JP2921161B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
蓄圧式燃料噴射装置Info
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- JP2921161B2 JP2921161B2 JP9591091A JP9591091A JP2921161B2 JP 2921161 B2 JP2921161 B2 JP 2921161B2 JP 9591091 A JP9591091 A JP 9591091A JP 9591091 A JP9591091 A JP 9591091A JP 2921161 B2 JP2921161 B2 JP 2921161B2
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- fuel
- pressure
- common rail
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル機関等に
用いられる蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
用いられる蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、特開昭６２―２５８１６
０号公報に示されているように、ディーゼル機関用燃料
噴射装置の１つとして、蓄圧式燃料噴射装置がある。こ
れは、コモンレールと呼ばれる一種のサージタンク内に
高圧燃料を蓄圧し、この燃料を噴射弁（インジェクタ）
から噴射するものである。
０号公報に示されているように、ディーゼル機関用燃料
噴射装置の１つとして、蓄圧式燃料噴射装置がある。こ
れは、コモンレールと呼ばれる一種のサージタンク内に
高圧燃料を蓄圧し、この燃料を噴射弁（インジェクタ）
から噴射するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この蓄圧式
燃料噴射装置おいては、噴射対象となる噴射弁が、前回
噴射した噴射弁の閉弁時に発生する衝撃波や高圧ポンプ
からの圧送波の影響を受け、燃料噴射量がばらつく問題
がある。この発明の目的は、燃料噴射量のばらつきの原
因となる圧力波による悪影響を回避できる燃料噴射装置
を提供することにある。
燃料噴射装置おいては、噴射対象となる噴射弁が、前回
噴射した噴射弁の閉弁時に発生する衝撃波や高圧ポンプ
からの圧送波の影響を受け、燃料噴射量がばらつく問題
がある。この発明の目的は、燃料噴射量のばらつきの原
因となる圧力波による悪影響を回避できる燃料噴射装置
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、高圧ポン
プから燃料供給管を通して高圧燃料が供給され、該燃料
を蓄圧するコモンレールと、内燃機関の各気筒毎に設け
られ、前記コモンレールから分岐した分岐管を通して接
続された噴射弁とを備え、前記高圧ポンプからの高圧燃
料が、コモンレール、分岐管を介して各噴射弁のノズル
部に供給され、内燃機関の運転状態に応じた燃料量を噴
射すべく前記噴射弁を開閉制御して前記コモンレール内
の燃料を内燃機関の各気筒に噴射するようにした蓄圧式
燃料噴射装置において、前回の噴射対象となった噴射弁
での燃料噴射終了から今回噴射対象となる噴射弁の噴射
開始までの期間と、前回の噴射対象となった噴射弁から
今回噴射対象となる噴射弁への圧力伝播長とに基づい
て、燃料噴射量を補正するようにした蓄圧式燃料噴射装
置をその要旨とする。
プから燃料供給管を通して高圧燃料が供給され、該燃料
を蓄圧するコモンレールと、内燃機関の各気筒毎に設け
られ、前記コモンレールから分岐した分岐管を通して接
続された噴射弁とを備え、前記高圧ポンプからの高圧燃
料が、コモンレール、分岐管を介して各噴射弁のノズル
部に供給され、内燃機関の運転状態に応じた燃料量を噴
射すべく前記噴射弁を開閉制御して前記コモンレール内
の燃料を内燃機関の各気筒に噴射するようにした蓄圧式
燃料噴射装置において、前回の噴射対象となった噴射弁
での燃料噴射終了から今回噴射対象となる噴射弁の噴射
開始までの期間と、前回の噴射対象となった噴射弁から
今回噴射対象となる噴射弁への圧力伝播長とに基づい
て、燃料噴射量を補正するようにした蓄圧式燃料噴射装
置をその要旨とする。
【０００５】第２の発明は、高圧ポンプから燃料供給管
を通して高圧燃料が供給され、該燃料を蓄圧するコモン
