JP3358545B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
- F02D41/403—Multiple injections with pilot injections
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射装置、特に
メイン噴射の前にパイロット噴射をおこなう燃料噴射装
置に関する。
メイン噴射の前にパイロット噴射をおこなう燃料噴射装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関、特にディーゼル機関、とりわ
け、共通の高圧燃料管から各気筒毎に設けられた噴射ノ
ズルに燃料を分配する所謂コモンレール式の燃料分配を
おこなう直噴式のディーゼル機関においては、燃焼圧力
の急激な立ち上がりを防止して燃焼騒音の低減や、すす
の低減のために、メイン噴射の前にパイロット噴射をお
こなうようにした燃料噴射装置を使用することが公知で
あり、パイロット噴射をおこなう色々な燃料噴射装置が
開示されている（特開平８−２４６９３５号公報等参
照）。
け、共通の高圧燃料管から各気筒毎に設けられた噴射ノ
ズルに燃料を分配する所謂コモンレール式の燃料分配を
おこなう直噴式のディーゼル機関においては、燃焼圧力
の急激な立ち上がりを防止して燃焼騒音の低減や、すす
の低減のために、メイン噴射の前にパイロット噴射をお
こなうようにした燃料噴射装置を使用することが公知で
あり、パイロット噴射をおこなう色々な燃料噴射装置が
開示されている（特開平８−２４６９３５号公報等参
照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】騒音とすすの低減のた
めにはメイン噴射の開始よりもかなり早く、例えば、４
０〜６０°ＣＡ前に、比較的多量のパイロット噴射をお
こなうのが好ましい。しかしながら、この様なパイロッ
ト噴射をすると、パイロット噴射された燃料が着火する
前にシリンダのボアに到達し、潤滑油の希釈を誘起する
という問題がある。本発明は、上記問題に鑑み、潤滑油
の希釈を誘起せずに騒音とすすを低減できるパイロット
噴射をおこなう燃料噴射装置を提供することを目的とす
る。
めにはメイン噴射の開始よりもかなり早く、例えば、４
０〜６０°ＣＡ前に、比較的多量のパイロット噴射をお
こなうのが好ましい。しかしながら、この様なパイロッ
ト噴射をすると、パイロット噴射された燃料が着火する
前にシリンダのボアに到達し、潤滑油の希釈を誘起する
という問題がある。本発明は、上記問題に鑑み、潤滑油
の希釈を誘起せずに騒音とすすを低減できるパイロット
噴射をおこなう燃料噴射装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、メイン噴射の前に燃料を噴射するパイロット噴射の
噴射条件を決定するパイロット噴射条件決定手段と、パ
イロット噴射条件決定手段が決定した条件でパイロット
噴射を実施するパイロット噴射手段とを具備し、パイロ
ット噴射条件決定手段が、運転状態に応じて単発パイロ
ット噴射の噴射条件と、単発パイロット噴射を実行した
場合のシリンダボアへの燃料到達量を演算し、燃料到達
量が適正であるかどうか判定し、燃料到達量が不適正で
あると判定した場合にはパイロット噴射を複数回に分割
して実施する分割パイロット噴射をするべく分割パイロ
ット噴射の少なくとも噴射量と噴射時期を含む噴射条件
を決定するようにされている燃料噴射装置が提供され
る。この様に構成された燃料噴射装置では、まず、運転
状態に応じて単発パイロット噴射の噴射条件が演算さ
れ、該噴射条件で単発パイロット噴射を実行した場合の
シリンダボアへの燃料到達量が演算される。そして、単
発パイロット噴射を実行した場合のシリンダボアへの燃
料到達量が不適正と判定された場合にはパイロット噴射
を複数回に分割して実施する分割パイロット噴射の少な
くとも噴射量と噴射時期を含む噴射条件が決定され、決
定された噴射条件で分割パイロット噴射が実行される。
ば、メイン噴射の前に燃料を噴射するパイロット噴射の
噴射条件を決定するパイロット噴射条件決定手段と、パ
イロット噴射条件決定手段が決定した条件でパイロット
噴射を実施するパイロット噴射手段とを具備し、パイロ
ット噴射条件決定手段が、運転状態に応じて単発パイロ
ット噴射の噴射条件と、単発パイロット噴射を実行した
場合のシリンダボアへの燃料到達量を演算し、燃料到達
量が適正であるかどうか判定し、燃料到達量が不適正で
あると判定した場合にはパイロット噴射を複数回に分割
して実施する分割パイロット噴射をするべく分割パイロ
ット噴射の少なくとも噴射量と噴射時期を含む噴射条件
を決定するようにされている燃料噴射装置が提供され
る。この様に構成された燃料噴射装置では、まず、運転
状態に応じて単発パイロット噴射の噴射条件が演算さ
れ、該噴射条件で単発パイロット噴射を実行した場合の
シリンダボアへの燃料到達量が演算される。そして、単
発パイロット噴射を実行した場合のシリンダボアへの燃
料到達量が不適正と判定された場合にはパイロット噴射
を複数回に分割して実施する分割パイロット噴射の少な
くとも噴射量と噴射時期を含む噴射条件が決定され、決
定された噴射条件で分割パイロット噴射が実行される。
【０００９】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、パイロット噴射条件決定手段が単発パイロッ
ト噴射の噴射条件に基づいて分割パイロット噴射の噴射
条件を決定するようにされている燃料噴射装置が提供さ
れる。この様に構成された燃料噴射装置では、単発パイ
ロット噴射を実行した場合のシリンダボアへの燃料到達
