JPH1136961A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、低負荷運転状態では，圧力制御
室内の低い燃料圧に対抗して開閉弁を開弁するための電
磁アクチュエータのソレノイドの立ち上がり速度を遅く
して，ソレノイド部に生じる衝撃音を低減する。 【解決手段】 エンジンがアイドリング状態であると判
定される（Ｓ２）と，目標噴射量Ｑｂと，コモンレール
圧力Ｐｃ，及び目標燃料噴射タイミングＴｉに基づい
て，電磁アクチュエータのソレノイドを励磁するコマン
ドパルス幅Ｐｗが決定される。コマンドパルス幅Ｐｗの
うち，当初の期間，即ち，プルイン電流通電期間は，エ
ンジンの高負荷運転時のプルイン電流通電期間よりも短
く設定されているので，ソレノイドのアーマチュアの立
ち上がり速度は比較的遅くなり，アーマチュアのストッ
パとの衝突音が減少する。
室内の低い燃料圧に対抗して開閉弁を開弁するための電
磁アクチュエータのソレノイドの立ち上がり速度を遅く
して，ソレノイド部に生じる衝撃音を低減する。 【解決手段】 エンジンがアイドリング状態であると判
定される（Ｓ２）と，目標噴射量Ｑｂと，コモンレール
圧力Ｐｃ，及び目標燃料噴射タイミングＴｉに基づい
て，電磁アクチュエータのソレノイドを励磁するコマン
ドパルス幅Ｐｗが決定される。コマンドパルス幅Ｐｗの
うち，当初の期間，即ち，プルイン電流通電期間は，エ
ンジンの高負荷運転時のプルイン電流通電期間よりも短
く設定されているので，ソレノイドのアーマチュアの立
ち上がり速度は比較的遅くなり，アーマチュアのストッ
パとの衝突音が減少する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，ディーゼルエン
ジン或いは直噴式ガソリンエンジンのようなエンジン等
に適用される燃料噴射制御装置に関する。
ジン或いは直噴式ガソリンエンジンのようなエンジン等
に適用される燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，ディーゼル機関等のエンジンにお
いて，圧力制御室内の燃料を排出する排出路に設けられ
た開閉弁を電磁アクチュエータで開閉駆動し，圧力制御
室内の圧力を制御することによって，圧力制御室内の燃
料圧を受ける針弁のリフトを制御し，エンジンの回転数
や負荷等の運転状態に応じて燃料の噴射量や噴射時期等
を最適に制御する燃料噴射装置が知られている。かかる
燃料噴射装置は，本体の先端にエンジンの燃焼室に燃料
を噴射する噴孔を備えており，本体の中空部内を往復動
する針弁によって一端で噴孔を開閉し，圧力制御室内の
燃料圧が圧力制御室内に露呈している針弁の受圧面とな
る他端に作用してリフト量を制御している（例えば，特
開平３−９６５号公報，特開平４−１７１２６６号公報
参照）。圧力制御室には供給路を通じて燃料圧が供給さ
れ，圧力制御室内の燃料圧は排出路を通じて解放され
る。排出路を開閉するための開閉弁が電磁アクチュエー
タによって駆動される。当出願人も，既に，圧力制御室
内の燃料を排出する排出路に設けられる開閉弁を，排出
路を貫通して圧力制御室内に延びた弁ステム部とこの弁
ステム部の先端に設けられて排出路の入口側開口部に形
成された弁シートに対して接触したときに閉弁状態とな
る弁フェースとを有する弁傘から構成した燃料噴射装置
を提案している（特願平８−２４９０８８号）。
いて，圧力制御室内の燃料を排出する排出路に設けられ
た開閉弁を電磁アクチュエータで開閉駆動し，圧力制御
室内の圧力を制御することによって，圧力制御室内の燃
料圧を受ける針弁のリフトを制御し，エンジンの回転数
や負荷等の運転状態に応じて燃料の噴射量や噴射時期等
を最適に制御する燃料噴射装置が知られている。かかる
燃料噴射装置は，本体の先端にエンジンの燃焼室に燃料
を噴射する噴孔を備えており，本体の中空部内を往復動
する針弁によって一端で噴孔を開閉し，圧力制御室内の
燃料圧が圧力制御室内に露呈している針弁の受圧面とな
る他端に作用してリフト量を制御している（例えば，特
開平３−９６５号公報，特開平４−１７１２６６号公報
参照）。圧力制御室には供給路を通じて燃料圧が供給さ
れ，圧力制御室内の燃料圧は排出路を通じて解放され
る。排出路を開閉するための開閉弁が電磁アクチュエー
タによって駆動される。当出願人も，既に，圧力制御室
内の燃料を排出する排出路に設けられる開閉弁を，排出
路を貫通して圧力制御室内に延びた弁ステム部とこの弁
ステム部の先端に設けられて排出路の入口側開口部に形
成された弁シートに対して接触したときに閉弁状態とな
る弁フェースとを有する弁傘から構成した燃料噴射装置
を提案している（特願平８−２４９０８８号）。
【０００３】燃料噴射の制御においては，排気ガス規
制，特にスモーク発生量の低減要請に対応するため，燃
料噴射圧力の高圧化が求められている。しかしながら，
排気ガス量が比較的少ないアイドル回転時には，振動・
騒音対策のために噴射圧力を低下させる方が有利であ
る。即ち，燃料噴射圧力を高くすると，噴射された燃料
は燃焼室内の空気は勿論のこと，シリンダボア内の空気
を充分利用できるように燃料を拡散させることができる
ので，高負荷運転に対応しつつ，不完全燃焼によるスモ
ークの発生を低下させることができる。しかし，燃料噴
射圧力が高いと燃料噴射率が大となって急激な燃焼が生
じ，エンジン騒音が大きくなる。一方，燃料噴射圧力を
低くすると，低負荷運転に対応することができるが，大
きな燃料流量を必要とする高負荷運転時には，必要な燃
料流量を確保するために１燃焼サイクル中での噴射期間
が長くなり，噴霧が微粒化されにくくなって，エンジン
出力と排気ガス特性が共に悪化する。したがって，燃料
ポンプによって送り出された燃料を貯留するコモンレー
ル内の燃料圧であるコモンレール圧力を定めるコモンレ
ール圧力マップでは，一般に，エンジン負荷と回転速度
に応じて，高負荷・高回転時には高い圧力に，低負荷・
低回転時には低い圧力に設定されている。
制，特にスモーク発生量の低減要請に対応するため，燃
料噴射圧力の高圧化が求められている。しかしながら，
排気ガス量が比較的少ないアイドル回転時には，振動・
騒音対策のために噴射圧力を低下させる方が有利であ
る。即ち，燃料噴射圧力を高くすると，噴射された燃料
は燃焼室内の空気は勿論のこと，シリンダボア内の空気
を充分利用できるように燃料を拡散させることができる
ので，高負荷運転に対応しつつ，不完全燃焼によるスモ
ークの発生を低下させることができる。しかし，燃料噴
射圧力が高いと燃料噴射率が大となって急激な燃焼が生
じ，エンジン騒音が大きくなる。一方，燃料噴射圧力を
低くすると，低負荷運転に対応することができるが，大
きな燃料流量を必要とする高負荷運転時には，必要な燃
料流量を確保するために１燃焼サイクル中での噴射期間
が長くなり，噴霧が微粒化されにくくなって，エンジン
出力と排気ガス特性が共に悪化する。したがって，燃料
ポンプによって送り出された燃料を貯留するコモンレー
ル内の燃料圧であるコモンレール圧力を定めるコモンレ
ール圧力マップでは，一般に，エンジン負荷と回転速度
に応じて，高負荷・高回転時には高い圧力に，低負荷・
低回転時には低い圧力に設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ポペット弁で構成した
開閉弁の弁傘を圧力制御室側に置いた燃料噴射装置にお
いては，開閉弁の開弁時には，圧力制御室の燃料圧力，
即ち，コモンレール圧力に基づく力よりも強い力で開閉
弁を圧力制御室側に押し込む必要がある。この駆動力
は，構造上，コモンレール圧力が高いほど強い力が要求
される。このため，電磁アクチュエータのソレノイド
は，コモンレール圧力が最も高くなる時にも開閉弁を押
し込むだけの力を出力するように設計されている。しか
しながら，電磁アクチュエータをこのように設計する
と，コモンレール圧力が低く設定されているアイドル回
転状態等の低負荷運転時でも，高いコモンレール圧力に
対して用意されている大きな力で開閉弁を駆動すること
になり，ソレノイドのアーマチュアである制御ロッドと
アーマチュアの変位を規制しているストッパとの衝突音
を主成分とするインジェクタ騒音が発生する。
開閉弁の弁傘を圧力制御室側に置いた燃料噴射装置にお
いては，開閉弁の開弁時には，圧力制御室の燃料圧力，
即ち，コモンレール圧力に基づく力よりも強い力で開閉
弁を圧力制御室側に押し込む必要がある。この駆動力
は，構造上，コモンレール圧力が高いほど強い力が要求
される。このため，電磁アクチュエータのソレノイド
