクタ駆動信号の立ち下がりに伴って、その定電流の供給を停止することで、電磁弁23のバルブ43を閉弁側に駆動するようにしている。
In this
ここで、図8のフローチャートが起動すると、実施例1で説明したように、実燃料圧力(Pc)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて無噴射パルスの回数が決められる。そして、正規噴射する次気筒以外の気筒、あるいは正規噴射する次気筒での、インジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動の回数(ソレノイドコイル42に印加する無噴射パルスの回数)が2回または3回以上であるか否かを判定する(ステップS21)。この判定結果がNOの場合には、図8のフローチャートを抜ける。
Here, when the flowchart of FIG. 8 is started, as described in the first embodiment, the number of non-injection pulses is determined according to the pressure deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (Pc) and the target fuel pressure (PFIN). It is done. The number of idle driving of the
また、ステップS21の判定結果がYESの場合、つまり無噴射パルスの回数が2回または3回以上の場合には、充電量検出回路54によって測定したコンデンサ53の充電量を検出する(ステップS22)。次に、正規噴射する次気筒以外の気筒、あるいは正規噴射する次気筒での、インジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動間の待機間隔(無噴射パルス間隔)を、充電量検出回路54によって測定したコンデンサ53の充電量に対応した時間間隔に随時設定(または更新)する(ステップS23)。次に、正規噴射する次気筒以外の気筒、あるいは正規噴射する次気筒の、インジェクタ6の電磁弁23のソレノイドコイル42に無噴射パルスを通電して、正規噴射する次気筒以外の気筒、あるいは正規噴射する次気筒での、インジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動を行う(ステップS24)。その後に、図8のフローチャートを抜ける。
If the determination result in step S21 is YES, that is, if the number of non-injection pulses is two or three or more, the charge amount of the
これによって、最初の無噴射パルスによる電磁弁23の空打ち駆動を実施した後に待機間隔が経過するまで次の無噴射パルスによる電磁弁23の空打ち駆動を実施しないようにすることができる。したがって、蓄積エネルギーを放出したコンデンサ53の充電量の回復を待った後に、次の無噴射パルスによる電磁弁23の空打ち駆動を実施することで、図5および図6に示したような電磁弁23の空打ち駆動の回数(無噴射パルスの回数)が2回または3回以上の場合でも全ての無噴射パルスによる電磁弁23の空打ち駆動を良好に実施できるので、コモンレール圧力を効率良く降圧(減圧)させることが可能となり、より目標燃料圧力(PFIN)に近いコモンレール圧力で、正規噴射する次気筒のインジェクタ6からエンジン2の気筒の燃焼室内への燃料噴射を実施できるので、エンジンの燃焼状態の悪化(例えばNOxの発生量の増加)および燃焼騒音レベルの悪化を抑えることが可能となる。
Accordingly, it is possible to prevent the idle driving of the
[変形例]
本実施例では、正規噴射する次気筒以外の気筒、あるいは正規噴射する次気筒での、インジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動を行う場合に、同一の気筒にて無噴射パルスの回数を2回以上としているが、1回でも良い。また、正規噴射する次気筒以外の気筒での、インジェクタ6の電磁弁23の空打ち駆動を行う場合に、同一の気筒にて無噴射パルスの回数を2回以上としているが、異なる気筒にて無噴射パルスの回数を2回以上としても良い。また、エンジントルク収支手段として、エンジン出力軸トルクがトランスミッション4およびデファレンシャル機構を介して伝達される駆動軸(ドライブシャフト)または駆動輪(ドライブホイール)に、エンジン出力軸トルクの増加分だけ制動力を加える制動力付加手段を設けても良い。
[Modification]
In this embodiment, in the case where the
また、エンジントルク収支手段として、スロットルバルブを、エンジン出力軸トルクの増加分だけ、運転者にアクセル操作量に対応して設定される要求スロットル開度よりも全閉側に閉じることで、エンジン2の各気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気の抵抗を増加させてエンジン回転速度を遅くする。これによって、通常の燃料噴射時よりも余分な噴射量分だけ多く、エンジン2の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させることが可能となる。
In addition, as the engine torque balance means, the throttle valve is closed to the fully closed side with respect to the required throttle opening set by the driver corresponding to the accelerator operation amount by the increase of the engine output shaft torque. The resistance of the intake air taken into the combustion chamber of each cylinder is increased to slow down the engine speed. As a result, it is possible to consume an increase in the engine output shaft torque that is caused by injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder of the