量が不適正と判定された場合に、単発パイロット噴射の
噴射条件に基づいて決定された噴射条件で分割パイロッ
ト噴射がおこなわれる。
において、パイロット噴射条件決定手段が単発パイロッ
ト噴射の噴射条件に基づいて分割パイロット噴射の噴射
条件を決定するようにされている燃料噴射装置が提供さ
れる。この様に構成された燃料噴射装置では、単発パイ
ロット噴射を実行した場合のシリンダボアへの燃料到達
量が不適正と判定された場合に、単発パイロット噴射の
噴射条件に基づいて決定された噴射条件で分割パイロッ
ト噴射がおこなわれる。
【００１０】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
において、パイロット噴射条件決定手段が、噴射装置の
限界最小噴射量と限界最小噴射間隔以上になるように、
分割パイロット噴射の噴射量と噴射間隔を決定するよう
にされている燃料噴射装置が提供される。この様に構成
された燃料噴射装置では、単発パイロット噴射を実行し
た場合のシリンダボアへの燃料到達量が不適正と判定さ
れた場合に、単発パイロット噴射の噴射条件に基づいて
もとめた分割パイロット噴射の各回の噴射条件で分割パ
イロット噴射がおこなわれるが、分割パイロット噴射の
各回の噴射量と噴射間隔は噴射装置の限界最小噴射量と
限界最小噴射間隔以上になるようにされている。
において、パイロット噴射条件決定手段が、噴射装置の
限界最小噴射量と限界最小噴射間隔以上になるように、
分割パイロット噴射の噴射量と噴射間隔を決定するよう
にされている燃料噴射装置が提供される。この様に構成
された燃料噴射装置では、単発パイロット噴射を実行し
た場合のシリンダボアへの燃料到達量が不適正と判定さ
れた場合に、単発パイロット噴射の噴射条件に基づいて
もとめた分割パイロット噴射の各回の噴射条件で分割パ
イロット噴射がおこなわれるが、分割パイロット噴射の
各回の噴射量と噴射間隔は噴射装置の限界最小噴射量と
限界最小噴射間隔以上になるようにされている。
【００１１】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
において、パイロット噴射条件決定手段が、分割パイロ
ット噴射を、可能な限り多段階に分けておこなうよう
に、分割パイロット噴射の噴射量と噴射間隔を決定する
ようにされている燃料噴射装置が提供される。この様に
構成された燃料噴射装置では、単発パイロット噴射を実
行した場合のシリンダボアへの燃料到達量が不適正と判
定された場合に、単発パイロット噴射の噴射条件に基づ
いてもとめた分割パイロット噴射の各回の噴射条件で分
割パイロット噴射がおこなわれるが、噴射装置の限界最
小噴射量と限界最小噴射間隔が維持できる限りできるだ
け多段階に分けて分割パイロット噴射がおこなわれる。
において、パイロット噴射条件決定手段が、分割パイロ
ット噴射を、可能な限り多段階に分けておこなうよう
に、分割パイロット噴射の噴射量と噴射間隔を決定する
ようにされている燃料噴射装置が提供される。この様に
構成された燃料噴射装置では、単発パイロット噴射を実
行した場合のシリンダボアへの燃料到達量が不適正と判
定された場合に、単発パイロット噴射の噴射条件に基づ
いてもとめた分割パイロット噴射の各回の噴射条件で分
割パイロット噴射がおこなわれるが、噴射装置の限界最
小噴射量と限界最小噴射間隔が維持できる限りできるだ
け多段階に分けて分割パイロット噴射がおこなわれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図１は各実施の形態に共通の構
成を示す図である。図１を参照すると、４気筒の直噴式
のディーゼルエンジン１０は＃１、＃２、＃３、＃４の
各気筒に対して、それぞれ燃料噴射弁１１、１２、１
３、１４を備えている。燃料タンク１５から低圧ポンプ
１６で吸い出された燃料は圧力レギュレータを含む高圧
ポンプ１７で所定の高圧に加圧されコモンレール１８に
送られ、コモンレール１８から分配パイプ１９で各燃料
噴射弁１１、１２、１３、１４に送られる。
実施の形態を説明する。図１は各実施の形態に共通の構
成を示す図である。図１を参照すると、４気筒の直噴式
のディーゼルエンジン１０は＃１、＃２、＃３、＃４の
各気筒に対して、それぞれ燃料噴射弁１１、１２、１
３、１４を備えている。燃料タンク１５から低圧ポンプ
１６で吸い出された燃料は圧力レギュレータを含む高圧
ポンプ１７で所定の高圧に加圧されコモンレール１８に
送られ、コモンレール１８から分配パイプ１９で各燃料
噴射弁１１、１２、１３、１４に送られる。
【００１３】クランクポジションセンサ２０はクランク
軸２１に設けられた信号歯２２が通過に伴い信号を発生
し、この信号は電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）
３０に送られＥＣＵ３０はクランク位置とクランク回転
数を演算する。アクセル開度センサ２３はアクセルペダ
ル２４の踏み込み量に応じた信号を発生しＥＣＵ３０に
送り、ＥＣＵ３０はこの信号から負荷を演算する。
軸２１に設けられた信号歯２２が通過に伴い信号を発生
し、この信号は電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）
３０に送られＥＣＵ３０はクランク位置とクランク回転
数を演算する。アクセル開度センサ２３はアクセルペダ
ル２４の踏み込み量に応じた信号を発生しＥＣＵ３０に
送り、ＥＣＵ３０はこの信号から負荷を演算する。
【００１４】３０は電子制御ユニット（以下ＥＣＵとい
う）であり、互いに接続された入力インターフェイス３
１、ＣＰＵ３２、ＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、出力インタ
