KR101110916B1 - 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치 - Google Patents

디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치 Download PDF

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Abstract

최초 연료 분사 시기를 제어하여 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연(白煙)의 양을 저감시키기 위해, 고압 펌프와, 고압화한 연료를 축적하는 커먼 레일과, 연료를 연소실 내에 분사하는 인젝터와, 제어 수단을 구비한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에 의해, 엔진 시동시에 커먼 레일 내의 압력이 설정치가 되도록 엔진 시동 스위치를 넣고 나서 일정 시간 연료 분사를 행하지 않고 크랭킹시킨 다음에 연료 분사를 행한다.

Description

디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치{FUEL INJECTION CONTROL DEVICE FOR DIESEL ENGINE}
본 발명은 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에 관한 것으로, 특히 엔진 시동시의 크랭킹 직후의 최초 연료 분사 지령을 제어하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에 관한 것이다.
디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치 중 하나로 커먼 레일식을 들 수 있다. 커먼 레일식에서는 고압 펌프에 의해 커먼 레일에 연료가 축압되고, 전자 밸브의 개폐에 의해 인젝터로부터 연료가 연소실로 분사된다. 연료 분사 시기와 연료 분사량은 설정한 엔진 회전수나 부하 등에 부합하여 인젝터의 전자 밸브로의 통전에 의해 제어된다. 엔진 시동은 셀모터에 의해 크랭킹이 개시되고, 다음으로 기통 판별 센서에 의해 최초로 연료 분사할 기통이 판별되어 엔진 컨트롤 유니트(이하, "ECU"라고 칭한다)로부터 인젝터의 전자 밸브에 연료 분사 지령 신호가 보내짐으로써 행해진다. 즉, 크랭킹으로부터 기통 판별 직후에 연료 분사를 개시한다. 또한, 엔진 시동시에 커먼 레일의 레일 압력을 조기에 상승시키기 위해, 크랭킹 직후에는 고압 펌프로부터의 연료 토출량이 최대가 되도록 설정된다. 이와 같은 커먼 레일식의 연료 분사 장치에 있어서, 연료 분사를 메인 분사와 메인 분사 전의 파일럿 분사로 나누고 메인 분사의 연소를 완만하게 한 것(예를 들면, 특허 문헌 1 참조)이나 파일럿 분사를 제어한 것(예를 들면, 특허 문헌 2 참조), 파일럿 분사 전에 다시 소량의 연료를 분사하여 엔진 시동시의 백연(白煙)의 양을 저감시키는 것(예를 들면, 특허 문헌 3 참조)이 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 제3473211호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 제3418996호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 제3580099호 공보
〈발명이 해결하려고 하는 과제〉
상기와 같은 종래의 연료 분사 제어 장치에서는 크랭킹 직후에 연료 분사가 개시되어, 크랭킹 직후부터 연료 분사를 개시할 때까지의 시간이 제어되지 않는다.
분사 가능한 소정의 커먼 레일 압력에 도달하기 전에 연료를 분사하면, 인젝터에 의한 연소실 내로의 분무가 불안정하게 된다. 또한, 크랭킹 직후에 연소실 내의 온도가 낮은 상태에서 연소실 내로 연료가 분사되면, 연료가 충분히 증발할 수 없어 연소에 기여하지 않는 연료가 연소실 내에 대량으로 체류하게 된다. 그 후 발화하면 연소실 내에 체류한 연료가 연소실로부터 단번에 배출되기 때문에, 엔진 시동 직후에 대량의 백연이 발생한다.
또한, 인젝터로부터 연료가 누출되기 때문에 커먼 레일의 압력이 분사 가능한 소정의 압력에 도달할 때까지의 시간이 길어져, 엔진 시동 개시까지의 시간이 길어진다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 최초 연료 분사 시기를 제어하여 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연의 양을 저감할 수 있는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
〈과제를 해결하기 위한 수단〉
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 형태는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치로서, 고압화한 연료를 축적하는 커먼 레일과, 커먼 레일로부터 공급된 연료를 연소실 내로 분사하는 인젝터와, 커먼 레일의 레일 압력이 설정 압력에 도달하고 나서 인젝터에 크랭킹 직후의 제1 연료 분사를 지령하도록 제어하는 제어 수단을 구비한다.
이와 같이 구성하면, 레일 압력 부족으로 발생하는 연소에 기여하지 않는 연료가 연소실 내로 누출되어 체류하지 않는다. 또한, 인젝터로부터 누출되는 연료의 양이 감소하여 레일 압력이 연료 분사 가능한 압력에 도달하는 시간이 짧아진다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 형태에서 엔진 온도를 검출하는 검출 수단과, 검출된 엔진 온도에 기초하여 설정 압력을 설정하는 설정 수단을 더 구비한다.
이와 같이 구성하면, 엔진 온도에 따라 설정 압력이 변화한다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 제2 형태에서 엔진 온도가 적어도 냉각수 온도로부터 산출된다.
이와 같이 구성하면, 냉각수 온도에 따라 설정 압력이 변화한다.
본 발명의 제4 형태는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치로서, 고압 펌프와, 고압 펌프로부터 압송된 고압화한 연료를 축적하는 커먼 레일과, 커먼 레일로부터 공급된 연료를 연소실 내로 분사하는 인젝터와, 엔진 시동 스위치를 온으로 함으로써 작동을 개시하는 셀모터와, 배터리의 전력을 이용하여 셀모터에 의해 연속적으로 크랭킹이 행해지는 연료 무분사 시간을 설정하는 설정 수단과, 연료 무분사 시간이 경과하고 나서 인젝터에 최초 연료 분사를 지령하도록 제어하는 제어 수단을 구비한다.
이와 같이 구성하면, 연료 무분사 시간 중의 크랭킹에 의해 연소실 내의 온도가 상승하고, 또한 연료 무분사 시간 중에 커먼 레일의 레일 압력이 상승한다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 제4 형태에서 엔진 온도를 검출하는 검출 수단을 더 구비하고, 연료 무분사 시간은 검출된 엔진 온도에 기초하여 설정된다.
