JP2010106767A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料蓄圧部に蓄圧状態で貯留された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒の燃焼室へ供給する燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device that supplies fuel stored in a pressure accumulation state to a combustion chamber of each cylinder of an internal combustion engine from a fuel injection valve.
従来、各気筒への実燃料噴射量は、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部に設けた圧力センサにより検出される圧力と、各気筒の燃料噴射弁への噴射指示による燃料噴射弁の噴射時間、又は噴射回数により算出されていた。しかし、例えば、燃料噴射弁の製造公差により、燃料噴射弁内のノズルニードルのリフト量や、燃料噴射孔の面積にばらつきがあり、実燃料噴射量にもばらつきを生じたり、各気筒に対する燃料噴射の圧力反射等により、燃料蓄圧部の圧力に脈動が生じ、燃料噴射弁の噴射時間や噴射回数が各気筒間で同じ場合に、実際の各気筒への燃料噴射量に差を生じたりし、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりする虞がある。 Conventionally, the actual fuel injection amount to each cylinder includes the pressure detected by the pressure sensor provided in the fuel pressure accumulator that stores the fuel sent out by the fuel pump in the pressure accumulation state, and the injection instruction to the fuel injection valve of each cylinder. It was calculated from the fuel injection valve injection time or the number of injections. However, for example, due to manufacturing tolerances of the fuel injection valve, the lift amount of the nozzle needle in the fuel injection valve and the area of the fuel injection hole vary, and the actual fuel injection amount also varies, or the fuel injection to each cylinder When the pressure of the fuel accumulator is pulsated due to the reflection of pressure, etc., and when the injection time and the number of injections of the fuel injection valve are the same between the cylinders, there is a difference in the actual fuel injection amount to each cylinder, There is a possibility that PM (particulate matter) increases and NOx and combustion noise increase.
例えば特許文献1には、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部、燃料蓄圧部から分岐した燃料供給通路を通じて供給される燃料を内燃機関の各気筒の燃焼室へ供給する燃料噴射弁、及び燃料噴射弁から燃料を噴射するための噴射指示信号を出力する制御部を備えた燃料噴射装置において、燃料供給通路に配置されたベンチュリ形狭隘部に、差圧を検出する差圧センサを備え、制御部は、差圧センサからの信号に基づいてベンチュリ形狭隘部を通過する実燃料供給量を算出する燃料噴射装置の技術が記載されている。
しかしながら、前記の特許文献1に記載の技術では、ベンチュリ形狭隘部の最小絞り成形に限界があり、滑らかに急激に絞ることが管の絞り加工技術上難しく、又、最小径を十分に小さくできない等、ベンチュリ形狭隘部を高精度に形成することは難しい。また、ベンチュリ形狭隘部の差圧の発生も小さく、燃料噴射弁の燃料噴射時の燃料供給量をベンチュリ形狭隘部の差圧から正確に算出することは困難である。
したがって、燃料噴射弁からの燃料噴射量(Q)と噴射時間(Ti)との相関関係を正確に把握することは困難であり、例えば、経時劣化によって燃料噴射弁の特性が変化すると、制御部が算出する目標噴射量と実燃料噴射量に誤差が生じることがあり、このような誤差が生じることによって、前記したように、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりする虞がある。
However, in the technique described in
Therefore, it is difficult to accurately grasp the correlation between the fuel injection amount (Q) from the fuel injection valve and the injection time (T i ). For example, if the characteristics of the fuel injection valve change due to deterioration over time, the control An error may occur between the target injection amount calculated by the engine unit and the actual fuel injection amount. As a result of such an error, as described above, PM (particulate matter) increases, NOx and combustion noises increase. There is a risk of increase.
そこで、本発明は、各気筒における燃料噴射量と噴射時間の関係を必要に応じて補正し、正確に燃料噴射量を噴射できる燃料噴射装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of correcting the relationship between the fuel injection amount and the injection time in each cylinder as necessary and injecting the fuel injection amount accurately.
前記課題を解決するために、本発明は、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給通路を通じて供給される燃料を前記内燃機関の各気筒の燃焼室へ供給する燃料噴射弁と、前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、前記燃料噴射弁が噴射する燃料の目標噴射量を設定する制御部と、前記燃料噴射弁の燃料噴射量(Q)と噴射時間(Ti)の相関関係を示すTi−Q特性をデータとして記憶している記憶部と、を備えた燃料噴射装置とした。そして、前記Ti−Q特性は、前記燃料蓄圧部の圧力を代表する代表圧力値における前記燃料噴射量(Q)と前記噴射時間(Ti)の相関関係を離散的に測定したデータを回帰分析して得られる多項式で表される特性線で示され、
前記制御部は、前記蓄圧部圧力センサが検出する前記燃料蓄圧部の圧力と前記目標噴射量に基づいて、前記目標噴射量に対応する目標噴射時間を、前記特性線から求めることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a fuel accumulator that stores fuel delivered by a fuel pump in an accumulator state, and a fuel supply passage that branches from the fuel accumulator toward each cylinder of an internal combustion engine. A fuel injection valve for supplying the fuel to be supplied to the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine, a pressure accumulator pressure sensor for detecting the pressure of the fuel pressure accumulator, and a target injection amount of fuel to be injected by the fuel injection valve And a storage unit storing, as data, a T i -Q characteristic indicating a correlation between the fuel injection amount (Q) of the fuel injection valve and the injection time (T i ). It was. The T i -Q characteristic is obtained by regression of data obtained by discretely measuring the correlation between the fuel injection amount (Q) and the injection time (T i ) at a representative pressure value representative of the pressure of the fuel accumulator. It is indicated by a characteristic line represented by a polynomial obtained by analysis,
The control unit obtains a target injection time corresponding to the target injection amount from the characteristic line based on the pressure of the fuel storage unit detected by the pressure storage unit pressure sensor and the target injection amount. .
本発明によれば、燃料噴射量(Q)と噴射時間(Ti)の相関関係を、離散的に測定したデータを回帰分析して、Ti−Q特性の特性線を表す多項式を算出できることから、少ない測定でTi−Q特性の特性線を得ることができる。したがって、Ti−Q特性の特性線を得るための工数を削減できる。 According to the present invention, it is possible to calculate a polynomial representing a characteristic line of the T i -Q characteristic by performing regression analysis on data obtained by discretely measuring the correlation between the fuel injection amount (Q) and the injection time (T i ). Therefore, the characteristic line of the T i -Q characteristic can be obtained with a small number of measurements. Therefore, it is possible to reduce the man-hours for obtaining the characteristic line T i -Q characteristics.
また本発明は、前記燃料噴射量(Q)が所定の境界値以上の領域では、前記特性線を表す多項式が1次多項式であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that in the region where the fuel injection amount (Q) is not less than a predetermined boundary value, the polynomial representing the characteristic line is a first order polynomial.
本発明によれば、燃料噴射量(Q)が所定の境界値より大きな領域において、Ti−Q特性を示す特性線を表す多項式を1次多項式に近似することができる。したがって、燃料噴射量(Q)が所定の境界値より大きな領域において、特性線を簡素化することができ、制御部が、目標噴射時間を特性線から求めるときの演算負荷を軽減できる。 According to the present invention, in a region where the fuel injection amount (Q) is larger than a predetermined boundary value, a polynomial representing a characteristic line indicating the T i -Q characteristic can be approximated to a first order polynomial. Therefore, the characteristic line can be simplified in a region where the fuel injection amount (Q) is larger than the predetermined boundary value, and the control load when the control unit obtains the target injection time from the characteristic line can be reduced.
また本発明は、前記Ti−Q特性は、複数の前記代表圧力値ごとに測定される前記燃料噴射量(Q)と前記噴射時間(Ti)の相関関係に基づいた複数の前記特性線で示され、互いに隣り合う前記特性線を表す前記多項式の相関関係を示す相関式が設定されていることを特徴とする。 According to the present invention, the T i -Q characteristic is a plurality of characteristic lines based on a correlation between the fuel injection amount (Q) and the injection time (T i ) measured for each of the plurality of representative pressure values. And a correlation equation indicating the correlation of the polynomials representing the characteristic lines adjacent to each other is set.
本発明によれば、Ti−Q特性は複数の特性線で示され、さらに互いに隣り合う特性線を示す多項式の相関関係を示す相関式が設定されていることから、Ti−Q特性の全領域にわたって、燃料噴射量(Q)と噴射時間(Ti)の関係を精度よく示すことができる。 According to the present invention, since the T i -Q characteristic is indicated by a plurality of characteristic lines, and a correlation equation indicating a correlation of polynomials indicating characteristic lines adjacent to each other is set, the T i -Q characteristic The relationship between the fuel injection amount (Q) and the injection time (T i ) can be accurately shown over the entire region.
また本発明は、前記蓄圧部圧力センサが検出する前記燃料蓄圧部の圧力が、2つの前記代表圧力値の間の値のとき、前記制御部は、前記2つの代表圧力値における前記Ti−Q特性を示す2つの前記特性線を補間して、前記燃料蓄圧部の圧力に対応した前記目標噴射時間を求めることを特徴とする。 Further, according to the present invention, when the pressure of the fuel pressure accumulator detected by the pressure accumulator pressure sensor is a value between two representative pressure values, the controller is configured to perform the T i − at the two representative pressure values. The target injection time corresponding to the pressure of the fuel accumulator is obtained by interpolating the two characteristic lines indicating the Q characteristic.
本発明によれば、燃料蓄圧部の圧力が代表圧力値以外の圧力であっても、制御部は、特性線を補間することで、燃料蓄圧部の圧力における目標噴射量に対応する目標噴射時間を精度よく算出できる。 According to the present invention, even if the pressure of the fuel pressure accumulating unit is a pressure other than the representative pressure value, the control unit interpolates the characteristic line to thereby achieve the target injection time corresponding to the target injection amount at the pressure of the fuel pressure accumulating unit. Can be calculated with high accuracy.
また本発明は、前記燃料供給通路に配置されたオリフィスと、前記燃料供給通路内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、を備え、前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ供給する構造であり、前記制御部は、前記目標噴射時間に前記燃料噴射弁が噴射する実燃料噴射量を、前記差圧センサからの信号に基づいて算出し、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 The present invention further includes an orifice disposed in the fuel supply passage, and a differential pressure sensor that detects a differential pressure upstream and downstream of the orifice in the fuel supply passage, and the fuel injection valve comprises: In the fuel injection, the entire amount of fuel supplied through the fuel supply passage is supplied to the combustion chamber of each cylinder, and the control unit determines the actual fuel injection amount injected by the fuel injection valve during the target injection time. , calculated on the basis of a signal from the differential pressure sensor, wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, and corrects the T i -Q characteristics.
本発明によれば、オリフィスの開口部の径を正確に製作することは容易であり、又、オリフィスの上流側と下流側との間の差圧は、ベンチュリ形狭隘部の上流側と下流側との間の差圧よりも大きなものとなり、流量検出に十分利用できる。
そして、検出するオリフィス差圧に基づいて、燃料噴射弁の実燃料噴射量を正確に算出できる。燃料噴射弁の製造公差があったとしてもその製造公差の影響を反映した実燃料噴射量を算出できるので、正確な実燃料噴射量を算出できる。そして、制御部は、算出した目標噴射量と実燃料噴射量が異なる場合、正確な実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正することができ、例えば、燃料噴射弁の経時劣化に対応したTi−Q特性を得ることができる。
According to the present invention, it is easy to accurately manufacture the diameter of the orifice opening, and the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the orifice is the upstream side and the downstream side of the venturi-type narrow portion. It is larger than the differential pressure between the two and can be used sufficiently for flow rate detection.
Then, the actual fuel injection amount of the fuel injection valve can be accurately calculated based on the detected orifice differential pressure. Even if there is a manufacturing tolerance of the fuel injection valve, the actual fuel injection amount reflecting the influence of the manufacturing tolerance can be calculated, so that an accurate actual fuel injection amount can be calculated. When the calculated target injection amount and the actual fuel injection amount are different, the control unit can correct the T i -Q characteristic based on the accurate actual fuel injection amount. it can be obtained the corresponding T i -Q characteristics.
また本発明は、前記燃料供給通路に配置されたオリフィスと、前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ供給する構造であり、前記制御部は、前記蓄圧部圧力センサからの信号及び前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を算出するとともに、前記目標噴射時間に前記燃料噴射弁が噴射する実燃料噴射量を前記差圧に基づいて算出し、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 The present invention further includes an orifice disposed in the fuel supply passage, and a fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage, wherein the fuel injection valve is a fuel injection valve. In some cases, the entire amount of fuel supplied through the fuel supply passage is supplied to the combustion chamber of each cylinder, and the control unit uses a signal from the pressure accumulator pressure sensor and a signal from the fuel supply passage pressure sensor. And calculating the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the orifice based on the differential pressure, and calculating the actual fuel injection amount injected by the fuel injection valve during the target injection time. When it is different from the target injection amount, the T i -Q characteristic is corrected.
本発明によれば、オリフィスの開口部の径を正確に製作することは容易であり、又、オリフィスの上流側の圧力として蓄圧部圧力センサからの信号を用い、オリフィス下流側の圧力として燃料供給通路圧力センサからの信号を用い、その差圧をとると、ベンチュリ形狭隘部の上流側と下流側との間の差圧よりも大きなものとなり、流量検出に十分利用できる。
そして、蓄圧部圧力センサの信号と燃料供給通路圧力センサの信号から、オリフィス差圧は容易に算出され、オリフィス差圧に基づいて、燃料噴射弁の実燃料噴射量を正確に算出できる。燃料噴射弁の製造公差があったとしてもその製造公差の影響を反映した実燃料噴射量を算出できるので、正確な実燃料噴射量を算出できる。そして、制御部は、算出した目標噴射量と実燃料噴射量が異なる場合、正確な実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正することができ、例えば、燃料噴射弁の経時劣化に対応したTi−Q特性を得ることができる。
According to the present invention, it is easy to accurately produce the diameter of the orifice opening, and the signal from the pressure accumulator pressure sensor is used as the pressure upstream of the orifice, and the fuel is supplied as the pressure downstream of the orifice. If the signal from the passage pressure sensor is used and the differential pressure is taken, the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the venturi-type narrow portion becomes larger, and can be sufficiently used for detecting the flow rate.
The orifice differential pressure is easily calculated from the signal from the pressure accumulator pressure sensor and the signal from the fuel supply passage pressure sensor, and the actual fuel injection amount of the fuel injection valve can be accurately calculated based on the orifice differential pressure. Even if there is a manufacturing tolerance of the fuel injection valve, the actual fuel injection amount reflecting the influence of the manufacturing tolerance can be calculated, so that an accurate actual fuel injection amount can be calculated. When the calculated target injection amount and the actual fuel injection amount are different, the control unit can correct the T i -Q characteristic based on the accurate actual fuel injection amount. it can be obtained the corresponding T i -Q characteristics.
また本発明は、前記燃料供給通路に配置されたオリフィスと、前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ供給する構造であり、前記制御部は、前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料の噴射に伴う圧力低下量を検出するとともに、前記目標噴射時間に前記燃料噴射弁が噴射する実燃料噴射量を前記圧力低下量に基づいて算出し、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 The present invention further includes an orifice disposed in the fuel supply passage, and a fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage, wherein the fuel injection valve is a fuel injection valve. Sometimes the entire amount of fuel supplied through the fuel supply passage is supplied to the combustion chamber of each cylinder, and the control unit is configured to supply fuel from the fuel injection valve based on a signal from the fuel supply passage pressure sensor. A pressure drop amount associated with the injection of the fuel, and calculating an actual fuel injection amount that the fuel injection valve injects during the target injection time based on the pressure drop amount, and the actual fuel injection amount is the same as the target injection amount. If they are different, the T i -Q characteristic is corrected.
本発明によれば、オリフィスの開口部径を正確に製作することは容易であり、又、オリフィス下流側の圧力として燃料供給通路圧力センサからの信号を用い、オリフィスにおける差圧は、制御部から燃料噴射弁に噴射指示信号を出力していないタイミング、つまり、オリフィスを燃料が流れていない状態における燃料供給通路圧力センサから出力される信号に基づく圧力をオリフィス上流側の圧力として仮定し、制御部から燃料噴射弁に噴射指示信号が出力された後のその圧力からの圧力低下量をもってオリフィス差圧とすることによって流量検出に十分利用できる。
そして、このオリフィス差圧に基づいて、燃料噴射弁の実燃料噴射量を正確に算出できる。燃料噴射弁の製造公差があったとしてもその製造公差の影響を反映した実燃料噴射量を算出できるので、正確な実燃料噴射量を算出できる。そして、制御部は、算出した目標噴射量と実燃料噴射量が異なる場合、正確な実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正することができ、例えば、燃料噴射弁の経時劣化に対応したTi−Q特性を得ることができる。
According to the present invention, it is easy to accurately manufacture the orifice diameter of the orifice, and the signal from the fuel supply passage pressure sensor is used as the pressure downstream of the orifice. Assuming that the pressure based on the signal output from the fuel supply passage pressure sensor when no injection instruction signal is output to the fuel injection valve, that is, the state where no fuel is flowing through the orifice, is the pressure upstream of the orifice, By using the pressure drop amount from the pressure after the injection instruction signal is output to the fuel injection valve as the orifice differential pressure, it can be sufficiently utilized for flow rate detection.
