JPH0953484A - 蓄圧式燃料噴射制御装置 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射制御装置

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JPH0953484A
JPH0953484A JP7208035A JP20803595A JPH0953484A JP H0953484 A JPH0953484 A JP H0953484A JP 7208035 A JP7208035 A JP 7208035A JP 20803595 A JP20803595 A JP 20803595A JP H0953484 A JPH0953484 A JP H0953484A
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JP
Japan
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fuel injection
pressure
fuel
engine
setting means
Prior art date
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Pending
Application number
JP7208035A
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English (en)
Inventor
Tadahito Ihara
忠人 伊原
Sadao Nakamura
貞男 中村
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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Publication of JPH0953484A publication Critical patent/JPH0953484A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄圧式燃料噴射制御装置において、エンジン
の過渡時には燃料噴射量が減少して出力トルクが低下し
てしまう。 【解決手段】 燃料噴射量設定手段101はエンジン回
転数Neとアクセル開度θから燃料噴射量Qを設定し、
燃料噴射圧力設定手段102はブーストセンサ44によ
り検出されたエンジンの吸気系に取入れる吸気圧力Bと
燃料噴射量設定手段101により設定された燃料噴射量
Qとに基づいて燃料噴射圧力Pを設定し、燃料噴射制御
手段103が燃料噴射量Qと燃料噴射圧力Pとに基づい
て蓄圧式ユニットインジェクタ104を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
ー付のディーゼルエンジンにおいて、蓄圧式ユニットイ
ンジェクタを用いて燃料噴射を制御する蓄圧式燃料噴射
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンはガソリンエンジン
のように電気着火させず、高圧縮によって高温となった
空気に、直接、燃料としての軽油を噴射して自然着火さ
せるものである。このディーゼルエンジンにあっては、
ガソリンエジンのように、燃料と空気の混合気を圧縮す
るのではなく、空気だけを圧縮するので、圧縮による異
常燃料のおそれがないので圧縮比を上げることができ、
高い熱効率を得ることができる利点がある。
【0003】ところが、このディーゼルエンジンは、高
い熱効率を得ることで燃費が向上することができるが、
出力が小さく、高回転にも弱いという欠点がある。その
ため、多くのディーゼルエンジンにはターボチャージャ
ーが備えられている。このターボチャージャーは排気ガ
スでタービンを回し、そのタービンがコンプレッサを駆
動して正規の量以上の空気をエンジンに供給し、それに
応じて多量の燃料を燃焼させて出力を上げるものであ
る。
【0004】ここで、ターボチャージャー付のディーゼ
ルエンジンにおける燃料噴射圧力及び燃料噴射量の設定
方法について説明する。図5に燃料噴射圧力及び燃料噴
射量を設定する従来の設定方法を説明する概略を示す。
【0005】図5(a)に示すように、エンジン回転数N
eとアクセル開度θとに基づいてECUが演算して燃料
噴射圧力Pf を設定する。また、図5(b)に示すよう
に、エンジン回転数Neとアクセル開度θとに基づいて
ECUが演算して第1燃料噴射量Q1 を設定する一方、
エンジン回転数Neとブースト圧Bとに基づいてECU
が演算して第2燃料噴射量Q2 を設定し、この第1燃料
噴射量Q1 と第2燃料噴射量Q2 との小さい方を燃料噴
射量Qf として設定する。
【0006】従って、制御装置はこの燃料噴射圧力Pf
及び燃料噴射量Qf に基づいて燃料噴射装置を制御し、
必要時に必要量の燃料を噴射する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したタ
ーボチャージャー付のディーゼルエンジンにおいて、車
両の発進時などの過渡時には排気ガス圧が低いため、タ
ービンが高回転で回転することができずにブースト圧が
低くなり、吸入空気量が減少する。この場合、従来は、
空気不足による黒煙の発生を防止するため、燃料噴射量
を抑制している。そのため、図6に示すように、エンジ
ン回転数の低い過渡時には、ブースト圧Bの減少量に対
応して燃料噴射量Qを抑制することで、出力トルクTが
減少し、車両の発進性能が低下してしまうなどの問題が
ある。この問題を解決するため、燃料噴射量を抑制し
て、回転数領域において最大燃料噴射圧力Pを高く設定
