JP2010106820A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection control device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010106820A JP2010106820A JP2008282648A JP2008282648A JP2010106820A JP 2010106820 A JP2010106820 A JP 2010106820A JP 2008282648 A JP2008282648 A JP 2008282648A JP 2008282648 A JP2008282648 A JP 2008282648A JP 2010106820 A JP2010106820 A JP 2010106820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- valve
- fuel
- timing
- nozzle hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数の噴孔が形成された弁ボディと、前記弁ボディ内に摺動自在に収容されて且つ前記複数の噴孔のそれぞれを開閉すべく割り振られた複数の弁部材とを有する燃料噴射弁の前記複数の弁部材を開閉することで、前記複数の噴孔のそれぞれからの燃料噴射タイミングを調節する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention includes a valve body in which a plurality of injection holes are formed, and a plurality of valve members that are slidably accommodated in the valve body and are allocated to open and close each of the plurality of injection holes. The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that adjusts fuel injection timing from each of the plurality of nozzle holes by opening and closing the plurality of valve members of the fuel injection valve.
ディーゼルエンジンのエミッションの低減と機関発生トルクの増大とを両立させるべく、例えば下記特許文献1に記載されているように、エンジンの運転状態に応じて噴孔面積を可変とする可変噴孔ノズルを備える燃料噴射弁が知られている。この可変噴孔ノズルは、図4に示すように、円筒状のノズルボディ100と、ノズルボディ100の先端部に形成された第1噴孔群112及び第2噴孔群116と、ノズルボディ100内に収容されて且つノズルボディ100の軸方向に動作可能な円筒状のノズルニードル(アウタニードル102)と、アウタニードル102内に収容されて且つその軸方向に動作可能なノズルニードル(インナニードル104)とを備えて構成される。
In order to achieve both a reduction in diesel engine emissions and an increase in engine-generated torque, for example, as described in Patent Document 1 below, a variable nozzle nozzle that makes the nozzle hole area variable according to the operating state of the engine is provided. A fuel injection valve is known. As shown in FIG. 4, the variable nozzle hole includes a
こうした構成において、アウタニードル102の軸方向の動作によって、アウタニードル102の先端側に形成されたテーパ上のシート部(シート部106)が、これと対向するノズルボディ100の内壁に形成された円環状の第1シート部110から離座することで第1噴孔群112が開弁し、第1シート部110に着座することで第1噴孔群112が閉弁する。また、インナニードル104の軸方向の動作によって、インナニードル104の先端側に形成されたテーパ状のシート部(シート部108)が、これと対向するノズルボディ100の内壁に形成された円環状の第2シート部114から離座することで第2噴孔群116が開弁し、第2シート部114に着座することで第2噴孔群116が閉弁する。
In such a configuration, the taper-shaped sheet portion (sheet portion 106) formed on the distal end side of the
これらにより、エンジンの要求トルクが小さい場合には、小径である第1噴孔群112のみから燃料を噴射し、微粒化の良好な噴霧を形成することで、不完全燃焼により生じるスモークの増加を抑制することができる。また、エンジンの要求トルクが大きい場合には、第1噴孔群112と第2噴孔群116との双方から燃料を噴射し、燃料噴射率を増大させることで、エンジンの発生トルクを増大させることができる。
ところで、スモークの増加を抑制したり、エンジンの発生トルクを増大させたりするためには、燃焼室での燃焼状態を良好なものとする必要がある。すなわち、燃料噴射弁から噴射される燃料を燃焼室内で十分に霧化拡散させることで、燃料と空気とを十分に混合させる必要がある。これは、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射速度を大きくすることで実現することができる。 By the way, in order to suppress the increase in smoke or increase the torque generated by the engine, it is necessary to improve the combustion state in the combustion chamber. That is, it is necessary to sufficiently mix fuel and air by sufficiently atomizing and diffusing the fuel injected from the fuel injection valve in the combustion chamber. This can be realized by increasing the injection speed of the fuel injected from the fuel injection valve.
しかしながら、ノズルニードルによって噴孔を開閉するノズルにあっては、一般に、燃料噴射の完了間際において、燃料噴射圧の低下により燃料の噴射速度が低下し、エミッションが増加するおそれがある。すなわち例えば、先の図4に示した可変噴孔ノズルにおいて、シート部106と第1シート部110とで形成される通路の面積が第1噴孔群112を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも小さくなると、燃料通路より供給される燃料に圧力損失が生じることで燃料噴射圧が徐々に低下し、第1噴孔群112から噴射される燃料の噴射速度が徐々に低下する。また、シート部106と第1シート部110とで形成される通路の面積又はシート部108と第2シート部114とで形成される通路の面積のうちいずれか一方が、第2噴孔群116を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも小さくなると、第2噴孔群116から噴射される燃料の噴射速度が徐々に低下する。このように燃料の噴射速度が低下すると、十分に霧化拡散されないまま噴孔近傍に残留する燃料(残留燃料)が増加することで、不完全燃焼によるスモークや、未燃燃料といったエミッションが増加するおそれがある。
However, in a nozzle that opens and closes an injection hole with a nozzle needle, generally, fuel injection speed may decrease due to a decrease in fuel injection pressure immediately before completion of fuel injection, and emission may increase. That is, for example, in the variable nozzle hole nozzle shown in FIG. 4, the area of the passage formed by the
特に、先の図4に示した可変噴孔ノズルにあっては、不完全燃焼によるスモークや、未燃燃料といったエミッションの増加が顕著となり得ることが発明者らによって見出されている。この要因としては、第2噴孔群116から噴射される燃料の噴射速度が、シート部108と第2シート部114とで形成される通路の面積のみならず、シート部106と第1シート部110とで形成される通路の面積にも依存すること等が挙げられる。
In particular, in the variable nozzle nozzle shown in FIG. 4, the inventors have found that the increase in emissions such as smoke due to incomplete combustion and unburned fuel can be significant. This is because the injection speed of the fuel injected from the second
こうしたエミッションの増加に対処すべく、後処理装置(酸化触媒、ディーゼルパティキュレートフィルタ)による対策も考えられる。しかしこの場合には、後処理装置の容量の増大や追加によってコストが増大するおそれがある。 In order to cope with such an increase in emissions, a countermeasure using an aftertreatment device (an oxidation catalyst, a diesel particulate filter) may be considered. However, in this case, the cost may increase due to the increase or addition of the capacity of the post-processing apparatus.