ーフェイス３５を有するデジタルコンピュータである。
前述の各センサから送られてくる信号は入力インターフ
ェイス３１から、必要に応じて変換されてＣＰＵ３２に
送られ、ＣＰＵ３２はそれらの信号、及び、ＲＡＭ３
３、ＲＯＭ３４等に記憶されているデータをもとに、本
発明に関して、燃料噴射の量、タイミング、圧力等を制
御値を演算し、この制御値は出力インターフェイス３５
で適切な信号に変換されて燃料噴射弁１１〜１４、ある
いは、高圧ポンプ１７等に送られる。
う）であり、互いに接続された入力インターフェイス３
１、ＣＰＵ３２、ＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、出力インタ
ーフェイス３５を有するデジタルコンピュータである。
前述の各センサから送られてくる信号は入力インターフ
ェイス３１から、必要に応じて変換されてＣＰＵ３２に
送られ、ＣＰＵ３２はそれらの信号、及び、ＲＡＭ３
３、ＲＯＭ３４等に記憶されているデータをもとに、本
発明に関して、燃料噴射の量、タイミング、圧力等を制
御値を演算し、この制御値は出力インターフェイス３５
で適切な信号に変換されて燃料噴射弁１１〜１４、ある
いは、高圧ポンプ１７等に送られる。
【００１５】次に各実施の形態毎の燃料噴射の制御につ
いて説明する。先ず、本発明の第１の実施の形態の説明
の前に、比較のために、本発明の内容を含まない従来の
分割パイロット噴射の例について説明する。この従来例
では、メイン噴射の前に第１パイロット噴射、第２パイ
ロット噴射の２回のパイロット噴射がおこなわれるが、
各パイロット噴射の噴射量、噴射時期、噴射圧力はメイ
ン噴射の値をもとに決定される。図２は機関回転数ＮＥ
とアクセルペダル開度ＡＣＣＰに対するメイン噴射の噴
射量ＱＭのマップであり、図３は機関回転数ＮＥとアク
セルペダル開度ＡＣＣＰに対するメイン噴射の噴射圧力
ＰＣのマップである。
いて説明する。先ず、本発明の第１の実施の形態の説明
の前に、比較のために、本発明の内容を含まない従来の
分割パイロット噴射の例について説明する。この従来例
では、メイン噴射の前に第１パイロット噴射、第２パイ
ロット噴射の２回のパイロット噴射がおこなわれるが、
各パイロット噴射の噴射量、噴射時期、噴射圧力はメイ
ン噴射の値をもとに決定される。図２は機関回転数ＮＥ
とアクセルペダル開度ＡＣＣＰに対するメイン噴射の噴
射量ＱＭのマップであり、図３は機関回転数ＮＥとアク
セルペダル開度ＡＣＣＰに対するメイン噴射の噴射圧力
ＰＣのマップである。
【００１６】そして、メイン噴射の噴射量ＱＭに対する
第１パイロット噴射、第２パイロット噴射の噴射時期、
噴射量が図４に示すマップに記憶されている。図４の
（Ａ）は第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰＳを、図４
の（Ｂ）は第１パイロット噴射の噴射量ＱＰＳを、図４
の（Ｃ）は第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦを、図
４の（Ｄ）は第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦを、そ
れぞれ示している。
第１パイロット噴射、第２パイロット噴射の噴射時期、
噴射量が図４に示すマップに記憶されている。図４の
（Ａ）は第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰＳを、図４
の（Ｂ）は第１パイロット噴射の噴射量ＱＰＳを、図４
の（Ｃ）は第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦを、図
４の（Ｄ）は第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦを、そ
れぞれ示している。
【００１７】ここで、第１パイロット噴射の噴射時期Ｓ
ＰＳ、第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦはそれぞ
れ、第１パイロット噴射の噴射開始時期、第２パイロッ
ト噴射の噴射開始時期のメイン噴射の噴射開始時期に対
する先行時間であって、クランク角で示される。なお、
この従来例、および、後述する本発明の各実施の形態に
おいて、各分割パイロット噴射の噴射圧力はメイン噴射
の圧力と同じにされ図３のマップからもとめた値をその
まま使用する。
ＰＳ、第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦはそれぞ
れ、第１パイロット噴射の噴射開始時期、第２パイロッ
ト噴射の噴射開始時期のメイン噴射の噴射開始時期に対
する先行時間であって、クランク角で示される。なお、
この従来例、および、後述する本発明の各実施の形態に
おいて、各分割パイロット噴射の噴射圧力はメイン噴射
の圧力と同じにされ図３のマップからもとめた値をその
まま使用する。
【００１８】図５が、この従来例における分割パイロッ
ト噴射を模式的に示す図であって、横軸は時間を、縦軸
は噴射弁の開度を示していて、第１パイロット噴射の噴
射量ＱＰＳは第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦより少
なくなるように設定されている。すなわち、ＱＰＳ＜Ｑ
ＰＦとされている。図６は、この従来例の制御のフロー
チャートであって、ステップ６０１でエンジン回転数Ｎ
Ｅ，アクセル開度ＡＣＣを読み込み、ステップ６０２で
ステップ６０１で読み込んだエンジン回転数ＮＥ，アク
セル開度ＡＣＣに対応するメイン噴射の噴射量ＱＭ、噴
射圧ＰＣを図２、図３のマップから読み込む。ステップ
６０３ではステップ６０２で読み込んだメイン噴射の噴