することで、黒煙の発生を防止することも考えられる
が、全負荷領域でエンジンの信頼性が乏しく、騒音が発
生してしまうという問題があった。
【0008】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、ターボチャージャーの吸気圧力に応じて燃料噴
射圧力を設定することで、過渡時の出力低下を防止して
エンジン性能の向上を図った蓄圧式燃料噴射制御装置を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置は、高圧燃料を貯
留する蓄圧室と、該蓄圧室内の燃料圧を設定燃料圧に調
節可能な燃料供給手段と、前記蓄圧室と燃料噴射ノズル
との間に設けられて該燃料噴射ノズルからの燃料の噴射
時期及び噴射量を制御する燃料噴射制御弁と、エンジン
の吸排気系にそれそれ介装された給気タービン及び排気
タービンを有するターボチャージャーと、前記エンジン
の吸気系に取入れる吸気圧力を検出する吸気圧力検出手
段と、前記エンジンの運転状態に応じて燃料噴射量を設
定する燃料噴射量設定手段と、前記吸気圧力検出手段に
より検出された吸気圧力と前記燃料噴射量設定手段によ
り設定された燃料噴射量とに基づいて燃料噴射圧力を設
定する燃料噴射圧力設定手段と、前記燃料噴射量設定手
段により設定された燃料噴射量と前記燃料噴射圧力設定
手段により設定された燃料噴射圧力とに基づいて前記燃
料供給手段及び前記燃料噴射制御弁をそれぞれ制御する
燃料噴射制御手段とを具えたことを特徴とするものであ
る。
【0010】従って、燃料噴射量設定手段はエンジンの
運転状態に応じて燃料噴射量を設定する一方、燃料噴射
圧力設定手段は吸気圧力検出手段により検出された吸気
圧力と燃料噴射量設定手段により設定された燃料噴射量
とに基づいて燃料噴射圧力を設定し、燃料噴射制御手段
はそれぞれ設定された燃料噴射量及び燃料噴射圧力に基
づいて燃料供給手段及び前記燃料噴射制御弁をそれぞれ
制御することで、エンジンの過渡時に、空気不足による
黒煙の発生を防止するために燃料噴射量を抑制しても、
燃料噴射圧力設定手段は吸気圧力の低下に対応して燃料
噴射圧力を上昇させることで出力トルクは減少せず、車
両の発進性能が低下することはない。
【0011】また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置
は、前記燃料噴射圧力設定手段は、第1燃料噴射圧力マ
ップ及び第2燃料噴射圧力マップを有し、前記吸気圧力
検出手段により検出された吸気圧力と前記各マップとか
ら燃料噴射圧力を算出することを特徴とするものであ
る。
【0012】従って、吸気圧力の低下に応じて素早く燃
料噴射圧力を上昇させることができる。
【0013】また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置
は、前記燃料噴射圧力設定手段は、前記吸気圧力が低い
ときには、前記燃料噴射圧力を高く設定することを特徴
とするものである。
【0014】従って、出力トルクが減少せずに黒煙の発
生が防止される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。
【0016】図1に本発明の一実施例に係る蓄圧式燃料
噴射制御装置の制御ブロック、図2にディーゼルエンジ
ン用蓄圧式燃料噴射装置の概略構成、図3にエンジン回
転数と燃料噴射量とから表される燃料噴射圧力マップ、
図4に吸気圧力に対する燃料噴射圧力を表すマップを示
す。
【0017】本実施例の蓄圧式燃料噴射制御装置は、図
1に示すように、ターボチャージャーを有するディーゼ
ルエンジンにおいて、エンジンの運転状態、即ち、エン
ジン回転数Neとアクセル開度θとに基づいて燃料噴射
量Qを設定する燃料噴射量設定手段101と、ターボチ
ャージャーのブースト圧Bと燃料噴射設定手段101に
よって設定された燃料噴射量Qとに基づいて燃料噴射圧
力Pを設定する燃料噴射圧力設定手段102とを有し、
燃料噴射制御手段103はそれぞれ設定された燃料噴射
量Q及び燃料噴射圧力Pに基づいて蓄圧式ユニットイン
ジェクタ104を制御している。
【0018】ここで、上述した本実施例の蓄圧式燃料噴
射制御装置並びに蓄圧式ユニットインジェクタの概略構
成について説明する。
【0019】図2に示すように、蓄圧式ユニットインジ
ェクタ104において、エンジン11には各気筒の燃焼
室に対して高圧の燃料を噴射する燃料噴射ノズル12が
配設されており、各燃料噴射ノズル12には電磁弁13
が装着されている。従って、この燃料噴射ノズル12か
らエンジン11への燃料噴射は、この電磁弁13の開閉
によって制御されるようになっている。
【0020】各燃料噴射ノズル12はそれぞれ電磁弁1
3を介して蓄圧器14に接続されており、この電磁弁1
3が開弁しているときは、蓄圧器14内の燃料が燃料噴
射ノズル12に供給され、この燃料噴射ノズル12から
エンジン11へ噴射される。そのため、この蓄圧器14
にはエンジンの運転状態に応じて予め設定された高圧力
の燃料を供給している。即ち、蓄圧器14には供給配管
15及びチェック弁16を介して高圧燃料を供給可能な
高圧ポンプ17が接続され、この高圧ポンプ17は低圧
ポンプ18を介して燃料タンク19に接続されている。
そして、この高圧ポンプ17は吐出量制御装置20を有
し、エンジンの図示しないクランク軸に連動して駆動す
ることで、所望の燃料を蓄圧器14に供給できる。
【0021】また、エンジンコントロールユニット(E
CU、以下、コントローラと称する。)21は前述の電
磁弁13と吐出量制御装置20の高圧ポンプ17を制御
可能となっている。また、このコントローラ21にはエ
ンジン回転数センサ22及びアクセル開度センサ23、
