JP4144375B2 - Accumulated fuel injection system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料をインジェクタを介してエンジンに噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、特にコモンレール内の燃料圧力を高圧から低圧に降圧させる降圧性能に優れる蓄圧式燃料噴射装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコモンレール内の高圧燃料をエンジンの気筒内に噴射供給するインジェクタと、加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化しコモンレールに圧送する吸入調量型の燃料供給ポンプ(サプライポンプ)と、コモンレール内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサと、この燃料圧力センサによって検出される実燃料圧力(コモンレール圧力)とエンジンの運転状態に応じて設定される目標燃料圧力(目標コモンレール圧力)との圧力差に基づいて加圧室内に吸入される燃料量を変更することによりコモンレール内の燃料圧力を制御するエンジン制御ユニット(ECU)とを備えた蓄圧式燃料噴射システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
なお、この蓄圧式燃料噴射システムにおいては、コモンレール圧力を低圧から高圧へ昇圧させる昇圧性能に優れる吸入調量弁(SCV)をサプライポンプに内蔵させて、例えば加速時に、燃料タンクと加圧室とを連通する燃料供給路の開口度合を調整して、サプライポンプの吐出口よりコモンレールへ吐出されるポンプ吐出量(燃料吐出量)を変更して速やかにコモンレール圧力を昇圧するように構成されている。また、コモンレール圧力を高圧から低圧へ減圧(降圧)させる降圧性能に優れる減圧弁をコモンレールの端部に設置して、例えば減速時に、コモンレールと燃料タンクとを連通する燃料排出路を開弁して、速やかにコモンレール圧力を減圧するように構成されている。
【0004】
また、蓄圧式燃料噴射システムに使用されるインジェクタは、エンジンの各気筒内に燃料を噴射するための噴射孔を開閉するノズルニードルを有するノズルと、このノズルを保持するノズルホルダーに形成された圧力制御室内の燃料圧力を制御することで、ノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁と、ノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリングとから構成されている。そして、インジェクタのノズルニードルの開閉を制御する電磁弁を、ノズルニードルが開弁するのに必要な時間よりも短い時間幅で駆動することにより、コモンレール内の高圧燃料を燃料系の低圧側へ溢流させて、コモンレール圧力を低下させるようにした蓄圧式燃料噴射システムも提案されている(例えば、特許文献2参照)。このようなインジェクタでは、電磁弁を開弁させてからノズルニードルが実際に開弁するまでに所定の遅延時間(所謂無効噴射時間)が有るために、この遅延時間よりも短い時間、電磁弁を開弁駆動させる、空打ち駆動を行うことで、インジェクタの圧力制御室内に供給される高圧燃料を低圧側に溢流させてコモンレール圧力を低下させるように構成されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−282929号公報(第1−13頁、図1−図15)
【特許文献2】
特開2000−282998号公報(第1−18頁、図1−図17)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吸入調量弁を内蔵したサプライポンプと減圧弁を設置したコモンレールとを備えた蓄圧式燃料噴射システムにおいては、減速する際にコモンレール圧力が、基本噴射量(Q)とエンジン回転数(NE)とによって演算される目標コモンレール圧力を上回る場合に、コモンレールの端部に設置した減圧弁によって燃料排出路を開弁して、コモンレール内の燃料を低圧側に逃がし、コモンレール圧力を高圧から低圧へ減圧(降圧)させる減圧制御を行うものであるが、吸入調量弁および吸入調量弁を駆動する調量弁駆動回路の他に、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路が必要となり、コストアップとなるという問題が生じている。
【0007】
また、インジェクタの電磁弁に燃料が噴射しない程度の駆動パルスを与える(空打ち駆動)するものや、減速直後に極少量の噴射を行うものの場合には、通常のインジェクタ使用方法と違い非常に短い駆動パルスでインジェクタの電磁弁を駆動するため、インジェクタの作動自体が不安定で噴射が有ったり、無かったりする。これにより、うまくコモンレール内の燃料圧力(コモンレール圧力)をコントロールできず、コモンレール圧力が目標コモンレール圧力まで低下するまでの間、エンジンの各気筒内にインジェクタから必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給されるために、エンジンの燃焼状態が悪化し燃焼音が大きくなるという問題が生じている。
【0008】
【発明の目的】
本発明の目的は、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路を不要としながらも、定常走行時から減速走行に移行する期間の、コモンレール内の燃料圧力を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。また、定常走行時から減速走行に移行する期間に、コモンレール内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下するまでの間、燃焼音等のエンジン騒音を改善することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、定常走行時から減速走行に移行する期間に、圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量(インジェクタ動的リーク量)を、実燃料圧力が目標燃料圧力に略一致するまで、目標燃料圧力と実燃料圧力とが一致するときの上記の燃料溢流量の標準量に対して増加させることにより、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール内の燃料圧力を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能を向上することができる。したがって、部品点数および組付工数を削減できるので、コストダウンを図ることができる。
また、この発明によれば、燃料溢流量増加手段は、エンジンの1燃焼行程中に、インジェクタを複数回駆動して、燃料噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施する噴射率制御手段、および燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と減速後の目標燃料圧力との圧力差に応じて、多段噴射の噴射回数を設定する噴射回数決定手段を有しており、圧力差が大きいほど、前記多段噴射の噴射回数を多く設定することを特徴とする。これにより、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力までの間の、インジェクタの多段噴射によるインジェクタの圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量(インジェクタ動的リーク量)を減速前よりも稼ぐことができるので、コモンレール内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下するまでの間の、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、定常走行時から減速走行に移行する期間に、エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまで、単位時間当たり所定のステップ量で段階的に減少させるか、あるいは単位時間当たり所定の勾配量で連続的に減少させることにより、減速サージや減速ショックを和らげるための噴射なましを行うことができる。
【0011】
請求項3に記載の発明によれば、定常走行時から減速走行に移行する期間とは、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、実燃料圧力が減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間であることを特徴としている。あるいは、定常走行時から減速走行に移行する期間とは、エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまでの期間であることを特徴としている。
【0012】
請求項4および5に記載の発明によれば、燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、多段噴射の噴射回数をN回ずつ段階的に減少させるようにする。これにより、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力までの間の、インジェクタの多段噴射によるインジェクタの圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量(インジェクタ動的リーク量)を減速前よりも稼ぐことができるので、コモンレール内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下するまでの間の、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態の構成]
図1ないし図7は本発明の第1実施形態を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した図で、図2は2方弁式電磁弁付きのインジェクタの構造を示した図である。
【0016】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(以下エンジンと呼ぶ)1の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール2と、加圧室内に吸入される燃料を加圧してコモンレール2に圧送する吸入調量型のサプライポンプ3と、複数個(本例では4個)のインジェクタ5と、サプライポンプ3の吸入調量弁(アクチュエータ)4および複数個のインジェクタ5の電磁弁(アクチュエータ)7を電子制御するエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)10とを備えている。
【0017】
コモンレール2には、連続的に燃料噴射圧力に相当する高圧燃料が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管(高圧通路)11を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ3の吐出口と接続されている。なお、インジェクタ5およびサプライポンプ3からのリーク燃料は、リーク配管(燃料還流路)12、13、14を経て燃料タンク9にリターンされる。また、コモンレール2から燃料タンク9へのリターン配管(燃料還流路)15には、プレッシャリミッタ16が取り付けられている。そのプレッシャリミッタ16は、コモンレール2内の燃料圧力が限界設定圧を超えた際に開弁して燃料圧力を限界設定圧以下に抑えるための圧力安全弁である。
【0018】
サプライポンプ3は、エンジン1のクランク軸(クランクシャフト)21の回転に伴ってポンプ駆動軸22が回転することで燃料タンク9内の燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ(低圧供給ポンプ:図示せず)と、ポンプ駆動軸22により駆動されるプランジャ(図示せず)と、このプランジャの往復運動により燃料を加圧する加圧室(プランジャ室:図示せず)とを有している。そして、サプライポンプ3は、燃料配管19を経てフィードポンプにより吸い出された燃料を加圧して吐出口からコモンレール2へ高圧燃料を吐出する高圧供給ポンプ(燃料供給ポンプ)である。そして、燃料タンク9とサプライポンプ3の加圧室とを連通する燃料供給路、特にフィードポンプと加圧室とを連通する燃料供給路には、その燃料供給路を開閉するコモンレール圧力制御用吸入調量弁(SCV)4が取り付けられている。
【0019】
吸入調量弁4は、図示しないポンプ駆動回路を介してECU10からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、サプライポンプ3のフィードポンプから加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するポンプ流量制御弁(吸入量調整用電磁弁)で、各インジェクタ5からエンジン1へ噴射供給する燃料噴射圧力(燃料圧力)、つまりコモンレール圧力を変更する。ここで、本実施例の吸入調量弁4は、サプライポンプ3内の燃料流路の開度を変更するバルブ(弁体)と、ポンプ駆動信号に応じてバルブの弁開度を調整するためのソレノイドコイルとを有し、このソレノイドコイルへの通電が停止されると弁開度が全開状態となるノーマリオープンタイプの電磁弁(ポンプ制御弁)である。
【0020】
各気筒のインジェクタ5は、エンジン1の各気筒毎に対応して搭載されており、コモンレール2より分岐する複数の分岐管17の下流端に接続されている。このインジェクタ5は、コモンレール2に蓄圧された高圧燃料をエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給するノズル6と、このノズル6内に収容されたノズルニードル33を開弁方向に駆動する2方弁式電磁弁(以下電磁弁と呼ぶ)7と、ノズルニードル33を閉弁方向に付勢するコイルスプリング(ニードル付勢手段:図示せず)とによって構成される電磁式燃料噴射弁である。
【0021】
ノズル6は、複数個の噴射孔31を有するノズルボディ32と、このノズルボディ32内に摺動自在に収容されて、複数個の噴射孔31を開閉するノズルニードル33とから構成されている。なお、ノズルボディ32には、継手部から燃料溜まり34までを連通する燃料通路35が形成されている。また、ノズルニードル33の軸方向の図示上端側には、ノズルニードル33と連動して図示上下方向に移動するコマンドピストン36が組み付けられている。
【0022】
また、ノズルボディ32の図示上端側に連結されるノズルホルダ37には、入口オリフィス41を介して継手部から圧力制御室39内に燃料を供給する燃料供給路40が形成されている。なお、ノズルボディ32およびノズルホルダ37には、ノズルニードル33とノズルボディ32との摺動部より内部空間54内に溢流した燃料を、後記する燃料排出路51に導く(インジェクタ静的リーク)ための燃料排出路55が形成されている。
【0023】
電磁弁7は、車載電源43とインジェクタ駆動回路(EDU)に内蔵された常開型スイッチ44を介して電気的に接続されたソレノイドコイル45、このソレノイドコイル45の起磁力により図示上方へ吸引されるアーマチャ付きの弁体46、およびこの弁体46を閉弁方向に付勢するリターンスプリング47等から構成されている。インジェクタ5からエンジン1の各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、ECU10からの電磁弁7を駆動するインジェクタ駆動回路(EDU)への電磁弁制御信号(INJ制御指令値)により電子制御される。
【0024】
そして、インジェクタ駆動回路(EDU)から電磁弁7のソレノイドコイル45にインジェクタ駆動電流が印加されて、電磁弁7の弁体46が出口オリフィス42を介して圧力制御室39に連通する連通孔49を開弁すると、圧力制御室39内に供給されている燃料は、出口オリフィス42、燃料排出路51、52、燃料排出口53を経て、燃料系の低圧側である燃料還流路13、14および燃料タンク9に溢流する(インジェクタ動的リーク)。これにより、圧力制御室39内の燃料圧力が低下して、ノズルニードル33を図示上方に上昇させる方向に作用する燃料溜まり34内の燃料圧力がコイルスプリングの付勢力に打ち勝つと、ノズルニードル33が弁座より図示上方にリフト(離間)し、噴射孔31と燃料溜まり34とが連通する。このとき、コモンレール2内に蓄圧された高圧燃料がエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【0025】
