JPH1037790A - 燃料噴射制御方法 - Google Patents

燃料噴射制御方法

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JPH1037790A JP8194802A JP19480296A JPH1037790A JP H1037790 A JPH1037790 A JP H1037790A JP 8194802 A JP8194802 A JP 8194802A JP 19480296 A JP19480296 A JP 19480296A JP H1037790 A JPH1037790 A JP H1037790A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主噴射ノズルの開弁時期を一定にし、それに
より主噴射量の増大を防止してトルク過多、あるいは黒
煙の排出を防止するとともに、上記前噴射と噴射との間
の時間間隔を設計どおりに設定可能にすること。 【解決手段】 コモンレール式燃料噴射装置における1
回の燃料噴射パターンが、少量の燃料を噴射する前噴射
段階とその直後の大量の燃料を噴射する主噴射段階から
なる燃料噴射制御方法であって、前噴射と主噴射の間の
実噴射時間間隔(T D) が前噴射の終了時から制御室圧が
コモンレール内の圧力に上昇するまでの時間より短い場
合に、前噴射の指令時間(TPCOM)と主噴射の指令時間(T
MCOM)との間の指令時間間隔(TDCOM)を延長し、主噴射の
指令時間(TMCOM)を指令時間間隔(TDC OM) の延長分だけ
短縮するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射制御方法に
関し、特に、コモンレール式燃料噴射装置における1回
の燃料噴射パターンが、少量の燃料を噴射する前噴射段
階とその直後の大量の燃料を噴射する主噴射段階からな
るディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジン、特に自動車用ディ
ーゼルエンジンにおける電子制御インジェクタを用いた
燃料噴射制御において、騒音の低減及びエミッション低
減を狙い、燃料噴射パターンを、いわゆるパイロット噴
射と称せられる少量の前噴射とその直後の大量の主噴射
に分割して噴射する燃料噴射制御方法が知られている。
この場合、前噴射と噴射との間の時間間隔は、騒音の低
減及びエミッション低減の程度とエンジン特性とに応じ
て決定されている。例えば、特公平4−19381号公
報においては、上記時間間隔は200〜400μsとし
て、インジェクタの各部品の大きさを決定している。
【0003】一方、エンジンの高負荷化、高速化に伴
い、単位時間当たりのクランク回転角は大きくなってき
ており、これに伴って、上記前噴射と噴射との間の時間
間隔を200μS 以下とする噴射の制御を必要とする場
合が生じている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記時
間間隔を短くすると、前噴射後にエンジンの制御室圧が
コモンレール圧にまで上昇する前に下降し始めるので、
主噴射の開弁時期が早くなり、それにより主噴射量が所
定の値よりも大きくなり、トルク過多、あるいは黒煙の
排出につながるという問題生じる。また、主噴射の開弁
時期を遅くするためには、上記前噴射と噴射との間の時
間間隔をさらに短く設定しなければならなくなり、設計
どおりに上記時間間隔を設定できないという問題もあ
る。
【0005】本発明の目的は上記従来技術における問題
に鑑み、予め制御回路内のメモリに格納したマップを用
いて、上記前噴射と噴射との間の時間間隔が所定値以下
の場合は、主噴射の開弁時期を遅らせるという構想に基
づき、主噴射量の増大を防止してトルク過多、あるいは
黒煙の排出を防止するとともに、上記前噴射と噴射との
間の時間間隔を設計どおりに設定可能にすることにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1のようにするこ
とにより、前噴射と噴射の間の実噴射時間間隔(TD)が前
噴射の終了時から制御室圧がコモンレール内の圧力に上
昇するまでの時間より短い場合に、前噴射の指令時間と
主噴射の指令時間(TMCOM) との間の指令時間間隔
(TDCOM) を延長し、主噴射の指令時間(TMCOM) を指令時
間間隔(TDCOM) の延長分だけ短縮するように作用し、そ
れによって主噴射量の増大を防止してトルク過多、ある
いは黒煙の排出を防止するとともに、上記前噴射と噴射
