JP2009114889A - Fuel injection control system for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection control system for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2009114889A
JP2009114889A JP2007286396A JP2007286396A JP2009114889A JP 2009114889 A JP2009114889 A JP 2009114889A JP 2007286396 A JP2007286396 A JP 2007286396A JP 2007286396 A JP2007286396 A JP 2007286396A JP 2009114889 A JP2009114889 A JP 2009114889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
fuel
pressure
valve
post
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
JP2007286396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Hashizume
剛 橋詰
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 JP2007286396A priority Critical patent/JP2009114889A/en
Publication of JP2009114889A publication Critical patent/JP2009114889A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology capable of inhibiting dilution of lubricating oil while inhibiting increase of combustion noise in a fuel injection control system for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve capable of injecting fuel directly into a cylinder. <P>SOLUTION: In a fuel injection control system for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve injecting fuel directly into the cylinder, a pressure increasing process for increasing injection pressure of post injection as compared to injection pressure of main injection is executed when the fuel injection valve need to do post injection after doing main injection. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、気筒内へ燃料を噴射可能な燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御技術に関する。   The present invention relates to a fuel injection control technique for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve capable of injecting fuel into a cylinder.

燃料噴射弁が気筒内へ直接燃料を噴射する内燃機関において、噴射燃料による潤滑油(エンジンオイル)の希釈度が高くなった時に燃料噴射圧力を上昇させる技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開平10−317936号公報 特開2001−241370号公報 特開2003−269291号公報
In an internal combustion engine in which a fuel injection valve directly injects fuel into a cylinder, a technique has been proposed for increasing the fuel injection pressure when the dilution of lubricating oil (engine oil) by the injected fuel becomes high (for example, Patent Documents). 1).
JP-A-10-317936 JP 2001-241370 A JP 2003-269291 A

ところで、燃料噴射圧力が上昇させられた場合は燃料噴射弁から噴射された燃料(以下、「噴射燃料」と称する)の気化・霧化が促進されるため、潤滑油の希釈を低減することはできるものの、噴射燃料が急峻に燃焼して大きな燃焼騒音を発生するという問題がある。   By the way, when the fuel injection pressure is increased, vaporization and atomization of fuel injected from the fuel injection valve (hereinafter referred to as “injected fuel”) is promoted, so that dilution of the lubricating oil can be reduced. Although it is possible, there is a problem that the injected fuel burns sharply and generates a large combustion noise.

本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気筒内へ直接燃料を噴射可能な燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、燃焼騒音の増加を抑制しつつ潤滑油の希釈を抑制可能な技術の提供にある。   The present invention has been made in view of various circumstances as described above, and an object thereof is to provide combustion noise in a fuel injection control system for an internal combustion engine having a fuel injection valve capable of directly injecting fuel into a cylinder. The present invention provides a technology capable of suppressing the dilution of the lubricating oil while suppressing the increase in the amount of oil.

本発明は、上記した課題を解決するために、燃料噴射弁がメイン噴射を行った後にポスト噴射を行う場合は、ポスト噴射の噴射圧のみを高めるようにした。   In the present invention, in order to solve the above-described problem, when post injection is performed after the fuel injection valve performs main injection, only the injection pressure of post injection is increased.

詳細には、本発明は、気筒内へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、前記燃料噴射弁がメイン噴射を行った後にポスト噴射を行う場合に、メイン噴射の噴射圧力に対してポスト噴射の噴射圧力を高めるための昇圧処理を行う制御手段を備えるようにした。   More specifically, the present invention relates to a fuel injection control system for an internal combustion engine having a fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder, and when the fuel injection valve performs post injection after performing main injection, Control means for performing a pressure increasing process for increasing the injection pressure of the post injection with respect to the injection pressure of the injection is provided.

潤滑油の希釈は、燃料噴射弁から噴射された燃料(噴射燃料)がシリンダボア壁面に付着した場合に顕著となる。シリンダボア壁面に付着する噴射燃料(以下、「壁面付着燃料」と称する)は、ピストンが上死点から離間しているタイミングで燃料噴射が行われた場合に増加する。このようなタイミングで行われる燃料噴射としては、ポスト噴射を例示することができる。   The dilution of the lubricating oil becomes significant when the fuel (injected fuel) injected from the fuel injection valve adheres to the cylinder bore wall surface. The injected fuel adhering to the cylinder bore wall surface (hereinafter referred to as “wall surface adhering fuel”) increases when fuel injection is performed at a timing when the piston is separated from the top dead center. As fuel injection performed at such timing, post injection can be exemplified.

よって、ポスト噴射実行時の壁面付着燃料を減少させることができれば、潤滑油の希釈を効果的に抑制することができる。壁面付着燃料を減少させる方法としては、噴射燃料の気化・霧化を促進させる方法が有効である。噴射燃料の気化・霧化を促進させる方法としては、燃料噴射圧力を高める方法を例示することができる。   Therefore, if the wall-attached fuel during post injection can be reduced, dilution of the lubricating oil can be effectively suppressed. As a method for reducing the fuel adhering to the wall surface, a method for promoting vaporization / atomization of the injected fuel is effective. As a method for promoting vaporization / atomization of the injected fuel, a method for increasing the fuel injection pressure can be exemplified.