ECU10には、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存するメモリ(ROM、RAM)、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路(EDU)およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。また、ECU10は、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)すると、ECU電源の供給が成され、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、例えばサプライポンプ3の吸入調量弁4およびインジェクタ5の電磁弁7を電子制御するように構成されている。また、ECU10は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されてECU電源の供給が断たれると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づく上記の制御が強制的に終了されるように構成されている。
【0026】
ここで、各種センサからのセンサ信号は、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、マイクロコンピュータには、エンジン1の運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジン回転速度(エンジン回転数とも言う:NE)を検出するための回転速度センサ61、アクセル開度(ACCP)を検出するためのアクセル開度センサ62、エンジン冷却水温(THW)を検出するための冷却水温センサ63、サプライポンプ3内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度(THF)を検出するための燃料温度センサ64、車室外の大気温度である外気温度(TAM)を検出する外気温度センサ65、およびコモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力:Pc)を検出するコモンレール圧力センサ(本発明の燃料圧力センサに相当する)66等が接続されている。
【0027】
ECU10は、回転速度センサ61によって検出されたエンジン回転速度(NE)およびアクセル開度センサ62によって検出されたアクセル開度(ACCP)等のエンジン運転情報に基づいて、基本噴射量(Q)、指令噴射時期(T)を算出し、エンジン回転速度(NE)等のエンジン運転情報またはコモンレール圧力センサ66によって検出される実コモンレール圧力(Pc)および基本噴射量(Q)から算出されたインジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス長さ、噴射パルス幅、噴射パルス時間、指令噴射期間:Tq)に応じて、インジェクタ駆動回路(EDU)を介して各気筒のインジェクタ5の電磁弁7にパルス状のインジェクタ駆動電流(INJ駆動電流値、インジェクタ噴射パルス)を印加するように構成されている。これにより、エンジン1が運転される。
【0028】
また、ECU10は、エンジン1の運転条件に応じた最適なコモンレール圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ3の吸入調量弁(SCV)4を駆動することで、サプライポンプ3より吐出される燃料吐出量を変更して、コモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力)を制御する燃料圧力制御手段を有している。
すなわち、ECU10は、回転速度センサ61によって検出されたエンジン回転速度(NE)等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧力(PF)を演算し、この目標コモンレール圧力(PF)を達成するために、サプライポンプ3の吸入調量弁4へのポンプ駆動信号(SCV制御量、SCV制御指令値、駆動電流値)を調整して、サプライポンプ3より吐出される燃料の圧送量(ポンプ吐出量)を制御するように構成されている。
【0029】
さらに、より好ましくは、コモンレール圧力センサ66をコモンレール2に取り付けて、そのコモンレール圧力センサ66によって検出される実コモンレール圧力(Pc)がエンジン運転情報によって決定される目標コモンレール圧力(PF)と略一致するように、サプライポンプ3の吸入調量弁4へのポンプ駆動信号(SCV制御量、SCV制御指令値、駆動電流値)をフィードバック制御することが望ましい。
【0030】
なお、吸入調量弁4への駆動電流値の制御は、デューティ(DUTY)制御により行うことが望ましい。例えば実コモンレール圧力(Pc)と目標コモンレール圧力(PF)との圧力偏差(ΔP)に応じて単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン/オフの割合(通電時間割合・デューティ比)を調整して、吸入調量弁4のバルブの弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能となる。
【0031】
ここで、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、エンジン1の特定気筒のインジェクタ5においてエンジン1の1周期(1行程:吸気行程−圧縮行程−膨張行程(爆発行程)−排気行程)中、つまりエンジン1のクランクシャフトが2回転(720°CA)する間、特にエンジン1の各気筒の1燃焼行程中に燃料を複数回に分けて噴射する多段噴射を実施する(噴射率制御手段)ことが可能である。例えばエンジン1の圧縮行程中、膨張行程中にインジェクタ5の電磁弁7の駆動を複数回実施することで、メイン噴射の前に複数回のパイロット噴射やプレ噴射を行うマルチ噴射、あるいはメイン噴射の後に複数回のアフタ噴射を行うマルチ噴射、あるいはメイン噴射の前に1回以上のパイロット噴射を行うと共に、メイン噴射の後に1回以上のアフタ噴射を行うマルチ噴射を実施することが可能である。
【0032】
[第1実施形態の制御方法]
次に、本実施形態のサプライポンプ3の吸入調量弁4およびインジェクタ5の電磁弁7の制御方法を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。ここで、図3および図4はインジェクタ噴射量制御方法、コモンレール圧力制御方法を示したフローチャートである。
【0033】
この図3および図4のフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチがONとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。例えばk気筒のインジェクタ5の噴射量制御を、前回サイクルでのk気筒のインジェクタ5の噴射終了直後に開始しても良いし、また、今回サイクルでk気筒の直前噴射気筒(k気筒が#1気筒の場合は#2気筒、k気筒が#3気筒の場合は#1気筒、k気筒が#4気筒の場合は#3気筒、k気筒が#2気筒の場合は#4気筒)の噴射終了直後に開始しても良い。
【0034】
先ず、図3および図4のフローチャートが起動すると、エンジンパラメータ(エンジン運転情報)であるエンジン回転速度(NE)、アクセル開度(ACCP)、エンジン冷却水温(THW)、ポンプ吸入側の燃料温度(THF)等を取り込むと同時に、外気温度(TAM)および実コモンレール圧力(Pc)を取り込む(ステップS1)。次に、前回取り込んだアクセル開度(ACCPi−1)と今回取り込んだアクセル開度(ACCPi)とのアクセル開度差(ΔACCP)を算出する(ステップS2)。
【0035】
次に、通常時噴射指令値を演算する(ステップS3)。具体的には、エンジン回転速度(NE)とアクセル開度(ACCP)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって基本噴射量(Q)を演算する(基本噴射量決定手段)。ここで、前回の基本噴射量(Qi−1)と今回の基本噴射量(Qi)との目標圧力差(ΔPF)を算出しても良い。
【0036】
続いて、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって目標コモンレール圧力(PF)を演算する(燃料圧力決定手段)。ここで、前回の目標コモンレール圧力(PFi−1)と今回の目標コモンレール圧力(PFi)との噴射量差(ΔQ)を算出しても良い。
【0037】
続いて、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって指令噴射時期(通常時メイン噴射時期:T)を演算する(噴射時期決定手段)。
【0038】
次に、ステップS2で求めたアクセル開度差(ΔACCP)が所定値(−α)以下であるか否かを判定する。あるいは目標圧力差(ΔPF)または噴射量差(ΔQ)が所定値以上減少しているか否かを判定する(ステップS4)。この判定結果がNOの場合には、ステップS2で求めたアクセル開度差(ΔACCP)が所定値(+β)以上であるか否かを判定する。あるいは目標圧力差(ΔPF)または噴射量差(ΔQ)が所定値以上増加しているか否かを判定する(ステップS5)。この判定結果がYESの場合には、加速時(加速走行時または加速状態)であると判断して、減速フラグ(fg)を倒しfg=0とし、メモリに記憶する(ステップS6)。
【0039】
次に、通常時噴射パターンを演算し、メモリに記憶する(ステップS7)。その後に、ステップS13の判定処理に進む。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップとによって多段噴射の噴射回数(マルチ噴射回数、INJ噴射回数)を演算する。
【0040】
例えばINJ噴射回数を、図5(a)に示したように、3回(パイロット噴射1、プレ噴射およびメイン噴射)としたり、図5(a)に示したように、3回(パイロット噴射2、パイロット噴射1およびメイン噴射)としたり、図6に示したように、2回(パイロット噴射1およびメイン噴射)としたりする。なお、図5(b)には、図5(a)の噴射形態(噴射パターン)の表示方法を示す。すなわち、多段噴射の各噴射に対応して各々のビットを対応させ、「1」なら噴射を実施し、「0」なら噴射を実施せずと判断し、噴射パターンを決定する。
【0041】
また、ステップS4の判定結果がYESの場合には、減速時(減速走行時または減速状態)であると判断して、減速フラグ(fg)を立てfg=1とし、メモリに記憶する(ステップS8)。その後に、ステップS9の演算処理に進む。
【0042】
また、ステップS4の判定結果がNOで、且つステップS5の判定結果がNOの場合には、定常時(定常走行時または定常状態)と判断して、減速時噴射量を設定する(ステップS9)。具体的には、ステップS3にて設定された今回の基本噴射量(Qi)を今回の減速時噴射量(Qgi)とし、今回の減速時噴射量(Qgi)からなまし噴射量(dQ)を差し引いて次回の減速時噴射量(Qg=Qgi−dQ)を演算する。これにより、図6のタイミングチャートに示したように、前回の減速開始前噴射量(通常時噴射量)から今回の減速後噴射量までの間、徐々に噴射量を減少させるなまし噴射量による燃料噴射が実施される。
【0043】
次に、前述の減速時噴射量(Qg)と基本噴射量(減速後噴射量:Q)との差(Qg−Q)が所定値(γ)以下であるか否かを判定する(ステップS10)。この判定結果がYESの場合には、ステップS6の処理に進み、減速フラグ(fg)をリセットする。
【0044】
また、ステップS10の判定結果がNOの場合には、減速時噴射指令値を演算する(ステップS11)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって減速時目標コモンレール圧力(PFg)を演算する(燃料圧力決定手段)。続いて、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって減速時噴射時期(減速時メイン噴射時期:Tg)を演算する(噴射時期決定手段)。
【0045】
次に、減速時噴射パターンを演算する(ステップS12)。具体的には、実コモンレール圧力(Pcr)と減速時目標コモンレール圧力(PFg)との圧力差(Pcr−PFg)に応じて、減速時の噴射パターン(INJ噴射回数)を演算し、所定の噴射量を何回噴射するかを決定する(図6のタイミングチャート参照)。
【0046】
そして、図3のステップS7の演算処理またはステップS12の演算処理が終了したら、図4のフローチャートに進み、メイン噴射の要求が有るか否かを判定する(ステップS13)。この判定結果がNOの場合には、メイン噴射量(Qmain)を0とし、無噴射とする(ステップS14)。その後に、ステップS21の処理に進む。
【0047】
また、ステップS13の判定結果がYESの場合には、メイン噴射指令値を演算する(ステップS15)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからメイン噴射量(Qmain)を演算する(メイン噴射量決定手段)。
【0048】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからメイン噴射時期(Tmain)を演算する(メイン噴射時期決定手段)。なお、メイン噴射量(Qmain)は、トータル噴射量(totalQ)からプレ噴射量(Qpre)、パイロット噴射量(Qpilot)およびアフタ噴射量(Qaft)を減算して算出するようにしても良い。
【0049】
次に、メイン噴射以外の噴射の要求が有るか否かを判定する(ステップS16)。この判定結果がNOの場合には、メイン噴射以外の噴射の設定を行わず、メイン噴射以外の噴射の噴射量を0とし、メイン噴射以外では燃料が噴射しないようにする(ステップS17)。その後に、ステップS21の処理に進む。
【0050】
また、ステップS16の判定結果がYESの場合には、プレ噴射指令値を演算する(ステップS18)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからプレ噴射量(Qpre)を演算する(プレ噴射量決定手段)。
【0051】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからプレ噴射時期(Tpre)を演算する(プレ噴射時期決定手段)。あるいは、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とから多段噴射におけるプレ噴射とメイン噴射との間のインターバルを演算する(無噴射間隔決定手段)。なお、プレ噴射を実施しない場合には、ステップS18の処理を実施しなくても良い。
【0052】
次に、パイロット噴射指令値を演算する(ステップS19)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからパイロット噴射量(Qpilot)を演算する(パイロット噴射量決定手段)。
【0053】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからパイロット噴射時期(Tpilot)を演算する(パイロット噴射時期決定手段)。あるいは、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とから多段噴射におけるパイロット噴射とメイン噴射またはプレ噴射との間のインターバルを演算する(無噴射間隔決定手段)。なお、パイロット噴射を実施しない場合には、ステップS19の処理を実施しなくても良い。
【0054】
次に、アフタ噴射指令値を演算する(ステップS20)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからアフタ噴射量(Qaft)を演算する(アフタ噴射量決定手段)。
【0055】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからアフタ噴射時期(Taft)を演算する(アフタ噴射時期決定手段)。あるいは、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とから多段噴射におけるメイン噴射とアフタ噴射との間のインターバルを演算する(無噴射間隔決定手段)。なお、アフタ噴射を実施しない場合には、ステップS20の処理を実施しなくても良い。
【0056】
次に、INJ制御指令値であるINJ制御量を噴射パルス幅に変換する(ステップS21)。具体的には、基本噴射量(Q)と実コモンレール圧力(Pcr)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによってインジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス長さ、噴射パルス幅、噴射パルス時間、指令噴射期間:Tq)を演算する(噴射期間決定手段)。
【0057】
次に、SCV制御指令値であるポンプ制御量を演算する(ステップS22)。具体的には、実コモンレール圧力(Pcr)と目標コモンレール圧力(PF)との圧力偏差(Pcr−PFg,orPcr−PF)に応じてSCV補正量(Di)を演算する。続いて、前回のSCV制御量(Dscv)にSCV補正量(Di)を加算して今回のポンプ制御量(SCV制御指令値:Dscv)を演算する。
【0058】