이와 같이 구성하면, 엔진 온도에 따라 연료 무분사 시간이 변화한다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 제5 형태에서 엔진 온도가 적어도 냉각수 온도로부터 산출된다.
이와 같이 구성하면, 냉각수 온도에 따라 연료 무분사 시간이 변화한다.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 제4 형태에서 설정 수단이, 연료 무분사 시간이 연속 크랭킹 가능 시간보다 긴 경우, 연속 크랭킹 가능 시간에는 연료 무분사로 크랭킹이 행해지고, 크랭킹 정지 후에 새롭게 연료 무분사 시간을 설정한다.
이와 같이 구성하면, 배터리의 전력이 급격하게 감소하지 않고 안정되어, 셀모터의 연속 작동 시간이 소정 시간 이상으로 길어지지 않는다.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 제7 형태에서 새롭게 설정된 연료 무분사 시간에 행해지는 재크랭킹은 자동적으로 개시된다.
이와 같이 구성하면, 엔진이 시동할 때까지 재크랭킹이 반복된다.
본 발명의 제9 형태에 따르면, 제4 형태에서 연료 분사 지령은 흡입 공기 온도가 가장 높은 기통에 장착된 인젝터에 행해진다.
이와 같이 구성하면, 최초의 폭발이 쉬워질 뿐만 아니라 최초 폭발 기통의 토크에 의해 다음으로 연료 분사를 행하는 기통의 압축단 온도가 상승하여 발화가 촉진된다.
본 발명의 제10 형태에 따르면, 제4 형태에서 연료 분사 지령이 행해질 때까지의 시간과 커먼 레일의 레일 압력이 목표 압력에 도달할 때까지의 시간이 거의 일치하도록 고압 펌프로부터 압송되는 연료의 단위 시간당 압송량이 저감된다.
이와 같이 구성하면, 크랭킹 개시 직후의 고압 펌프에서 커먼 레일로의 연료 압송량을 최대로 할 필요가 없어진다.
본 발명의 제11 형태에 따르면, 제4 형태에서 배터리의 전압이 소정치 이하인 경우, 설정 수단 및 제어 수단을 행하지 않도록 설정된다.
이와 같이 구성하면, 배터리의 과도한 부담이 없어진다.
〈발명의 효과〉
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 형태는 레일 압력 부족으로 인해 발생하는 연소에 기여하지 않는 연료가 연소실 내에 체류하지 않기 때문에, 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연을 저감시킬 수 있다. 또한, 인젝터로부터 누출되는 연료의 양이 감소하여 레일 압력이 연료 분사 가능한 압력에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에, 엔진 시동 개시 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 제1 형태의 효과 외에, 엔진 온도에 따라 설정 압력이 변화하기 때문에, 백연을 저감시키면서 최적인 엔진 시동 개시 시간이 설정되어 효율적인 엔진 시동을 행할 수 있다.
본 발명의 제3 형태는, 제2 형태의 효과 외에, 냉각수 온도에 따라 설정 압력이 변화하기 때문에, 엔진 시동에 최적인 엔진 온도를 산출할 뿐만 아니라 보다 효율적인 엔진 시동을 행할 수 있다.
본 발명의 제4 형태는, 연료 무분사 시간 중의 크랭킹에 의해 연소실 내의 온도가 상승하고, 또한 연료 무분사 시간 중에 커먼 레일의 레일 압력이 상승하기 때문에, 최초의 연료 분사에서 연소실 내에 체류하는 연소에 기여하지 않는 연료를 감소시킬 수 있어 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 제5 형태는, 제4 형태의 효과 외에, 엔진 온도에 따라 연료 무분사 시간이 변화하기 때문에, 백연을 저감시키면서 최적인 엔진 시동 개시 시간이 설정되어 효율적인 엔진 시동을 행할 수 있다.
본 발명의 제6 형태는, 제5 형태의 효과 외에, 냉각수 온도에 따라 연료 무분사 시간이 변화하기 때문에, 엔진 시동에 최적인 엔진 온도를 산출할 뿐만 아니라 보다 효율적인 엔진 시동을 행할 수 있다.
본 발명의 제7 형태는, 배터리의 전력이 급격하게 감소하지 않고 안정되어 셀모터의 연속 작동 시간이 소정 시간 이상으로 길어지지 않기 때문에, 배터리나 셀모터의 부담을 경감시킬 수 있다.
본 발명의 제8 형태는, 제7 형태의 효과 외에, 엔진이 시동할 때까지 재크랭킹이 반복되기 때문에, 사용자가 몇 번씩 엔진 시동 스위치를 온으로 할 필요가 없어져 사용이 편리하다.
본 발명의 제9 형태는, 제4 형태의 효과 외에, 최초 폭발이 쉬워질 뿐만 아니라 최초 폭발 기통의 토크에 의해 다음에 연료를 분사할 기통의 압축단 온도가 상승하여 발화가 촉진되기 때문에, 연소실 내에 체류하는 연소에 기여하지 않는 연료를 더욱 감소시켜 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연을 보다 저감시킬 수 있다.
본 발명의 제10 형태는, 제4 형태의 효과 외에, 크랭킹 개시 직후의 고압 펌프에서 커먼 레일로의 연료 압송량을 최대로 할 필요가 없어지기 때문에, 크랭킹 개시 직후에 필요한 고압 펌프의 구동력을 저감시킬 수 있다. 또한, 셀모터의 부담을 경감시킬 수 있기 때문에 크랭킹 회전수가 높아진다.
본 발명의 제11 형태는, 제4 형태의 효과 외에, 배터리의 과도한 부담이 없어지기 때문에 엔진 시동 불능을 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 연료 분사 제어의 내용을 나타낸 플로우차트이다.
도 3은 크랭킹, 전자 밸브 통전, 및 연료 무분사 기간의 관계를 나타낸 타임 차트로서, (1) 및 (2)는 도 1에서 도시한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 타임차트이고, (3)은 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 타임차트이다.
