JP2006125371A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エンジンの当該気筒についてのみ、メイン噴射の前に先立ってパイロット噴射を行う。そして、このパイロット噴射におけるパイロット噴射指令パルス幅(TQp)を、燃料噴射が成される噴射パルス幅から燃料噴射が成されない噴射パルス幅に向かうように強制的に変化(TQp3→TQp1:漸減)させる。この場合、実際に燃料噴射が成されると、燃料噴射による燃料流出に起因して圧力値の脈動が発生し、メイン噴射における実噴射量が変動する。これにより、エンジンの回転速度変動等の機関影響値が変化するため、この機関影響値を検出してこれが機関影響検出閾値未満となったときのパイロット噴射指令パルス幅(TQp)を無効噴射パルス幅(TQ0)としてデータ取得する。
【選択図】 図2
Description
従来より、内燃機関用燃料噴射装置においては、インジェクタから内燃機関の気筒に噴射供給する燃料噴射量を内燃機関の運転状態に対応して、弁体を開弁してインジェクタから実際に燃料噴射を実行させるのに必要な期間(有効噴射時間、有効噴射パルス幅)を算出すると共に、電源電圧または燃料の噴射圧力に基づき、インジェクタの電磁弁への通電を行っても開弁応答遅れによってインジェクタから燃料が噴射されない期間(無効噴射時間、無効噴射パルス幅)を算出し、これらの有効噴射パルス幅と無効噴射パルス幅とを加算した時間をインジェクタの電磁弁への通電時間として設定するようにしている。
上記のような蓄圧式燃料噴射システムでは、インジェクタの個体差ばらつきやインジェクタの経時劣化(経時変化)によって、パイロット噴射が消失したり、過大となり過ぎたりすることで、上記のパイロット噴射の効果が十分に発揮できないという問題がある。一般的に、エンジンの定常運転時に使用される噴射圧力範囲において、比較的に低噴射圧力下では、インジェクタの電磁弁への通電時間(有効噴射パルス幅+無効噴射パルス幅)に対してパイロット噴射量(実際に燃焼室内に噴射される燃料噴射量)が減少する傾向にあり、また、比較的に高噴射圧力下では、インジェクタの電磁弁への通電時間(有効噴射パルス幅+無効噴射パルス幅)に対してパイロット噴射量が増加する傾向にある。
図1ないし図5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ある。
なお、本実施例のインジェクタ5では、チップパッキン27よりも図示下方の部分が噴射部を構成し、また、チップパッキン27よりも図示上方の部分が駆動部を構成している。
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5に基づいて簡単に説明する。
ここで、従来の微小噴射量学習補正においては、アイドル安定状態やオーバーラン等の適用条件に拘束され、高噴射圧力での微小噴射量学習補正が困難であり、しかも学習補正頻度が多くはなかった。しかし、微小噴射量は、高噴射圧力下でも経時変化し、実機では、排出ガス、燃焼音、燃費の問題から、高噴射圧力での微小噴射量学習補正も必要とされてきた。
本実施例では、学習値記憶手段(無効噴射パルス幅記憶手段)としてスタンバイRAMまたはEEPROMを用いたが、スタンバイRAMまたはEEPROMを用いずに、EPROM、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリ、DVD−ROM、CD−ROM、あるいはフレキシブル・ディスクのような他の記憶媒体を用いて、エンジンの各気筒毎の、各噴射圧力での無効噴射パルス幅(燃料噴射開始点:TQ0)を記憶するようにしても良い。この場合にも、イグニッションスイッチをオフ(IG・OFF)した後、あるいはエンジンキーをキーシリンダより抜いた後も、記憶した内容は保存される。
また、実施例1と実施例2とを組み合わせて、無効噴射パルス幅(TQ0)を検出してデータ取得するようにしても良い。
5 インジェクタ(燃料噴射弁)
6 インジェクタのノズルニードル(弁体)
7 インジェクタの電磁弁(弁体駆動手段)
8 インジェクタの制御室
9 インジェクタのコイルスプリング(弁体付勢手段)
10 ECU(インジェクタ制御装置、噴射パルス幅可変手段、圧力振幅検出手段、無効噴射パルス幅記憶手段、噴射パルス幅設定手段、機関影響値検出手段)
13 燃料供給配管(燃料配管)
31 燃料流路
32 燃料流路
33 燃料流路
34 燃料流路
35 燃料溜まり室
36 噴射孔
Claims (9)
- 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と、
このコモンレールから燃料配管を経て供給される燃料圧力の作用に基づいて、燃料噴射量を制御するインジェクタと、
内燃機関の運転状態に対応して設定される要求噴射量に基づいて有効噴射パルス幅を算出し、この有効噴射パルス幅に、前記インジェクタの噴射開始遅れ時間に対応する無効噴射パルス幅を加算して最終的な噴射パルス幅を設定し、この噴射パルス幅の噴射パルス信号を前記インジェクタに与えるインジェクタ制御装置と
