JP4509191B2 - Fuel injection control device for in-cylinder injection engine - Google Patents
Fuel injection control device for in-cylinder injection engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4509191B2 JP4509191B2 JP2008025241A JP2008025241A JP4509191B2 JP 4509191 B2 JP4509191 B2 JP 4509191B2 JP 2008025241 A JP2008025241 A JP 2008025241A JP 2008025241 A JP2008025241 A JP 2008025241A JP 4509191 B2 JP4509191 B2 JP 4509191B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- cylinder
- fuel injection
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
この発明は、高圧の燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置、特に、蓄圧室内にベーパーが発生している際に、蓄圧室内のベーパー排出と燃料の昇圧とを迅速に行う燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control device for an in-cylinder injection engine that directly injects high-pressure fuel into a cylinder, and in particular, when vapor is generated in a pressure accumulating chamber, the discharge of vapor in the pressure accumulating chamber and the pressure increase of the fuel are quickly The present invention relates to a fuel injection control device.
周知のように、燃焼室内へ直接燃料を噴射するように燃料噴射弁を備えた筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置では、燃料を気筒内に十分細かな霧状に噴射できるようにその噴射燃料の圧力(以下、燃圧と称する)を十分高く確保する必要があるため、低圧燃料ポンプから吐出された燃料は、低圧プレッシャレギュレータによって所定の低圧値に設定されたフィード圧に調整され、更に、高圧燃料ポンプにより所望の高圧値に昇圧される。そして、高圧燃料ポンプにより昇圧された高圧の燃料は蓄圧室に蓄えられ、燃料噴射弁を介してエンジンの各気筒の燃焼室内に直接噴射される。蓄圧室は、ある程度以上の容積とされ、噴射による蓄圧室内の圧力降下を小さくして噴射圧力を一定に保持するようにしている。 As is well known, in a cylinder injection engine fuel injection control device having a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, the injected fuel is injected so that the fuel can be injected into the cylinder in a sufficiently fine mist form. Therefore, the fuel discharged from the low-pressure fuel pump is adjusted to a feed pressure set to a predetermined low-pressure value by a low-pressure pressure regulator. The fuel pump is boosted to a desired high pressure value. The high-pressure fuel boosted by the high-pressure fuel pump is stored in the pressure accumulating chamber and directly injected into the combustion chamber of each cylinder of the engine via the fuel injection valve. The pressure accumulating chamber has a volume of a certain level or more, and the pressure drop in the pressure accumulating chamber due to injection is reduced to keep the injection pressure constant.
前述の高圧燃料ポンプは、通常、エンジンのカムシャフトと作動連結されており、エンジンと同期した回転数で駆動される。又、高圧燃料ポンプ1回転当たりの燃料吐出量は蓄圧室の容積に比べるとかなり小さい。そのため、エンジン始動中のようにエンジン回転数の低い状態に於いては、蓄圧室への単位時間当たりの燃料圧送量はかなり低くなり、例えば蓄圧室内の燃圧が大気圧付近まで低下しているような場合では、蓄圧室内の燃圧が上昇するのに数秒を要する。 The aforementioned high-pressure fuel pump is normally operatively connected to an engine camshaft and is driven at a rotational speed synchronized with the engine. Further, the fuel discharge amount per rotation of the high-pressure fuel pump is considerably smaller than the volume of the pressure accumulating chamber. Therefore, when the engine speed is low, such as when the engine is starting, the amount of fuel pumped per unit time to the pressure accumulator chamber is considerably low. For example, the fuel pressure in the pressure accumulator chamber is reduced to near atmospheric pressure. In some cases, it takes several seconds for the fuel pressure in the pressure accumulating chamber to rise.
そこで、高圧燃料ポンプの燃料吐出量が小さくなるエンジン始動時に於いて、蓄圧室内の燃圧が所定値よりも低い場合に、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を蓄圧室に直接供給し、燃圧が所定値に達してから高圧燃料ポンプで加圧された燃料を蓄圧室に供給して昇圧を行うという技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この従来の技術によれば、蓄圧室内の燃圧が大気圧付近まで低下しているような場合であっても、蓄圧室の燃圧がフィード圧まで昇圧するまでの時間を短縮することができ、結果的に、高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧時間も短縮することができる。 Therefore, at the time of engine start when the fuel discharge amount of the high pressure fuel pump becomes small, when the fuel pressure in the pressure accumulation chamber is lower than a predetermined value, the fuel discharged from the low pressure fuel pump is directly supplied to the pressure accumulation chamber, and the fuel pressure is predetermined. There has been proposed a technique in which the pressure is increased by supplying fuel pressurized by a high pressure fuel pump to a pressure accumulating chamber after reaching the value (see, for example, Patent Document 1). According to this conventional technology, even when the fuel pressure in the pressure accumulating chamber is reduced to near atmospheric pressure, the time until the fuel pressure in the pressure accumulating chamber is increased to the feed pressure can be shortened. In particular, the time for boosting the fuel by the high-pressure fuel pump can be shortened.
一方、燃料タンク内の燃料が空の状態から燃料を充填したときでは、蓄圧室内の燃圧が大気圧付近まで低下しているだけでなく、蓄圧室内にべーパーが存在している。又、高温環境下でエンジンを負荷運転した後にエンジンを停止したときでは、蓄圧室内の燃料の圧力がそのときの燃料温度に対する飽和蒸気圧を下回り、蓄圧室内にべーパーが発生する。これらの状況では、燃料の圧力によって蓄圧室内のベーパーを圧縮して押し潰さなければならなくなり、蓄圧室内に燃料が充満している場合に比べると燃料の昇圧に要する時間が大幅に長くなる。 On the other hand, when the fuel in the fuel tank is filled from an empty state, not only the fuel pressure in the pressure accumulating chamber is reduced to near atmospheric pressure, but also a vapor exists in the pressure accumulating chamber. Further, when the engine is stopped after the engine is loaded under a high temperature environment, the fuel pressure in the pressure accumulating chamber falls below the saturated vapor pressure with respect to the fuel temperature at that time, and a vapor is generated in the pressure accumulating chamber. In these situations, the vapor in the pressure accumulating chamber must be compressed and crushed by the pressure of the fuel, and the time required for boosting the fuel is significantly longer than when the pressure accumulating chamber is filled with fuel.
そこで、蓄圧室と燃料タンクとを接続する燃料配管、並びに、その燃料配管の途中に開閉弁を設け、エンジンの始動時に、この開閉弁を開弁制御して蓄圧室に存在するベーパーを迅速に排出させるという技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この従来の技術によれば、蓄圧室内の燃圧が大気圧付近まで低下しているだけでなく、蓄圧室内にべーパーが存在しているような場合であっても、蓄圧室の外にベーパーを排出することによって、蓄圧室の燃圧を昇圧させる時間を大幅に短縮することができ、その結果、高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧時間も短縮される。 Therefore, a fuel pipe connecting the accumulator chamber and the fuel tank, and an open / close valve in the middle of the fuel pipe, and when the engine is started, the open / close valve is controlled to quickly open the vapor existing in the accumulator chamber. A technique of discharging is proposed (see, for example, Patent Document 2). According to this conventional technique, not only does the fuel pressure in the pressure accumulator chamber decrease to near atmospheric pressure, but even if a vapor exists in the pressure accumulator chamber, the vapor is placed outside the pressure accumulator chamber. By discharging, the time for boosting the fuel pressure in the pressure accumulating chamber can be greatly shortened. As a result, the time for boosting the fuel by the high-pressure fuel pump is also shortened.