しかしながら、ポスト噴射の噴射圧力(以下、「ポスト噴射圧力」と称する)とともにメイン噴射の噴射圧力(以下、「メイン噴射圧力」と称する)も高くされると、メイン噴射された燃料が急峻に燃焼するため、燃焼騒音が大きくなるという背反が生じる。   However, when the injection pressure of the main injection (hereinafter referred to as “main injection pressure”) is increased together with the injection pressure of the post injection (hereinafter referred to as “post injection pressure”), the fuel injected by the main injection burns sharply. Therefore, the contradiction that the combustion noise becomes large occurs.

これに対し、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御システムは、メイン噴射圧力に対してポスト噴射圧力を高める(好ましくは、メイン噴射圧力を変更せずにポスト噴射圧力のみを高める)ため、燃焼騒音の増加を回避しつつ壁面付着燃料を減少させることができる。その結果、燃焼騒音の増加を抑制しつつ潤滑油の希釈を抑制することが可能になる。   In contrast, the fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present invention increases the post injection pressure with respect to the main injection pressure (preferably, only the post injection pressure is increased without changing the main injection pressure). The fuel adhering to the wall surface can be reduced while avoiding an increase in noise. As a result, it is possible to suppress dilution of the lubricating oil while suppressing an increase in combustion noise.

尚、シリンダボア壁面の温度や気筒内の雰囲気温度が高い場合は、壁面付着燃料が減少するとともに壁面付着燃料の大部分がシリンダボア壁面から脱離(蒸発)するため、潤滑油の希釈は起こり難い。よって、シリンダボア壁面の温度や気筒内の雰囲気温度が高い場合には前記昇圧処理が行われないようにしてもよい。また、昇圧処理実行時のポスト噴射圧力は、シリンダボア壁面の温度や気筒内の雰囲気温度が高くなるほど低くされるようにしてもよい。   When the temperature of the cylinder bore wall surface or the atmospheric temperature in the cylinder is high, the fuel adhering to the wall surface decreases and most of the wall surface adhering fuel desorbs (evaporates) from the cylinder bore wall surface. Therefore, when the temperature of the cylinder bore wall surface or the atmospheric temperature in the cylinder is high, the pressure increasing process may not be performed. Further, the post-injection pressure at the time of executing the pressure increasing process may be lowered as the temperature of the cylinder bore wall surface or the atmospheric temperature in the cylinder increases.

本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御システムは、噴射燃料による潤滑油の希釈度合いを取得する取得手段を備えるようにしてもよい。この場合、制御手段は、潤滑油の希釈度合いが許容限界未満であれば、前記昇圧処理を行わないようにしてもよい。   The fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present invention may include an acquisition unit that acquires the dilution degree of the lubricating oil by the injected fuel. In this case, the control means may not perform the pressure increasing process if the dilution degree of the lubricating oil is less than the allowable limit.

ところで、1サイクル当たりにポスト噴射が行われる回数は、1回に限られず複数回に及ぶ場合もある。1サイクル当たりに複数回のポスト噴射が行われる場合は、制御手段は、噴射時期が遅くなるポスト噴射ほど噴射圧力が高くなるような昇圧処理を行うことが好適である。   By the way, the number of post injections per cycle is not limited to one and may be multiple times. In the case where a plurality of post injections are performed per cycle, it is preferable that the control means perform a pressure increasing process such that the injection pressure becomes higher as the post injection whose injection timing is delayed.

ポスト噴射のタイミングが遅くなるほど、気筒内の圧力は低くなる。気筒内の圧力が低くなるほど、噴射燃料はシリンダボア壁面に到達し易くなる。これに対し、噴射時期が遅いポスト噴射ほど噴射圧力が高くされると、壁面付着燃料を確実に減少させることができる。   The later the timing of post injection, the lower the pressure in the cylinder. The lower the pressure in the cylinder, the easier it is for the injected fuel to reach the cylinder bore wall surface. On the other hand, the fuel adhering to the wall surface can be surely reduced when the injection pressure is increased in the post-injection with later injection timing.

本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、制御手段は、メイン噴射量に対するポスト噴射量の割合が高くなるほどポスト噴射圧力を高くするようにしてもよい。   In the fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present invention, the control means may increase the post injection pressure as the ratio of the post injection amount to the main injection amount increases.

メイン噴射圧力は、メイン噴射される燃料量(メイン噴射量)が少なくなるほど低く設定される傾向がある。よって、メイン噴射圧力に対するポスト噴射圧力の上昇量(メイン噴射圧力とポスト噴射圧力との差)がメイン噴射量(メイン噴射圧力)に関わらず一定にされると、メイン噴射量が少ない場合にポスト噴射圧力が過剰に低くなる可能性がある。   The main injection pressure tends to be set lower as the amount of main injected fuel (main injection amount) decreases. Therefore, if the amount of increase in the post injection pressure relative to the main injection pressure (the difference between the main injection pressure and the post injection pressure) is made constant regardless of the main injection amount (main injection pressure), the post injection pressure is reduced when the main injection amount is small. There is a possibility that the injection pressure becomes excessively low.

これに対し、メイン噴射量に対するポスト噴射量の割合が高くなるほどポスト噴射圧力が高くされると、メイン噴射量が少ない場合のポスト噴射圧力を十分に高くすることができる。その結果、メイン噴射量が少ない場合であっても壁面付着燃料を減少させることができる。   On the other hand, when the post injection pressure is increased as the ratio of the post injection amount to the main injection amount increases, the post injection pressure when the main injection amount is small can be sufficiently increased. As a result, even when the main injection amount is small, the wall surface attached fuel can be reduced.