また、本実施例では、電磁弁23により駆動される電磁弁駆動式のインジェクタ6を例に示したが、この例に限られるものではない。つまり、ノズルニードルが開弁するに至る手前量の噴射量指令値が、電磁弁に代わる駆動体に与えられてその駆動体が駆動され、この駆動により高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流される動的リークを生じさせるインジェクタであれば電磁弁駆動式のインジェクタ6と同じ効果を得ることができる。前記した電磁弁に代わる駆動体としては、例えばピエゾスタックや、磁歪素子の伸縮(変位)を利用した駆動体等がある。
Further, in the present embodiment, the solenoid valve driven
1 コモンレール
2 エンジン(内燃機関)
3 クランクシャフト
4 トランスミッション(自動変速機)
5 サプライポンプ(燃料供給ポンプ)
6 インジェクタ(電磁式燃料噴射弁)
9 インジェクタ駆動回路(電磁弁駆動回路)
10 ECU(エンジン制御ユニット)
22 ノズルニードル
23 インジェクタの電磁弁
27 コマンドピストン
30 背圧制御室
31 燃料供給経路
33 燃料還流経路
34 燃料還流経路
42 電磁弁のソレノイドコイル
52 昇圧回路
53 コンデンサ
54 充電量検出回路
1
3 Crankshaft 4 Transmission (automatic transmission)
5 Supply pump (fuel supply pump)
6 Injector (Electromagnetic fuel injection valve)
9 Injector drive circuit (solenoid valve drive circuit)
10 ECU (Engine Control Unit)
22
Claims (11)
(b)このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの気筒に噴射するインジェクタと、
(c)前記コモンレール内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
(d)この燃料圧力検出手段によって検出した実燃料圧力が目標燃料圧力よりも高い時に、運転者のアクセル操作量に対応して設定される要求噴射量よりも余分に燃料を噴射するように、前記インジェクタの開弁期間を余分な噴射量分だけ長くする圧力降下促進手段と
を備えた蓄圧式燃料噴射装置。 (A) a common rail for accumulating high-pressure fuel pumped from a fuel supply pump;
(B) an injector for injecting high-pressure fuel accumulated in the common rail into an engine cylinder;
(C) fuel pressure detection means for detecting fuel pressure in the common rail;
(D) When the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means is higher than the target fuel pressure, the fuel is injected more than the required injection amount set corresponding to the accelerator operation amount of the driver. A pressure accumulation type fuel injection device comprising pressure drop promoting means for extending a valve opening period of the injector by an extra injection amount.
前記余分な噴射量分だけ燃料を噴射することを要因とする、エンジン出力軸トルクの増加分を消費させるエンジントルク収支手段を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure accumulation type fuel injection device according to claim 1,
An accumulator fuel injection device comprising engine torque balance means for consuming an increase in engine output shaft torque caused by injecting fuel by the excess injection amount.
前記エンジントルク収支手段とは、
前記エンジン出力軸トルクをトランスミッションに伝達するトルクコンバータまたはロックアップクラッチのスリップ率を、前記エンジン出力軸トルクの増加分だけ増やすスリップ率増加手段であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure accumulation type fuel injection device according to claim 2,
The engine torque balance means is
2. A pressure accumulation type fuel injection device, comprising: a slip ratio increasing means for increasing a slip ratio of a torque converter or a lock-up clutch for transmitting the engine output shaft torque to a transmission by an increase of the engine output shaft torque.
前記エンジントルク収支手段とは、
前記エンジン出力軸トルクがトランスミッションおよびデファレンシャル機構を介して伝達される駆動軸または駆動輪に、前記エンジン出力軸トルクの増加分だけ制動力を加える制動力付加手段であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 In the pressure accumulation type fuel injection device according to claim 2 or 3,
The engine torque balance means is
A pressure accumulating fuel that is a braking force adding means that applies a braking force to the drive shaft or the drive wheels to which the engine output shaft torque is transmitted through a transmission and a differential mechanism by an increase in the engine output shaft torque. Injection device.