レールと、内燃機関の各気筒毎に設けられ、前記コモン
レールから分岐した分岐管を通して接続された噴射弁と
を備え、前記高圧ポンプからの高圧燃料が、コモンレー
ル、分岐管を介して各噴射弁のノズル部に供給され、内
燃機関の運転状態に応じた燃料量を噴射すべく前記噴射
弁を開閉制御して前記コモンレール内の燃料を内燃機関
の各気筒に噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置にお
いて、前記高圧ポンプの燃料供給開始から噴射対象とな
る噴射弁の噴射開始までの期間と、高圧ポンプから噴射
対象となる噴射弁への圧力伝播長とに基づいて、燃料噴
射量を補正するようにした蓄圧式燃料噴射装置をその要
旨とする。
を通して高圧燃料が供給され、該燃料を蓄圧するコモン
レールと、内燃機関の各気筒毎に設けられ、前記コモン
レールから分岐した分岐管を通して接続された噴射弁と
を備え、前記高圧ポンプからの高圧燃料が、コモンレー
ル、分岐管を介して各噴射弁のノズル部に供給され、内
燃機関の運転状態に応じた燃料量を噴射すべく前記噴射
弁を開閉制御して前記コモンレール内の燃料を内燃機関
の各気筒に噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置にお
いて、前記高圧ポンプの燃料供給開始から噴射対象とな
る噴射弁の噴射開始までの期間と、高圧ポンプから噴射
対象となる噴射弁への圧力伝播長とに基づいて、燃料噴
射量を補正するようにした蓄圧式燃料噴射装置をその要
旨とする。
【０００６】
【作用】第１の発明は、前回の噴射対象となった噴射弁
での燃料噴射終了から今回噴射対象となる噴射弁の噴射
開始までの期間と、前回の噴射対象となった噴射弁から
今回噴射対象となる噴射弁への圧力伝播長とに基づい
て、燃料噴射量が補正される。
での燃料噴射終了から今回噴射対象となる噴射弁の噴射
開始までの期間と、前回の噴射対象となった噴射弁から
今回噴射対象となる噴射弁への圧力伝播長とに基づい
て、燃料噴射量が補正される。
【０００７】第２の発明は、高圧ポンプの燃料供給開始
から噴射対象となる噴射弁の噴射開始までの期間と、高
圧ポンプから噴射対象となる噴射弁への圧力伝播長とに
基づいて、燃料噴射量が補正される。その結果、噴射弁
の燃料噴射終了に伴う噴射弁からコモンレール側への衝
撃波、及び、高圧ポンプの燃料供給開始に伴う噴射弁か
らコモンレール側への圧送波による噴射対象の噴射弁で
の燃料噴射量へ悪影響を及ぼすことが回避される。
から噴射対象となる噴射弁の噴射開始までの期間と、高
圧ポンプから噴射対象となる噴射弁への圧力伝播長とに
基づいて、燃料噴射量が補正される。その結果、噴射弁
の燃料噴射終了に伴う噴射弁からコモンレール側への衝
撃波、及び、高圧ポンプの燃料供給開始に伴う噴射弁か
らコモンレール側への圧送波による噴射対象の噴射弁で
の燃料噴射量へ悪影響を及ぼすことが回避される。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には本実施例のディーゼル機関
用燃料噴射装置の全体構成を示すとともに、図２にはエ
ンジンの各気筒の燃焼室毎に設けられた噴射弁３６を示
す。ディーゼル機関は６気筒４サイクルとなっている。
に従って説明する。図１には本実施例のディーゼル機関
用燃料噴射装置の全体構成を示すとともに、図２にはエ
ンジンの各気筒の燃焼室毎に設けられた噴射弁３６を示
す。ディーゼル機関は６気筒４サイクルとなっている。
【０００９】図２において、下部のケーシング部材１は
ボディロア２と連結部３と弁ケーシング４とからなり、
リテーニングリング５により各部材２，３，４が一体化
されている。その弁ケーシング４内には弁体摺動孔６及
び燃料溜り室７が形成され、先端にはその燃料溜り室７
に連通するノズル孔８が形成されている。上記弁体摺動
孔６にはノズルニードル９の大径部１０が摺動自在に嵌
合されている。このノズルニードル９の大径部１０には
連結部１１が形成されるとともに、下方先端部には小径
部１２及び弁体部１３が一体形成されている。そして、
この弁体部１３によりシート部ｘが開閉されノズル孔８
からの噴射がオン・オフされる。
ボディロア２と連結部３と弁ケーシング４とからなり、
リテーニングリング５により各部材２，３，４が一体化
されている。その弁ケーシング４内には弁体摺動孔６及
び燃料溜り室７が形成され、先端にはその燃料溜り室７
に連通するノズル孔８が形成されている。上記弁体摺動