を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ制御装置は、
(a)噴射パルス信号を与えても燃料噴射が成されない噴射パルス幅から、噴射パルス信号を与えて実際に燃料噴射が成される噴射パルス幅に向かうように、噴射パルス幅を強制的に変化させる噴射パルス幅可変手段と、
(b)この噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記インジェクタに噴射パルス信号を与えてから後の所定期間内における、前記コモンレール内の燃料圧力の脈動波の圧力振幅を検出する圧力振幅検出手段と、
(c)前記噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記圧力振幅検出手段によって検出された、前記コモンレール内の燃料圧力の脈動波の圧力振幅が、所定値以上となったときの噴射パルス幅を前記無効噴射パルス幅としてデータ取得する無効噴射パルス幅記憶手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 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と、
このコモンレールから燃料配管を経て供給される燃料圧力の作用に基づいて、燃料噴射量を制御するインジェクタと、
内燃機関の運転状態に対応して設定される要求噴射量に基づいて有効噴射パルス幅を算出し、この有効噴射パルス幅に、前記インジェクタの噴射開始遅れ時間に対応する無効噴射パルス幅を加算して最終的な噴射パルス幅を設定し、この噴射パルス幅の噴射パルス信号を前記インジェクタに与えるインジェクタ制御装置と
を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ制御装置は、
(a)噴射パルス信号を与えて実際に燃料噴射が成される噴射パルス幅から、噴射パルス信号を与えても燃料噴射が成されない噴射パルス幅に向かうように、噴射パルス幅を強制的に変化させる噴射パルス幅可変手段と、
(b)この噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記インジェクタに噴射パルス信号を与えてから後の所定期間内における、前記コモンレール内の燃料圧力の脈動波の圧力振幅を検出する圧力振幅検出手段と、
(c)前記噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記圧力振幅検出手段によって検出された、前記コモンレール内の燃料圧力の脈動波の圧力振幅が、所定値以下となったときの噴射パルス幅を前記無効噴射パルス幅としてデータ取得する無効噴射パルス幅記憶手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項1または請求項2に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ制御装置は、
前記内燃機関の各気筒の1周期中に、前記インジェクタに噴射パルス幅の噴射パルス信号を分割して与えて、主噴射の前に先行して前噴射を実施するマルチ噴射制御手段と、
前記主噴射における噴射パルス幅を、前記内燃機関の運転を継続することが可能な噴射パルス幅に設定する噴射パルス幅設定手段とを備え、
前記噴射パルス幅可変手段は、前記前噴射における噴射パルス幅を強制的に変化させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項3に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記噴射パルス幅設定手段は、前記主噴射における噴射パルス幅を、前記コモンレール内の燃料圧力の脈動波が出現する期間内に含まれるように設定し、
前記無効噴射パルス幅記憶手段は、前記内燃機関の機関影響値の変化を捉えて前記無効噴射パルス幅をデータ取得することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 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と、
このコモンレールから燃料配管を経て供給される燃料圧力の作用に基づいて、燃料噴射量を制御するインジェクタと、
内燃機関の運転状態に対応して設定される要求噴射量に基づいて有効噴射パルス幅を算出し、この有効噴射パルス幅に、前記インジェクタの噴射開始遅れ時間に対応する無効噴射パルス幅を加算して最終的な噴射パルス幅を設定し、この噴射パルス幅の噴射パルス信号を前記インジェクタに与えるインジェクタ制御装置と
を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ制御装置は、
(a)前記内燃機関の各気筒の1周期中に、前記インジェクタに噴射パルス幅の噴射パルス信号を分割して与えて、主噴射の前に先行して前噴射を実施するマルチ噴射制御手段と、
(b)前記主噴射における噴射パルス幅を、前記内燃機関の運転を継続することが可能な噴射パルス幅に設定する噴射パルス幅設定手段と、
