JP6467930B2 - コモンレール式燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
本発明は、燃料をコモンレールに蓄圧貯留すると共にコモンレールに蓄圧貯留されている燃料を燃焼室に噴射するコモンレール式燃料噴射装置に関する。
ディーゼル機関等が搭載されている自動車においては、近年の自動車排出ガス規制に対応するため、電子制御により燃料の噴射時期や噴射量を高度に最適化することが可能なコモンレール式燃料噴射装置が採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
コモンレール式燃料噴射装置は、燃料をポンプによりコモンレールに供給して蓄圧貯留し、実コモンレール圧をフィードフォワード制御やフィードバック制御により目標コモンレール圧に維持しながら、コモンレールに蓄圧貯留されている燃料をインジェクタにより燃焼室に噴射する燃料噴射装置である。
本コモンレール式燃料噴射装置においては、インジェクタにおける燃料の静的漏洩が無く、燃料の無噴射時に実コモンレール圧が減圧されないため、実コモンレール圧が目標コモンレール圧よりも高い第一の作動圧力以上である時に減圧バルブを作動させて実コモンレール圧を減圧させている。
ところで、コモンレール式燃料噴射装置においては、故障部品等が原因で実コモンレール圧が大幅に昇圧されて未故障部品にも故障が波及する虞があるため、実コモンレール圧が第一の作動圧力よりも高い第二の作動圧力以上である時に圧力リミッタ（圧力制限バルブ）を機械的に作動させることにより、実コモンレール圧が大幅に昇圧されて未故障部品に故障が波及する前に実コモンレール圧を減圧させている。
圧力リミッタは、緊急時に作動される安全機構の一種であり、作動後は実コモンレール圧がゼロになるまで作動を継続し、その作動時における燃料の噴射を困難にするため、緊急時以外は不必要に作動されないことが望ましい。
しかしながら、緊急時以外であっても、例えば、加速直後に急停止する場合は、実コモンレール圧が高いままインジェクタにおける噴射量が急激に減少し、ポンプにおける供給量がインジェクタにおける噴射量よりも著しく多くなるため、実コモンレール圧が第一の作動圧力以上である時に減圧バルブを作動させても減圧が間に合わず、実コモンレール圧が第二の作動圧力に到達して圧力リミッタが作動されるという課題がある。
そこで、本発明の目的は、緊急時以外に圧力リミッタが不必要に作動されることを抑制することが可能なコモンレール式燃料噴射装置を提供することにある。
この目的を達成するために創案された本発明は、燃料をポンプによりコモンレールに供給して蓄圧貯留し、実コモンレール圧を目標コモンレール圧に維持しながら、前記コモンレールに蓄圧貯留されている燃料をインジェクタにより燃焼室に噴射するコモンレール式燃料噴射装置において、実コモンレール圧が目標コモンレール圧よりも高い第一の作動圧力以上である時に作動されて実コモンレール圧を減圧する減圧バルブと、実コモンレール圧が第一の作動圧力よりも高い第二の作動圧力以上である時に作動されて実コモンレール圧を減圧する圧力リミッタと、前記ポンプにおける供給量と前記インジェクタにおける噴射量とに基づいて実コモンレール圧の未来推移を予測する予測部と、実コモンレール圧の未来推移に基づいて実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になると推定される場合に第一の作動圧力を第一の作動圧力より低い第三の作動圧力に設定する設定部と、を備えているコモンレール式燃料噴射装置である。
本発明によれば、緊急時以外に圧力リミッタが不必要に作動されることを抑制することが可能なコモンレール式燃料噴射装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に順って説明する。
図１に示すように、本発明の好適な実施の形態に係るコモンレール式燃料噴射装置１００は、タンク１０１に貯留されている燃料１０２をポンプ１０３により低圧パイプ１０４を通じて吸い込むと共に高圧パイプ１０５を通じてコモンレール１０６に供給して蓄圧貯留し、電子制御装置（ＥＣＵ）１０７によるフィードフォワード制御やフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）によりコモンレール１０６における実コモンレール圧を目標コモンレール圧に維持しながら、コモンレール１０６に蓄圧貯留されている燃料１０２をインジェクタ１０８により燃焼室１０９に噴射する装置である。
コモンレール式燃料噴射装置１００においては、定常運転時は、電子制御装置１０７によりポンプ１０３における供給量をインジェクタ１０８における噴射量と一致させているが、過渡運転時や故障部品発生時は、ポンプ１０３における供給量がインジェクタ１０８における噴射量を超越し、実コモンレール圧が大幅に昇圧されて故障部品が発生したり未故障部品に故障が波及したりする虞がある。
そのため、コモンレール式燃料噴射装置１００は、実コモンレール圧が目標コモンレール圧よりも高い第一の作動圧力以上である時に作動されて実コモンレール圧を減圧する減圧バルブ１１０と、コモンレール式燃料噴射装置１００は、実コモンレール圧が第一の作動圧力よりも高い第二の作動圧力以上である時に作動されて実コモンレール圧を減圧する圧力リミッタ１１１と、を備えており、実コモンレール圧が大幅に昇圧される前に減圧バルブ１１０や圧力リミッタ１１１を作動させて実コモンレール圧を減圧させることにより、故障部品が発生したり未故障部品に故障が波及したりすることを事前に防止している。
しかしながら、前述の通り、緊急時以外に圧力リミッタ１１１が不必要に作動されることは望ましくないため、コモンレール式燃料噴射装置１００は、更に、電気回路等のハードウェアやプログラム等のソフトウェアとして電子制御装置１０７に搭載されており、ポンプ１０３における供給量とインジェクタ１０８における噴射量とに基づいて実コモンレール圧の未来推移を予測する予測部１１２と、実コモンレール圧の未来推移に基づいて実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になると推定される場合に第一の作動圧力を第一の作動圧力より低い第三の作動圧力に設定する設定部１１３と、を備えている。