도 4의 (1)은 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 백연 농도와 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이고, (2)는 엔진 시동 직후의 백연 농도와 도 2에서 나타낸 연료 무분사 시간 tq의 관계를 나타낸 도면이고, (3)은 도 2에서 나타낸 연료 무분사 시간 tq와 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에서 도시한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에 있어서, 커먼 레일의 레일 압력의 목표 압력 도달 시간과 고압 펌프로부터의 단위 시간당 연료 압송량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에서의 연료 분사 제어의 내용을 나타낸 플로우차트이다.
도 7은 커먼 레일 압력, 전자 밸브 통전, 및 니들 밸브 개폐와 시간과의 관계를 나타낸 도면으로서, (1)은 도 1에서 도시한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 도면이고, (2)는 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 도면이다.
도 8의 (1)은 도 6에서 나타낸 설정 레일 압력 P1과 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이고, (2)는 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 백연 농도와 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이다.
〈부호의 설명〉
20 연료 분사 제어 장치
22 고압 펌프
24 커먼 레일
26 인젝터
44 셀모터
다음으로, 발명의 실시 형태에 대해 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치(20)는 연료 탱크(21)와, 연료 탱크(21)로부터 적당량의 연료를 흡입하여 연료 공급관(23)을 통해 커먼 레일(24)에 고압 연료를 송출하는 고압 펌프(22)와, 고압 연료를 축적하는 커먼 레일(24)과, 커먼 레일(24)로부터 연료 고압관(25)을 통해 공급되는 고압 연료를 연소실(49)에 분사하는 인젝터(26)와, 크랭킹을 실시하는 셀모터(44)와, 이들을 제어하는 제어 수단인 ECU(32) 및 각종 센서류를 구비한다.
커먼 레일(24)에는 레일압 센서(30) 및 압력 조정 밸브(31)가 설치된다. 커먼 레일(24) 내의 연료 압력은 레일압 센서(30)에 의해 ECU(32)로 검출되어, 압력 조정 밸브(31)의 개폐에 의해 항상 최적인 압력으로 조정된다. 즉, 엔진 회전수나 부하에 관계없이 엔진 저회전시 등이라도 안정된 분사 압력을 확보할 수 있다.
인젝터(26)는 기통 각각에 설치되며, ECU(32)로부터의 온?오프 신호에 의해 개폐하는 전자 밸브(28)와, 연료실(49) 내에 고압으로 연료를 분사하는 니들 밸 브(29)를 구비한다. 전자 밸브(28)에 통전하면 전자 밸브(28)가 열려 고압 연료의 일부가 연료 잉여관(27)으로 유출되고, 니들 밸브(29) 배후의 압력이 저하함으로써 니들 밸브(29)가 상승하여 밸브가 열려 연료 분사가 행해진다. 또한, 전자 밸브(28)의 통전을 멈추면 다시 니들 밸브(29) 배후에 고압 연료가 공급되고 니들 밸브가 하강하여 밸브가 닫혀 연료 분사가 종료한다. 커먼 레일식 연료 분사 제어 장치(20)에서는 연료 분사 시기와 분사량이 ECU(32)를 통해 인젝터(26)의 전자 밸브(28)에 신호가 송출됨으로써 제어된다.
ECU(32)는 각종 센서류로부터의 신호, 내부의 프로그램 및 데이터에 기초하여 인젝터(26)에 의한 연료 분사를 제어한다. 또한, ECU(32)는 고압 펌프(22)를 제어하고 엔진 상태를 기초로 커먼 레일(24)의 목표 압력을 산출하여, 레일압 센서(30)의 출력이 목표치가 되도록 커먼 레일(24)에 공급하는 고압 연료의 양을 조정한다. ECU(32)에는 ECU(32)에 스타터 신호를 보내는 엔진 시동 스위치(33) 및 셀모터(44)를 비롯하여 캠 축에 설치된 기통 판별 센서(34), 크랭크축(51) 또는 플라이 휠에 설치된 엔진 회전수 센서(35), 액셀러레이터 개방도 센서(36), 흡기압 센서(37), 흡기 포트(46)에 설치된 흡기 온도 센서(38), 연료 온도 센서(39), 연소실(49)의 외측에 형성되는 워터 재킷(52)에 설치된 냉각수 온도 센서(40) 및 윤활유 온도 센서(41) 등의 각종 센서가 전기적으로 접속된다. 또한, ECU(32)는 후술하는 연료 무분사 시간 tq를 설정하는 연료 무분사 시간 설정 수단(42)과 도시하지 않은 배터리의 전압을 검지하는 배터리 전압 검지 수단(43)을 구비하고, 상기 각종 센서류 등으로부터 신호가 보내져 엔진을 제어한다.
다음으로, 엔진 시동시의 연료 분사 제어의 제1 실시예에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 연료 분사 제어의 내용을 나타낸 플로우차트이다.
도 2를 참조하면, ECU(32)의 메인 전원이 온된 상태에서(S100, n=0) 사용자는 엔진 시동 스위치(33)를 온으로 한다(S101). 다음으로, ECU(32)는 냉각수 온도 센서(40)로부터의 신호에 의해 엔진 온도인 냉각수 온도 Tw를 검출한다(S102). 다음으로, 스텝 S102에서 검출된 냉각수 온도 Tw에 기초하여 연료 무분사 시간 설정 수단(42)에 의해 일정 시간 연료 분사 지령을 행하지 않는 연료 무분사 시간 tq를 설정한다(S103). 연료 무분사 시간 tq는 냉각수 온도 Tw가 낮을수록 길어지도록 설정된다. 다음으로, 스텝 S103에서 설정된 연료 무분사 시간 tq가 연속 크랭킹 가능 시간 tb 보다 짧으면, 즉 tq＜tb이면(S104에서 예), 연료 분사 시기, 연료 분사량 및 연료 분사 패턴 등의 연료 분사 데이터를 결정한다(S105). 상기 연속 크랭킹 가능 시간 tb는 셀모터(44)의 연속 작동 시간이나 배터리 전력 급감의 제약 등으로부터 산출되는 소정의 시간이며, 미리 설정해 두는 것이다. 다음으로, 크랭킹이 배터리의 전력을 이용한 셀모터(44)의 작동에 의해 연속적으로 행해진다(S106). 스텝 S103에서 설정된 연료 무분사 시간 tq를 경과한 시점에서(S107) ECU(32)는 흡입 공기 온도가 가장 높은 기통을 기통 판별 센서(34)로부터의 신호에 의해 판별한다(S108). 스텝 S108에서 판별된 기통에 장착된 인젝터(26)에 최초의 연료 분사 지령을 행한다(S109). 인젝터(26)의 전자 밸브(28)에 통전하여 연료 분사가 개시되어 엔진이 시동된다(S110).