又、従来、エンジン始動時、始動要求噴射量に相当する燃料噴射弁駆動時間よりも十分に長い燃料噴射弁駆動時間で燃料噴射弁を駆動するという技術が提案されており(例えば、特許文献3参照)、この技術によっても、前述の特許文献2と同様、蓄圧室の外にベーパーを排出することによって、蓄圧室の燃圧を昇圧させる時間を大幅に短縮することができ、その結果、高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧時間も短縮される。 Conventionally, a technique has been proposed in which the fuel injection valve is driven with a fuel injection valve drive time sufficiently longer than the fuel injection valve drive time corresponding to the required start injection amount when the engine is started (for example, Patent Document 3). This technique also allows the time for boosting the fuel pressure in the pressure accumulating chamber to be greatly shortened by discharging the vapor out of the pressure accumulating chamber, as in the case of the aforementioned Patent Document 2. As a result, the high pressure fuel The fuel pressurization time by the pump is also shortened.
前述の特許文献1に記載の技術では、蓄圧室内にベーパーが存在していない状態で燃圧が大気圧付近まで低下している場合には燃料の昇圧時間を短縮することができる。しかし、蓄圧室内にベーパーが存在している場合には、低圧燃料ポンプから供給されるフィード圧の燃料によってベーパーを圧縮し、ベーパーが押し潰されて燃料中に溶け込んでしまうまでは燃料の昇圧が鈍くなり、昇圧時間が大幅に長くなるという課題があった。
In the technique described in
一方、前述の特許文献2に記載の技術では、開閉弁を通じてベーパーを燃料タンクへ排出することができ、昇圧時間を短縮することが可能である。但し、この特許文献2に記載された技術を実現するには、蓄圧室と燃料タンクとを接続するための燃料配管や開閉弁を追加しなくてはならず、大幅なコストアップを招くという課題があった。 On the other hand, in the technique described in Patent Document 2, the vapor can be discharged to the fuel tank through the on-off valve, and the pressure increase time can be shortened. However, in order to realize the technique described in Patent Document 2, it is necessary to add a fuel pipe and an on-off valve for connecting the pressure accumulating chamber and the fuel tank, which causes a significant cost increase. was there.
又、前述の特許文献3に記載の技術では、燃料噴射弁を通じてベーパーを燃焼室内へ排出することができ、特許文献2に記載の技術のようなコストアップを招くこともなく、昇圧時間を短縮することが可能である。しかしながら、特許文献3記載の技術では、エンジンの要求する噴射量に相当する駆動時間よりも十分に長い駆動時間で燃料噴射弁を駆動するため、燃圧が予想以上に早く上昇したときには、燃料噴射量が過剰に多くなり、リッチ失火やエンジンオイル希釈を招くという課題があった。 Further, in the technique described in Patent Document 3, the vapor can be discharged into the combustion chamber through the fuel injection valve, and the pressure increase time is shortened without incurring the cost increase as in the technique described in Patent Document 2. Is possible. However, in the technique described in Patent Document 3, the fuel injection valve is driven with a drive time sufficiently longer than the drive time corresponding to the injection amount required by the engine, so that when the fuel pressure rises faster than expected, the fuel injection amount There is a problem that excessively increases the amount of misfire, which leads to rich misfire and engine oil dilution.
更に、特許文献3の技術は、エンジンの吸気管に燃料を噴射するポート噴射式エンジンを前提とした技術であるため、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンに対しては、そのまま適用できないという課題もある。即ち、吸気管内へ燃料を噴射するポート噴射式エンジンに於いては、燃焼室の行程状態に係わらず、吸気管内の圧力が大気圧以上に上昇することがないため、燃料噴射弁の駆動時間を正規の駆動時間よりも長くしても問題とならない。ところが、燃焼室内へ燃料を直接噴射する筒内噴射エンジンに於いては、燃料噴射弁の駆動時間を長くしていくと、燃焼室が吸気行程から圧縮行程へ移行したときに燃焼室内の圧力上昇によって、最悪の場合、一旦、燃焼室へ排出されたベーパーが蓄圧室へ逆流することも懸念される。 Furthermore, since the technology of Patent Document 3 is based on a port injection engine that injects fuel into the intake pipe of the engine, it does not apply to a direct injection engine that directly injects fuel into the combustion chamber. There is also a problem that it cannot be applied. That is, in a port injection engine that injects fuel into the intake pipe, the pressure in the intake pipe does not rise above the atmospheric pressure regardless of the stroke state of the combustion chamber. There is no problem even if the driving time is longer than the normal driving time. However, in a cylinder injection engine that directly injects fuel into the combustion chamber, if the drive time of the fuel injection valve is increased, the pressure in the combustion chamber increases when the combustion chamber shifts from the intake stroke to the compression stroke. Therefore, in the worst case, there is a concern that the vapor once discharged into the combustion chamber may flow back into the pressure accumulating chamber.
この発明は、従来の装置におけるこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、筒内噴射式エンジンに於いて、燃料タンク内の燃料が空の状態から燃料を充填したときや、高温環境下でエンジンを負荷運転した後にエンジンを停止したときのように、蓄圧室内にベーパーが存在する状態に於いて、蓄圧室内に存在するベーパーを短時間で排出して燃料の昇圧時間を短縮することのできる筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem in the conventional apparatus, and an object of the present invention is when a fuel in a fuel tank is filled from an empty state in an in-cylinder injection engine. When the engine is stopped after a load operation of the engine in a high-temperature environment, when the vapor exists in the pressure accumulation chamber, the vapor existing in the pressure accumulation chamber is discharged in a short time to increase the fuel pressure. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device for an in-cylinder injection engine that can shorten the time.