Based on this orifice differential pressure, the actual fuel injection amount of the fuel injection valve can be accurately calculated. Even if there is a manufacturing tolerance of the fuel injection valve, the actual fuel injection amount reflecting the influence of the manufacturing tolerance can be calculated, so that an accurate actual fuel injection amount can be calculated. When the calculated target injection amount and the actual fuel injection amount are different, the control unit can correct the T i -Q characteristic based on the accurate actual fuel injection amount. it can be obtained the corresponding T i -Q characteristics.
また本発明は、前記燃料供給通路に配置されたオリフィスと、前記燃料供給通路内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、を備え、前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の一部を戻り燃料配管に戻して、燃料供給系の低圧部へ排出する構造であり、前記制御部は、前記目標噴射時間に前記オリフィスを通過する燃料のオリフィス通過流量を前記差圧センサからの信号に基づいて算出するとともに、前記オリフィス通過流量の内、前記戻り燃料配管に戻らないで実際に前記各気筒の燃焼室に供給される実燃料噴射量を、前記オリフィス通過流量及び所定の係数値に基づいて算出し、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 The present invention further includes an orifice disposed in the fuel supply passage, and a differential pressure sensor that detects a differential pressure upstream and downstream of the orifice in the fuel supply passage, and the fuel injection valve comprises: A part of the fuel supplied through the fuel supply passage at the time of fuel injection is returned to the fuel pipe and discharged to the low pressure part of the fuel supply system, and the control unit passes through the orifice at the target injection time. The flow rate of the fuel passing through the orifice is calculated based on the signal from the differential pressure sensor, and the actual fuel that is actually supplied to the combustion chamber of each cylinder without returning to the return fuel pipe out of the flow rate through the orifice the injection quantity, the calculated on the basis of the orifice passing flow rate and a predetermined coefficient value, the when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount that corrects the T i -Q characteristics And butterflies.
本発明によれば、いわゆる背圧式の燃料噴射弁を備える燃料噴射装置であっても、直動式の燃料噴射弁を備える燃料噴射装置と同様に、差圧センサが検出するオリフィス差圧に基づいて、燃料噴射弁の実燃料噴射量を正確に算出できる。そして、制御部は、算出した目標噴射量と実燃料噴射量が異なる場合、正確な実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正することができ、例えば、燃料噴射弁の経時劣化に対応したTi−Q特性を得ることができる。 According to the present invention, even a fuel injection device including a so-called back pressure type fuel injection valve is based on an orifice differential pressure detected by a differential pressure sensor, similarly to a fuel injection device including a direct acting fuel injection valve. Thus, the actual fuel injection amount of the fuel injection valve can be accurately calculated. When the calculated target injection amount and the actual fuel injection amount are different, the control unit can correct the T i -Q characteristic based on the accurate actual fuel injection amount. it can be obtained the corresponding T i -Q characteristics.
また本発明は、前記燃料供給通路に配置されたオリフィスと、前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の一部を戻り燃料配管に戻して、燃料供給系の低圧部へ排出する構造であり、前記制御部は、前記蓄圧部圧力センサからの信号及び前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を算出して、前記目標噴射時間に前記オリフィスを通過する燃料のオリフィス通過流量を前記差圧に基づいて算出するとともに、前記オリフィス通過流量の内、前記戻り燃料配管に戻らないで実際に前記各気筒の燃焼室に供給される実燃料噴射量を、前記オリフィス通過流量及び所定の係数値に基づいて算出し、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 The present invention further includes an orifice disposed in the fuel supply passage, and a fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage, wherein the fuel injection valve is a fuel injection valve. Sometimes, a part of the fuel supplied through the fuel supply passage is returned to the fuel pipe and discharged to the low pressure portion of the fuel supply system, and the control unit is configured to output a signal from the pressure accumulator pressure sensor and the fuel. Based on the signal from the supply passage pressure sensor, the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the orifice is calculated, and the flow rate of the fuel passing through the orifice during the target injection time is calculated based on the differential pressure. In addition, the actual fuel injection amount that is actually supplied to the combustion chamber of each cylinder without returning to the return fuel pipe out of the flow rate through the orifice, Calculated based on a predetermined coefficient value, the when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, and corrects the T i -Q characteristics.
本発明によれば、いわゆる背圧式の燃料噴射弁を備える燃料噴射装置であっても、直動式の燃料噴射弁を備える燃料噴射装置と同様に、蓄圧部圧力センサからの信号と燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいてオリフィス差圧を容易に算出できる。そして、このように算出されたオリフィス差圧に基づいて、燃料噴射弁の実燃料噴射量を正確に算出できる。そして、制御部は、算出した目標噴射量と実燃料噴射量が異なる場合、正確な実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正することができ、例えば、燃料噴射弁の経時劣化に対応したTi−Q特性を得ることができる。 According to the present invention, the signal from the pressure accumulator pressure sensor and the fuel supply passage are provided in the fuel injection device having the so-called back pressure type fuel injection valve in the same manner as the fuel injection device having the direct acting fuel injection valve. The orifice differential pressure can be easily calculated based on the signal from the pressure sensor. The actual fuel injection amount of the fuel injection valve can be accurately calculated based on the orifice differential pressure calculated in this way. When the calculated target injection amount and the actual fuel injection amount are different, the control unit can correct the T i -Q characteristic based on the accurate actual fuel injection amount. it can be obtained the corresponding T i -Q characteristics.
また本発明は、前記燃料供給通路に配置されたオリフィスと、前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の一部を戻り燃料配管に戻して、燃料供給系の低圧部へ排出する構造であり、前記制御部は、前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料の噴射に伴う圧力低下量を検出し、前記目標噴射時間に前記オリフィスを通過する燃料のオリフィス通過流量を前記圧力低下量に基づいて算出するとともに、前記オリフィス通過流量の内、前記戻り燃料配管に戻らないで実際に前記各気筒の燃焼室に供給される実燃料噴射量を、前記オリフィス通過流量及び所定の係数値に基づいて算出し、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 The present invention further includes an orifice disposed in the fuel supply passage, and a fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage, wherein the fuel injection valve is a fuel injection valve. In some cases, a part of the fuel supplied through the fuel supply passage is returned to the fuel pipe and discharged to the low pressure portion of the fuel supply system, and the control unit is based on a signal from the fuel supply passage pressure sensor. And detecting a pressure drop amount accompanying fuel injection from the fuel injection valve, calculating an orifice passage flow rate of fuel passing through the orifice during the target injection time based on the pressure drop amount, and The actual fuel injection amount actually supplied to the combustion chamber of each cylinder without returning to the return fuel pipe is based on the orifice passage flow rate and a predetermined coefficient value. Calculated, the when actual fuel injection amount is different from the target injection amount, and corrects the T i -Q characteristics.
本発明によれば、いわゆる背圧式の燃料噴射弁を備える燃料噴射装置であっても、直動式の燃料噴射弁を備える燃料噴射装置と同様に、燃料供給通路圧力センサから出力される信号に基づいて、燃料噴射弁の実燃料噴射量を正確に算出できる。そして、制御部は、算出した目標噴射量と実燃料噴射量が異なる場合、正確な実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正することができ、例えば、燃料噴射弁の経時劣化に対応したTi−Q特性を得ることができる。 According to the present invention, even in a fuel injection device including a so-called back pressure type fuel injection valve, the signal output from the fuel supply passage pressure sensor is similar to the fuel injection device including a direct acting fuel injection valve. Based on this, the actual fuel injection amount of the fuel injection valve can be accurately calculated. When the calculated target injection amount and the actual fuel injection amount are different, the control unit can correct the T i -Q characteristic based on the accurate actual fuel injection amount. it can be obtained the corresponding T i -Q characteristics.
また、本発明は、前記制御部は、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるとき、前記目標噴射時間を求めるのに利用した前記特性線を補正して、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 Further, according to the present invention, when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, the control unit corrects the characteristic line used to obtain the target injection time, thereby obtaining the T i -Q characteristic. It is characterized by correcting.
本発明によると、特性線を補正してTi−Q特性を補正することができ、1つの燃料蓄圧部の圧力における実燃料噴射量に基づいてTi−Q特性を補正する場合であっても、燃料蓄圧部の圧力の全領域にわたって好適にTi−Q特性を補正することができる。 According to the present invention, it is possible to correct the T i -Q characteristics by correcting the characteristic line, a case of correcting the T i -Q characteristics based on the actual fuel injection amount at a pressure of one fuel accumulator portion also, it is possible to suitably correct the T i -Q characteristics over the entire region of the pressure of the fuel accumulator portion.
また、本発明は、前記Ti−Q特性が複数の前記特性線で示され、互いに隣り合う前記特性線を表す前記多項式の相関関係を示す相関式が設定されている場合、前記制御部は、前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるとき、前記目標噴射時間を求めるのに利用した前記特性線を補正するとともに、前記相関式によって、互いに隣り合う前記特性線を順次補正し、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする。 Further, in the present invention, when the T i -Q characteristic is indicated by a plurality of the characteristic lines and a correlation equation indicating the correlation of the polynomial representing the characteristic lines adjacent to each other is set, the control unit When the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, the characteristic line used for obtaining the target injection time is corrected, and the characteristic lines adjacent to each other are sequentially corrected by the correlation equation, The T i -Q characteristic is corrected.
本発明によると、Ti−Q特性が複数の特性線で示され、互いに隣り合う特性線を表す多項式の相関関係を示す相関式が設定されている場合、1つの特性線を補正した後、相関式を用いて、順次、他の特性線を補正することができる。したがって、1つの特性線の補正に基づいて、Ti−Q特性の全領域を好適に補正することができる。 According to the present invention, when the T i -Q characteristic is indicated by a plurality of characteristic lines and a correlation equation indicating a correlation of polynomials representing characteristic lines adjacent to each other is set, after correcting one characteristic line, Other characteristic lines can be sequentially corrected using the correlation equation. Therefore, it is possible to suitably correct the entire region of the T i -Q characteristic based on the correction of one characteristic line.
本発明によれば、各気筒における燃料噴射量と噴射時間の関係を必要に応じて補正し、正確な燃料噴射量を噴射できる燃料噴射装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel injection apparatus which correct | amends the relationship between the fuel injection quantity in each cylinder and the injection time as needed, and can inject the exact fuel injection quantity can be provided.
《第1の実施形態》
以下に、本発明の第1の実施形態に係る燃料噴射装置について図1、図2を参照しながら詳細に説明する。
図1は、第1の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置の全体構成を示した図であり、図2は、第1の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置に用いられる直動式の燃料噴射弁(インジェクタ)の概念構成図である。
第1の実施形態に係る燃料噴射装置1Aは、エンジン制御装置(制御部)80A(以下ECU80Aと称する)により電子制御されるモータ63で駆動される低圧ポンプ3A(フィードポンプとも呼ばれる)と、エンジンクランク軸から取り出される駆動力で機械的に駆動される高圧ポンプ3B(サプライポンプとも呼ばれる)と、この高圧ポンプ3Bから高圧燃料が供給されるコモンレール(燃料蓄圧部)4と、図示しない内燃機関、例えば、4気筒のディーゼルエンジン(以下、単にエンジンと称する)の各気筒内に高圧燃料を噴射供給するインジェクタ(燃料噴射弁)5Aと、インジェクタ5Aに内蔵され、ECU80Aにより電子制御されるアクチュエータ6Aと、を含んで構成される。
ここで、低圧ポンプ3A及び高圧ポンプ3Bは請求項に記載の燃料ポンプに対応する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a pressure accumulation fuel injection device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a direct-acting fuel used in the pressure accumulation fuel injection device according to the first embodiment. It is a conceptual lineblock diagram of an injection valve (injector).
The fuel injection device 1A according to the first embodiment includes a low-pressure pump 3A (also referred to as a feed pump) driven by a
Here, the low pressure pump 3A and the high pressure pump 3B correspond to the fuel pump described in the claims.
低圧ポンプ3A及びモータ63は、燃料タンク2内にフィルタ62とともに組み込まれ、低圧燃料供給配管61により燃料タンク2から高圧ポンプ3Bの吸い込み側に燃料を供給する。低圧ポンプ3Aの吐出側と高圧ポンプ3Bの吸い込み側との間の低圧燃料供給配管61にはストレーナ64、逆止弁68を内蔵した流量調整弁69が直列に配置され、ストレーナ64には、図示省略の差圧センサが設けられ、その信号がECU80Aに入力されて、ECU80Aが低圧ポンプ3Aやフィルタ62やストレーナ64の異常(低圧燃料供給量)を検出できるようになっている。
さらに、低圧燃料供給配管61のストレーナ64と流量調整弁69との中間から分岐した戻り配管65が、調圧弁67を経由して低圧ポンプ3Aの過剰な燃料供給を燃料タンク2に戻すようになっている。
高圧ポンプ3Bには、吐出される燃料温度を検出する温度センサSTが設けられる。温度センサSTは検出した燃料温度を温度信号に変換し、その温度信号をECU80Aに入力する。
The low pressure pump 3A and the
Further, the
The high pressure pump 3B, the temperature sensor S T for detecting the fuel temperature to be discharged is provided. Temperature sensor S T converts the detected fuel temperature to the temperature signal, and inputs the temperature signal to ECU80A.
高圧ポンプ3Bから吐出配管70に吐出された高圧燃料は、比較的に高い圧力の高圧燃料を蓄圧するサージタンクの一種であるコモンレール4に、蓄圧状態で貯留される。コモンレール4には、コモンレールの圧力(以下、コモンレール圧力Pcと称する)を検出する圧力センサSPcが設けられる。圧力センサSPcは、コモンレール圧力Pcを検出して検出圧信号に変換し、その検出圧信号をECU80Aに入力する。ECU80Aは、入力される検出圧信号に基づいて、コモンレール4と燃料タンク2とを接続する戻り配管71の途中に配置された圧力調整弁72の開度を調整し、コモンレール4の圧力を、エンジン回転速度などの車両の運転状態に応じて、例えば、30MPa〜200MPaの所定の目標圧力に制御する。
The high-pressure fuel discharged from the high-pressure pump 3B to the
また、コモンレール4はインジェクタ5Aと高圧燃料供給通路(燃料供給通路)21を介して連通するように構成されている。4本の高圧燃料供給通路21のコモンレール4寄りには、オリフィス75がそれぞれ設けられ、そのオリフィス75の上流側(コモンレール4側)と下流側(インジェクタ5A側)とから取り出される圧力検出管が、それぞれ差圧センサSdPに接続される。差圧センサSdPは、4本の高圧燃料供給通路21のオリフィス差圧PORをそれぞれ個別に検出し、それぞれ検出したオリフィス差圧PORを差圧信号に変換してECU80Aに入力する。ECU80Aは、入力される差圧信号によって、オリフィス75の上流側と下流側のオリフィス差圧PORを取得することができ、さらに取得したオリフィス差圧PORに基づいて、オリフィス75を通過する燃料流量を算出できる。
Further, the common rail 4 is configured to communicate with the injector 5 </ b> A via a high-pressure fuel supply passage (fuel supply passage) 21. Near the common rail 4 of the four high-pressure
なお、このオリフィス75の位置から下流側の高圧燃料供給通路21及びインジェクタ5Aの燃料噴射孔10までの燃料通路(後記するインジェクタ5A内の燃料通路25及び油溜り20(図2参照))を含む燃料通路容積は、1つの気筒における吸気、圧縮、爆発、排気のサイクルのうちの爆発行程のために高圧燃料供給通路21を通じて供給する燃料の最大実燃料供給量、例えば、アクセルが最大限度に踏み込まれて、図示しないエンジンに最大トルクが要求される場合の最大実燃料供給量を超える燃料通路容積とする。
ここで、最大実燃料供給量は、多段噴射の場合はその積分量である。
図示しないエンジンの各気筒のインジェクタ5Aまでの高圧燃料供給通路21の配管長さには、ばらつきが出ることが当然であり、高圧燃料供給通路21にオリフィス75を設ける位置は、前記した燃料通路容積を確保した上で、各気筒が同じ燃料通路容積となるように適宜調節する。
In addition, the fuel passage (the
Here, the maximum actual fuel supply amount is the integral amount in the case of multistage injection.