한편, 상기 흡입 공기 온도가 가장 높은 기통이란, 저온에서의 엔진 시동시에 흡입 공기를 따뜻하게 하는 수단에 가장 가까운 기통이다. 예를 들면, 본 실시 형태와 같이 복수의 기통이 직렬로 배치되는 경우, 흡입 공기를 따뜻하게 하는 수단으로서 에어 히터가 흡기 매니폴드의 흡입 공기의 입구에 배치된다. 에어 히터에 의해 따뜻해진 흡입 공기가 각 기통에 공급되기 때문에, 이 에어 히터의 장착 위치에 가장 가까운 기통이 흡입 공기 온도가 가장 높은 기통이 된다.
한편, 스텝 S104에서 tq＜tb가 아니면(S104에서 아니오), tb 시간 연속하여 크랭킹이 행해지고(S111), 일단 그 크랭킹은 정지된다(S112). 크랭킹이 정지되기 때문에 배터리의 전압은 회복된다. 다음으로, n=n+1, 즉 n=1로 하고(S113), 사용자는 다시 엔진 시동 스위치를 온으로 한다(S114에서 아니오, S115). 여기에서, 자동 재시동이 설정되어 있는 경우에는, 사용자는 다시 엔진 시동 스위치를 온으로 할 필요가 없어 스텝 S115는 생략된다(S114에서 예). 다음으로, ECU(32)는 새로운 연료 무분사 시간(tq-(tb×n)), 즉 (tq-(tb×1))을 설정한다(S116). 다시 스텝 S104로 돌아와, 스텝 S116에서 설정된 새로운 연료 무분사 시간 tq가 tq＜tb이면(S104에서 예), 연료 분사 데이터를 결정한 후(S105), 재크랭킹이 실시된다(S106). 스텝 S116에서 설정된 새로운 연료 무분사 시간 tq를 경과한 시점에서(S107), n=0인 경우와 마찬가지로 기통 판별(S108), 인젝터(26)로의 최초 연료 분사 지령(S109)이 행해져 연료 분사에 의해 엔진이 시동된다(S110). 새롭게 설정되는 연료 무분사 기간 tq가 tq＜tb가 될 때까지(S104에서 예) tb 시간의 연속 크랭킹은 반복된다(S104에서 아니오, S111 내지 S116).
한편, ECU(32)는 ECU(32)의 메인 전원이 온 되었을 때에, 배터리 전압 검지 수단(43)에 의해 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치(20)에 사용되는 배터리의 전압을 검지한다. ECU(32)는 검지된 배터리의 전압이 소정치 이하인 경우에는, 스텝 S101에서 엔진 시동 스위치를 온으로 하기 전에 상기 연료 분사 제어를 실시하지 않도록 설정한다. 이와 같이 설정함으로써 상기 배터리에의 과도한 부담이 없어지기 때문에 엔진 시동 불능을 회피할 수 있다.
다음으로, 전술한 엔진 시동시의 연료 분사 제어에서의 크랭킹, 전자 밸브 통전 및 연료 무분사 기간 tq의 관계에 대해 설명한다.
도 3은 크랭킹, 전자 밸브 통전 및 연료 무분사 기간 tq의 관계를 나타낸 타임차트로서, (1) 및 (2)는 도 1에 도시한 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 타임차트이고, (3)은 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 타임차트이다.
도 3의 (1)을 참조하면, 횡축에는 엔진 시동 스위치를 온으로 한 후의 경과 시간이 표시되고, 상단으로부터 크랭킹의 작동?정지 상태, 전자 밸브의 온?오프 상태, 연료 무분사 시간 tq가 표시된다. 도 3의 (1)은 도 2에서 나타낸 플로우차트에서 n=0이고 tq＜tb(도 2의 S104에서 예)의 경우이다. 엔진 시동 스위치가 온으로 되면 셀모터가 작동하여 크랭킹이 개시되고, 연료 무분사 기간 tq의 경과 후에 비로소 전자 밸브(28)에 통전된다. 최초의 전자 밸브(28)로의 통전으로부터 연료가 분사되고 발화하여 최초 폭발한다.
도 3의 (2)를 참조하면, 도 3의 (1)과 같은 구성의 타임차트로서, 도 2에서 나타낸 플로우차트에서 n=O이고 tq＜tb가 아니며(도 2의 S104에서 아니오), n=1이고 tq＜tb(도 2의 S104에서 예)인 경우이다. 엔진 시동 스위치가 온으로 되면 셀모터가 작동하여 크랭킹이 개시되고, 연속 크랭킹 가능 시간 tb의 경과와 동시에 크랭킹이 정지한다. 소정 시간 경과 후, 다시 셀모터가 작동하여 재크랭킹이 개시되고 새롭게 설정된 연료 무분사 기간 (tq-tb)의 경과 후에 비로소 전자 밸브(28)에 통전된다. 도 3의 (1)의 경우와 마찬가지로, 최초의 전자 밸브(28)로의 통전으로부터 발화하여 최초 폭발한다.
도 3의 (3)은 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치의 경우인데, 크랭킹 개시 직후에 전자 밸브로의 통전이 실시되고 몇 차례 통전을 반복한 후에 비로소 발화하여 최초 폭발한다.
다음으로, 백연 농도와 냉각수 온도 Tw의 관계, 백연 농도와 연료 무분사 시간 tq의 관계, 및 연료 무분사 시간 tq와 냉각수 온도 Tw의 관계에 대해 설명한다.