なお、このような課題は、図4に示した可変噴孔ノズルを備える燃料噴射弁に限らず、一般に、弁ボディ内に摺動自在に収容された複数の弁部材をそれぞれ操作することで複数の噴孔のそれぞれからの燃料噴射タイミングを調節可能な燃料噴射弁であれば起こりうるものである。 Such a problem is not limited to the fuel injection valve provided with the variable injection nozzle shown in FIG. 4, and generally, a plurality of such problems can be obtained by operating a plurality of valve members slidably accommodated in the valve body. Any fuel injection valve capable of adjusting the timing of fuel injection from each of the nozzle holes can occur.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、弁ボディ内に摺動自在に収容された複数の弁部材をそれぞれ操作することで、複数の噴孔のそれぞれからの燃料噴射タイミングを調節するに際し、後処理装置によることなくエミッションを好適に低減することのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to operate each of a plurality of valve members slidably accommodated in a valve body so that each of the plurality of nozzle holes can be operated. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can suitably reduce emissions without using a post-processing device when adjusting the fuel injection timing.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明は、複数の噴孔が形成された弁ボディと、前記弁ボディ内に摺動自在に収容されて且つ前記複数の噴孔のそれぞれを開閉すべく割り振られた複数の弁部材とを有する燃料噴射弁の前記複数の弁部材を開閉操作することで、前記複数の噴孔のそれぞれからの燃料噴射タイミングを調節する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記複数の弁部材を構成する一対の弁部材のうち、閉弁操作の際に対応する噴孔から噴射される燃料噴射量であって且つ燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した期間における燃料噴射量が多いと想定される方の閉弁動作完了タイミングが、他方の閉弁動作完了タイミングよりも早くなるように調節する調節手段を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a valve body in which a plurality of injection holes are formed, and a plurality of valves that are slidably accommodated in the valve body and are allocated to open and close each of the plurality of injection holes. In a fuel injection control device for an internal combustion engine that adjusts fuel injection timing from each of the plurality of nozzle holes by opening and closing the plurality of valve members of a fuel injection valve having a member, the plurality of valve members are Of the pair of valve members constituting the fuel injection amount, the fuel injection amount is injected from the corresponding nozzle hole at the time of the valve closing operation, and the fuel injection amount during the period in which the fuel injection speed is significantly lower than when the valve closing operation is started. It is characterized by comprising adjusting means for adjusting the valve closing operation completion timing, which is assumed to be more, to be earlier than the other valve closing operation completion timing.
燃料の噴射速度が低下するほど、残留燃料が増加し、エミッションが増加するおそれがある。この点、上記発明では、複数の弁部材を構成する一対の弁部材のうち、閉弁操作の際に対応する噴孔から噴射される燃料噴射量であって且つ燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した期間における燃料噴射量が多いと想定される方の閉弁動作完了タイミングが、他方の閉弁動作完了タイミングよりも早くなるように調節する。これにより、上記他方の弁部材が開閉対象とする噴孔から噴射される燃料の噴流を利用し、構造上、残留燃料が特に顕著になりやすい噴孔である上記多いと想定される方の開閉対象とする噴孔から噴射された燃料を拡散させることができる。このため、上記残留燃料を燃焼させることができ、ひいてはエミッションを好適に低減することができる。 As the fuel injection speed decreases, residual fuel increases and emissions may increase. In this regard, in the above invention, the fuel injection amount that is injected from the corresponding nozzle hole during the valve closing operation among the pair of valve members that constitute the plurality of valve members, and the fuel injection speed starts the valve closing operation. The valve closing operation completion timing, which is assumed to have a large amount of fuel injection in a period significantly lower than the time, is adjusted so as to be earlier than the other valve closing operation completion timing. As a result, the other valve member utilizes the jet of fuel injected from the nozzle hole to be opened and closed, and the opening and closing of the one that is assumed to be the above-mentioned one that is likely to be particularly noticeable in the residual fuel due to the structure. The fuel injected from the target nozzle hole can be diffused. For this reason, the said residual fuel can be burned and an emission can be reduced suitably by extension.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記調節手段は、前記内燃機関の運転状態を示すパラメータが所定の領域内にあることを条件に、前記調節を行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the adjusting means performs the adjustment on the condition that a parameter indicating an operating state of the internal combustion engine is within a predetermined region. To do.
内燃機関の運転状態によっては、燃料噴射量が増大し、燃料噴射時間が長くなることがある。この場合、内燃機関の圧縮行程終了後の燃焼室の温度が低下する状況下で燃料が噴射され、燃焼室の燃焼状態が悪化することで、エミッションが増加するおそれがある。このような状況下において、上記調節手段によって開閉タイミングの調節を行うと、上記多いと想定される方の開閉対象とする噴孔の開弁時間を制限することとなり、燃焼室の温度が低下する状況下で上記他方の弁部材の開閉対象とする噴孔から噴射される燃料が増大するおそれがある。そして、これによるエミッションの増加量が、上記調節手段によるエミッションの低減量を凌ぐことで、エミッションがかえって増加するおそれがある。この点、上記発明では、エミッションの低減効果を確実に奏することができる内燃機関の運転状態において開閉タイミングの調節を行うため、上記請求項1記載の発明の作用効果を特に好適に奏することができる構成となっている。 Depending on the operating state of the internal combustion engine, the fuel injection amount may increase and the fuel injection time may become longer. In this case, the fuel is injected under a situation where the temperature of the combustion chamber after the compression stroke of the internal combustion engine is lowered, and the combustion state of the combustion chamber is deteriorated, which may increase emissions. Under such circumstances, if the opening / closing timing is adjusted by the adjusting means, the valve opening time of the nozzle hole to be opened / closed, which is assumed to be more, is limited, and the temperature of the combustion chamber decreases. Under the circumstances, there is a possibility that the fuel injected from the nozzle hole to be opened / closed of the other valve member increases. Then, if the emission increase amount exceeds the emission reduction amount by the adjusting means, the emission may increase. In this regard, in the above invention, since the opening / closing timing is adjusted in the operating state of the internal combustion engine that can surely achieve the emission reduction effect, the effect of the invention of the above-mentioned claim 1 can be particularly suitably achieved. It has a configuration.
なお、上記内燃機関の運転状態を示すパラメータは、内燃機関の1燃焼サイクルの時間と相関を有するパラメータと燃料噴射量と相関を有するパラメータとの少なくとも一方を含むことが望ましい。 The parameter indicating the operating state of the internal combustion engine preferably includes at least one of a parameter correlated with the time of one combustion cycle of the internal combustion engine and a parameter correlated with the fuel injection amount.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記内燃機関の運転状態を示すパラメータに基づき、前記一対の弁部材の開閉タイミングを設定する設定手段と、前記設定手段により設定されるタイミングが前記調節手段の調節しようとするタイミング条件を満たすか否かを判断する判断手段とを更に備え、前記調節手段は、前記判断手段により前記条件を満たさないと判断された場合、前記調節を行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the setting means for setting the opening / closing timing of the pair of valve members based on the parameter indicating the operating state of the internal combustion engine, and the setting means Determination means for determining whether or not the timing to be adjusted satisfies a timing condition to be adjusted by the adjusting means, and the adjusting means determines that the condition is not satisfied by the determining means, It is characterized by adjusting.