孔６にはノズルニードル９の大径部１０が摺動自在に嵌
合されている。このノズルニードル９の大径部１０には
連結部１１が形成されるとともに、下方先端部には小径
部１２及び弁体部１３が一体形成されている。そして、
この弁体部１３によりシート部ｘが開閉されノズル孔８
からの噴射がオン・オフされる。
【００１０】上記ノズルニードル９の連結部１１の先端
には、フランジ１４、ピストンピン１５及びピストン１
６が一体的に連結されている。又、ノズルニードル９
は、バネ１７により閉方向に付勢されている。前記ピス
トン１６はボディロア２に形成されたシリンダ１８内に
摺動自在に嵌合され、又、シリンダ１８内には前記ピス
トン１６の端部を臨ませる圧力制御室１９が形成されて
いる。
には、フランジ１４、ピストンピン１５及びピストン１
６が一体的に連結されている。又、ノズルニードル９
は、バネ１７により閉方向に付勢されている。前記ピス
トン１６はボディロア２に形成されたシリンダ１８内に
摺動自在に嵌合され、又、シリンダ１８内には前記ピス
トン１６の端部を臨ませる圧力制御室１９が形成されて
いる。
【００１１】圧力制御室１９上部にはオリフィスを有す
るプレート弁２０が設けられるとともに、そのプレート
弁２０を押圧するバネ２１が配設されている。前記ボデ
ィロア２上には三方制御弁２２（電磁弁）を有する上部
のケーシング部材２３が密着接続されている。即ち、円
筒形状のボディアッパ２４をボディロア２に螺着し、そ
のボディアッパ２４の内部孔に三方弁ボディ２５を配置
しリテーニングナット２６がボディアッパ２４の内部孔
内に螺入されている。
るプレート弁２０が設けられるとともに、そのプレート
弁２０を押圧するバネ２１が配設されている。前記ボデ
ィロア２上には三方制御弁２２（電磁弁）を有する上部
のケーシング部材２３が密着接続されている。即ち、円
筒形状のボディアッパ２４をボディロア２に螺着し、そ
のボディアッパ２４の内部孔に三方弁ボディ２５を配置
しリテーニングナット２６がボディアッパ２４の内部孔
内に螺入されている。
【００１２】前記三方弁ボディ２５内にアウタバルブ２
７が摺動自在に嵌合され、そのアウタバルブ２７の内部
孔にはインナバルブ２８が配置されている。そして、コ
イル２９が消磁されているときにはアウタバルブ２７は
バネ３０の力により下方位置にあり、高圧側通路３１と
圧力制御室１９とが油通路３２を介して連通される。
又、コイル２９が励磁されているときにはアウタバルブ
２７は上動し、圧力制御室１９とドレイン通路（低圧側
通路）３３とが油通路３２を介して連通される。
７が摺動自在に嵌合され、そのアウタバルブ２７の内部
孔にはインナバルブ２８が配置されている。そして、コ
イル２９が消磁されているときにはアウタバルブ２７は
バネ３０の力により下方位置にあり、高圧側通路３１と
圧力制御室１９とが油通路３２を介して連通される。
又、コイル２９が励磁されているときにはアウタバルブ
２７は上動し、圧力制御室１９とドレイン通路（低圧側
通路）３３とが油通路３２を介して連通される。
【００１３】前記下部のケーシング部材１には燃料供給
通路３４が形成され、その一端がケーシング部材（ボデ
ィロア２）１の表面に露出され、他端が前記燃料溜り室
７に連通されるとともに、上部のケーシング部材２３の
高圧側通路３１に連通されている。さらに、その下部の
ケーシング部材（ボディロア２）１の表面部においてイ
ンレット３５が螺入され、燃料供給通路３４と連通して
いる。
通路３４が形成され、その一端がケーシング部材（ボデ
ィロア２）１の表面に露出され、他端が前記燃料溜り室
７に連通されるとともに、上部のケーシング部材２３の
高圧側通路３１に連通されている。さらに、その下部の
ケーシング部材（ボディロア２）１の表面部においてイ
ンレット３５が螺入され、燃料供給通路３４と連通して
いる。
【００１４】そして、後記コモンレール３８の高圧燃料
は前記インレット３５、燃料供給通路３４を介して燃料
溜り室７に供給されるとともに、三方制御弁２２に供給
される。又、前記ドレイン通路３３の燃料はドレインタ
ンクに抜くことができるようになっている。従って、圧
力制御室１９に対して高圧の燃料が供給されているとき
にはこの圧力を受けてピストン１６からノズルニードル
９に加わる閉弁方向の力が燃料溜り室７の圧力によって
開弁方向に加わる力を上回ってノズルニードル９はノズ
ル孔８を閉じている。この状態から三方制御弁２２が制
御され圧力制御室１９が低圧側のドレイン通路３３と連
通して、圧力制御室１９の燃料が低圧側に流出すること