は，コモンレール圧力が最も高くなる時にも開閉弁を押
し込むだけの力を出力するように設計されている。しか
しながら，電磁アクチュエータをこのように設計する
と，コモンレール圧力が低く設定されているアイドル回
転状態等の低負荷運転時でも，高いコモンレール圧力に
対して用意されている大きな力で開閉弁を駆動すること
になり，ソレノイドのアーマチュアである制御ロッドと
アーマチュアの変位を規制しているストッパとの衝突音
を主成分とするインジェクタ騒音が発生する。
【０００５】即ち，低負荷運転時には圧力制御室内の圧
力が低く設定されているので，電磁アクチュエータによ
り開閉弁を開弁させる時の抵抗が小さい。一方，ソレノ
イドの吸引力が一定であってもその力の大きさは高い力
に設定されている。したがって，アーマチュアの立ち上
がり速度が速くて，アーマチュアがストッパに衝突する
時の衝撃力が大きくなる。特に，アイドリング運転のよ
うな低負荷運転状態では，燃焼騒音自体が小さく且つ風
切り音やロードノンズ等の走行音も生じていないので，
アーマチュアとストッパとの衝突音が非常に耳障りとな
る。
力が低く設定されているので，電磁アクチュエータによ
り開閉弁を開弁させる時の抵抗が小さい。一方，ソレノ
イドの吸引力が一定であってもその力の大きさは高い力
に設定されている。したがって，アーマチュアの立ち上
がり速度が速くて，アーマチュアがストッパに衝突する
時の衝撃力が大きくなる。特に，アイドリング運転のよ
うな低負荷運転状態では，燃焼騒音自体が小さく且つ風
切り音やロードノンズ等の走行音も生じていないので，
アーマチュアとストッパとの衝突音が非常に耳障りとな
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
課題を解決することであり，アイドリング運転時のよう
な低負荷運転状態では，インジェクタに設けられている
電磁アクチュエータのアーマチュアの立ち上がり速度を
遅くする制御を行うことにより，アーマチュアがストッ
パに衝突するときの衝突音を低くすることである。
課題を解決することであり，アイドリング運転時のよう
な低負荷運転状態では，インジェクタに設けられている
電磁アクチュエータのアーマチュアの立ち上がり速度を
遅くする制御を行うことにより，アーマチュアがストッ
パに衝突するときの衝突音を低くすることである。
【０００７】この発明は，上記の目的を解決するため，
以下のように構成されている。即ち，この発明は，エン
ジンの燃焼室内に燃料を噴射する噴孔を備えた本体，前
記本体の中空部内を往復動し且つ一端で前記噴孔を開閉
する針弁，前記針弁のリフト量を制御するため噴射燃料
の一部が導入され且つ燃料圧の受圧面となる前記針弁の
他端が露呈している圧力制御室，前記圧力制御室に燃料
圧を供給する供給路，前記圧力制御室内の燃料圧を解放
する排出路，前記排出路を開閉するための開閉弁，前記
開閉弁を駆動する電磁アクチュエータ，前記エンジンの
運転状態を検出するセンサ，及び前記センサが検出した
前記運転状態に応じて前記電磁アクチュエータへの通電
を制御するコントローラを具備し、前記コントローラ
は，前記センサが検出した前記運転状態が低負荷運転で
あることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記電磁
アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電
期間を，前記センサが検出した前記運転状態が高負荷運
転であることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記
電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流
通電期間よりも短く設定していることから成る燃料噴射
制御装置に関する。
以下のように構成されている。即ち，この発明は，エン
ジンの燃焼室内に燃料を噴射する噴孔を備えた本体，前
記本体の中空部内を往復動し且つ一端で前記噴孔を開閉
する針弁，前記針弁のリフト量を制御するため噴射燃料
の一部が導入され且つ燃料圧の受圧面となる前記針弁の
他端が露呈している圧力制御室，前記圧力制御室に燃料
圧を供給する供給路，前記圧力制御室内の燃料圧を解放
する排出路，前記排出路を開閉するための開閉弁，前記
開閉弁を駆動する電磁アクチュエータ，前記エンジンの
運転状態を検出するセンサ，及び前記センサが検出した
前記運転状態に応じて前記電磁アクチュエータへの通電
を制御するコントローラを具備し、前記コントローラ
は，前記センサが検出した前記運転状態が低負荷運転で
あることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記電磁
アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電
期間を，前記センサが検出した前記運転状態が高負荷運
転であることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記
電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流
通電期間よりも短く設定していることから成る燃料噴射
制御装置に関する。
【０００８】この発明による燃料噴射制御装置は，上記
のように構成されているため，次のように作用する。即
ち，電磁アクチュエータに供給される駆動電流は，ポペ
ット弁から成る開閉弁を開く時の電流をプルイン電流と
し，開閉弁が開いた後に開弁状態を維持するのに必要な
電流をホールド電流として区別されている。したがっ
て，プルイン電流通電期間に着目すると，電磁アクチュ
エータのアーマチュアの立ち上がり速度を調節すること
ができる。センサが検出したエンジンの運転状態が低負
荷運転であると，噴射燃料の圧力を高くする必要がない
ので，噴射燃料の一部が導入される圧力制御室内の燃料
圧は比較的低く，開閉弁の開弁のために電磁アクチュエ
ータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間が比較
的短く設定されていても，開閉弁を充分開くことができ
る。したがって，開閉弁の開弁のために電磁アクチュエ
ータのアーマチュアの立ち上がり速度が速くなり過ぎる
ことがなく，アーマチュアがストッパに衝突するときの
衝撃音が低減する。
のように構成されているため，次のように作用する。即
ち，電磁アクチュエータに供給される駆動電流は，ポペ
ット弁から成る開閉弁を開く時の電流をプルイン電流と
し，開閉弁が開いた後に開弁状態を維持するのに必要な
電流をホールド電流として区別されている。したがっ
て，プルイン電流通電期間に着目すると，電磁アクチュ
エータのアーマチュアの立ち上がり速度を調節すること
ができる。センサが検出したエンジンの運転状態が低負
荷運転であると，噴射燃料の圧力を高くする必要がない
ので，噴射燃料の一部が導入される圧力制御室内の燃料
圧は比較的低く，開閉弁の開弁のために電磁アクチュエ
ータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間が比較
的短く設定されていても，開閉弁を充分開くことができ
る。したがって，開閉弁の開弁のために電磁アクチュエ
ータのアーマチュアの立ち上がり速度が速くなり過ぎる
ことがなく，アーマチュアがストッパに衝突するときの
衝撃音が低減する。
【０００９】また，この発明による燃料噴射制御装置に
おいて，前記低負荷運転は，エンジンがアイドリング状
態にあるときの運転である。アイドリング状態では，車
両は停止しており，風切り音を生じておらず且つエンジ
ンの燃焼音自体も大きくないので，電磁アクチュエータ
が発する衝撃音が耳障りとなることがある。この発明に
よれば，エンジンがアイドリング状態にあるときには，
開閉弁の開弁のために電磁アクチュエータに供給するプ
ルイン電流の通電時間が比較的短く設定されているの
で，電磁アクチュエータが発する衝撃音が低減される。
おいて，前記低負荷運転は，エンジンがアイドリング状
態にあるときの運転である。アイドリング状態では，車
両は停止しており，風切り音を生じておらず且つエンジ
ンの燃焼音自体も大きくないので，電磁アクチュエータ
が発する衝撃音が耳障りとなることがある。この発明に
よれば，エンジンがアイドリング状態にあるときには，
開閉弁の開弁のために電磁アクチュエータに供給するプ
ルイン電流の通電時間が比較的短く設定されているの