Naturally, the piping length of the high-pressure
次に、第1の実施形態のインジェクタ5Aの構造を図1及び図2を参照しながら説明する。このインジェクタ5Aは、図示しないエンジンの各気筒に取り付けられている。そして、インジェクタ5Aは、先端部に1個または2個以上の燃料噴射孔10を形成したインジェクタ本体13と、このインジェクタ本体13内に摺動自在に支持されるノズルニードル14と、このノズルニードル14の上端側に連結されてノズルニードル14と一体的に往復変位するピストン16を含んで構成されている。
Next, the structure of the
インジェクタ本体13は、ノズルボディ17、ノズルホルダ19、アクチュエータボディ55等より構成されている。ノズルボディ17の内部には、ノズルニードル14の周囲に常に高圧燃料を充満させるための油溜り20が形成されている。この油溜り20は、燃料通路25及び高圧燃料供給通路21を介してコモンレール4に常に連通している。ノズルボディ17はノズルホルダ19にリテーニングナット22により締め付け固定されている。
ノズルホルダ19は、ピストン16を摺動自在に支持する長孔23を中心部の長手方向に形成したシリンダを構成する。そして、長孔23の上には、アクチュエータボディ55に設けられた、長孔23よりも拡径された作動室56が設けられている。
The injector body 13 includes a nozzle body 17, a
The
ノズルニードル14は、アクチュエータ6Aの中心軸と同一軸心上に配設され、ノズルボディ17の内周に摺動自在に支持されている。ノズル開弁時には、ノズルニードル14がリフトアップしてノズルニードル14の先端部とノズルボディ17との間に燃料通路が形成されて油溜り20と燃料噴射孔10とが連通し、図示しないエンジンへの燃料噴射がなされる。また、ノズル閉弁時には、ノズルニードル14の先端部がノズルボディ17のシート面17aに着座して高圧燃料の噴射を終了する。
The nozzle needle 14 is disposed on the same axis as the central axis of the actuator 6 </ b> A, and is slidably supported on the inner periphery of the nozzle body 17. When the nozzle is opened, the nozzle needle 14 is lifted up and a fuel passage is formed between the tip of the nozzle needle 14 and the nozzle body 17 so that the oil reservoir 20 and the
次に、図2を参照しながらアクチュエータ6Aを説明する。アクチュエータ6Aは、インジェクタ5Aのノズルホルダ19の上端部に液密的に当接した状態でリテーニングナット31によりノズルホルダ19の上端面に締め付け固定されるアクチュエータボディ55と、このアクチュエータボディ55内部に配設された鉄心33と、この鉄心33の収納部に巻装された電磁コイル34と、アクチュエータボディ55内に長孔23よりも拡径された作動室56と、前記したピストン16の上端に設けられたピストンフランジ部16aと、このピストンフランジ部16aの最大リフト量を規制するストッパ36と、ピストン16を閉弁方向に付勢するコイルスプリング37とから構成されている。
リテーニングナット31の図示上端部には、電磁コイル34への給電のための図示しないコネクタが組み付けられている。
Next, the
A connector (not shown) for supplying power to the electromagnetic coil 34 is assembled to the upper end of the retaining
鉄心33は、電磁コイル34への通電時に磁化して、ピストンフランジ部16aを上方に吸引し、ピストン16と連結したノズルニードル14を引き上げる。そして、ノズルニードル14はリフトアップし、燃料噴射孔10から燃料が噴射される。
電磁コイル34への通電が停止されると、ピストンフランジ部16aを吸引する磁力が消失し、コイルスプリング37の付勢力によってピストンフランジ部16aが下方に押し下げられ、ピストン16と連結したノズルニードル14がシート面17aに着座する。したがって、燃料噴射孔10からの燃料噴射が止まる。
The iron core 33 is magnetized when the electromagnetic coil 34 is energized, attracts the piston flange portion 16 a upward, and pulls up the nozzle needle 14 connected to the piston 16. The nozzle needle 14 is lifted up, and fuel is injected from the
When energization of the electromagnetic coil 34 is stopped, the magnetic force attracting the piston flange portion 16 a disappears, and the piston flange portion 16 a is pushed downward by the urging force of the coil spring 37, and the nozzle needle 14 connected to the piston 16 is moved. Sit on the seat surface 17a. Therefore, fuel injection from the
図1に戻って、ECU80Aは、図示省略するがマイクロコンピュータ、インターフェース回路、アクチュエータ6Aを駆動するアクチュエータ駆動回路等を含む。マイクロコンピュータは、図示省略のエンジン回転速度センサ、気筒判別センサ、クランク角センサ、水温センサ、吸気温度センサ、吸気圧センサ、アクセル(スロットル)開度センサ、温度センサST、圧力センサ(蓄圧部圧力センサ)SPc、差圧センサSdP等の各センサからの信号を用いて、最適な目標噴射量及び、目標噴射量に対応した目標噴射時間を求めてアクチュエータ6Aを電子制御する。
ECU80Aには記憶部81が備わり、必要なデータ等を記憶することができる。
なお、モータ63を駆動するモータ駆動回路を、ECU80Aが含んでもよいし、ECU80Aの外部に別のユニットとして備える構成であってもよい。
以下では、ECU80Aに含まれるマイクロコンピュータで制御される内容を、単にECU80Aの制御として表現する。また、後記する第2から第6の実施形態におけるECU80B(図9参照)〜80F(図16参照)のハード的な構成もECU80Aと同じである。
Returning to FIG. 1, the
The
The
Hereinafter, the contents controlled by the microcomputer included in the
図3は、1つの気筒に対する噴射指示信号の出力パターンと高圧燃料供給通路における燃料挙動の時間推移を示す図であり、(a)は噴射指示信号の出力パターンを示す図、(b)はインジェクタからの実燃料噴射量の時間推移を示す図、(c)は燃料のオリフィス通過流量の時間推移を示す図、(d)はオリフィスの上下流側の圧力変化の時間推移を示す図である。
図3を参照しながら適宜図1、図2を参照してECU80Aにおける燃料の各気筒への実燃料噴射量QAの演算方法について説明する。
FIG. 3 is a diagram showing an output pattern of an injection instruction signal for one cylinder and a time transition of fuel behavior in a high-pressure fuel supply passage, (a) is a diagram showing an output pattern of an injection instruction signal, and (b) is an injector. FIG. 4C is a diagram showing the time transition of the actual fuel injection amount from FIG. 1, FIG. 4C is a diagram showing the time transition of the flow rate of the fuel through the orifice, and FIG.
FIG. 1 as appropriate with reference to FIG. 3, the method of calculating the actual fuel injection amount Q A of the respective cylinders of the fuel in ECU80A with reference to FIG.
図3の(a)では、燃料の噴射指示信号は一つの広幅のパルスで概念的に表してあり、噴射指示信号の立ち上がり開始時期(噴射開始時期)がtSであり、噴射指示信号の立下り開始時期(噴射終了時期)がtEであり、噴射指示信号の立下り完了時期がtE’である。 In FIG. 3A, the fuel injection instruction signal is conceptually represented by one wide pulse, the rising start time (injection start time) of the injection instruction signal is t S , and the injection instruction signal rises. down start time (injection end timing) is t E, falling completion time of the injection instruction signal is t E '.
噴射指示信号は、例えば、ECU80Aから出力されてインジェクタ5Aのアクチュエータ6Aに備わる電磁コイル34に供給される電力であり、ECU80Aの制御によってON/OFFされる。
そして、図1に示すインジェクタ5Aは、噴射指示信号がONのときのみ、燃料噴射孔10から燃料を噴射する。
したがって、ECU80Aは、噴射指示信号がONの時間(噴射時間Ti)を調整することで、インジェクタ5Aの燃料噴射孔10から噴射される燃料の総量(実燃料噴射量QA)を調節できる。
The injection instruction signal is, for example, electric power output from the
The
Therefore, the
また、噴射指示信号は、ECU80AがONする噴射開始時期tSから、所定の傾斜を持って立ち上がる立ち上がり特性を有する。同様に、ECU80AがOFFする噴射終了時期tEから所定の傾斜を持って立下がる立下り特性を有する。したがって、ECU80Aは、噴射指示信号の立ち上がり特性と立下り特性を考慮して、噴射指示信号を制御する構成となっている。
The injection instruction signal has a rising characteristic that rises with a predetermined inclination from the injection start timing t S when the
図3の(a)に示すように出力される噴射指示信号に対応して、図3の(b)に示すように、直動式の燃料噴射弁であるインジェクタ5Aは、噴射開始時期tSより少し遅れてtS1で燃料の噴射を開始し、噴射終了時期tEより少し遅れたtE1に噴射を終了する。
また、燃料がオリフィス75を通過する量(オリフィス通過流量QOR)は、図3の(c)に示すように、燃料通路25や高圧燃料供給通路21の容積分だけtS1から遅れてtS2で立ち上がる。そして、同様に燃料通路25や高圧燃料供給通路21の容積分だけtE1から遅れてtE2に0に戻る。
In response to the injection instruction signal output as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3B, the
Further, the amount of fuel passing through the orifice 75 (orifice passage flow rate Q OR ) is delayed from t S1 by t S2 by the volume of the
なお、噴射開始時期tSからtS1やtS2への遅れ、及び噴射終了時期tEからtE1やtE2への遅れは燃料噴射装置1Aに固有の値であり、予め実験等で求めておくことができる。したがってECU80Aは、遅れを考慮しながら燃料噴射装置1Aを制御することができ、遅れの影響を吸収して燃料噴射装置1Aを制御できる。
Note that the delay from the injection start timing t S to t S1 and t S2 and the delay from the injection end timing t E to t E1 and t E2 are values inherent to the fuel injection device 1A, and are obtained in advance through experiments or the like. I can leave. Therefore, the
図3の(c)に対応するオリフィス75の上下流側における圧力は、図3の(d)に示すように、コモンレール圧力Pcの変動に伴ってオリフィス上流側圧力が変動しても、差圧センサSdPによりオリフィス差圧PORが検出できるので、ECU80Aは、精度よくオリフィス通過流量QORを算出できる。そして、図3の(c)に示すオリフィス通過流量QORのドットで示した領域の面積は、直動式のインジェクタ5Aの場合、図3の(b)に示す実燃料噴射量QAの面積と同じになる。
As shown in FIG. 3D, the pressure on the upstream and downstream sides of the
ちなみに、燃料のオリフィス通過流量QORは次式(1)により、オリフィス差圧PORに基づいて容易に算出できる。
図2に示すインジェクタ5Aは「直動式」であり、高圧燃料供給通路21から供給される燃料の全てを燃料噴射孔10から噴射する。したがって、高圧燃料供給通路21から供給される燃料の量は実燃料噴射量QAに等しくなる。
また、高圧燃料供給通路21に供給される燃料の量は、オリフィス75のオリフィス通過流量QORと等しいことから、ECU80Aは、式(1)で算出されるオリフィス通過流量QORを、インジェクタ5Aの実燃料噴射量QAとみなすことができる。
したがって、第1の実施形態に係るECU80Aは、オリフィス75のオリフィス差圧PORに基づいて、実燃料噴射量QAを算出できる。
The injector 5 </ b> A shown in FIG. 2 is “direct acting”, and all of the fuel supplied from the high-pressure
Further, the amount of fuel supplied to the high pressure
Therefore, the
第1の実施形態に係るECU80A(図1参照)は、スロットル開度、エンジン回転速度等に基づいて、図示しないエンジンの要求トルクを算出し、さらに、エンジンの要求トルクを得るために必要な燃料噴射量を目標噴射量Qtとして算出する構成になっている。そして、ECU80Aは、インジェクタ5Aが目標噴射量Qtを噴射するための目標噴射時間Ttを求める。
そのため、燃料噴射量Qと噴射時間Tiの相関関係(以下、「Ti−Q特性」と称する)を予め実験等で求めておいて、例えば、ECU80Aの記憶部81(図1参照)にデータとして記憶しておく構成が好適である。この構成によって、ECU80Aは算出した目標噴射量Qtに基づいてTi−Q特性を参照し、対応する目標噴射時間Ttを求めることができる。
The
Therefore, correlation between the fuel injection amount Q and the injection time T i (hereinafter, referred to as "T i -Q characteristics") in advance to seek in advance by experiment or the like, for example, the storage unit 81 (see FIG. 1) of ECU80A A configuration for storing the data as data is preferable. This configuration, ECU80A refers to T i -Q characteristics based on the target injection amount Q t calculated, it is possible to determine the corresponding target injection time T t.
図4の(a)は、Ti−Q特性を示す特性線fTiの一例を示した図である。図4の(a)に示すようなTi−Q特性は、インジェクタ5Aの特性に基づくものであって、実験等によって求めることができる。
例えば、所定の燃料噴射量Qを噴射するのに必要な噴射時間Tiを、燃料噴射量Qごとに計測し、燃料噴射量Qと噴射時間Tiの関係を示すデータを離散的に取得する。そして取得したデータを最小二乗法等で回帰分析して多項式を求めることで、Ti−Q特性を示す特性線fTiを得ることができる。
このように、第1の実施形態に係るTi−Q特性は、少ない計測データに基づいて取得できるため、例えば計測工数を削減できるという効果を奏する。
(A) in FIG. 4 is a diagram showing an example of a characteristic curve f Ti showing a T i -Q characteristics. T i -Q characteristics as shown in (a) of FIG. 4, be based on the characteristics of the
For example, the injection time T i required for injecting a predetermined fuel injection quantity Q, measured for each fuel injection amount Q, discretely acquires data indicating the relationship between the fuel injection amount Q and the injection time T i . A characteristic line f Ti indicating the T i -Q characteristic can be obtained by performing regression analysis on the acquired data using a least square method or the like to obtain a polynomial.
Thus, T i -Q characteristics according to the first embodiment, it is possible to obtain on the basis of the small measurement data, an effect that for example can be reduced measurement steps.
また、第1の実施形態に係るTi−Q特性は、図4の(a)に示すように燃料噴射量Qの増加に伴って噴射時間Tiが増加する特性を有する。
さらに、燃料噴射量Qと噴射時間Tiの関係を示す多項式は非線形であるが、燃料噴射量Qが大きな領域では、多項式を線形の1次式(1次多項式)に近似できることがわかった。そこで、第1の実施形態に係るTi−Q特性は、燃料噴射量Qが大きな領域では、噴射時間Tiと燃料噴射量Qの関係を1次多項式で表す構成にした。
以下、必要に応じ、Ti−Q特性の噴射時間Tiと燃料噴射量Qの関係が1次多項式で示される領域を「線形領域」と称し、それ以外の領域、すなわち、多項式が非線形の領域を「非線形領域」と称する。
そして、非線形領域と線形領域の境界値となる燃料噴射量QBは、例えば実験等で求めることができる。
Further, T i -Q characteristics according to the first embodiment has a characteristic that the injection time T i is increased with an increase in the fuel injection amount Q as shown in (a) of FIG.
Furthermore, polynomial showing the relationship between fuel injection amount Q and the injection time T i is a non-linear, for large area fuel injection amount Q has been found to be approximating the polynomial linear first-order equation (1 order polynomial). Therefore, T i -Q characteristics according to the first embodiment, the fuel injection amount Q is larger region was the relationship between the injection time T i and the fuel injection amount Q to the structure represented by the 1-order polynomial.
Hereinafter, a region where the relationship between the injection time T i of the T i -Q characteristic and the fuel injection amount Q is expressed by a first-order polynomial is referred to as a “linear region”, and other regions, that is, the polynomial is nonlinear. The region is referred to as a “nonlinear region”.
The fuel injection amount Q B that becomes the boundary value between the non-linear region and the linear region can be obtained, for example, by experiments.
また、Ti−Q特性は、コモンレール圧力Pcに対応して変化する。図4の(b)は、コモンレール圧力に対応するTi−Q特性を示す図である。
図4の(b)に示すように、インジェクタ5A(図1参照)のTi−Q特性は、コモンレール圧力Pcごとに求められる構成が好適である。例えば10MPaごとにコモンレール圧力Pcの代表圧力値を設定し、各代表圧力値におけるTi−Q特性を実験等で求めて多項式を得る。
このように求められるTi−Q特性は、代表圧力値におけるインジェクタ5Aの規定の燃料噴射量Qといえる。
Further, T i -Q characteristic changes corresponding to the common rail pressure Pc. (B) in FIG. 4 is a diagram showing a T i -Q characteristic corresponding to the common rail pressure.
As shown in (b) of FIG. 4, T i -
The T i -Q characteristics required as can be said fuel injection quantity Q of the provisions of the
前記したように、コモンレール圧力Pcは、ECU80Aによって、30MPa〜200MPaの範囲で所定の目標圧力に制御されることから、Ti−Q特性は、200MPaから30MPaのコモンレール圧力Pcに対応した複数の特性線で構成される。図4の(b)には、説明のため、110MPaから80MPaのコモンレール圧力Pcに対応した特性線をfTi(110)〜fTi(80)として記載した。 As described above, the common rail pressure Pc is, the ECU80A, from being controlled to a predetermined target pressure in the range of 30MPa~200MPa, T i -Q characteristics, a plurality of characteristics corresponding to the common rail pressure Pc of 30MPa from 200MPa Consists of lines. In FIG. 4B, characteristic lines corresponding to the common rail pressure Pc from 110 MPa to 80 MPa are shown as f Ti (110) to f Ti (80) for the sake of explanation.
算出した目標噴射量Qtに対応する目標噴射時間Ttを求める場合、ECU80A(図1参照)は、算出した目標噴射量Qtと圧力センサSPcが検出するコモンレール圧力Pcに基づいて、図4の(b)に示す特性線fTiを参照する。このとき、コモンレール圧力Pcが、例えば10MPaごとの代表圧力値のいずれかの場合は、コモンレール圧力Pcを示す特性線fTiを利用して目標噴射時間Ttを求められる。
すなわち、目標噴射量Qtと特性線fTiの交点になる噴射時間が目標噴射時間Ttになる。
When obtaining the target injection time T t which corresponds to the calculated target injection amount Q t, ECU80A (see FIG. 1), based on the common rail pressure Pc which computed target injection amount Q t and the pressure sensor S Pc is detected, FIG. Reference is made to the characteristic line f Ti shown in FIG. At this time, when the common rail pressure Pc is, for example, one of representative pressure values every 10 MPa, the target injection time T t can be obtained using the characteristic line f Ti indicating the common rail pressure Pc.
That is, the injection time at which the target injection amount Qt and the characteristic line fTi intersect is the target injection time Tt .
また、コモンレール圧力Pcが代表圧力値でない場合、例えばECU80Aは、コモンレール圧力Pcの前後の代表圧力値の特性線fTiを補間することによって、コモンレール圧力Pcに対応した目標噴射時間Ttを求められる。
このように、ECU80Aは、Ti−Q特性の特性線fTiを参照して、目標噴射量Qtとコモンレール圧力Pcに対応する目標噴射時間Ttを求めることができる。
When the common rail pressure Pc is not the representative pressure value, for example, the
Thus, ECU80A can determine the T i -Q characteristics refer to the characteristic line f Ti of the target injection amount Q t and the target injection time T t which corresponds to the common rail pressure Pc.