一対の弁部材の開閉タイミングは、様々な適合要素を満たすように適合される。ここで、一対の弁部材のうち、上記調節手段によるタイミング条件を満たすとの要求要素を満たすように適合する場合、適合に際しての要求要素が増大するため、適合工数が増大するおそれがある。この点、上記発明では、判断手段を備えることで、設定手段によって基本となる一対の弁部材の開閉タイミングを適合するに際して、一対の弁部材の開閉タイミング同士の関係についての上記要求要素を満たす必要がないため、適合工数の増大を極力抑制しつつ上記調節を行うことができる。 The opening / closing timing of the pair of valve members is adapted to satisfy various adaptation elements. Here, when it adapts so that the requirement element that the timing conditions by the said adjustment means may be satisfy | filled among a pair of valve members, since the requirement element in the case of an adjustment increases, there exists a possibility that an adjustment man-hour may increase. In this regard, in the above-described invention, it is necessary to satisfy the above-described requirement element regarding the relationship between the opening / closing timings of the pair of valve members when the opening / closing timings of the basic pair of valve members are adapted by the setting means by providing the determination means Therefore, the above adjustment can be performed while suppressing an increase in the number of man-hours as much as possible.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記調節手段は、前記多いと想定される方の閉弁動作完了タイミングが前記他方の閉弁動作開始タイミングよりも遅くならないように前記調節を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, the adjusting means is configured such that the valve closing operation completion timing of the one that is assumed to be greater is the other valve closing operation start The adjustment is performed so as not to be later than the timing.
上記発明では、上記他方の閉弁動作に伴い、その開閉対象とする噴孔からの燃料噴射速度が低下する以前の燃料の噴流を利用することで、上記多いと想定される方の開閉対象とする噴孔から噴射された燃料の拡散を促進させることができる。これにより、残留燃料の燃焼を促進させることができ、ひいてはエミッションをより好適に低減することができる。 In the above-mentioned invention, by using the jet of fuel before the fuel injection speed from the nozzle hole to be opened / closed decreases with the other valve closing operation, the above-mentioned opening / closing object, which is assumed to be more, The diffusion of the fuel injected from the injection hole can be promoted. Thereby, combustion of the residual fuel can be promoted, and the emission can be reduced more appropriately.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記多いと想定される方の弁部材とは、前記一対の弁部材のうち、開閉対象とする噴孔の1個あたりの開口面積が大きい方であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve member that is assumed to be large is the jet that is to be opened and closed among the pair of valve members. The opening area per one hole is the larger one.
噴孔の開口面積が大きいほど、燃料噴射速度が低下し始める際の上記弁ボディと弁部材とで形成される通路の面積が大きくなる。このため、閉弁動作の開始から完了までの時間のうち、燃料噴射速度が低下した状況下における燃料噴射時間が長くなる。したがって、開閉対象とする噴孔の1個あたりの開口面積が大きいほど、閉弁操作の際の燃料噴射量であって且つ燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した期間における燃料噴射量が多くなると考えられる。 The larger the opening area of the injection hole, the larger the area of the passage formed by the valve body and the valve member when the fuel injection speed starts to decrease. For this reason, of the time from the start to the completion of the valve closing operation, the fuel injection time in a situation where the fuel injection speed is reduced becomes longer. Therefore, the larger the opening area per nozzle hole to be opened and closed, the fuel injection amount during the valve closing operation and the fuel injection during the period when the fuel injection speed is significantly lower than that at the start of the valve closing operation. The amount is thought to increase.
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明において、前記多いと想定される方の弁部材とは、前記一対の弁部材のうち、動作速度が小さい方であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve member that is assumed to be large is the one having a lower operating speed of the pair of valve members. It is characterized by being.
弁部材の動作速度が小さいほど、閉弁動作の開始から完了までに要する時間が長くなる。したがって、弁部材の動作速度が小さいほど、燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した期間が長くなり、この期間における燃料噴射量が多くなると考えられる。 The smaller the operation speed of the valve member, the longer the time required from the start to completion of the valve closing operation. Therefore, it can be considered that the smaller the operation speed of the valve member, the longer the period during which the fuel injection speed is significantly lower than that at the start of the valve closing operation, and the greater the fuel injection amount during this period.
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発明において、前記弁ボディにはサック室が形成されており、前記多いと想定される方の弁部材とは、前記一対の弁部材が閉弁状態にあるにもかかわらず、前記サック室と連通している噴孔を開閉対象とするものであることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein a sack chamber is formed in the valve body. Although the pair of valve members are in a closed state, the nozzle holes communicating with the sac chamber are to be opened and closed.
弁部材の閉弁動作が完了しても、弁ボディと弁部材とで形成される空間に残る燃料が噴孔から噴射される懸念がある。このため、弁ボディにサック室が形成されている場合は、上記空間に残る燃料量が増加し、閉弁操作に伴ってサック室と連通している噴孔からの燃料噴射量であって且つ燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した期間における燃料噴射量が多くなると考えられる。 Even if the valve closing operation of the valve member is completed, there is a concern that the fuel remaining in the space formed by the valve body and the valve member is injected from the injection hole. For this reason, when the sac chamber is formed in the valve body, the amount of fuel remaining in the space increases, and the amount of fuel injected from the nozzle hole communicating with the sac chamber in accordance with the valve closing operation is It is considered that the fuel injection amount increases during a period in which the fuel injection speed is significantly lower than that at the start of the valve closing operation.
請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発明において、前記多いと想定される方の開閉対象とする噴孔と前記燃料噴射弁の燃料の供給口とは、前記多いと想定される方の開閉状態にかかわらず、前記他方の弁部材の閉弁により遮断されることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the injection hole to be opened and closed and the fuel supply port of the fuel injection valve are the one that is assumed to be large. Regardless of the open / closed state that is assumed to be large, the other valve member is shut off by being closed.
上記構成をとるものにあっては、上記他方の弁部材の閉弁動作に伴い、上記多いと想定される方の開閉対象とする噴孔から燃料噴射弁の燃料の供給口までの通路面積が、上記多いと想定される方の弁部材と上記弁ボディとで形成される通路のみならず、上記他方の弁部材と上記弁ボディとで形成される通路によっても狭められる。これにより、上記多いと想定される方の開閉対象とする噴孔からの燃料噴射速度が低下しやすく、この噴孔からの残留燃料が特に顕著となるおそれがある。このため、上記発明では、上記調節手段を備えるメリットが特に大きい。 In the configuration having the above-mentioned configuration, the passage area from the nozzle hole to be opened and closed to the fuel supply port of the fuel injection valve is increased with the valve closing operation of the other valve member. It is narrowed not only by the passage formed by the valve member and the valve body, which is assumed to be large, but also by the passage formed by the other valve member and the valve body. As a result, the fuel injection speed from the nozzle hole to be opened and closed, which is assumed to be large, tends to decrease, and the residual fuel from this nozzle hole may be particularly noticeable. For this reason, in the said invention, the merit provided with the said adjustment means is especially big.
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置を蓄圧式(コモンレール式)燃料噴射装置が備えられる圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) provided with a pressure accumulation type (common rail type) fuel injection device will be described with reference to the drawings. .
