JP5013466B2 - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、金属イオン除去手段により燃料に含まれる金属イオンや金属の量を低減することができるにしても、金属イオン除去手段の機能が低減したり、長期間経過した場合には、結局、金属イオンが摺動部の壁面に析出・堆積してしまうことから、依然として課題を解決できていない。
請求項3の発明によれば、インジェクタの清掃を、インジェクタに不具合が生じることがない適切なタイミングで行うことができる。
図1は、インジェクタの縦断面図である。この図1において、本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両に搭載される多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(以下、エンジン)の各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置であり、次のように構成されている。即ち、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して高圧化した状態で圧送供給する燃料ポンプ1と、この燃料ポンプ1からの燃料を燃料噴射圧力に相当する高圧で蓄圧するコモンレール(蓄圧室)2と、エンジンの各気筒毎に対応してシリンダヘッド等に搭載された複数のインジェクタ(燃料噴射弁)3と、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射圧力、燃料噴射量および燃料噴射時期等を電子制御するエンジン制御ユニット(以下、ECU、推定手段及び報知手段に相当)4とから構成されている。
インジェクタ3は、コモンレール2の内部に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒の燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの電磁式燃料噴射弁である。このインジェクタ3は、燃料噴射ノズル(インジェクタ本体)5と電磁弁6からなり、リテーニングナット7を燃料噴射ノズル5の図示上端側に形成されたネジ部5aの外周に締め付け固定することで、燃料噴射ノズル5と電磁弁6とが一体化されている。
燃料噴射ノズル5は、金属製のインジェクタボデー10と金属製のノズルボデー11とから構成されており、リテーニングナット12をインジェクタボデー10の図示下端側の外周に締め付け固定することで、インジェクタボデー10とノズルボデー11とが一体化されている。
図2に示すように、電磁弁6は、オリフィスプレート8の出口側オリフィス8bを開閉するボールバルブ34と、このボールバルブ34を開弁方向に駆動する電磁駆動部35とから構成されている。電磁駆動部35は、ボールバルブ34を図示下端面において包含するように装着されたアーマチャ36と、このアーマチャ36の摺動部36aを摺動孔37aにより図示上下方向に摺動自在に保持するバルブボデー37と、アーマチャ36を介してボールバルブ34をオリフィスプレート8に形成された出口側オリフィス8bの開口周縁部(弁座部)に押し当てる方向(閉弁方向)に付勢するリターンバネ38と、アーマチャ36をオリフィスプレート8の弁座部より引き離す方向(開弁方向)に駆動するソレノイドコイル39とから構成されている。バルブボデー37には、オリフィスプレート8の出口側オリフィス8bと低圧燃料通路28とを連結する排出通路40が形成されている。なお、ボールバルブ34は、アーマチャ36の弁体を構成している。
エンジンの始動状態では、エンジンにより駆動される燃料ポンプ1が、燃料タンク内の燃料を吸上げ、これを加圧して、コモンレール2へ高圧燃料を圧送する。燃料ポンプ1からの燃料は、図示しない燃料フィルタにより、燃料中の異物が除去された状態でコモンレール2に圧送される。
<カルボン酸生成メカニズム>
軽油:酸化劣化 R−CH3 + O2 → R−COOH
[軽油] [酸素] [カルボン酸]
バイオ燃料:加水分解 R−COO−CH3+H2O → R−COOH+CH3−OH
[バイオ燃料] [水] [カルボン酸] [アルコール]
<カルボン酸塩生成メカニズム>
Pbの場合 2R−COOH+Pb→(R−COO)2Pb
[カルボン酸] [鉛] [カルボン酸鉛]
そこで、本実施例では、コモンレール2内またはインジェクタ3内の燃温を検出し、その温度に基づいてインジェクタ3内のクリアランス部のデポジット量を推定するようにした。このようなデポジット量を推定するクリアランス部としては、ノズルニードル26の摺動部26bの壁面とノズルボデー11の摺動孔29aの壁面との間に形成されるクリアランス部、コマンドピストン22の摺動部22aの壁面とインジェクタボデー10の摺動孔18aの壁面との間に形成されるクリアランス部、アーマチャ36とバルブボデー37との間に形成されるクリアランス等である。
通常においては、燃温センサ42のデータTfを読み込み(S2)、重み付けマップから燃温重み付け係数kを算出する処理を実行し(S3)、燃温積算値を算出する(S4)。この燃温積算値は、ΣTf=k×Tf+ΣTfにより求める。つまり、今回検出した燃温Tfに燃温重み付け係数kを掛け合わせた数値と、それまでに求めた燃温積算値を加算するものである。
ECU4は、上述のように求めた燃温積算値ΣTfが所定値wを超えたかを判断する(S5)。このとき、ΣTf>wでないときは(S5:NO)、ステップS2に移行して、上述の動作を繰返す。
そこで、ECU4は、燃温積算値ΣTf>所定値wとなった場合は(S5:YES)、デポジット量が規定量以上となったと判断し、ウォーニングランプ43を点灯する(S6)。これにより、車両の所有者は、インジェクタ3を清掃しなければならないことを認識するようになるので、車両のディーラー或いは整備工場にインジェクタ3の清掃を依頼する。
燃料ポンプ1からインジェクタ3に至る部位であれば、燃料ポンプ1を含む何れの部位で燃温Tfを検出するようにしてもよいし、インジェクタ3から吐出される部位で燃温Tfを測定するようにしてもよい。
ディスプレイに清掃の報知を表示したり、音声で報知したりするようにしてもよい。
Claims (3)
- 燃料ポンプにより昇圧された燃料を高圧状態で貯蔵するコモンレールと、前記コモンレール内の燃料を内燃機関に噴射供給するインジェクタとを備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料ポンプから前記インジェクタに至る所定部位における燃料温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した温度に基づいて前記インジェクタ内においてクリアランス部を形成する摺動部及び摺動孔の壁面に堆積したデポジット量を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果に基づいて前記インジェクタの清掃を報知する報知手段とを備え、
前記推定手段は、前記温度検出手段が検出した燃料温度に対応した重み付け係数を求め、前記燃料温度と前記重み付け係数とを積算した積算値に基づいて前記デポジット量を推定し、
前記重み付け係数は、前記温度検出手段が検出した温度が高くなるほど指数関数的に大きくなるように設定されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 前記推定手段は、前記積算値が所定値を超えた場合に前記デポジット量が規定量以上であると判断することを特徴とする請求項1記載の内燃機関用燃料噴射装置。
- 前記報知手段は、前記推定手段が前記デポジット量は規定量以上であると判断した場合に清掃を報知することを特徴とする請求項2記載の内燃機関用燃料噴射装置。
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