JPH11200932A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

燃料噴射制御装置

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Publication number
JPH11200932A
JPH11200932A JP2032898A JP2032898A JPH11200932A JP H11200932 A JPH11200932 A JP H11200932A JP 2032898 A JP2032898 A JP 2032898A JP 2032898 A JP2032898 A JP 2032898A JP H11200932 A JPH11200932 A JP H11200932A
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JP
Japan
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fuel injection
pulse signal
injection
fuel
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP2032898A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Watanabe
哲也 渡邊
Masato Kuchida
征人 口田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NOxを容易に低減することのできる燃料噴
射制御装置を提供することにある。 【解決手段】 電子制御装置(ECU)60は、エンジ
ンの運転状態(アクセルペダル踏込量、エンジン回転
数、水温など)に応じて、燃料噴射弁10の制御ソレノ
イド4に次のようなパルス信号を出力して、噴射率パタ
ーンを制御する。即ち、このパルス信号は、エンジン低
負荷時には、複数の狭幅パルスからなる多段パルス信号
とし、中負荷時には、初期段階では複数の狭幅パルス信
号とし、その後ブーツ型の噴射率となるような広幅パル
ス信号を付加した多段パルス信号とする。中負荷時の場
合、さらにアフタ噴射用のパルス信号を追加してもよ
い。高負荷時には、高噴射率とするため広幅パルス信号
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転状
態に応じて燃料噴射弁を良好に制御し得るように構成し
た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への燃料の供給装置
としては、従来からコモンレール方式による燃料噴射制
御装置が知られている。この装置は、高圧燃料を蓄圧す
るコモンレール(蓄圧室)を備え、このコモンレールか
ら燃料噴射弁に高圧燃料を供給しエンジン燃焼室に燃料
を噴射制御するものである。
【0003】ところで、ディーゼルエンジンでは運転中
にかなりの騒音やNOxが発生するので、これらを低減
するため、燃料噴射弁を好適に制御しようとする試みが
なされている。この試みの一つとして、パイロット噴射
の技術が提案されている。この技術は、通常の燃料噴射
に先立って微量の燃料を噴射制御して、騒音やNOxを
低減しようとするものである。例えば特開平5−321
732号公報には、このパイロット噴射の技術に関し、
簡単な構成で、燃料噴射開始時の燃料噴射率を変化させ
ることによって、騒音及びNOxの低減を実現しようと
する燃料噴射制御装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このパイロット噴射の
技術は騒音やNOxの低減に一定の効果はあるが、まだ
充分とは言えない。特にNOxの排出量については、更
なる低減が望まれている。しかしながら従来の燃料噴射
制御装置は、燃料噴射開始時の燃料噴射率を変化させて
騒音やNOxの低減を図ろうとするものであり、これ以
上のNOxの低減は困難である。
【0005】従って本発明の目的は、NOxを容易に低
減することのできる燃料噴射制御装置を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の運
転状態に基づいて燃料噴射弁に多段パルス信号を出力
し、この信号で燃料噴射弁を駆動制御することによっ
て、上記目的を達成するものである。
【0007】本発明は、NOxを低減するためには、最
適な燃焼を実現する必要があるという点に着目してなさ
れたものである。最適な燃焼を実現するためには、内燃
機関の幅広い運転状態に対応した噴射率パターンを作る
必要があるが、従来のような単一の矩形波パルスではこ
れを実現することはできない。そこで本発明では、燃料
噴射弁に出力する信号を多段パルス信号とし、内燃機関
の運転状態(アクセルペダルの踏込量、エンジン回転速
度、水温など)に応じてこの多段パルス信号の構成を変
え、最適な燃焼を実現できる噴射率パターンを得るよう
にしたものである。
【0008】このように本発明では、内燃機関の運転状
態に対応した多段パルス信号を用いて燃料噴射弁を駆動
制御するので、内燃機関の燃焼効率が向上し、NOxを
低減することができる。またNOxの低減とともに、例
えばスート等も低減されるので、全般的な排気ガスの改
善効果も得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る燃料噴射制
御装置の一実施例を示すものである。図のように本装置
は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁1
0と、蓄圧した高圧燃料を燃料噴射弁10に供給するコ
モンレール20と、コモンレール20に高圧燃料を供給
する高圧燃料ポンプ30と、高圧燃料ポンプ30に燃料
タンク40から燃料を供給する低圧燃料ポンプ41と、
低圧燃料ポンプ41から高圧燃料ポンプ30へ圧送され
る燃料を調整するレギュレータ42と、燃料噴射弁10
における余剰燃料を燃料タンク40に戻すリターン通路
50と、燃料噴射弁10を制御する電子制御装置(EC
U)60とを備える。ECU60は、内燃機関の運転状
態を検出する運転状態検出手段から、アクセルペダルの
踏込量、エンジン回転速度、水温などの各種検出値を取
り込む。
【0010】燃料噴射弁10は、噴射燃料を入れる噴射
室1と、噴射室1にコモンレール20からの高圧燃料を
導く噴射用燃料ライン2と、高圧燃料をリーク室3に導
くオリフィスAと、ECU60から制御信号が付与され
る制御ソレノイド4と、制御ソレノイド4の動作に従っ
てオリフィスBの開閉を行う制御弁5とを有する。
【0011】燃料噴射弁10は次のように動作する。E
CU60から制御ソレノイド4に開弁信号が付与されて
いない場合、制御弁5は閉じている。このとき、噴射室
1とリーク室3の圧力は同じなので、ニードルバルブ6