で，電磁アクチュエータが発する衝撃音が低減される。
【００１０】また，この発明による燃料噴射制御装置に
おいて，前記低負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時
期は前記高負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時期よ
りも早い時期に設定され，前記低負荷運転時の前記駆動
電流のトータル通電期間は前記高負荷運転時の前記駆動
電流のトータル通電期間よりも長い期間に設定されてい
る。開閉弁が開くと，圧力制御室内の圧力が低下するの
で，開弁状態を維持するのに必要なホールド電流は，プ
ルイン電流よりも小さく設定されている。低負荷運転時
の駆動電流の通電開始時期を，高負荷運転時の駆動電流
の通電開始時期と同じ時期に設定しておくと，短いプル
イン電流の通電後は電流値が低いホールド電流となるの
で，電磁アクチュエータの作動立ち上がり時期が遅れる
と共に立ち上がり速度も遅くなり，開閉弁の開弁動作が
遅れ，結局，アーマチュアとストッパとの衝突速度を低
下させることができるが，噴射時期が遅延すると共に噴
射量も減少する。これに対処するため，低負荷運転時の
通電開始時期を，高負荷運転時の通電開始時期よりも進
めておき，且つトータル通電期間についてもより長く設
定しておくと，噴射時期が遅延せず且つ必要な噴射量が
確保される。
おいて，前記低負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時
期は前記高負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時期よ
りも早い時期に設定され，前記低負荷運転時の前記駆動
電流のトータル通電期間は前記高負荷運転時の前記駆動
電流のトータル通電期間よりも長い期間に設定されてい
る。開閉弁が開くと，圧力制御室内の圧力が低下するの
で，開弁状態を維持するのに必要なホールド電流は，プ
ルイン電流よりも小さく設定されている。低負荷運転時
の駆動電流の通電開始時期を，高負荷運転時の駆動電流
の通電開始時期と同じ時期に設定しておくと，短いプル
イン電流の通電後は電流値が低いホールド電流となるの
で，電磁アクチュエータの作動立ち上がり時期が遅れる
と共に立ち上がり速度も遅くなり，開閉弁の開弁動作が
遅れ，結局，アーマチュアとストッパとの衝突速度を低
下させることができるが，噴射時期が遅延すると共に噴
射量も減少する。これに対処するため，低負荷運転時の
通電開始時期を，高負荷運転時の通電開始時期よりも進
めておき，且つトータル通電期間についてもより長く設
定しておくと，噴射時期が遅延せず且つ必要な噴射量が
確保される。
【００１１】また，この発明による燃料噴射制御装置に
おいて，前記電磁アクチュエータは，ソレノイドと前記
ソレノイドの励磁によって駆動されるアーマチュアとを
有するソレノイド部，前記アーマチュアに駆動連結され
ていると共に前記ソレノイドの励磁状態で作動位置を占
めて前記開閉弁を開弁する制御ロッド，及び前記ソレノ
イドの非励磁状態で前記開閉弁を閉弁するため前記制御
ロッドを非作動位置に復帰させる復帰手段から構成され
ている。このように電磁アクチュエータを構成すると，
ソレノイド部のソレノイドを励磁することによって，制
御ロッドが復帰手段に抗して作動位置を占めるときに
は，開閉弁が開弁し，ソレノイド部のソレノイドを消磁
することによって復帰手段が制御ロッドを非作動位置に
復帰させるときには，開閉弁が閉弁する。
おいて，前記電磁アクチュエータは，ソレノイドと前記
ソレノイドの励磁によって駆動されるアーマチュアとを
有するソレノイド部，前記アーマチュアに駆動連結され
ていると共に前記ソレノイドの励磁状態で作動位置を占
めて前記開閉弁を開弁する制御ロッド，及び前記ソレノ
イドの非励磁状態で前記開閉弁を閉弁するため前記制御
ロッドを非作動位置に復帰させる復帰手段から構成され
ている。このように電磁アクチュエータを構成すると，
ソレノイド部のソレノイドを励磁することによって，制
御ロッドが復帰手段に抗して作動位置を占めるときに
は，開閉弁が開弁し，ソレノイド部のソレノイドを消磁
することによって復帰手段が制御ロッドを非作動位置に
復帰させるときには，開閉弁が閉弁する。
【００１２】また，この発明による燃料噴射制御装置に
おいて，前記開閉弁は，排出路内に延びると共に制御ロ
ッドと駆動連結されている弁ステム，弁ステムの先端に
設けられ且つ排出路の圧力制御室側の開口部に形成され
た弁座に座着可能な弁フェースを有する弁傘，及び弁フ
ェースを弁座に座着させる方向に付勢する戻しばねから
構成されている。このように開閉弁を構成すると，開閉
弁は，制御ロッドが非作動位置を占める状態で戻しばね
のばね力によって弁フェースを弁座に座着させて閉弁
し，制御ロッドが作動位置を占める状態で制御ロッドが
弁ステムを戻しばねに抗して付勢して弁フェースを弁座
から離間させて開弁することになる。
おいて，前記開閉弁は，排出路内に延びると共に制御ロ
ッドと駆動連結されている弁ステム，弁ステムの先端に
設けられ且つ排出路の圧力制御室側の開口部に形成され
た弁座に座着可能な弁フェースを有する弁傘，及び弁フ
ェースを弁座に座着させる方向に付勢する戻しばねから
構成されている。このように開閉弁を構成すると，開閉
弁は，制御ロッドが非作動位置を占める状態で戻しばね
のばね力によって弁フェースを弁座に座着させて閉弁
し，制御ロッドが作動位置を占める状態で制御ロッドが
弁ステムを戻しばねに抗して付勢して弁フェースを弁座
から離間させて開弁することになる。
【００１３】更に，この発明による燃料噴射制御装置に
おいて，前記噴射燃料は燃料ポンプによって送り出され
た燃料を貯留するコモンレールを通じて供給され，エン
ジンの運転状態が低負荷運転であるときのコモンレール
内の燃料圧力は，エンジンの運転状態が高負荷運転であ
るときのコモンレール内の燃料圧力よりも低く設定され
ている。このように設定すると，高負荷運転時には，燃
料噴射圧力が高くなってシリンダボア内の空気をも充分
利用できるように燃料が拡散し，不完全燃焼によるスモ
ークの発生が低下する。低負荷運転時には，燃料噴射率
が小さくなり，燃焼が穏やかになってエンジン騒音が低
減する。
おいて，前記噴射燃料は燃料ポンプによって送り出され
た燃料を貯留するコモンレールを通じて供給され，エン
ジンの運転状態が低負荷運転であるときのコモンレール
内の燃料圧力は，エンジンの運転状態が高負荷運転であ
るときのコモンレール内の燃料圧力よりも低く設定され
ている。このように設定すると，高負荷運転時には，燃
料噴射圧力が高くなってシリンダボア内の空気をも充分
利用できるように燃料が拡散し，不完全燃焼によるスモ
ークの発生が低下する。低負荷運転時には，燃料噴射率
が小さくなり，燃焼が穏やかになってエンジン騒音が低
減する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照しつつ，こ
の発明の実施例を説明する。図１はこの発明による燃料
噴射制御装置が適用されるインジェクタの一例を示す断
面図，図２は図１に示すインジェクタの一部拡大断面
図，及び図３は図２に示した圧力制御室を中心として更
に拡大して示す断面図である。
の発明の実施例を説明する。図１はこの発明による燃料
噴射制御装置が適用されるインジェクタの一例を示す断
面図，図２は図１に示すインジェクタの一部拡大断面
図，及び図３は図２に示した圧力制御室を中心として更
に拡大して示す断面図である。
【００１５】この発明による燃料噴射制御装置が適用さ
れるインジェクタの一例を図１〜図３に基づいて説明す
る。図１に示すインジェクタは，コモンレール噴射シス
テム，或いはアキュムレータ噴射システム（図示せず）
に適用されるものであり，燃料噴射ポンプから燃料が供
給される共通の通路や蓄圧室（図示せず。以下，「コモ
ンレール」という）を通じて供給された高圧燃料は，イ
ンジェクタによってエンジンの各燃焼室内に噴射され
る。インジェクタの本体１は，その基端側に設けられ且
つ後述する針弁１７を作動させる電磁アクチュエータ２
を備えている。本体１は，エンジン等の固定部材である
ブラケット６０に取り付けられる中央部３と，制御部１
３及び針弁案内部を兼ねるノズル部１４から成る。制御
部１３及びノズル部１４は中央部３に対して固定キャッ
プ１５によりねじ固定されている。
れるインジェクタの一例を図１〜図３に基づいて説明す
る。図１に示すインジェクタは，コモンレール噴射シス