しかしながら、例えばシート面17a(図2参照)が磨耗するなどの経時劣化が生じると、インジェクタ5A(図1参照)の特性が変化し、代表圧力値ごとのインジェクタ5Aの規定の燃料噴射量Qが、Ti−Q特性に示される代表圧力値の特性線fTiとずれる場合がある。その結果、Ti−Q特性に基づいて求められる目標噴射時間Ttにしたがって、ECU80Aが噴射指示信号をON/OFFすると、インジェクタ5Aが目標噴射量Qtを噴射できないことになり、その結果として、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりする虞がある。
そこで、第1の実施形態のECU80Aは、オリフィス差圧PORに基づいて実燃料噴射量QAを算出するとともに、算出した実燃料噴射量QAに基づき、必要に応じてTi−Q特性を補正する構成とした。
However, when deterioration with time such as, for example, the seat surface 17a (see FIG. 2) wears out, the characteristics of the
Therefore, ECU80A the first embodiment, calculates the actual fuel injection quantity Q A on the basis of the orifice differential pressure P OR, based on the actual fuel injection quantity Q A calculated, T i -Q characteristics as required It was set as the structure which correct | amends.
図5の(a)は、コモンレール圧力が代表圧力値Pc1と代表圧力値Pc2のときのTi−Q特性を示す特性線の図、(b)は、隣り合う特性線の相関式を示す図である。
ここで、図4の(b)に示すTi−Q特性を示す複数の特性線fTiのうち、例えば100MPaと110MPaのように、代表圧力値が隣り合う特性線fTi(100)と特性線fTi(110)を、互いに隣り合う特性線と称する。
そして、互いに隣り合う特性線を表す多項式の相関関係を示す相関式を、「特性線の相関関係を示す相関式」と称する。
FIG. 5A is a characteristic line diagram showing the T i -Q characteristics when the common rail pressure is the representative pressure value Pc 1 and the representative pressure value Pc 2 , and FIG. 5B is a correlation equation of adjacent characteristic lines. FIG.
Here, among the plurality of characteristic lines f Ti indicating the T i -Q characteristic shown in FIG. 4B, the characteristic line f Ti (100) and the characteristic whose characteristic pressure values are adjacent, such as 100 MPa and 110 MPa, for example. The line f Ti (110) is referred to as a characteristic line adjacent to each other.
A correlation equation indicating a correlation between polynomials representing characteristic lines adjacent to each other is referred to as a “correlation expression indicating a correlation between characteristic lines”.
第1の実施形態においては、図5の(a)に示すように、コモンレール圧力Pc1のときのTi−Q特性を示す特性線fTi(Pc1)と、コモンレール圧力Pc2のときのTi−Q特性を示す特性線fTi(Pc2)とがある場合、図5の(b)に示すように、特性線fTi(Pc1)と特性線fTi(Pc2)の相関関係を示す相関式k(Pc1−Pc2)を、燃料噴射量Qの関数として予め算出し、例えばECU80Aに備わる記憶部81(図1参照)にデータとして記憶しておく。
このような相関式k(Pc1−Pc2)は、第1の実施形態においては、燃料噴射量Qごとの特性線fTi(Pc1)と特性線fTi(Pc2)の比率とする。すなわち、燃料噴射量Qごとに特性線fTi(Pc1)と特性線fTi(Pc2)の比率を算出し、数式化することで相関式k(Pc1−Pc2)を得ることができる。
そして、第1の実施形態においては、全ての隣り合う特性線の相関関係を示す相関式kを、それぞれ算出しておく構成とした。
なお、図5の(b)に示す変換係数kαは、互いに隣り合う特性線fTiの比率を示す値で、相関式kによって算出される。
In the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the characteristic line f Ti (Pc1) indicating the T i -Q characteristic at the common rail pressure Pc 1 and the T at the common rail pressure Pc 2 are obtained. When there is a characteristic line f Ti (Pc2) indicating the i- Q characteristic, as shown in FIG. 5B, a correlation indicating a correlation between the characteristic line f Ti (Pc1) and the characteristic line f Ti (Pc2). The equation k (Pc1-Pc2) is calculated in advance as a function of the fuel injection amount Q, and stored as data in the storage unit 81 (see FIG. 1) provided in the
Such a correlation equation k (Pc1-Pc2) is a ratio of the characteristic line fTi (Pc1) and the characteristic line fTi (Pc2) for each fuel injection amount Q in the first embodiment. That is, the correlation equation k (Pc1−Pc2) can be obtained by calculating the ratio of the characteristic line fTi (Pc1) and the characteristic line fTi (Pc2) for each fuel injection amount Q and formulating it.
In the first embodiment, the correlation equation k indicating the correlation between all adjacent characteristic lines is calculated.
Note that the conversion coefficient kα shown in FIG. 5B is a value indicating the ratio of the characteristic lines f Ti adjacent to each other, and is calculated by the correlation equation k.
図5の(a)に示すように、コモンレール圧力が代表圧力値Pc1で噴射時間Ti1のとき、インジェクタ5Aの規定の燃料噴射量がQ1であるところ、ECU80A(図1参照)がオリフィス差圧PORに基づいて算出したオリフィス通過流量QOR、すなわち実燃料噴射量がQAであったとする。このとき、インジェクタ5A(図1参照)からの燃料噴射量が(Q1−QA)だけ減少したことになり、図示しないエンジンの気筒に噴射される燃料の量が少なくなる。
As shown in FIG. 5 (a), when the common rail pressure of the injection time T i1 representative pressure value Pc 1, where the fuel injection amount of the provisions of the
そこで、第1の実施形態に係るECU80A(図1参照)は、オリフィス差圧PORに基づいて式(1)を利用してオリフィス通過流量QOR(実燃料噴射量QA)を算出し、さらに算出した実燃料噴射量QAに基づいて、Ti−Q特性を補正する構成とする。
Therefore, the
例えば、ECU80A(図1参照)は、コモンレール圧力が代表圧力値Pc1で噴射時間Ti1のときの規定の燃料噴射量Q1と実燃料噴射量QAとを算出する。
さらに、ECU80Aは、コモンレール圧力Pc1と隣り合う代表圧力値Pc2の特性線fTi(Pc2)に基づいて、コモンレール圧力が代表圧力値Pc2で噴射時間Ti1のときの規定の燃料噴射量Q2を算出する。そして、ECU80Aは、次式(2)によって、補正量Δfを算出する。
Further, based on the characteristic line f Ti (Pc2) of the representative pressure value Pc 2 adjacent to the common rail pressure Pc 1 , the
そして、ECU80A(図1参照)は、全ての噴射時間Tiにおいて、特性線fTi(Pc1)の燃料噴射量Qに補正量Δfを乗算し、特性線fTi(Pc1)を補正した特性線fTi(Pc1)’を得る。
また、特性線fTi(Pc1)と隣り合う特性線fTi(Pc2)についても、全ての噴射時間Tiにおける燃料噴射量Qに補正量Δfを乗算し、特性線fTi(Pc2)を補正した特性線fTi(Pc2)’を得る。
同様に、他の特性線fTiについても、それぞれの燃料噴射量Qに補正量Δfを乗算して、補正した特性線fTi’を得ることができ、Ti−Q特性を補正できる。
Then, the
For the characteristic line f Ti (Pc2) adjacent to the characteristic line f Ti (Pc1) , the characteristic line f Ti (Pc2) is corrected by multiplying the fuel injection amount Q at all injection times Ti by the correction amount Δf. A characteristic line f Ti (Pc2) ′ is obtained.
Similarly, for the other characteristic lines f Ti , the corrected characteristic line f Ti ′ can be obtained by multiplying the fuel injection amount Q by the correction amount Δf, and the Ti-Q characteristic can be corrected.
このように、1つの代表圧力値Pc1における実燃料噴射量QAを算出することで、Ti−Q特性の全領域を補正できる。すなわち、ECU80Aは、1つの特性線fTiの補正に基づいて、Ti−Q特性の全領域を補正できる。 Thus, by calculating the actual fuel injection amount Q A of one representative pressure value Pc 1, it can be corrected the entire area of the Ti-Q characteristic. That, ECU80A, based on the correction of one characteristic line f Ti, can be corrected the entire area of the T i -Q characteristics.
また、例えばコモンレール圧力Pcが代表圧力値でないときの実燃料噴射量QAが算出されたとき、ECU80A(図1参照)は、実燃料噴射量QAに基づいて、例えば以下のようにTi−Q特性を補正することができる。 Further, for example, when the actual fuel injection amount Q A of when the common rail pressure Pc is not the representative pressure value is calculated, ECU80A (see FIG. 1), based on the actual fuel injection amount Q A, for example, T i as follows -Q characteristics can be corrected.
図6は、Ti−Q特性の特性線を補正する概念図である。
図6に示すように、圧力センサSPc(図1参照)が検出するコモンレール圧力が2つの代表圧力値Pc1、Pc2の間のPcAとき(点A1で示す)、ECU80A(図1参照)は、コモンレール圧力PcAを挟んだ代表圧力値Pc1、Pc2の特性線fTi(Pc1)、fTi(Pc2)から求められる目標噴射時間Tit1、Tit2を例えば比例配分して、コモンレール圧力がPcAのときの目標噴射量Qtに対応する目標噴射時間TiCを求める。
すなわち、特性線fTi(Pc1)と特性線fTi(Pc2)を補間して、コモンレール圧力PcAにおける目標噴射時間TiCを求める。
Figure 6 is a conceptual diagram for correcting the characteristic line T i -Q characteristics.
As shown in FIG. 6, when the common rail pressure detected by the pressure sensor S Pc (see FIG. 1) is Pc A between two representative pressure values Pc 1 and Pc 2 (indicated by a point A 1 ), the
That is, the target injection time T iC at the common rail pressure Pc A is obtained by interpolating the characteristic line f Ti (Pc1) and the characteristic line f Ti (Pc2) .
このように求められた目標噴射時間TiCにしたがって、ECU80A(図1参照)が噴射指示信号をON/OFFしてインジェクタ5A(図1参照)が燃料を噴射したとき、ECU80Aがオリフィス通過流量QORに基づいて算出する実燃料噴射量QAが、目標噴射量Qtと異なり、(Qt−QA)で示される減少量αdだけ減少した場合(点A2で示す)、ECU80Aは、特性線fTi(Pc1)を補正する。
Thus according to the target injection time T iC obtained when ECU80A (see FIG. 1) is the injection instruction signal to ON / OFF to the
具体的に、ECU80A(図1参照)は、燃料噴射量の減少量αdを算出する。さらに、ECU80Aは、図6に示すように、コモンレール圧力が代表圧力値Pc1で噴射時間が目標噴射時間TiCのときのインジェクタ5A(図1参照)の規定の燃料噴射量Q1を、特性線fTi(Pc1)に基づいて算出する。すなわち、点A3における燃料噴射量Q1を求める。
ECU80Aは、点A3における規定の燃料噴射量Q1も減少量αdだけ減少するとみなし、噴射時間TiCのときの規定の燃料噴射量Q1から減少量αdだけ減少した燃料噴射量Q1’(点A4で示す)を算出する。
Specifically, the
ECU80A regards the fuel injection amount to Q 1 defined at point A 3 is also reduced by reducing the amount of alpha d, fuel injection amount has decreased by decreasing the amount alpha d from the fuel injection amount to Q 1 defined when the injection time T iC Q 1 'is calculated (indicated by the point a 4).
さらに、ECU80Aは、代表圧力値Pc1と隣り合う代表圧力値Pc2の特性線fTi(Pc2)に基づいて、コモンレール圧力が代表圧力値Pc2で噴射時間TiCのとき、すなわち点A5における規定の燃料噴射量Q2を算出する。そして、ECU80Aは、次式(3)によって、補正量Δfdを算出する。
そして、ECU80A(図1参照)は、全ての噴射時間Tiにおいて、特性線fTi(Pc1)の燃料噴射量Qに補正量Δfdを乗算し、特性線fTi(Pc1)を補正した特性線fTi(Pc1)’を得る。
また、特性線fTi(Pc1)と隣り合う特性線fTi(Pc2)についても、全ての噴射時間Tiにおける燃料噴射量Qに補正量Δfdを乗算し、特性線fTi(Pc2)を補正した特性線fTi(Pc2)’を得る。
同様に、他の特性線fTiについても、それぞれの燃料噴射量Qに補正量Δfdを乗算して、補正した特性線fTi’を得ることができ、Ti−Q特性を補正できる。
Then, ECU80A (see FIG. 1) in all of the injection time T i, multiplied by the correction amount Delta] f d to the fuel injection amount Q characteristic line f Ti (Pc1), and corrects the characteristic line f Ti (Pc1) properties A line f Ti (Pc1) ′ is obtained.
As for the characteristic line f Ti (Pc1) and the adjacent characteristic line f Ti (Pc2), multiplied by the correction amount Delta] f d to the fuel injection amount Q in all injection time T i, the characteristic line f Ti (Pc2) A corrected characteristic line f Ti (Pc2) ′ is obtained.
Similarly, for the other characteristic lines f Ti , the corrected characteristic line f Ti ′ can be obtained by multiplying the fuel injection amount Q by the correction amount Δf d , and the T i -Q characteristic can be corrected.
このように、1つのコモンレール圧力PcAにおける実燃料噴射量QAを算出することで、Ti−Q特性の全領域を補正できる。すなわち、ECU80Aは、1つの特性線fTiの補正に基づいて、Ti−Q特性の全領域を補正できる。 Thus, by calculating the actual fuel injection amount Q A at one common rail pressure Pc A , the entire region of the T i -Q characteristic can be corrected. That, ECU80A, based on the correction of one characteristic line f Ti, can be corrected the entire area of the T i -Q characteristics.
なお、前記したように、本実施形態のTi−Q特性は、互いに隣り合う特性線fTiの相関関係を示す相関式kを予め求めてあることから、1つの特性線fTiを補正した後、相関式kを使用して、他の特性線fTiを補正してもよい。 Further, as described above, T i -Q characteristics of the present embodiment, since you have previously obtained a correlation equation k indicating the correlation between the characteristic line f Ti adjacent to each other, and correcting a single characteristic line f Ti Thereafter, another characteristic line f Ti may be corrected using the correlation equation k.
図7は、Ti−Q特性を相関式に基づいて補正する概念図である。図7に示すように、Ti−Q特性に、代表圧力値であるコモンレール圧力Pc1、Pc2、Pc3の特性線fTi(Pc1)、fTi(Pc2)、fTi(Pc3)がある場合、特性線fTi(Pc1)が破線で示す特性線fTi(Pc1)’に補正されたときを考える。
Figure 7 is a conceptual diagram is corrected based on the T i -Q characteristics correlation equation. As shown in FIG. 7, the T i -Q characteristics, the
前記したように、第1の実施形態においては、特性線fTi(Pc1)と特性線fTi(Pc2)の相関関係を示す相関式k(Pc1−Pc2)が予め求められて、ECU80Aの記憶部81(図1参照)に記憶されている。同様に、特性線fTi(Pc2)と特性線fTi(Pc3)の相関関係を示す相関式k(Pc2−Pc3)が予め求められて、例えばECU80Aの記憶部81に記憶されている。
As described above, in the first embodiment, the correlation equation k (Pc1-Pc2) indicating the correlation between the characteristic line f Ti (Pc1) and the characteristic line f Ti ( Pc2) is obtained in advance and stored in the
したがって、ECU80A(図1参照)は、特性線fTi(Pc1)を補正した特性線fTi(Pc1)’に、燃料噴射量Qごとに相関式k(Pc1−Pc2)で求められる変換係数kαを乗算して特性線fTi(Pc2)を補正したとみなせる特性線fTi(Pc2)’を得ることができる。さらにECU80Aは、特性線fTi(Pc2)’に、燃料噴射量Qごとに相関式k(Pc2−Pc3)で求められる変換係数kαを乗算して特性線fTi(Pc3)を補正したとみなせる特性線fTi(Pc3)’を得ることができる。
すなわち、特性線fTi(Pc1)’に相関式k(Pc1−Pc2)を乗算して特性線fTi(Pc2)’を得ることができ、特性線fTi(Pc2)’に相関式k(Pc2−Pc3)を乗算して特性線fTi(Pc3)’を得ることができる。
Therefore, ECU80A (see FIG. 1) is in the correction of the characteristic line f Ti (Pc1) characteristic line f Ti (Pc1) ', the conversion coefficient kα that every fuel injection amount Q is determined by the correlation equation k (Pc1-Pc2) can be obtained multiplication to the characteristic line f Ti can be regarded as the correction of the (Pc2) characteristic line f Ti (Pc2) '. Further, the
That is, it is possible to obtain a characteristic line f Ti (Pc1) 'by multiplying the correlation equation k (Pc1-Pc2) to the characteristic line f Ti (Pc2)', the characteristic line f Ti (Pc2) 'the correlation equation k ( The characteristic line f Ti (Pc3) ′ can be obtained by multiplying by Pc2−Pc3) .
なお、図7には、3つの特性線fTiを補正する概念図が示されるが、Ti−Q特性に3つ以上の特性線fTiがある場合であっても、ECU80A(図1参照)は、全ての特性線fTiを順次補正することができ、Ti−Q特性の全領域を好適に補正できる。 Incidentally, in FIG. 7 is a conceptual diagram for correcting the three characteristic lines f Ti is shown, even if the T i -Q characteristics there are more than two characteristic lines f Ti, ECU80A (see FIG. 1 ) Can sequentially correct all the characteristic lines f Ti and can suitably correct the entire region of the T i -Q characteristic.