射量ＱＭに対する第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰ
Ｓ、第１パイロット噴射の噴射量ＱＰＳ、第２パイロッ
ト噴射の噴射時期ＳＰＦ、第２パイロット噴射の噴射量
ＱＰＦを、図４の（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）のマ
ップから読み込む。そしてステップ６０４ではステップ
６０３で読み込んだ値にしたがって各パイロット噴射と
メイン噴射を実行して終了する。
ト噴射を模式的に示す図であって、横軸は時間を、縦軸
は噴射弁の開度を示していて、第１パイロット噴射の噴
射量ＱＰＳは第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦより少
なくなるように設定されている。すなわち、ＱＰＳ＜Ｑ
ＰＦとされている。図６は、この従来例の制御のフロー
チャートであって、ステップ６０１でエンジン回転数Ｎ
Ｅ，アクセル開度ＡＣＣを読み込み、ステップ６０２で
ステップ６０１で読み込んだエンジン回転数ＮＥ，アク
セル開度ＡＣＣに対応するメイン噴射の噴射量ＱＭ、噴
射圧ＰＣを図２、図３のマップから読み込む。ステップ
６０３ではステップ６０２で読み込んだメイン噴射の噴
射量ＱＭに対する第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰ
Ｓ、第１パイロット噴射の噴射量ＱＰＳ、第２パイロッ
ト噴射の噴射時期ＳＰＦ、第２パイロット噴射の噴射量
ＱＰＦを、図４の（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）のマ
ップから読み込む。そしてステップ６０４ではステップ
６０３で読み込んだ値にしたがって各パイロット噴射と
メイン噴射を実行して終了する。
【００１９】次に、本発明の第１の実施の形態について
説明する。この第１の実施の形態は、運転状態に対す
る、単発パイロット噴射の噴射条件を予め記憶しておい
たマップから読み込み、その噴射条件で噴射した場合の
シリンダボアへの燃料到達量を演算する。そして、燃料
到達量が予め定めた許容値を超えるかどうかを判定し、
許容値を超えた場合には、２回に分割した分割噴射をお
こなうこととし、第１パイロット噴射と第２パイロット
噴射の噴射条件を単発パイロット噴射の噴射条件をもと
に決定するものである。
説明する。この第１の実施の形態は、運転状態に対す
る、単発パイロット噴射の噴射条件を予め記憶しておい
たマップから読み込み、その噴射条件で噴射した場合の
シリンダボアへの燃料到達量を演算する。そして、燃料
到達量が予め定めた許容値を超えるかどうかを判定し、
許容値を超えた場合には、２回に分割した分割噴射をお
こなうこととし、第１パイロット噴射と第２パイロット
噴射の噴射条件を単発パイロット噴射の噴射条件をもと
に決定するものである。
【００２０】そして、図７がこの第１の実施の形態のパ
イロット噴射を実行するルーチンのフローチャートであ
る。図７のフローチャートにおいて、ステップ７０１で
エンジン回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣを読み込み、
ステップ７０２でステップ７０１で読み込んだエンジン
回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣに対応するメイン噴射
の噴射量ＱＭ、噴射圧ＰＣを図２、図３のマップから読
み込むのは、従来例の場合のステップ６０１、６０２と
同じである。
イロット噴射を実行するルーチンのフローチャートであ
る。図７のフローチャートにおいて、ステップ７０１で
エンジン回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣを読み込み、
ステップ７０２でステップ７０１で読み込んだエンジン
回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣに対応するメイン噴射
の噴射量ＱＭ、噴射圧ＰＣを図２、図３のマップから読
み込むのは、従来例の場合のステップ６０１、６０２と
同じである。
【００２１】ステップ７０３では単発パイロット噴射の
噴射時期ＳＰＯ、噴射量ＱＰＯを図８に示すマップから
読み込み、ステップ７０４ではステップ７０３で読み込
んだ単発パイロット噴射の噴射条件におけるシリンダボ
アへの燃料到達量ＱＰＢを計算し、ステップ７０５で単
発パイロット噴射の噴射条件におけるシリンダボアへの
燃料到達量ＱＰＢが予め定めた許容値ＱＰＢａ以下かど
うかを判定する。
噴射時期ＳＰＯ、噴射量ＱＰＯを図８に示すマップから
読み込み、ステップ７０４ではステップ７０３で読み込
んだ単発パイロット噴射の噴射条件におけるシリンダボ
アへの燃料到達量ＱＰＢを計算し、ステップ７０５で単
発パイロット噴射の噴射条件におけるシリンダボアへの
燃料到達量ＱＰＢが予め定めた許容値ＱＰＢａ以下かど
うかを判定する。
【００２２】ステップ７０５で肯定判定された場合は、
そのまま、ステップ７０７に進み、ステップ７０５で否
定判定された場合は、ステップ７０６で第１パイロット
噴射の噴射時期ＳＰＳ、第１パイロット噴射の噴射量Ｑ
ＰＳ、第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦ、第２パイ
ロット噴射の噴射量ＱＰＦを、単発パイロット噴射の噴
射時期ＳＰＯ、噴射量ＱＰＯをもとに計算して、ステッ
プ７０７に進む。
そのまま、ステップ７０７に進み、ステップ７０５で否
定判定された場合は、ステップ７０６で第１パイロット
噴射の噴射時期ＳＰＳ、第１パイロット噴射の噴射量Ｑ