テム，或いはアキュムレータ噴射システム（図示せず）
に適用されるものであり，燃料噴射ポンプから燃料が供
給される共通の通路や蓄圧室（図示せず。以下，「コモ
ンレール」という）を通じて供給された高圧燃料は，イ
ンジェクタによってエンジンの各燃焼室内に噴射され
る。インジェクタの本体１は，その基端側に設けられ且
つ後述する針弁１７を作動させる電磁アクチュエータ２
を備えている。本体１は，エンジン等の固定部材である
ブラケット６０に取り付けられる中央部３と，制御部１
３及び針弁案内部を兼ねるノズル部１４から成る。制御
部１３及びノズル部１４は中央部３に対して固定キャッ
プ１５によりねじ固定されている。
【００１６】中央部３の内部には，中空穴１１によって
長手方向に延びる中空部４が形成されている。中空部４
には，針弁１７を作動させるための後述する制御ロッド
４６が長手方向に摺動自在に案内されている。コモンレ
ールからの高圧燃料の供給系統は，燃料供給管９，燃料
供給管９を接続具１０によって連結し且つ中央部３に形
成された燃料入口部７，中央部３に形成された燃料供給
路８，制御部１３に形成された燃料供給路２３，及びノ
ズル部１４に形成された燃料供給路２４を経て，針弁１
７のテーパ面１７ｃの周りに形成された燃料溜り２１に
至っている。
長手方向に延びる中空部４が形成されている。中空部４
には，針弁１７を作動させるための後述する制御ロッド
４６が長手方向に摺動自在に案内されている。コモンレ
ールからの高圧燃料の供給系統は，燃料供給管９，燃料
供給管９を接続具１０によって連結し且つ中央部３に形
成された燃料入口部７，中央部３に形成された燃料供給
路８，制御部１３に形成された燃料供給路２３，及びノ
ズル部１４に形成された燃料供給路２４を経て，針弁１
７のテーパ面１７ｃの周りに形成された燃料溜り２１に
至っている。
【００１７】本体１の先端部分，即ち，制御部１３，ノ
ズル部１４には，針弁１７が本体１の軸線に沿って配置
されている。針弁１７は，大径部１７ａと，大径部１７
ａの先端側に一体的に構成された小径部１７ｂとを有し
ており，いずれも，ノズル部１４に対応して形成され案
内孔１６に摺動自在に案内されており，特に小径部１７
ｂと案内孔１６との間には，燃料通路としての隙間１８
が形成されている。燃料溜り２１に供給された燃料は，
隙間１８にも充満している。針弁１７の大径部１７ａと
小径部１７ｂとの境界部に形成されたテーパ面１７ｃ
は，燃料溜り２１を形成する壁部の一部を構成している
と共に，針弁１７をリフト方向に付勢するための燃料圧
を受ける受圧面となっている。ノズル部１４の先端に
は，針弁１７のリフト時に隙間１８を通じて供給される
燃料を燃焼室内に噴射するための噴孔１９が形成されて
いる。針弁１７の小径部１７ｂの先端は，ノズル部１４
の先端に形成されているテーパ面２０に離間又は座着し
て，隙間１８に満たされている燃料を噴孔１９から噴射
又は遮断する。
ズル部１４には，針弁１７が本体１の軸線に沿って配置
されている。針弁１７は，大径部１７ａと，大径部１７
ａの先端側に一体的に構成された小径部１７ｂとを有し
ており，いずれも，ノズル部１４に対応して形成され案
内孔１６に摺動自在に案内されており，特に小径部１７
ｂと案内孔１６との間には，燃料通路としての隙間１８
が形成されている。燃料溜り２１に供給された燃料は，
隙間１８にも充満している。針弁１７の大径部１７ａと
小径部１７ｂとの境界部に形成されたテーパ面１７ｃ
は，燃料溜り２１を形成する壁部の一部を構成している
と共に，針弁１７をリフト方向に付勢するための燃料圧
を受ける受圧面となっている。ノズル部１４の先端に
は，針弁１７のリフト時に隙間１８を通じて供給される
燃料を燃焼室内に噴射するための噴孔１９が形成されて
いる。針弁１７の小径部１７ｂの先端は，ノズル部１４
の先端に形成されているテーパ面２０に離間又は座着し
て，隙間１８に満たされている燃料を噴孔１９から噴射
又は遮断する。
【００１８】制御部１３には，中空穴２９の壁面と針弁
１７の上端部１７ｄの端面３１を含む受圧面（リテーナ
２２の上面も受圧面となる）で囲まれる圧力制御室（バ
ランスチャンバ）３０が形成されている。圧力制御室３
０には，この発明における供給路，即ち，燃料供給路２
３から分岐した絞り３２を通じて高圧燃料が供給され
る。圧力制御室３０内には針弁１７に係止されたリテー
ナ２２との間にコイルばね２５が圧縮状態で収容されて
おり，コイルばね２５のばね力と圧力制御室３０内の燃
料圧とに基づく力が，針弁１７を閉弁方向に付勢してい
る。なお，制御部１３は，中心からオフセットした位置
において，中央部３に形成されたピン穴２６と制御部１
３に形成されたピン穴２７との間に嵌入されたピン２８
によって，中央部３に対する位置ずれが生じるのが防止
されている。
１７の上端部１７ｄの端面３１を含む受圧面（リテーナ
２２の上面も受圧面となる）で囲まれる圧力制御室（バ
ランスチャンバ）３０が形成されている。圧力制御室３
０には，この発明における供給路，即ち，燃料供給路２
３から分岐した絞り３２を通じて高圧燃料が供給され
る。圧力制御室３０内には針弁１７に係止されたリテー
ナ２２との間にコイルばね２５が圧縮状態で収容されて
おり，コイルばね２５のばね力と圧力制御室３０内の燃
料圧とに基づく力が，針弁１７を閉弁方向に付勢してい
る。なお，制御部１３は，中心からオフセットした位置
において，中央部３に形成されたピン穴２６と制御部１
３に形成されたピン穴２７との間に嵌入されたピン２８
によって，中央部３に対する位置ずれが生じるのが防止
されている。
【００１９】図２及び図３に示すように，制御部１３に
は，圧力制御室３０内の燃料圧を中空部４に解放するた
め，開閉弁５が開弁したときに燃料を排出する排出路３
３が形成されている。開閉弁５の弁ステム３４は排出路
３３に挿通されており，弁ステム３４の先端に設けられ
た弁傘３５の弁フェース３５ａが排出路３３の圧力制御
室３０側のテーパ状に形成された弁座３９に対して接離
可能である。開閉弁５は，弁ステム３４上に設けられた
ばね受け３６と制御部１３の上面３７との間に圧縮状態
に置かれた戻しばね３８によって閉弁方向に付勢されて
いる。
は，圧力制御室３０内の燃料圧を中空部４に解放するた
め，開閉弁５が開弁したときに燃料を排出する排出路３
３が形成されている。開閉弁５の弁ステム３４は排出路
３３に挿通されており，弁ステム３４の先端に設けられ
た弁傘３５の弁フェース３５ａが排出路３３の圧力制御
室３０側のテーパ状に形成された弁座３９に対して接離
可能である。開閉弁５は，弁ステム３４上に設けられた
ばね受け３６と制御部１３の上面３７との間に圧縮状態
に置かれた戻しばね３８によって閉弁方向に付勢されて
いる。
【００２０】開閉弁５を駆動するための電磁アクチュエ
ータ２は，直列に配置された２個のソレノイド部４０，
４１，その出力を開閉弁５に作動させるための制御ロッ
ド４６，及び復帰手段としての復帰ばね５０を含んでい
る。ソレノイド部４０，４１は，アーマチュアのストロ
ークにおいて相違する点があるが，構造的には互いに同
様の構造を有しているので，同じ構成要素には同じ符号
が付されている。ソレノイド部４０，４１は，環状の固
定鉄心４２と，固定鉄心４２の外側を取り囲むソレノイ
ド４３と，ソレノイド４３を励磁することにより付勢さ
れて固定鉄心４２の内側を軸方向に往復動可能に収容さ
れ且つ案内されたアーマチュア４４とを備えている。ソ
レノイド部４０のアーマチュア４４の先端は，ストッパ
４４ａを貫通して可動部材４５に当接し可動部材４５を
介してソレノイド部４１のアーマチュア４４と駆動連結
している。固定鉄心４２と固定的に設けられたストッパ
４４ａは，アーマチュア４４のストロークを制限する。
例えば，ソレノイド部４０のアーマチュア４４のストロ
ークは比較的短く，ソレノイド部４１のアーマチュア４
４のストロークは比較的長く設定されている。
ータ２は，直列に配置された２個のソレノイド部４０，
４１，その出力を開閉弁５に作動させるための制御ロッ
ド４６，及び復帰手段としての復帰ばね５０を含んでい
る。ソレノイド部４０，４１は，アーマチュアのストロ
ークにおいて相違する点があるが，構造的には互いに同
様の構造を有しているので，同じ構成要素には同じ符号
が付されている。ソレノイド部４０，４１は，環状の固
定鉄心４２と，固定鉄心４２の外側を取り囲むソレノイ
ド４３と，ソレノイド４３を励磁することにより付勢さ
れて固定鉄心４２の内側を軸方向に往復動可能に収容さ
れ且つ案内されたアーマチュア４４とを備えている。ソ
レノイド部４０のアーマチュア４４の先端は，ストッパ