このように、ECU80A(図1参照)は、互いに隣り合う特性線fTiの相関関係を示す相関式kを利用して、Ti−Q特性の全ての特性線fTiを補正できる。すなわち、ECU80Aは、Ti−Q特性を好適に補正することができる。
Thus, ECU80A (see FIG. 1) utilizes a correlation equation k indicating the correlation between the characteristic line f Ti adjacent to each other, it can be corrected for all characteristic line f Ti of T i -Q characteristics. That is, the
以上のように第1の実施形態に係るECU80A(図1参照)は、オリフィス75(図1参照)のオリフィス差圧PORに基づいて精度よくオリフィス通過流量QORを算出できることから、精度よくインジェクタ5A(図1参照)の実燃料噴射量QAを算出することができる。
そして、ECU80Aは、実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
したがってインジェクタ5Aは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
More ECU80A according to the first embodiment (see FIG. 1) as is, since it can be calculated accurately orifice passing flow rate Q OR based on the orifice differential pressure P OR orifice 75 (see FIG. 1), accurately injector 5A can be calculated actual fuel injection amount Q a (see FIG. 1).
Then, ECU80A, based on the actual fuel injection amount Q A, makes it possible to correct accurately T i -Q characteristics.
Therefore
図8は、ECUがTi−Q特性を補正する手順を示すフローチャートである。主に図8を参照して、ECU80A(図1参照)がTi−Q特性を補正する手順を説明する(適宜図1〜図7参照)。
以下、ECU80AがTi−Q特性を補正する手順を「補正手順」と称する。
Figure 8 is a flowchart showing a procedure of the ECU corrects the T i -Q characteristics. Referring mainly to FIG. 8, ECU80A (see FIG. 1) illustrating a procedure of correcting the T i -Q properties (see appropriately FIGS. 1 7).
Hereinafter, a procedure in which the
補正手順は、例えばECU80Aが実行するプログラムにサブルーチンとして組み込まれ、ECU80Aがインジェクタ5Aに対する噴射指示信号をONしたときに実行する構成とすればよい。したがって、ECU80Aは、スロットル開度やエンジン回転速度に基づいて、目標噴射量Qtをすでに算出している。
また、ECU80Aは、目標噴射量Qtと圧力センサSPcが検出するコモンレール圧力Pcに基づいて、目標噴射時間Ttを算出している。
For example, the correction procedure may be incorporated as a subroutine in a program executed by the
Further, ECU80A, based on the common rail pressure Pc to the target injection amount Q t and the pressure sensor S Pc is detected, and calculates the target injection time T t.
ECU80Aは、噴射指示信号をONしたときに補正手順の実行を開始し、式(1)によって、オリフィス差圧PORに基づいたオリフィス通過流量QORを算出する(ステップS1)。第1の実施形態に係るインジェクタ5Aは、直動式であることから、オリフィス通過流量QORは、インジェクタ5Aの実燃料噴射量QAとみなすことができる。したがって、ECU80Aは、実燃料噴射量QAを算出することになる。
ECU80A, upon ON the injection instruction signal to start the execution of the correction procedure, by equation (1), calculates the orifice passing flow rate Q OR based on the orifice differential pressure P OR (step S1).
ECU80Aは、目標噴射時間Ttが経過して噴射指示信号をOFFするまでは(ステップS2→No)、ステップS1に制御を戻してオリフィス通過流量QORを算出し、噴射指示信号をOFFしたら(ステップS2→Yes)、目標噴射量Qtと算出した実燃料噴射量QAを比較する(ステップS3)。
すなわち、ECU80Aは、噴射指示信号をONしてから目標噴射時間Ttが経過するまでのオリフィス通過流量QORを算出して実燃料噴射量QAとし、目標噴射量Qtと比較することになる。
ECU80A is, until the target injection time T t is OFF the injection instruction signal has elapsed (step S2 → No), then calculates the orifice passing flow rate Q OR returns control to step S1, After OFF the injection instruction signal ( step S2 → Yes), compares the actual fuel injection quantity Q a and the calculated target injection amount Q t (step S3).
That, ECU80A calculates the orifice passing flow rate Q OR of the injection instruction signal from the ON to the target injection time T t has elapsed and the actual fuel injection quantity Q A, to be compared with the target injection amount Q t Become.
実燃料噴射量QAと目標噴射量Qtが等しい場合(ステップS3→Yes)、ECU80Aは、補正手順を終了する。すなわち、補正手順がサブルーチンで実行されている場合、ECU80Aは、メインルーチンの実行に戻る。
一方、実燃料噴射量QAと目標噴射量Qtが等しくない場合(ステップS3→No)、ECU80Aは、図5、図6に示すように、コモンレール圧力Pcに最も近い代表圧力値の特性線fTiを補正する(ステップS4)。
If the actual fuel injection amount Q A and the target injection amount Q t are equal (step S3 → Yes), ECU80A ends the correction procedure. That is, when the correction procedure is executed in a subroutine, the
On the other hand, when the actual fuel injection amount Q A and the target injection amount Q t is not equal to (step S3 → No), ECU80A is 5, as shown in FIG. 6, a characteristic line of closest representative pressure value in common rail pressure Pc f Ti is corrected (step S4).
さらに、ECU80Aは、補正した特性線fTiに基づいて、図5、図6又は図7に示すように、Ti−Q特性の全ての特性線fTiを補正する。すなわち、ECU80Aは、Ti−Q特性を補正する(ステップS5)。
Furthermore, ECU80A, based on the corrected characteristic line f Ti, 5, 6 or 7, to correct all of the characteristic line f Ti of T i -Q characteristics. That is, the
以上のように補正されたTi−Q特性は、インジェクタ5Aの特性の変化に基づいたものであって、ECU80Aは、目標噴射量Qtに対応する目標噴射時間Ttを算出する際に、補正されたTi−Q特性を参照することで、インジェクタ5Aの特性の変化に対応した目標噴射時間Ttを算出できる。
したがって、例えば経時劣化によってシート面17a(図2参照)が磨耗するなどして、インジェクタ5Aの特性が変化した場合であっても、ECU80Aは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射させることができ、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
The T i -Q characteristic corrected as described above is based on a change in the characteristic of the
Therefore, for example, even when the characteristics of the
また、第1の実施形態では、オリフィス75(図1参照)の開口部の径を正確に製作することは容易であり、又オリフィス75の上流側と下流側との間のオリフィス差圧PORは、ベンチュリ形狭隘部の上流側と下流側との間の差圧よりも大きなものとなり、差圧センサSdPによるオリフィス差圧PORから容易に式(1)によりオリフィス通過流量QORが算出できる。
そして、直動式のインジェクタ5A(図1参照)においては、実燃料噴射量QAはオリフィス通過流量QORに等しいことから、実燃料噴射量QAを正確に算出することができる。
Further, in the first embodiment, it is easy to accurately manufacture the opening diameter of the orifice 75 (see FIG. 1), and the orifice differential pressure P OR between the upstream side and the downstream side of the
Then, in the direct-acting
したがって、インジェクタ5A(図1参照)の製造公差があったとしても、その製造公差の影響を反映した実燃料噴射量QAを算出できるので、例えば、ECU80A(図1参照)は、算出した実燃料噴射量QAと目標噴射量Qtに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
その結果、インジェクタ5Aは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
Therefore, the actual even if manufacturing tolerances of the
As a result, the
また、コモンレール圧力Pcの変動に伴ってオリフィス上流側圧力が変動しても、ECU80A(図1参照)は、差圧センサSdPによりオリフィス差圧PORが検出でき、さらに、オリフィス通過流量QORを算出できる。
このことからECU80Aは、コモンレール圧力Pcが変動する場合であっても、実燃料噴射量QAを正確に算出できる。
したがって、コモンレール圧力Pcが変動する場合であっても、ECU80Aは、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
Also, be varied orifice upstream side pressure in accordance with the variation of the common rail pressure Pc, ECU80A (see FIG. 1) is a differential pressure sensor S dP by detectable orifice differential pressure P OR, further orifice passing flow rate Q OR Can be calculated.
ECU80A Therefore, even if the common rail pressure Pc varies, the actual fuel injection amount Q A can be calculated accurately.
Therefore, even when the common rail pressure Pc fluctuates, the
また、インジェクタ5Aからの燃料噴射は、PM(粒子状物質)の低減、NOxと燃焼騒音の低減、排ガス昇温や還元剤供給による触媒の活性化等の目的で実際は、「パイロット(Pilot)噴射」、「プレ(Pre)噴射」、「アフタ(After)噴射」、「ポスト(Post)噴射」の多段噴射にすることが普通である。
そして、このような多段噴射においては、各気筒が目標噴射量Qtを確保できないと、エンジンの排気ガスの規制値をクリアできない場合がある。
In addition, the fuel injection from the
And, in such a multi-stage injection, the respective cylinders can not be ensured target injection amount Q t, it may not be clear limits for exhaust gas of the engine.
例えば、経時劣化によってシート面17a(図2参照)が磨耗するなどしてインジェクタ5Aの特性が変化し、規定量の実燃料噴射量QAが確保できなくなった場合であっても、ECU80Aは、補正手順を実行することで、インジェクタ5Aの特性の変化に対応してTi−Q特性を補正でき、目標噴射量Qtを確保できる。
For example, even if you like the seat surface 17a by deterioration over time (see FIG. 2) is wear characteristics of the
その結果、エンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなる。特に、インジェクタに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コスト低減にも寄与する。 As a result, it is easy to clear the exhaust gas regulations even if the requirements for hardware specifications such as dimensional tolerances on individual parts of the engine system are relaxed. In particular, the hardware specifications for the injector can be relaxed. As a result, it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the engine system.
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態について図9を参照しながら詳細に説明する。
図9は、第2の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置の全体構成を示した図である。
第2の実施形態の燃料噴射装置1Bが、図1に示す燃料噴射装置1Aと異なる点は、(1)エンジンの各気筒に配されたインジェクタ5Aに燃料を供給する高圧燃料供給通路21に設けられたオリフィス75の上下流差圧を検出する差圧センサSdPの代わりに、オリフィス75の下流側の圧力を検出する圧力センサ(燃料供給通路圧力センサ)SPsを設けた点と、(2)ECU80Aの代わりにECU(制御部)80Bとなった点と、(3)ECU80Bにおいて燃料のオリフィス通過流量QORを算出するオリフィス差圧PORの定義を変えた点である。
第1の実施形態に係る燃料噴射装置1Aと同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an overall configuration of a pressure accumulation type fuel injection device according to the second embodiment.
The fuel injection device 1B of the second embodiment is different from the fuel injection device 1A shown in FIG. 1 in that (1) the fuel injection device 1B is provided in a high-pressure
The same components as those of the fuel injection device 1A according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図9に示すように4つの圧力センサSPsが検出した圧力信号は、ECU80Bに入力される。
そして、第2の実施形態におけるECU80Bの機能は、基本的に第1の実施形態におけるECU80A(図1参照)と同じであるが、燃料のオリフィス通過流量QORをECU80Bで算出するときに用いる信号が第1の実施形態の場合と異なる。
第1の実施形態では、前記した式(1)を利用し、オリフィス差圧PORに基づいてオリフィス通過流量QORを算出したが、第2の実施形態では、式(1)におけるオリフィス差圧PORを、圧力センサSPcが検出するコモンレール圧力Pcと、圧力センサSPsが検出するオリフィス75の下流側圧力Psとの差圧(Pc−Ps)に置き換える。
Pressure signal detected by four pressure sensors S Ps as shown in FIG. 9 is input to ECU80B.
Then, ECU80B functions in the second embodiment is basically the same as ECU80A in the first embodiment (see FIG. 1), the signal used when calculating the orifice passing flow rate Q OR of the fuel in ECU80B Is different from the case of the first embodiment.
In the first embodiment, by using the equation (1) has been calculated orifice passing flow rate Q OR based on the orifice differential pressure P OR, in the second embodiment, the orifice differential pressure in equation (1) the P OR, replaced with the differential pressure (Pc-Ps) of the common rail pressure Pc of the pressure sensor S Pc is detected, the downstream side pressure Ps of the
各高圧燃料供給通路21のオリフィス75上流側の圧力は、コモンレール圧力Pcと略一致することは明らかであり、第2の実施形態においては、第1の実施形態と同様に、ECU80Bは、式(1)においてオリフィス差圧PORを差圧(Pc−Ps)に置き換えて容易に精度の高いオリフィス通過流量QOR、すなわちインジェクタ5Aからの実燃料噴射量QAを気筒ごとに算出できる。そして、第2の実施形態に係るECU80Bは、第1の実施形態に係るECU80Aと同様に、図8に示す補正手順を実行することで、目標噴射量Qtと実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できる。
したがってインジェクタ5Aは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
It is clear that the pressure on the upstream side of the
Therefore
そして、第1の実施形態と同様にエンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなる。特に、インジェクタに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コスト低減にも寄与する。 As in the first embodiment, even if the requirements for hardware specifications such as dimensional tolerances for individual parts of the engine system are relaxed, the exhaust gas regulations can be easily cleared. In particular, the hardware specifications for the injector can be relaxed. As a result, it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the engine system.
《第3の実施形態》
次に、本発明の第3の実施形態に係る燃料噴射装置について図10を参照しながら詳細に説明する。
図10は、第3の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置の全体構成を示した図である。
第3の実施形態の燃料噴射装置1Cが、図9に示す燃料噴射装置1Bと異なる点は、(1)ECU80Bの代わりにECU(制御部)80Cとなった点と、(2)オリフィス通過流量QORを算出するのに圧力センサSPcの代わりに圧力センサSPsを用いる点と、(3)ECU80Cにおいて燃料のオリフィス通過流量QORを算出する方法を変えた点である。
第2の実施形態に係る燃料噴射装置1Bと同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
<< Third Embodiment >>
Next, a fuel injection device according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an overall configuration of a pressure accumulation fuel injection device according to the third embodiment.
The fuel injection device 1C of the third embodiment is different from the fuel injection device 1B shown in FIG. 9 in that (1) the ECU (control unit) 80C is used instead of the
About the same structure as the fuel-injection apparatus 1B which concerns on 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図10に示すように4つの圧力センサSPsが検出した圧力信号は、ECU80Cに入力される。
そして、ECU80Cは、圧力センサSPsから入力された圧力信号の高周波成分(高周波ノイズ)をカットするフィルタ処理を行う。
ここでオリフィス75の下流側の圧力Psをフィルタ処理したものを圧力Psfilと称することにする。
第3の実施形態に係るECU80Cは、オリフィス75の下流側の圧力センサSPsが検出してフィルタ処理した圧力Psfilを利用して、オリフィス通過流量QORを算出する。そして、算出したオリフィス通過流量QORを、インジェクタ5Aからの実燃料噴射量QAとする。
Pressure signal detected by four pressure sensors S Ps as shown in FIG. 10 is inputted to the ECU80C.
Then, ECU80C performs a filtering process for cutting a high frequency component of the pressure signal inputted from the pressure sensor S Ps (high frequency noise).
Here the pressure Ps downstream of the
ECU80C according to the third embodiment, by utilizing the pressure Ps fil was filtered to detect the pressure sensor S Ps on the downstream side of the
図11は、第3の実施形態で実燃料噴射量を算出する手順を示すフローチャートである。
なお、図11に示す手順は、ECU80Cが図8に示す補正手順を実行するときに、ステップS1〜ステップS2の代わりに実行し、実燃料噴射量QAを算出する構成とすればよい。
以下に、主に図11を参照して、第3の実施形態に係るECU80Cが実燃料噴射量QAを算出する手順を説明する(適宜図10参照)。
なお、図11に示すステップS14〜S17の処理は、フィルタ処理された圧力Psfilをサンプリングするのに好適な数十μsecの周期(サンプリング周期)で実行され、後記するΔtは、そのサンプリング周期である。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for calculating the actual fuel injection amount in the third embodiment.
The procedure shown in FIG. 11, when the ECU80C executes the correction procedure shown in FIG. 8, and executed instead of step S1~ step S2, may be configured to calculate the actual fuel injection amount Q A.
Hereinafter, mainly with reference to FIG. 11, ECU80C according to the third embodiment will be described the procedure for calculating the actual fuel injection quantity Q A (appropriately with reference Figure 10).
The processing in steps S14~S17 shown in FIG. 11 is performed in a suitable tens μsec period of to sample the filtered pressure Ps fil (sampling period), Delta] t to be described later, with its sampling period is there.
ECU80Cは、噴射指示信号の立ち上がりを検出したか否かをチェックし(ステップS11)、検出した場合(ステップS11→Yes)は、制御をステップS12に進め、検出しない場合(ステップS11→No)は、制御をステップS11に戻す。
なお、噴射指示信号の立ち上がりの検出は、例えば、噴射指示信号を時間微分することにより容易に検出できる。
The
The rise of the injection instruction signal can be easily detected by, for example, differentiating the injection instruction signal with respect to time.