ＰＳ、第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦ、第２パイ
ロット噴射の噴射量ＱＰＦを、単発パイロット噴射の噴
射時期ＳＰＯ、噴射量ＱＰＯをもとに計算して、ステッ
プ７０７に進む。
【００２３】ステップ７０６では、例えば、以下のよう
にして第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰＳ、第１パイ
ロット噴射の噴射量ＱＰＳ、第２パイロット噴射の噴射
時期ＳＰＦ、第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦをもと
める。 ＱＰＳ＝０．４×ＱＰＯ ＱＰＦ＝０．５×ＱＰＯ ＳＰＳ＝ＳＰＯ＋α ＳＰＦ＝ＳＰＯ＋α−ＳＳ−ＳＭＩＮ ＋（プラス）は進角側にずらすことを意味し、−（マイ
ナス）は遅角側にずらすことを意味している。
にして第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰＳ、第１パイ
ロット噴射の噴射量ＱＰＳ、第２パイロット噴射の噴射
時期ＳＰＦ、第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦをもと
める。 ＱＰＳ＝０．４×ＱＰＯ ＱＰＦ＝０．５×ＱＰＯ ＳＰＳ＝ＳＰＯ＋α ＳＰＦ＝ＳＰＯ＋α−ＳＳ−ＳＭＩＮ ＋（プラス）は進角側にずらすことを意味し、−（マイ
ナス）は遅角側にずらすことを意味している。
【００２４】αは予め定めた値で、例えば、５°ＣＡの
ような値である。ＳＳは第１パイロット噴射で開弁して
いた期間である。ＳＭＩＮは燃料噴射装置に固有の最小
噴射間隔であって、例えば１ｍｓ（０．００１秒）の様
な値を、回転数ＮＥに応じてクランク角度に換算した値
であって、ＮＥ＝１０００ｒｐｍの場合は１０°ＣＡが
１ｍｓに相当し、２０００ｒｐｍの場合は１５°ＣＡが
１ｍｓに相当し、３０００ｒｐｍの場合は２２°ＣＡが
１ｍｓに相当する。第１パイロット噴射の噴射時期（噴
射開始時期）は単発パイロット噴射の場合の噴射時期よ
りαだけ進角した時期に設定され、第２パイロット噴射
の噴射時期（噴射開始時期）は第１パイロット噴射の開
弁終了後に最小噴射間隔を経た時期に設定されている。
ような値である。ＳＳは第１パイロット噴射で開弁して
いた期間である。ＳＭＩＮは燃料噴射装置に固有の最小
噴射間隔であって、例えば１ｍｓ（０．００１秒）の様
な値を、回転数ＮＥに応じてクランク角度に換算した値
であって、ＮＥ＝１０００ｒｐｍの場合は１０°ＣＡが
１ｍｓに相当し、２０００ｒｐｍの場合は１５°ＣＡが
１ｍｓに相当し、３０００ｒｐｍの場合は２２°ＣＡが
１ｍｓに相当する。第１パイロット噴射の噴射時期（噴
射開始時期）は単発パイロット噴射の場合の噴射時期よ
りαだけ進角した時期に設定され、第２パイロット噴射
の噴射時期（噴射開始時期）は第１パイロット噴射の開
弁終了後に最小噴射間隔を経た時期に設定されている。
【００２５】ステップ７０７ではステップ７０２で求め
たメイン噴射の噴射量を補正するが、これを実施するの
はステップ７０２で求めたメイン噴射の噴射量はパイロ
ット噴射の条件が未定の状態で決めた値であるので、パ
イロット噴射の条件の確定にともない補正をするのであ
る。例えば、ステップ７０５からステップ７０７に進ん
できて単発パイロット噴射を実行する場合と、ステップ
７０５からステップ７０６を経てステップ７０７に進ん
できて分割パイロット噴射を実行する場合で補正の係数
を変える。そして、ステップ７０８で、パイロット噴射
およびメイン噴射を実行して終了する。図９が以上説明
した第１の実施の形態のパイロット噴射を模式的に示し
た図である。
たメイン噴射の噴射量を補正するが、これを実施するの
はステップ７０２で求めたメイン噴射の噴射量はパイロ
ット噴射の条件が未定の状態で決めた値であるので、パ
イロット噴射の条件の確定にともない補正をするのであ
る。例えば、ステップ７０５からステップ７０７に進ん
できて単発パイロット噴射を実行する場合と、ステップ
７０５からステップ７０６を経てステップ７０７に進ん
できて分割パイロット噴射を実行する場合で補正の係数
を変える。そして、ステップ７０８で、パイロット噴射
およびメイン噴射を実行して終了する。図９が以上説明
した第１の実施の形態のパイロット噴射を模式的に示し
た図である。
【００２６】次に、第２の実施の形態について説明す
る。この第２の実施の形態は、可能な限り少量多段階の
噴射に分割するものである。図１０に示すのがそのルー
チンのフローチャートである。ステップ１００１、９０
２、９０３は第１の実施の形態のフローチャートにおけ
るステップ８０１、８０２、８０３と同じであって、エ
ンジン回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣを読み込み、エ
ンジン回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣに対応するメイ
ン噴射の噴射量ＱＭ、噴射圧ＰＣを図２、図３のマップ
から読み込み、単発パイロット噴射の噴射時期ＳＰＯ、
噴射量ＱＰＯを図８に示すマップから読み込む。
る。この第２の実施の形態は、可能な限り少量多段階の
噴射に分割するものである。図１０に示すのがそのルー
チンのフローチャートである。ステップ１００１、９０
２、９０３は第１の実施の形態のフローチャートにおけ
るステップ８０１、８０２、８０３と同じであって、エ
ンジン回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣを読み込み、エ
ンジン回転数ＮＥ，アクセル開度ＡＣＣに対応するメイ