次に、INJ制御量(INJ制御指令値:Tq)および指令噴射時期(T)をECU10の出力段にセットする。また、ポンプ制御量(SCV制御指令値:Dscv)をECU10の出力段にセットする(ステップS23)。以降、ステップS1の処理に戻り、前述の制御を繰り返す。
【0059】
[第1実施形態の作用]
次に、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムの作動を図1ないし図7に基づいて簡単に説明する。
【0060】
本実施形態では、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んで前回のアクセル開度(ACCPi−1)と今回のアクセル開度(ACCPi)との差(ΔACCP)が所定値(+β)以上に大きくなり、今回の目標コモンレール圧力(PF)または今回の基本噴射量(Q)が前回と比べて所定値以上増加するような加速時、つまり定常走行時から加速走行に移行する期間中は、インジェクタ5の噴射形態(INJ噴射回数)が1回または2回に設定されると共に、コモンレール圧力センサ66によって検出される実コモンレール圧力(Pc)が目標コモンレール圧力(PF)と略一致するように、サプライポンプ3の吸入調量弁4へのSCV制御指令値がフィードバック制御される。これにより、燃料タンク9とサプライポンプ3の加圧室とを連通する燃料供給路の開口度合が調整されるので、サプライポンプ3の吐出口よりコモンレール2へ吐出されるポンプ吐出量が変更され速やかにコモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力)が昇圧する。
【0061】
また、運転者がアクセルペダルから足を離して前回のアクセル開度(ACCPi−1)と今回のアクセル開度(ACCPi)との差(ΔACCP)が所定値(α)以上に大きくなり、今回の目標コモンレール圧力(PF)または今回の基本噴射量(Q)が前回と比べて所定値以上減少するような減速時、つまり定常走行時から減速走行に移行する期間中は、先ず噴射なましを実施するように減速時噴射量(Qg)に設定される。これは、減速開始前に設定される前回の基本噴射量(Q)から今回の減速後噴射量(Qg)までの間、つまり、減速開始後からアクセル開度(ACCP)の変化のない定常時において所定時間の間、図6のタイミングチャートに示したように、前回の基本噴射量(Q)から減速後噴射量(Qg)までの間、エンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給する実際の燃料噴射量を徐々に減少させるなまし噴射量による燃料噴射が実施される。なお、本実施形態では、単位時間当たり所定の勾配量(Qgi−dQ)で連続的に実際の燃料噴射量を減少させる噴射なましを実施しているが、単位時間当たり所定のステップ量(Qgi−dQ)で段階的に実際の燃料噴射量を減少させる噴射なましを実施しても良い。
【0062】
ここで、エンジン1の各気筒に搭載されたインジェクタ5からエンジン1の各気筒の燃焼室内への燃料噴射は次のように実施される。インジェクタ5の指令噴射時期(T)あるいは多段噴射の各噴射時期、つまりパイロット噴射時期(Tpilot)、プレ噴射時期(Tpre)、メイン噴射時期(Tmain)、アフタ噴射時期(Taft)になると、各インジェクタ駆動回路(EDU)内蔵の常開型スイッチ44が閉じられて、インジェクタ5の電磁弁7のソレノイドコイル45にパルス状のインジェクタ駆動電流(INJ噴射パルス)が印加される。すると、インジェクタ5の電磁弁7の弁体46が開弁する。
【0063】
このインジェクタ5の電磁弁7の弁体46が開弁している間、コモンレール2の分岐管17から燃料供給路40、入口オリフィス41を経て圧力制御室39内に供給される高圧燃料は、連通孔49、出口オリフィス42、燃料排出路51、52を経て燃料排出口53よりリーク配管13、14に溢流(インジェクタ動的リーク)される。したがって、スプリング等のニードル付勢手段の付勢力に打ち勝ってノズルニードル33がノズルボディ32の弁座よりリフト(離間)する。これにより、噴射孔31と燃料溜まり34とが連通するため、コモンレール2内に蓄圧された高圧燃料がエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【0064】
その後に、インジェクタ(INJ)噴射パルスの出力を開始するインジェクタ噴射パルス開始時期から噴射パルス幅(Tq)あるいは多段噴射の各噴射期間、つまりパイロット噴射期間、プレ噴射期間、メイン噴射期間、アフタ噴射期間が経過してインジェクタ(INJ)噴射パルスの出力が終了するインジェクタ噴射パルス終了時期になると、インジェクタ駆動回路の常開型スイッチ44が開かれる。すると、インジェクタ5の電磁弁7の弁体46が閉弁する。
【0065】
このインジェクタ5の電磁弁7が閉弁している間は、コモンレール2の分岐管17から燃料供給路40、入口オリフィス41を経て圧力制御室39内に高圧燃料が供給されて圧力制御室39内に高圧燃料が充満するため、スプリング等のニードル付勢手段の付勢力によってノズルニードル33がノズルボディ32の弁座に着座する。これにより、噴射孔31と燃料溜まり34との連通状態が遮断されるため、エンジン1の各気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【0066】
ここで、図7は、多段噴射の噴射回数(INJ噴射回数)を、0回から5回まで変更して、インジェクタ動的リーク量を計測した実験結果を示したグラフである。この図7の結果から、上記の噴射なましを実施している期間、つまり目標コモンレール圧力(PF)が所定値以上大きく減少する減速時に、INJ噴射回数を最適な回数に設定すれば、図6のタイミングチャートに示したように、実コモンレール圧力(Pc)が定常時目標コモンレール圧力(PF)から減速時目標コモンレール圧力(PFg)まで降圧する降圧性能または追従性能が従来例よりも実施例の方が改善されることが分かる。
【0067】
そこで、本実施形態では、図6のタイミングチャートに示したように、通常時噴射パターンおよび減速後噴射パターンが2回(パイロット噴射を1回、メイン噴射を1回)とした場合、圧力差(Pcr−PFg)が最も大きい場合には、5回(パイロット噴射を4回、メイン噴射を1回)とし、圧力差(Pcr−PFg)が最も小さい場合には、3回(パイロット噴射を2回、メイン噴射を1回)とし、圧力差(Pcr−PFg)がその間の場合には、3回(パイロット噴射を3回、メイン噴射を1回)としている。なお、パイロット噴射の代わりに、アフタ噴射またはプレ噴射を実施するようにしても良い。
【0068】
[第1実施形態の効果]
以上のように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、アクセル開度(ACCP)、目標コモンレール圧力(PF)、基本噴射量(Q)が所定値以上減少する減速開始時から所定の条件を満足するまでの間、すなわち、図6のタイミングチャートに示したように、減速前噴射量(定常時噴射量)から減速後噴射量に到達するまでの間、減速サージや減速ショックを和らげる噴射なましを実施すると同時に、実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)に追従するまでの間、エンジンの1燃焼行程中に、インジェクタ5の電磁弁7を複数回駆動して、エンジン1の各気筒の燃焼室内への高圧燃料の噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施するようにしている。
【0069】
そして、上記の噴射なましを実施している期間、つまり実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)に追従するまでの期間に、その期間外よりもINJ噴射回数が多くなるように設定すると、インジェクタ動的リーク量が多くなり、実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)まで降圧する降圧性能または追従性能を向上することができる。
【0070】
したがって、コモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力)を速やかに降圧するようにコントロールできるので、実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)まで低下するまでの期間を短縮することができる。これにより、エンジン1の各気筒の燃焼室内にインジェクタ5から必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給される期間を短縮できるので、エンジン1の燃焼状態が緩慢となり、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。
【0071】
また、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール2内の燃料圧力を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能を改善することができる。したがって、部品点数および組付工数を削減できるので、コストダウンを図ることができる。
【0072】
参考例
図8は本発明の参考例を示したもので、定常走行から減速走行に移行する際の減速アクセル開度、噴射量、コモンレール圧力の挙動を示したタイミングチャートである。
【0073】
ここで、高負荷運転状態で、エンジン1を運転している時に、減速状態(アクセルペダルをOFF、燃料噴射停止)からその後に、再度、加速状態(アクセルペダルをON)に移行した時に、コモンレール2内の燃料圧力(実コモンレール圧力:Pc)が目標コモンレール圧力(PF)よりも規定値(例えば15MPa)以上高い時、燃焼音の悪化、NOx排出量の増加の問題がある。そこで、従来の技術では、再加速時の、噴射量、噴射時期を増減、進遅角しているが、再加速時のドライバビリティ(アクセル開度の変化に対する加速性)の悪化が懸念される。
【0074】
そこで、本参考例では、アクセル開度(ACCP)が所定値以上減少した減速時、すなわち、コモンレール2内の燃料圧力(実コモンレール圧力:Pc)が目標コモンレール圧力(PF)よりも規定値(例えば15MPa)以上高い時の降圧性能を向上させる目的で、減速時に減速性、ドライバビリティが悪化しない程度の複数サイクル噴射を実施する。すなわち、定常走行時から減速走行(アクセル開度が0%)に移行する期間、つまり減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力に規定値以上(例えば15MPa)減少して、実コモンレール圧力(Pc)が減速後の目標コモンレール圧力に略一致するまでの期間に、実コモンレール圧力(Pc)と減速後の目標コモンレール圧力との圧力差が小さくなるに従って、インジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス幅、指令噴射期間:Tq)を、単位時間当たり所定のステップ量(前サイクルからの所定の減衰量:eqpcd)で段階的に減少させるようにする。
【0075】
これにより、減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力までの間の、インジェクタ5よりエンジン1に噴射される降圧時噴射量(eqpcdn)を前サイクルからの減衰量(eqpcd)毎に段階的に減少させることができるので、実コモンレール圧力(Pc)が減速後の目標コモンレール圧力まで低下するまでの間の、すなわち、定常走行時から減速走行に移行する期間(減速時)の降圧性能を向上することができる(図8の降圧時複数サイクル噴射無し時(従来例)に対する降圧時複数サイクル噴射有り時(実施例)の実コモンレール圧力(Pc)の挙動参照)。また、エンジン1の各気筒の燃焼室内にインジェクタ5から必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給される期間を短縮できるので、エンジン1の燃焼状態が緩慢となり、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。また、再加速時のドライバビリティ(アクセル開度の変化に対する加速性)を向上することができる。
【0076】
なお、減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力までの間の降圧時噴射量(eqpcdn)は、アクセル開度の変化があった時の減速前噴射量から減速後噴射量(エンジン回転速度が所定値で、且つアクセル開度が0%時の基本噴射量:Q)に到達するまでの間の噴射回数(ecqpcdn)により算出するようにしても良い。これにより、あらゆるエンジン1の運転条件で、上記の効果を発揮でき、背反を抑制することができる。なお、上記の降圧時噴射量(eqpcdn)を、減速時のエンジン1の運転条件(例えばエンジン負荷(アクセル開度:ACCP)、エンジン回転速度(NE)、基本噴射量(Q)、指令噴射量(QFIN)、実コモンレール圧力(PC)、目標コモンレール圧力(PF)、エンジン温度、エンジン冷却水温(THW)、吸気温度、大気圧等)により算出するようにしても良い。
【0077】
[他の実施形態]
本実施形態では、コモンレール圧力センサ66をコモンレール2に直接取り付けて、コモンレール2内に蓄圧される燃料圧力(実コモンレール圧力)を検出するようにしているが、燃料圧力センサをサプライポンプ3のプランジャ室(加圧室)からインジェクタ5内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ3の加圧室より吐出された燃料圧力、あるいはエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料噴射圧力を検出するようにしても良い。
【0078】
本実施形態では、エンジン1の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタの一例として、2方弁式電磁弁付きのインジェクタ5を使用した例を説明したが、3方弁式電磁弁付きのインジェクタやその他のタイプのインジェクタを使用しても良い。また、本実施形態では、電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ5を用いた例を説明したが、圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。
【0079】
ここで、本実施形態では、エンジン1の運転条件を検出する運転条件検出手段として回転速度センサ61、アクセル開度センサ62を用いて基本噴射量(Q)、指令噴射時期(T)、目標コモンレール圧力(PF)を演算するようにしているが、運転条件検出手段としての冷却水温センサ63および燃料温度センサ64、その他のセンサ類(例えば吸気温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期センサ等)からの検出信号(エンジン運転情報)を加味して基本噴射量(Q)、指令噴射時期(T)、目標コモンレール圧力(PF)を補正するようにしても良い。
【0080】
また、基本噴射量(Q)に、エンジン冷却水温(THW)やポンプ吸入側の燃料温度(THF)等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量(QFIN)を演算し(指令噴射量決定手段)、その指令噴射量(QFIN)と実コモンレール圧力(Pc)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによってインジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス幅、指令噴射期間:Tq)を演算するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】コモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した概略図である(第1実施形態)。
【図2】2方弁式電磁弁付きのインジェクタの構造を示した概略図である(第1実施形態)。
【図3】インジェクタ噴射量制御方法、コモンレール圧力制御方法を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図4】インジェクタ噴射量制御方法、コモンレール圧力制御方法を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図5】(a)はインジェクタの噴射形態を示した図で、(b)は噴射形態の表示方法を示した図である(第1実施形態)。
【図6】定常走行から減速走行に移行する際の減速アクセル開度、コモンレール圧力、噴射量、燃焼音の挙動を示したタイミングチャートである(第1実施形態)。
【図7】INJ噴射回数に対するインジェクタ動的リーク量を示したグラフである(第1実施形態)。
【図8】 定常走行から減速走行に移行する際の減速アクセル開度、噴射量、コモンレール圧力の挙動を示したタイミングチャートである(参考例)。
【符号の説明】
1 エンジン
2 コモンレール
3 サプライポンプ(燃料供給ポンプ)