そして、ECU80Cは、Qsum=0.0と初期値をリセットする(ステップS12)。ここで、Qsumは一つの燃料の噴射指示信号に対して時間積分して算出されたオリフィス通過流量QORに対応する。
Then, the
ECU80Cは、圧力センサSPsで検出され、フィルタ処理された後のオリフィス75の下流側圧力Psfilが所定値P0より低下したか否かを判定し〔(Psfil<P0)?〕、下流側圧力Psfilが所定値P0より低下した場合(ステップS13→Yes)は、制御をステップS14に進め、そうでない場合は(ステップS13→No)、制御をステップS13に戻す。 ECU80C is detected by the pressure sensor S Ps, the downstream side pressure Ps fil orifices 75 after being filtered it is determined whether or not lower than the predetermined value P 0 [(Ps fil <P 0)? If the downstream pressure Ps file falls below the predetermined value P 0 (step S13 → Yes), the control proceeds to step S14, and if not (step S13 → No), the control returns to step S13.
ここで、所定値P0は、圧力センサSPsで検出された圧力信号から高周波ノイズ、例えば、高圧ポンプ3Bの充填動作による圧力脈動や、他の気筒のインジェクタ5Aが噴射動作をして、圧力振動を伝播させたことによる圧力脈動や、自気筒のインジェクタ5Aが噴射動作をした後の反射波による圧力脈動等をフィルタ処理して取り除き、その後に残った圧力変動における振動の下限の値を所定値P0と設定する。この値は、実験等により求めることができる。
Here, the predetermined value P 0 is a value obtained from the pressure signal detected by the pressure sensor SP Ps due to high-frequency noise, for example, pressure pulsation caused by the filling operation of the high-pressure pump 3B, or the
そして、ECU80Cは、所定値P0から圧力Psfilへの圧力低下量(P0−Psfil)を算出し、式(1)のオリフィス差圧PORの換わりに、算出した圧力低下量(P0−Psfil)を代入してオリフィス通過流量QORを算出する(ステップS14)。
このとき、オリフィス通過流量QORは、サンプリング周期Δtの間に燃料がオリフィス75を通過する流量ΔQORとして算出される。
Then, the
At this time, the orifice passing flow Q OR is fuel during the sampling period Δt is calculated as the flow rate Delta] Q OR passing through the
さらに、ECU80Cは、Qsum=Qsum+ΔQOR×Δtとして(ステップS15)、オリフィス通過流量QORを積算する。 Furthermore, ECU80C is, Q sum = Q sum + ΔQ OR × Δt as (step S15), and integrating the orifice passing flow rate Q OR.
ECU80Cは、燃料の噴射指示信号の立下がりを検出したか否かをチェックし(ステップS16)、噴射指示信号の立下がりを検出した場合(ステップS16→Yes)は、制御をステップS17に進める。
一方、噴射指示信号の立下がりを検出しない場合(ステップS16→No)、ECU80Cは、制御をステップS14に戻し、オリフィス通過流量QORの積算を繰り返す。
なお、噴射指示信号の立下がりの検出は、例えば、噴射指示信号を時間微分することにより容易に検出できる。
The
On the other hand, it does not detect the falling of the injection command signal (step S16 → No), ECU80C the control returns to step S14, and repeats the accumulation of the orifice passing flow rate Q OR.
The detection of the falling edge of the injection instruction signal can be easily detected by, for example, differentiating the injection instruction signal with respect to time.
ECU80Cは、フィルタ処理されたオリフィス75の下流側圧力Psfilが所定値P0以上に増加したか否かをチェックする〔(Psfil≧P0)?〕(ステップS17)。そして、下流側圧力Psfilが所定値P0以上に増加した場合(ステップS17→Yes)、ECU80Cは制御をステップS18へ進め、そうでない場合(ステップS17→No)、ECU80Cは制御をステップS14に戻す。 ECU80C the downstream side pressure Ps fil orifice 75 that is filtered to check whether an increase beyond a predetermined value P 0 [(Ps fil ≧ P 0)? (Step S17). When the downstream pressure Ps fil is increased above a predetermined value P 0 (step S17 → Yes), ECU80C advances the control to step S18, otherwise (step S17 → No), ECU80C the control to step S14 return.
そして、ECU80Cは、Qsumを実燃料噴射量QAとし(ステップS18)、算出した実燃料噴射量QAに基づいて、図8に示す補正手順のステップS3以降を実行する。 Then, ECU80C is a Q sum and the actual fuel injection quantity Q A (step S18), and based on the calculated actual fuel injection amount Q A, executes step S3 and subsequent correction procedure shown in FIG.
なお、第3の実施形態ではステップS16において燃料の噴射指示信号の立下がりを検出したか否かをチェックし、噴射指示信号の立下がりを検出した後に、オリフィス75の下流側圧力Psfilが所定値P0以上に増加したタイミングを検出する制御としているが、ステップS16を省略しても、下流側圧力Psfilが所定値P0以上に増加したタイミングを検出して、燃料のオリフィス75の通過終了を検出できる。
Note that after the third embodiments falling of the injection command signal of the fuel checks whether it has detected in the step S16, and detects the falling of the injection command signal, downstream pressure Ps fil orifice 75 is predetermined While the control for detecting the timing of increased to a value P 0 or more, be omitted step S16, and detects the timing at which the downstream pressure Ps fil is increased above a predetermined value P 0, the passage of the
第3の実施形態によれば、オリフィス75の下流側の圧力Psを検出する圧力センサSPsの検出値を利用して、実燃料噴射量QAを算出することができる。
また、オリフィス75の下流側の圧力を検出する圧力センサSPsからの圧力信号のみで、オリフィス差圧PORを所定値P0と圧力Psfilの圧力差(P0−Psfil)に置き換えた式(1)に基づいて容易に精度の高い燃料の実燃料噴射量QAを、気筒ごとに算出できる。そして、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様に、ECU80Cは、目標噴射量Qtと実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
したがってインジェクタ5Aは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
According to the third embodiment, it is possible to utilize the detection value of the pressure sensor S Ps for detecting the pressure Ps downstream of the
Further, only the pressure signal from the pressure sensor S Ps for detecting the pressure downstream of the
Therefore
そして、第1の実施形態と同様にエンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなる。特に、インジェクタに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コスト低減にも寄与する。 As in the first embodiment, even if the requirements for hardware specifications such as dimensional tolerances for individual parts of the engine system are relaxed, the exhaust gas regulations can be easily cleared. In particular, the hardware specifications for the injector can be relaxed. As a result, it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the engine system.
《第4の実施形態》
以下に、本発明の第4の実施形態に係る燃料噴射装置について図12、図13を参照しながら詳細に説明する。
図12は、第4の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置の全体構成を示した図であり、図13は、第4の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置に用いられる背圧式の燃料噴射弁(インジェクタ)の概念構成図である。
第4の実施形態における燃料噴射装置1Dは、第1の実施形態と以下の点で異なる。
(1)背圧式の燃料噴射弁であるアクチュエータ6Bを有するインジェクタ5Bが用いられている。(2)それに伴い、各気筒に設けられたインジェクタ5Bには、ドレーン通路9が接続され、それらは戻り燃料配管73に更に接続して、逆止弁74とオリフィス76を並列に接続した流量調整器を介して低圧ポンプ3Aの吐出側の低圧燃料供給配管61に接続している。(3)第4の実施形態の燃料噴射装置1Dは、ECU(制御部)80Dにより電子制御される。
第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
<< Fourth Embodiment >>
Hereinafter, a fuel injection device according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12 and 13.
FIG. 12 is a diagram showing the overall configuration of the pressure accumulation type fuel injection device of the fourth embodiment, and FIG. 13 is a back pressure type fuel injection used in the pressure accumulation type fuel injection device of the fourth embodiment. It is a conceptual lineblock diagram of a valve (injector).
The fuel injection device 1D according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in the following points.
(1) An
The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
次に、第4の実施形態のインジェクタ5Bの構造を図12及び図13を参照しながら説明する。このインジェクタ5Bは、周知のものであり、エンジンの各気筒に取り付けられている。以下にインジェクタ5Bの概要を説明する。
図13に示すように、インジェクタ5Bは、先端部に1個または2個以上の燃料噴射孔10を形成したインジェクタ本体13と、このインジェクタ本体13内に摺動自在に支持されたノズルニードル14と、このノズルニードル14の上端側にプレッシャピン15を介して連結されてノズルニードル14と一体的に往復変位するピストン16を含んで構成されている。
Next, the structure of the
As shown in FIG. 13, the
インジェクタ本体13は、ノズルボディ17及びノズルホルダ19等より構成されている。ノズルボディ17の内部には、ノズルニードル14の周囲に常に高圧燃料を充満させるための油溜り20が形成されている。この油溜り20は、ノズルホルダ19内に形成される燃料通路25及び高圧燃料供給通路21を介してコモンレール4に常に連通している。ノズルボディ17はノズルホルダ19にリテーニングナット22により締め付け固定されている。
ノズルホルダ19は、ピストン16を摺動自在に支持する長孔23を中心部の長手方向に形成したシリンダを構成する。そして、長孔23の上端部には、第1絞り形成部材11の下端面との間に、ノズルホルダ19の上端面で開口する背圧室7が形成されている。そして、ノズルホルダ19内で高圧燃料供給通路21から分岐した燃料通路25は、第1絞り形成部材11に形成された連通路26を介して背圧室7に連通している。
The injector body 13 includes a nozzle body 17 and a
The
ノズルニードル14は、二方電磁弁で構成されたアクチュエータ6Bの中心軸と同一軸心上に配設されて、ノズルボディ17の内周に摺動自在に支持されている。ノズル開弁時には、ノズルニードル14がリフトアップしてノズルニードル14の先端部とノズルボディ17との間に燃料通路が形成されて油溜り20と燃料噴射孔10とが連通してエンジンへの燃料噴射がなされる。また、ノズル閉弁時には、ノズルニードル14の先端部がノズルボディ17のシート面17aに着座して高圧燃料の噴射を終了する。
The nozzle needle 14 is disposed on the same axis as the central axis of the actuator 6 </ b> B composed of a two-way solenoid valve, and is slidably supported on the inner periphery of the nozzle body 17. When the nozzle is opened, the nozzle needle 14 is lifted up to form a fuel passage between the tip of the nozzle needle 14 and the nozzle body 17, and the oil reservoir 20 and the
プレッシャピン15の大径部とノズルホルダ19との間には、ノズルニードル14を閉弁方向に付勢するコイルスプリング27が装着されている。ピストン16は、アクチュエータ6Bの中心軸と同一軸心上に配設されて、ノズルホルダ19の長孔23の内周面に摺動自在に支持されている。
アクチュエータ6Bは、図13に示すように、バルブボディ32よりも上側に配設された鉄心33と、この鉄心33の収納部に巻装された電磁コイル34と、バルブボディ32内を摺動自在に変位するバルブ35と、このバルブ35の最大リフト量を規制するストッパ36と、バルブ35を閉弁方向に付勢するコイルスプリング37とから構成されている。バルブボディ32、鉄心33、電磁コイル34、バルブ35、ストッパ36は、インジェクタ5Bのノズルホルダ19の上端部にバルブボディ32の下端部を液密的に当接した状態で図示省略のリテーニングナットによりノズルホルダ19の上端面に締め付け固定される。
A
As shown in FIG. 13, the actuator 6 </ b> B is slidable in the valve body 32, an iron core 33 disposed above the valve body 32, an electromagnetic coil 34 wound around a storage portion of the iron core 33, and the actuator body 6 </ b> B. And a coil spring 37 that urges the valve 35 in the valve closing direction. The valve body 32, the iron core 33, the electromagnetic coil 34, the valve 35, and the
バルブボディ32は、背圧室7と連通するように開口した凹所39内に第1、第2絞り形成部材11、12が液密的に嵌め込まれている。そして、バルブボディ32内には、凹所39よりも内径の大きい燃料室40が形成されている。この燃料室40は、バルブボディ32等に設けられたドレーン通路9を介して燃料タンク2に連通する戻り燃料配管73に接続している。
In the valve body 32, the first and second
鉄心33は、電磁コイル34への通電時に磁化する。バルブ35は、先端側にプレート形状のシール部42を有し、上端側に棒状部43を有している。そして、バルブ35は磁化した鉄心33に吸引されてリフトアップし、バルブ35の棒状部43がストッパ36の先端面に着座する。電磁コイル34への通電が停止されると、バルブ35を吸引する磁力が消失し、コイルスプリング37の下方への付勢力によって、バルブ35のシール部42が第2絞り形成部材12の上端面に着座する。
The iron core 33 is magnetized when the electromagnetic coil 34 is energized. The valve 35 has a plate-shaped
第1、第2絞り形成部材11、12は、例えば、SCM420等の合金鋼や炭素鋼よりなり、アクチュエータ6Bのバルブ35の中心軸と同一の軸心を中心にした円環板形状に形成されている。そして、第1絞り形成部材11及び第2絞り形成部材12には、オリフィス51、52が燃料通路25及び連通路26の内径よりも小さい内径となるように形成されている。オリフィス51は、第1絞り形成部材11の中心軸より若干連通路26側に中心軸がずれて配置され、オリフィス52は第2絞り形成部材12の中心軸と同一軸心上に形成されている。そして、オリフィス51は、背圧室7とオリフィス52とを連通する第1の通路の通路断面積を絞る。また、オリフィス52は、オリフィス51とドレーン通路9とを連通する第2通路の通路断面積を絞る。そして、オリフィス52は、オリフィス51の内径よりも1.4倍〜1.6倍程度大きい内径を有したバルブシート部材である。
The first and second
なお、オリフィス51、52の図示下端側は、背圧室7側の内径が大きくなるように形成されている。そして、オリフィス51の出口はオリフィス52の入口のテーパ状通路壁面に対向するように配設されている。
The illustrated lower end side of the
次に、図14を参照しながら適宜図12、図13を参照してECU80Dにおける燃料の各気筒への実燃料噴射量QAの演算方法について説明する。
図14は、1つの気筒に対する噴射指示信号と高圧燃料供給通路における燃料挙動の時間推移を示す図であり、(a)は噴射指示信号の出力パターンを示す図、(b)はインジェクタからの実燃料噴射量の時間推移を示す図、(c)は燃料のオリフィス通過流量の時間推移を示す図、(d)はオリフィスの上下流側の圧力変化の時間推移を示す図である。
Next, a method for calculating the actual fuel injection amount Q A for each cylinder of fuel in the
FIG. 14 is a diagram showing the time transition of the injection instruction signal for one cylinder and the fuel behavior in the high-pressure fuel supply passage, (a) is a diagram showing the output pattern of the injection instruction signal, and (b) is the actual value from the injector. The figure which shows the time transition of fuel injection quantity, (c) is a figure which shows the time transition of the flow rate through the orifice of fuel, (d) is a figure which shows the time transition of the pressure change of the upstream and downstream of the orifice.
図14の(a)では、燃料の噴射指示信号は一つの広幅のパルスで概念的に表してあり、噴射指示信号の立ち上がり開始時期がtSであり、噴射指示信号の立下り開始時期がtEであり、噴射指示信号の立下り完了時期がtE’である。 In FIG. 14A, the fuel injection instruction signal is conceptually represented by one wide pulse, the rising start time of the injection instruction signal is t S , and the falling start time of the injection instruction signal is t E , and the falling completion time of the injection instruction signal is t E ′.
これに対応して、背圧式の燃料噴射弁であるインジェクタ5Bにおけるバルブ35(図13参照)のリフトアップにより燃料通路25、連通路26、背圧室7、オリフィス51、52、燃料室40及びドレーン通路9等を経て低圧燃料供給配管61に戻るバックフローが、図14の(b)に曲線bで示すようにtSAで開始する。このバックフローの開始は、前記した噴射指示信号の立ち上がりtSより少し遅れて生じる。
このバックフローの発生により背圧室7が油溜り20の圧力よりも低圧となり、ピストン16が上方に引き上げられ、図14の(b)に曲線aで示すように燃料の実噴射がtSBに開始される。
Correspondingly, the
Due to the occurrence of this backflow, the back pressure chamber 7 becomes lower than the pressure in the oil sump 20, the piston 16 is pulled upward, and the actual fuel injection becomes t SB as shown by the curve a in FIG. Be started.
そして、噴射指示信号の立下り時期tEにおいて、電磁コイル34(図13参照)への通電が停止されてコイルスプリング37がバルブ35を下方に押し下げ、バックフローの流路を閉じて、図14の(b)に曲線bで示すように、tEAでバックフローが終了する。その結果、背圧室7の圧力が油溜り20の圧力と均衡し、コイルスプリング27の付勢力によりピストン16とともにノズルニードル14が下方に移動してシート面17aに着座し、図14の(b)に曲線aで示すようにtEBで燃料の実噴射が終了する。
Then, at the falling timing t E of the injection instruction signal, the coil spring 37 is stopped energization of the electromagnetic coil 34 (see FIG. 13) pushes down the valve 35 downward to close the flow path of the back flow, FIG. 14 As shown by curve b in (b), the backflow ends at tEA . As a result, the pressure of the back pressure chamber 7 is balanced with the pressure of the oil sump 20, and the urging force of the
燃料がオリフィス75を通過する量(オリフィス通過流量QOR)は、図14の(c)に示すように、燃料通路25や高圧燃料供給通路21の容積分だけバックフロー開始のtSAより遅れてtS2から立ち上がる。そして、同様に燃料通路25や高圧燃料供給通路21の容積分だけ燃料噴射完了のtEBより遅れてtE2にオリフィス通過流量が0に戻る。
The amount of fuel passing through the orifice 75 (orifice passage flow rate Q OR ) is delayed from the back flow start t SA by the volume of the
図14の(c)に対応するオリフィス75の上下流側における圧力は、図14の(d)に示すように、コモンレール圧力Pcの変動によってオリフィス上流側圧力が変動していても、差圧センサSdPによりオリフィス差圧PORが検出できるので、オリフィス通過流量QORが算出できる。そして、図14の(c)に示すオリフィス通過流量QORのドットで示した領域の面積は、背圧式のインジェクタ5Bの場合、図14の(b)に示すバックフローと実燃料噴射量QAの両方を合計した面積と同じになる。
オリフィス差圧PORから燃料のオリフィス通過流量QORは前記した第1の実施形態と同様に式(1)により容易に算出できる。
The pressure on the upstream and downstream sides of the
Orifice passing flow rate Q OR of the fuel from the orifice differential pressure P OR can be easily calculated by the equation (1) as in the first embodiment described above.