蓄圧器14内の燃料圧力を検知する圧力センサ24、タ
ーボチャージャーによってエンジンに供給される吸気圧
を検出するブースト圧センサ25、並びに必要に応じた
エンジンの運転状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料
温度等の補助情報の検出装置26が接続されており、各
種の情報を入力して燃料噴射制御を行う。
【0022】ここで、上述した蓄圧式ユニットインジェ
クタの作動態様を簡略に説明する。まず、低圧ポンプ1
8によって燃料タンク19から供給された低圧の燃料
は、エンジンのクランク軸に連動して駆動される高圧ポ
ンプ17によって高圧に加圧されて蓄圧器14に供給さ
れる。各種の情報にに基づくエンジンの運転状態に応じ
て、コントローラ21から吐出量制御装置20に指令が
出力され、この吐出量制御装置20によって蓄圧器14
内の燃料圧力が予め高圧力に制御される。一方、蓄圧器
14内の燃料圧力を示す信号が圧力センサ24からコン
トローラ21にフィードバックされる。
【0023】そして、エンジンの運転状態に応じて予め
設定された時間後に、コントローラ21の駆動指令が電
磁弁13に出力されると、この電磁弁13が開弁され、
蓄圧器24内の高圧燃料が各電磁弁13を通って燃料噴
射ノズル12に供給され、この燃料噴射ノズル12から
エンジン11へ噴射される。
【0024】ここで、上述した本実施例の蓄圧式燃料噴
射制御装置において、燃料噴射圧力設定手段102によ
る燃料噴射圧力Pを設定する方法について説明する。こ
の燃料噴射圧力設定手段102は、前述したように、タ
ーボチャージャーのブースト圧Bと燃料噴射設定手段1
01によって設定された燃料噴射量Qとに基づき、燃料
噴射圧力マップから燃料噴射圧Pを設定している。
【0025】即ち、燃料噴射圧力設定手段102は、図
3(a)に示すような、ターボチャージャーのブースト圧
Bが0のときの、エンジン回転数Ne及び燃料噴射量Q
に対する燃料噴射圧力P1 〜P5 を表す第1燃料噴射圧
力マップと、図3(b)に示すような、ターボチャージャ
ーのブースト圧BがFULLのときの、エンジン回転数Ne
及び燃料噴射量Qに対する燃料噴射圧力P10〜P50を表
す第2燃料噴射圧力マップとを予め有している。この2
つのマップから2点補間によって、図4に示すような、
ブースト圧Bに対する燃料噴射圧力Pのマップを求める
ことができ、ブースト圧Bが0〜FULLの間にあるときの
燃料噴射圧力Pを求める。
【0026】従って、この図4に示すマップからわかる
ように、エンジンの過渡時でブースト圧Bが低いときに
は、空気不足による黒煙の発生を防止するため、このブ
ースト圧Bの減少量に対応して燃料噴射量Qを減少させ
る一方、前述したマップに基づいて燃料噴射圧力Pを上
昇させることで、出力トルクの減少が抑えられる。
【0027】なお、本実施例においては、燃料噴射ノズ
ルと蓄圧器とを連通する燃料通路に介装された燃料噴射
制御弁を設けた構成としたが、本発明の蓄圧式燃料噴射
制御装置はこれに限定されるものではない。即ち、燃料
噴射ノズルと蓄圧器の燃料溜まり室とを連通する燃料通
路に連結されると共に、燃料噴射ノズルの針弁開閉制御
用油室に高圧燃料を作用させることで、この針弁を閉止
位置に保持する一方、この油室の高圧室燃料を排出する
ことで、針弁を開放する燃料噴射制御弁としてもよいも
のである。
【0028】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて説明したように本
発明の蓄圧式燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射量設
定手段はエンジンの運転状態に応じて燃料噴射量を設定
し、燃料噴射圧力設定手段は吸気圧力検出手段により検
出されたエンジンの吸気系に取入れる吸気圧力と燃料噴
射量設定手段により設定された燃料噴射量とに基づいて
燃料噴射圧力を設定し、燃料噴射制御手段が燃料噴射量
設定手段により設定された燃料噴射量と燃料噴射圧力設
定手段により設定された燃料噴射圧力とに基づいて燃料
供給手段及び前記燃料噴射制御弁をそれぞれ制御するよ
うにしたので、ターボチャージャー付エンジンの過渡時
に、空気不足による黒煙の発生を防止するために燃料噴
射量を抑制せずに、燃料噴射圧力設定手段によりエンジ
ンへの吸気圧力の低下に対応して燃料噴射圧力を上昇さ
せることで、黒煙の発生を防止することが可能となり、
エンジン性能の向上を図ることができる。
【0029】また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置に
よれば、燃料噴射圧力設定手段が第1燃料噴射圧力マッ
プ及び第2燃料噴射圧力マップを有し、吸気圧力検出手
段により検出された吸気圧力と各マップとから燃料噴射
圧力を算出するようにしたので、簡単な制御で吸気圧力
の低下に応じて素早く燃料噴射圧力を上昇させることが
できる。
【0030】また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置に
よれば、燃料噴射圧力設定手段が吸気圧力が低いときに
燃料噴射圧力を高く設定するようにしたので、出力トル
クが減少せずに黒煙の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る蓄圧式燃料噴射制御装
置の制御ブロック図である。
【図2】ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の概
略構成図である。
【図3】エンジン回転数と燃料噴射量とから表される燃
料噴射圧力マップの説明図である。