4 吸入調量弁(アクチュエータ)
5 インジェクタ
7 電磁弁(ニードル駆動手段、アクチュエータ)
10 ECU(燃料圧力決定手段、燃料圧力制御手段、燃料溢流量増加手段、噴射量徐変手段、噴射率制御手段、噴射回数決定手段、噴射期間決定手段、噴射期間徐変手段)
31 噴射孔
33 ノズルニードル
39 圧力制御室
66 コモンレール圧力センサ(燃料圧力センサ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure accumulation fuel injection device that injects high pressure fuel accumulated in a common rail to an engine via an injector, and in particular, a pressure accumulation type that is excellent in step-down performance for reducing the fuel pressure in the common rail from high pressure to low pressure. The present invention relates to a fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fuel injection system for a diesel engine, a common rail that accumulates high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure, an injector that injects high-pressure fuel in the common rail into the cylinder of the engine, and a suction chamber that is sucked into the pressurized chamber Metering type fuel supply pump (supply pump) that pressurizes and boosts the fuel to be supplied to the common rail, a fuel pressure sensor that detects the fuel pressure in the common rail, and the actual fuel detected by the fuel pressure sensor Fuel pressure in the common rail by changing the amount of fuel drawn into the pressurizing chamber based on the pressure difference between the pressure (common rail pressure) and the target fuel pressure (target common rail pressure) set according to the operating state of the engine An accumulator fuel injection system having an engine control unit (ECU) for controlling Are (e.g., see Patent Document 1).
[0003]
In this accumulator fuel injection system, a suction metering valve (SCV) with excellent boosting performance for boosting the common rail pressure from low pressure to high pressure is built into the supply pump. For example, during acceleration, the fuel tank, the pressurizing chamber, By adjusting the degree of opening of the fuel supply path that communicates with the fuel pump, the pump discharge amount (fuel discharge amount) discharged from the discharge port of the supply pump to the common rail is changed to quickly increase the common rail pressure. . In addition, a pressure reducing valve with excellent pressure reduction performance that reduces the common rail pressure from high pressure to low pressure is installed at the end of the common rail. For example, during deceleration, the fuel discharge passage that connects the common rail and the fuel tank is opened. It is configured to quickly reduce the common rail pressure.
[0004]
In addition, an injector used in an accumulator fuel injection system includes a nozzle having a nozzle needle that opens and closes an injection hole for injecting fuel into each cylinder of the engine, and a pressure formed in a nozzle holder that holds the nozzle. By controlling the fuel pressure in the control chamber, it is composed of an electromagnetic valve that drives the nozzle needle in the valve opening direction and a spring that biases the nozzle needle in the valve closing direction. Then, the high pressure fuel in the common rail overflows to the low pressure side of the fuel system by driving the solenoid valve that controls the opening and closing of the nozzle needle of the injector with a time width shorter than the time required for the nozzle needle to open. An accumulator fuel injection system is also proposed in which the common rail pressure is lowered by flowing it (see, for example, Patent Document 2). In such an injector, since there is a predetermined delay time (so-called invalid injection time) from when the solenoid valve is opened to when the nozzle needle is actually opened, the solenoid valve is operated for a time shorter than this delay time. By performing idle driving, which opens the valve, the high pressure fuel supplied into the pressure control chamber of the injector is overflowed to the low pressure side to reduce the common rail pressure.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-282929 A (page 1-13, FIG. 1 to FIG. 15)
[Patent Document 2]
JP 2000-282998 A (page 1-18, FIGS. 1-17)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an accumulator fuel injection system having a supply pump with a built-in intake metering valve and a common rail with a pressure reducing valve, the common rail pressure is reduced by the basic injection amount (Q) and the engine speed (NE) when decelerating. ), The fuel discharge path is opened by the pressure reducing valve installed at the end of the common rail, and the fuel in the common rail is released to the low pressure side, and the common rail pressure is changed from high pressure to low pressure. In addition to the intake metering valve and the metering valve drive circuit for driving the intake metering valve, the decompression valve and the decompression valve drive circuit for driving the decompression valve are used to perform decompression control for decompressing (decreasing). Is required, resulting in an increase in cost.
[0007]
Also, in the case of the one that gives a drive pulse that does not inject fuel to the solenoid valve of the injector (blank driving) or the one that injects a very small amount immediately after deceleration, it is very short unlike the normal method of using the injector. Since the solenoid valve of the injector is driven by the drive pulse, the operation of the injector itself is unstable, and there are injections or not. As a result, the fuel pressure in the common rail (common rail pressure) cannot be controlled well, and the fuel at an unnecessarily high pressure is injected into each cylinder of the engine from the injector until the common rail pressure drops to the target common rail pressure. Therefore, there is a problem that the combustion state of the engine deteriorates and the combustion noise increases.
[0008]
OBJECT OF THE INVENTION
The object of the present invention is to reduce the fuel pressure in the common rail from a high pressure to a low pressure during a period of transition from steady running to decelerating travel while eliminating the need for a pressure reducing valve and a pressure reducing valve drive circuit for driving the pressure reducing valve. An object of the present invention is to provide a pressure accumulation type fuel injection device that is excellent in pressure-lowering performance. Also provided is a pressure accumulation type fuel injection device capable of improving engine noise such as combustion noise until the fuel pressure in the common rail drops to the target fuel pressure during a period of transition from steady running to decelerating running. There is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  According to the first aspect of the present invention, the fuel overflow flow (injector dynamic leak) that overflows the high-pressure fuel supplied into the pressure control chamber to the low-pressure side of the fuel system during the period of transition from steady running to decelerating running. The amount of fuel) until the actual fuel pressure substantially matches the target fuel pressure with respect to the above standard amount of fuel overflow when the target fuel pressure and the actual fuel pressure match. While not requiring a pressure reducing valve drive circuit for driving the pressure reducing valve, it is possible to improve the pressure reducing performance for reducing the fuel pressure in the common rail from a high pressure to a low pressure. Therefore, since the number of parts and the number of assembly steps can be reduced, the cost can be reduced.