図1に本実施形態にかかる燃料噴射システムの全体構成を示す。図示されるように、燃料タンク10の燃料は、機関駆動式の燃料ポンプ12によって汲み上げられ、コモンレール14に加圧供給(圧送)される。コモンレール14は、圧送された高圧燃料を蓄え、この高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁16(ここでは、1つの気筒の燃料噴射弁のみを例示)に分配供給する。
FIG. 1 shows an overall configuration of a fuel injection system according to the present embodiment. As shown in the figure, the fuel in the
燃料噴射弁16は、その先端部がエンジンの燃焼室18に突出して配置されており、燃焼室18に燃料の噴射供給が可能となっている。詳しくは、燃料噴射弁16は、アウタニードル20と、インナニードル22と、これらが収容される円筒状のノズルボディ24と、アウタニードル20及びインナニードル22をそれぞれ独立して駆動させるアウタニードル駆動機構26及びインナニードル駆動機構28機構とを備えて構成されている。
The tip of the
ノズルボディ24には、円柱状のニードル収納部30が設けられている。ニードル収納部30には、ノズルボディ24の軸方向に動作可能な円筒状のアウタニードル20が収容されている。また、アウタニードル20内には、ノズルボディ24の軸方向に動作可能なインナニードル22が収容されている。
The
アウタニードル20の先端部にはテーパ上のシート部32が形成され、インナニードル22の先端部にはテーパ上のシート部34が形成されている。シート部32及びシート部34のそれぞれと対向するノズルボディ24の内壁には、円環状の第1シート部36及び第2シート部38が形成されている。また、ノズルボディ24において、第1シート部36より先端側には複数の噴孔で構成された第1噴孔群40が形成され、第1噴孔群40よりも先端側には複数の噴孔で構成された第2噴孔群42が形成されている。ここで、第2噴孔群42を構成する各噴孔の開口面積は、エンジンの要求トルク増大時における燃料噴射率を増大させるため、第1噴孔群40を構成する各噴孔の開口面積よりも大きく設定されている。
A
ノズルボディ24の第2噴孔群42近傍には、第2噴孔群42と連通するサック室44が形成されている。これは、ノズルボディ24の製造工程で第2シート部38を研削する砥石とノズルボディ24の内壁の先端側との干渉を回避したり、閉弁動作の際にインナニードル22の先端部とノズルボディ24の内壁との干渉を回避したりするために設けられるものである。
A sack chamber 44 communicating with the second
アウタニードル20及びインナニードル22において、ノズルボディ24の第1シート部36及び第2シート部38のそれぞれと対向する側の反対側(以下、背面側)は、図示しないノズルホルダ内に形成される第1背圧室46及び第2背圧室48のそれぞれに対向している。第1背圧室46において、アウタニードル20の背面側には、図示しない第1スプリングが備えられており、この第1スプリングによってアウタニードル20は先端側へ付勢されている。また、第2背圧室48において、インナニードル22の背面側には、図示しない第2スプリングが備えられており、この第2スプリングによってインナニードル22は先端側へ付勢されている。アウタニードル20及びインナニードル22は、第1背圧室46及び第2背圧室48の圧力が操作されることで、軸方向に動作する。
In the outer needle 20 and the
第1背圧室46の圧力は、電磁ソレノイド54aに流れる駆動電流に基づいて、第1背圧室46と燃料タンク10に連通される低圧燃料通路52との接続状態が第1切替部54によって切り替えられることで操作される。電磁ソレノイド54aに通電することで、第1切替部54によって第1背圧室46と低圧燃料通路52とが連通される。この連通によって、第1背圧室46の高圧燃料が低圧燃料通路52を介して燃料タンク10へ排出され、第1背圧室46の圧力が低下する。このため、第1背圧室46の圧力により生じるアウタニードル20を先端側へ付勢する力と図示しない第1スプリングによりアウタニードル20を先端側へ付勢する力との合力が、アウタニードル20を背面側に付勢する力よりも小さくなる。これにより、シート部32が第1シート部36から離座し、アウタニードル20が背面側へ動作を開始することで(アウタニードル20の開弁動作開始タイミング)、コモンレール14から高圧燃料が供給される燃料通路56と第1噴孔群40とが連通されるため、第1噴孔群40からの燃料噴射が開始される。そして、アウタニードル20は、の図示しない背面側後端部が第1背圧室46内の図示しないストッパ部に接触するまで動作する(アウタニードル20の開弁動作完了タイミング)。
The pressure in the first back pressure chamber 46 is determined by the
ここで、電磁ソレノイド54aの通電を停止すると、第1切替部54によって第1背圧室46と低圧燃料通路52とが遮断される。この遮断によって、第1背圧室46の圧力が上昇する。このため、第1背圧室46の圧力により生じるアウタニードル20を先端側へ付勢する力と図示しない第1スプリングによりアウタニードル20を先端側へ付勢する力との合力が、アウタニードル20を背面側に付勢する力よりも大きくなる。これにより、アウタニードル20が先端側へ動作を開始し(アウタニードル20の閉弁動作開始タイミング)、シート部32が第1シート部36に着座することで(アウタニードル20の閉弁動作完了タイミング)、燃料通路56と第1噴孔群40とが遮断されるため、第1噴孔群40からの燃料噴射が終了される。
Here, when the energization of the electromagnetic solenoid 54 a is stopped, the first back pressure chamber 46 and the low
第2背圧室48の圧力は、第1背圧室46と同様に、電磁ソレノイド58aに流れる駆動電流に基づいて、第2背圧室48と低圧燃料通路52との接続状態が第2切替部58によって切り替えられることで操作される。電磁ソレノイド58aに通電することで、第2背圧室48の高圧燃料が低圧燃料通路52を介して燃料タンク10へ排出され、第2背圧室48の圧力が低下する。このため、アウタニードル20が開弁している状況下、第2背圧室48の圧力により生じるインナニードル22を先端側へ付勢する力と図示しない第2スプリングによりインナニードル22を先端側へ付勢する力との合力が、高圧燃料通路50からの高圧燃料がインナニードル22を背面側に付勢する力よりも小さくなる。これにより、シート部34が第2シート部38から離座し、インナニードル22が背面側へ動作を開始することで(インナニードル22の開弁動作開始タイミング)、燃料通路56と第2噴孔群42とが連通されるため、第2噴孔群42からの燃料噴射が開始される。そして、インナニードル22の先端側に形成されたストッパ部59がアウタニードル20の先端側に形成されたストッパ部60に接触するまで変位する(インナニードル22の開弁動作完了タイミング)。
The pressure of the second back pressure chamber 48 is switched between the second back pressure chamber 48 and the low
ここで、電磁ソレノイド58aの通電を停止すると、第2切替部58によって第2背圧室48と低圧燃料通路52とが遮断されることで、第2背圧室48の圧力が上昇する。このため、インナニードル22が先端側へ動作を開始し(インナニードル22の閉弁動作開始タイミング)、シート部34が第2シート部38に着座することで(インナニードル22の閉弁動作完了タイミング)、燃料通路56と第2噴孔群42とが遮断されるため、第2噴孔群42からの燃料噴射が終了される。
Here, when the energization of the electromagnetic solenoid 58a is stopped, the second back pressure chamber 48 and the low
エンジンには、図示しないクランク軸近傍でクランク軸の回転角度を検出するクランク角度センサ62が設けられている。また、コモンレール14には、コモンレール14内の燃圧(実燃圧)を検出する燃圧センサ64が設けられている。クランク角度センサ62や、燃圧センサ64、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ66、更には、エンジンを冷却する冷却水の温度(水温)や燃焼室18に供給される吸気の過給圧等を検出するセンサ等の各種センサからの出力信号は、電子制御装置(以下、ECU70)に入力される。