【図4】吸気圧力に対する燃料噴射圧力を表すマップの
説明図である。
【図5】燃料噴射圧力及び燃料噴射量を設定する従来の
設定方法を説明する概略図である。
【図6】エンジン回転数に対するブースト圧及び燃料噴
射量Q、燃料噴射圧力、出力トルクTを表すグラフであ
る。
【符号の説明】
11 エンジン 12 燃料噴射ノズル 13 電磁弁 14 蓄圧器 17 高圧ポンプ 18 低圧ポンプ 19 燃料タンク 20 吐出量制御装置 21 エンジンコントロールユニット(ECU、コント
ローラ) 22 エンジン回転数センサ 23 アクセル開度センサ 24 圧力センサ 25 ブースト圧センサ(吸気圧力検出手段) 101 燃料噴射量設定手段 102 燃料噴射圧力設定手段 103 燃料噴射制御手段 104 蓄圧式ユニットインジェクタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧燃料を貯留する蓄圧室と、該蓄圧室
    内の燃料圧を設定燃料圧に調節可能な燃料供給手段と、
    前記蓄圧室と燃料噴射ノズルとの間に設けられて該燃料
    噴射ノズルからの燃料の噴射時期及び噴射量を制御する
    燃料噴射制御弁と、エンジンの吸排気系にそれそれ介装
    された給気タービン及び排気タービンを有するターボチ
    ャージャーと、前記エンジンの吸気系に取入れる吸気圧
    力を検出する吸気圧力検出手段と、前記エンジンの運転
    状態に応じて燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段
    と、前記吸気圧力検出手段により検出された吸気圧力と
    前記燃料噴射量設定手段により設定された燃料噴射量と
    に基づいて燃料噴射圧力を設定する燃料噴射圧力設定手
    段と、前記燃料噴射量設定手段により設定された燃料噴
    射量と前記燃料噴射圧力設定手段により設定された燃料
    噴射圧力とに基づいて前記燃料供給手段及び前記燃料噴
    射制御弁をそれぞれ制御する燃料噴射制御手段とを具え
    たことを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項2】 前記燃料噴射圧力設定手段は、第1燃料
    噴射圧力マップ及び第2燃料噴射圧力マップを有し、前
    記吸気圧力検出手段により検出された吸気圧力と前記各
    マップとから燃料噴射圧力を算出することを特徴とする
    請求項1記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
  3. 【請求項3】 前記燃料噴射圧力設定手段は、前記吸気
    圧力が低いときには、前記燃料噴射圧力を高く設定する
    ことを特徴とする請求項1記載の蓄圧式燃料噴射制御装
    置。
JP7208035A 1995-08-15 1995-08-15 蓄圧式燃料噴射制御装置 Pending JPH0953484A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7208035A JPH0953484A (ja) 1995-08-15 1995-08-15 蓄圧式燃料噴射制御装置

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JP7208035A JPH0953484A (ja) 1995-08-15 1995-08-15 蓄圧式燃料噴射制御装置

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JPH0953484A true JPH0953484A (ja) 1997-02-25

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ID=16549585

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JP7208035A Pending JPH0953484A (ja) 1995-08-15 1995-08-15 蓄圧式燃料噴射制御装置

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JP (1) JPH0953484A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0884467A1 (en) * 1997-06-13 1998-12-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection apparatus of a diesel engine
GB2394314A (en) * 2002-09-20 2004-04-21 Inst Francais Du Petrole Method for controlling the torque of an intemal-combustion engine running on supercharged air

Cited By (3)

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GB2394314B (en) * 2002-09-20 2006-02-22 Inst Francais Du Petrole Method for controlling the torque of an internal-combustion engine running with supercharged air

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010206