前記エンジントルク収支手段は、
前記スロットルバルブを、前記エンジン出力軸トルクの増加分だけ前記要求スロットル開度よりも全閉側に閉じることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The accumulator fuel injection device according to any one of claims 2 to 4, wherein a required throttle opening degree corresponding to an accelerator operation amount of the driver is provided in an engine intake pipe communicating with a cylinder of the engine. It has an electronically controlled throttle valve that is controlled to be
The engine torque balance means is
An accumulator fuel injection device, wherein the throttle valve is closed to a fully closed side with respect to the required throttle opening by an increase of the engine output shaft torque.
ノズルニードルと一体的に動作するコマンドピストンの背圧制御を行う制御室、
前記コモンレールから前記制御室内に高圧燃料を供給するための燃料供給経路、
前記制御室内から燃料系の低圧側に高圧燃料を溢流させるための燃料還流経路、
およびこの燃料還流経路を開閉する電磁弁を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure accumulation type fuel injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the injector is mounted corresponding to each cylinder of the engine,
A control chamber for back pressure control of a command piston that operates integrally with the nozzle needle,
A fuel supply path for supplying high-pressure fuel from the common rail into the control chamber;
A fuel return path for overflowing high-pressure fuel from the control chamber to the low-pressure side of the fuel system;
And a pressure accumulating fuel injection device having an electromagnetic valve for opening and closing the fuel recirculation path.
前記圧力降下促進手段とは、
前記インジェクタの電磁弁を開弁駆動することで、前記制御室内の高圧燃料を前記燃料系の低圧側に溢流させて、前記ノズルニードルを開弁させることで、前記インジェクタから燃料を噴射させる電磁弁駆動回路であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 6,
The pressure drop promoting means is
By opening the solenoid valve of the injector, the high pressure fuel in the control chamber overflows to the low pressure side of the fuel system, and the nozzle needle is opened so that the fuel is injected from the injector. An accumulator fuel injection device characterized by being a valve drive circuit.
前記圧力降下促進手段は、
前記実燃料圧力が前記目標燃料圧力よりも高い時に、正規噴射する気筒と異なる気筒の前記インジェクタの電磁弁を、正規噴射よりも前に、前記ノズルニードルが開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する、前記電磁弁の空打ち駆動を行うことで、前記制御室内の高圧燃料を前記燃料系の低圧側に溢流させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 In the pressure accumulation type fuel injection device according to claim 6 or 7,
The pressure drop promoting means includes
When the actual fuel pressure is higher than the target fuel pressure, the solenoid valve of the injector in a cylinder different from the cylinder that performs normal injection is set to be longer than the valve opening delay time until the nozzle needle is opened before the normal injection. An accumulator fuel injection apparatus characterized in that the high-pressure fuel in the control chamber overflows to the low-pressure side of the fuel system by performing idle driving of the solenoid valve that is driven to open in a short time width.
前記実燃料圧力が前記目標燃料圧力よりも高い時に、正規噴射する気筒の前記インジェクタの電磁弁を、正規噴射よりも前に、前記ノズルニードルが開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する、前記電磁弁の空打ち駆動を行うことで、前記制御室内の高圧燃料を前記燃料系の低圧側に溢流させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure accumulation type fuel injection device according to any one of claims 6 to 8, wherein the pressure drop promoting means is
When the actual fuel pressure is higher than the target fuel pressure, the electromagnetic valve of the injector of the cylinder for normal injection is shorter than the valve opening delay time until the nozzle needle opens before the normal injection. An accumulator fuel injection device characterized by causing the high pressure fuel in the control chamber to overflow to the low pressure side of the fuel system by performing idle driving of the electromagnetic valve that is driven to open at a width.
前記圧力降下促進手段は、
前記正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは前記正規噴射する気筒での、前記電磁弁の空打ち駆動の回数を、前記実燃料圧力と前記目標燃料圧力との偏差に応じて設定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 8 or 9,
The pressure drop promoting means includes
The number of idle driving of the solenoid valve in a cylinder different from the cylinder for normal injection or in the cylinder for normal injection is set according to a deviation between the actual fuel pressure and the target fuel pressure. An accumulator fuel injection device.