The engine is provided with a
ECU70は、周知のCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ECU70は、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジンの運転状態に応じた各種制御を実施する。ECU70は、これらの入力信号に基づいて燃料ポンプ12を操作することでコモンレール14内の燃圧制御等を行うとともに、燃料噴射弁16からの燃料噴射タイミングを制御すべく、電磁ソレノイド54a、58aへの通電を操作する。詳しくは、エンジンの要求トルクが小さい場合には、電磁ソレノイド54aのみに通電し、アウタニードル20のみを開弁操作することで、第1噴孔群40のみから燃料を噴射し、不完全燃焼により生じるスモークの増加を抑制する。また、エンジンの要求トルクが大きい場合には、電磁ソレノイド54a、58aの双方に通電し、アウタニードル20とインナニードル22との双方を開弁操作することで、第1噴孔群40と第2噴孔群42との双方から燃料を噴射し、エンジンの発生トルクを増大させる。
The
ところで、燃料噴射弁16にあっては、燃料噴射の完了間際において、燃料噴射圧の低下によって燃料噴射速度が低下する。すなわち、アウタニードル20を閉弁動作させる場合、シート部32と第1シート部36とで形成される通路の面積が第1噴孔群40を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも小さくなると、燃料通路56より供給される燃料に圧力損失が生じることで燃料噴射圧が徐々に低下し、第1噴孔群40から噴射される燃料の噴射速度が徐々に低下する。また、アウタニードル20とインナニードル22との双方を閉弁動作させる場合には、シート部32と第1シート部36とで形成される通路の面積又はシート部34と第2シート部38とで形成される通路の面積のうちいずれか一方が、第2噴孔群42を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも小さくなると、燃料通路56より供給される燃料に圧力損失が生じることで燃料噴射圧が徐々に低下し、第2噴孔群42から噴射される燃料の噴射速度が徐々に低下する。
By the way, in the
このように燃料の噴射速度が低下すると、残留燃料が増加することで、不完全燃焼によるスモークや、未燃燃料といったエミッションが増加するおそれがあることについては上述したとおりである。 As described above, when the fuel injection speed is reduced, the residual fuel increases, which may increase the emission of smoke due to incomplete combustion and unburned fuel.
特に、本実施形態の燃料噴射弁16においては、以下の(ア)〜(ウ)の要因により、第2噴孔群42から噴射される燃料の噴射速度が低下した状況下における燃料噴射量が多量となることで、上記残留燃料が増加し、エミッションの増加量が顕著となりやすい。
In particular, in the
(ア)第2噴孔群42を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積が第1噴孔群40を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも大きく設定されているため、閉弁動作の際の燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した状況下における燃料噴射時間が、上記大きく低下した状況下における第1噴孔群40からの燃料噴射時間よりも長くなるとの要因。
(A) Since the opening area per each nozzle hole constituting the second
(イ)インナニードル22の閉弁動作の完了後において、第2噴孔群42とサック室44とが連通されているため、ノズルボディ24の内壁とシート部34とで形成される空間に残る燃料が低燃料噴射速度で第2噴孔群42から噴射されるとの要因。
(A) After the valve closing operation of the
(ウ)アウタニードル20内に収容されているインナニードル22はアウタニードル20よりも小さいため、インナニードル22の強度がアウタニードル20の強度よりも低くなる。このため、本実施形態では、インナニードル22の動作速度がアウタニードル20の動作速度よりも小さく設定されている。これにより、燃料噴射速度が低下した状況下における第2噴孔群42からの燃料噴射時間が長くなるとの要因。
(C) Since the
更に、本実施形態の燃料噴射弁16においては、アウタニードル20の閉弁動作に伴い、第2噴孔群42から燃料通路56までの通路面積が、シート部34と第2シート部38とで形成される通路のみならず、シート部32と第1シート部36とで形成される通路によっても狭められる。このため、第2噴孔群42からの燃料噴射速度が低下しやすく、残留燃料が特に顕著となりやすい。
Further, in the
そこで、本実施形態では、このような事態を回避すべく、インナニードル22の閉弁動作完了タイミングをアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングまで調節(進角)し、第1噴孔群40から噴射される燃料の噴流を利用することで、第2噴孔群42から噴射された残留燃料を拡散させる。
Therefore, in the present embodiment, in order to avoid such a situation, the valve closing operation completion timing of the
図2に、本実施形態にかかる燃料噴射タイミングの調節処理の手順を示す。この処理は、ECU70によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 2 shows a procedure for adjusting the fuel injection timing according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS10において、クランク角度センサ62の検出値に基づくエンジン回転速度と、アクセルセンサ66の検出値に基づくアクセル操作量とに基づいて、燃料噴射弁16に対する噴射量の指令値(総噴射量)を算出する。
In this series of processing, first, in step S10, an injection amount command for the
続くステップS12では、上記総噴射量と、エンジン回転速度とに基づいて、コモンレール14内の目標燃圧を算出する。そして、コモンレール14内の実燃圧が目標燃圧に一致するように燃料ポンプ12を操作する。
In subsequent step S12, the target fuel pressure in the
ステップS14では、第1噴孔群40からの燃料噴射タイミングを算出する。詳しくは、エンジン回転速度と総噴射量とに基づいて、第1噴孔群40からの燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量や、コモンレール14内の実燃圧、エンジン回転速度、アクセル操作量、更には水温や過給圧等に基づいて、第1噴孔群40からの燃料噴射開始(アウタニードル20の開弁動作開始)タイミングと燃料噴射完了(アウタニードル20の閉弁動作完了)タイミングとを算出する。
In step S14, the fuel injection timing from the first
ステップS16では、総噴射量と第1噴孔群40からの燃料噴射量との差分値として、第2噴孔群42からの燃料噴射量を算出する。
In step S <b> 16, the fuel injection amount from the second