本発明において、昇圧処理の具体的な実行方法としては、ポスト噴射時のニードル弁のリフト量をメイン噴射時のニードル弁のリフト量より大きく方法を例示することができる。   In the present invention, as a specific execution method of the pressure increasing process, a method in which the lift amount of the needle valve at the time of post injection is larger than the lift amount of the needle valve at the time of main injection can be exemplified.

本発明によれば、気筒内へ直接燃料を噴射可能な燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、燃焼騒音の増加を抑制しつつ潤滑油の希釈を抑制可能となる。   According to the present invention, in a fuel injection control system for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve capable of directly injecting fuel into a cylinder, dilution of lubricating oil can be suppressed while suppressing an increase in combustion noise.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施例1>
先ず、本発明の第1の実施例について図1〜図3に基づいて説明する。図1は、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。
<Example 1>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present invention.

図1に示す内燃機関1は、複数の気筒を有する圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)である。   An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) having a plurality of cylinders.

内燃機関1の気筒2内には、ピストン3が摺動自在に挿入されている。気筒2内のピストン3より上方には燃焼室4が形成されている。内燃機関1は、前記燃焼室4と連通する吸気ポート5と排気ポート6とを備えている。   A piston 3 is slidably inserted into the cylinder 2 of the internal combustion engine 1. A combustion chamber 4 is formed above the piston 3 in the cylinder 2. The internal combustion engine 1 includes an intake port 5 and an exhaust port 6 that communicate with the combustion chamber 4.

吸気ポート5は、吸気通路50と連通している。排気ポート6は、排気通路60と連通している。内燃機関1は、燃焼室4に臨む吸気ポート5の開口端を開閉する吸気バルブ7と、燃焼室4に臨む排気ポート6の開口端を開閉する排気バルブ8とを備えている。   The intake port 5 communicates with the intake passage 50. The exhaust port 6 communicates with the exhaust passage 60. The internal combustion engine 1 includes an intake valve 7 that opens and closes an open end of an intake port 5 that faces the combustion chamber 4, and an exhaust valve 8 that opens and closes an open end of the exhaust port 6 that faces the combustion chamber 4.

また、内燃機関1は、気筒2内へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁9を備えている。燃料噴射弁9は、デリバリパイプ10を介してコモンレール11と連通している。   The internal combustion engine 1 includes a fuel injection valve 9 that directly injects fuel into the cylinder 2. The fuel injection valve 9 communicates with the common rail 11 via the delivery pipe 10.

このように構成された内燃機関1には、電子制御ユニット(ECU)12が併設されている。ECU12は、水温センサ13やレール圧センサ14等の各種センサの出力信号に従って、燃料噴射弁9などを電気的に制御する。尚、水温センサ13は内燃機関1を循環する冷却水の温度を測定するセンサであり、レール圧センサ14はコモンレール11に蓄えられた燃料圧力(レール圧)を測定するセンサである。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 12. The ECU 12 electrically controls the fuel injection valve 9 and the like according to output signals from various sensors such as the water temperature sensor 13 and the rail pressure sensor 14. The water temperature sensor 13 is a sensor that measures the temperature of the cooling water circulating in the internal combustion engine 1, and the rail pressure sensor 14 is a sensor that measures the fuel pressure (rail pressure) stored in the common rail 11.

例えば、ECU12は、各種センサの出力信号から定まる運転条件に従って、パイロット噴射やメイン噴射の噴射量及び噴射時期を決定し、決定された噴射量及び噴射時期に従って燃料噴射弁9を制御する。   For example, the ECU 12 determines the injection amount and injection timing of pilot injection and main injection according to the operating conditions determined from the output signals of various sensors, and controls the fuel injection valve 9 according to the determined injection amount and injection timing.

また、ECU12は、排気温度を昇温させる必要がある場合や、排気通路60に配置された図示しない排気浄化装置(例えば、パティキュレートフィルタやNOx触媒等)に還元剤としての燃料を供給する必要がある場合等に、パイロット噴射及びメイン噴射に加えてポスト噴射を行わせるべく燃料噴射弁9を制御する。   Further, the ECU 12 needs to raise the temperature of the exhaust gas or supply fuel as a reducing agent to an exhaust gas purification device (not shown) (for example, a particulate filter or a NOx catalyst) disposed in the exhaust passage 60. When there is, for example, the fuel injection valve 9 is controlled so that post injection is performed in addition to pilot injection and main injection.

ところで、ポスト噴射は、膨張行程や排気行程においてピストン3が上死点から離間している時に行われる。このため、ポスト噴射された燃料(以下、「ポスト噴射燃料」と称する)が気筒2の内壁面(シリンダボア壁面)に付着し易い。シリンダボア壁面に付着した燃料(壁面付着燃料)は、シリンダボア壁面から脱離(蒸発)せずに潤滑油を希釈させる可能性がある。潤滑油の希釈が進行すると、該潤滑油が所望の潤滑性能を発揮することができなくなる虞がある。   Incidentally, the post injection is performed when the piston 3 is separated from the top dead center in the expansion stroke or the exhaust stroke. Therefore, post-injected fuel (hereinafter referred to as “post-injected fuel”) tends to adhere to the inner wall surface (cylinder bore wall surface) of the cylinder 2. The fuel adhering to the cylinder bore wall surface (the wall surface adhering fuel) may dilute the lubricating oil without desorbing (evaporating) from the cylinder bore wall surface. When the dilution of the lubricating oil proceeds, the lubricating oil may not be able to exhibit a desired lubricating performance.