によりノズルニードル９が開弁方向に移動して燃料が噴
射されることとなる。このとき、液圧はプレート弁２０
のオリフィスの作用によりゆっくり降下する。
は前記インレット３５、燃料供給通路３４を介して燃料
溜り室７に供給されるとともに、三方制御弁２２に供給
される。又、前記ドレイン通路３３の燃料はドレインタ
ンクに抜くことができるようになっている。従って、圧
力制御室１９に対して高圧の燃料が供給されているとき
にはこの圧力を受けてピストン１６からノズルニードル
９に加わる閉弁方向の力が燃料溜り室７の圧力によって
開弁方向に加わる力を上回ってノズルニードル９はノズ
ル孔８を閉じている。この状態から三方制御弁２２が制
御され圧力制御室１９が低圧側のドレイン通路３３と連
通して、圧力制御室１９の燃料が低圧側に流出すること
によりノズルニードル９が開弁方向に移動して燃料が噴
射されることとなる。このとき、液圧はプレート弁２０
のオリフィスの作用によりゆっくり降下する。
【００１５】図１に示すように、このような各気筒毎の
噴射弁３６ａ〜３６ｆは分岐管３７ａ〜３７ｆを介して
各気筒共通の高圧蓄圧配管、いわゆるコモンレール３８
に接続されている。このコモンレール３８には燃料供給
管３９、チェックバルブ４０を介して高圧ポンプ４１が
接続されている。この高圧ポンプ４１は燃料タンク４２
から低圧供給ポンプ４３を経て吸入された燃料を所定の
高圧に昇圧し、所定高圧に制御するものである。即ち、
エンジン４４の回転に同期してカム４５が回転しシリン
ダ４６内のピストン４７が往動して低圧供給ポンプ４３
からの燃料が加圧され、コモンレール３８に供給され
る。又、高圧ポンプ４１には常にコモンレール圧を所定
圧力に制御するために吐出量制御用電磁弁４８を備えて
いる。
噴射弁３６ａ〜３６ｆは分岐管３７ａ〜３７ｆを介して
各気筒共通の高圧蓄圧配管、いわゆるコモンレール３８
に接続されている。このコモンレール３８には燃料供給
管３９、チェックバルブ４０を介して高圧ポンプ４１が
接続されている。この高圧ポンプ４１は燃料タンク４２
から低圧供給ポンプ４３を経て吸入された燃料を所定の
高圧に昇圧し、所定高圧に制御するものである。即ち、
エンジン４４の回転に同期してカム４５が回転しシリン
ダ４６内のピストン４７が往動して低圧供給ポンプ４３
からの燃料が加圧され、コモンレール３８に供給され
る。又、高圧ポンプ４１には常にコモンレール圧を所定
圧力に制御するために吐出量制御用電磁弁４８を備えて
いる。
【００１６】電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）
４９は気筒判別センサ５０、クランク角センサ５１及び
スロットル開度センサ５２より回転数とスロットル開度
の情報が入力され、これらの信号より判断されるエンジ
ン状態に応じて決定される最適の噴射時期、噴射量とな
るようにＥＣＵ４９は三方制御弁２２に制御信号を出力
する。
４９は気筒判別センサ５０、クランク角センサ５１及び
スロットル開度センサ５２より回転数とスロットル開度
の情報が入力され、これらの信号より判断されるエンジ
ン状態に応じて決定される最適の噴射時期、噴射量とな
るようにＥＣＵ４９は三方制御弁２２に制御信号を出力
する。
【００１７】さらに、コモンレール圧を検出する圧力セ
ンサ５３がコモンレール３８に配設され、ＥＣＵ４９は
このセンサ５３の信号がスロットル開度や回転数に応じ
て設定した最適値となるように吐出量を制御する。即
ち、圧力の負帰還制御を行なって、より精密な圧力設定
を行なうようになっている。尚、ＥＣＵ４９内にはリー
ド・オンリ・メモリ（以下、ＲＯＭという）４９ａが内
蔵されている。
ンサ５３がコモンレール３８に配設され、ＥＣＵ４９は
このセンサ５３の信号がスロットル開度や回転数に応じ
て設定した最適値となるように吐出量を制御する。即
ち、圧力の負帰還制御を行なって、より精密な圧力設定
を行なうようになっている。尚、ＥＣＵ４９内にはリー
ド・オンリ・メモリ（以下、ＲＯＭという）４９ａが内
蔵されている。
【００１８】次に、このように構成した蓄圧式燃料噴射
装置の作用を説明する。図３にはＥＣＵ４９が実行する
フローチャートを示す。まず、ＥＣＵ４９は、ステップ
１００でスロットル開度とエンジン回転数に基づいて基
本噴射量Ｑpin を算出する。そして、ＥＣＵ４９はステ
ップ１０１で次式（１），（２）から噴射弁３６のノズ
ル部圧力Ｐ1 ，Ｐ2 を算出する。
装置の作用を説明する。図３にはＥＣＵ４９が実行する