４４ａを貫通して可動部材４５に当接し可動部材４５を
介してソレノイド部４１のアーマチュア４４と駆動連結
している。固定鉄心４２と固定的に設けられたストッパ
４４ａは，アーマチュア４４のストロークを制限する。
例えば，ソレノイド部４０のアーマチュア４４のストロ
ークは比較的短く，ソレノイド部４１のアーマチュア４
４のストロークは比較的長く設定されている。
【００２１】制御ロッド４６は，中央部３の上部に形成
された中空凹部４９及び中空部４と連通して形成されて
いる貫通孔４７を貫いて延びている。制御ロッド４６の
アクチュエータ２側の大径部４８は，中空凹部４９に対
して密封して嵌合されている。中空凹部４９内に収容さ
れている復帰ばね５０が大径部４８に作用して，制御ロ
ッド４６を非作動位置に向けて付勢している。ソレノイ
ド部４０，４１の駆動状態では，制御ロッド４６はアー
マチュア４４に当接してアーマチュア４４によって駆動
される。制御ロッド４６は，中空部４において，制御ロ
ッド４６と一体構造のガイド片５１によって案内されて
いる。制御ロッド４６は開閉弁５を開閉制御するため開
閉弁５と駆動連結されており，具体的には，制御ロッド
４６の下端が開閉弁５の弁ステム３４と当接している。
された中空凹部４９及び中空部４と連通して形成されて
いる貫通孔４７を貫いて延びている。制御ロッド４６の
アクチュエータ２側の大径部４８は，中空凹部４９に対
して密封して嵌合されている。中空凹部４９内に収容さ
れている復帰ばね５０が大径部４８に作用して，制御ロ
ッド４６を非作動位置に向けて付勢している。ソレノイ
ド部４０，４１の駆動状態では，制御ロッド４６はアー
マチュア４４に当接してアーマチュア４４によって駆動
される。制御ロッド４６は，中空部４において，制御ロ
ッド４６と一体構造のガイド片５１によって案内されて
いる。制御ロッド４６は開閉弁５を開閉制御するため開
閉弁５と駆動連結されており，具体的には，制御ロッド
４６の下端が開閉弁５の弁ステム３４と当接している。
【００２２】排出路３３から排出された燃料は，中空部
４，貫通孔４７を通り，貫通孔４７に交差して形成され
た横通路５５を通じて，更にブラケット６０に形成され
ているリーク路５６から燃料排出管５７を通じて燃料タ
ンク等の燃料供給側に戻される。この燃料噴射装置の中
央部３は，ブラケット６０に設けられた孔部５８にシー
ル部材を介して密封状態に挿入されている。中央部３
は，孔部５８から突出した端部に対して，電磁アクチュ
エータ２の外側ケース５９をねじ込んで，ブラケット６
０を中央部３の肩部と外側ケース５９とで挟むことによ
り，ブラケット６０に対して固定される。
４，貫通孔４７を通り，貫通孔４７に交差して形成され
た横通路５５を通じて，更にブラケット６０に形成され
ているリーク路５６から燃料排出管５７を通じて燃料タ
ンク等の燃料供給側に戻される。この燃料噴射装置の中
央部３は，ブラケット６０に設けられた孔部５８にシー
ル部材を介して密封状態に挿入されている。中央部３
は，孔部５８から突出した端部に対して，電磁アクチュ
エータ２の外側ケース５９をねじ込んで，ブラケット６
０を中央部３の肩部と外側ケース５９とで挟むことによ
り，ブラケット６０に対して固定される。
【００２３】ソレノイド部４０，４１が駆動されていな
い場合には，復帰ばね５０が制御ロッド４６を図１で最
上方位置に付勢しており，アーマチュア４４は非作動位
置にあり，開閉弁５は戻しばね３８のばね力によって排
出路３３を閉じる閉弁状態にあり，燃料圧の解放を阻止
している。圧力制御室３０には絞り３２を経て高圧燃料
が供給されており，この状態では，圧力制御室３０内の
燃料圧が針弁１７の受圧面に作用して針弁１７を下方へ
押圧する力が大きい。したがって，この燃料圧に基づく
力とコイルばね２５との合力は，燃料溜り２１において
テーパ面１７ｃに作用する燃料圧に基づくリフト方向の
力よりも大きくなり，針弁１７は噴孔１９を閉じて，燃
料の噴射は行われない。
い場合には，復帰ばね５０が制御ロッド４６を図１で最
上方位置に付勢しており，アーマチュア４４は非作動位
置にあり，開閉弁５は戻しばね３８のばね力によって排
出路３３を閉じる閉弁状態にあり，燃料圧の解放を阻止
している。圧力制御室３０には絞り３２を経て高圧燃料
が供給されており，この状態では，圧力制御室３０内の
燃料圧が針弁１７の受圧面に作用して針弁１７を下方へ
押圧する力が大きい。したがって，この燃料圧に基づく
力とコイルばね２５との合力は，燃料溜り２１において
テーパ面１７ｃに作用する燃料圧に基づくリフト方向の
力よりも大きくなり，針弁１７は噴孔１９を閉じて，燃
料の噴射は行われない。
【００２４】ソレノイド部４０に制御電流を供給してソ
レノイド４３を励磁すると，アーマチュア４４は図１で
下方の作動位置に向かって付勢される。アーマチュア４
４の移動は，ソレノイド部４１のアーマチュア４４を介
して，制御ロッド４６を復帰ばね５０及び戻しばね３８
の力に抗してノズル先端側に移動させる。制御ロッド４
６によって弁ステム３４が下方へ押され，弁傘３５の弁
フェース３５ａが弁座３９から離脱することによって，
排出路３３が開放されるので，圧力制御室３０内の高圧
燃料は，図３で矢印で示すように排出路３３を通じて中
空部４に排出される。絞り３２の通路断面積は，排出路
３３の通路断面積よりも充分小さく設定されているの
で，燃料供給路２３から直ちに高圧燃料が補充されるこ
とがなく，圧力制御室３０内の燃料圧は低下する。この
状態では，コイルばね２５のばね力と低下した圧力制御
室３０内の燃料圧に基づく力との合力よりも，燃料溜り
２１においてテーパ面１７ｃに作用する燃料圧に基づい
て針弁１７を押し上げようとする力が大きくなるので，
針弁１７はリフトし，針弁の小径部１７ｂと案内孔１６
との隙間１８に充満している燃料が噴孔１９から噴射さ
れる。
レノイド４３を励磁すると，アーマチュア４４は図１で
下方の作動位置に向かって付勢される。アーマチュア４
４の移動は，ソレノイド部４１のアーマチュア４４を介
して，制御ロッド４６を復帰ばね５０及び戻しばね３８
の力に抗してノズル先端側に移動させる。制御ロッド４
６によって弁ステム３４が下方へ押され，弁傘３５の弁
フェース３５ａが弁座３９から離脱することによって，
排出路３３が開放されるので，圧力制御室３０内の高圧
燃料は，図３で矢印で示すように排出路３３を通じて中
空部４に排出される。絞り３２の通路断面積は，排出路
３３の通路断面積よりも充分小さく設定されているの
で，燃料供給路２３から直ちに高圧燃料が補充されるこ
とがなく，圧力制御室３０内の燃料圧は低下する。この
状態では，コイルばね２５のばね力と低下した圧力制御
室３０内の燃料圧に基づく力との合力よりも，燃料溜り
２１においてテーパ面１７ｃに作用する燃料圧に基づい
て針弁１７を押し上げようとする力が大きくなるので，
針弁１７はリフトし，針弁の小径部１７ｂと案内孔１６
との隙間１８に充満している燃料が噴孔１９から噴射さ
れる。
【００２５】エンジンの負荷が中程度以上の場合には，
燃料噴射サイクルの全噴射期間にわたって，又は燃料噴
射サイクルの途中から第２段目として，ソレノイド部４
１を駆動する。この場合には，ソレノイド４３に大きな
制御電流を供給され，開閉弁５の開弁の速度及びストロ
ークが大きくなり，針弁１７が開く速度とストローク量
が増加して燃料噴射率が増加する。
燃料噴射サイクルの全噴射期間にわたって，又は燃料噴
射サイクルの途中から第２段目として，ソレノイド部４
１を駆動する。この場合には，ソレノイド４３に大きな
制御電流を供給され，開閉弁５の開弁の速度及びストロ
ークが大きくなり，針弁１７が開く速度とストローク量
が増加して燃料噴射率が増加する。
【００２６】電磁アクチュエータ２には，コントローラ
７０から制御電流が供給される。コントローラ７０は，
エンジンの回転数Ｎｅやアクセルペダル踏込み量Ａｃｃ
で表されるような負荷に応じて制御電流の大きさを決定
してソレノイド部４０，４１のいずれか又は両方に，例
えばコマンドパルスの形態で，制御電流を供給する。制
御電流は，図６に示すような電流波形を有している。即
ち，駆動電流の通電開始時期であるコマンドパルス開始
時期Ｔｐから当初のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉで
は，ソレノイド部４０，４１にプルイン（引込み）電流
として大きな電流が供給されて，圧力制御室３０内の燃
料圧に抗して開閉弁５の弁ステム３４を押し込むだけの
充分な力をアーマチュア４４に生じさせる。開閉弁５が