との間の時間間隔を設計どおりに設定可能にすることが
できるという効果が得られる。
【0007】請求項2のようにすることにより、所望実
噴射時間間隔(TD) が所定値以上の場合は、第1のマッ
プを参照して仮の主噴射燃料噴射量(Q) に対応する主噴
射実時間(TM ) 及び主噴射指令時間(TMCOM) を決定し、
所望実噴射時間間隔(TD ) が所定値より小さい場合は、
第1のマップを参照して仮の主噴射燃料噴射量(Q) に対
応する主噴射実時間(TM) を求め、次いで第2のマップ
を参照して噴射時間間隔(TD) の変化率と指令時間間隔
(TDCOM) の変化率との差を主噴射実時間(TM) の増加分
として演算し、さらに、主噴射実時間(TM) から増加分
を差し引いた値を実際の主噴射実時間(TM ) として決定
し、第1のマップを参照して実際の主噴射実時間(TM)
に対応する主噴射燃料噴射量(Q) 及び指令時間間隔(T
DCOM) を求めるように作用し、それによって主噴射量の
増大を防止してトルク過多、あるいは黒煙の排出を防止
するとともに、上記前噴射と噴射との間の時間間隔を設
計どおりに設定可能にすることが一層確実にできるとい
う効果が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって詳述する。図1は本発明による燃料噴射制御方
法が適用されるコモンレール式燃料噴射装置のシステム
構成の一例を示す断面図である。図において、1は圧力
バランス型2方弁式電磁弁を用いる電子制御インジェク
タ、2はコモンレール、3は高圧燃料配管、4は制御回
路である。電子制御インジェクタ1は、制御回路4から
の噴射指令により駆動されるソレノイド11と、ソレノ
イド11の駆動により引き上げられるアーマチャ12
と、アーマチャ12に固定された弁13と、制御室14
と、絞り15と、絞り15より大きめに作られた絞り1
6と、低圧燃料流路17と、ピストン18と、ニードル
19と、高圧燃料流路20と、ノズルシート21と、ノ
ズル22と、バネ23と、油だまり24とを備えてい
る。
【0009】図2は図1のシステムの動作を説明するグ
ラフである。まず、前噴射実時間TP と主噴射実時間TM
との間の実噴射時間間隔TDが所定値より長い場合につい
て、主噴射の動作を説明する。この場合は、主噴射開始
前には、前噴射の終了から十分に時間が経過しているの
で、制御室圧はコモンレール圧まで上昇しており、ノズ
ルシート21の開弁時期が早まることはない。制御回路
4からの主噴射時間指令信号TMCOMによりソレノイド1
1が駆動されてアーマチャ12が引き上げられる。する
とアーマチャ12に固定されている弁13が開き制御室
14の燃料が絞り15より大きめに作られた絞り16を
通って低圧燃料流路17に抜ける。これにより、T21
示されるように、制御室14内の圧力は下降しはじめ
る。この減圧により制御室14内のピストン18及びニ
ードル19を押し下げる力が弱まり、コモンレール2、
高圧燃料配管3、及びインジェクタ内高圧燃料流路20
における圧力に等しい油だまり24の圧力によってピス
トン18及びニードル19が上昇を開始しノズルシート
21が開弁を開始する(T22)。これにより燃料がノズル
22から噴射される。すると制御室14内の圧力はピス
トン18及びニードル19の上昇が完了し、ノズルシー
ト21の開弁が完了するまでは一定に保たれる(T23) 。
さらに燃料が噴射され続けることにより制御室圧は平衡
化するまで(T24) 再び減少する。主噴射時間指令信号T
MCOMを遮断するとバネ23の力によりアーマチャ12が
下がり、弁13が閉じる(T25) 。弁13が閉じると絞り
15より燃料が制御室14に入るので制御室14内の圧
力は再び上昇する。制御室14内の圧力が油だまり24
の油圧及びバネ23の力よりも大きくなると、ピストン
18及びニードル19は押し下げられ(T26) 、ノズルシ
ート21が閉じて1回の主燃料噴射を終了する。
【0010】次に、実噴射時間間隔T D が所定値より小
さい場合について、主噴射の動作を図3のフローチャー
トにより説明する。ステップ31で、前噴射における少
量の燃料噴射量qと、主噴射における仮の燃料噴射量Q
と、所望の実噴射時間間隔TDとを決定する。つぎに、ス
テップ32でコモンレール圧32をポンプに指令する。
次いでステップ33で、前噴射の噴射信号開始時期Tp0
及び前噴射の噴射信号長さT PCOMを実噴射時間間隔TD
よる噴射量の増加によらずに決定する。
【0011】従来は実噴射時間間隔TDの短縮により主噴
射における燃料噴射量Qが図2に斜線で示すように増加