  Further, according to the present invention, the fuel overflow rate increasing means drives the injector a plurality of times during one combustion stroke of the engine, and performs an injection rate control means for performing multi-stage injection that performs fuel injection divided into a plurality of times, And an injection number determining means for setting the number of injections of the multistage injection according to the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means and the target fuel pressure after deceleration. The number of times of the multistage injection is set to be large. As a result, the fuel overflow flow from the target fuel pressure before deceleration to the target fuel pressure after deceleration causes the high pressure fuel supplied into the pressure control chamber of the injector by multistage injection of the injector to overflow to the low pressure side of the fuel system. Since (injector dynamic leak amount) can be earned more than before deceleration, it is possible to improve engine noise such as combustion noise until the fuel pressure in the common rail decreases to the target fuel pressure.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the post-deceleration injection in which the fuel injection amount to be injected into each cylinder of the engine is set according to the operating state or operating condition of the engine during the transition from the steady running to the decelerating running. Injection annealing to mitigate deceleration surges and deceleration shocks by decreasing in steps with a predetermined step amount per unit time until reaching the amount, or continuously decreasing with a predetermined gradient amount per unit time It can be performed.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the period during which the vehicle shifts from the steady traveling to the deceleration traveling is reduced from the target fuel pressure before deceleration to the target fuel pressure after deceleration by a predetermined value or more, and the actual fuel pressure is decelerated. It is a period until it substantially coincides with the later target fuel pressure. Alternatively, the period of transition from steady running to decelerating running is the period of time until the fuel injection amount injected into each cylinder of the engine reaches the post-deceleration injection amount set according to the engine operating state or operating conditions. It is characterized by being.
[0012]
  Claim4 and 5According to the invention described in, BurningAs the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means and the target fuel pressure after deceleration becomes smaller, the number of injections of multistage injection is decreased step by step N times. As a result, the fuel overflow flow from the target fuel pressure before deceleration to the target fuel pressure after deceleration causes the high pressure fuel supplied into the pressure control chamber of the injector by multistage injection of the injector to overflow to the low pressure side of the fuel system. Since (injector dynamic leak amount) can be earned more than before deceleration, it is possible to improve engine noise such as combustion noise until the fuel pressure in the common rail decreases to the target fuel pressure.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of First Embodiment]
1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the entire structure of a common rail fuel injection system. FIG. 2 is a structure of an injector with a two-way solenoid valve. FIG.
[0016]
A common rail fuel injection system according to this embodiment includes a common rail 2 that accumulates high-pressure fuel corresponding to a fuel injection pressure to be injected into a combustion chamber of each cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 such as a multi-cylinder diesel engine. , A suction metering type supply pump 3 that pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber and pumps it to the common rail 2, a plurality (four in this example) of injectors 5, and a suction metering valve of the supply pump 3 (Actuator) 4 and an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 10 for electronically controlling electromagnetic valves (actuators) 7 of a plurality of injectors 5 are provided.
[0017]
The common rail 2 needs to continuously accumulate high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure, and is connected to a discharge port of a supply pump 3 that discharges high-pressure fuel through a fuel pipe (high-pressure passage) 11 for that purpose. ing. The leaked fuel from the injector 5 and the supply pump 3 is returned to the fuel tank 9 through leak pipes (fuel recirculation paths) 12, 13, and 14. A pressure limiter 16 is attached to a return pipe (fuel return path) 15 from the common rail 2 to the fuel tank 9. The pressure limiter 16 is a pressure safety valve that opens when the fuel pressure in the common rail 2 exceeds the limit set pressure, and keeps the fuel pressure below the limit set pressure.
[0018]
The supply pump 3 is a known feed pump (low pressure supply pump: not shown) that pumps up fuel in the fuel tank 9 by rotating a pump drive shaft 22 as the crankshaft (crankshaft) 21 of the engine 1 rotates. And a plunger (not shown) driven by the pump drive shaft 22 and a pressurizing chamber (plunger chamber: not shown) for pressurizing fuel by the reciprocating motion of the plunger. The supply pump 3 is a high-pressure supply pump (fuel supply pump) that pressurizes the fuel sucked by the feed pump through the fuel pipe 19 and discharges the high-pressure fuel from the discharge port to the common rail 2. A common rail pressure control suction that opens and closes the fuel supply path that connects the fuel tank 9 and the pressurization chamber of the supply pump 3, particularly a fuel supply path that connects the feed pump and the pressurization chamber. A metering valve (SCV) 4 is attached.
[0019]
The intake metering valve 4 is electronically controlled by a pump drive signal from the ECU 10 via a pump drive circuit (not shown), thereby adjusting the amount of fuel sucked from the feed pump of the supply pump 3 into the pressurized chamber. A fuel injection pressure (fuel pressure) supplied from each injector 5 to the engine 1, that is, a common rail pressure is changed by a pump flow rate control valve (intake amount adjusting electromagnetic valve). Here, the intake metering valve 4 of the present embodiment adjusts the valve opening degree of the valve according to the valve (valve element) that changes the opening degree of the fuel flow path in the supply pump 3 and the pump drive signal. This is a normally open type solenoid valve (pump control valve) in which the valve opening degree is fully opened when energization to the solenoid coil is stopped.
[0020]
The injector 5 of each cylinder is mounted corresponding to each cylinder of the engine 1, and is connected to the downstream ends of a plurality of branch pipes 17 branched from the common rail 2. This injector 5 is a two-way drive that drives a nozzle 6 for injecting high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 and a nozzle needle 33 accommodated in the nozzle 6 in the valve opening direction. This is an electromagnetic fuel injection valve constituted by a valve type electromagnetic valve (hereinafter referred to as an electromagnetic valve) 7 and a coil spring (needle urging means: not shown) that urges the nozzle needle 33 in the valve closing direction.
[0021]
The nozzle 6 includes a nozzle body 32 having a plurality of injection holes 31 and a nozzle needle 33 that is slidably accommodated in the nozzle body 32 and opens and closes the plurality of injection holes 31. The nozzle body 32 is formed with a fuel passage 35 that communicates from the joint portion to the fuel reservoir 34. In addition, a command piston 36 that moves in the vertical direction in the figure in conjunction with the nozzle needle 33 is assembled on the upper end side in the figure in the axial direction of the nozzle needle 33.
[0022]
The nozzle holder 37 connected to the upper end of the nozzle body 32 is formed with a fuel supply passage 40 for supplying fuel from the joint portion into the pressure control chamber 39 via the inlet orifice 41. In the nozzle body 32 and the nozzle holder 37, the fuel overflowing from the sliding portion between the nozzle needle 33 and the nozzle body 32 into the internal space 54 is guided to a fuel discharge passage 51 (injector static leak). A fuel discharge path 55 is formed.
[0023]
The solenoid valve 7 is attracted upward in the figure by a solenoid coil 45 electrically connected via a normally open switch 44 built in an in-vehicle power source 43 and an injector drive circuit (EDU), and a magnetomotive force of the solenoid coil 45. And a return spring 47 that urges the valve body 46 in the valve closing direction. The fuel injection from the injector 5 into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 is electronically controlled by an electromagnetic valve control signal (INJ control command value) from the ECU 10 to the injector driving circuit (EDU) that drives the electromagnetic valve 7. .
[0024]
An injector driving current is applied from the injector driving circuit (EDU) to the solenoid coil 45 of the electromagnetic valve 7, and the valve body 46 of the electromagnetic valve 7 is connected to the pressure control chamber 39 via the outlet orifice 42. When the valve is opened, the fuel supplied into the pressure control chamber 39 passes through the outlet orifice 42, the fuel discharge passages 51 and 52, and the fuel discharge port 53, and the fuel return passages 13 and 14 on the low pressure side of the fuel system and the fuel. The tank 9 overflows (injector dynamic leak). As a result, when the fuel pressure in the pressure control chamber 39 decreases and the fuel pressure in the fuel reservoir 34 acting in the direction of raising the nozzle needle 33 upward in the figure overcomes the biasing force of the coil spring, the nozzle needle 33 The valve seat is lifted (separated) upward in the figure, and the injection hole 31 and the fuel reservoir 34 communicate with each other. At this time, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1.
[0025]
The ECU 10 has functions such as a CPU for performing control processing and arithmetic processing, memories (ROM, RAM) for storing various programs and data, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, an injector drive circuit (EDU), a pump drive circuit, and the like. A microcomputer having a well-known structure is provided. Further, when the ignition switch is turned on (IG / ON), the ECU 10 is supplied with ECU power, and based on a control program stored in the memory, for example, the intake metering valve 4 of the supply pump 3 and the injector 5 The electromagnetic valve 7 is configured to be electronically controlled. Further, the ECU 10 is configured to forcibly terminate the above-described control based on the control program stored in the memory when the ignition switch is turned off (IG / OFF) and the supply of ECU power is cut off. ing.
[0026]
Here, sensor signals from various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer built in the ECU 10. The microcomputer has a rotation speed sensor 61 for detecting an engine rotation speed (also referred to as engine rotation speed: NE) as an operation condition detection means for detecting an operation state or operation condition of the engine 1, an accelerator opening degree. Accelerator opening sensor 62 for detecting (ACCP), cooling water temperature sensor 63 for detecting engine cooling water temperature (THW), and fuel temperature (THF) on the pump suction side sucked into supply pump 3 A fuel temperature sensor 64 for detecting the outside air temperature (TAM) which is the outside air temperature outside the passenger compartment, and a common rail pressure sensor for detecting the fuel pressure (common rail pressure: Pc) in the common rail 2 (of the present invention). 66 etc. (corresponding to a fuel pressure sensor) is connected.
[0027]
The ECU 10 determines the basic injection amount (Q), the command based on the engine operation information such as the engine rotation speed (NE) detected by the rotation speed sensor 61 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 62. The injection timing (T) is calculated, and the electromagnetic of the injector 5 calculated from the engine operation information such as the engine speed (NE) or the like, or the actual common rail pressure (Pc) detected by the common rail pressure sensor 66 and the basic injection amount (Q). Depending on the energizing time of the valve 7 (injection pulse length, injection pulse width, injection pulse time, command injection period: Tq), the electromagnetic valve 7 of the injector 5 of each cylinder is pulsed via an injector drive circuit (EDU). Injector drive current (INJ drive current value, injector injection pulse) is applied.As a result, the engine 1 is operated.
[0028]
Further, the ECU 10 calculates the optimum common rail pressure according to the operating conditions of the engine 1 and drives the suction metering valve (SCV) 4 of the supply pump 3 through the pump drive circuit, thereby discharging from the supply pump 3. The fuel pressure control means for controlling the fuel pressure in the common rail 2 (common rail pressure) by changing the amount of fuel discharged is provided.
That is, the ECU 10 calculates a target common rail pressure (PF) from engine operation information such as the engine rotation speed (NE) detected by the rotation speed sensor 61, and supplies the supply pump to achieve the target common rail pressure (PF). 3 adjusts the pump drive signal (SCV control amount, SCV control command value, drive current value) to the intake metering valve 4 to control the pumping amount of fuel discharged from the supply pump 3 (pump discharge amount). It is configured as follows.
[0029]
More preferably, the common rail pressure sensor 66 is attached to the common rail 2, and the actual common rail pressure (Pc) detected by the common rail pressure sensor 66 substantially matches the target common rail pressure (PF) determined by the engine operation information. Thus, it is desirable to feedback-control the pump drive signal (SCV control amount, SCV control command value, drive current value) to the suction metering valve 4 of the supply pump 3.