そして、ECU80Dには、予め、燃料の噴射指示信号の出力パターンに応じて、算出されたオリフィス通過流量QORのうち、実際にインジェクタ5Bから噴射される燃料の量である実燃料噴射量QAの割合を示す係数値である実噴射量換算係数γを、例えば、信号パラメータの相関式の形で、ECU80Dの記憶部81に格納している。
燃料の噴射指示信号の出力パターンに応じた実噴射量換算係数γは、例えば、次式(4)に示す相関式のように信号波形面積APを前記した信号パラメータとし、所定間隔以上時間的に離れた独立の噴射指示信号の場合は、噴射時間Tiの幅を反映した独立噴射指示信号の1つの信号波形面積で、又、所定間隔内の時間的に近接した複数の噴射指示信号の場合は、その複数の噴射指示信号の合計信号波形面積に応じて次式(4)のように設定する。
そして、ECU80Dが図14の(a)に示すように噴射指示信号を出力するとき、その出力パターンに応じて、独立信号波形か、近接した複数の信号波形かを判定し、更に信号波形面積APを演算して、式(4)により実噴射量換算係数γを設定する。
なお、インジェクタ5Bの開閉の応答速度が速い場合、前記した独立信号波形か、近接した複数の信号波形かの区別は不要である。
Then, the ECU80D, previously, in accordance with the output pattern of the injection instruction signal of the fuel, among the calculated orifice passing flow rate Q OR, actual fuel injection amount Q A, which is the amount of fuel injected actually from the
The actual injection amount conversion coefficient γ corresponding to the output pattern of the injection instruction signal of the fuel, for example, a signal parameter the signal waveform area A P as the correlation equation shown in equation (4), the time or a predetermined distance in the case of independent injection instruction signal off, in one signal waveform area independent injection instruction signal reflecting the width of the injection time T i, also, a plurality of injection instruction signal temporal proximity within a predetermined distance In this case, the following equation (4) is set according to the total signal waveform area of the plurality of injection instruction signals.
Then, when the
When the response speed of opening and closing of the
その後、算出されたオリフィス通過流量QORに実噴射量換算係数γを乗じることにより、実燃料噴射量QAを算出できる。 Then, by multiplying the actual injection amount conversion coefficient γ to the calculated orifice passing flow rate Q OR, it calculates the actual fuel injection amount Q A.
したがって、第4の実施形態に係るECU80Dは、第1の実施形態と同様に、図8に示す補正手順を実行することができ、背圧式のインジェクタ5Bを備える燃料噴射装置1Dであっても、ECU80Dは、目標噴射量Qtと実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
したがってインジェクタ5Bは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、第1の実施形態と同様に、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
Therefore, the
Therefore
また、第4の実施形態によれば、オリフィス75(図12参照)の開口部の径を正確に製作することは容易であり、又オリフィス75の上流側と下流側との間のオリフィス差圧PORは、ベンチュリ形狭隘部の上流側と下流側との間の差圧よりも大きなものとなり、差圧センサSdPによるオリフィス差圧PORから容易に式(1)によりオリフィス通過流量QORが算出できる。
そして、オリフィス差圧PORからオリフィス通過流量QORを算出し、オリフィス通過流量QORに実噴射量換算係数γを乗じることにより、インジェクタ5Bの実燃料噴射量QAを正確に算出することができる。
Further, according to the fourth embodiment, it is easy to accurately manufacture the diameter of the opening of the orifice 75 (see FIG. 12), and the orifice differential pressure between the upstream side and the downstream side of the
Then, to calculate the orifice passing flow rate Q OR from the orifice differential pressure P OR, by multiplying the actual injection amount conversion coefficient γ to the orifice passing flow Q OR, is possible to accurately calculate the actual fuel injection amount Q A of the
したがって、インジェクタ5Bの製造公差により、同一噴射指示信号の波形に対して、バックフローと実燃料噴射量QAの合計値であるオリフィス通過流量QORのばらつきがインジェクタ5B間で存在しても、その製造公差の影響を反映した実燃料噴射量QAを算出できるので、例えば、ECU80D(図12参照)は、算出する実燃料噴射量QAと目標噴射量Qtに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
その結果、インジェクタ5B(図12参照)は、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、図示しないエンジンのPM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
Thus, the manufacturing tolerances of the
As a result, the
また、第1の実施形態と同様に、コモンレール圧力Pcの変動に伴ってオリフィス上流側圧力が変動しても、ECU80D(図12参照)は、差圧センサSdPによりオリフィス差圧PORが検出でき、さらに、オリフィス通過流量QORを算出できる。
このことからECU80Dは、コモンレール圧力Pcが変動する場合であっても、実燃料噴射量QAを正確に算出できる。
したがって、コモンレール圧力Pcが変動する場合であっても、ECU80Dは、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
As in the first embodiment, be varied orifice upstream side pressure in accordance with the variation of the common rail pressure Pc, (see FIG. 12) ECU80D is the orifice differential pressure P OR is detected by the differential pressure sensor S dP Further, the orifice passage flow rate QOR can be calculated.
ECU80D Therefore, even if the common rail pressure Pc varies, the actual fuel injection amount Q A can be calculated accurately.
Therefore, even when the common rail pressure Pc fluctuates, the
また、インジェクタ5Bからの燃料噴射は、PM(粒子状物質)の低減、NOxと燃焼騒音の低減、排ガス昇温や還元剤供給による触媒の活性化等の目的で実際は、「パイロット(Pilot)噴射」、「プレ(Pre)噴射」、「アフタ(After)噴射」、「ポスト(Post)噴射」の多段噴射にすることが普通である。
そして、このような多段噴射においては、各気筒が目標噴射量Qtを確保できないと、エンジンの排気ガスの規制値をクリアできない場合がある。
In addition, the fuel injection from the
And, in such a multi-stage injection, the respective cylinders can not be ensured target injection amount Q t, it may not be clear limits for exhaust gas of the engine.
例えば、長時間の使用によってインジェクタ5Bのシート面17a(図13参照)が磨耗するなどの経時劣化が生じてインジェクタ5Bの特性が変化し、規定量の実燃料噴射量QAが確保できなくなった場合であっても、ECU80Dは、補正手順を実行することで、インジェクタ5Bの特性の変化に対応してTi−Q特性を補正でき、目標噴射量Qtを確保できる。
For example, time degradation such as the seat surface 17a of the
その結果、エンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなる。特に、インジェクタに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コスト低減にも寄与する。 As a result, it is easy to clear the exhaust gas regulations even if the requirements for hardware specifications such as dimensional tolerances on individual parts of the engine system are relaxed. In particular, the hardware specifications for the injector can be relaxed. As a result, it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the engine system.
なお、第4の実施形態においては、オリフィス通過流量QORから実燃料噴射量QAを算出するときに用いる実噴射量換算係数γを可変としたが、近似的に固定値としてもよい。 In the fourth embodiment, the γ actual injection amount conversion coefficient used when calculating the actual fuel injection amount Q A from the orifice passing flow Q OR was variable, it may be approximately fixed value.
《第5の実施形態》
次に、本発明の第5の実施形態に係る燃料噴射装置について図15を参照しながら詳細に説明する。
図15は、第5の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置の全体構成を示した図である。
第5の実施形態の燃料噴射装置1Eが図12に示す燃料噴射装置1Dと異なる点は、(1)エンジンの各気筒に配されたインジェクタ5Bに燃料を供給する高圧燃料供給通路21に設けられたオリフィス75の上下流差圧を検出する差圧センサSdPの代わりに、オリフィス75の下流側の圧力を検出する圧力センサSPsを設けた点と、(2)ECU80Dの代わりにECU(制御部)80Eとなった点と、(3)ECU80Eにおいて燃料のオリフィス通過流量QORを算出するオリフィス差圧PORの定義を変えた点である。
言い換えると、第5の実施形態は、第2の実施形態において直動式の燃料噴射弁であるインジェクタ5A(図9参照)を背圧式の燃料噴射弁であるインジェクタ5Bに変え、インジェクタ5Bに適合するように第2の実施形態を変形したものである。
第4の実施形態に係る燃料噴射装置1Dと同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
<< Fifth Embodiment >>
Next, a fuel injection device according to a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating an overall configuration of a pressure accumulation type fuel injection device according to a fifth embodiment.
The fuel injection device 1E of the fifth embodiment is different from the fuel injection device 1D shown in FIG. 12 in that (1) the fuel injection device 1E is provided in a high-pressure
In other words, the fifth embodiment is adapted to the
The same components as those of the fuel injection device 1D according to the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図15に示すように4つの圧力センサSPsが検出した圧力信号は、ECU80Eに入力される。
そして、第5の実施形態におけるECU80Eの機能は、基本的に第4の実施形態におけるECU80Dと同じであるが、燃料のオリフィス通過流量QORをECU80Eで算出するときに用いる信号が第4の実施形態の場合と異なる。
第4の実施形態では、前記した式(1)によりオリフィス通過流量QORを算出したが、第5の実施形態では、式(1)におけるオリフィス差圧PORを、圧力センサSPcが検出するコモンレール圧力Pcと、圧力センサSPsが検出するオリフィス75の下流側圧力Psとの差圧(Pc−Ps)に置き換える。
Pressure signal detected by four pressure sensors S Ps as shown in FIG. 15 is input to ECU80E.
The function of the ECU80E in the fifth embodiment is basically the same as ECU80D in the fourth embodiment, execution signal is of the fourth using an orifice passing flow Q OR of the fuel when calculated in ECU80E Different from the case of form.
In the fourth embodiment, the above-mentioned has been calculated orifice passing flow rate Q OR by the formula (1), in the fifth embodiment, the orifice differential pressure P OR in the formula (1), the pressure sensor S Pc is detected The pressure is replaced with a differential pressure (Pc−Ps) between the common rail pressure Pc and the downstream pressure Ps of the
各高圧燃料供給通路21のオリフィス75上流側の圧力は、コモンレール圧力Pcと略一致することは明らかであり、第5の実施形態においては、第4の実施形態と同様に、ECU80Eは、式(1)においてオリフィス差圧PORを差圧(Pc−Ps)に置き換えて容易に精度の高いオリフィス通過流量QORを、気筒ごとに算出できる。更にECU80Eは、実噴射量換算係数γを噴射指示信号の出力パターンに応じて算出してオリフィス通過流量QORに乗じることで、気筒ごとの実燃料噴射量QAを算出できる。そして、第5の実施形態に係るECU80Eは、第4の実施形態におけるECU80Dと同様に、図8に示す補正手順を実行することで、目標噴射量Qtと実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できる。
したがってインジェクタ5Bは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、第2の実施形態と同様に、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
なお、実噴射量換算係数γは、第4の実施形態と同様に、例えば、信号パラメータの相関式の形で、ECU80Eの記憶部81に格納しておけばよい。
It is clear that the pressure on the upstream side of the
Therefore
Note that the actual injection amount conversion coefficient γ may be stored in the
そして、第2の実施形態と同様にエンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなる。特に、インジェクタに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コスト低減にも寄与する。 As in the second embodiment, even if the requirements for hardware specifications such as dimensional tolerances for individual parts of the engine system are relaxed, the exhaust gas regulations can be easily cleared. In particular, the hardware specifications for the injector can be relaxed. As a result, it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the engine system.
《第6の実施形態》
次に、本発明の第6の実施形態に係る燃料噴射装置について図16を参照しながら詳細に説明する。
図16は、第6の実施形態の蓄圧式の燃料噴射装置の全体構成を示した図である。
第6の実施形態の燃料噴射装置1Fが図15に示す燃料噴射装置1Eと異なる点は、(1)ECU80Eの代わりにECU(制御部)80Fとなった点と、(2)オリフィス通過流量QORを算出するのに圧力センサSPcの代わりに圧力センサSPsを用いる点と、(3)ECU80Fにおいて燃料のオリフィス通過流量QORを算出する方法を変えた点である。
言い換えると、第6の実施形態は、第3の実施形態において直動式の燃料噴射弁であるインジェクタ5A(図10参照)を背圧式の燃料噴射弁であるインジェクタ5Bに変え、インジェクタ5Bに適合するように第3の実施形態を変形したものである。
第5の実施形態に係る燃料噴射装置1Eと同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
<< Sixth Embodiment >>
Next, a fuel injection device according to a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 16 is a diagram illustrating an overall configuration of a pressure accumulation type fuel injection device according to a sixth embodiment.
The fuel injection device 1F of the sixth embodiment is different from the fuel injection device 1E shown in FIG. 15 in that (1) an ECU (control unit) 80F is used instead of the
In other words, the sixth embodiment is adapted to the
The same components as those of the fuel injection device 1E according to the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図16に示すように4つの圧力センサSPsが検出した圧力信号は、ECU80Fに入力される。
そして、ECU80Fは、圧力センサSPsから入力された圧力信号に含まれる高周波のノイズをカットするフィルタ処理を行う。
ここでオリフィス75の下流側の圧力Psをフィルタ処理したものを圧力Psfilと称することにする。
第6の実施形態に係るECU80Fは、オリフィス75の下流側の圧力センサSPsが検出してフィルタ処理した圧力Psfilを利用してオリフィス通過流量QORを算出し、さらにオリフィス通過流量QORに基づいて実燃料噴射量QAを算出する。
Pressure signal detected by four pressure sensors S Ps as shown in FIG. 16 is input to ECU80F.
Then, ECU80F performs a filtering process for cutting the high-frequency noise included in the pressure signal inputted from the pressure sensor S Ps.
Here the pressure Ps downstream of the
ECU80F according to the sixth embodiment calculates the orifice passing flow rate Q OR by using the pressure Ps fil was filtered to detect the pressure sensor S Ps on the downstream side of the
次に、図17を参照しながら第6の実施形態におけるオリフィス75の下流側の圧力センサSPsからの信号のみによって、燃料のオリフィス通過流量QORを算出し、更にオリフィス通過流量QORに基づいて、実燃料噴射量QAを算出する方法を説明する。
図17は、第6の実施形態で実燃料噴射量を算出する手順を示すフローチャートである。
なお、図17に示す手順は、ECU80Fが図8に示す補正手順を実行するときに、ステップS1〜ステップS2の代わりに実行して、実燃料噴射量QAを算出する構成とすればよい。
以下に、主に図17を参照して、ECU80Fが実燃料噴射量QAを算出する手順を説明する(適宜図16参照)。
Then, only by a signal from the pressure sensor S Ps on the downstream side of the
FIG. 17 is a flowchart showing a procedure for calculating the actual fuel injection amount in the sixth embodiment.
The procedure shown in FIG. 17, when the ECU80F executes the correction procedure shown in FIG. 8, and executed instead of step S1~ step S2, may be configured to calculate the actual fuel injection amount Q A.
Hereinafter, mainly with reference to FIG. 17, ECU80F is a procedure for calculating the actual fuel injection quantity Q A (appropriately with reference Figure 16).
図17に示すフローチャートにおけるステップS21〜ステップS27の処理は、図11に示したフローチャートにおけるステップS11〜ステップS17の手順と同じである。ただし、図11のフローチャートの説明文中の「ECU80C」は「ECU80F」に、「インジェクタ5A」は「インジェクタ5B」に、それぞれ読み換える。
The process of step S21 to step S27 in the flowchart shown in FIG. 17 is the same as the procedure of step S11 to step S17 in the flowchart shown in FIG. However, “
ECU80Fは、ステップS27まで実行した後、予め設定した噴射指示信号に基づいて記憶部81を参照し、実噴射量換算係数γを取得する(ステップS28)。
なお、実噴射量換算係数γは、第4の実施形態と同様に、例えば、信号パラメータの相関式の形で、ECU80Fの記憶部81に格納しておけばよい。
After executing up to step S27, the
Note that the actual injection amount conversion coefficient γ may be stored in the
次いで、ECU80Fは、Qsumに実噴射量換算係数γを乗じて実燃料噴射量QAとする(ステップS29)。
そして、ECU80Fは、算出した実燃料噴射量QAに基づいて、図8に示す補正手順のステップS3以降を実行する。
Next, the
Then, ECU80F, based on the actual fuel injection quantity Q A calculated, executes step S3 and subsequent correction procedure shown in FIG.
第6の実施形態によれば、オリフィス75の下流側の圧力Psを検出する圧力センサSPsの検出値を利用して、オリフィス通過流量QORを算出することができる。
また、オリフィス75の下流側の圧力を検出する圧力センサSPsからの圧力信号のみで、オリフィス差圧PORを所定値P0と圧力Psfilの圧力差(P0−Psfil)に置き換えた式(1)に基づいて容易に精度の高い燃料のオリフィス通過流量QORを、気筒ごとに算出できる。そして、第4の実施形態、及び第5の実施形態と同様に、算出されたオリフィス通過流量QORに基づいて、実燃料噴射量QAを正確に算出できる。
According to the sixth embodiment, it is possible to utilize the detection value of the pressure sensor S Ps for detecting the pressure Ps downstream of the
Further, only the pressure signal from the pressure sensor S Ps for detecting the pressure downstream of the
したがって、ECU80Fは算出した目標噴射量Qtと実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
そして、インジェクタ5Bは、図示しないエンジンの気筒に精度よく目標噴射量Qtの燃料を噴射することができ、第3の実施形態と同様に、PM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できる。
Therefore, ECU80F is based and the target injection amount Q t calculated for the actual fuel injection amount Q A, makes it possible to correct accurately T i -Q characteristics.