(b)ノズルニードルと一体的に動作するコマンドピストンの背圧制御を行う制御室、 前記コモンレールから前記制御室内に高圧燃料を供給するための燃料供給経路、
前記制御室内から燃料系の低圧側に高圧燃料を溢流させるための燃料還流経路、
およびこの燃料還流経路を開閉する電磁弁
を有するインジェクタと、
(c)燃料の噴射圧力に相当する燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
(d)この燃料圧力検出手段によって検出した実燃料圧力が目標燃料圧力よりも高い時に、正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは正規噴射する気筒の、前記インジェクタの電磁弁を、正規噴射よりも前に、前記ノズルニードルが開弁するに至る開弁遅延時間よりも短い時間幅で開弁駆動する、前記電磁弁の空打ち駆動を行うことで、前記制御室内の高圧燃料を前記燃料系の低圧側に溢流させる圧力降下促進手段と
を備え、
前記圧力降下促進手段とは、
電源電圧よりも高いエネルギーをコンデンサに蓄積し、この蓄積エネルギーを前記コンデンサから放出することで、前記電磁弁の空打ち駆動を行う電磁弁駆動回路であって、
前記電磁弁駆動回路は、
前記正規噴射する気筒と異なる気筒、あるいは前記正規噴射する気筒での、前記電磁弁の空打ち駆動の回数が2回以上の場合、前記電磁弁の空打ち駆動間の待機間隔を、前記コンデンサの充電量に対応した時間間隔に設定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 (A) a common rail for accumulating high-pressure fuel pumped from a fuel supply pump;
(B) a control chamber that performs back pressure control of a command piston that operates integrally with the nozzle needle, a fuel supply path for supplying high-pressure fuel from the common rail into the control chamber,
A fuel return path for overflowing high-pressure fuel from the control chamber to the low-pressure side of the fuel system;
And an injector having a solenoid valve for opening and closing the fuel recirculation path;
(C) fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure corresponding to the fuel injection pressure;
(D) When the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means is higher than the target fuel pressure, the solenoid valve of the injector of the cylinder different from the cylinder for normal injection or the cylinder for normal injection is set before the normal injection. In addition, by performing idle driving of the solenoid valve, which opens the valve in a time width shorter than the valve opening delay time until the nozzle needle is opened, the high pressure fuel in the control chamber is reduced to the low pressure of the fuel system. Pressure drop facilitating means to overflow to the side,
The pressure drop promoting means is
A solenoid valve drive circuit that performs idle driving of the solenoid valve by storing energy higher than a power supply voltage in a capacitor and discharging the stored energy from the capacitor,
The solenoid valve drive circuit is
When the number of idle driving of the solenoid valve in the cylinder different from the cylinder for normal injection or the cylinder for regular injection is two or more times, the standby interval between the idle driving of the solenoid valve is set to An accumulator fuel injection device, characterized in that the time interval corresponding to the amount of charge is set.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004068635A JP2005256703A (en) | 2004-03-11 | 2004-03-11 | Accumulator fuel injection device |
DE102005011114A DE102005011114A1 (en) | 2004-03-11 | 2005-03-10 | Pressure accumulation type fuel injection apparatus for diesel engine has pressure reduction facilitator that lengthens opening period of injector valve by excess injection quantity so that fuel might be injected |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004068635A JP2005256703A (en) | 2004-03-11 | 2004-03-11 | Accumulator fuel injection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005256703A true JP2005256703A (en) | 2005-09-22 |
Family
ID=34983114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004068635A Pending JP2005256703A (en) | 2004-03-11 | 2004-03-11 | Accumulator fuel injection device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005256703A (en) |
DE (1) | DE102005011114A1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100673519B1 (en) | 2005-10-17 | 2007-01-24 | 고국원 | Common rail diesel engine and method of controlling fuel injection pressure in the common rail diesel engine |
JP2007120500A (en) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Crt Common Rail Technologies Ag | Injector for fuel injection system and fuel injection system equipped with the same |
JP2008088897A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Denso Corp | Injection quantity control device and injection quantity control method |
JP2009257377A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Toyota Motor Corp | Controller and control method of vehicle driving mechanism |
JP2010116881A (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Control device for internal combustion engine |
CN103397963A (en) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 潍柴动力股份有限公司 | Fast oil rail pressure decompression and control method and electronic control high-pressure common rail system |
JP2014098378A (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-29 | Denso Corp | Discharge amount learning control device |
DE102017113702A1 (en) | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for fueling machine |
CN111417774A (en) * | 2017-11-23 | 2020-07-14 | 沃尔沃卡车集团 | Method for controlling gaseous fuel pressure |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2512930A (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-15 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of operating a fuel injection system |