したが、本発明の実施例においては、主噴射指令時間T
MCOMと、前噴射時間指令時間TPCOMと主噴射指令時間T
MCOMとの間の時間TDCOMとを補正することにより、実噴
射時間間隔TD が所定値より小さい場合でも燃料噴射量
Qが増加しないようにする。
【0012】そのために、図4に示す第1のマップ及び
図5に示す第2のマップを用いて以下の処理を行う。第
1のマップは、図4に示すように、主噴射指令時間T
MCOMとその主噴射指令時間TMCOMに対応する主噴射実時
間TMとその主噴射実時間TMに対応する主噴射燃料噴射量
Qとを関係付けたテーブルであり、図1の制御装置4内
のメモリに格納されている。
【0013】第2のマップは、図5に示すように、前噴
射指令時間TPCOMと主噴射指令時間T MCOMとの間の指令時
間間隔TDCOMとを関係付けたテーブルであり、やはり図
1の制御装置4内のメモリに格納されている。この第2
のマップにおいては、実噴射時間間隔TDが所定値TD1
上の場合に噴射時間間隔TDの変化率と指令時間間隔TDC
OMの変化率とが実質的に等しく設定されており(dTD/dT
DCOM = 1) 、実噴射時間間隔TDが所定値TD1より小さい
場合に前記噴射時間間隔TDの変化率が指令時間間隔T
DCOMの変化率がより大きく設定されている(dTD/dTDCOM
>1)。この所定値TD1は、前噴射の終了から前噴射によ
る制御室圧がコモンレール圧にまで上昇するまでの期間
を最大値とする適当な値である。
【0014】図3に戻り、ステップ34で、第2のマッ
プにより、ステップ31で定めた所望の実噴射時間間隔
TDに対応する指令時間間隔TDCOMを求める。次にステッ
プ35で、実噴射時間間隔TDが上記所定値TD1以上であ
れば、前噴射による制御室圧がコモンレール圧にまで上
昇した後に主噴射による制御室圧の下降が始まるので、
ノズルの開弁が早くなることはなく、したがって、主噴
射における燃料の増加はなく、燃料の減量補正をする必
要はないので、ステップ36で仮の燃料噴射量Qに対応
する主噴射指令時間TMCOMを第1のマップから求める。
【0015】ステップ35で、実噴射時間間隔TDが上記
所定値TD1より小さい場合は、前噴射による制御室圧が
コモンレール圧にまで上昇する前に主噴射による制御室
圧の下降が始まるので、ノズルの開弁が早くなり、した
がって、主噴射における燃料が増加するので、燃料の減
量補正をする必要がある。この減量補正のために、ステ
ップ37で仮の燃料噴射量Qに対応する主噴射実時間T
M を求め、ステップ38でこの主噴射実時間をTM −ΔT
Mに補正する。ここでΔTM は ΔTM= ={(TD0-TD) - (TDCOM0-TDCOM)} と表される。ただし、TD0は図5に示した第2のマップ
上で、実噴射時間間隔TDが所定値TD1以上の任意の点お
ける実噴射時間間隔であり、TDCOM0 実噴射時間間隔TD0
に対応するTDCOMである。
【0016】次いで、ステップ39では、第1のマップ
を参照して、上記ステップ38で求めた主噴射実時間T
M に対応する主噴射指令時間TMCOMを求める。以上の動
作により求められた指令時間間隔TDCOM及び主噴射指令
時間TMCOMを用いる事により、実噴射時間間隔TDの短縮
による燃料Qの増加及び実噴射時間間隔TDのさらなる短
縮を防止することができる。
【0017】図6は本発明の効果を示すグラフである。
同図に示されるように実噴射時間間隔TDがTD1より短く
なると、従来は主噴射量Qが増大したのに対し、本発明
によれば指令時間間隔TDCOMを延ばし、その分だけ主噴
射指令時間TMCOMを短縮したことにより、主噴射量Qは
一定である。以上の実施例では、実噴射時間間隔TD0
図5に示した第2のマップ上での所定値TD1以上の任意
の点おける実噴射時間間隔とし、TDCOM0 を第2のマッ
プ上での実噴射時間間隔TD0に対応する指令時間間隔と
したが、マップ上で上記の値を求めることに代えて、予
めメモリ内に上記実噴射時間間隔TD0及び指令時間間隔T
DCOM0 を格納しておき、実噴射時間間隔TDが所定値TD1
より小さい場合に上記ΔT M をこのメモリ内の値を用い
て計算してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による燃料噴射制御方法が適用されるコ
モンレール式燃料噴射装置のシステム構成の一例を示す
断面図である。
【図2】図1のシステムの動作を説明するグラフであ
る。
【図3】本発明の実施例により、実噴射時間間隔TD
所定値より小さい場合について、主噴射の動作を説明す