The
そして、第3の実施形態と同様にエンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなる。特に、インジェクタに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コスト低減にも寄与する。 As in the third embodiment, the exhaust gas regulations can be easily cleared even if the requirements for hardware specifications such as dimensional tolerances on individual parts of the engine system are relaxed. In particular, the hardware specifications for the injector can be relaxed. As a result, it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the engine system.
このように、第4の実施形態から第6の実施形態においては、図13に示すような背圧式の燃料噴射弁であるインジェクタ5Bとし、そのアクチュエータ6Bは電磁コイル34によりバルブ35を駆動して背圧室7の圧力を制御するタイプであるが、それに限定されるものではない。例えば、ピエゾ素子のスタックを用いて三方弁構造の制御弁を動作させて、ノズルニードル14の上方に配置した背圧室7の圧力を制御して燃料噴射、噴射停止をさせる構成のインジェクタでもよい。
Thus, in the fourth to sixth embodiments, the
以上のように、図1に示す燃料噴射装置1Aに備わる、直動式のインジェクタ5Aに高圧燃料を供給する高圧燃料供給通路21のコモンレール4寄りに、オリフィス75を備える構成の場合、オリフィス75の上流側と下流側の差圧(オリフィス差圧POR)に基づいて、オリフィス75を通過する燃料のオリフィス通過流量QORを容易に算出できる。
そして、仮にコモンレール圧力Pcが変動しても、オリフィス差圧PORに基づいて算出されるオリフィス通過流量QORへの影響が小さく、正確にオリフィス通過流量QORを算出できる。
As described above, in the case where the
Then, even if in the common rail pressure Pc varies, small influence of the orifice passing flow rate Q OR calculated based on the orifice differential pressure P OR, can be calculated accurately orifice passing flow rate Q OR.
直動式のインジェクタ5Aの場合、実燃料噴射量QAはオリフィス通過流量QORと等しいことから、ECU80Aは、正確なオリフィス差圧PORを検出することによって、正確な実燃料噴射量QAを算出できることになる。
したがって、オリフィス75のオリフィス差圧PORを検出することで、ECU80Aは、インジェクタ5Aから噴射する実燃料噴射量QAを正確に算出できることになる。
そして、ECU80Aは算出した目標噴射量Qtと実燃料噴射量QAに基づいて、精度よくTi−Q特性を補正できることになる。
If the
Therefore, by detecting the orifice differential pressure P OR orifice 75, ECU80A would be accurately calculate the actual fuel injection amount Q A injected from the
Then, ECU80A is based and the target injection amount Q t calculated for the actual fuel injection amount Q A, makes it possible to correct accurately T i -Q characteristics.
したがって、例えば、環境や運転状況の変動、インジェクタ5Aの経時劣化等によって、インジェクタ5Aの特性が変化して実燃料噴射量QAが変化した場合であっても、ECU80Aは、実燃料噴射量QAの変化を吸収するようにTi−Q特性を補正できる。そして、補正したTi−Q特性に基づいて、目標噴射量Qtに対応する目標噴射時間Ttを設定できる。
このことによって、ECU80Aは、インジェクタ5Aの特性が変化して噴射時間Tiに対する燃料噴射量Qが変化した場合であっても、図示しないエンジンの各気筒への実燃料噴射量QAの過不足の発生を抑制できる。したがって、図示しないエンジンのPM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できるという優れた効果を奏する。
Therefore, for example, even if the actual fuel injection amount Q A changes due to changes in the characteristics of the
This fact, ECU80A, even if the characteristics of the
また、例えば、製造公差によって、インジェクタ5Aの実燃料噴射量QAにばらつきがある場合であっても、ECU80Aは、インジェクタ5Aに対応するようにTi−Q特性を補正することができ、インジェクタ5Aごとの実燃料噴射量QAのばらつきを吸収し、安定して目標噴射量Qtと同量の実燃料噴射量QAを噴射できる燃料噴射装置1Aを得ることができる。
Further, for example, by manufacturing tolerances, even if there are variations in the actual fuel injection amount Q A of the
また、図12に示す燃料噴射装置1Dに備わる、背圧式のインジェクタ5Bに高圧燃料を供給する高圧燃料供給通路21のコモンレール4寄りにオリフィス75を備える構成であっても、オリフィス通過流量QORに基づいて、インジェクタ5Bの実燃料噴射量QAを算出できることから、直動式のインジェクタ5A(図1参照)を備える場合と同じ効果を奏する。
Further, it provided in the fuel injection device 1D shown in FIG. 12, also the high-pressure fuel to the common rail 4 side of the high pressure
以上のように、本発明は、インジェクタの形式にかかわらず、実燃料噴射量に過不足が発生することを好適に抑制することができ、エンジンのPM(粒子状物質)が増大したり、NOxや燃焼騒音が増大したりすることを好適に抑制できるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the present invention, it is possible to suitably suppress the occurrence of excess or deficiency in the actual fuel injection amount regardless of the type of the injector, increasing the PM (particulate matter) of the engine, And an increase in combustion noise can be suitably suppressed.
なお、第1の実施形態から第6の実施形態において、インジェクタ5A,5Bは、直接各気筒の燃焼室内に燃料噴射を行うものとして説明したが、それに限定されるものではない。本発明は、インジェクタ5A,5Bが、各気筒の燃焼室に隣接して形成される副室(予混合空間)に向けて燃料噴射を行う構成や、各気筒の吸気ポートに向けて燃料噴射を行う構成も含む。また、そのような構成においても、第1の実施形態から第6の実施形態における作用効果は同様に得られる。
In the first to sixth embodiments, the
1A,1B,1C,1D,1E,1F 燃料噴射装置
2 燃料タンク
3A 低圧ポンプ(燃料ポンプ)
3B 高圧ポンプ(燃料ポンプ)
4 コモンレール(燃料蓄圧部)
5A,5B インジェクタ(燃料噴射弁)
21 高圧燃料供給通路(燃料供給通路)
73 戻り燃料配管
75 オリフィス
80A,80B,80C,80D,80E,80F ECU(制御部)
81 記憶部
Q 燃料噴射量
SdP 差圧センサ
SPc 圧力センサ(蓄圧部圧力センサ)
SPs 圧力センサ(燃料供給通路圧力センサ)
Ti 噴射時間
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Fuel injection device 2 Fuel tank 3A Low pressure pump (fuel pump)
3B High pressure pump (fuel pump)
4 Common rail (fuel accumulator)
5A, 5B injector (fuel injection valve)
21 High-pressure fuel supply passage (fuel supply passage)
73
81 Storage unit Q Fuel injection amount S dP differential pressure sensor S Pc pressure sensor (pressure accumulation unit pressure sensor)
SPs pressure sensor (fuel supply passage pressure sensor)
Ti injection time
Claims (12)
前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給通路を通じて供給される燃料を前記内燃機関の各気筒の燃焼室へ供給する燃料噴射弁と、
前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
前記燃料噴射弁が噴射する燃料の目標噴射量を設定する制御部と、
前記燃料噴射弁の燃料噴射量(Q)と噴射時間(Ti)の相関関係を示すTi−Q特性をデータとして記憶している記憶部と、を備えた燃料噴射装置において、
前記Ti−Q特性は、前記燃料蓄圧部の圧力を代表する代表圧力値における前記燃料噴射量(Q)と前記噴射時間(Ti)の相関関係を離散的に測定したデータを回帰分析して得られる多項式で表される特性線で示され、
前記制御部は、前記蓄圧部圧力センサが検出する前記燃料蓄圧部の圧力と前記目標噴射量に基づいて、前記目標噴射量に対応する目標噴射時間を、前記特性線から求めることを特徴とする燃料噴射装置。 A fuel accumulator that stores fuel sent out by the fuel pump in an accumulator state;
A fuel injection valve for supplying fuel supplied through a fuel supply passage branched from the fuel accumulator to each cylinder of the internal combustion engine to a combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine;
An accumulator pressure sensor for detecting the pressure of the fuel accumulator;
A control unit for setting a target injection amount of fuel injected by the fuel injection valve;
A fuel injection device comprising: a storage unit that stores, as data, a T i -Q characteristic indicating a correlation between a fuel injection amount (Q) of the fuel injection valve and an injection time (T i );
The T i -Q characteristic is obtained by performing regression analysis on data obtained by discretely measuring the correlation between the fuel injection amount (Q) and the injection time (T i ) at a representative pressure value representative of the pressure of the fuel accumulator. It is shown by the characteristic line expressed by the polynomial
The control unit obtains a target injection time corresponding to the target injection amount from the characteristic line based on the pressure of the fuel storage unit detected by the pressure storage unit pressure sensor and the target injection amount. Fuel injection device.
互いに隣り合う前記特性線を表す前記多項式の相関関係を示す相関式が設定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料噴射装置。 The T i -Q characteristic is indicated by a plurality of characteristic lines based on a correlation between the fuel injection amount (Q) measured for each of the plurality of representative pressure values and the injection time (T i ),
The fuel injection device according to claim 1, wherein a correlation expression indicating a correlation between the polynomials representing the characteristic lines adjacent to each other is set.
前記制御部は、前記2つの代表圧力値における前記Ti−Q特性を示す2つの前記特性線を補間して、前記燃料蓄圧部の圧力に対応した前記目標噴射時間を求めることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射装置。 When the pressure of the fuel accumulator detected by the accumulator pressure sensor is a value between the two representative pressure values,
The control unit obtains the target injection time corresponding to the pressure of the fuel accumulating unit by interpolating the two characteristic lines indicating the T i -Q characteristics at the two representative pressure values. The fuel injection device according to claim 3.
前記燃料供給通路内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、を備え、
前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ供給する構造であり、
前記制御部は、前記目標噴射時間に前記燃料噴射弁が噴射する実燃料噴射量を、前記差圧センサからの信号に基づいて算出し、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 An orifice disposed in the fuel supply passage;
A differential pressure sensor that detects a differential pressure upstream and downstream of the orifice in the fuel supply passage,
The fuel injection valve is configured to supply the entire amount of fuel supplied through the fuel supply passage during fuel injection to the combustion chamber of each cylinder,
The control unit calculates an actual fuel injection amount injected by the fuel injection valve during the target injection time based on a signal from the differential pressure sensor,
5. The fuel injection device according to claim 1, wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, the T i -Q characteristic is corrected. 6.
前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、
前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ供給する構造であり、
前記制御部は、前記蓄圧部圧力センサからの信号及び前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を算出するとともに、前記目標噴射時間に前記燃料噴射弁が噴射する実燃料噴射量を前記差圧に基づいて算出し、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 An orifice disposed in the fuel supply passage;
A fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage;
The fuel injection valve is configured to supply the entire amount of fuel supplied through the fuel supply passage during fuel injection to the combustion chamber of each cylinder,
The control unit calculates a differential pressure between the upstream side and the downstream side of the orifice based on a signal from the pressure accumulating unit pressure sensor and a signal from the fuel supply passage pressure sensor, and the fuel injection is performed at the target injection time. Calculating the actual fuel injection amount injected by the valve based on the differential pressure;
5. The fuel injection device according to claim 1, wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, the T i -Q characteristic is corrected. 6.
前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、
前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ供給する構造であり、
前記制御部は、前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料の噴射に伴う圧力低下量を検出するとともに、前記目標噴射時間に前記燃料噴射弁が噴射する実燃料噴射量を前記圧力低下量に基づいて算出し、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 An orifice disposed in the fuel supply passage;
A fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage;
The fuel injection valve is configured to supply the entire amount of fuel supplied through the fuel supply passage during fuel injection to the combustion chamber of each cylinder,
The control unit detects an amount of pressure drop associated with fuel injection from the fuel injection valve based on a signal from the fuel supply passage pressure sensor, and the fuel injected by the fuel injection valve during the target injection time An injection amount is calculated based on the pressure drop amount,
Wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, a fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to correct the T i -Q characteristics.
前記燃料供給通路内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、を備え、
前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の一部を戻り燃料配管に戻して、燃料供給系の低圧部へ排出する構造であり、
前記制御部は、前記目標噴射時間に前記オリフィスを通過する燃料のオリフィス通過流量を前記差圧センサからの信号に基づいて算出するとともに、前記オリフィス通過流量の内、前記戻り燃料配管に戻らないで実際に前記各気筒の燃焼室に供給される実燃料噴射量を、前記オリフィス通過流量及び所定の係数値に基づいて算出し、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 An orifice disposed in the fuel supply passage;
A differential pressure sensor that detects a differential pressure upstream and downstream of the orifice in the fuel supply passage,
The fuel injection valve has a structure in which a part of the fuel supplied through the fuel supply passage at the time of fuel injection is returned to the fuel pipe and discharged to the low pressure portion of the fuel supply system,
The control unit calculates a flow rate of fuel passing through the orifice during the target injection time based on a signal from the differential pressure sensor, and does not return to the return fuel pipe out of the flow rate through the orifice. The actual fuel injection amount actually supplied to the combustion chamber of each cylinder is calculated based on the orifice passage flow rate and a predetermined coefficient value,
Wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, a fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to correct the T i -Q characteristics.
前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、
前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の一部を戻り燃料配管に戻して、燃料供給系の低圧部へ排出する構造であり、
前記制御部は、前記蓄圧部圧力センサからの信号及び前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を算出して、前記目標噴射時間に前記オリフィスを通過する燃料のオリフィス通過流量を前記差圧に基づいて算出するとともに、前記オリフィス通過流量の内、前記戻り燃料配管に戻らないで実際に前記各気筒の燃焼室に供給される実燃料噴射量を、前記オリフィス通過流量及び所定の係数値に基づいて算出し、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 An orifice disposed in the fuel supply passage;
A fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage;
The fuel injection valve has a structure in which a part of the fuel supplied through the fuel supply passage at the time of fuel injection is returned to the fuel pipe and discharged to the low pressure portion of the fuel supply system,
The control unit calculates a differential pressure between the upstream side and the downstream side of the orifice based on a signal from the pressure accumulating unit pressure sensor and a signal from the fuel supply passage pressure sensor, and sets the orifice at the target injection time. The flow rate of the fuel passing through the orifice is calculated based on the differential pressure, and the actual fuel injection amount actually supplied to the combustion chamber of each cylinder without returning to the return fuel pipe out of the flow rate through the orifice. , Based on the flow rate through the orifice and a predetermined coefficient value,
Wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, a fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to correct the T i -Q characteristics.
前記燃料供給通路内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給通路圧力センサと、を備え、
前記燃料噴射弁は、燃料噴射時に前記燃料供給通路を通じて供給された燃料の一部を戻り燃料配管に戻して、燃料供給系の低圧部へ排出する構造であり、
前記制御部は、前記燃料供給通路圧力センサからの信号に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料の噴射に伴う圧力低下量を検出し、前記目標噴射時間に前記オリフィスを通過する燃料のオリフィス通過流量を前記圧力低下量に基づいて算出するとともに、前記オリフィス通過流量の内、前記戻り燃料配管に戻らないで実際に前記各気筒の燃焼室に供給される実燃料噴射量を、前記オリフィス通過流量及び所定の係数値に基づいて算出し、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるときには、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 An orifice disposed in the fuel supply passage;
A fuel supply passage pressure sensor for detecting a pressure downstream of the orifice in the fuel supply passage;
The fuel injection valve has a structure in which a part of the fuel supplied through the fuel supply passage at the time of fuel injection is returned to the fuel pipe and discharged to the low pressure portion of the fuel supply system,
The control unit detects an amount of pressure drop due to fuel injection from the fuel injection valve based on a signal from the fuel supply passage pressure sensor, and the flow rate of fuel passing through the orifice during the target injection time Is calculated based on the pressure drop amount, and the actual fuel injection amount actually supplied to the combustion chamber of each cylinder without returning to the return fuel pipe out of the orifice passage flow rate is calculated as the orifice passage flow rate and Calculate based on a predetermined coefficient value,
Wherein when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, a fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to correct the T i -Q characteristics.
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるとき、前記目標噴射時間を求めるのに利用した前記特性線を補正して、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項5乃至請求項10のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 The controller is
6. The T i -Q characteristic is corrected by correcting the characteristic line used for obtaining the target injection time when the actual fuel injection amount is different from the target injection amount. The fuel injection device according to claim 10.
前記制御部は、
前記実燃料噴射量が前記目標噴射量と異なるとき、前記目標噴射時間を求めるのに利用した前記特性線を補正するとともに、前記相関式によって、互いに隣り合う前記特性線を順次補正し、前記Ti−Q特性を補正することを特徴とする請求項5乃至請求項10のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。 When the T i -Q characteristic is indicated by a plurality of the characteristic lines, and a correlation equation indicating the correlation of the polynomial representing the characteristic lines adjacent to each other is set,
The controller is
When the actual fuel injection amount is different from the target injection amount, the characteristic line used for obtaining the target injection time is corrected, and the characteristic lines adjacent to each other are sequentially corrected by the correlation equation, and the T The fuel injection device according to any one of claims 5 to 10, wherein the i- Q characteristic is corrected.
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