(c)前記前噴射における噴射パルス信号を与えても前記前噴射が成されない噴射パルス幅から、前記前噴射における噴射パルス信号を与えて実際に前記前噴射が成される噴射パルス幅に向かうように、前記前噴射における噴射パルス幅を強制的に変化させる噴射パルス幅可変手段と、
(d)この噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記インジェクタに前記前噴射における噴射パルス信号を与えてから後の所定期間内における、前記内燃機関の機関影響値を検出する機関影響値検出手段と、
(e)前記噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記機関影響値検出手段によって検出された、前記内燃機関の機関影響値が、所定値以上となったときの前記前噴射における噴射パルス幅を前記無効噴射パルス幅としてデータ取得する無効噴射パルス幅記憶手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 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と、
このコモンレールから燃料配管を経て供給される燃料圧力の作用に基づいて、燃料噴射量を制御するインジェクタと、
内燃機関の運転状態に対応して設定される要求噴射量に基づいて有効噴射パルス幅を算出し、この有効噴射パルス幅に、前記インジェクタの噴射開始遅れ時間に対応する無効噴射パルス幅を加算して最終的な噴射パルス幅を設定し、この噴射パルス幅の噴射パルス信号を前記インジェクタに与えるインジェクタ制御装置と
を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ制御装置は、
(a)前記内燃機関の各気筒の1周期中に、前記インジェクタに噴射パルス幅の噴射パルス信号を分割して与えて、主噴射の前に先行して前噴射を実施するマルチ噴射制御手段と、
(b)前記主噴射における噴射パルス幅を、前記内燃機関の運転を継続することが可能な噴射パルス幅に設定する噴射パルス幅設定手段と、
(c)前記前噴射における噴射パルス信号を与えて実際に前記前噴射が成される噴射パルス幅から、前記前噴射における噴射パルス信号を与えても前記前噴射が成されない噴射パルス幅に向かうように、前記前噴射における噴射パルス幅を強制的に変化させる噴射パルス幅可変手段と、
(d)この噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記インジェクタに前記前噴射における噴射パルス信号を与えてから後の所定期間内における、前記内燃機関の機関影響値を検出する機関影響値検出手段と、
(e)前記噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中に、前記機関影響値検出手段によって検出された、前記内燃機関の機関影響値が、所定値以下となったときの前記前噴射における噴射パルス幅を前記無効噴射パルス幅としてデータ取得する無効噴射パルス幅記憶手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項5または請求項6に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ制御装置は、
前記前噴射と前記主噴射との無噴射間隔を、前記前噴射の実施により発生する、前記コモンレール内の燃料圧力の脈動波が出現する期間内に含まれるように設定するインターバル設定手段を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項5ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、 前記機関影響値検出手段は、前記噴射パルス幅可変手段による噴射パルス幅可変制御中の、前記内燃機関の当該気筒の瞬時回転速度を検出する回転速度検出手段を有し、
前記前噴射における噴射パルス信号を与えて実際に前記前噴射が成される時の前記内燃機関の当該気筒の瞬時回転速度と、前記前噴射における噴射パルス信号を与えても前記前噴射が成されない時の前記内燃機関の当該気筒の瞬時回転速度との回転速度差に基づいて、前記内燃機関の当該気筒の回転速度変動を検出することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、 前記インジェクタは、
前記内燃機関の各気筒毎の燃焼室に連通する噴射孔を開閉する弁体、
前記コモンレールから導入される燃料圧力が前記弁体の開弁方向に作用する燃料溜まり室、
前記コモンレールから導入される燃料圧力が前記弁体の閉弁方向に作用する制御室、
前記弁体を閉弁方向に付勢する弁体付勢手段、
および前記噴射パルス幅の噴射パルス信号が与えられて自身が開弁することで、前記コモンレールから前記制御室内に導入される燃料を燃料系の低圧側に溢流させて前記弁体を開弁方向に駆動する電磁弁
を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
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