フローチャートを示す。まず、ＥＣＵ４９は、ステップ
１００でスロットル開度とエンジン回転数に基づいて基
本噴射量Ｑpin を算出する。そして、ＥＣＵ４９はステ
ップ１０１で次式（１），（２）から噴射弁３６のノズ
ル部圧力Ｐ1 ，Ｐ2 を算出する。
【００１９】
【数１】 Ｐ1 ＝ａ1 ・Ｔ1 ・Ａ1 ・ｃｏｓ｛ω1 ・（Ｔ1 −ｔD1）｝ ・・・（１） Ｐ2 ＝ａ2 ・Ｔ2 ・Ａ2 ・ｃｏｓ｛ω2 ・（Ｔ2 −ｔD2）｝ ・・・（２） ただし、Ｐ1 は噴射弁３６の閉弁時に発生した衝撃波が
次の噴射気筒での噴射弁３６のノズル部に与える圧力変
動、Ｐ2 は、高圧ポンプ４１からの圧送波が次の噴射気
筒での噴射弁３６のノズル部に与える圧力変動をそれぞ
れ表している。ａ1 ，ａ2 は、圧力変動の減衰定数であ
り、配管・コモンレール形状により算出される。Ａ1 ，
Ａ2 は、圧力変動の発生源における振幅を表し、ω1 ，
ω2 は配管形状で求められる圧力変動周期を表す。Ｔ1
は、噴射時間間隔であり、前回の噴射気筒の閉弁時刻と
次回の噴射気筒の指令噴射時期及び回転数から算出し、
Ｔ 2 は、ポンプ圧送時刻と次回の噴射気筒の指令噴射時
期及び回転数から算出する。又、ｔD1，ｔD2は圧力波が
発生源から噴射気筒での噴射弁３６のノズル部へ到達す
る時間をあらわし、配管・コモンレール形状及び噴射順
序から算出する。
次の噴射気筒での噴射弁３６のノズル部に与える圧力変
動、Ｐ2 は、高圧ポンプ４１からの圧送波が次の噴射気
筒での噴射弁３６のノズル部に与える圧力変動をそれぞ
れ表している。ａ1 ，ａ2 は、圧力変動の減衰定数であ
り、配管・コモンレール形状により算出される。Ａ1 ，
Ａ2 は、圧力変動の発生源における振幅を表し、ω1 ，
ω2 は配管形状で求められる圧力変動周期を表す。Ｔ1
は、噴射時間間隔であり、前回の噴射気筒の閉弁時刻と
次回の噴射気筒の指令噴射時期及び回転数から算出し、
Ｔ 2 は、ポンプ圧送時刻と次回の噴射気筒の指令噴射時
期及び回転数から算出する。又、ｔD1，ｔD2は圧力波が
発生源から噴射気筒での噴射弁３６のノズル部へ到達す
る時間をあらわし、配管・コモンレール形状及び噴射順
序から算出する。
【００２０】そして、ＥＣＵ４９はステップ１０２でこ
のようにして求めたＰ1 ，Ｐ2 と、コモンレール圧力Ｐ
c とを加算して噴射弁３６のノズル部圧力ＰN を算出す
る。次に、ＥＣＵ４９はステップ１０３で噴射弁３６の
ノズル部圧力ＰN と基本噴射量Ｑpin とによって噴射弁
３６の開弁時間（駆動時間）をマップ検索により求め
る。そして、ステップ１０４で出力する。
のようにして求めたＰ1 ，Ｐ2 と、コモンレール圧力Ｐ
c とを加算して噴射弁３６のノズル部圧力ＰN を算出す
る。次に、ＥＣＵ４９はステップ１０３で噴射弁３６の
ノズル部圧力ＰN と基本噴射量Ｑpin とによって噴射弁
３６の開弁時間（駆動時間）をマップ検索により求め
る。そして、ステップ１０４で出力する。
【００２１】以下に、前記（１），（２）式の算出手順
を説明する。噴射弁３６の閉弁によって発生した圧力波
は、次回の噴射気筒での噴射弁３６のノズル部で時刻ｔ
の関数として
を説明する。噴射弁３６の閉弁によって発生した圧力波
は、次回の噴射気筒での噴射弁３６のノズル部で時刻ｔ
の関数として
【００２２】
【数２】
【００２３】で表せる。ここで、ρ：燃料密度、Ｅ：燃
料の体積弾性率、Ｖ0：ノズル開弁時の流速、Ｌ：配管
長、ｔD ：圧力波の発生から到達するまでの時間をそれ
ぞれ表す。この（３）式を図に示すと図４の一点鎖線と
なる。ところが、実際には、管路抵抗、燃料による粘性
抵抗を受けるため
料の体積弾性率、Ｖ0：ノズル開弁時の流速、Ｌ：配管
長、ｔD ：圧力波の発生から到達するまでの時間をそれ
ぞれ表す。この（３）式を図に示すと図４の一点鎖線と
なる。ところが、実際には、管路抵抗、燃料による粘性
抵抗を受けるため
【００２４】
【数３】
【００２５】ζ；減衰係数 で与えられる包絡線上に圧力は経時的に減衰していくた
め図４における実線が実際の圧力波として表れてくる。
従って、（３）式は近似的に
め図４における実線が実際の圧力波として表れてくる。
従って、（３）式は近似的に
【００２６】
【数４】
【００２７】で表される。ここで、圧力発生源の圧力波
の振幅をＡ，ａを圧力の減衰定数、Ｔを噴射間隔とし
の振幅をＡ，ａを圧力の減衰定数、Ｔを噴射間隔とし
【００２８】
【数５】
【００２９】とおくと、前記（５）式は
【００３０】