このような問題に対し、燃料噴射圧力を高めることにより噴射燃料の気化・霧化を促進させ、以て壁面付着燃料を減少させる方法が考えられる。燃料噴射圧力を高める具体的な方法としては、コモンレール11のレール圧を高める方法が一般的である。   In order to solve such a problem, it is conceivable to increase the fuel injection pressure to promote the vaporization / atomization of the injected fuel, thereby reducing the wall-attached fuel. As a specific method for increasing the fuel injection pressure, a method for increasing the rail pressure of the common rail 11 is generally used.

しかしながら、レール圧が高められるとポスト噴射圧力のみならずメイン噴射圧力も上昇することになる。メイン噴射圧力が不用意に高められると、メイン噴射された燃料(以下、「メイン噴射燃料」と称する)が急峻に燃焼するため、燃焼騒音が増大する可能性がある。   However, when the rail pressure is increased, not only the post injection pressure but also the main injection pressure is increased. If the main injection pressure is increased carelessly, the main injected fuel (hereinafter referred to as “main injected fuel”) burns sharply, which may increase combustion noise.

そこで、本実施例においては、ECU12は、燃料噴射弁9がポスト噴射を実行する必要がある時に、メイン噴射圧力やパイロット噴射圧力を上昇させずにポスト噴射圧力のみを上昇させる昇圧処理を行うようにした。   Therefore, in this embodiment, when the fuel injection valve 9 needs to perform post injection, the ECU 12 performs a pressure increasing process for increasing only the post injection pressure without increasing the main injection pressure or the pilot injection pressure. I made it.

ここで、昇圧処理の具体的な実行方法について述べる。図2は、燃料噴射弁9の概略構成を示す図である。   Here, a specific execution method of the boosting process will be described. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the fuel injection valve 9.

燃料噴射弁9は、シリンダ101が形成されたノズルボディ100と、シリンダ101内を軸方向に往復摺動可能なニードル弁200とを備えている。   The fuel injection valve 9 includes a nozzle body 100 in which a cylinder 101 is formed, and a needle valve 200 that can reciprocate in the cylinder 101 in the axial direction.

シリンダ101の先端(図2における下端)には、円錐状の弁座102を介してサック103が突設されている。サック103には、複数の噴孔104が形成されている。   A sack 103 protrudes from the tip of the cylinder 101 (lower end in FIG. 2) via a conical valve seat 102. A plurality of nozzle holes 104 are formed in the sac 103.

前記ニードル弁200は、前記シリンダ101より径小な外径を有する弁軸201を具備している。弁軸201の先端(図1における下端)には、前記弁座102と同様に円錐状に形成された弁体202が形成されている。   The needle valve 200 includes a valve shaft 201 having an outer diameter smaller than that of the cylinder 101. A valve body 202 having a conical shape is formed at the tip of the valve shaft 201 (the lower end in FIG. 1), like the valve seat 102.

前記弁軸201の中間には、該弁軸201の外径より径大且つ前記シリンダ101の内径より若干径小な外径を有する径大軸部203が形成されている。弁軸201の基端(図1における上端)は、スプリング300と当接している。スプリング300は、ニードル弁200を閉弁方向(図1における下方)へ付勢する。   A large-diameter shaft portion 203 having an outer diameter larger than the outer diameter of the valve shaft 201 and slightly smaller than the inner diameter of the cylinder 101 is formed in the middle of the valve shaft 201. The base end (the upper end in FIG. 1) of the valve shaft 201 is in contact with the spring 300. The spring 300 biases the needle valve 200 in the valve closing direction (downward in FIG. 1).

前記径大軸部203より先端側の弁軸201とシリンダ101との間には、燃料溜まり400が形成されている。径大軸部203より基端側の弁軸201とシリンダ101との間には、制御室500が形成されている。   A fuel reservoir 400 is formed between the valve shaft 201 on the distal end side of the large-diameter shaft portion 203 and the cylinder 101. A control chamber 500 is formed between the valve shaft 201 on the base end side of the large-diameter shaft portion 203 and the cylinder 101.

前記ノズルボディ100には、前記燃料溜まり400及び前記制御室500へ高圧燃料を供給するための燃料供給路600が形成されている。燃料供給路600は、前述したデリバリパイプ10を介してコモンレール11と連通している。   The nozzle body 100 is formed with a fuel supply path 600 for supplying high-pressure fuel to the fuel reservoir 400 and the control chamber 500. The fuel supply path 600 communicates with the common rail 11 via the delivery pipe 10 described above.

また、前記ノズルボディ100には、前記制御室500内の圧力を調整する減圧機構700が設けられている。減圧機構700は、例えば、制御室500内の燃料を該制御室500の外部(例えば、燃料タンク)へ放出するための通路と、該通路を開閉する弁機構とによって構成される。前記した弁機構の開閉は、ECU12によって電気的に制御される。   Further, the nozzle body 100 is provided with a pressure reducing mechanism 700 that adjusts the pressure in the control chamber 500. The decompression mechanism 700 includes, for example, a passage for releasing the fuel in the control chamber 500 to the outside of the control chamber 500 (for example, a fuel tank) and a valve mechanism that opens and closes the passage. The opening and closing of the valve mechanism is electrically controlled by the ECU 12.