도 4의 (1)은 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 백연 농도와 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이고, (2)는 백연 농도와 연료 무분사 시간 tq의 관계를 나타낸 도면이고, (3)은 연료 무분사 시간 tq와 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4의 (1)를 참조하면, 종축에는 엔진 시동 직후에 발생하는 백연의 농도가 표시되고, 횡축에는 도 2의 스텝 S102에서 검출되는 냉각수 온도 Tw가 표시된다. 백연 농도는 냉각수 온도 Tw가 Tw1 이상이면 그다지 변화하지 않고, Tw1 보다 낮은 범위에서 냉각수 온도 Tw가 낮아질수록 높아진다. 따라서, 냉각수 온도 Tw가 Tw1 보다 낮은 범위에서 연료 무분사 기간 tq를 설정하면, 엔진 시동 직후에 발생하는 백연을 저감시키는데 효과적이라는 것을 알 수 있다.
도 4의 (2)를 참조하면, 종축에는 엔진 시동 직후에 발생하는 백연의 농도가 표시되고, 횡축에는 도 2의 스텝 S103에서 설정되는 연료 무분사 시간 tq가 표시된다. 백연 농도는 연료 무분사 기간 tq가 설정됨으로써 저감한다. 또한, 백연 농도는 연료 무분사 시간 tq가 길어질수록 저감하여, 연료 무분사 기간 tq가 te가 되는 시점에서부터 거의 일정하게 된다.
도 4의 (3)을 참조하면, 종축에는 도 2의 스텝 S103에서 설정되는 연료 무분사 시간 tq가 표시되고, 횡축에는 도 2의 스텝 S102에서 검출되는 냉각수 온도 Tw가 표시된다. 도 4의 (1)에서 냉각수 온도 Tw가 Tw1 이상이면 백연 농도에 그다지 변화가 없기 때문에, 연료 무분사 시간 tq는 냉각수 온도 Tw가 Tw1 이상일 때에는 0으로 설정하면 되는 것을 알 수 있다. 또한, 도 4의 (2)에서 연료 무분사 기간 tq가 te가 되는 시점에서부터 백연 농도는 거의 일정하게 되기 때문에, 연료 무분사 시간 tq는 냉각수 온도 Tw가 Tw3 이하일 때에는 te에서 일정하게 설정하면 되는 것을 알 수 있다. 냉각수 온도 Tw가 Tw2일 때에 연료 무분사 시간 tq는 연속 크랭킹 가능 시간 tb가 되어, 도 2의 스텝 S102에서 검출되는 냉각수 온도 Tw가 Tw2 이하일 때에 엔진의 재시동이 행해져 새로운 연료 무분사 시간 tq가 설정된다.
이상으로부터, 도 2의 플로우차트에 나타내는 바와 같이 연료 무분사 시간 tq를 경과하고 나서 최초의 연료 분사 지령을 행하는 연료 분사 제어 장치(20)에 있어서는, 연료 무분사 시간 tq 중의 크랭킹에 의해 연소실 내의 온도가 상승하고, 또한 연료 무분사 시간 tq 중에 커먼 레일(24)의 레일 압력이 상승하기 때문에, 최초의 연료 분사에서 연소실 내에 체류하는 연소에 기여하지 않는 연료를 감소시킬 수 있어 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연을 저감시킬 수 있다. 또한, 도 3의 타임차트에 나타낸 바와 같이, 최초의 전자 밸브(28)로의 통전에 의한 연료 분사 지령으로부터 발화하여 최초 폭발시킬 수 있다. 또한, 엔진 온도 중 하나인 냉각수 온도 Tw에 따라 연료 무분사 시간 tq가 설정되기 때문에(도 2의 S103), 백연의 발생을 저감시키면서 최적인 엔진 시동 개시 시간이 설정되어 효율적인 엔진 시동을 행할 수 있다. 또한, 상기 연료 분사 제어에서는 연속 크랭킹 가능 시간 tb를 넘어 연료 무분사 상태에서 연속하여 크랭킹이 행해지지는 않는다. 따라서, 배터리의 전력이 급격하게 감소하지 않아 안정적이고 셀모터(44)의 연속 작동 시간이 소정 시간 이상으로 길어지지 않기 때문에, 배터리나 셀모터(44)의 부담을 경감시킬 수 있다.
또한, 엔진의 자동 재시동을 설정해 두면(도 2의 S114에서 예) 엔진이 시동할 때까지 재크랭킹이 반복되기 때문에, 사용자가 몇 번씩 엔진 시동 스위치를 온으로 할 필요가 없어져 사용이 편리해진다. 또한, 흡입 공기 온도가 가장 높은 기통에 장착된 인젝터(26)에 연료 분사 지령이 행해진다. 따라서, 최초 폭발하기 쉬워질 뿐만 아니라 최초 폭발 기통의 토크에 의해 다음으로 연료 분사를 행할 기통의 압축단 온도가 상승하여 발화가 촉진되기 때문에, 연소실 내에 체류하는 연소에 기여하지 않는 연료를 보다 감소시켜 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연을 보다 저감시킬 수 있다.
다음으로, 상기 연료 무분사 시간 tq를 이용한 커먼 레일(24)의 레일 압력의 목표 압력 도달 시간에 대해 설명한다.