【数６】 Ｐ（ｔ） ＝Ａ・（ａ・Ｔ）・ｓｉｎ｛ω・（Ｔ−ｔD ）｝ ・・・（９） となる。又、噴射量を変化させる圧力波の影響は、圧力
波の位相の微分値に依存することが実験的にも理論的に
も明らかである。このことから、噴射量を求めるために
用いるノズル部圧力として、図５に示すように、（９）
式を微分した形として考えることができる。
波の位相の微分値に依存することが実験的にも理論的に
も明らかである。このことから、噴射量を求めるために
用いるノズル部圧力として、図５に示すように、（９）
式を微分した形として考えることができる。
【００３１】従って、
【００３２】
【数７】 Ｐ＝ａ・Ｔ・Ａ・ｃｏｓ｛ω・（Ｔ−ｔD ）｝ ・・・（１０） となり、この値を実コモンレール圧Ｐｃに加算すること
によって実噴射量に作用するノズル部圧力を近似的に算
出できる。導き出した（１０）式は、噴射弁３６が発生
源の場合と高圧ポンプ４１が発生源の場合とに適用する
ことができ、それぞれＰ1 ，Ｐ2 とおくと、前記
（１），（２）式が得られる。
によって実噴射量に作用するノズル部圧力を近似的に算
出できる。導き出した（１０）式は、噴射弁３６が発生
源の場合と高圧ポンプ４１が発生源の場合とに適用する
ことができ、それぞれＰ1 ，Ｐ2 とおくと、前記
（１），（２）式が得られる。
【００３３】ここで、Ａ1 ，Ａ2 は上述のように｛燃料
密度・体積弾性率・（流速）2 ｝1/ 2 として求められ、
燃料密度、体積弾性率は定数、流速は、（噴射量）／
（配管断面積）／（噴射期間）で求めることができる。
ω1 ，ω2 は（４・配管長）／｛体積弾性率／（燃料密
度）｝1/2 として求められる。又、ｔD は（配管の長さ
＋コモンレール内での伝播長さ）／（音速）として求め
られる。
密度・体積弾性率・（流速）2 ｝1/ 2 として求められ、
燃料密度、体積弾性率は定数、流速は、（噴射量）／
（配管断面積）／（噴射期間）で求めることができる。
ω1 ，ω2 は（４・配管長）／｛体積弾性率／（燃料密
度）｝1/2 として求められる。又、ｔD は（配管の長さ
＋コモンレール内での伝播長さ）／（音速）として求め
られる。
【００３４】具体的に第１気筒噴射時における伝播圧力
変動について説明する。図６からＰ1 は、直前噴射気筒
（ここでは第４気筒）の閉弁による衝撃圧力波であり、
伝播路はＬ1 ＝２・Ｌa ＋Ｌb となる。従って、ｔD ＝
Ｌ1 ／（音速）として求められる。Ｌ1 はＥＣＵ４９内
のＲＯＭ４９ａに定数としてストアされている。同様
に、Ｌ2 は、Ｌa ＋Ｌc ＋Ｌd であり、ｔD＝Ｌ2 ／
（音速）として求められ、Ｌ2 もＲＯＭ４９ａに定数と
してストアされている。ここで、Ｌa＝６００ｍｍ、Ｌd
＝４００ｍｍ、Ｌb ＝３００ｍｍ、Ｌc ＝１５０ｍｍ
程度の値をとる。
変動について説明する。図６からＰ1 は、直前噴射気筒
（ここでは第４気筒）の閉弁による衝撃圧力波であり、
伝播路はＬ1 ＝２・Ｌa ＋Ｌb となる。従って、ｔD ＝
Ｌ1 ／（音速）として求められる。Ｌ1 はＥＣＵ４９内
のＲＯＭ４９ａに定数としてストアされている。同様
に、Ｌ2 は、Ｌa ＋Ｌc ＋Ｌd であり、ｔD＝Ｌ2 ／
（音速）として求められ、Ｌ2 もＲＯＭ４９ａに定数と
してストアされている。ここで、Ｌa＝６００ｍｍ、Ｌd
＝４００ｍｍ、Ｌb ＝３００ｍｍ、Ｌc ＝１５０ｍｍ
程度の値をとる。
【００３５】次に、燃料の体積弾性率は、コモンレール
圧に対する一次元マップからマップ補間によって算出
し、コモンレール圧１００ＭＰａの場合では、２３００
ＭＰａとなる。又、燃料密度は定数としてＲＯＭ４９ａ
にストアされており、０．８３Ｋｇ／cm3 の値をとる。
又、流速は、Ｑfin ／｛（配管断面積）・ＴＱ｝とな
り、Ｑfin ，ＴＱは、メインルーチンにて算出した目標
噴射量、噴射弁３６の開弁時間（駆動時間）となり、配
管断面積は、噴射弁３６のノズル先端部の燃料通路（φ
２mm）の面積を、定数としてＲＯＭ４９ａにストアされ
ている。
圧に対する一次元マップからマップ補間によって算出
し、コモンレール圧１００ＭＰａの場合では、２３００
ＭＰａとなる。又、燃料密度は定数としてＲＯＭ４９ａ
にストアされており、０．８３Ｋｇ／cm3 の値をとる。
又、流速は、Ｑfin ／｛（配管断面積）・ＴＱ｝とな
り、Ｑfin ，ＴＱは、メインルーチンにて算出した目標
噴射量、噴射弁３６の開弁時間（駆動時間）となり、配
管断面積は、噴射弁３６のノズル先端部の燃料通路（φ