は閉成されており噴射室1から燃料は噴射されない。一
方、ECU60から制御ソレノイド4に開弁信号が付与
された場合は、制御弁5が開く。このときリーク室3の
圧力が下がるので、ニードルバルブ6が開いて噴射室1
から燃料が噴射される。噴射室1の圧力が低下しリーク
室3の圧力を下回ると、ニードルバルブ6が閉じる。
【0012】図2は、ECU60による燃料噴射弁10
の制御フロー図である。以下、本図を参照しながら制御
方法を説明する。まずECU60は、内燃機関の運転
時、図のステップ25に示すように、アクセルペダルの
踏込量、エンジン回転速度、水温などを読み込む。次に
ステップ26にて、これらの読込み値に基づいて燃料の
噴射量、噴射時期を演算する。続いてステップ27に
て、この演算結果からソレノイドの制御信号パターンを
設定する。ステップ28においては、この制御信号パタ
ーンを制御ソレノイド4に付与して制御弁5を駆動す
る。これによって燃料噴射弁10は、上述した各部の動
作にしたがって燃料を噴射する。別の制御方法として
は、ECU60に、予め内燃機関の運転状態(アクセル
ペダルの踏込量、エンジン回転速度、水温など)に対応
したソレノイドの制御信号パターンを記憶(プログラ
ム)しておき、アクセルペダルの踏込量、エンジン回転
速度、水温などの読込み値に応じて、先に記憶したパタ
ーンの中から対応するパターンを選ぶこととしてもよ
い。この場合、噴射量や噴射時期を一回ごとに演算しな
くてもよいという利点がある。
【0013】図3は、本発明に係るソレノイド制御パタ
ーン及び噴射率パターンを負荷状態別に分けて表示した
ものである。低負荷(a)の場合は、スモークの発生が
ないので、図のようにソレノイド制御パターンを、複数
の狭幅パルスからなる多段パルス信号とする。初期噴射
率をこのような分割噴射によって適正化すると、NOx
を減らすことができる。中負荷(b)の場合は、図のよ
うにソレノイド制御パターンを、初期段階ではNOxを
減らすため複数の狭幅パルス信号とし、その後トルクを
稼ぐためにブーツ型の噴射率となるような広幅パルス信
号を付加した多段パルス信号とする。中負荷(c)はス
モークが発生する場合を考慮したものであり、図のよう
にソレノイド制御パターンを、初期段階ではNOxを減
らすため複数の狭幅パルス信号とし、その後トルクを稼
ぐためにブーツ型の噴射率となるようなパルス信号を付
加し、さらにスモークの再燃焼のためアフタ噴射用のパ
ルス信号を追加した多段パルス信号とする。高負荷
(d)の場合は、噴射期間を最少とするため、図のよう
にソレノイド制御パターンを広幅パルス信号とし、高噴
射率となるようにする。このようなソレノイド制御パタ
ーンを用いることにより、最適な燃焼を実現する噴射率
パターンが得られる。
【0014】図4は、このようなソレノイド制御パター
ンを、いわゆるパイロット噴射に適用した場合の例であ
る。本例では、同図(a)に示すように、通常の燃料噴
射46に先立って行われるパイロット噴射45を、多段
パルス信号としたものである。この場合、同図(b)の
ように、パイロット噴射45に対応する噴射率パターン
部47はなだらかに推移し、通常の燃料噴射46に対応
する噴射率パターン部48がこれに続く。
【0015】パイロット噴射は冒頭に述べたとおりNO
xの低減に有効ではあるが、それによる燃料噴射は微量
なので、短時間に噴射すると燃焼室ごとの燃料噴射にば
らつきを生ずるおそれがある。そこで本発明では、多段
パルス信号を用いてパイロット噴射を行うことにより、
単位時間の燃料噴射量を減らし、噴射期間を長くするこ
ととした。これによりパイロット噴射の制御が容易とな
り、燃料噴射のばらつきをなくすることができる。ま
た、軽負荷時はシリンダー内圧力が低く噴霧の貫徹力が
強くなる傾向があるため、シリンダー壁面への燃料付着
が問題になるが、本発明に係る多段パルス信号を用いて
噴射率を押さえることで、燃料の壁面付着を回避するこ
ともできる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、NOxを大幅に低減す
ることのできる燃料噴射制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施例を示
す図である。
【図2】ECUによる燃料噴射弁の制御フロー図であ
る。
【図3】負荷状態別のソレノイド制御パターン及び噴射
率パターンを示す図である。
【図4】(a)はパイロット噴射におけるソレノイド制
御パターン、(b)はそれによる噴射率パターンをそれ
ぞれ示す図である。
【符号の説明】
1 噴射室 2 噴射用燃料ライン 3 リーク室 4 制御ソレノイド 5 制御弁 6 ニードルバルブ 10 燃料噴射弁 20 コモンレール(蓄圧室) 30 高圧燃料ポンプ 40 燃料タンク 50 リターン通路 60 電子制御装置(ECU)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃
    料噴射弁と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状
    態検出手段と、前記運転状態検出手段の出力に基づいて
    前記噴射弁に多段パルス信号を出力し前記噴射弁を駆動
    制御する制御手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射
    制御装置。
JP2032898A 1998-01-16 1998-01-16 燃料噴射制御装置 Pending JPH11200932A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6415762B1 (en) * 2000-07-13 2002-07-09 Caterpillar Inc. Accurate deliver of total fuel when two injection events are closely coupled
EP1657422A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-17 C.R.F. Societa' Consortile per Azioni A method for controlling fuel injection in an internal combustion engine

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US7360528B2 (en) 2004-11-12 2008-04-22 C.R.F. Società Consortile Per Azioni Electroinjector for controlling fuel injection in an internal-combustion engine
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