一旦開弁すると，開弁状態を維持するのに必要な力は小
さくて済むので，ソレノイド部４０，４１には，ホール
ド（保持）電流として比較的小さな電流が供給される。
コマンドパルス開始時期Ｔｐからホールド電流通電期間
Ｐｗｈの終了までの期間がトータル通電期間（コマンド
パルス幅）Ｐｗである。
７０から制御電流が供給される。コントローラ７０は，
エンジンの回転数Ｎｅやアクセルペダル踏込み量Ａｃｃ
で表されるような負荷に応じて制御電流の大きさを決定
してソレノイド部４０，４１のいずれか又は両方に，例
えばコマンドパルスの形態で，制御電流を供給する。制
御電流は，図６に示すような電流波形を有している。即
ち，駆動電流の通電開始時期であるコマンドパルス開始
時期Ｔｐから当初のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉで
は，ソレノイド部４０，４１にプルイン（引込み）電流
として大きな電流が供給されて，圧力制御室３０内の燃
料圧に抗して開閉弁５の弁ステム３４を押し込むだけの
充分な力をアーマチュア４４に生じさせる。開閉弁５が
一旦開弁すると，開弁状態を維持するのに必要な力は小
さくて済むので，ソレノイド部４０，４１には，ホール
ド（保持）電流として比較的小さな電流が供給される。
コマンドパルス開始時期Ｔｐからホールド電流通電期間
Ｐｗｈの終了までの期間がトータル通電期間（コマンド
パルス幅）Ｐｗである。
【００２７】図４はこの発明による燃料噴射制御装置の
一実施例の制御内容を示すフローチャートである。図５
は図４に示すフローチャートのステップ９におけるコマ
ンドパルス幅を求めるマップを示すグラフである。この
発明による燃料噴射制御装置の制御フローを図４に示す
フローチャートに基づいて説明する。 （１）このフローが開始されると、センサからエンジン
回転数Ｎｅとアクセル踏込み量Ａｃｃとが入力される
（ステップ１（Ｓ１と略す。以下同様））。 （２）コントローラ７０は，エンジンの運転状態がアイ
ドリング状態であるか否かを判定する（Ｓ２）。例え
ば，センサをエンジン回転数センサとアクセルペダル踏
込み量センサとして，エンジン回転数Ｎｅが予め設定さ
れた回転数Ｎｉ以下であって，且つアクセルペダル踏込
み量Ａｃｃが０％であるときに，アイドリング状態であ
ると判断される。或いはセンサをエンジン回転数センサ
とアクセル開放でＯＮとなるアイドルスイッチとして，
エンジン回転数Ｎｅが予め設定されたアイドリング基準
回転数Ｎｉ以下であって，且つアイドルスイッチＯＮで
あるときに，アイドリング状態であると判断されてもよ
い。
一実施例の制御内容を示すフローチャートである。図５
は図４に示すフローチャートのステップ９におけるコマ
ンドパルス幅を求めるマップを示すグラフである。この
発明による燃料噴射制御装置の制御フローを図４に示す
フローチャートに基づいて説明する。 （１）このフローが開始されると、センサからエンジン
回転数Ｎｅとアクセル踏込み量Ａｃｃとが入力される
（ステップ１（Ｓ１と略す。以下同様））。 （２）コントローラ７０は，エンジンの運転状態がアイ
ドリング状態であるか否かを判定する（Ｓ２）。例え
ば，センサをエンジン回転数センサとアクセルペダル踏
込み量センサとして，エンジン回転数Ｎｅが予め設定さ
れた回転数Ｎｉ以下であって，且つアクセルペダル踏込
み量Ａｃｃが０％であるときに，アイドリング状態であ
ると判断される。或いはセンサをエンジン回転数センサ
とアクセル開放でＯＮとなるアイドルスイッチとして，
エンジン回転数Ｎｅが予め設定されたアイドリング基準
回転数Ｎｉ以下であって，且つアイドルスイッチＯＮで
あるときに，アイドリング状態であると判断されてもよ
い。
【００２８】（３）Ｓ２で，コントローラ７０が，エン
ジンがアンドリング状態であると判定した場合には，Ｓ
１で入力されたエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏
込み量Ａｃｃとに基づいて、ΔＮ＝Ｎｉ−Ｎｅを求め，
ΔＮの関数ｆ（ΔＮ）として，エンジン回転数がアイド
リング基準回転数Ｎｉを目標にフィードバック制御する
目標噴射量Ｑｂが求められる。関数ｆ（ΔＮ）として
は，例えば，ΔＮ＝０の付近でｆ（ΔＮ）＝０の不感帯
（一定の誤差範囲内であればフィードバック制御をしな
い）を有し且つフィードバック制御のために傾きが負の
折れ線状の関数が挙げられる。更にエンジン回転数Ｎｅ
と目標噴射量Ｑｂから，噴孔から燃料が噴射される目標
噴射タイミング時期Ｔｉがマップに基づいて求められる
（Ｓ３）。 （４）実際のコモンレール内の燃料圧力，即ち，コモン
レール圧力Ｐｃが圧力センサによって検出される（Ｓ
４）。 （５）目標噴射量Ｑｂとコモンレール圧力Ｐｃとから，
予め定めたマップＡに基づいて，電磁アクチュエータへ
のコマンドパルス幅Ｐｗが求められ，また，目標噴射タ
イミング時期Ｔｉに対応して，僅かに先行させるように
電磁アクチュエータへのコマンドパルス開始時期Ｔｐが
求められる（Ｓ５）。マップＡは，図５に示すマップＢ
と比較して，コモンレール圧力Ｐｃが低く且つ噴射量が
少ない領域で，コマンドパルス幅Ｐｗを幅広く設定する
ようなマップである。アンドリング状態であるときに
は，コマンドパルス幅Ｐｗにおいて，当初のプルイン電
流通電期間（パルス幅）Ｐｗｐｉを短くして，アーマチ
ュア４４の立ち上がり速度を比較的に遅く，トータル通
電時間，即ち，コマンドパルス幅Ｐｗを充分長く取る。 （６）上記の内容を有するコマンドパルス幅Ｐｗとコマ
ンドパルス開始時期Ｔｐとに従った制御電流が電磁アク
チュエータへ出力される（Ｓ６）。かかる制御電流を受
けた電磁アクチュエータの作動によって開閉弁５は開弁
し，圧力制御室３０内の燃料圧を開放し，針弁１７をリ
フトさせて，噴孔１９からアイドリング状態に応じた適
切な条件で燃料を噴射する。
ジンがアンドリング状態であると判定した場合には，Ｓ
１で入力されたエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏
込み量Ａｃｃとに基づいて、ΔＮ＝Ｎｉ−Ｎｅを求め，
ΔＮの関数ｆ（ΔＮ）として，エンジン回転数がアイド
リング基準回転数Ｎｉを目標にフィードバック制御する
目標噴射量Ｑｂが求められる。関数ｆ（ΔＮ）として
は，例えば，ΔＮ＝０の付近でｆ（ΔＮ）＝０の不感帯
（一定の誤差範囲内であればフィードバック制御をしな
い）を有し且つフィードバック制御のために傾きが負の
折れ線状の関数が挙げられる。更にエンジン回転数Ｎｅ
と目標噴射量Ｑｂから，噴孔から燃料が噴射される目標
噴射タイミング時期Ｔｉがマップに基づいて求められる
（Ｓ３）。 （４）実際のコモンレール内の燃料圧力，即ち，コモン
レール圧力Ｐｃが圧力センサによって検出される（Ｓ
４）。 （５）目標噴射量Ｑｂとコモンレール圧力Ｐｃとから，
予め定めたマップＡに基づいて，電磁アクチュエータへ
のコマンドパルス幅Ｐｗが求められ，また，目標噴射タ
イミング時期Ｔｉに対応して，僅かに先行させるように
電磁アクチュエータへのコマンドパルス開始時期Ｔｐが
求められる（Ｓ５）。マップＡは，図５に示すマップＢ
と比較して，コモンレール圧力Ｐｃが低く且つ噴射量が
少ない領域で，コマンドパルス幅Ｐｗを幅広く設定する
ようなマップである。アンドリング状態であるときに
は，コマンドパルス幅Ｐｗにおいて，当初のプルイン電
流通電期間（パルス幅）Ｐｗｐｉを短くして，アーマチ
ュア４４の立ち上がり速度を比較的に遅く，トータル通
電時間，即ち，コマンドパルス幅Ｐｗを充分長く取る。 （６）上記の内容を有するコマンドパルス幅Ｐｗとコマ
ンドパルス開始時期Ｔｐとに従った制御電流が電磁アク
チュエータへ出力される（Ｓ６）。かかる制御電流を受
けた電磁アクチュエータの作動によって開閉弁５は開弁
し，圧力制御室３０内の燃料圧を開放し，針弁１７をリ
フトさせて，噴孔１９からアイドリング状態に応じた適
切な条件で燃料を噴射する。
【００２９】（７）Ｓ２で，コントローラ７０が，エン
ジンがアンドリング状態ではないと判定した場合には，
Ｓ１で入力されたエンジン回転数Ｎｅとアクセル踏込み
量Ａｃｃとに基づいて、予め求められているマップによ
り、目標噴射量Ｑｂが求められ，更にエンジン回転数Ｎ
ｅと目標噴射量Ｑｂから，噴孔から燃料が噴射される目
標噴射タイミング時期Ｔｉがマップに基づいて求められ
る（Ｓ７）。即ち、エンジンの基本特性として、エンジ
ン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑｂとは、アクセル踏込み量