도 5는 커먼 레일(24)의 레일 압력의 목표 압력 도달 시간과 고압 펌프(22)로부터의 단위 시간당 연료 압송량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 종축에는 커먼 레일(24)의 레일 압력의 목표 압력 도달 시간이 표시되고, 횡축에는 고압 펌프(22)로부터의 단위 시간당 연료 압송량이 표시된다. 목표 압력 도달 시간이 짧아질수록 고압 펌프(22)로부터의 단위 시간당 연료 압송량이 많아지는 것을 나타내고 있다. 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서는, 엔진 시동에 커먼 레일(24)의 레일 압력을 조기에 상승시키기 위해, 크랭킹 직후는 고압 펌프로부터의 단위 시간당 연료 압송량이 최대가 되도록 설정된다. 예를 들면, 목표 압력 도달 시간이 t2이고, 단위 시간당 연료 압송량이 P2의 경우이다. 이에 비해, 연료 무분사 시간 tq를 갖는 연료 분사 제어 장치(20)에 있어서는, 연료 무분사 기간 tq를 이용하여 커먼 레일(24)의 레일 압력의 목표 압력 도달 시간을 길게 설정할 수 있다. 예를 들면, 연료 무분사 시간 tq를 포함하는 연료 분사 지령이 행해질 때까지의 시간을 목표 압력 도달 시간 t1로 하고, 그 사이에 커먼 레일(24)의 레일 압력이 목표 압력에 도달하면 된다. 이때, 단위 시간당 연료 압송량 P1은 종래의 P2 보다 상당히 저감시킬 수 있다. 따라서, 크랭킹 개시 직후의 고압 펌프(22)로부터 커먼 레일(24)로의 연료 압송량을 최대로 할 필요가 없기 때문에, 크랭킹 개시 직후에 필요한 고압 펌프(22)의 구동력을 저감시킬 수 있다. 또한, 셀모터(44)의 부담을 경감시킬 수 있기 때문에 크랭킹 회전수가 높아진다.
한편, 상기 실시의 형태에서는, 연료 무분사 시간은 냉각수 온도에 따라 설정되지만, 연속 크랭킹 가능 시간을 한도로 하여 일정하게 설정되어도 무방하다.
또한, 상기 실시의 형태에서는, 엔진 온도로서 냉각수 온도를 이용하지만, 엔진의 온도를 평가할 수 있는 것이라면 흡기 온도, 윤활유 온도 또는 연료 온도 등이라도 되고, 냉각수 온도도 포함하여 이들의 조합이라도 무방하다.
또한, 상기 실시의 형태에서는 인젝터가 6개이지만, 인젝터의 수는 1개 또는 복수 개이면 된다.
다음으로, 엔진 시동시의 연료 분사 제어의 제2 실시예에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시의 형태에서의 연료 분사 제어의 내용을 나타낸 플로우차트이다.
도 6을 참조하면, 스타터(33) 등의 엔진 시동 스위치를 온으로 하면(S200) 크랭킹이 개시된다(S201). 다음으로, ECU(32)는 최초로 연료를 분사할 기통을 기통 판별 센서(34)로부터의 신호에 의해 판별한다(S202). 다음으로, 냉각수 온도 센서(40)로부터의 신호에 의해 엔진 온도인 냉각수 온도 Tw를 검출한다(S203). 다음으로, 스텝 S203에서 검출된 냉각수 온도 Tw에 기초하여 연료 분사 개시 가능한 커먼 레일 압력 P1을 설정한다(S204). 다음으로, 레일압 센서(30)로부터의 신호에 의해 현재의 커먼 레일 압력 Pr을 검출한다(S205). 다음으로, 스텝 S205에서 검출된 커먼 레일 압력 Pr이 스텝 S104에서 설정된 커먼 레일 압력 P1 이상인지를 판단한다(S206). Pr≥P1이면(S206에서 예), 인젝터(26)에 제1 연료 분사 개시를 지령한다(S207). 인젝터(26)의 전자 밸브(28)에 통전하여 연료 분사가 개시되어 엔진이 시동된다(S208). 스텝 S206에서 Pr＜P1의 경우에는 다시 스텝 S205로 돌아와 커먼 레일 압력 Pr을 검출한다.
여기에서, 엔진 시동시에서의 커먼 레일 압력, 전자 밸브 통전 및 니들 밸브 개폐의 관계에 대해 설명한다.
도 7은 커먼 레일 압력 Pr, 전자 밸브 통전, 및 니들 밸브 개폐와 시간과의 관계를 나타낸 도면으로서, (1)은 도 1에서 나타낸 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 도면이고, (2)는 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 도면이다.
도 7의 (1)을 참조하면, 종축에는 엔진 시동시의 커먼 레일 압력 Pr을 표시하고, 횡축에는 경과 시간을 표시하여 커먼 레일 압력 Pr의 시간 경과를 나타낸 도면의 아래에, 전자 밸브의 온?오프 상태 및 니들 밸브의 개폐 상태를 나타내고 있다. 전술한 스텝 S204에서 설정되는 연료 분사 개시 가능한 커먼 레일 압력 P1을 점선으로 나타내었다. 커먼 레일 압력이 시간 t1의 시점에서 설정 레일 압력 P1에 도달하고, 그 후에 비로소 전자 밸브에 통전되어 니들 밸브가 열린다. 또한, 전자 밸브에의 통전 횟수와 니들 밸브가 열리는 횟수는 처음부터 일치한다.
한편, 도 7의 (2)는 종래의 연료 분사 제어 장치의 경우인데, 크랭킹 직후에 ECU(32)로부터 연료 분사 개시 지령이 행해지기 때문에, 커먼 레일 압력 Pr이 연료 분사 개시 가능한 압력 P1에 도달하는 시간 t2의 시점보다 앞에서부터 전자 밸브에 통전이 행해진다. 그러나, 커먼 레일 압력 Pr이 연료 분사 개시 가능한 압력 P1에 도달하지 않았기 때문에, 압력 부족에 의해 니들 밸브는 열리지 않는다. 따라서, 전자 밸브에의 통전 횟수와 니들 밸브가 열리는 횟수는 일치하지 않는다.
다시 도 7의 (1)로 돌아오면, 도 7의 (2)에 나타낸 종래 연료 분사 장치의 경우의 커먼 레일 압력 Pr의 시간 경과가 2점 쇄선으로 표시되어 있다. 연료 분사 제어 장치(20)의 경우는, 종래의 연료 분사 제어 장치와 비교하여 시간 L만큼 엔진 시동 개시 시간이 빨라져 있다. 이는 종래의 연료 분사 제어 장치에 있어서는, 니들 밸브(29)는 열리지 않지만 전자 밸브(28)가 통전됨으로써 열리기 때문에, 연료가 인젝터(26)로부터 연료 잉여관(27)으로 누출되어 커먼 레일 압력 Pr이 분사 가능한 설정 레일 압력 P1에 도달할 때까지의 시간이 길어지고 있는 것을 의미한다.