[0030]
The control of the drive current value to the intake metering valve 4 is desirably performed by duty (DUTY) control. For example, according to the pressure deviation (ΔP) between the actual common rail pressure (Pc) and the target common rail pressure (PF), the pump drive signal ON / OFF ratio (energization time ratio / duty ratio) per unit time is adjusted. By using duty control that changes the valve opening degree of the intake metering valve 4, high-precision digital control is possible.
[0031]
Here, in the common rail fuel injection system of the present embodiment, in the injector 5 of the specific cylinder of the engine 1, during one cycle of the engine 1 (1 stroke: intake stroke-compression stroke-expansion stroke (explosion stroke) -exhaust stroke). That is, while the crankshaft of the engine 1 makes two revolutions (720 ° CA), multi-stage injection is performed in which fuel is injected in a plurality of times, particularly during one combustion stroke of each cylinder of the engine 1 (injection rate control means). It is possible. For example, by driving the electromagnetic valve 7 of the injector 5 a plurality of times during the compression stroke and the expansion stroke of the engine 1, a multi-injection that performs a plurality of pilot injections and pre-injections before the main injection, or a main injection It is possible to perform multi-injection in which after-injection is performed a plurality of times later, or multi-injection in which at least one after-injection is performed after main injection and at least one after-injection is performed after main injection.
[0032]
[Control Method of First Embodiment]
Next, a method for controlling the intake metering valve 4 of the supply pump 3 and the electromagnetic valve 7 of the injector 5 according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing an injector injection amount control method and a common rail pressure control method.
[0033]
3 and 4 are repeated at predetermined timings after an ignition switch (not shown) is turned on. For example, the injection amount control of the k-cylinder injector 5 may be started immediately after the end of the injection of the k-cylinder injector 5 in the previous cycle, or the immediately preceding injection cylinder (k cylinder is # 1 in the current cycle). # 2 cylinder for cylinder, # 1 cylinder for k cylinder # 3, # 3 cylinder for k cylinder # 4, # 4 cylinder for k cylinder # 2) You may start immediately.
[0034]
First, when the flowcharts of FIGS. 3 and 4 are started, engine parameters (engine operating information), such as engine speed (NE), accelerator opening (ACCP), engine coolant temperature (THW), pump suction side fuel temperature ( (THF) and the like, and the outside air temperature (TAM) and the actual common rail pressure (Pc) are taken in (step S1). Next, an accelerator opening difference (ΔACCP) between the accelerator opening (ACCPi−1) acquired last time and the accelerator opening (ACCPi) acquired this time is calculated (step S2).
[0035]
Next, a normal injection command value is calculated (step S3). Specifically, the basic injection amount (Q) is calculated based on the engine rotation speed (NE), the accelerator opening (ACCP), and a characteristic map or an arithmetic expression that has been previously measured through experiments or the like (basic injection amount determining means). ). Here, the target pressure difference (ΔPF) between the previous basic injection amount (Qi−1) and the current basic injection amount (Qi) may be calculated.
[0036]
Subsequently, the target common rail pressure (PF) is calculated based on the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map or calculation formula that has been previously measured through experiments or the like (fuel pressure determining means). Here, the injection amount difference (ΔQ) between the previous target common rail pressure (PFi−1) and the current target common rail pressure (PFi) may be calculated.
[0037]
Subsequently, the command injection timing (normal main injection timing: T) is calculated from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map or calculation formula that has been previously prepared by experiments and the like (injection at normal time: T). Time determination means).
[0038]
Next, it is determined whether or not the accelerator opening difference (ΔACCP) obtained in step S2 is equal to or less than a predetermined value (−α). Alternatively, it is determined whether or not the target pressure difference (ΔPF) or the injection amount difference (ΔQ) has decreased by a predetermined value or more (step S4). If the determination result is NO, it is determined whether or not the accelerator opening difference (ΔACCP) obtained in step S2 is equal to or greater than a predetermined value (+ β). Alternatively, it is determined whether or not the target pressure difference (ΔPF) or the injection amount difference (ΔQ) has increased by a predetermined value or more (step S5). If the determination result is YES, it is determined that the vehicle is accelerating (accelerated traveling or acceleration state), the deceleration flag (fg) is defeated, fg = 0 is set, and stored in the memory (step S6).
[0039]
Next, the normal injection pattern is calculated and stored in the memory (step S7). Thereafter, the process proceeds to the determination process in step S13. Specifically, the number of multi-stage injections (the number of multi-injections, the number of INJ injections) is calculated based on the engine speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map that has been previously measured through experiments or the like.
[0040]
For example, the number of INJ injections is set to three times (pilot injection 1, pre-injection and main injection) as shown in FIG. 5A, or three times (pilot injection 2 as shown in FIG. 5A). , Pilot injection 1 and main injection) or twice (pilot injection 1 and main injection) as shown in FIG. FIG. 5B shows a display method of the injection form (injection pattern) of FIG. That is, each bit is made to correspond to each injection of the multistage injection, and if “1”, it is determined that the injection is performed, and if “0”, it is determined that the injection is not performed, and the injection pattern is determined.
[0041]
If the determination result in step S4 is YES, it is determined that the vehicle is decelerating (during deceleration or in a decelerating state), and the deceleration flag (fg) is set to fg = 1 and stored in the memory (step S8). ). Thereafter, the processing proceeds to step S9.
[0042]
If the determination result in step S4 is NO and the determination result in step S5 is NO, it is determined that the vehicle is in a steady state (steady running or steady state), and the deceleration injection amount is set (step S9). . Specifically, the current basic injection amount (Qi) set in step S3 is set as the current deceleration injection amount (Qgi), and the smoothed injection amount (dQ) is calculated from the current deceleration injection amount (Qgi). The next deceleration injection amount (Qg = Qgi−dQ) is calculated by subtracting. As a result, as shown in the timing chart of FIG. 6, the smoothed injection amount gradually decreases the injection amount from the previous injection amount before starting deceleration (normal injection amount) to the current post-deceleration injection amount. Fuel injection is performed.
[0043]
Next, it is determined whether or not the difference (Qg−Q) between the aforementioned deceleration injection amount (Qg) and the basic injection amount (post-deceleration injection amount: Q) is equal to or less than a predetermined value (γ) (step S10). ). If this determination is YES, the process proceeds to step S6, and the deceleration flag (fg) is reset.
[0044]
If the determination result in step S10 is NO, a deceleration injection command value is calculated (step S11). Specifically, the target common rail pressure (PFg) during deceleration is calculated based on the engine speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map or calculation formula that has been previously measured through experiments or the like (determination of fuel pressure) means). Subsequently, the deceleration injection timing (deceleration main injection timing: Tg) is calculated from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map or calculation formula created by measurement in advance through experiments or the like ( Injection timing determining means).
[0045]
Next, the deceleration injection pattern is calculated (step S12). Specifically, an injection pattern (INJ injection count) during deceleration is calculated according to the pressure difference (Pcr-PFg) between the actual common rail pressure (Pcr) and the target common rail pressure during deceleration (PFg), and a predetermined injection It is determined how many times the amount is to be injected (see the timing chart in FIG. 6).
[0046]
When the calculation process in step S7 or the calculation process in step S12 in FIG. 3 is completed, the process proceeds to the flowchart in FIG. 4 to determine whether there is a request for main injection (step S13). When the determination result is NO, the main injection amount (Qmain) is set to 0 and no injection is performed (step S14). Thereafter, the process proceeds to step S21.
[0047]
Moreover, when the determination result of step S13 is YES, a main injection command value is calculated (step S15). Specifically, the main injection amount (Qmain) is calculated from the engine speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression created by measurement in advance through experiments or the like ( Main injection amount determining means).
[0048]
Subsequently, the main injection timing (Tmain) is calculated from the basic injection amount (Q), the engine rotational speed (NE), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression created by measurement in advance or the like (main injection). Time determination means). The main injection amount (Qmain) may be calculated by subtracting the pre-injection amount (Qpre), the pilot injection amount (Qpilot), and the after injection amount (Qaft) from the total injection amount (totalQ).
[0049]
Next, it is determined whether there is a request for injection other than main injection (step S16). When the determination result is NO, the setting of the injection other than the main injection is not performed, the injection amount of the injection other than the main injection is set to 0, and the fuel is not injected except for the main injection (step S17). Thereafter, the process proceeds to step S21.
[0050]
If the determination result in step S16 is YES, a pre-injection command value is calculated (step S18). Specifically, the pre-injection amount (Qpre) is calculated from the engine speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression created by measurement in advance through experiments or the like ( Pre-injection amount determining means).
[0051]
Subsequently, the pre-injection timing (Tpre) is calculated from the basic injection amount (Q), the engine rotation speed (NE), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression prepared in advance by experiments or the like (pre-injection). Time determination means). Alternatively, the interval between the pre-injection and the main injection in the multi-stage injection from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression that is created in advance through experiments or the like. Is calculated (non-injection interval determining means). In addition, when not performing pre-injection, the process of step S18 does not need to be implemented.
[0052]
Next, a pilot injection command value is calculated (step S19). Specifically, the pilot injection amount (Qpilot) is calculated from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression prepared by measurement in advance through experiments or the like ( Pilot injection amount determining means).
[0053]
Subsequently, the pilot injection timing (Tpilot) is calculated from the basic injection amount (Q), the engine rotation speed (NE), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression prepared in advance by experiments or the like (pilot injection). Time determination means). Alternatively, the pilot injection and the main injection or the pre-injection in the multi-stage injection can be determined from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression prepared in advance through experiments or the like. The interval between them is calculated (non-injection interval determining means). In addition, when not performing pilot injection, it is not necessary to perform the process of step S19.
[0054]
Next, an after injection command value is calculated (step S20). Specifically, the after injection amount (Qaft) is calculated from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression created by measurement in advance through experiments or the like ( After injection amount determining means).
[0055]
Subsequently, the after injection timing (Taft) is calculated from the basic injection amount (Q), the engine rotation speed (NE), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression that is created in advance through experiments or the like (after injection). Time determination means). Alternatively, the interval between the main injection and the after injection in the multi-stage injection from the engine rotation speed (NE), the basic injection amount (Q), and a characteristic map (not shown) or an arithmetic expression that is created in advance through experiments or the like. Is calculated (non-injection interval determining means). In addition, when not performing after injection, the process of step S20 does not need to be implemented.
[0056]
Next, the INJ control amount that is the INJ control command value is converted into an injection pulse width (step S21). Specifically, the energization time (injection pulse length, injection pulse length, Qcr), the actual common rail pressure (Pcr), and the characteristic map or calculation formula created by measurement in advance through experiments or the like. An injection pulse width, an injection pulse time, and a command injection period: Tq) are calculated (injection period determining means).
[0057]
Next, a pump control amount that is an SCV control command value is calculated (step S22). Specifically, the SCV correction amount (Di) is calculated according to the pressure deviation (Pcr−PFg, orPcr−PF) between the actual common rail pressure (Pcr) and the target common rail pressure (PF). Subsequently, the SCV correction amount (Di) is added to the previous SCV control amount (Dscv) to calculate the current pump control amount (SCV control command value: Dscv).