ン噴射の噴射量ＱＭ、噴射圧ＰＣを図２、図３のマップ
から読み込み、単発パイロット噴射の噴射時期ＳＰＯ、
噴射量ＱＰＯを図８に示すマップから読み込む。
【００２７】ステップ１００４では単発パイロット噴射
の噴射量ＱＰＯが２分割すると最小噴射量より小さな噴
射量になる噴射量ＱＰ２Ｄよりも大きいかどうかを判定
し、否定判定された場合はステップ１０１０に飛び、肯
定判定された場合はステップ１００５に進み単発パイロ
ット噴射の噴射量ＱＰＯが３分割できる噴射量ＱＰ３Ｄ
より大きいかどうかを判定する。ステップ１００５で否
定判定された場合はステップ１００６に進み２分割パイ
ロット噴射の各回の噴射条件を計算してステップ１０１
０に進み、肯定判定された場合はステップ１００７に進
み３分割パイロット噴射の各回の噴射条件を計算する。
の噴射量ＱＰＯが２分割すると最小噴射量より小さな噴
射量になる噴射量ＱＰ２Ｄよりも大きいかどうかを判定
し、否定判定された場合はステップ１０１０に飛び、肯
定判定された場合はステップ１００５に進み単発パイロ
ット噴射の噴射量ＱＰＯが３分割できる噴射量ＱＰ３Ｄ
より大きいかどうかを判定する。ステップ１００５で否
定判定された場合はステップ１００６に進み２分割パイ
ロット噴射の各回の噴射条件を計算してステップ１０１
０に進み、肯定判定された場合はステップ１００７に進
み３分割パイロット噴射の各回の噴射条件を計算する。
【００２８】ステップ１００６における２分割噴射条件
の計算の内容は、第１の実施の形態の場合と同じである
ので省略し、ステップ１００７で実行する３分割の噴射
条件について説明する。第１番目のパイロット噴射すな
わちメイン噴射より３つ前のパイロット噴射の噴射量を
ＱＰＴ、噴射時期をＳＰＴとし、第２番目のパイロット
噴射すなわちメイン噴射より２つ前のパイロット噴射の
噴射量をＱＰＳ、噴射時期をＳＰＳとし、第３番目のパ
イロット噴射すなわちメイン噴射の直前のパイロット噴
射の噴射量をＱＰＳ、噴射時期をＳＰＳとして、３分割
の噴射条件を例えば以下のように決定する。
の計算の内容は、第１の実施の形態の場合と同じである
ので省略し、ステップ１００７で実行する３分割の噴射
条件について説明する。第１番目のパイロット噴射すな
わちメイン噴射より３つ前のパイロット噴射の噴射量を
ＱＰＴ、噴射時期をＳＰＴとし、第２番目のパイロット
噴射すなわちメイン噴射より２つ前のパイロット噴射の
噴射量をＱＰＳ、噴射時期をＳＰＳとし、第３番目のパ
イロット噴射すなわちメイン噴射の直前のパイロット噴
射の噴射量をＱＰＳ、噴射時期をＳＰＳとして、３分割
の噴射条件を例えば以下のように決定する。
【００２９】ＱＰＴ＝ＱＭＩＮ ＱＰＳ＝（ＱＰＯ−ＱＭＩＮ）×０．４ ＱＰＦ＝（ＱＰＯ−ＱＭＩＮ）×０．４ ＳＰＴ＝ＳＰＯ＋α＋ＳＴ＋ＳＭＩＮ ＳＰＳ＝ＳＰＯ＋α ＳＰＴ＝ＳＰＯ＋α−ＳＳ−ＳＭＩＮ
【００３０】ＱＭＩＮは最小噴射量であり、燃料噴射弁
に固有の既知の値である。αは先述の通り、予め定めた
値で、例えば、５°ＣＡのような値であり、ＳＴはメイ
ン噴射から３つ前の第１パイロット噴射の噴射弁の開弁
期間であり、ＳＳはメイン噴射から２つ前の第２パイロ
ット噴射の噴射弁の開弁期間であり、ＳＭＩＮは先述の
通り最小噴射間隔である。
に固有の既知の値である。αは先述の通り、予め定めた
値で、例えば、５°ＣＡのような値であり、ＳＴはメイ
ン噴射から３つ前の第１パイロット噴射の噴射弁の開弁
期間であり、ＳＳはメイン噴射から２つ前の第２パイロ
ット噴射の噴射弁の開弁期間であり、ＳＭＩＮは先述の
通り最小噴射間隔である。
【００３１】ここで、２分割パイロット噴射の場合はス
テップ１００５をおこなうことによりメイン噴射の直前
のパイロット噴射の噴射量の最大値がわかるので、メイ
ン噴射との噴射間隔が最小噴射間隔以上になるように噴
射タイミングを設定するこが可能であるが、３分割パイ
ロット噴射をおこなう場合には、メイン噴射の直前の第
３番目のパイロット噴射の噴射量がどの位になるかは運
転条件により異なる。したがって、３番目のパイロット
噴射が終了してからメイン噴射開始までの間隔が変化
し、最小噴射間隔以下になる場合もある。そこで、ステ
ップ１００８において、３番目のパイロット噴射が終了
してからメイン噴射開始までの間隔が最小噴射間隔より
も大きいか否かを判定し、最小噴射間隔よりも小さい場
合には、ステップ１００９で補正するのである。
テップ１００５をおこなうことによりメイン噴射の直前
のパイロット噴射の噴射量の最大値がわかるので、メイ
ン噴射との噴射間隔が最小噴射間隔以上になるように噴
射タイミングを設定するこが可能であるが、３分割パイ
ロット噴射をおこなう場合には、メイン噴射の直前の第
３番目のパイロット噴射の噴射量がどの位になるかは運
転条件により異なる。したがって、３番目のパイロット
噴射が終了してからメイン噴射開始までの間隔が変化
し、最小噴射間隔以下になる場合もある。そこで、ステ
ップ１００８において、３番目のパイロット噴射が終了
してからメイン噴射開始までの間隔が最小噴射間隔より
も大きいか否かを判定し、最小噴射間隔よりも小さい場
合には、ステップ１００９で補正するのである。
【００３２】そこで、ステップ１００８における判定に
ついて説明する。３番目のパイロット噴射が終了してか
らメイン噴射開始までの間隔ＤＴＭは、３番目のパイロ
ット噴射の噴射開始時期ＳＰＴがメイン噴射開始時期と
の間隔を示しているのであるから、３番目のパイロット
噴射の噴射開始時期ＳＰＴから３番目のパイロット噴射
の開弁期間ＳＦを減算したものである。すなわち、ＤＴ
Ｍ＝ＳＰＴ−ＳＦ＝ＳＰＯ＋α−ＳＳ−ＳＭＩＮ−ＳＦ
であって、ステップ１００８ではＳＰＯ＋α−ＳＳ−Ｓ
ＭＩＮ−ＳＦが最小噴射間隔ＳＭＩＮより大きいかどう
かが判定される。