Ａｃｃをパラメータとして互いの関係が予め求められて
いるので、燃焼サイクル毎に噴射すべき目標となる燃料
噴射量は、その時々のエンジン回転数Ｎｅとアクセルペ
ダル踏込み量Ａｃｃとからこの基本噴射量特性マップに
基づいて目標噴射量Ｑｂが求められ，エンジン回転数Ｎ
ｅと目標噴射量Ｑｂから最も適切な噴射タイミングが求
められる。 （８）実際のコモンレール圧力Ｐｃが圧力センサによっ
て検出される（Ｓ８）。 （９）目標噴射量Ｑｂとコモンレール圧力Ｐｃとから，
図５に示す予め定めたマップＢに基づいて，電磁アクチ
ュエータ２へのコマンドパルス幅Ｐｗが求められ，目標
噴射タイミング時期Ｔｉに対応して，僅かに先行させる
ように電磁アクチュエータ２へのコマンドパルス開始時
期Ｔｐが求められる（Ｓ９）。エンジンの運転状態が高
負荷・高回転運転であるので，コマンドパルス幅Ｐｗに
おいて，時間当初のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを長
くして，圧力制御室内の高い燃料圧に対してアーマチュ
ア４４が比較的速く立ち上がることができるようにする
と共に，トータル通電期間，即ち，コマンドパルス幅Ｐ
ｗを短くする。 （１０）上記の内容を有するコマンドパルス幅Ｐｗとコ
マンドパルス開始時期Ｔｐとに従った制御電流が電磁ア
クチュエータへ出力される（Ｓ６）。
ジンがアンドリング状態ではないと判定した場合には，
Ｓ１で入力されたエンジン回転数Ｎｅとアクセル踏込み
量Ａｃｃとに基づいて、予め求められているマップによ
り、目標噴射量Ｑｂが求められ，更にエンジン回転数Ｎ
ｅと目標噴射量Ｑｂから，噴孔から燃料が噴射される目
標噴射タイミング時期Ｔｉがマップに基づいて求められ
る（Ｓ７）。即ち、エンジンの基本特性として、エンジ
ン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑｂとは、アクセル踏込み量
Ａｃｃをパラメータとして互いの関係が予め求められて
いるので、燃焼サイクル毎に噴射すべき目標となる燃料
噴射量は、その時々のエンジン回転数Ｎｅとアクセルペ
ダル踏込み量Ａｃｃとからこの基本噴射量特性マップに
基づいて目標噴射量Ｑｂが求められ，エンジン回転数Ｎ
ｅと目標噴射量Ｑｂから最も適切な噴射タイミングが求
められる。 （８）実際のコモンレール圧力Ｐｃが圧力センサによっ
て検出される（Ｓ８）。 （９）目標噴射量Ｑｂとコモンレール圧力Ｐｃとから，
図５に示す予め定めたマップＢに基づいて，電磁アクチ
ュエータ２へのコマンドパルス幅Ｐｗが求められ，目標
噴射タイミング時期Ｔｉに対応して，僅かに先行させる
ように電磁アクチュエータ２へのコマンドパルス開始時
期Ｔｐが求められる（Ｓ９）。エンジンの運転状態が高
負荷・高回転運転であるので，コマンドパルス幅Ｐｗに
おいて，時間当初のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを長
くして，圧力制御室内の高い燃料圧に対してアーマチュ
ア４４が比較的速く立ち上がることができるようにする
と共に，トータル通電期間，即ち，コマンドパルス幅Ｐ
ｗを短くする。 （１０）上記の内容を有するコマンドパルス幅Ｐｗとコ
マンドパルス開始時期Ｔｐとに従った制御電流が電磁ア
クチュエータへ出力される（Ｓ６）。
【００３０】図７はソレノイドへの励磁電流としてのコ
マンドパルス電流波形の一例を示すグラフであり，その
初期に印加する大きな電流値を有するプルイン電流通電
期間Ｐｗｐｉを変化させた様子を示すグラフであり，図
８は駆動電流のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを図７に
示すように変化させた場合のソレノイド部のアーマチュ
ア変位量の変化を示すグラフである。コマンドパルス電
流の時間当初に出力されるプルイン電流通電期間Ｐｗｐ
ｉを広くするほど，図８に示すように，ソレノイド部の
アーマチュアの変位は急速に立ち上がり，プルイン電流
通電期間Ｐｗｐｉを狭くするほどソレノイド部のアーマ
チュアの変位はゆっくりと立ち上がる。これと同様のア
ーマチュアの変位の立ち上がり状態が，燃料噴射装置の
電磁アクチュエータ２において生じているので，低負荷
運転時のように圧力制御室の燃料圧が低いときには，電
磁アクチュエータ２のソレノイド部のソレノイドに供給
される励磁電流のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを狭く
して，アーマチュアの立ち上がり速度をゆっくりとする
と，ソレノイド部で生じるインジェクタ騒音を低減する
ことができる。
マンドパルス電流波形の一例を示すグラフであり，その
初期に印加する大きな電流値を有するプルイン電流通電
期間Ｐｗｐｉを変化させた様子を示すグラフであり，図
８は駆動電流のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを図７に
示すように変化させた場合のソレノイド部のアーマチュ
ア変位量の変化を示すグラフである。コマンドパルス電
流の時間当初に出力されるプルイン電流通電期間Ｐｗｐ
ｉを広くするほど，図８に示すように，ソレノイド部の
アーマチュアの変位は急速に立ち上がり，プルイン電流
通電期間Ｐｗｐｉを狭くするほどソレノイド部のアーマ
チュアの変位はゆっくりと立ち上がる。これと同様のア
ーマチュアの変位の立ち上がり状態が，燃料噴射装置の
電磁アクチュエータ２において生じているので，低負荷
運転時のように圧力制御室の燃料圧が低いときには，電
磁アクチュエータ２のソレノイド部のソレノイドに供給
される励磁電流のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを狭く
して，アーマチュアの立ち上がり速度をゆっくりとする
と，ソレノイド部で生じるインジェクタ騒音を低減する
ことができる。
【００３１】
【発明の効果】この発明は，上記のように構成されてい
るので，次のような効果を奏する。即ち，この燃料噴射
制御装置に備わるコントローラは，センサが検出した運
転状態が低負荷運転であることに応答して開閉弁の開弁
のために電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプル
イン電流通電期間を，センサが検出した運転状態が高負
荷運転であることに応答して開閉弁の開弁時に電磁アク
チュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間
よりも短く設定したので，アイドリング運転時のような
低負荷運転状態では，電磁アクチュエータのアーマチュ
アの立ち上がり速度が遅くなり，アーマチュアがストッ
パに衝突するときの衝撃力が小さくなり，低負荷運転状
態でのエンジンを静音化することができる。
るので，次のような効果を奏する。即ち，この燃料噴射
制御装置に備わるコントローラは，センサが検出した運
転状態が低負荷運転であることに応答して開閉弁の開弁
のために電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプル
イン電流通電期間を，センサが検出した運転状態が高負
荷運転であることに応答して開閉弁の開弁時に電磁アク
チュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間
よりも短く設定したので，アイドリング運転時のような
低負荷運転状態では，電磁アクチュエータのアーマチュ
アの立ち上がり速度が遅くなり，アーマチュアがストッ
パに衝突するときの衝撃力が小さくなり，低負荷運転状
態でのエンジンを静音化することができる。
【図１】この発明による燃料噴射制御装置が適用される
インジェクタの一例を示す断面図である。
インジェクタの一例を示す断面図である。
【図２】図１に示したインジェクタの一部を拡大して示
す拡大断面図である。
す拡大断面図である。
【図３】図２に示したインジェクタの一部を更に拡大し
て示す拡大断面図である。
て示す拡大断面図である。
【図４】この発明による燃料噴射制御装置の制御内容の
一例であるフローチャートを示す図である。
一例であるフローチャートを示す図である。
【図５】図４に示したこの発明による燃料噴射制御装置
の制御内容において，噴射量及びコモンレール圧力とパ
ルス幅との変換マップの一例を示すグラフである。
の制御内容において，噴射量及びコモンレール圧力とパ
ルス幅との変換マップの一例を示すグラフである。
【図６】この発明による燃料噴射制御装置において，ソ