[0058]
Next, the INJ control amount (INJ control command value: Tq) and the command injection timing (T) are set in the output stage of the ECU 10. Further, the pump control amount (SCV control command value: Dscv) is set in the output stage of the ECU 10 (step S23). Thereafter, the process returns to step S1, and the above-described control is repeated.
[0059]
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the common rail fuel injection system of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
[0060]
In the present embodiment, the driver greatly depresses the accelerator pedal, and the difference (ΔACCP) between the previous accelerator opening (ACCPi−1) and the current accelerator opening (ACCPi) becomes greater than or equal to a predetermined value (+ β). During acceleration in which the current target common rail pressure (PF) or the current basic injection amount (Q) increases by a predetermined value or more compared to the previous time, that is, during the period of transition from steady running to accelerated running, the injection of the injector 5 The form (INJ injection frequency) is set to 1 or 2 and the actual common rail pressure (Pc) detected by the common rail pressure sensor 66 substantially matches the target common rail pressure (PF). The SCV control command value to the intake metering valve 4 is feedback controlled. As a result, the degree of opening of the fuel supply path that connects the fuel tank 9 and the pressurizing chamber of the supply pump 3 is adjusted, so that the pump discharge amount discharged from the discharge port of the supply pump 3 to the common rail 2 is changed quickly. The fuel pressure in the common rail 2 (common rail pressure) is increased.
[0061]
Further, when the driver removes his / her foot from the accelerator pedal, the difference (ΔACCP) between the previous accelerator opening (ACCPi−1) and the current accelerator opening (ACCPi) becomes greater than or equal to a predetermined value (α). During deceleration when the target common rail pressure (PF) or the current basic injection amount (Q) is reduced by a predetermined value or more compared to the previous time, that is, during the transition from steady running to slow running, injection smoothing is performed first Thus, the deceleration injection amount (Qg) is set. This is from the previous basic injection amount (Q) set before the start of deceleration to the current post-deceleration injection amount (Qg), that is, in the steady state when the accelerator opening (ACCP) does not change after the start of deceleration. As shown in the timing chart of FIG. 6, during the predetermined time, the injection is actually supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 from the previous basic injection amount (Q) to the post-deceleration injection amount (Qg). The fuel injection is performed by the smoothed injection amount that gradually decreases the fuel injection amount. In the present embodiment, the injection smoothing for continuously decreasing the actual fuel injection amount at a predetermined gradient amount (Qgi−dQ) per unit time is performed, but a predetermined step amount (Qgi per unit time) is implemented. -DQ) may be executed to reduce the actual fuel injection amount step by step.
[0062]
Here, fuel injection from the injector 5 mounted in each cylinder of the engine 1 into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 is performed as follows. When the command injection timing (T) of the injector 5 or each injection timing of multistage injection, that is, the pilot injection timing (Tpilot), the pre-injection timing (Tpre), the main injection timing (Tmain), and the after injection timing (Taft), each injector is reached. The normally open switch 44 built in the drive circuit (EDU) is closed, and a pulsed injector drive current (INJ injection pulse) is applied to the solenoid coil 45 of the solenoid valve 7 of the injector 5. Then, the valve body 46 of the electromagnetic valve 7 of the injector 5 is opened.
[0063]
While the valve body 46 of the electromagnetic valve 7 of the injector 5 is open, the high-pressure fuel supplied from the branch pipe 17 of the common rail 2 to the pressure control chamber 39 via the fuel supply path 40 and the inlet orifice 41 is communicated. Overflow (injector dynamic leak) from the fuel discharge port 53 to the leak pipes 13 and 14 through the hole 49, the outlet orifice 42, and the fuel discharge passages 51 and 52. Accordingly, the nozzle needle 33 is lifted (separated) from the valve seat of the nozzle body 32 by overcoming the biasing force of the needle biasing means such as a spring. Thereby, since the injection hole 31 and the fuel reservoir 34 communicate with each other, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1.
[0064]
Thereafter, the injection pulse width (Tq) or each injection period of the multistage injection from the injector injection pulse start timing for starting the output of the injector (INJ) injection pulse, that is, the pilot injection period, the pre-injection period, the main injection period, the after-injection period When the injector injection pulse end timing at which the output of the injector (INJ) injection pulse ends is reached, the normally open switch 44 of the injector drive circuit is opened. Then, the valve body 46 of the electromagnetic valve 7 of the injector 5 is closed.
[0065]
While the electromagnetic valve 7 of the injector 5 is closed, high-pressure fuel is supplied from the branch pipe 17 of the common rail 2 through the fuel supply path 40 and the inlet orifice 41 into the pressure control chamber 39, so that the inside of the pressure control chamber 39 Since the high pressure fuel is filled, the nozzle needle 33 is seated on the valve seat of the nozzle body 32 by the biasing force of the needle biasing means such as a spring. As a result, the communication state between the injection hole 31 and the fuel reservoir 34 is cut off, so that fuel injection into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 is completed.
[0066]
Here, FIG. 7 is a graph showing an experimental result of measuring the injector dynamic leak amount by changing the number of times of multistage injection (INJ injection number) from 0 to 5. From the result of FIG. 7, if the number of INJ injections is set to an optimal number during the period when the above-described injection smoothing is performed, that is, during deceleration where the target common rail pressure (PF) is greatly decreased by a predetermined value or more, FIG. As shown in the timing chart of Fig. 5, the actual common rail pressure (Pc) is stepped down from the steady-state target common rail pressure (PF) to the deceleration target common rail pressure (PFg). It can be seen that is improved.
[0067]
Therefore, in this embodiment, as shown in the timing chart of FIG. 6, when the normal injection pattern and the post-deceleration injection pattern are two times (one pilot injection and one main injection), the pressure difference ( 5 times (4 pilot injections and 1 main injection) when Pcr−PFg is the largest, and 3 times (2 pilot injections when the pressure difference (Pcr−PFg) is the smallest). When the pressure difference (Pcr-PFg) is in the meantime, it is set to 3 times (3 times for pilot injection and 1 time for main injection). Note that after injection or pre-injection may be performed instead of pilot injection.
[0068]
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the common rail fuel injection system of the present embodiment, predetermined conditions from the start of deceleration at which the accelerator opening (ACCP), the target common rail pressure (PF), and the basic injection amount (Q) decrease by a predetermined value or more. 6, that is, as shown in the timing chart of FIG. 6, the injection that softens the deceleration surge and deceleration shock until the post-deceleration injection amount reaches the post-deceleration injection amount from the pre-deceleration injection amount (steady-state injection amount). At the same time that the annealing is performed, the injector 5 during one combustion stroke of the engine until the actual common rail pressure (Pc) follows the target common rail pressure (PFg) after deceleration from the target common rail pressure (PF) before deceleration. The multi-stage injection is performed by driving the solenoid valve 7 a plurality of times to inject the high pressure fuel into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 in a plurality of times. To have.
[0069]
In the period during which the above-mentioned injection annealing is performed, that is, the period until the actual common rail pressure (Pc) follows the target common rail pressure (PFg) after deceleration from the target common rail pressure (PF) before deceleration. If the number of INJ injections is set to be greater than outside the period, the amount of injector dynamic leak increases, and the actual common rail pressure (Pc) changes from the target common rail pressure (PF) before deceleration to the target common rail pressure (PFg) after deceleration. The step-down performance or the follow-up performance can be improved.
[0070]
Accordingly, since the fuel pressure in the common rail 2 (common rail pressure) can be controlled so as to quickly decrease, the actual common rail pressure (Pc) from the target common rail pressure (PF) before deceleration to the target common rail pressure (PFg) after deceleration. It is possible to shorten the period until it decreases. As a result, the period during which fuel with an unnecessarily high pressure is injected and supplied from the injector 5 into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 can be shortened, so that the combustion state of the engine 1 becomes slow and engine noise such as combustion noise is improved. can do.
[0071]
Further, the pressure reducing performance for reducing the fuel pressure in the common rail 2 from high pressure to low pressure can be improved while eliminating the pressure reducing valve and the pressure reducing valve driving circuit for driving the pressure reducing valve. Therefore, since the number of parts and the number of assembly steps can be reduced, the cost can be reduced.
[0072]
  [Reference example]
  FIG. 8 shows the present invention.Reference exampleFIG. 5 is a timing chart showing the behavior of the deceleration accelerator opening, the injection amount, and the common rail pressure when shifting from steady traveling to decelerating traveling.
[0073]
Here, when the engine 1 is operating in a high-load operation state, when the engine 1 is decelerated (accelerator pedal is OFF, fuel injection is stopped) and then is changed to the acceleration state (accelerator pedal is ON) again, the common rail When the fuel pressure in 2 (actual common rail pressure: Pc) is higher than a target common rail pressure (PF) by a specified value (for example, 15 MPa) or more, there are problems of deterioration in combustion noise and increase in NOx emission. Therefore, in the conventional technology, the injection amount and the injection timing at the time of reacceleration are increased / decreased and advanced / retarded. .
[0074]
  So bookReference exampleThen, at the time of deceleration when the accelerator opening (ACCP) is decreased by a predetermined value or more, that is, when the fuel pressure in the common rail 2 (actual common rail pressure: Pc) is higher than the target common rail pressure (PF) by a predetermined value (for example, 15 MPa). In order to improve the step-down performance, multiple-cycle injection is performed to such an extent that deceleration and drivability do not deteriorate during deceleration. That is, a period during which the vehicle travels from a steady state to a decelerating state (accelerator opening is 0%), that is, the target common rail pressure (PF) before deceleration decreases from the target common rail pressure after deceleration to a target common rail pressure after deceleration by more than a specified value (for example, 15 MPa) In the period until the actual common rail pressure (Pc) substantially matches the target common rail pressure after deceleration, the solenoid valve 7 of the injector 5 decreases as the pressure difference between the actual common rail pressure (Pc) and the target common rail pressure after deceleration decreases. The energization time (injection pulse width, command injection period: Tq) is decreased stepwise by a predetermined step amount (predetermined attenuation amount from the previous cycle: eqpcd) per unit time.
[0075]
Thereby, the injection amount (eqpcdn) at the time of step-down injected from the injector 5 to the engine 1 between the target common rail pressure (PF) before deceleration and the target common rail pressure after deceleration is reduced from the previous cycle (eqpcd). Since the actual common rail pressure (Pc) decreases to the target common rail pressure after deceleration, that is, during the period of transition from steady traveling to decelerating traveling (deceleration). The step-down performance can be improved (see the behavior of the actual common rail pressure (Pc) when there is a multi-cycle injection at the time of step-down (example) with respect to when there is no multi-cycle injection at the time of step-down (conventional example) in FIG. In addition, since the period during which fuel with an unnecessarily high pressure is injected and supplied from the injector 5 into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 can be shortened, the combustion state of the engine 1 becomes slow and engine noise such as combustion noise is improved. be able to. In addition, drivability at the time of re-acceleration (acceleration with respect to changes in accelerator opening) can be improved.