この発明による筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置は、燃焼室内へ燃料を直接噴射するように気筒毎に配置された燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁と共通に接続され高圧の燃料を蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室の燃料の圧力を検出する燃圧センサと、燃料タンクの燃料を汲み上げて低圧通路へ吐出する低圧燃料ポンプと、前記低圧通路内の燃料をフィード圧に調整する低圧プレッシャレギュレータと、前記低圧通路内の燃料を吸入して前記蓄圧室へ吐出する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧室へ向かう燃料の流通のみを許す吐出弁と、前記蓄圧室内の燃料の圧力を調整するための燃圧制御弁とを備えた筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置において、前記低圧燃料ポンプが作動しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された前記蓄圧室内の燃圧が前記フィード圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始することを特徴とするものである。
また、この発明による筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置は、燃焼室内へ燃料を直接噴射するように気筒毎に配置された燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁と共通に接続され高圧の燃料を蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室の燃料の圧力を検出する燃圧センサと、燃料タンクの燃料を汲み上げて低圧通路へ吐出する低圧燃料ポンプと、前記低圧通路内の燃料をフィード圧に調整する低圧プレッシャレギュレータと、前記低圧通路内の燃料を吸入して前記蓄圧室へ吐出する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧室へ向かう燃料の流通のみを許す吐出弁と、前記蓄圧室内の燃料の圧力を調整するための燃圧制御弁とを備えた筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置において、前記蓄圧室内の燃料の温度を直接又は間接的に検出する燃料温度検出手段を備え、前記低圧燃料ポンプが作動しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された前記蓄圧室内の燃圧が、前記燃料温度検出手段によって検出された燃料温度に対応する飽和蒸気圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始することを特徴とするものである。
A fuel injection control device for an in-cylinder injection engine according to the present invention includes a fuel injection valve arranged for each cylinder so as to directly inject fuel into a combustion chamber, and an accumulator that is connected in common with the fuel injection valve and stores high-pressure fuel. A fuel pressure sensor for detecting the pressure of the fuel in the pressure storage chamber, a low pressure fuel pump for pumping up fuel in the fuel tank and discharging it to the low pressure passage, and a low pressure pressure regulator for adjusting the fuel in the low pressure passage to a feed pressure A high-pressure fuel pump that sucks fuel in the low-pressure passage and discharges the fuel into the pressure accumulation chamber, a discharge valve that allows only fuel to flow from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulation chamber, and a pressure of the fuel in the pressure accumulation chamber In a fuel injection control device for a cylinder injection engine having a fuel pressure control valve for adjustment, the low pressure fuel pump is operating and detected by the fuel pressure sensor When the accumulation chamber of the fuel pressure which is below the feed pressure, is characterized in that to start the forced driving of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke.
A fuel injection control device for a direct injection engine according to the present invention includes a fuel injection valve arranged for each cylinder so as to directly inject fuel into a combustion chamber, and a high pressure fuel connected in common with the fuel injection valve. A pressure accumulation chamber for storing, a fuel pressure sensor for detecting the pressure of the fuel in the pressure accumulation chamber, a low pressure fuel pump for pumping up fuel in a fuel tank and discharging it to the low pressure passage, and a low pressure for adjusting the fuel in the low pressure passage to a feed pressure A regulator, a high-pressure fuel pump that draws fuel in the low-pressure passage and discharges the fuel into the pressure accumulation chamber, a discharge valve that allows only fuel to flow from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulation chamber, and a fuel in the pressure accumulation chamber In a fuel injection control device for a direct injection engine having a fuel pressure control valve for adjusting pressure, a fuel temperature detection for directly or indirectly detecting the temperature of fuel in the pressure accumulating chamber. And the fuel pressure in the pressure accumulating chamber detected by the fuel pressure sensor is lower than a saturated vapor pressure corresponding to the fuel temperature detected by the fuel temperature detecting means. During this time, the forced drive of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke is started.
この発明による筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、低圧燃料ポンプが作動
しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された蓄圧室内の燃圧が低圧プレッシャレギュレータにより調圧されたフィード圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始するようにしているので、蓄圧室内に発生しているベーパーを排気行程気筒の燃料噴射弁を通じて燃焼室内へ排出することが可能となり、コストアップ無しに蓄圧室内の燃料の昇圧時間を短縮することができる。
又、この発明による筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、低圧燃料ポンプが作動しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された蓄圧室内の燃圧が検出された燃料温度に対応する飽和蒸気圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始するようにしているので、蓄圧室内に発生しているベーパーを排気行程気筒の燃料噴射弁を通じて燃焼室内へ排出することが可能となり、コストアップ無しに蓄圧室内の燃料の昇圧時間を短縮することができる。
According to the fuel injection control device for a direct injection engine according to the present invention, the low pressure fuel pump is operating, and the fuel pressure in the pressure accumulating chamber detected by the fuel pressure sensor is adjusted by the low pressure pressure regulator. Since the forced drive of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke is started when it is lower, the vapor generated in the pressure accumulation chamber is discharged into the combustion chamber through the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder Therefore, it is possible to shorten the pressure increase time of the fuel in the pressure accumulating chamber without increasing the cost.
According to the fuel injection control device for a direct injection engine according to the present invention, the low pressure fuel pump is operating, and the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor is saturated corresponding to the detected fuel temperature. When the vapor pressure is lower, the forced drive of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke is started, so that the vapor generated in the pressure accumulating chamber passes into the combustion chamber through the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder. It is possible to discharge the fuel, and the pressure increase time of the fuel in the pressure accumulating chamber can be shortened without increasing the cost.
又、この発明による筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、排気行程気筒における燃料噴射弁を強制駆動することで蓄圧室内のベーパー排出を促進することができるので、吸気行程気筒における燃料噴射弁の駆動時間はエンジンの要求する噴射量に相当する駆動時間のまま変更しなくて済ませることができる。そのため、蓄圧室内の燃圧が予想以上に早く上昇したときであっても燃焼に寄与する噴射量(吸気行程気筒で噴射された燃料量)が過剰になることは無く、その結果、リッチ失火やエンジンオイル希釈を招くこともない。 Further, according to the fuel injection control device for a cylinder injection engine according to the present invention, the fuel injection valve in the exhaust stroke cylinder can be forcibly driven to promote vapor discharge in the pressure accumulating chamber. The driving time of the valve can be changed without changing the driving time corresponding to the injection amount required by the engine. Therefore, even when the fuel pressure in the pressure accumulating chamber rises faster than expected, the amount of fuel that contributes to combustion (the amount of fuel injected in the intake stroke cylinder) does not become excessive, resulting in rich misfires and engine It does not cause oil dilution.
更に、この発明による筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、燃焼室内の圧力がフィード圧よりも高くなることのない排気行程気筒の燃料噴射弁を強制駆動するようにしているので、一旦、燃焼室へ排出したベーパーが蓄圧室へ逆流することも回避される。 Further, according to the fuel injection control device for a cylinder injection engine according to the present invention, the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder in which the pressure in the combustion chamber does not become higher than the feed pressure is forcibly driven. The vapor discharged into the combustion chamber is prevented from flowing back into the pressure accumulating chamber.
実施の形態1.