レノイドへの駆動電流の波形を示すグラフである。
レノイドへの駆動電流の波形を示すグラフである。
【図７】プルイン電流の期間を変化させた様子を示すソ
レノイドへの駆動電流の波形を示すグラフである。
レノイドへの駆動電流の波形を示すグラフである。
【図８】図７に示すソレノイドへの駆動電流に応じたソ
レノイドのアーマチュアの変位を示すグラフである。
レノイドのアーマチュアの変位を示すグラフである。
１ 本体 ２ 電磁アクチュエータ ４ 中空部 ５ 開閉弁 １７ 針弁 １９ 噴孔 ２３，２４ 燃料供給路 ２５ コイルばね ３０ 圧力制御室 ３１ 端面 ３２ 絞り（供給路） ３３ 排出路 ３４ 弁ステム ３５ 弁傘 ３５ａ 弁フェース ３８ 戻しばね ３９ 弁座 ４０，４１ ソレノイド部 ４２ 固定鉄心 ４３ ソレノイド ４４ アーマチュア ４６ 制御ロッド ５０ 復帰ばね ７０ コントローラ Ｐｃ コモンレール圧力 Ｐｗｐｉ プルイン電流通電期間 Ｐｗ コマンドパルス幅 Ｔｐ コマンドパルス開始時期
Claims (6)
- 【請求項１】 エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する噴
孔を備えた本体，前記本体の中空部内を往復動し且つ一
端で前記噴孔を開閉する針弁，前記針弁のリフト量を制
御するため噴射燃料の一部が導入され且つ燃料圧の受圧
面となる前記針弁の他端が露呈している圧力制御室，前
記圧力制御室に燃料圧を供給する供給路，前記圧力制御
室内の燃料圧を解放する排出路，前記排出路を開閉する
ための開閉弁，前記開閉弁を駆動する電磁アクチュエー
タ，前記エンジンの運転状態を検出するセンサ，及び前
記センサが検出した前記運転状態に応じて前記電磁アク
チュエータへの通電を制御するコントローラを具備し、
前記コントローラは，前記センサが検出した前記運転状
態が低負荷運転であることに応答して前記開閉弁の開弁
のために前記電磁アクチュエータに供給する駆動電流の
プルイン電流通電期間を，前記センサが検出した前記運
転状態が高負荷運転であることに応答して前記開閉弁の
開弁のために前記電磁アクチュエータに供給する駆動電
流のプルイン電流通電期間よりも短く設定していること
から成る燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】 前記低負荷運転は，前記エンジンがアイ
ドリング状態にあるときの運転であることから成る請求
項１に記載の燃料噴射制御装置。 - 【請求項３】 前記低負荷運転時の前記駆動電流の通電
開始時期は前記高負荷運転時の前記駆動電流の通電開始
時期よりも早い時期に設定され，前記低負荷運転時の前
記駆動電流のトータル通電期間は前記高負荷運転時の前
記駆動電流のトータル通電期間よりも長い期間に設定さ
れていることから成る請求項１又は２に記載の燃料噴射
制御装置。 - 【請求項４】 前記電磁アクチュエータは，ソレノイド
と前記ソレノイドの励磁によって駆動されるアーマチュ
アとを有するソレノイド部，前記アーマチュアに駆動連
結されていると共に前記ソレノイドの励磁状態で作動位
置を占めて前記開閉弁を開弁する制御ロッド，及び前記
ソレノイドの非励磁状態で前記開閉弁を閉弁するため前
記制御ロッドを非作動位置に復帰させる復帰手段から構
成されていることから成る請求項１〜３のいずれか１項
に記載の燃料噴射制御装置。 - 【請求項５】 前記開閉弁は，前記排出路内に延びると
共に前記制御ロッドと駆動連結されている弁ステム，前
記弁ステムの先端に設けられ且つ前記排出路の前記圧力
制御室側の開口部に形成された弁座に座着可能な弁フェ
ースを有する弁傘，及び前記弁フェースを前記弁座に座
着させる方向に付勢する戻しばねから構成されているこ
とから成る請求項４に記載の燃料噴射制御装置。 - 【請求項６】 前記噴射燃料は燃料ポンプによって送り
出された燃料を貯留するコモンレールを通じて供給さ
れ，前記低負荷運転時の前記コモンレール内の燃料圧力
は前記高負荷運転時の前記コモンレール内の燃料圧力よ
りも低く設定されていることから成る請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21016197A JP3707210B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 燃料噴射制御装置 |
| US09/116,996 US6076508A (en) | 1997-07-22 | 1998-07-17 | Fuel injection control device |
| EP98305756A EP0893594B1 (en) | 1997-07-22 | 1998-07-20 | A fuel injection control device |
| DE69820351T DE69820351T2 (de) | 1997-07-22 | 1998-07-20 | Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21016197A JP3707210B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136961A true JPH1136961A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3707210B2 JP3707210B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=16584784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21016197A Expired - Fee Related JP3707210B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 燃料噴射制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6076508A (ja) |
| EP (1) | EP0893594B1 (ja) |
| JP (1) | JP3707210B2 (ja) |
| DE (1) | DE69820351T2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003521634A (ja) * | 2000-02-04 | 2003-07-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料噴射弁及び燃料噴射弁を作動する方法 |
| JP2004514082A (ja) * | 2000-09-04 | 2004-05-13 | シーメンス ヴイディオー オートモーティヴ | 内燃機関内への噴射燃料量を制御するための方法 |
| KR101113581B1 (ko) * | 2009-11-02 | 2012-02-22 | 기아자동차주식회사 | Ｇｄｉ 펌프를 갖는 차량의 소음 저감 방법 |
| KR101510320B1 (ko) * | 2009-02-11 | 2015-04-08 | 현대자동차 주식회사 | 지디아이 엔진의 연료펌프 시스템 및 이의 제어방법 |
| JP2016191370A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジンの噴射制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10032517A1 (de) * | 2000-07-05 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Injektor mit Steuerteilführung |
| US6332455B1 (en) | 2000-10-17 | 2001-12-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling fuel injection |
| EP1201898B1 (en) * | 2000-10-19 | 2004-07-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling fuel injection |
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