２mm）の面積を、定数としてＲＯＭ４９ａにストアされ
ている。
【００３６】圧力の減衰定数ａは、実験的に測定した値
を用い図６の構成では、０．９となりＲＯＭ４９ａにス
トアされている。噴射時間間隔Ｔは、エンジン回転数か
ら算出することができＴ＝６０／ＮＥ／３となる。ただ
し、ＮＥの単位は〔ｒｐｍ〕とする。以上の定数及び算
出式を用いることにより各パラメータを考慮した圧力変
動を導くことができる。
を用い図６の構成では、０．９となりＲＯＭ４９ａにス
トアされている。噴射時間間隔Ｔは、エンジン回転数か
ら算出することができＴ＝６０／ＮＥ／３となる。ただ
し、ＮＥの単位は〔ｒｐｍ〕とする。以上の定数及び算
出式を用いることにより各パラメータを考慮した圧力変
動を導くことができる。
【００３７】このように本実施例では、前回の噴射対象
となった噴射弁３６での燃料噴射終了から今回噴射対象
となる噴射弁３６の噴射開始までの期間と、前回の噴射
対象となった噴射弁３６から今回噴射対象となる噴射弁
３６への圧力伝播長とに基づいて、つまり、（１）式で
のｔD1（前回噴射した噴射弁３６での圧力波が噴射気筒
での噴射弁３６のノズル部へ到達する時間）及び圧力変
動周期ω1 （配管長の関数）に基づいて、燃料噴射量を
補正するようにした。その結果、噴射弁３６の噴射終了
に伴う噴射弁３６からコモンレール３８側への衝撃波に
よる噴射対象の噴射弁３６での燃料噴射量へ悪影響を及
ぼすことを回避できる。
となった噴射弁３６での燃料噴射終了から今回噴射対象
となる噴射弁３６の噴射開始までの期間と、前回の噴射
対象となった噴射弁３６から今回噴射対象となる噴射弁
３６への圧力伝播長とに基づいて、つまり、（１）式で
のｔD1（前回噴射した噴射弁３６での圧力波が噴射気筒
での噴射弁３６のノズル部へ到達する時間）及び圧力変
動周期ω1 （配管長の関数）に基づいて、燃料噴射量を
補正するようにした。その結果、噴射弁３６の噴射終了
に伴う噴射弁３６からコモンレール３８側への衝撃波に
よる噴射対象の噴射弁３６での燃料噴射量へ悪影響を及
ぼすことを回避できる。
【００３８】又、高圧ポンプ４１の燃料供給開始から噴
射対象となる噴射弁３６の噴射開始までの期間と、高圧
ポンプ４１から噴射対象となる噴射弁３６への圧力伝播
長とに基づいて、つまり、ｔD2（高圧ポンプ４１での圧
力波が噴射気筒での噴射弁３６のノズル部へ到達する時
間）及び圧力変動周期ω2（配管長の関数）に基づい
て、燃料噴射量を補正するようにした。その結果、高圧
ポンプ４１の供給開始に伴うコモンレール３８側への圧
送波による噴射対象の噴射弁３６での燃料噴射量へ悪影
響を及ぼすことが回避できる。
射対象となる噴射弁３６の噴射開始までの期間と、高圧
ポンプ４１から噴射対象となる噴射弁３６への圧力伝播
長とに基づいて、つまり、ｔD2（高圧ポンプ４１での圧
力波が噴射気筒での噴射弁３６のノズル部へ到達する時
間）及び圧力変動周期ω2（配管長の関数）に基づい
て、燃料噴射量を補正するようにした。その結果、高圧
ポンプ４１の供給開始に伴うコモンレール３８側への圧
送波による噴射対象の噴射弁３６での燃料噴射量へ悪影
響を及ぼすことが回避できる。
【００３９】このようにして、実際の噴射圧力を算出で
き、この値に応じて噴射弁３６の指令駆動時間を求める
ことができ、噴射量制御精度を向上させることができ
る。
き、この値に応じて噴射弁３６の指令駆動時間を求める
ことができ、噴射量制御精度を向上させることができ
る。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
コモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、燃
料噴射量のばらつきの原因となる圧力波による悪影響を
回避できる優れた効果を奏する。
コモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、燃
料噴射量のばらつきの原因となる圧力波による悪影響を
回避できる優れた効果を奏する。
【図１】実施例の蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図であ
る。
る。
【図２】噴射弁の断面図である。
【図３】作用を説明するためのフローチャートである。
【図４】圧力伝搬特性を示す図である。
【図５】圧力伝搬特性を示す図である。
【図６】圧力の伝搬路を説明するための図である。
３６ 燃料噴射弁 ３７ 分岐管 ３８ コモンレール ３９ 燃料供給管 ４１ 高圧ポンプ ４４ エンジン ４９ ＥＣＵ