るフローチャートである。
【図4】本発明の実施例に使用される第1のマップを示
す図である。
【図5】本発明の実施例に使用される第2のマップを示
すグラフである。
【図6】本発明の実施例の効果を従来技術と比較するグ
ラである。
【符号の説明】
2…コモンレール 14…制御室 TD …実噴射時間間隔 TPCOM…前噴射の指令時間 TMCOM…主噴射の指令時間 TDCOM…指令時間間隔 TM …主噴射実時間 Q…主噴射燃料噴射量

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御室(14)に連結されたコモンレー
    ル(2)を備えた燃料噴射装置における1回の燃料噴射
    パターンが、少量の燃料を噴射する前噴射段階とその直
    後の大量の燃料を噴射する主噴射段階からなる燃料噴射
    制御方法であって、 前記前噴射と前記主噴射の間の実噴射時間間隔(TD) が
    前記前噴射の終了時から前記制御室圧が前記コモンレー
    ル内の圧力に上昇するまでの時間より短い場合に、前記
    前噴射の指令時間(TPCOM) と前記主噴射の指令時間(T
    MCOM) との間の指令時間間隔(TDCOM) を延長し、前記主
    噴射の指令時間(TMCOM) を前記指令時間間隔(TDCOM) の
    延長分だけ短縮するようにした、燃料噴射制御方法。
  2. 【請求項2】 コモンレール式燃料噴射装置における1
    回の燃料噴射パターンが、少量の燃料を噴射する前噴射
    段階とその直後の大量の燃料を噴射する主噴射段階から
    なる燃料噴射制御方法であって、 前記主噴射段階における主噴射指令時間(TMCOM) と該主
    噴射指令時間(TMCOM)に対応する主噴射実時間(TM) と該
    主噴射実時間(TM) に対応する主噴射燃料噴射量(Q) と
    を関係付けた第1のマップと、前記前噴射と前記主噴射
    の間の実噴射時間間隔(TD) と、前記前噴射の指令時間
    と前記主噴射指令時間(TMCOM) との間の指令時間間隔(T
    DCOM) とを関係付けた第2のマップとを制御装置に格納
    し、この場合前記第2のマップにおいては、前記実噴射
    時間間隔(TD) が所定値以上の場合に前記噴射時間間隔
    (TD) の変化率と前記指令時間間隔(TDCOM) の変化率と
    が実質的に等しく設定されており、前記実噴射時間間隔
    (TD) が所定値より小さい場合に前記噴射時間間隔(TD)
    の変化率が前記指令時間間隔(TDCOM) の変化率がより大
    きく設定されており、 前記前噴射と前記主噴射の間の所望噴射時間間隔(TD)
    と仮の主噴射燃料噴射量(Q )を定め、 前記第2のマップを参照して前記所望実噴射時間間隔(T
    D)に対応する前記指令時間間隔(TDCOM) を求め、 前記所望実噴射時間間隔(TD ) が前記所定値以上の場合
    は、前記第1のマップを参照して前記仮の主噴射燃料噴
    射量(Q) に対応する前記主噴射実時間(TM ) 及び前記主
    噴射指令時間(TMCOM) を決定し、 前記所望実噴射時間間隔(TD) が前記所定値より小さい
    場合は、前記第1のマップを参照して前記仮の主噴射燃
    料噴射量(Q) に対応する主噴射実時間(TM) を求め、次
    いで前記第2のマップを参照して前記噴射時間間隔(TD)
    の変化率と前記指令時間間隔(TDCOM) の変化率との差
    を前記主噴射実時間(TM ) の増加分として演算し、さら
    に、前記主噴射実時間(TM) から前記増加分を差し引い
    た値を実際の主噴射実時間(TM) として決定し、前記第
    1のマップを参照して前記実際の主噴射実時間(TM) に
    対応する主噴射燃料噴射量(Q) 及び前記指令時間間隔(T
    DCO M) を求める、という工程を備える、燃料噴射制御方
    法。
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WO2001075297A1 (fr) * 2000-03-31 2001-10-11 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Injecteur de carburant du type a accumulateur
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