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置について詳細に説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置を示すブロック構成図である。
Hereinafter, a fuel injection control device for a direct injection engine according to
図1に於いて、エンジン40の気筒毎に設けられた燃料噴射弁39(図では4個)は、その一端には共通の高圧燃料配管である蓄圧室36が接続されており、この蓄圧室36内の燃料が各燃料噴射弁39に分配供給される。又、燃料噴射弁39の各他端は、エンジン40の各燃焼室内に燃料を直接噴射するように配置されている。各燃料噴射弁39は開閉制御されることにより、対応する気筒の燃焼室内に高圧燃料を直接噴射供給する。各燃料噴射弁39から噴射された燃料は、燃焼室内の空気と混ざり合って混合気となる。蓄圧室36には、その内部の燃圧を検出するための手段として、燃圧センサ61が取付けられている。
In FIG. 1, a fuel injection valve 39 (four in the figure) provided for each cylinder of the
エンジン40には、その始動時にクランキングによってクランクシャフトに回転力を付与するためのスタータ(図示せず)が設けられている。このスタータは、運転者によるイグニションスイッチ(図示せず)の操作に応じて作動する。即ち、イグニションスイッチは、周知のようにOFF位置とON位置、及びON位置とSTART位置、との間を移動自在とされている。そして、イグニションスイッチがON位置からSTART位置に操作されている間はスタータが作動される。
The
低圧燃料ポンプ31は、バッテリを電源とする電動モータ(図示せず)によって駆動される。この実施の形態1では、低圧燃料ポンプ31は、イグニションスイッチがOFF位置からON位置に操作されると作動を開始し、ON位置からOFF位置へ操作されると停止される。低圧燃料ポンプ31は、低圧通路33を介して高圧燃料ポンプ20に接続されている。又、低圧燃料ポンプ31は、燃料タンク30内から燃料を汲み上げ、高圧燃料ポンプ20に向けて燃料を吐出する。
The low-pressure fuel pump 31 is driven by an electric motor (not shown) that uses a battery as a power source. In the first embodiment, the low-pressure fuel pump 31 starts operating when the ignition switch is operated from the OFF position to the ON position, and is stopped when the ignition switch is operated from the ON position to the OFF position. The low pressure fuel pump 31 is connected to the high
低圧燃料ポンプ31は、吐出量が多く吐出圧が低いという特徴がある。又、電動モータによって駆動されるため、始動時の低圧燃料ポンプ31の吐出特性がエンジン40の回転変動の影響を受けないという特徴もある。低圧通路33の途中には、その低圧通路33内の燃圧を一定値(フィード圧)に調整するための低圧プレッシャレギュレータ32が設けられている。
The low-pressure fuel pump 31 is characterized by a large discharge amount and a low discharge pressure. Further, since it is driven by the electric motor, the discharge characteristic of the low-pressure fuel pump 31 at the time of starting is not affected by the rotational fluctuation of the
高圧燃料ポンプ20は、ポンププランジャ22、加圧室23及び燃圧制御弁10を備えている。ポンププランジャ22は、エンジン40のカムシャフト24に取付けられたカム25の回転に基づいてポンプシリンダ21内を往復移動する。従って、ポンププランジャ22の作動開始タイミングは、カムシャフト24が回転を始めるタイミング、即ち、イグニションスイッチがON位置からSTART位置に操作されてスタータが作動を開始するタイミングと同じである。
The high
加圧室23は、ポンプシリンダ21及びポンププランジャ22によって区画されており、前述した低圧通路33がこの加圧室23に接続されている。加圧室23に於いて、低圧通路33との接続箇所は燃料吸入口23aとなっている。又、加圧室23は、高圧燃料通路35を介して蓄圧室36に接続されている。高圧燃料通路35の途中には、高圧燃料ポンプ20から吐出された燃料の逆流を防止するための吐出弁34が設けられている。
The pressurizing
燃圧制御弁10は電磁ソレノイド11を備え、この電磁ソレノイド11への通電制御により開閉動作を行う。電磁ソレノイド11に対する通電が停止された状態では、燃圧制御弁10は、ばね12によって開弁する。即ち、燃料吸入口23aが開放され、低圧通路33及び加圧室23間が連通した状態になる。この状態にあって、加圧室23の容積が大きくなる方向(図5の下方)へポンププランジャ22が移動するとき(吸入行程中)には、低圧燃料ポンプ31から送り出された燃料が低圧通路33を介して加圧室23内に吸入される。
The fuel
又、加圧室23の容積が収縮する方向(図5の上方)にポンププランジャ22が移動するとき(圧送行程中)には、電磁ソレノイド11に対する通電により、燃圧制御弁10は、ばね12に抗して閉弁される。即ち、燃料吸入口23aが閉鎖され、低圧通路33及び加圧室23間の連通が遮断される。ポンププランジャ22の移動に伴い、加圧室23内の燃圧が上昇して吐出弁34を開弁させることにより、燃料が高圧燃料通路35を通じて蓄圧室36内へ供給される。
When the
尚、高圧燃料ポンプ20に於ける燃料吐出量の調整は、燃圧制御弁10の閉弁開始時期を制御し、圧送行程中に於ける燃圧制御弁10の閉弁期間を調整することによって行われる。即ち、燃圧制御弁10の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加する。これとは逆に、燃圧制御弁10の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少する。そして、前述のように高圧燃料ポンプ20の燃料吐出量を調整することにより、蓄圧室36内の燃圧が制御される。
The fuel discharge amount in the high-
この実施の形態1に於いては、エンジン40が4気筒エンジンであり、高圧燃料ポンプ20がクランクシャフトの2回転に対して燃料の圧送を2回行うように構成されている。即ち、エンジン40の2気筒に於ける2回の燃料噴射に対して、高圧燃料ポンプ20は燃料の圧送を1回行うようになっている。このようにして構成された高圧燃料ポンプ20では、1回当たりの燃料吐出量が低圧燃料ポンプ31に比べ少ない(低圧燃料ポンプ31の吐出量の数十分の1)が、吐出圧が低圧燃料ポンプ31に比べて高い(低圧燃料ポンプ31の吐出圧の数十倍)という特徴がある。
In the first embodiment, the
尚、蓄圧室36と燃料タンク30とを接続するリリーフ通路38には、リリーフ弁37が配置されている。そして、蓄圧室36内の燃圧が過度に高くなると、リリーフ弁37が開いて蓄圧室36内の高圧燃料が燃料タンク30へ流出する。従って、蓄圧室36内の燃圧が過度に高圧になることが抑制される。
A
電子制御ユニット(以下、ECUと称する)60は、燃料噴射弁39からの燃料の噴射量、噴射時期、燃圧制御弁10の通電を制御する。ECU60は、蓄圧室36の燃圧を検出する燃圧センサ61の検出信号のほか、例えば、エンジン回転速度、吸入空気量、エンジン水温等のエンジンの運転状態を検出する後述の各種センサの検出信号を読込んで、エンジン40の要求する燃料噴射量及び適正な燃料噴射時期を演算し、その演算結果に応じた噴射信号を燃料噴射弁39に出力して、燃料噴射を実行する。又、ECU60は、エンジン始動時に燃料を昇圧させるための制御を行う。この制御は、エンジン始動時の燃料噴射圧力を上げることで噴霧の微粒化を促進し、もって始動時の噴射量を低減して黒煙の発生を低減するために行われる。
The electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 60 controls the fuel injection amount from the
次に、ECU60の具体的な構成について説明する。図2は、この発明に係るECU60の具体的構成を示すブロック図であり、前述の図1と同一部分についてはそれと同一の符号を付している。図2に於いて、位相検出手段602は、クランク角度センサ64とカム角度センサ65の出力信号に基づいて、エンジン40の軸位置PHを検出しその検出した軸位置PHを出力する。位相検出手段602から出力された軸位置PHは、後述するベーパー排出制御手段601及び燃料噴射弁駆動手段604へ入力される。尚、エンジン40の軸位置PHが判明すれば、どの気筒がどの行程状態にあるかが判別可能となる。
Next, a specific configuration of the
燃料噴射量演算手段603は、クランク角度センサ64の出力信号から得られるエンジン回転速度NEとエアーフローセンサ66の出力信号から得られる吸入空気量QAとから、1気筒当たりの燃料噴射量(エンジン40の要求噴射量)QFを演算する。そして、燃料噴射量演算手段603によって演算された1気筒当たりの燃料噴射量QFは、後述する燃料噴射弁駆動手段604へ出力される。
The fuel injection amount calculation means 603 calculates the fuel injection amount per cylinder (engine 40) from the engine rotational speed NE obtained from the output signal of the