ステップS18では、第2噴孔群42からの燃料噴射があるか否かを判断する。詳しくは、上記ステップS16で算出された第2噴孔群42からの燃料噴射量が所定値(例えば0)よりも大きい場合、燃料噴射があると判断する。ステップS18で燃料噴射があると判断された場合には、ステップS20に進み、第2噴孔群42からの燃料噴射タイミングを算出する。詳しくは、第2噴孔群42からの燃料噴射量や、コモンレール14内の実燃圧、エンジン回転速度、アクセル操作量、更には水温や過給圧等に基づいて、第2噴孔群42からの燃料噴射開始(インナニードル22の開弁動作開始)タイミングと燃料噴射完了(インナニードル22の閉弁動作完了)タイミングとを算出する。
In step S18, it is determined whether or not there is fuel injection from the second nozzle hole group. Specifically, when the fuel injection amount from the second
ステップS20の処理の完了後、ステップS22では、エンジン回転速度と総噴射量とが所定の領域内にあるか否かを判断する。この処理は、第1噴孔群40及び第2噴孔群42のそれぞれからの燃料噴射タイミングを上述した態様にて調節することによるエミッションの低減効果を確実に奏することができる状況であるか否かを判断するために設けられるものである。ここで、所定の領域とは、エンジン回転速度が所定以上であって且つ要求トルクが所定以上である領域以外の領域のことである。すなわち、エンジン回転速度が大きくなり、所定クランク角度間隔の回転に要する時間が短くなる状況下において、エンジンの要求トルクの増大により総噴射量が増大すると、燃料噴射に要するクランク角度間隔が長くなる。このため、エンジンの圧縮行程終了後の燃焼室18の温度が低下する状況下において燃料が噴射されることで、不完全燃焼により生じるスモークや未燃燃料が増加するおそれがある。それにもかかわらず、上記所定の領域以外の領域において、上述した態様により燃料噴射タイミングを調節するなら、第2噴孔群42の開弁時間が制限され、燃焼室18の温度が低下した状況下において第1噴孔群40から噴射される燃料が増大するおそれがある。そして、これによるエミッションの増加量が、上記燃料噴射タイミングの調節によるエミッションの低減量を凌ぐことで、エミッションがかえって増加するおそれがある。
After completion of the processing in step S20, in step S22, it is determined whether or not the engine rotation speed and the total injection amount are within a predetermined region. This process is a situation in which it is possible to reliably achieve an emission reduction effect by adjusting the fuel injection timing from each of the first
そこで、本実施形態では、エンジン回転速度が大きくて且つ総噴射量も大きい状況下を除く領域(上記所定の領域)において、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角する。一方、上記所定の領域以外の領域においては、上記燃料噴射タイミングの調節を行わないことで、第1噴孔群40及び第2噴孔群42の双方を用いて燃料の噴射を極力早期に終了させるようにする。
Therefore, in the present embodiment, the timing for completing the fuel injection from the second
ステップS22で所定の領域にあると判断された場合には、ステップS24へ移行し、第2噴孔群42からの燃料噴射完了(インナニードル22の閉弁動作完了)タイミングが、閾値としてのアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングよりも遅いタイミング(遅角側)であるか否かを判断する。この処理は、アウタニードル20の閉弁動作によってシート部32と第1シート部36とで形成される通路の面積が狭められるに先立って、第2噴孔群42からの燃料噴射が完了するか否かを判断するために設けられるものである。すなわち、上記ステップS14で算出された第1噴孔群40からの燃料噴射タイミングや上記ステップS20で算出された第2噴孔群42からの燃料噴射タイミングによって、第2噴孔群42から噴射された残留燃料量が顕著とならないかを判断するためのものである。
If it is determined in step S22 that it is in the predetermined region, the process proceeds to step S24, and the timing of completion of fuel injection from the second injection hole group 42 (completion of valve closing operation of the inner needle 22) is set as the outer threshold value. It is determined whether or not the timing (retard side) is later than the valve closing operation start timing of the needle 20. In this process, whether the fuel injection from the second
ステップS24で遅角側であると判断された場合には、ステップS26へ移行し、第2噴孔群42からの燃料噴射完了(インナニードル22の閉弁動作完了)タイミングを所定のタイミングまで進角する。ここで、本実施形態では、所定のタイミングをアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングに設定する。 If it is determined in step S24 that the angle is retarded, the process proceeds to step S26, and the timing of completion of fuel injection from the second nozzle hole group 42 (completion of valve closing operation of the inner needle 22) is advanced to a predetermined timing. Horn. Here, in this embodiment, the predetermined timing is set to the valve closing operation start timing of the outer needle 20.
なお、本実施形態では、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角するとともに、第2噴孔群42からの燃料噴射開始(インナニードル22の開弁動作開始)タイミングを、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングの進角量だけ進角する。この処理は、燃料噴射弁16からの総噴射量がエンジンの運転状態に応じたものとなっているため、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角するだけでは、第2噴孔群42からの燃料噴射量が減少し、エンジンの発生トルクが低下するおそれがあることに鑑みてなされるものである。
In the present embodiment, the timing for completing the fuel injection from the second
なお、上記ステップS18、S22、S24で否定判断された場合や、ステップS26の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。 When a negative determination is made in steps S18, S22, and S24, or when the process of step S26 is completed, this series of processes is temporarily terminated.
図3に、上記処理による燃料噴射タイミングの調節の一例を示す。 FIG. 3 shows an example of adjustment of the fuel injection timing by the above processing.