Claims (2)
- 【請求項１】 高圧ポンプから燃料供給管を通して高圧
燃料が供給され、該燃料を蓄圧するコモンレールと、 内燃機関の各気筒毎に設けられ、前記コモンレールから
分岐した分岐管を通して接続された噴射弁とを備え、前
記高圧ポンプからの高圧燃料が、コモンレール、分岐管
を介して各噴射弁のノズル部に供給され、内燃機関の運
転状態に応じた燃料量を噴射すべく前記噴射弁を開閉制
御して前記コモンレール内の燃料を内燃機関の各気筒に
噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置において、 前回の噴射対象となった噴射弁での燃料噴射終了から今
回噴射対象となる噴射弁の噴射開始までの期間と、前回
の噴射対象となった噴射弁から今回噴射対象となる噴射
弁への圧力伝播長とに基づいて、燃料噴射量を補正する
ようにしたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 【請求項２】 高圧ポンプから燃料供給管を通して高圧
燃料が供給され、該燃料を蓄圧するコモンレールと、 内燃機関の各気筒毎に設けられ、前記コモンレールから
分岐した分岐管を通して接続された噴射弁とを備え、前
記高圧ポンプからの高圧燃料が、コモンレール、分岐管
を介して各噴射弁のノズル部に供給され、内燃機関の運
転状態に応じた燃料量を噴射すべく前記噴射弁を開閉制
御して前記コモンレール内の燃料を内燃機関の各気筒に
噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置において、 前記高圧ポンプの燃料供給開始から噴射対象となる噴射
弁の噴射開始までの期間と、高圧ポンプから噴射対象と
なる噴射弁への圧力伝播長とに基づいて、燃料噴射量を
補正するようにしたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9591091A JP2921161B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9591091A JP2921161B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325750A JPH04325750A (ja) | 1992-11-16 |
| JP2921161B2 true JP2921161B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=14150449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9591091A Expired - Lifetime JP2921161B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921161B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005036190A1 (de) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine |
| JP5212502B2 (ja) * | 2011-02-18 | 2013-06-19 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置 |
| CN102705121B (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 天津大学 | 基于增压原理的高压共轨超高压燃油喷射系统和控制方法 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP9591091A patent/JP2921161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04325750A (ja) | 1992-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430 Year of fee payment: 9 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 12 |
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