ついて説明する。３番目のパイロット噴射が終了してか
らメイン噴射開始までの間隔ＤＴＭは、３番目のパイロ
ット噴射の噴射開始時期ＳＰＴがメイン噴射開始時期と
の間隔を示しているのであるから、３番目のパイロット
噴射の噴射開始時期ＳＰＴから３番目のパイロット噴射
の開弁期間ＳＦを減算したものである。すなわち、ＤＴ
Ｍ＝ＳＰＴ−ＳＦ＝ＳＰＯ＋α−ＳＳ−ＳＭＩＮ−ＳＦ
であって、ステップ１００８ではＳＰＯ＋α−ＳＳ−Ｓ
ＭＩＮ−ＳＦが最小噴射間隔ＳＭＩＮより大きいかどう
かが判定される。
【００３３】そして、ステップ１００８で否定判定され
た場合、すなわち、３番目のパイロット噴射が終了して
からメイン噴射開始までの間隔ＤＴＭが最小噴射間隔Ｓ
ＭＩＮよりも小さい場合には、ステップ１００９に進ん
でメイン噴射開始までの間隔ＤＴＭが最小噴射間隔ＳＭ
ＩＮより大きくなるようにαをα＋Δαに補正をする
が、Δα＝ＤＴＭ−ＳＭＩＮである。そして、ステップ
１０１０、１０１１を実行して終了するが、ステップ１
０１０、１０１１は第１の実施の形態におけるフローチ
ャートのステップ７０７、７０８と同じであるので説明
は省略する。図１１が上記の第２の実施の形態におい
て、３分割パイロット噴射を実行する場合の様子を模式
的に示した図である。
た場合、すなわち、３番目のパイロット噴射が終了して
からメイン噴射開始までの間隔ＤＴＭが最小噴射間隔Ｓ
ＭＩＮよりも小さい場合には、ステップ１００９に進ん
でメイン噴射開始までの間隔ＤＴＭが最小噴射間隔ＳＭ
ＩＮより大きくなるようにαをα＋Δαに補正をする
が、Δα＝ＤＴＭ−ＳＭＩＮである。そして、ステップ
１０１０、１０１１を実行して終了するが、ステップ１
０１０、１０１１は第１の実施の形態におけるフローチ
ャートのステップ７０７、７０８と同じであるので説明
は省略する。図１１が上記の第２の実施の形態におい
て、３分割パイロット噴射を実行する場合の様子を模式
的に示した図である。
【００３４】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、まず、運転状
態に応じて単発パイロット噴射の噴射条件が演算され、
単発パイロット噴射を実行した場合のシリンダボアへの
燃料到達量が不適正と判定された場合にはパイロット噴
射を複数回に分割して実施する分割パイロット噴射が実
行され、多量の燃料がメイン噴射の前に一度に噴射され
ないので潤滑油の希釈を抑制しながら燃焼騒音とすすの
低減が実現され、ＨＣの排出も抑制される。
態に応じて単発パイロット噴射の噴射条件が演算され、
単発パイロット噴射を実行した場合のシリンダボアへの
燃料到達量が不適正と判定された場合にはパイロット噴
射を複数回に分割して実施する分割パイロット噴射が実
行され、多量の燃料がメイン噴射の前に一度に噴射され
ないので潤滑油の希釈を抑制しながら燃焼騒音とすすの
低減が実現され、ＨＣの排出も抑制される。
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】回転数と負荷に対して設定されているメイン噴
射の噴射量のマップである。
射の噴射量のマップである。
【図３】回転数と負荷に対して設定されている噴射圧力
のマップである。
のマップである。
【図４】従来例におけるメイン噴射の噴射量ＱＭに対す
る第１パイロット噴射、第２パイロット噴射の噴射時
期、噴射量を示すマップであって、 （Ａ）は第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰＳを、 （Ｂ）は第１パイロット噴射の噴射量ＱＰＳを、 （Ｃ）は第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦを、 （Ｄ）は第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦを、それぞ
れ示している。
る第１パイロット噴射、第２パイロット噴射の噴射時
期、噴射量を示すマップであって、 （Ａ）は第１パイロット噴射の噴射時期ＳＰＳを、 （Ｂ）は第１パイロット噴射の噴射量ＱＰＳを、 （Ｃ）は第２パイロット噴射の噴射時期ＳＰＦを、 （Ｄ）は第２パイロット噴射の噴射量ＱＰＦを、それぞ
れ示している。
【図５】従来例におけるパイロット噴射を説明する図で
ある。
ある。
【図６】従来例におけるパイロット噴射を実行するルー
チンのフローチャートである。
チンのフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態におけるパイロット噴射を実
行するルーチンのフローチャートである。
行するルーチンのフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態におけるパイロット噴射を実
行する際に使用する単発パイロット噴射の噴射時期、噴
射量を示すマップであって、 （Ａ）は単発パイロット噴射の噴射時期ＳＰＯを、 （Ｂ）は単発パイロット噴射の噴射量ＱＰＯを、示して
いる。
行する際に使用する単発パイロット噴射の噴射時期、噴
射量を示すマップであって、 （Ａ）は単発パイロット噴射の噴射時期ＳＰＯを、 （Ｂ）は単発パイロット噴射の噴射量ＱＰＯを、示して
いる。
【図９】第１の実施の形態におけるパイロット噴射を説
明する図である。
明する図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるパイロット噴射を
実行するルーチンのフローチャートである。
実行するルーチンのフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態におけるパイロット噴射を
説明する図である。
説明する図である。