図3(a)は、エンジン回転速度と総噴射量とが上記所定の領域内である場合を示す。図示されるように、先の図2に示したステップS14の処理によって、図3(a)の実線に示すように、第1噴孔群40からの燃料噴射開始タイミングである時刻t1が算出され、先の図2に示したステップS20の処理によって、図3(a)の一点鎖線で示すように、第2噴孔群42からの燃料噴射開始タイミング及び完了タイミングである時刻t2及び時刻t4が算出される。そして、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングである時刻t4がアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングである時刻t3よりも遅角側であるため、先の図2に示したステップS24で肯定判断される。これにより、図3(a)の太線で示すように、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングが時刻t3まで進角されるとともに、第2噴孔群42からの燃料噴射開始タイミングが上記燃料噴射完了タイミングの進角量だけ(時刻t2’まで)進角される。
FIG. 3A shows a case where the engine speed and the total injection amount are within the predetermined region. As shown in the figure, the time t1, which is the fuel injection start timing from the first
このように設定された燃料噴射タイミングに基づいて、第1噴孔群40から噴射される燃料の噴流を利用することで、第2噴孔群42から噴射された燃料を拡散させることができる。ここで、本実施形態では、第1噴孔群40からの燃料噴射速度が低下する以前の燃料の噴流を利用しているため、燃料の拡散を促進させることができ、エミッションをより好適に低減することができる。
Based on the fuel injection timing set in this way, the fuel injected from the first
一方、図3(b)は、エンジン回転速度と総噴射量とが上記所定の領域内でない場合を示す。この場合、太線に示すように、第2噴孔群42からの燃料噴射タイミングの調節は行わず、第1噴孔群40及び第2噴孔群42の双方を用いて燃料の噴射を極力早期に終了させる。
On the other hand, FIG. 3B shows a case where the engine speed and the total injection amount are not within the predetermined region. In this case, as shown by the thick line, the fuel injection timing from the second
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングをアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングまで進角させた。これにより、第2噴孔群42から噴射された燃料を拡散させることができ、ひいてはエミッションをより好適に低減することができる。更に、後処理装置によることなくエミッションを低減させることができるため、後処理装置の容量の増大や追加によるコストの増大を回避することもできる。
(1) The fuel injection completion timing from the second
(2)第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させる際に、第2噴孔群42からの燃料噴射開始タイミングを進角させた。これにより、第2噴孔群42からの燃料噴射時間を確保し、エンジンの発生トルクの低下を極力回避することができる。
(2) When the fuel injection completion timing from the second
(3)燃料噴射弁16において、第2噴孔群42を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積が、第1噴孔群40を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも大きい構成とした。このように、噴孔の開口面積の大きさに起因して第2噴孔群42から噴射された残留燃料が増加しやすい構成のため、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させる処理の利用価値が特に大きい。
(3) In the
(4)燃料噴射弁16において、インナニードル22の動作速度がアウタニードル20の動作速度よりも小さい構成とした。このように、動作速度に起因して第2噴孔群42から噴射された残留燃料が増加しやすい構成のため、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させる処理の利用価値が特に大きい。
(4) The
(5)燃料噴射弁16において、インナニードル22が閉弁状態であっても、ノズルボディ24の内壁に形成されたサック室44と第2噴孔群42とが連通している構成とした。このように、ノズルボディ24内壁とシート部34とで形成される空間の増大に起因して第2噴孔群42から噴射された残留燃料が増加しやすい構成のため、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させる処理の利用価値が特に大きい。
(5) The
(6)燃料噴射弁16において、インナニードル22の開閉状態にかかわらず、アウタニードル20の閉弁動作の完了により第2噴孔群42と燃料通路56とが遮断される構成とした。このような構成においては、エミッションの増加が顕著となり得るため、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させる制御の利用価値が特に大きい。
(6) In the
(7)エンジン回転速度と総噴射量とが所定の領域内にあると判断された場合、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させた。これにより、エミッションの低減効果を確実に奏することができる。
(7) When it is determined that the engine rotation speed and the total injection amount are within the predetermined range, the timing for completing the fuel injection from the second
(8)エンジン回転速度と総噴射量とが所定の領域内にあって且つ第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングがアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングよりも遅角側であると判断された場合、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させた。これにより、燃料噴射タイミングの適合に際しての要求要素の増大を抑制することができる。
(8) The engine rotation speed and the total injection amount are within a predetermined region, and the fuel injection completion timing from the second
(その他の実施形態)
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
The above embodiment may be modified as follows.
・上記実施形態では、所定の領域を定めるためのエンジンの運転状態を示すパラメータとしてエンジン回転速度と総噴射量とを用いたがこれに限らない。例えばエンジン回転速度とアクセル操作量とを用いてもよい。 In the above embodiment, the engine rotation speed and the total injection amount are used as parameters indicating the operating state of the engine for determining the predetermined region, but the present invention is not limited to this. For example, the engine speed and the accelerator operation amount may be used.
・上記実施形態では、エンジンの運転状態を示すパラメータ(エンジン回転速度、総噴射量)が所定の領域内にあると判断された場合、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させたがこれに限らない。例えば、所定領域内にあるか否かにかかわらず、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させてもよい。この場合であっても、上記実施形態の上記(1)〜(6)及び(8)の効果を得ることはできる。
In the above embodiment, when it is determined that the parameters (engine rotation speed, total injection amount) indicating the operating state of the engine are within the predetermined region, the timing of completion of fuel injection from the second
・上記実施形態では、先の図2に示すステップS20の処理によって第2噴孔群42からの燃料噴射タイミングを算出したがこれに限らない。例えば、ステップS16の処理において燃料噴射量とともに燃料噴射タイミングを算出してもよい。
In the above embodiment, the fuel injection timing from the second
・上記実施形態では、第2噴孔群42を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積が、第1噴孔群40を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも大きい構成としたがこれに限らない。例えば、第2噴孔群42を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積が第1噴孔群40を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積と同じ構成又は第2噴孔群42を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積が第1噴孔群40を構成する各噴孔の1個あたりの開口面積よりも小さい構成としてもよい。この場合であっても、上記実施形態の上記(1)、(2)及び(4)〜(8)の効果を得ることはできる。
In the above-described embodiment, the opening area per one nozzle hole constituting the second
・上記実施形態では、第1噴孔群40や第2噴孔群42が複数の噴孔で構成されていたがこれに限らない。例えば、第1噴孔群40及び第2噴孔群42のいずれか又は双方が1つの噴孔で構成されていてもよい。
-In the above-mentioned embodiment, although the 1st
・上記実施形態では、インナニードル22の動作速度がアウタニードル20の動作速度よりも小さい構成としたがこれに限らない。例えば、インナニードル22の動作速度がアウタニードル20の動作速度と同じ構成又はインナニードル22の動作速度がアウタニードル20の動作速度よりも大きい構成としてもよい。この場合であっても、上記実施形態の上記実施形態の上記(1)〜(3)及び(5)〜(8)の効果を得ることはできる。
In the above embodiment, the operation speed of the
・上記実施形態では、ノズルボディ24の内壁にサック室44が形成される構成としたがこれに限らない。ノズルボディ24の内壁にサック室44が形成されない構成であってもよい。この場合であっても、上記実施形態の上記(1)〜(4)及び(6)〜(8)の効果を得ることはできる。
In the above embodiment, the sac chamber 44 is formed on the inner wall of the
・上記実施形態では、第1背圧室46又は第2背圧室48のそれぞれの圧力を操作することでアウタニードル20又はインナニードル22のそれぞれを独立して動作させる構成としたがこれに限らない。例えば、ノズルホルダ内に1つの背圧室のみを形成し、この背圧室の圧力を操作することでアウタニードル20を動作させ、アウタニードル20の動作に基づきインナニードル22を動作させて且つアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングに対してインナニードル22の閉弁動作完了タイミングを調節できる機構を備える構成であってもよい。
In the above embodiment, the outer needle 20 or the
・上記実施形態では、電磁ソレノイドにより第1切替部54及び第2切替部58を操作することで背圧室の圧力を操作する構成としたがこれに限らない。例えば、ピエゾ素子により第1切替部54及び第2切替部58を操作する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration is such that the pressure in the back pressure chamber is operated by operating the
・上記実施形態では、先の図2に示したステップS26の処理において所定のタイミングをアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングとしたがこれに限らない。例えばアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングよりも進角側の任意のタイミングとしてもよい。この場合であっても、第1噴孔群40からの燃料噴射速度が低下する以前の燃料の噴流を利用することができるため、エミッションを好適に低減させることができる。この際には、閾値を、先の図2に示したステップS26の処理により進角される前のインナニードル22の閉弁動作完了タイミングより進角側であって且つアウタニードル20の開弁動作完了タイミングより遅角側の任意のタイミングとしてもよい。また例えば、上記所定のタイミングをアウタニードル20の閉弁動作開始タイミングよりも遅角側であって且つ第1噴孔群40からの燃料噴射完了(アウタニードル20の閉弁動作完了)タイミングよりも進角側の任意のタイミングとしてもよい。この場合であっても、第1噴孔群40から噴射される燃料の噴流を利用することで、第2噴孔群42から噴射される燃料を拡散させることができるなら、エミッションを低減させることができる。
In the above embodiment, the predetermined timing is set as the valve closing operation start timing of the outer needle 20 in the process of step S26 shown in FIG. 2, but the present invention is not limited to this. For example, the timing may be any timing on the advance side of the valve closing operation start timing of the outer needle 20. Even in this case, since the jet of fuel before the fuel injection speed from the first
・上記実施形態では、先の図2に示したステップS22及びステップS24の処理で肯定判断された場合、第2噴孔群42からの燃料噴射完了タイミングを進角させたがこれに限らない。例えば、インナニードル22の閉弁動作完了タイミングがアウタニードル20の閉弁動作開始タイミング以前となるように、先の図2のステップS16、S20の処理において算出される燃料噴射タイミングをエンジンの運転状態毎に予め適合しておいてもよい。
In the above embodiment, when the determination in step S22 and step S24 shown in FIG. 2 is affirmative, the fuel injection completion timing from the second
・上記実施形態では、所定の領域を定めるためのエンジンの運転状態を示すパラメータとして、エンジン回転速度と総噴射量との双方を用いたがこれに限らない。エンジン回転速度と総噴射量との少なくとも一方であってもよい。 In the above embodiment, both the engine rotation speed and the total injection amount are used as parameters indicating the operating state of the engine for determining the predetermined region, but the present invention is not limited to this. It may be at least one of the engine speed and the total injection amount.