このように構成された燃料噴射弁9では、コモンレール11に蓄えられた高圧の燃料がデリバリパイプ10及び燃料供給路600を介して燃料溜まり400と制御室500へ供給されるため、燃料溜まり400の燃料圧力と制御室500の燃料圧力が均等になる。   In the fuel injection valve 9 configured as described above, the high-pressure fuel stored in the common rail 11 is supplied to the fuel reservoir 400 and the control chamber 500 via the delivery pipe 10 and the fuel supply path 600. The fuel pressure and the fuel pressure in the control chamber 500 are equalized.

従って、減圧機構700が制御室500内の燃料を放出しない場合は、スプリング300の付勢力によってニードル弁200が閉弁方向へ押圧され、弁体202が弁座102に着座した状態(すなわち、閉弁状態)となる。   Therefore, when the pressure reducing mechanism 700 does not release the fuel in the control chamber 500, the needle valve 200 is pressed in the valve closing direction by the biasing force of the spring 300, and the valve body 202 is seated on the valve seat 102 (that is, closed). Valve state).

一方、減圧機構700が制御室500内の燃料を放出させた場合は、制御室500内の燃料圧力が低下する。そして、制御室500内の燃料圧力とスプリング300の付勢力との総和に比して燃料溜まり400の燃料圧力が高くなると、燃料溜まり400の燃料圧力がニードル弁200を開弁方向へ変位させる。その結果、弁体202が弁座102から離座した状態(すなわち、開弁状態)となる。   On the other hand, when the decompression mechanism 700 releases the fuel in the control chamber 500, the fuel pressure in the control chamber 500 decreases. When the fuel pressure in the fuel reservoir 400 becomes higher than the sum of the fuel pressure in the control chamber 500 and the biasing force of the spring 300, the fuel pressure in the fuel reservoir 400 displaces the needle valve 200 in the valve opening direction. As a result, the valve body 202 is separated from the valve seat 102 (that is, the valve is opened).

その後、減圧機構700が燃料放出を停止すると、燃料供給路600から制御室500へ供給される高圧燃料によって制御室500の燃料圧力が燃料溜まり400の燃料圧力と同等の圧力に復帰する。その結果、ニードル弁200はスプリング300の付勢力を受けて閉弁位置へ戻る。   Thereafter, when the decompression mechanism 700 stops releasing the fuel, the fuel pressure in the control chamber 500 returns to a pressure equivalent to the fuel pressure in the fuel pool 400 by the high-pressure fuel supplied from the fuel supply path 600 to the control chamber 500. As a result, the needle valve 200 receives the biasing force of the spring 300 and returns to the valve closing position.

ここで、燃料噴射弁9の開弁時には燃料が弁体202と弁座102との間に生じた狭い間隙を通ることになるが、その際の圧力損失は弁体202と弁座102との間隙が大きくなるほど小さくなる。これは、ニードル弁200のリフト量が大きくなるほど、噴射圧力が高くなることを意味する。   Here, when the fuel injection valve 9 is opened, the fuel passes through a narrow gap formed between the valve body 202 and the valve seat 102, and the pressure loss at that time is caused by the valve body 202 and the valve seat 102. The smaller the gap, the smaller. This means that the injection pressure increases as the lift amount of the needle valve 200 increases.

ニードル弁200のリフト量は、制御室500の燃料圧力と燃料溜まり400の燃料圧力との差(以下、「制御用差圧」と称する)の大きさによって変化する。例えば、制御用差圧が小さくなるほど、ニードル弁200のリフト量が小さくなる。   The lift amount of the needle valve 200 varies depending on the magnitude of the difference between the fuel pressure in the control chamber 500 and the fuel pressure in the fuel reservoir 400 (hereinafter referred to as “control differential pressure”). For example, the lift amount of the needle valve 200 decreases as the control differential pressure decreases.

そこで、ECU12は、メイン噴射時の制御用差圧に対してポスト噴射時の制御用差圧が大きくなるように減圧機構700を制御することにより、パイロット噴射圧力やメイン噴射圧力を不要に高めることなくポスト噴射圧力を高めることができる。   Therefore, the ECU 12 unnecessarily increases the pilot injection pressure and the main injection pressure by controlling the pressure reducing mechanism 700 so that the control differential pressure during post injection becomes larger than the control differential pressure during main injection. The post injection pressure can be increased.

このような方法により昇圧処理が行われると、燃焼騒音を増大させることなく壁面付着燃料を減少させることが可能となる。従って、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御システムによれば、燃焼騒音を増大させることなく潤滑油の希釈を抑制することが可能となる。   When the pressure increasing process is performed by such a method, it becomes possible to reduce the fuel adhering to the wall surface without increasing the combustion noise. Therefore, according to the fuel injection control system of the internal combustion engine of the present embodiment, it is possible to suppress the dilution of the lubricating oil without increasing the combustion noise.

次に、本実施例における昇圧処理の実行手順について図3に沿って説明する。図3は、昇圧処理ルーチンを示すフローチャートである。昇圧処理ルーチンは、予めECU12のROMに記憶されているルーチンであり、ECU12によって周期的に実行される。   Next, the execution procedure of the boosting process in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the boosting processing routine. The boosting process routine is a routine stored in advance in the ROM of the ECU 12 and is periodically executed by the ECU 12.