다음으로, 설정 레일 압력 P1과 냉각수 온도 Tw의 관계 및 백연 농도와 냉각수 온도 Tw의 관계에 대해 설명한다.
도 8의 (1)은 도 6에서 나타낸 설정 레일 압력 P1과 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이고, (2)는 종래의 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에서의 백연 농도와 냉각수 온도 Tw의 관계를 나타낸 도면이다.
도 8의 (1)을 참조하면, 종축에는 스텝 S204에서 설정되는 커먼 레일(24)이 연료 분사 개시 가능한 설정 레일 압력 P1을 표시하고, 횡축에는 스텝 S203에서 검출되는 냉각수 온도 Tw를 표시한다. 설정 레일 압력 P1은 냉각수 온도 Tw가 Tw1 이상이 되면 분사 가능 최저 압력에서 거의 일정하게 된다. Tw1 보다 낮은 범위에서는 냉각수 온도 Tw가 낮아질수록 설정 레일 압력 P1은 높게 설정된다.
도 8의 (2)를 참조하면, 종축에는 엔진 시동 직후에 발생하는 백연의 농도가 표시되고, 횡축에는 스텝 S203에서 검출되는 냉각수 온도 Tw가 표시된다. 백연 농 도는 냉각수 온도 Tw가 Tw1 이상이면 그다지 변화가 없고, Tw1 보다 낮은 범위에서 냉각수 온도 Tw가 낮아질수록 높아진다. 따라서, 냉각수 온도 Tw가 Tw1 보다 낮은 범위에서는 설정 레일 압력 P1을 높게 하면 엔진 시동 직후에 발생하는 백연의 백연 농도를 낮게 할 수 있다.
이상으로부터, 도 6의 플로우차트에 나타내는 바와 같이 커먼 레일 압력 Pr이 설정 레일 압력 P1에 도달하고 나서 인젝터(26)에 크랭킹 직후의 제1 분사 지령이 행해지는 연료 분사 제어 장치(20)에 있어서는, 레일 압력 부족으로부터 발생하는 연소에 기여하지 않는 연료가 연소실 내에 체류하지 않기 때문에, 엔진 시동 직후에 대량으로 발생하는 백연을 저감시킬 수 있다. 또한, 인젝터(26)로부터 누출되는 연료의 양이 감소하여 레일 압력이 연료 분사 가능한 압력에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에, 엔진 시동 개시 시간을 단축할 수 있다. 또한, 엔진 온도 중 하나인 냉각수 온도 Tw에 따라 설정 레일 압력 P1이 변화하기 때문에, 백연의 발생을 저감시키면서 최적인 엔진 시동 개시 시간이 설정되어 효율적인 엔진 시동을 행할 수 있다.
한편, 상기 실시의 형태에서 설정 레일 압력은 냉각수 온도에 따라 설정되지만 일정하게 설정되어도 된다.
또한, 상기 실시의 형태에서는 엔진 온도로서 냉각수 온도를 이용하지만, 엔진의 온도를 평가할 수 있는 것이라면 흡기 온도, 윤활유 온도 또는 연료 온도 등이라도 되고, 냉각수 온도도 포함하여 이들의 조합이라도 무방하다.
또한, 상기 실시의 형태에서는 인젝터가 6개이지만, 인젝터의 수는 1개 또는 복수 개이면 된다.
본 발명은 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치, 특히 엔진 시동시의 크랭킹 직후의 최초 연료 분사 지령을 제어하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치에 이용 가능하다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 복수의 기통을 갖는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치(20)로서,
    고압 펌프(22)와,
    상기 고압 펌프(22)로부터 압송된 고압화한 연료를 축적하는 커먼 레일(24)과,
    상기 커먼 레일(24)로부터 공급된 상기 연료를 각 기통의 연료실(49) 내에 분사하는, 기통별로 마련된 복수의 인젝터(26)와,
    엔진 시동 스위치(33)를 온으로 함으로써 작동을 개시하는 셀모터(44)와,
    상기 인젝터(26)에 의한 연료 분사를 행하지 않고, 배터리의 전력을 이용하여 상기 셀모터(44)에 의해 연속적으로 크랭킹이 행해지는 연료 무분사 시간(tq)을 설정하는 설정 수단(42)과,
    흡기 매니폴드의 흡입 공기의 입구에 배치되는, 흡입 공기를 따뜻하게 하는 에어 히터와,
    상기 고압 펌프(22), 상기 인젝터(26), 상기 셀모터(44)를 제어하는 제어 수단(32)을 구비하고,
    상기 제어 수단(32)은 크랭킹 개시로부터 상기 연료 무분사 시간(tq)을 경과하고 나서 상기 복수의 인젝터(26) 중 하나에 최초의 연료 분사 지령을 내리는 것으로서, 저온에서의 엔진 시동시에는, 상기 최초의 연료 분사 지령을 상기 에어 히터의 장착 위치에 가장 가깝고, 흡입 공기 온도가 가장 높은 기통에 장착된 상기 인젝터(26)에 내리는 것으로 하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    엔진 온도(Tw)를 검출하는 검출 수단(40)을 더 구비하고,
    상기 설정 수단(42)은 상기 검출 수단(40)에서 검출된 상기 엔진 온도(Tw)에 기초하여 상기 연료 무분사 시간(tq)을 설정하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엔진 온도는 적어도 냉각수 온도(Tw)로부터 산출되는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어 수단(32)은, 설정한 상기 연료 무분사 시간(tq)이 연속 크랭킹 가능 시간(tb) 이내인 경우, 상기 연료 무분사 시간(tb)이 종료할 때까지 연료 무분사에서의 크랭킹을 행하고, 설정한 상기 연료 무분사 시간(tq)이 연속 크랭킹 가능 시간보다 긴 경우, 상기 연속 크랭킹 가능 시간(tb)이 종료할 때까지 연료 무분사로 크랭킹을 행하고, 그 크랭킹 정지 후에 새롭게 연료 무분사 시간(tq)을 설정하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    새롭게 설정된 상기 연료 무분사 시간(tq)에 행해지는 재크랭킹은 자동적으로 개시되는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 제4항에 있어서,
    상기 크랭킹 개시로부터 상기 연료 분사 지령이 내려질 때까지의 시간과 상기 크랭킹 개시로부터 상기 커먼 레일(24)의 레일 압력(Pr)이 목표 압력에 도달할 때까지의 시간(t1)이 일치하도록, 상기 고압 펌프(22)로부터 압송되는 상기 연료의 단위 시간당 압송량을 제어하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 배터리의 전압이 소정치 이하의 경우, 상기 설정 수단(42) 및 상기 제어 수단(32)에 의한 상기 연료 무분사 시간(tq)의 설정을 기초로 하는 제어를 행하지 않도록 설정된 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치.