１１、１２、１３、１４…燃料噴射弁 １７…高圧ポンプ １８…コモンレール ２０…クランク角センサ ２３…アクセル開度センサ ３０…ＥＣＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40 F02M 39/00 - 71/04
Claims (4)
- 【請求項１】 メイン噴射の前に燃料を噴射するパイロ
ット噴射の噴射条件を決定するパイロット噴射条件決定
手段と、パイロット噴射条件決定手段が決定した条件で
パイロット噴射を実施するパイロット噴射手段とを具備
し、 パイロット噴射条件決定手段が、運転状態に応じて単発
パイロット噴射の噴射条件と、単発パイロット噴射を実
行した場合のシリンダボアへの燃料到達量を演算し、燃
料到達量が適正であるかどうか判定し、燃料到達量が不
適正であると判定した場合にはパイロット噴射を複数回
に分割して実施する分割パイロット噴射をするべく分割
パイロット噴射の少なくとも噴射時期と噴射量を含む噴
射条件を決定することを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項２】 パイロット噴射条件決定手段が単発パイ
ロット噴射の噴射条件に基づいて分割パイロット噴射の
噴射条件を決定することを特徴とする請求項１に記載の
燃料噴射装置。 - 【請求項３】 パイロット噴射条件決定手段が、噴射装
置の限界最小噴射量と限界最小噴射間隔以上になるよう
に、分割パイロット噴射の噴射量と噴射間隔を決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。 - 【請求項４】 パイロット噴射条件決定手段が、分割パ
イロット噴射を、可能な限り多段階に分けておこなうよ
うに、分割パイロット噴射の噴射量と噴射間隔を決定す
ることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18636898A JP3358545B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18636898A JP3358545B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000018074A JP2000018074A (ja) | 2000-01-18 |
| JP3358545B2 true JP3358545B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=16187165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18636898A Expired - Fee Related JP3358545B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358545B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4244683B2 (ja) | 2002-06-24 | 2009-03-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| FR2846371B1 (fr) * | 2002-10-23 | 2005-01-28 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme d'aide a la regeneration d'un piege a nox a stockage/destockage, pour moteur diesel de vehicule automobile |
| FR2846372B1 (fr) * | 2002-10-23 | 2005-01-28 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme d'aide a la regeneration d'un piege a nox a stockage/destockage, pour moteur diesel de vehicule |
| JP3941761B2 (ja) | 2003-09-01 | 2007-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JP3960283B2 (ja) * | 2003-09-01 | 2007-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JP4404154B2 (ja) * | 2008-06-09 | 2010-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP2012013010A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| FR2974845A3 (fr) * | 2011-05-05 | 2012-11-09 | Renault Sa | Procede d'injection de carburant dans un moteur a combustion interne |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP18636898A patent/JP3358545B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000018074A (ja) | 2000-01-18 |
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