・上記実施形態では、第2噴孔群42と燃料通路56とは、インナニードル22の開閉状態にかかわらず、アウタニードル20の閉弁により遮断される構成としたがこれに限らない。例えば、インナニードル22又はアウタニードル20のそれぞれの開閉状態により、第2噴孔群42と燃料通路56又は第1噴孔群40と燃料通路56がそれぞれ連通又は遮断される構成であってもよい。この場合であっても、上記実施形態の上記(1)〜(5)、(7)及び(8)の効果を得ることはできる。
In the above embodiment, the second
・上記実施形態では、内燃機関として圧縮着火式内燃機関を対象としたがこれに限らない。例えば筒内噴射式の火花点火式内燃機関を対象としてもよい。 In the above embodiment, the compression ignition type internal combustion engine is targeted as the internal combustion engine, but is not limited thereto. For example, an in-cylinder spark ignition internal combustion engine may be used.
16…燃料噴射弁、20…アウタニードル、22…インナニードル、24…ノズルボディ、40…第1噴孔群、42…第2噴孔群、44…サック室、56…燃料通路、62…クランク角度センサ、70…ECU(内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施形態)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数の弁部材を構成する一対の弁部材のうち、閉弁操作の際に対応する噴孔から噴射される燃料噴射量であって且つ燃料噴射速度が閉弁動作開始時よりも大きく低下した期間における燃料噴射量が多いと想定される方の閉弁動作完了タイミングが、他方の閉弁動作完了タイミングよりも早くなるように調節する調節手段を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve comprising: a valve body in which a plurality of injection holes are formed; and a plurality of valve members slidably accommodated in the valve body and allocated to open and close each of the plurality of injection holes. In a fuel injection control device for an internal combustion engine that adjusts fuel injection timing from each of the plurality of nozzle holes by opening and closing the plurality of valve members,
Of the pair of valve members constituting the plurality of valve members, the fuel injection amount is injected from the corresponding injection hole at the time of the valve closing operation, and the fuel injection speed is greatly reduced compared to the time when the valve closing operation is started. Fuel injection control for an internal combustion engine, characterized by comprising adjustment means for adjusting the valve closing operation completion timing, which is assumed to have a large amount of fuel injection during the period, to be earlier than the other valve closing operation completion timing apparatus.
前記設定手段により設定されるタイミングが前記調節手段の調節しようとするタイミング条件を満たすか否かを判断する判断手段とを更に備え、
前記調節手段は、前記判断手段により前記条件を満たさないと判断された場合、前記調節を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Setting means for setting an opening / closing timing of the pair of valve members based on a parameter indicating an operating state of the internal combustion engine;
Determination means for determining whether or not the timing set by the setting means satisfies a timing condition to be adjusted by the adjustment means;
3. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the adjustment unit performs the adjustment when the determination unit determines that the condition is not satisfied.
前記多いと想定される方の弁部材とは、前記一対の弁部材が閉弁状態にあるにもかかわらず、前記サック室と連通している噴孔を開閉対象とするものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 A sack chamber is formed in the valve body,
The valve member that is assumed to be large is that the nozzle hole communicating with the sac chamber is to be opened / closed even though the pair of valve members are in a closed state. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008282648A JP2010106820A (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008282648A JP2010106820A (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010106820A true JP2010106820A (en) | 2010-05-13 |
Family
ID=42296499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008282648A Withdrawn JP2010106820A (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010106820A (en) |
-
2008
- 2008-11-03 JP JP2008282648A patent/JP2010106820A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4582191B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system using the same | |
US7320311B2 (en) | Pressure boosting common rail fuel injection apparatus and fuel injection control method therefor | |
RU2707685C2 (en) | Method (embodiments) and system for fuel injector assembly | |
JP2007056849A (en) | Engine control device | |
JP5210791B2 (en) | Fuel injection device | |
JP3775498B2 (en) | Accumulated fuel injection system | |
US7225794B2 (en) | Common rail fuel injection system | |
JP3546285B2 (en) | Fuel injection control device for accumulator type engine | |
JP5997061B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP5590467B2 (en) | Variable valve timing control device | |
JP2005248803A (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JP2013181494A (en) | Fuel injection system of internal combustion engine | |
JP2009156045A (en) | Fuel injection control device of engine | |
JP2011094635A (en) | Fuel injection control system for internal combustion engine | |
JP2010106820A (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP2008051080A (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JP7110736B2 (en) | Control device for fuel injection valve and fuel injection system | |
JP2010048192A (en) | Fuel injection control device | |
JP5018374B2 (en) | Fuel injection system for internal combustion engine | |
JP2010007558A (en) | Fuel injection system | |
JP7172756B2 (en) | high pressure pump controller | |
JP2010121586A (en) | Fuel injection control device | |
JPH06299927A (en) | Fuel injection control device | |
JP2005023942A (en) | Cylinder injection engine control device | |
JPH0771347A (en) | Fuel injection device of diesel engine and control method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120110 |