昇圧処理ルーチンでは、ECU12は、先ずS101において内燃機関1の運転条件(機関回転数や機関負荷)に基づいて、メイン噴射時期の制御用差圧△Pfmを取得する。尚、前記制御用差圧△Pfmと運転条件との関係は、予めマップ化されてもよい。   In the pressure increasing process routine, the ECU 12 first obtains the control differential pressure ΔPfm of the main injection timing based on the operating conditions (engine speed and engine load) of the internal combustion engine 1 in S101. The relationship between the control differential pressure ΔPfm and the operating conditions may be mapped in advance.

S102では、ECU12は、ポスト噴射が実行中であるか否かを判別する。ECU12は、S101において肯定判定した場合はS103へ進み、S101において否定判定された場合は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S102, the ECU 12 determines whether or not post injection is being performed. If an affirmative determination is made in S101, the ECU 12 proceeds to S103, and if a negative determination is made in S101, the ECU 12 temporarily ends the execution of this routine.

S103では、ECU12は、メイン噴射時の制御用差圧△Pfmに所定値αを加算してポスト噴射時の制御用差圧△Pfp(=△Pfm+α)を算出する。所定値αは、予め実験的に求められた固定値であってもよい。   In S103, the ECU 12 calculates a control differential pressure ΔPfp (= ΔPfm + α) during post injection by adding a predetermined value α to the control differential pressure ΔPfm during main injection. The predetermined value α may be a fixed value obtained experimentally in advance.

この場合、ECU12は、メイン噴射時は前記S101で取得された制御用差圧△Pfmに従って減圧機構700を制御し、ポスト噴射時は前記S103で算出された制御用差圧△Pfpに従って減圧機構700を制御することになる。   In this case, the ECU 12 controls the pressure reducing mechanism 700 according to the control differential pressure ΔPfm acquired in S101 at the time of main injection, and the pressure reducing mechanism 700 according to the control differential pressure ΔPfp calculated at S103 at the time of post injection. Will be controlled.

このようにECU12が昇圧処理ルーチンを実行することにより、本発明にかかる制御手段が実現される。その結果、燃焼騒音を増大させることなく潤滑油の希釈を抑制することが可能となる。   Thus, the control means concerning this invention is implement | achieved when ECU12 performs a pressure | voltage rise process routine. As a result, it is possible to suppress dilution of the lubricating oil without increasing the combustion noise.

尚、壁面付着燃料は、シリンダボア壁面の温度や気筒2内の雰囲気温度が高くなるほど少なくなるとともにシリンダボア壁面から脱離(蒸発)し易くなる。よって、上記したような昇圧処理は、シリンダボア壁面の温度や気筒2内の雰囲気温度が低い場合のみ行われるようにしてもよい。その際、シリンダボア壁面の温度や気筒2内の雰囲気温度は、冷却
水温の温度(水温センサ13の測定値)と相関するため、ECU12は水温センサ13の測定値が予め定められた基準温度より低い場合に限り昇圧処理を行うようにしてもよい。
The wall surface adhering fuel decreases as the temperature of the cylinder bore wall surface and the atmospheric temperature in the cylinder 2 increase, and easily desorbs (evaporates) from the cylinder bore wall surface. Therefore, the pressure increasing process as described above may be performed only when the temperature of the cylinder bore wall surface or the atmospheric temperature in the cylinder 2 is low. At this time, the temperature of the cylinder bore wall surface and the atmospheric temperature in the cylinder 2 correlate with the temperature of the cooling water temperature (measured value of the water temperature sensor 13), so the ECU 12 has a measured value of the water temperature sensor 13 lower than a predetermined reference temperature. Only in some cases, the boosting process may be performed.

また、潤滑油を希釈させ得る壁面付着燃料の量はシリンダボア壁面の温度や気筒2内の雰囲気温度が高くなるほど少なくなるため、前記した所定値αは、冷却水の温度が低くなるほど大きな値に設定されてもよい。   Further, the amount of the fuel adhering to the wall surface that can dilute the lubricating oil decreases as the temperature of the cylinder bore wall surface or the atmospheric temperature in the cylinder 2 increases. Therefore, the predetermined value α is set to a larger value as the cooling water temperature decreases. May be.

更に、潤滑油の希釈度合いを取得可能な場合は、希釈度合いが許容限界に到達した場合に限り昇圧処理が行われるようにしてもよい。   Further, when the dilution degree of the lubricating oil can be acquired, the pressure increasing process may be performed only when the dilution degree reaches the allowable limit.

<実施例2>
次に、本発明の第2の実施例について説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Here, a configuration different from the first embodiment described above will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

本実施例では、1サイクル当たりにポスト噴射が複数回行われる場合の昇圧処理の実行方法について述べる。   In the present embodiment, a method for executing the boosting process when post injection is performed a plurality of times per cycle will be described.

1サイクル当たり複数回のポスト噴射が行われる場合は、噴射時期が遅いポスト噴射ほど噴射燃料がシリンダボア壁面に到達し易くなる。これは、噴射時期が遅くなるほど気筒2内の圧力が低下するためである。   When a plurality of post injections are performed per cycle, the later the injection timing, the more easily the injected fuel reaches the cylinder bore wall surface. This is because the pressure in the cylinder 2 decreases as the injection timing is delayed.