予測部１１２は、電子制御装置１０７により把握されているポンプ１０３における供給量（指示値）とインジェクタ１０８における噴射量（指示値）とに基づいて実コモンレール圧の未来推移を予測している。
設定部１１３は、予測部１１２で予測された実コモンレール圧の未来推移に基づいて実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になると推定される場合は、緊急時以外であるのにも拘わらず圧力リミッタ１１１が作動される可能性があるとして、第一の作動圧力を第一の作動圧力より低い第三の作動圧力に設定している。
第一の作動圧力は、実コモンレール圧が昇圧されることより故障部品が発生することを防止する一次閾値を意味しており、定常運転時においては、実コモンレール圧が第一の作動圧力に到達した時点で減圧バルブ１１０を作動させることにより、実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になることはない。
第二の作動圧力は、実コモンレール圧が昇圧されることより故障部品が発生することを防止する最終閾値を意味しており、緊急時以外においては、実コモンレール圧が第二の作動圧力に到達することがないようにすることが望ましい。
第三の作動圧力は、実コモンレール圧が昇圧されることより故障部品が発生することを防止する一次閾値を意味しており、過渡運転時において、実コモンレール圧が急激に昇圧される場合であっても、実コモンレール圧が第三の作動圧力に到達した時点で減圧バルブ１１０を作動させることにより、実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になることはない。
なお、第三の作動圧力は、緊急時以外に圧力リミッタ１１１が作動されることを回避することができるように、減圧バルブ１１０の応答遅延等を考慮して予め実験等で求めておいても良いし、予測部１１２で予測された実コモンレール圧の未来推移に基づいて、今後、実コモンレール圧が急激に昇圧される場合であっても、実コモンレール圧が第二の作動圧力に到達することがないように、その時々で適切な値を計算して求めても良い。
これらにより、コモンレール式燃料噴射装置１００においては、減圧バルブ１１０を本来よりも早期に作動させて実コモンレール圧を減圧させる時期を早めることができるため、緊急時以外に実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になることを抑制することが可能となる。
従って、本発明によれば、緊急時以外に圧力リミッタ１１１が不必要に作動されることを抑制することが可能なコモンレール式燃料噴射装置１００を提供することができる。
１００ コモンレール式燃料噴射装置
１０１ タンク
１０２ 燃料
１０３ ポンプ
１０４ 低圧パイプ
１０５ 高圧パイプ
１０６ コモンレール
１０７ 電子制御装置
１０８ インジェクタ
１０９ 燃焼室
１１０ 減圧バルブ
１１１ 圧力リミッタ
１１２ 予測部
１１３ 設定部
１０１ タンク
１０２ 燃料
１０３ ポンプ
１０４ 低圧パイプ
１０５ 高圧パイプ
１０６ コモンレール
１０７ 電子制御装置
１０８ インジェクタ
１０９ 燃焼室
１１０ 減圧バルブ
１１１ 圧力リミッタ
１１２ 予測部
１１３ 設定部
Claims (1)
- 燃料をポンプによりコモンレールに供給して蓄圧貯留し、実コモンレール圧を目標コモンレール圧に維持しながら、前記コモンレールに蓄圧貯留されている燃料をインジェクタにより燃焼室に噴射するコモンレール式燃料噴射装置において、
実コモンレール圧が目標コモンレール圧よりも高い第一の作動圧力以上である時に作動されて実コモンレール圧を減圧する減圧バルブと、
実コモンレール圧が第一の作動圧力よりも高い第二の作動圧力以上である時に作動されて実コモンレール圧を減圧する圧力リミッタと、
前記ポンプにおける供給量と前記インジェクタにおける噴射量とに基づいて実コモンレール圧の未来推移を予測する予測部と、
実コモンレール圧の未来推移に基づいて実コモンレール圧が第二の作動圧力以上になると推定される場合に第一の作動圧力を第一の作動圧力より低い第三の作動圧力に設定する設定部と、
を備えていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015005041A JP6467930B2 (ja) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | コモンレール式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015005041A JP6467930B2 (ja) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | コモンレール式燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016130477A JP2016130477A (ja) | 2016-07-21 |
| JP6467930B2 true JP6467930B2 (ja) | 2019-02-13 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015005041A Expired - Fee Related JP6467930B2 (ja) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | コモンレール式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
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2015
- 2015-01-14 JP JP2015005041A patent/JP6467930B2/ja not_active Expired - Fee Related
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