燃料噴射弁駆動手段604は、前述の位相検出手段602によって検出されたエンジン40の軸位置PHと、前述の燃料噴射量演算手段603によって演算された1気筒当たりの燃料噴射量QFとが入力され、所定の駆動時期と燃料噴射量QFに相当する駆動時間にて、燃料噴射弁39を駆動制御する。尚、筒内噴射エンジンの場合、燃料噴射弁39は燃焼に寄与させる燃料量として吸気行程もしくは圧縮行程で駆動される。
The fuel injection
ベーパー排出制御手段601は、燃圧センサ61によって検出される蓄圧室39内の燃圧PFと、イグニションスイッチ62のON/OFF状態を示す信号IGと、燃料温度検出手段としての燃料温度推定手段63によって検出される推定燃料温度TFと、クランク角度センサ63の出力信号から得られるエンジン回転速度NEと、前述の位相検出手段602によって検出されたエンジン40の軸位置PHと、燃料残量センサ67によって検出された燃料残量LFとが入力され、後述するベーパー排出制御を行う。
The vapor discharge control means 601 is detected by the fuel pressure PF in the
尚、前述の燃料温度推定手段63は、エンジン水温、吸気温度等のエンジンの温度情報を検出するセンサを用いて蓄圧室36内の燃料温度を間接的に推定するよう構成されているが、前述の燃料温度推定手段63に代えて、蓄圧室36内の燃料温度を直接計測することが可能な燃料温度センサを用いてもよい。
The fuel temperature estimating means 63 is configured to indirectly estimate the fuel temperature in the
内燃機関の気筒内に噴射される燃料は、図3に示すような飽和蒸気圧特性を備えている。即ち、図3に於いて、横軸は燃料温度、縦軸は燃圧を示し、例えば、燃料温度がTXのとき、飽和蒸気圧となる燃圧はPXとなる。このとき、燃料の物性上、燃圧がPXより高圧側の領域はベーパー非発生領域であり、燃料の気化は発生せず気化成分は無いが、燃圧がPXより低圧側の領域はベーパー発生領域であり、燃料の気化が発生し気化成分が存在することとなる。 The fuel injected into the cylinder of the internal combustion engine has a saturated vapor pressure characteristic as shown in FIG. That is, in FIG. 3, the horizontal axis indicates the fuel temperature, and the vertical axis indicates the fuel pressure. For example, when the fuel temperature is TX, the fuel pressure that becomes the saturated vapor pressure is PX. At this time, the region where the fuel pressure is higher than PX is a vapor non-generating region because of the physical properties of the fuel, the fuel is not vaporized and there is no vaporized component, but the region where the fuel pressure is lower than PX is the vapor generating region. Yes, fuel vaporization occurs and vaporized components are present.
図4は、ベーパー排出手段601のベーパー排出制御を説明するタイムチャートであって、(a)は、イグニションスイッチ62のON/OFF状態を示す信号IGの状態を示し、ONはイグニションスイッチ62がON位置にあるときの信号レベル、OFFはイグニションスイッチ62がOFF位置にあるときの信号レベルである。(b)は低圧燃料ポンプ31の作動、停止の状態を示し、(c)は排気行程気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動の状態を示し、(d)は蓄圧室36内の燃圧PFの挙動を示している。
FIG. 4 is a time chart for explaining the vapor discharge control of the vapor discharge means 601, wherein (a) shows the state of the signal IG indicating the ON / OFF state of the
図4に於いて、蓄圧室36内の燃圧PFの初期値は大気圧の場合を示している。又、蓄圧室36内の燃圧PFの挙動については、ベーパーが発生していないときを一点鎖線で示し、ベーパーが発生しているときを二点鎖線で示し、ベーパーが発生しているときに燃料噴射弁の強制駆動を実行したときを実線で示している。
In FIG. 4, the initial value of the fuel pressure PF in the
いま、図4に於いて、時刻T1にてイグニションスイッチ62がOFFからONに操作され、その動作状態を示す信号IGがOFFレベルからONレベルに変化したとすると、これに同期して低圧燃料ポンプ31も作動を開始する。このとき、蓄圧室36内の燃圧PFは、低圧燃料ポンプ31が作動を始めることによって大気圧からフィード圧へ上昇し始める。
Now, in FIG. 4, when the
ここで、蓄圧室36内にベーパーが発生してない場合では、図4の(d)に一点鎖線で示すように、低圧燃料ポンプ31が所定時間TPだけ作動することによって燃圧PFはいち早く上昇し、時刻T2の時点までにフィード圧に達する。
Here, in the case where no vapor is generated in the
一方、蓄圧室36内にベーパーが発生している場合では、蓄圧室36内に存在するベーパーの圧縮に時間を取られて燃圧PFの上昇が大幅に遅くなり、二点鎖線で示すように、時刻T5の時点にてようやくフィード圧に達する。
On the other hand, in the case where vapor is generated in the
又、蓄圧室36内にベーパーが発生しているときに燃料噴射弁の強制駆動を実行した場合では、実線にて示すように、低圧燃料ポンプ31が時間TP以上作動した時点である時刻T2の時点に於いても燃圧PFが所定圧PXに達していないので、図4の(c)に示すように時刻T2〜T3の間、排気行程気筒の燃料噴射弁39を強制駆動し、この強制駆動した燃料噴射弁39を通じて蓄圧室36内のベーパーを排出させる。その結果、燃圧PFが迅速に上昇して時刻T5よりも早い時刻T4の時点にてフィード圧に達する。
Further, when the fuel injection valve is forcibly driven when vapor is generated in the
又、ベーパー排出制御手段601は、低圧燃料ポンプ31が所定時間TP以上作動したことをもって低圧燃料ポンプ31が作動していると判定したときに、燃圧センサ61によって検出された蓄圧室39内の燃圧PFが燃料温度検出手段63によって検出された燃料温度に対する飽和蒸気圧に達していなかった場合にも、排気行程にある気筒における燃料噴射弁39を強制駆動するよう、燃料噴射弁駆動手段604に対して排気行程気筒の強制駆動指令を出力し、その燃料噴射弁39を強制駆動させる。その結果、強制駆動された燃料噴射弁39を通じて蓄圧室36内のベーパーが排出され、燃圧PFが迅速に上昇して時刻T5よりも早い時刻T4の時点にてフィード圧に達する。
Further, the vapor discharge control means 601 determines the fuel pressure in the
以上のように動作するベーパー排出制御手段601は、イグニションスイッチ62がOFFからONへ状態変化してからの経過時間、即ち、低圧燃料ポンプ31の作動が所定時間TP以上経過したことをもって低圧燃料ポンプ31が作動していることを判定する。
The vapor discharge control means 601 that operates as described above is a low-pressure fuel pump when the elapsed time after the
又、ベーパー排出制御手段601は、燃圧センサ61によって検出された蓄圧室39内の燃圧PFが所定圧PXに達した場合に、排気行程気筒の強制駆動指令の出力を終了するように構成されている。その結果、燃料噴射弁駆動手段604は、排気行程にある気筒における燃料噴射弁39の強制駆動制御を終了する。
The vapor discharge control means 601 is configured to end the output of the exhaust stroke cylinder forcible drive command when the fuel pressure PF in the
更に、ベーパー排出制御手段601は、排気行程気筒の強制駆動指令を出力してから、排気行程にある気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動が所定回数、又は所定時間以上継続された場合にも、排気行程気筒の強制駆動指令の出力を終了するように構成されている。その結果、燃料噴射弁駆動手段604は、排気行程にある気筒における燃料噴射弁39の強制駆動制御を終了する。
Further, the vapor discharge control means 601 outputs a forced drive command for the exhaust stroke cylinder, and then the forced drive of the
又、ベーパー排出制御手段601は、燃料残量センサによって検出された燃料残量FLが所定量を下回っているときには、排気行程気筒における燃料噴射弁の強制駆動を禁止するように構成されている。 Further, the vapor discharge control means 601 is configured to prohibit the forced drive of the fuel injection valve in the exhaust stroke cylinder when the fuel remaining amount FL detected by the fuel remaining amount sensor is below a predetermined amount.