そこで、本実施例の昇圧処理では、ECU12は、複数回のポスト噴射の噴射圧力を一律に高めるのではなく、噴射時期が遅いポスト噴射ほど噴射圧力が高くなるように減圧機構700を制御するようにした。具体的には、噴射時期が遅いポスト噴射ほど、前述した所定値αの値が大きくされればよい。   Therefore, in the pressure increasing process of the present embodiment, the ECU 12 does not uniformly increase the injection pressure of a plurality of post injections, but controls the pressure reducing mechanism 700 so that the post injection with a later injection timing becomes higher in injection pressure. I made it. Specifically, the value of the predetermined value α described above may be increased as the post-injection is delayed.

このような方法により昇圧処理が行われると、ポスト噴射が1サイクル当たりに複数回行われる場合であっても壁面付着燃料を減少させることができる。よって、1サイクル当たりに複数回のポスト噴射が行われる場合であっても、燃焼騒音の増大を回避しつつ潤滑油の希釈を抑制することが可能となる。   When the pressure increasing process is performed by such a method, it is possible to reduce the fuel adhering to the wall surface even when post injection is performed a plurality of times per cycle. Therefore, even when a plurality of post injections are performed per cycle, it is possible to suppress the dilution of the lubricating oil while avoiding an increase in combustion noise.

<実施例3>
次に、本発明の第3の実施例について説明する。ここでは前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 3>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

本実施例では、メイン噴射される燃料量(メイン噴射量)に応じて制御用差圧の大きさを変更する例について述べる。   In the present embodiment, an example will be described in which the magnitude of the control differential pressure is changed in accordance with the amount of main injected fuel (main injection amount).

コモンレール11内に蓄えられる燃料の圧力(レール圧)は、メイン噴射量が少なくなるほど低くされる場合がある。よって、メイン噴射圧力とポスト噴射圧力との差(言い換えれば、制御用差圧の大きさ)がメイン噴射量(言い換えれば、レール圧)に関わらず一定にされると、メイン噴射量が少ない場合にポスト噴射圧力が過剰に低くなる可能性がある。   The fuel pressure (rail pressure) stored in the common rail 11 may be lowered as the main injection amount decreases. Therefore, when the difference between the main injection pressure and the post injection pressure (in other words, the magnitude of the control differential pressure) is made constant regardless of the main injection amount (in other words, the rail pressure), the main injection amount is small. In addition, the post injection pressure may be excessively lowered.

そこで、本実施例の昇圧処理では、ECU12は、メイン噴射量に対するポスト噴射量の割合が高くなるほど(言い換えれば、メイン噴射量が少なくなるほど)、制御用差圧が大きくなるように減圧機構700を制御するようにした。具体的には、メイン噴射量に対するポスト噴射量の割合が高くなるほど、前述した所定値αの値が大きくされればよい。   Therefore, in the pressure increasing process of the present embodiment, the ECU 12 sets the pressure reducing mechanism 700 so that the control differential pressure increases as the ratio of the post injection amount to the main injection amount increases (in other words, the main injection amount decreases). I tried to control it. Specifically, the value of the predetermined value α described above may be increased as the ratio of the post injection amount to the main injection amount increases.

この場合、レール圧が低い場合であってもポスト噴射圧力を十分に高めることができる
。その結果、メイン噴射量が少ない場合であっても壁面付着燃料を減少させることができる。
In this case, even if the rail pressure is low, the post injection pressure can be sufficiently increased. As a result, even when the main injection amount is small, the wall surface attached fuel can be reduced.

従って、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御システムによれば、ポスト噴射に起因した潤滑油の希釈をより確実に抑制することが可能となる。   Therefore, according to the fuel injection control system of the internal combustion engine of the present embodiment, it is possible to more reliably suppress the dilution of the lubricating oil caused by the post injection.

本実施例では、燃料溜まり400と制御室500との差圧(制御用差圧)を調整することによりニードル弁200のリフト量を変更可能な燃料噴射弁9を例示したが、このような燃料噴射弁に限定されないことは勿論である。要は、ニードル弁のリフト量を変更可能な燃料噴射弁であれば、如何様な構成の燃料噴射弁であってもよい。   In this embodiment, the fuel injection valve 9 capable of changing the lift amount of the needle valve 200 by adjusting the differential pressure (control differential pressure) between the fuel reservoir 400 and the control chamber 500 is illustrated. Of course, it is not limited to an injection valve. The point is that the fuel injection valve may have any configuration as long as the lift amount of the needle valve can be changed.

内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the fuel-injection control system of an internal combustion engine. 燃料噴射弁の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a fuel injection valve. 昇圧処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a pressure | voltage rise process routine.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・内燃機関
2・・・・・気筒
3・・・・・ピストン
4・・・・・燃焼室
5・・・・・吸気ポート
6・・・・・排気ポート
9・・・・・燃料噴射弁
10・・・・デリバリパイプ
11・・・・コモンレール
12・・・・ECU
100・・・ノズルボディ
101・・・シリンダ
102・・・弁座
103・・・サック
104・・・噴孔
200・・・ニードル弁
201・・・弁軸
202・・・弁体
203・・・径大軸部
300・・・スプリング
400・・・燃料溜まり
500・・・制御室
600・・・燃料供給路
700・・・減圧機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 3 ... Piston 4 ... Combustion chamber 5 ... Intake port 6 ... Exhaust port 9 ... .... Fuel injection valve 10 ... Delivery pipe 11 ... Common rail 12 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Nozzle body 101 ... Cylinder 102 ... Valve seat 103 ... Sack 104 ... Injection hole 200 ... Needle valve 201 ... Valve shaft 202 ... Valve body 203 ... Large-diameter shaft portion 300 ... Spring 400 ... Fuel pool 500 ... Control chamber 600 ... Fuel supply path 700 ... Pressure reduction mechanism