[0076]
The injection amount during deceleration (eqpcdn) between the target common rail pressure (PF) before deceleration and the target common rail pressure after deceleration is the injection amount after deceleration from the injection amount before deceleration when the accelerator opening changes. It may be calculated from the number of injections (ecqpcdn) until reaching the basic injection amount Q when the engine speed is a predetermined value and the accelerator opening is 0%. Thereby, said effect can be exhibited on the driving | running conditions of all the engines 1, and a contradiction can be suppressed. Note that the above-described injection amount at the time of step-down (eqpcdn) is determined based on the operating conditions of the engine 1 during deceleration (for example, engine load (accelerator opening: ACCP), engine speed (NE), basic injection amount (Q), command injection amount). (QFIN), actual common rail pressure (PC), target common rail pressure (PF), engine temperature, engine cooling water temperature (THW), intake air temperature, atmospheric pressure, etc.).
[0077]
[Other Embodiments]
In the present embodiment, the common rail pressure sensor 66 is directly attached to the common rail 2 to detect the fuel pressure accumulated in the common rail 2 (actual common rail pressure), but the fuel pressure sensor is used as the plunger chamber of the supply pump 3. It is attached to a fuel pipe or the like from the (pressurization chamber) to the fuel passage in the injector 5 and is injected and supplied to the fuel pressure discharged from the pressurization chamber of the supply pump 3 or the combustion chamber of each cylinder of the engine 1. The fuel injection pressure may be detected.
[0078]
In this embodiment, an example in which the injector 5 with a two-way valve type solenoid valve is used as an example of an injector that injects and supplies fuel into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 has been described. Other injectors or other types of injectors may be used. In the present embodiment, an example using the injector 5 made of an electromagnetic fuel injection valve has been described. However, an injector made of a piezoelectric fuel injection valve may be used.
[0079]
Here, in the present embodiment, the basic injection amount (Q), the command injection timing (T), the target common rail using the rotational speed sensor 61 and the accelerator opening sensor 62 as the operating condition detecting means for detecting the operating condition of the engine 1. Although the pressure (PF) is calculated, the cooling water temperature sensor 63 and the fuel temperature sensor 64 as operating condition detection means, and other sensors (for example, an intake air temperature sensor, an intake air pressure sensor, a cylinder discrimination sensor, an injection timing sensor) The basic injection amount (Q), the command injection timing (T), and the target common rail pressure (PF) may be corrected in consideration of a detection signal (engine operation information) from the above.
[0080]
The command injection amount (QFIN) is calculated by adding the injection amount correction amount considering the engine coolant temperature (THW), the pump intake side fuel temperature (THF), etc. to the basic injection amount (Q) (command injection) Amount determining means), the command injection amount (QFIN), the actual common rail pressure (Pc), and a characteristic map or an arithmetic expression that has been measured in advance through experiments or the like, and the energization time (injection pulse width, injection pulse width, The command injection period (Tq) may be calculated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing the overall structure of a common rail fuel injection system (first embodiment).
FIG. 2 is a schematic view showing the structure of an injector with a two-way solenoid valve (first embodiment).
FIG. 3 is a flowchart showing an injector injection amount control method and a common rail pressure control method (first embodiment).
FIG. 4 is a flowchart showing an injector injection amount control method and a common rail pressure control method (first embodiment).
5A is a view showing an injection form of an injector, and FIG. 5B is a view showing a display method of the injection form (first embodiment).
FIG. 6 is a timing chart showing behaviors of a deceleration accelerator opening, a common rail pressure, an injection amount, and combustion noise when shifting from steady traveling to decelerating traveling (first embodiment).
FIG. 7 is a graph showing an injector dynamic leak amount with respect to the number of INJ injections (first embodiment).
FIG. 8 is a timing chart showing the behavior of the deceleration accelerator opening, the injection amount, and the common rail pressure when shifting from steady running to reduced running (Reference example).
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Common rail
3 Supply pump (fuel supply pump)
4 Suction metering valve (actuator)
5 Injector
7 Solenoid valve (needle drive means, actuator)
10 ECU (fuel pressure determination means, fuel pressure control means, fuel overflow flow increase means, injection amount gradual change means, injection rate control means, injection number determination means, injection period determination means, injection period gradual change means)
31 injection hole
33 Nozzle needle
39 Pressure control room
66 Common rail pressure sensor (fuel pressure sensor)

Claims (5)

(a)燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
(b)吸入した燃料を加圧して前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、
(c)エンジンの気筒内に燃料を噴射する噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの動作制御を行う圧力制御室、この圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させることで前記ノズルニードルを開弁方向に駆動するニードル駆動手段、および前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢するニードル付勢手段を有するインジェクタと、
(d)燃料の噴射圧力に相当する実燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
(e)前記エンジンの運転状態または運転条件に応じて目標燃料圧力を決定する燃料圧力決定手段と、
(f)前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との圧力差に応じて前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更して、前記コモンレール内の燃料圧力を制御する燃料圧力制御手段と、
(g)定常走行時から減速走行に移行する期間に、前記圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量を、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力に略一致するまで、前記目標燃料圧力と前記実燃料圧力とが一致するときの前記燃料溢流量の標準量に対して増加させる燃料溢流量増加手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置であって、
前記燃料溢流量増加手段は、前記エンジンの1燃焼行程中に、前記インジェクタを複数回駆動して、燃料噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施する噴射率制御手段、および前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と減速後の目標燃料圧力との圧力差に応じて、前記多段噴射の噴射回数を設定する噴射回数決定手段を有しており、
前記圧力差が大きいほど、前記多段噴射の噴射回数を多く設定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
(A) a common rail for accumulating high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure;
(B) a fuel supply pump that pressurizes the sucked fuel and pumps it into the common rail;
(C) A nozzle needle for opening and closing an injection hole for injecting fuel into the cylinder of the engine, a pressure control chamber for controlling the operation of the nozzle needle, and high-pressure fuel supplied to the pressure control chamber overflowing to the low-pressure side of the fuel system An injector having needle driving means for driving the nozzle needle in a valve opening direction by flowing it, and needle urging means for urging the nozzle needle in a valve closing direction;
(D) fuel pressure detecting means for detecting an actual fuel pressure corresponding to the fuel injection pressure;
(E) fuel pressure determining means for determining a target fuel pressure according to the operating state or operating conditions of the engine;
(F) changing the fuel discharge amount of the fuel supply pump according to the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means and the target fuel pressure set by the fuel pressure determining means, and Fuel pressure control means for controlling the fuel pressure inside,
(G) The fuel pressure detecting means detects the fuel overflow flow rate that causes the high-pressure fuel supplied into the pressure control chamber to overflow to the low-pressure side of the fuel system during a period of transition from steady running to decelerating running. Until the fuel pressure substantially matches the target fuel pressure set by the fuel pressure determining means, the fuel overflow is increased with respect to the standard amount of the fuel overflow flow rate when the target fuel pressure and the actual fuel pressure match. An accumulator fuel injection device comprising a flow rate increasing means ,
The fuel overflow rate increasing means includes an injection rate control means for driving the injector a plurality of times during a single combustion stroke of the engine to perform multistage injection in which fuel injection is divided into a plurality of times, and the fuel pressure detection Means for determining the number of injections of the multi-stage injection according to the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the means and the target fuel pressure after deceleration,
The pressure accumulation type fuel injection device , wherein the number of injections of the multistage injection is set to be larger as the pressure difference is larger .
請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記定常走行時から減速走行に移行する期間に、前記エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、前記エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまで、単位時間当たり所定のステップ量で段階的に減少させるか、あるいは単位時間当たり所定の勾配量で連続的に減少させる噴射量徐変手段を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
The pressure accumulation type fuel injection device according to claim 1,
The unit of time until the fuel injection amount injected into each cylinder of the engine reaches the post-deceleration injection amount set by the operating state or operating condition of the engine during the transition from the steady traveling to the decelerating traveling A pressure-accumulation fuel injection apparatus comprising: an injection amount gradual change means that decreases stepwise by a predetermined step amount per hit or continuously decreases by a predetermined gradient amount per unit time.
請求項1または請求項2に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記定常走行時から減速走行に移行する期間とは、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間であるか、あるいは前記定常走行時から減速走行に移行する期間とは、前記エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、前記エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまでの期間であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
In the pressure accumulation type fuel injection device according to claim 1 or 2,
The period of transition from the steady running to the decelerated running is a reduction of the target fuel pressure before deceleration from the target fuel pressure before deceleration by a predetermined value or more, and the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means is reduced. This is a period until the target fuel pressure substantially coincides with the subsequent target fuel pressure, or a period during which the vehicle shifts from the steady traveling to the decelerating traveling is the fuel injection amount to be injected into each cylinder of the engine. Or it is a period until it reaches the post-deceleration injection amount set according to the operating conditions.
請求項1〜3のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記噴射回数決定手段は、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、前記多段噴射の噴射回数をN回ずつ段階的に減少させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
In the pressure accumulation type fuel injection device according to any one of claims 1 to 3 ,
The injection number determining means decreases the number of injections of the multistage injection step by step N times as the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means and the target fuel pressure after deceleration decreases. accumulator fuel injection apparatus characterized by letting.
(a)燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
(b)吸入した燃料を加圧して前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、
(c)エンジンの気筒内に燃料を噴射する噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズ ルニードルの動作制御を行う圧力制御室、この圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させることで前記ノズルニードルを開弁方向に駆動するニードル駆動手段、および前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢するニードル付勢手段を有するインジェクタと、
(d)燃料の噴射圧力に相当する実燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
(e)前記エンジンの運転状態または運転条件に応じて目標燃料圧力を決定する燃料圧力決定手段と、
(f)前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との圧力差に応じて前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更して、前記コモンレール内の燃料圧力を制御する燃料圧力制御手段と、
(g)前記エンジンの1燃焼行程中に、前記インジェクタを複数回駆動して、燃料噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施する噴射率制御手段と、
(h)減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間に、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、前記多段噴射の噴射回数をN回ずつ段階的に減少させる噴射回数決定手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置
(A) a common rail for accumulating high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure;
(B) a fuel supply pump that pressurizes the sucked fuel and pumps it into the common rail;
(C) a nozzle needle for opening and closing an injection hole for injecting fuel into the cylinders of the engine, spilled pressure control chamber for controlling the operation of the nozzle Runidoru, a high-pressure fuel supplied to the pressure control chamber to the low pressure side of the fuel system An injector having needle driving means for driving the nozzle needle in a valve opening direction by flowing it, and needle urging means for urging the nozzle needle in a valve closing direction;
(D) fuel pressure detecting means for detecting an actual fuel pressure corresponding to the fuel injection pressure;
(E) fuel pressure determining means for determining a target fuel pressure according to the operating state or operating conditions of the engine;
(F) changing the fuel discharge amount of the fuel supply pump according to the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means and the target fuel pressure set by the fuel pressure determining means, and Fuel pressure control means for controlling the fuel pressure inside,
(G) an injection rate control means for driving the injector a plurality of times during a single combustion stroke of the engine to perform multi-stage injection in which fuel injection is divided into a plurality of times;
(H) The target fuel pressure before deceleration is decreased from the target fuel pressure after deceleration by a predetermined value or more until the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means substantially matches the target fuel pressure after deceleration. Determination of the number of injections to reduce the number of injections of the multistage injection step by step N times as the pressure difference between the actual fuel pressure detected by the fuel pressure detection means and the target fuel pressure after deceleration decreases during the period Means and
Accumulator fuel injection apparatus characterized by comprising a.
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