前述の燃料噴射弁駆動手段604は、ベーパー排出制御手段601から排気行程気筒の強制駆動指令が入力されたときに、排気行程にある気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動を開始する。尚、エンジン40が回転している場合には、排気行程にある気筒における燃料噴射弁39を強制駆動制御する際、同時期に吸気行程にある気筒に於ける燃料噴射弁39の駆動制御もエンジン40が要求する燃料噴射量QFに相当する駆動時間で駆動される。
The aforementioned fuel injection valve drive means 604 starts forced drive of the
次に、前述の様に構成されたベーパー排出制御手段62の一連の動作について説明する。図5は、その動作を説明するフローチャートである。図5のサブルーチは、信号IGがイグニションスイッチ62がON位置になったことを示した時点から実行されるものとする。又、以下の動作の説明に於いて、エンジンの始動前には、高圧燃料ポンプ20では燃圧制御弁10は開弁しているものとし、低圧燃料ポンプ31は、信号IGがイグニションスイッチ62がON位置になったことを示した時点から作動開始するものとする。
Next, a series of operations of the vapor discharge control means 62 configured as described above will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation. The subroutine of FIG. 5 is executed from the time when the signal IG indicates that the
図5に於いて、ステップS101では、イグニションスイッチ62のON/OFFを示す信号IGが、イグニションスイッチ62がOFF位置からON位置に操作された直後を示しているか否かを判定する。ここで、イグニションスイッチ62がOFF位置からON位置に操作された直後の場合(YES)には、ステップS102へ進んで低圧燃料ポンプ31の作動時間TPを零クリアし、続いてステップS103へ進んで排気行程気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動回数Cを零クリアし、更にステップS104へ進んで排気行程気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動指令フラグFを零クリアし、そしてステップS106へと進む。
In FIG. 5, in step S101, it is determined whether or not the signal IG indicating ON / OFF of the
一方、前述のステップS101に於いてイグニションスイッチ62がOFF位置からON位置に操作された直後ではないと判定した場合(NO)には、ステップS101からステップS105へ進んで、低圧燃料ポンプ31の作動時間TPをインクリメントして[TP=TP+1]とし、ステップS106へと進む。
On the other hand, if it is determined in step S101 described above that the
ステップS106では、位相検出手段602によってエンジン40の軸位置PHが検出済みか否か、即ち、各気筒の行程を検知可能か否かを判定する。ここで、エンジン40の軸位置PHが検出済みの場合(YES)には、ステップS107へ進む。一方、軸位置PHが検出済みでない場合(NO)には、何もせずに処理を抜けてリターンとなる。
In step S106, it is determined whether or not the shaft position PH of the
ステップS107では、低圧燃料ポンプ31の作動時間TPが所定時間以上経過しているか否かを判定する。ここで、低圧燃料ポンプ31の作動時間TPが所定時間以上経過している場合(YES)には、ステップS108へ進んで蓄圧室36内の燃圧PFを読み込んでステップS109へと進む。一方、作動時間TPが所定時間以上経過していない場合(NOの場合)には、ステップS107からステップS115へと進む。
In step S107, it is determined whether or not the operating time TP of the low-pressure fuel pump 31 has passed a predetermined time. Here, when the operating time TP of the low-pressure fuel pump 31 has exceeded the predetermined time (YES), the process proceeds to step S108, the fuel pressure PF in the
ステップS109では、ステップS108にて読み込んだ蓄圧室36内の燃圧PFが所定圧PXに達していないか否かを判定する。ここで、蓄圧室36内の燃圧PFが所定圧PXに達していない場合(YES)には、ステップS110へ進む。一方、燃圧PFが所定圧PXに達していた場合(NO)には、ステップS115へと進む。
In step S109, it is determined whether or not the fuel pressure PF in the
ステップS110では、排気行程気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動回数Cが所定回数CXに達していないか否かを判定する。ここで、強制駆動回数Cが所定回数CXに達していない場合(YES)には、ステップS111へ進む。一方、強制駆動回数Cが所定回数CXに達していた場合(NO)には、ステップS114に進んで排気行程気筒における燃料噴射弁の強制駆動指令フラグFを零クリアしてステップS115へと進む。
In step S110, it is determined whether or not the number C of forced driving of the
ステップS111では、燃料残量センサ67によって検出された燃料残量LFが所定量LX以上か否かを判定する。ここで、燃料残量LFが所定量LX以上の場合(YES)には、ステップS112へ進み排気行程気筒における燃料噴射弁39の強制駆動指令フラグFを「1」にセットし、続いてステップS113へ進んで強制駆動回数Cをインクリメントして[C=C+1]とし、ステップS115へと進む。
In step S111, it is determined whether or not the fuel remaining amount LF detected by the fuel remaining
一方、ステップS111に於いて、燃料残量LFが所定量LXを下回っていると判定した場合(NO)には、ステップS111からステップS114へ進んで排気行程気筒における燃料噴射弁の強制駆動指令フラグFを零クリアしてステップS115へと進む。 On the other hand, if it is determined in step S111 that the remaining fuel amount LF is less than the predetermined amount LX (NO), the process proceeds from step S111 to step S114 to forcibly drive the fuel injection valve for the exhaust stroke cylinder. F is cleared to zero and the process proceeds to step S115.