Claims (5)

気筒内へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
前記燃料噴射弁がメイン噴射を行った後にポスト噴射を行う場合に、メイン噴射の噴射圧力に対してポスト噴射の噴射圧力を高めるための昇圧処理を行う制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。
In a fuel injection control system for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve for directly injecting fuel into a cylinder,
An internal combustion engine comprising control means for performing a boosting process for increasing the injection pressure of the post injection with respect to the injection pressure of the main injection when the fuel injection valve performs the post injection after performing the main injection Fuel injection control system.
請求項1において、前記燃料噴射弁から噴射された燃料による潤滑油の希釈度合いを取得する取得手段を更に備え、
前記取得手段により取得された希釈度合いが許容限界未満である場合は、前記制御手段は前記昇圧処理を行わないことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。
The acquisition unit according to claim 1, further comprising an acquisition unit configured to acquire a degree of dilution of the lubricating oil by the fuel injected from the fuel injection valve,
The fuel injection control system for an internal combustion engine, wherein when the degree of dilution acquired by the acquisition unit is less than an allowable limit, the control unit does not perform the boosting process.
請求項1又は2において、1サイクル当たりに複数回のポスト噴射が行われる場合は、前記制御手段は、噴射時期が遅くなるポスト噴射ほど噴射圧力を高めることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。   3. The fuel injection control for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the post-injection is performed a plurality of times per cycle, the control means increases the injection pressure as the post-injection has a later injection timing. system. 請求項1〜3の何れか一において、前記制御手段は、メイン噴射量に対するポスト噴射量の割合が高くなるほどポスト噴射の噴射圧力を高めることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。   4. The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means increases the injection pressure of the post injection as the ratio of the post injection amount to the main injection amount increases. 請求項1〜4の何れか一において、前記燃料噴射弁は、ニードル弁のリフト動作により噴孔を開閉する弁であり、
前記昇圧処理は、ポスト噴射時のニードル弁のリフト量をメイン噴射時のニードル弁のリフト量より大きくする処理であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。
In any one of Claims 1-4, the said fuel injection valve is a valve which opens and closes an injection hole by the lift operation | movement of a needle valve,
2. The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the boosting process is a process of making the lift amount of the needle valve at the time of post injection larger than the lift amount of the needle valve at the time of main injection.
JP2007286396A 2007-11-02 2007-11-02 Fuel injection control system for internal combustion engine Pending JP2009114889A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007286396A JP2009114889A (en) 2007-11-02 2007-11-02 Fuel injection control system for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007286396A JP2009114889A (en) 2007-11-02 2007-11-02 Fuel injection control system for internal combustion engine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011031824A Division JP2011094635A (en) 2011-02-17 2011-02-17 Fuel injection control system for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009114889A true JP2009114889A (en) 2009-05-28

Family

ID=40782312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007286396A Pending JP2009114889A (en) 2007-11-02 2007-11-02 Fuel injection control system for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009114889A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1150897A (en) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp Fuel injection device
JP2005076562A (en) * 2003-09-01 2005-03-24 Toyota Motor Corp Fuel injection device for internal combustion engine
JP2007016694A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Toyota Motor Corp Control device for spark ignition type cylinder injection internal combustion engine
JP2007023961A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Mitsubishi Motors Corp Fuel injection control device of internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1150897A (en) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp Fuel injection device
JP2005076562A (en) * 2003-09-01 2005-03-24 Toyota Motor Corp Fuel injection device for internal combustion engine
JP2007016694A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Toyota Motor Corp Control device for spark ignition type cylinder injection internal combustion engine
JP2007023961A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Mitsubishi Motors Corp Fuel injection control device of internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6098613B2 (en) Internal combustion engine
US20150369192A1 (en) Low Soot Dual Tip Variable Conicity Injector
WO2015129285A1 (en) Device for controlling direct-injection gasoline engine
JP2008075471A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP2011094635A (en) Fuel injection control system for internal combustion engine
JP2013024197A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine
JP2009293385A (en) Fuel injection valve and fuel injection control device for engine using the same
JP2013181494A (en) Fuel injection system of internal combustion engine
US20180010510A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP5745934B2 (en) Fuel injection control device
JP2014015894A (en) Control device of fuel injection valve
JP2011236788A (en) Fuel supply control apparatus for internal combustion engine
EP3460223A1 (en) Internal combustion engine control device
JP5278622B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP2009114889A (en) Fuel injection control system for internal combustion engine
JP2008095660A (en) Control device for cylinder injection type spark ignition internal combustion engine
JP2011202624A (en) Fuel injection control device
US10087873B2 (en) Control system for internal combustion engine
JP4487912B2 (en) Fuel addition device for internal combustion engine
JP2006266111A (en) Fuel injection device
WO2012029180A1 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP2010007558A (en) Fuel injection system
JP4135254B2 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP2013104329A (en) Fuel injection system of internal combustion engine
JP2012193626A (en) Fuel supply 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: 20091120

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20101221

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110510