DE102013220336B4 (en) * | 2013-10-09 | 2019-02-07 | Continental Automotive Gmbh | Method for mitigating the effects of excessive pressure in a common rail injection system |
-
2004
- 2004-03-11 JP JP2004068635A patent/JP2005256703A/en active Pending
-
2005
- 2005-03-10 DE DE102005011114A patent/DE102005011114A1/en not_active Withdrawn
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100673519B1 (en) | 2005-10-17 | 2007-01-24 | 고국원 | Common rail diesel engine and method of controlling fuel injection pressure in the common rail diesel engine |
JP2007120500A (en) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Crt Common Rail Technologies Ag | Injector for fuel injection system and fuel injection system equipped with the same |
JP2008088897A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Denso Corp | Injection quantity control device and injection quantity control method |
JP4656436B2 (en) * | 2006-10-02 | 2011-03-23 | 株式会社デンソー | Injection amount control device and injection amount control method |
JP2009257377A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Toyota Motor Corp | Controller and control method of vehicle driving mechanism |
JP2010116881A (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Control device for internal combustion engine |
US8240290B2 (en) | 2008-11-14 | 2012-08-14 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine |
JP2014098378A (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-29 | Denso Corp | Discharge amount learning control device |
CN103397963A (en) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 潍柴动力股份有限公司 | Fast oil rail pressure decompression and control method and electronic control high-pressure common rail system |
CN103397963B (en) * | 2013-08-14 | 2016-01-13 | 潍柴动力股份有限公司 | A kind of oily rail pressure quick pressure releasing controlling method and electronic control system |
DE102017113702A1 (en) | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for fueling machine |
US10087873B2 (en) | 2016-06-29 | 2018-10-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for internal combustion engine |
DE102017113702B4 (en) * | 2016-06-29 | 2021-04-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for internal combustion engine |
CN111417774A (en) * | 2017-11-23 | 2020-07-14 | 沃尔沃卡车集团 | Method for controlling gaseous fuel pressure |
US11268461B2 (en) | 2017-11-23 | 2022-03-08 | Volvo Truck Corporation | Method for controlling gaseous fuel pressure |
CN111417774B (en) * | 2017-11-23 | 2022-05-06 | 沃尔沃卡车集团 | Method for controlling gaseous fuel pressure |
US11560858B2 (en) | 2017-11-23 | 2023-01-24 | Volvo Truck Corporation | Method for controlling gaseous fuel pressure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102005011114A1 (en) | 2005-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8418677B2 (en) | High pressure fuel pump control system for internal combustion engine | |
US7552709B2 (en) | Accumulator fuel injection apparatus compensating for injector individual variability | |
JP4434097B2 (en) | Accumulated fuel injection control device | |
US7320311B2 (en) | Pressure boosting common rail fuel injection apparatus and fuel injection control method therefor | |
US7664592B2 (en) | Fuel injection control apparatus | |
EP1319821B1 (en) | Fuel injection system having fuel recirculating structure | |
JP5282878B2 (en) | In-cylinder injection internal combustion engine control device | |
EP1887206A1 (en) | High-pressure fuel pump control apparatus for an internal combustion engine | |
US7234439B2 (en) | Fuel injection system executing overlap injection operation | |
US20080314364A1 (en) | High-Pressure Fuel Pump Control Device for Internal Combustion Engine | |
US8079345B2 (en) | High pressure fuel supply control system for internal combustion engine | |
JP4492467B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP4144375B2 (en) | Accumulated fuel injection system | |
JP2005256703A (en) | Accumulator fuel injection device | |
EP2336531A1 (en) | Accumulator fuel injection system controller and control method and accumulator fuel injection system | |
JP2013231362A (en) | Fuel pressure control device | |
JP4572950B2 (en) | Common rail pressure control device and fuel injection system using the same | |
JP3901073B2 (en) | Accumulated fuel injection system | |
JP3982516B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JPH11315730A (en) | Fuel pressure controller of accumulation type fuel injection mechanism | |
JPH11247694A (en) | Engine operation control device | |
EP1447546B1 (en) | Engine control unit including phase advance compensator | |
JP5382870B2 (en) | Control device and control method for accumulator fuel injector and accumulator fuel injector | |
JP5477899B2 (en) | Control device and control method for accumulator fuel injector and accumulator fuel injector | |
JP2011185164A (en) | Control device of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091013 |