ステップS115では、排気行程気筒における燃料噴射弁39の強制駆動指令フラグFが「1」にセットされているか否かを判断する。ここで、強制駆動指令フラグFが[F=1]の場合(YES)には、ステップS116へ進んで燃料噴射弁駆動手段604による排気行程気筒に於ける燃料噴射弁39の強制駆動が実行されて処理を抜けリターンとなる。
In step S115, it is determined whether or not the forced drive command flag F of the
一方、ステップS115に於いて、強制駆動指令フラグFが[F=0]であると判断した場合(NO)には、ステップS117へ進んで燃料噴射弁駆動手段604による排気行程気筒における燃料噴射弁39の強制駆動が禁止されて処理を抜けリターンとなる。 On the other hand, if it is determined in step S115 that the forced drive command flag F is [F = 0] (NO), the routine proceeds to step S117, where the fuel injection valve in the exhaust stroke cylinder by the fuel injection valve driving means 604 is obtained. The forced drive of 39 is prohibited, and the process is returned and the process returns.
尚、前述の一連のベーパー排出制御手段601による動作は、エンジン40が停止しているときの位相位置が検出可能な場合にあっては、エンジン40が停止中であっても機能させることができる。
The above-described series of operations of the vapor discharge control means 601 can function even when the
この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、低圧燃料ポンプが作動しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された蓄圧室内の燃圧が所定圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始するようにしているので、蓄圧室内に発生しているベーパーを排気行程気筒の燃料噴射弁を通じて燃焼室内へ排出することが可能となり、コストアップ無しに蓄圧室内の燃料の昇圧時間を短縮することができる。 According to the fuel injection control device for a direct injection engine according to the first embodiment of the present invention, the low pressure fuel pump is operating, and the fuel pressure in the pressure accumulating chamber detected by the fuel pressure sensor is below a predetermined pressure. Since the forced drive of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke is started, the vapor generated in the pressure accumulation chamber can be discharged into the combustion chamber through the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder Thus, the pressure increase time of the fuel in the pressure accumulating chamber can be shortened without increasing the cost.
又、この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、排気行程気筒における燃料噴射弁を強制駆動することで蓄圧室内のベーパー排出を促進することができるので、吸気行程気筒における燃料噴射弁の駆動時間はエンジンの要求する噴射量に相当する駆動時間のまま変更しなくて済ませることができる。そのため、蓄圧室内の燃圧が予想以上に早く上昇したときであっても燃焼に寄与する噴射量(吸気行程気筒で噴射された燃料量)が過剰になることは無く、その結果、リッチ失火やエンジンオイル希釈を招くこともない。
Further, according to the fuel injection control device for an in-cylinder injection engine according to
更に、この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、燃焼室内の圧力がフィード圧よりも高くなることのない排気行程気筒の燃料噴射弁を強制駆動するようにしているので、一旦、燃焼室へ排出したベーパーが蓄圧室へ逆流することも回避される。 Furthermore, according to the fuel injection control device for a direct injection engine according to the first embodiment of the present invention, the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder in which the pressure in the combustion chamber does not become higher than the feed pressure is forcibly driven. Therefore, the vapor once discharged to the combustion chamber is prevented from flowing back to the pressure accumulating chamber.
又、この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、蓄圧室内の燃圧が、フィード圧よりも低い圧力値として設定されている所定値を下回っているときに、蓄圧室内にベーパーが発生していると判断するようにしているので、燃料タンク内の燃料が空の状態から燃料を充填したときのように、蓄圧室内の燃圧が大気圧付近まで低下している状態で蓄圧室内にべーパーが存在しているということを的確に判断したうえで排気行程気筒の燃料噴射弁を強制駆動することができる。 Further, according to the fuel injection control device for a direct injection engine according to the first embodiment of the present invention, when the fuel pressure in the pressure accumulating chamber is below the predetermined value set as the pressure value lower than the feed pressure. Since it is determined that vapor is generated in the pressure accumulating chamber, the fuel pressure in the pressure accumulating chamber decreases to near atmospheric pressure as when the fuel in the fuel tank is filled from the empty state. In this state, the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder can be forcibly driven after accurately determining that the vapor exists in the pressure accumulating chamber.
更に、この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、検出された蓄圧室内の燃圧が、蓄圧室内の燃料温度に対応する飽和蒸気圧を下回っているときに、蓄圧室内にベーパーが発生していると判断するようにしているので、高温環境下でエンジンを負荷運転した後にエンジンを停止したときのように、蓄圧室内の燃圧が大気圧付近まで低下していない状態であっても蓄圧室内にべーパーが存在しているということを的確に判断したうえで排気行程気筒の燃料噴射弁を強制駆動することができる。 Furthermore, according to the fuel injection control device for a direct injection engine according to the first embodiment of the present invention, when the detected fuel pressure in the pressure accumulating chamber is lower than the saturated vapor pressure corresponding to the fuel temperature in the pressure accumulating chamber. Because it is judged that vapor is generated in the pressure accumulator chamber, the fuel pressure in the pressure accumulator chamber has dropped to near atmospheric pressure as when the engine was stopped after a load operation of the engine in a high temperature environment. Even in the absence, it is possible to forcibly drive the fuel injection valve of the exhaust stroke cylinder after accurately determining that the vapor exists in the pressure accumulating chamber.
ところで、排気行程にある気筒における燃料噴射弁を強制駆動することで燃焼室内へベーパーが排出され、蓄圧室内の燃圧は迅速に昇圧する。しかし、ベーパーが排出されて蓄圧室内が燃料で充満し始めると、ベーパーに代わって燃料自体が燃焼室内へ排出され、更に、この燃料が排気管へ流出することで排ガスを悪化させる恐れが出てくる。この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、蓄圧室内の燃圧が前述の所定圧以上となったときにいち早く排気行程気筒の燃料噴射弁の強制駆動を終了するようにしているので、前述のような懸念を回避することができる。尚、排気行程気筒における燃料噴射弁の強制駆動を終了する際の所定圧は、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始する際の所定圧と同じ圧力値であるものとして説明したが、同じ圧力値である必要はなく、制御動作の安定化や効果の最適化を図るために、予め実機挙動に基づいて両所定値間にヒステリシスを設定してもよい。
By the way, by forcibly driving the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke, the vapor is discharged into the combustion chamber, and the fuel pressure in the pressure accumulating chamber is quickly increased. However, when the vapor is discharged and the pressure accumulating chamber begins to fill with fuel, the fuel itself is discharged into the combustion chamber instead of the vapor, and further, this fuel may flow into the exhaust pipe, which may deteriorate the exhaust gas. come. According to the fuel injection control device for a direct injection engine according to
一方、例えば、ガス欠のままエンジンの始動操作を続けたときや、燃圧センサの出力値が大気圧相当の値で固着故障していたときや、燃料系が破損して燃料が大量に漏れているとき等、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を続けても燃圧が上昇しないという状況が予想される。その場合、蓄圧室内に燃料が無い状態で燃料噴射弁の開閉駆動(いわゆる、燃料噴射弁のカラ打ち)が長時間継続され、燃料噴射弁の異常発熱や磨耗に起因した性能劣化をもたらす恐れがある。この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動が、所定回数又は所定時間以上継続されたときに、排気行程気筒における燃料噴射弁の強制駆動を終了するようにしているので、前述のような懸念を回避することができる。尚、ここで言う所定回数又は所定時間とは、例えば燃料の流通が無い状態で燃料噴射弁を断続駆動しても燃料噴射弁の信頼性を損なわない程度の動作回数以下の値として予め設定される。
On the other hand, for example, when starting the engine without running out of gas, when the output value of the fuel pressure sensor is stuck at a value equivalent to atmospheric pressure, or when the fuel system is damaged and a large amount of fuel leaks It is expected that the fuel pressure will not increase even if the fuel injection valve is forcibly driven in the cylinder in the exhaust stroke. In that case, the fuel injection valve open / close drive (so-called fuel injection valve stroke) is continued for a long time in the absence of fuel in the pressure accumulator chamber, which may cause performance deterioration due to abnormal heat generation or wear of the fuel injection valve. is there. According to the fuel injection control device for a direct injection engine according to