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KR1020097019248A KR101110916B1 (ko) 2007-03-05 2008-03-04 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170118220A (ko) * 2015-03-23 2017-10-24 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 배기 터빈 과급기, 주기, 선박

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2410168A1 (de) 2010-07-23 2012-01-25 Wärtsilä Schweiz AG Fluidspender, sowie Verfahren zur Bereitstellung eines Arbeitsfluids mittels eines Fluidspenders
JP5348151B2 (ja) * 2011-02-08 2013-11-20 株式会社デンソー 筒内噴射式内燃機関の始動制御装置
DE102011005096A1 (de) * 2011-03-04 2012-09-06 Man Diesel & Turbo Se Verbrennungsmotor
JP2013068161A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車
JP5924066B2 (ja) * 2012-03-27 2016-05-25 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの始動装置及び始動方法
US9303580B2 (en) 2012-10-26 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Detection of diesel fuel gelling
DE102015219741B4 (de) * 2015-10-12 2022-08-11 Vitesco Technologies GmbH Präzise Bestimmung der Einspritzmenge von Kraftstoffinjektoren
GB201605270D0 (en) * 2016-03-30 2016-05-11 Rolls Royce Plc A fuel and oil system
US10605179B2 (en) 2018-08-20 2020-03-31 Caterpillar Inc. Engine misfire mitigation
KR20220114737A (ko) * 2021-02-09 2022-08-17 현대두산인프라코어(주) 디젤 엔진의 인젝터 이물질 제거 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 이 장치를 포함하는 디젤 엔진
CN117581011A (zh) * 2021-06-30 2024-02-20 康明斯有限公司 用于增强低喷射量控制的燃料喷射系统
CN117738810B (zh) * 2023-12-26 2024-09-20 卓品智能科技无锡股份有限公司 辅助高压共轨柴油机冷机起动的控制方法、装置及设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11270385A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891367A (ja) * 1981-11-25 1983-05-31 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射装置
JP3418996B2 (ja) 1992-04-24 2003-06-23 株式会社デンソー コモンレール式燃料噴射装置
JP3473211B2 (ja) 1995-09-20 2003-12-02 株式会社デンソー 電磁弁駆動装置
JP3361422B2 (ja) * 1995-12-15 2003-01-07 日本特殊陶業株式会社 エンジン始動制御方法及び装置
JP3580099B2 (ja) 1997-09-18 2004-10-20 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
FR2787832B1 (fr) * 1998-12-24 2001-02-23 Magneti Marelli France Circuit d'alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne
JP2003083103A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Denso Corp 蓄圧式燃料噴射装置
JP2003106195A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Mazda Motor Corp 火花点火式直噴エンジンの制御装置
TWI221880B (en) * 2001-10-24 2004-10-11 Yamaha Motor Co Ltd Engine control device
US6694953B2 (en) * 2002-01-02 2004-02-24 Caterpillar Inc Utilization of a rail pressure predictor model in controlling a common rail fuel injection system
JP4114425B2 (ja) * 2002-07-29 2008-07-09 三菱ふそうトラック・バス株式会社 エンジン制御装置
JP3965098B2 (ja) * 2002-09-30 2007-08-22 ヤンマー株式会社 コモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置及びその燃料圧力検出装置を備えたコモンレール式燃料噴射装置
ES2668958T3 (es) * 2003-03-28 2018-05-23 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Controlador de velocidad de ralentí de motor de combustión interna, controlador de motor de combustión interna y motor de combustión interna
US6817343B1 (en) * 2003-04-23 2004-11-16 Caterpillar Inc. Electronic control system for fuel system priming
JP4135912B2 (ja) * 2003-05-16 2008-08-20 本田技研工業株式会社 筒内噴射式内燃機関
DE10344181A1 (de) * 2003-09-24 2005-04-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
JP4164021B2 (ja) * 2003-12-12 2008-10-08 株式会社日立製作所 エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置
JP4405508B2 (ja) * 2004-03-01 2010-01-27 ヤマハ発動機株式会社 燃料ポンプ制御装置および燃料ポンプ制御方法
JP2005307747A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の燃料供給装置
JP4291780B2 (ja) * 2005-01-04 2009-07-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2006291903A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US7360522B2 (en) * 2006-07-25 2008-04-22 General Electric Company System and method for operating a turbo-charged engine
JP4352415B2 (ja) * 2007-03-29 2009-10-28 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御システム
US7543485B2 (en) * 2007-06-12 2009-06-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Onboard fuel injector test
US7558665B1 (en) * 2007-12-20 2009-07-07 Cummins, Inc. System for determining critical on-times for fuel injectors
US7848874B2 (en) * 2008-02-26 2010-12-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Control system and method for starting an engine with port fuel injection and a variable pressure fuel system
US7987704B2 (en) * 2009-05-21 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Fuel system diagnostic systems and methods

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11270385A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170118220A (ko) * 2015-03-23 2017-10-24 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 배기 터빈 과급기, 주기, 선박
KR101973886B1 (ko) * 2015-03-23 2019-04-29 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 배기 터빈 과급기, 주기, 선박

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Publication number Publication date
WO2008111422A1 (ja) 2008-09-18
EP2133540A1 (en) 2009-12-16
US20100100303A1 (en) 2010-04-22
KR20090121332A (ko) 2009-11-25
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EP2133540A4 (en) 2013-08-07
TWI452206B (zh) 2014-09-11

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