又、この発明の実施の形態1に係る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によれば、燃料タンク内の燃料残量が所定量を下回っているときに、排気行程気筒における燃料噴射弁の強制駆動自体を禁止することで、燃料噴射弁のカラ打ちに起因する燃料噴射弁の異常発熱や磨耗を防止する。
Further, according to the fuel injection control device for a direct injection engine according to
10 燃圧制御弁
11 電磁ソレノイド
12 ばね
20 高圧燃料ポンプ
21 ポンプシリンダ
22 ポンププランジャ
23 加圧室
23a 燃料吸入口
24 カム軸
25 ポンプカム
30 燃料タンク
31 低圧燃料ポンプ
32 低圧プレッシャレギュレータ
33 低圧通路
34 吐出弁
35 高圧燃料通路
36 蓄圧室
37 リリーフ弁
38 リリーフ通路
39 燃料噴射弁
40 エンジン
60 ECU
61 燃圧センサ
62 イグニションスイッチ
63 燃料温度推定手段
64 クランク角度センサ
65 カム角センサ
66 エアーフローセンサ
67 燃料残量センサ
601 ベーパー排出制御手段
602 位相検出出手段
603 燃料噴射量演算手段
604 燃料噴射弁駆動手段
TP 低圧燃料ポンプの作動時間
PF 蓄圧室内の燃圧
LF 燃料タンク内の燃料残量
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記低圧燃料ポンプが作動しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された前記蓄圧室内の燃圧が前記フィード圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始することを特徴とする筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve arranged for each cylinder so as to inject fuel directly into the combustion chamber, a pressure accumulation chamber connected in common with the fuel injection valve for storing high-pressure fuel, and a fuel pressure for detecting the pressure of the fuel in the pressure accumulation chamber A sensor, a low-pressure fuel pump that pumps up fuel in a fuel tank and discharges the fuel into a low-pressure passage; a low-pressure pressure regulator that adjusts fuel in the low-pressure passage to a feed pressure; In-cylinder injection comprising: a high-pressure fuel pump that discharges to the pressure chamber; a discharge valve that allows only fuel to flow from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulation chamber; and a fuel pressure control valve that adjusts the pressure of the fuel in the pressure accumulation chamber In an engine fuel injection control device,
When the low-pressure fuel pump is operating and the fuel pressure in the pressure accumulating chamber detected by the fuel pressure sensor is lower than the feed pressure , forced driving of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke is started. A fuel injection control device for an in-cylinder injection engine.
前記蓄圧室内の燃料の温度を直接又は間接的に検出する燃料温度検出手段を備え、A fuel temperature detecting means for directly or indirectly detecting the temperature of the fuel in the pressure accumulating chamber;
前記低圧燃料ポンプが作動しており、かつ、前記燃圧センサによって検出された前記蓄圧室内の燃圧が、前記燃料温度検出手段によって検出された燃料温度に対応する飽和蒸気圧を下回っているときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を開始することを特徴とする筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。When the low-pressure fuel pump is operating and the fuel pressure in the pressure accumulating chamber detected by the fuel pressure sensor is below a saturated vapor pressure corresponding to the fuel temperature detected by the fuel temperature detecting means, A fuel injection control device for an in-cylinder injection engine, which starts forcibly driving a fuel injection valve in a cylinder in an exhaust stroke.
ときに、排気行程にある気筒における燃料噴射弁の強制駆動を終了することを特徴とする請求項3に記載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。 When the fuel pressure in the accumulator chamber which is detected by said fuel pressure sensor becomes the saturated vapor pressure or more, according to claim 3, characterized in that to terminate the forced driving of the fuel injection valve in the cylinder in the exhaust stroke A fuel injection control device for a cylinder injection engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008025241A JP4509191B2 (en) | 2008-02-05 | 2008-02-05 | Fuel injection control device for in-cylinder injection engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008025241A JP4509191B2 (en) | 2008-02-05 | 2008-02-05 | Fuel injection control device for in-cylinder injection engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009185662A JP2009185662A (en) | 2009-08-20 |
JP4509191B2 true JP4509191B2 (en) | 2010-07-21 |
Family
ID=41069163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008025241A Expired - Fee Related JP4509191B2 (en) | 2008-02-05 | 2008-02-05 | Fuel injection control device for in-cylinder injection engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4509191B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5141706B2 (en) * | 2010-03-19 | 2013-02-13 | 株式会社デンソー | Fuel pressure control device |
JP5981592B1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-08-31 | 富士重工業株式会社 | In-cylinder injection engine control device |
JP6292163B2 (en) | 2015-04-28 | 2018-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1144236A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel injection device for direct injection gasoline engine |
JP2001342873A (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
-
2008
- 2008-02-05 JP JP2008025241A patent/JP4509191B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1144236A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel injection device for direct injection gasoline engine |
JP2001342873A (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Mitsubishi Motors Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009185662A (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4338742B2 (en) | High pressure fuel pump control device for internal combustion engine | |
US7565898B2 (en) | Controller for direct injection engine and controlling method | |
US5918578A (en) | Fuel feeding system for internal combustion engine | |
JP5387538B2 (en) | Fail safe control device for in-cylinder internal combustion engine | |
US7318421B2 (en) | Startup controller for in-cylinder injection internal combustion engine | |
US7801672B2 (en) | After-stop fuel pressure control device of direct injection engine | |
JP5282878B2 (en) | In-cylinder injection internal combustion engine control device | |
US20110088647A1 (en) | Method for starting an internal combustion engine with start-stop function | |
JP2013113145A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5939227B2 (en) | Pump control device | |
JP4111123B2 (en) | Common rail fuel injection system | |
JP2009079514A (en) | Fuel pressure control device for cylinder injection type internal combustion engine | |
JP4134216B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
JP4509191B2 (en) | Fuel injection control device for in-cylinder injection engine | |
JP2003097327A (en) | Method for driving internal combustion engine | |
JP5141706B2 (en) | Fuel pressure control device | |
JP5991268B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
JP4985674B2 (en) | Fuel pressure control device | |
JP5381747B2 (en) | Fuel injection device | |
JP5110109B2 (en) | Fuel pressure control device | |
JP5310624B2 (en) | Fuel pressure control device | |
JP6534892B2 (en) | Engine control device | |
US11162449B2 (en) | Fuel pressure control device for internal combustion engine | |
JP2003041985A (en) | Fuel injector | |
JP5626142B2 (en) | Accumulated fuel injection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100121 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100413 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100427 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |