KR20090060318A - 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법 - Google Patents

커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090060318A
KR20090060318A KR1020097006521A KR20097006521A KR20090060318A KR 20090060318 A KR20090060318 A KR 20090060318A KR 1020097006521 A KR1020097006521 A KR 1020097006521A KR 20097006521 A KR20097006521 A KR 20097006521A KR 20090060318 A KR20090060318 A KR 20090060318A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pilot injection
injection
time
interval
pilot
Prior art date
Application number
KR1020097006521A
Other languages
English (en)
Inventor
미츠요시 카와라바야시
하지무 이마나카
노부 코바야시
Original Assignee
얀마 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 얀마 가부시키가이샤 filed Critical 얀마 가부시키가이샤
Publication of KR20090060318A publication Critical patent/KR20090060318A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/403—Multiple injections with pilot injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/107—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration and deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3827—Common rail control systems for diesel engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

엔진 운전중에서의 파일럿 분사가 메인 분사에 미치는 악영향을 회피하면서, 파일럿 분사에 의한 배기 청정 효과 등이 최대한으로 발휘되도록 한 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법을 제공한다. 다단 분사를 행하는 커먼 레일식 연료 분사 장치(100)에 있어서, 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기 θp와 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기 θm을 ECU(70)에 의해 제어하는 커먼 레일식 연료 분사 장치(100)의 제어 방법으로서, ECU(70)에 의해 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin을 연산하여, 파일럿 분사 간격 Tpin이 미리 설정한 문턱값(본 실시예에서는 1(㎳)) 미만이면 메인 분사 시기 θm을 조정한다.

Description

커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법{METHOD OF CONTROLLING COMMON RAIL FUEL INJECTION DEVICE}
본 발명은 디젤 엔진에 적용되는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 기술에 관한 것으로, 자세하게는, 다단 분사 제어를 행하는 경우의 메인 분사 시기의 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 디젤 엔진의 배기 가스 청정화의 유효한 수단으로서, 커먼 레일식 연료 분사 장치를 채용하고, 프리 분사(Pre-injection)·파일럿 분사(Pilot-injection)·메인 분사(Main-injection)·애프터 분사(After-injection) 및 포스트 분사(Post-injection) 등의 복수 회 분사를 행하는 다단 분사 제어에 의해, 배기 가스 중에 포함되는 PM(Particulate Matter: 입자상 물질)이나 NOx(질소 산화물)를 저감시키는 기술이 공지되어 널리 이용되고 있다.
그러나, 다단 분사 제어를 행하는 경우에, 파일럿 분사의 종료에 수반하여 발생하는 연료의 압력 변동에 의해 메인 분사의 연료 분사율이 변동하여, 엔진 회전수가 불안정해지는 것이 알려져 있고, 특히 엔진 회전수가 낮은 아이들링 상태에서는 연료 분사율이 조금만 변동하여도 엔진 회전수가 민감하게 변동하여 엔진 회전수의 안정성이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 이 문제를 해결하기 위해, 엔진의 아이들링 운전 상태에 응답하여 파일럿 분사의 종료시부터 메인 분사의 개시시까지의 기간이 일정해지도록 메인 분사의 개시시를 기준으로 하여 파일럿 분사의 분사 조건을 제어하는 기술이, 일본 특허공개 평10-205383호 공보에 개시되어 있다.
〈발명이 해결하려고 하는 과제〉
그러나, 파일럿 분사의 종료에 수반하여 발생하는 연료의 압력 변동은, 아이들링 운전 상태에 한정되지 않고 엔진 운전중에는 항상 발생하는 문제이다. 엔진 운전중에서의 이 문제에 대한 지금까지의 대처법으로는, 파일럿 분사와 메인 분사의 분사 간격을 길게 설정하여 파일럿 분사에 의한 연료의 압력 변동이 메인 분사에 영향을 미치지 않게 하였다. 이 때문에, 파일럿 분사에 의한 배기 가스 청정화 등의 효과가 가장 효과적으로 발휘되는 영역에서의 사용이 곤란하였다.
따라서 본 발명에서는, 이와 같은 상황을 감안하여, 엔진 운전중에서의 파일럿 분사가 메인 분사에 미치는 악영향을 회피하면서, 파일럿 분사에 의한 배기 청정 효과 등이 최대한으로 발휘되도록 한, 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
〈과제를 해결하기 위한 수단〉
본 발명의 커먼 레일식 연료 분사 장치에 있어서는, 다단 분사를 행하는 커먼 레일식 연료 분사 장치에 있어서, 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기와 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기를 컨트롤러에 의해 제어하는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법으로서, 상기 컨트롤러에 의해 시간 베이스의 파일럿 분사 간격을 연산하여, 파일럿 분사 간격이 미리 설정한 문턱값 미만이면, 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격을 확보하도록 상기 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기를 조정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커먼 레일식 연료 분사 장치에 있어서는, 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격이 상기 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기와 상기 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기와 연산 시각에서의 엔진 회전수에 기초하여 상기 컨트롤러에 의해 연산되어 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커먼 레일식 연료 분사 장치에 있어서는, 상기 메인 분사 시기로서, 상기 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기와 파일럿 분사 시간과 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격에 기초하여, 상기 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기를 기준으로 하여, 상기 파일럿 분사 시간과 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격을 더한 시간만큼 늦추도록 조정한 시간 베이스의 조정 메인 분사 시기를 채용하는 것을 특징으로 한다.
〈발명의 효과〉
본 발명에 따르면, 파일럿 분사 간격에 의해 메인 분사량이 영향을 받는 영역에 있어서, 엔진 회전수의 변동에 의한 파일럿 분사 간격의 변동을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 연산 시각에서의 엔진 회전수를 제어 요소로서 이용함으로써, 파일럿 분사 간격을 시간 베이스에 의해 제어하는 영역을 줄일 수 있다.
또한, 급가감속시에 있어서도, 파일럿 분사 간격의 판단을 적절히 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 메인 분사 시기를 수정함으로써 파일럿 분사 간격을 적절히 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커먼 레일식 연료 분사 장치의 전체적인 구성을 도시한 개략 모식도이다.
도 2는 마찬가지로 인젝터의 전체적인 구성을 도시한 개략 모식도이다.
도 3은 파일럿 분사 간격과 메인 분사량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 파일럿 분사와 메인 분사의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 각도 베이스와 시간 베이스의 각 분사 시기를 대비해 나타낸 도면이다.
도 6은 마찬가지로 Tpin≥1(㎳)인 경우를 나타낸 도면이다.
도 7은 마찬가지로 Tpin＜1(㎳)인 경우를 나타낸 도면이다.
도 8은 메인 분사 시기의 연산 플로우를 나타내는 도면이다.
〈부호의 설명〉
70 ECU(컨트롤러)
100 커먼 레일식 연료 분사 장치
θp 파일럿 분사 시기(크랭크 각도 베이스)
θm 메인 분사 시기(크랭크 각도 베이스)
θpin 파일럿 분사 간격(크랭크 각도 베이스)
Tpin 파일럿 분사 간격(시간 베이스)
Tm2 수정 메인 분사 시기(조정 메인 분사 시기)
Qp 파일럿 분사 시간
Qm 메인 분사 시간
다음으로, 발명의 실시 형태를 설명한다.
우선 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진에 구비되는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 구성에 대해, 도 1 또는 도 2를 이용하여 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 커먼 레일식 연료 분사 장치(100)는 주로 연료를 각 기관에 분사하는 복수의 인젝터(50)와, 고압 연료를 축압하여 각 인젝터(50)에 분배하는 커먼 레일(40)로 구성된다.
인젝터(50)는, 다기통이라면 각 기통에 각각 설치되는 전자 제어형의 연료 분사 장치이며, 고압 배관(45)을 통해 커먼 레일(40)에 접속된다.
커먼 레일(40)은 저압 펌프(20) 및 고압 펌프(30)를 통해 연료 탱크(10)에 접속되고, 또한 압력 조정 밸브(80)를 통해 연료 탱크(10)에 접속된다.
이와 같은 구성에 의해, 연료는 연료 탱크(10)로부터 저압 펌프(20) 및 고압 펌프(30)에 의해 커먼 레일(40)로 압송되고, 커먼 레일(40)에서 고압 펌프(30)에 마련된 토출량 제어 밸브와 압력 조정 밸브(80)에 의해 소정 압력으로 축압되어, 각 인젝터(50)로 분배되어 각 기통으로 분사된다.
ECU(Electronic Control Unit: 컨트롤러)(70)는, 각 센서로부터의 입력 신호, 내부 기억 프로그램, 및 맵 데이터 등에 기초하여 인젝터(50)에 대한 출력 신호를 발신하여, 인젝터(50)의 연료 분사 작동 등의 제어를 행하도록 한다.
또한, ECU(70)는 인젝터(50)를 동작하는 전자 밸브(60)와도 접속되어 전자 밸브(60)의 ON/OFF를 제어하고, 또한 압력 조정 밸브(80)와도 접속되어 압력 조정 밸브(80)의 ON/OFF를 제어한다.
또한, ECU(70)는 커먼 레일(40) 내의 압력을 검지하는 압력 센서(71), 디젤 엔진의 회전수를 검지하는 회전수 센서(72), 디젤 엔진의 부하를 검지하는 부하 센서(73) 등과도 접속되어, 디젤 엔진 각부의 운전 상태나 커먼 레일(40) 내의 압력을 검지 가능하게 구성된다.
여기에서, 각 센서에 대한 설명은 생략하지만, 회전수 센서(72)로는 크랭크축의 소정 회전 각도에 따른 펄스 신호를 발생하는 각도 센서가, 부하 센서(73)로는 액셀러레이터 페달의 압하량을 검지하는 센서 등이 공지이다.
다음으로, 인젝터(50)의 구조·작용에 대해, 도 2를 이용하여 상세히 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 커멘드 피스톤(51)은 인젝터 본체(50a) 내에 상하 슬라이딩 가능하게 설치된다. 커멘드 피스톤(51)은 제어실(52) 내의 연료 압력에 의해 하방으로 바이어스된다. 제어실(52)에는 커먼 레일(40)로부터 연료 공급로(54)로 공급된 고압 연료가 오리피스(55)를 통해 공급된다.
또한, 상기 제어실(52)의 상방에는 전자 밸브(60)가 설치된다. 전자 밸 브(60)는, 솔레노이드(61)가 통전됨으로써 밸브 본체(62)가 스프링(63)의 바이어스력에 저항하여 상방으로 흡인되는 구성이다. 전자 밸브(60)의 개폐 제어는, 상기 컨트롤러(70)에 의해 행해진다. 제어실(52) 내의 연료 압력은 전자 밸브(60)가 개방됨으로써 오리피스(65)를 통해 저압측 배관(46)으로 배출되어, 상기 커멘드 피스톤(51)의 하방으로의 바이어스력이 약해지게 된다.
니들 밸브(56)는 커멘드 피스톤(51)의 하방에 상하 슬라이딩 가능하게 설치된다. 니들 밸브(56)의 상부에는 커멘드 피스톤(51)의 하단이 맞닿는다. 또한, 니들 밸브(56)의 슬라이딩부에는 노즐실(58)이 마련된다. 노즐실(58)에는 커먼 레일(40)로부터 연료 공급로(54)로 공급된 고압 연료가 공급된다. 또한, 니들 밸브(56) 상방의 밸브 케이스 내에는 스냅링(59)이 설치되고, 니들 밸브(56)와 스냅링(59) 사이에는 스프링(53)이 장착되어 니들 밸브(56)를 하방으로 바이어스한다.
제어실(52) 내의 연료 압력이 높고, 커멘드 피스톤(51)과 상기 스프링(53)의 하방으로의 총 바이어스력이 노즐실(58) 내의 연료 압력에 의한 니들 밸브(56)를 상방으로 바이어스하는 힘보다 큰 상태에서는, 니들 밸브(56)는 하방으로 이동하여 분출구(57·57)가 폐쇄된다. 한편, 솔레노이드(61)가 통전됨으로써, 커멘드 피스톤(51)에 의한 니들 밸브(56)의 하방으로의 바이어스력과 스프링(53)의 바이어스력의 합계보다 노즐실(58) 내의 연료 압력에 의한 니들 밸브(56)를 상승시키는 힘이 커짐으로써, 분출구(57·57)가 개방되게 된다.
이상의 구성에 의해, ECU(70)의 제어에 의해 전자 밸브(60)(밸브 본체(62))가 개방되면, 제어실(52) 내의 고압 연료는 밸브실(64)을 통해 저압측 배관(46)으 로 배출되어 제어실(52)의 압력이 낮아진다. 동시에, 커멘드 피스톤(51)의 하방의 바이어스력이 저하함으로써, 니들 밸브(56)는 노즐실(58) 내의 연료의 압력(개방 밸브 압력)에 의해 상승한다. 이에 따라, 분출구(57·57)가 열려 연료 분사를 행한다.
또한, ECU(70)의 제어에 의해 전자 밸브(60)(밸브 본체(62))가 폐쇄되면, 제어실(52) 내에 고압 연료의 압력이 축압되어, 그 압력에 의해 커멘드 피스톤(51)이 하강한다. 이와 같이 하여, 니들 밸브(56)가 하방으로 이동하여 분출구(57·57)가 폐쇄되어 연료 분사가 종료된다.
이상이, 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진에 구비되는 커먼 레일식 연료 장치의 구성에 대한 설명이다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 다단 분사의 제어 방법에 대해, 도 3 내지 도 8을 이용하여 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 종래 다단 분사 제어를 행하는 경우에는, 파일럿 분사와 메인 분사의 간격을 단축한 경우, 파일럿 분사와의 간격이 일정한 시간 간격 이하까지 단축되면 메인 분사시의 분사량에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 이는 파일럿 분사 후에 노즐 내의 압력 강하가 진정될 때까지는 일정 시간을 필요로 하기 때문에, 압력 강하가 진정되기 전에 메인 분사가 행해지는 경우에는 압력 강하의 영향을 받기 때문에 일어나는 현상이다. 이 때문에, 사용(설정) 가능한 파일럿 분사 간격의 영역이 한정되어, 어떤 일정한 시간 간격 이하로는 파일럿 분사 간격을 단축할 수 없었다.
따라서, 본 발명에서는 종래는 사용(설정) 불가능하였던 파일럿 분사 간격의 영역에 있어서도, 안정된 분사를 실현할 수 있도록 제어하고 있다.
이하, 본 발명에 따른 제어 방법에 대해, 구체적인 메인 분사 시기의 연산 플로우를 나타내면서 설명한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, ECU(70)에는 회전수 센서(72)나 부하 센서(73)가 접속되고, 이들 센서로부터 엔진 회전수 Ne의 신호나 그 외의 신호를 ECU(70)에 입력하여, 그 값을 기초로 엔진의 운전(부하) 상황을 파악할 수 있도록 구성한다(제1 단계).
그리고, 파악한 운전(부하) 상황(엔진 회전수 Ne 등)과 ECU(70)에 미리 기억되어 있는 맵 정보에 기초하여, 현재의 운전 상황에 적합한 파일럿 분사 시기 θp 및 메인 분사 시기 θm을 도출한다(제2 단계).
이때, 파일럿 분사 시기 θp와 메인 분사 시기 θm의 관계는, 도 4과 같이 나타내진다.
즉, 파일럿 분사 시기 θp 및 메인 분사 시기 θm은, 기준 시기 θ0으로부터의 크랭크 각도 베이스의(즉, 단위를 도로 한다) 시기로서 주어진다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 파일럿 분사 간격 θpin은 파일럿 분사 완료시부터 메인 분사 개시시(즉, 메인 분사 시기 θm)까지의 간격(크랭크 각도의 위상차)을 의미한다.
한편, 기준 시기 θ0은 제어 대상의 분사보다 1회 앞의 분사에서의 TDC 등을 채용할 수 있다.
다음으로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔진 회전수 Ne를 평균화 처리하여 평균 엔진 회전수 Nem을 도출하고, 엔진 회전수로서 평균 엔진 회전수 Nem을 채용함으로써, 미소한 엔진의 회전 변동에 의한 영향을 제거한다(제3 단계).
이에 따라, 후술하는 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin을 엔진 회전수에 의하지 않고 대략 일정하게 유지할 수 있게 한다.
구체적으로는, 후술하는 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin의 문턱값(본 실시예에서는, 1(㎳))에 대해 10배 이상의 시간에서 엔진 회전수 Ne를 평균화하여 평균 엔진 회전수 Nem을 도출하도록 한다. 또한, 평균화 처리를 행하는 대신에 동등한 시상수를 갖는 필터를 이용하는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 간격 θpin을, 다음 식에 기초하여 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin으로 환산한다(제4 단계).
Tpin=(θp-θm)×1000/(6×Nem) … (수식 1)
이때, 파일럿 분사 시기 θp, 메인 분사 시기 θm 및 파일럿 분사 간격 θpin과, 파일럿 분사 간격 Tpin, 파일럿 분사 시간 Qp 및 메인 분사 시간 Qm의 관계는, 도 5와 같이 나타내진다.
다음으로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 수식 1에 의해 구한 파일럿 분사 간격 Tpin에 기초하는 판정을 행한다(제5 단계).
즉, 파일럿 분사 간격 Tpin이 문턱값(본 실시예에서는, 1(㎳)) 이상이면, 메인 분사 시기 θm을 그대로 메인 분사 시기로서 채용하여, 크랭크 펄스로부터 얻어 지는 크랭크 각도에 동기해 메인 분사 시기 θm에서 메인 분사가 개시되도록 한다(제8 단계).
이때, 파일럿 분사 시기 θp, 메인 분사 시기 θm 및 파일럿 분사 간격 θpin과, 파일럿 분사 간격 Tpin 및 파일럿 분사 시간 Qp의 관계는, 도 6과 같이 나타내진다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 파일럿 분사 간격 Tpin이 문턱값(본 실시예에서는, 1(㎳)) 미만이면, 메인 분사 시기 θm을, 파일럿 분사 시기 θp를 기준으로 하여 파일럿 분사 시간 Qp와 파일럿 분사 간격 Tpin을 더한 수정 시간 Tr(㎳)을 산출하고(제6 단계), 그 수정 시간 Tr만큼 늦춘 시기(즉, 수정 메인 분사 시기 Tm2)로 한다. 한편, 수정 시간 Tr은 다음 식에 의해 구해진다.
Tr=Qp+Tpin
그리고, 이 경우(즉, 파일럿 분사 간격 Tpin이 문턱값 미만인 경우)에는 메인 분사 시기로서, 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기 θp를 기준으로 하여 엔진 회전수에 관계없이 θp로부터 Tr(㎳) 경과 후의 수정 메인 분사 시기 Tm2를 채용한다(제7 단계).
이때, 파일럿 분사 시기 θp, 메인 분사 시기 θm, 수정 시간 Tr, 수정 메인 분사 시기 Tm2, 메인 분사 시기 θm, 파일럿 분사 간격 Tpin 및 파일럿 분사 시간 Qp의 관계는, 도 7과 같이 나타내진다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 이상의 일련의 제어 동작이 완료되면 다시 다음 제어로 이행한다. 이에 따라, 연속적으로 파일럿 분사 간격의 제어가 행해지도록 한다.
한편, 본 실시예에 있어서는, 문턱값을 1(㎳)로 하였지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다.
즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin이 문턱값 미만인 경우에는, 메인 분사 시기로서 파일럿 분사 시기 θp를 기준으로 하여 파일럿 분사 시간 Qp와 시간 환산한 파일럿 분사 간격 Tpin을 더한 시간 Tr(㎳)만큼 늦춤으로써, 파일럿 분사 간격 Tpin을 엔진 회전수에 의하지 않고 일정하게 되도록 제어한다.
이때, 각도 베이스의 파일럿 분사 간격 θp로부터 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin으로 환산할 때에 이용하는 엔진 회전수 Ne에는, 평균화 처리 또는 필터 처리하여 유해한 미소 회전 변동을 제거한 평균 엔진 회전수 Nem을 채용함으로써, 엔진 회전수에 의하지 않고 파일럿 분사 간격 Tpin을 일정하게 할 수 있다.
이에 따라, 파일럿 분사 간격 Tpin이 문턱값 이상인 경우에는, 메인 분사 시기 θm은 크랭크 각도에 동기하여 적절히 엔진 제어가 가능하고, 또한 파일럿 분사 간격 Tpin이 문턱값 미만인 경우에도, 파일럿 분사 간격 Tpin이 엔진 회전수의 변동에 좌우되지 않고 적절히 유지되기 때문에 엔진 회전수의 안정성을 확보할 수 있다.
한편, 실제의 제어 동작에 있어서는, 파일럿 분사 및 메인 분사의 각 제어는 솔레노이드(61)에 대한 펄스 전류의 통전 시기와 통전 시간을 가변 제어함으로써 행해진다.
즉, ECU(70)에 기억되어 있는 맵 정보에 기초하여 파일럿 분사 시기 θp 및 파일럿 분사 시간 Qp가 도출되어, 파일럿 분사 시기 θp에 동기한 타이밍에서 파일럿 분사 시간 Qp에 대응한 시간만큼 솔레노이드(61)에 대해 펄스 전류가 통전된다.
또한 마찬가지로, ECU(70)에 기억되어 있는 맵 정보에 기초하여 메인 분사 시기 θm 및 메인 분사 시간 Qm이 도출되어, 메인 분사 시기 θm에 동기한 타이밍에서 메인 분사 시간 Qm에 대응한 시간만큼 솔레노이드(61)에 대해 펄스 전류가 통전된다.
그리고, 파일럿 및 메인의 각 분사는 펄스 전류의 ON-OFF에 대해 일정한 응답 지연을 거쳐 분사가 개시된다.
이상이 본 발명의 실시예에 따른 다단 분사의 제어 방법에 대한 설명이다.
이상의 설명과 같이, 다단 분사를 행하는 커먼 레일식 연료 분사 장치(100)에 있어서, 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기 θp와 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기 θm을 ECU(70)에 의해 제어하는 커먼 레일식 연료 분사 장치(100)의 제어 방법으로서, ECU(70)에 의해 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin을 연산하여, 파일럿 분사 간격 Tpin이 미리 설정한 문턱값(본 실시예에서는, 1(㎳)) 미만이면, 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin을 확보하도록 수정 메인 분사 시기 Tm2를 채용하도록 한다.
즉, 파일럿 분사 간격 Tpin에 의해 메인 분사량이 영향을 받는 영역에 있어서, 엔진 회전수의 변동에 의한 파일럿 분사 간격 Tpin의 변동을 방지할 수 있다.
또한, 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin이 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기 θp와 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기 θm과 연산 시각에서의 엔진 회전수 Ne에 기초하여, ECU(70)에 의해 연산되어 출력된다.
즉, 연산 시각에서의 엔진 회전수를 제어 요소로서 이용함으로써, 파일럿 분사 간격 Tpin을 시간 베이스에 의해 제어하는 영역을 줄일 수 있다.
또한, 급가감속시에 있어서도, 파일럿 분사 간격 Tpin의 판단을 적절히 행할 수 있다.
또한, 수정 메인 분사 시기 Tm2가 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기 θp와 파일럿 분사 시간 Qp와 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin에 기초하여, 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기 θp를 기준으로 하여 파일럿 분사 시간 Qp와 시간 베이스의 파일럿 분사 간격 Tpin에 시간 Tr(㎳)만큼 늦춰진 시기가 되도록 한다.
즉, 메인 분사 시기 θm를 수정함으로써 파일럿 분사 간격 Tpin을 적절히 유지할 수 있다.
본 발명은 디젤 엔진에 적용되는 커먼 레일식 연료 분사 장치에 이용 가능하다.

Claims (3)

  1. 다단 분사를 행하는 커먼 레일식 연료 분사 장치에 있어서,
    크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기와, 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기를 컨트롤러에 의해 제어하는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법으로서,
    상기 컨트롤러에 의해 시간 베이스의 파일럿 분사 간격을 연산하여,
    상기 파일럿 분사 간격이 미리 설정한 문턱값 미만이면, 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격을 확보하도록 상기 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기를 조정하는 것을 특징으로 하는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격이,
    상기 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기와, 상기 크랭크 각도 베이스의 메인 분사 시기와, 연산 시각에서의 엔진 회전수에 기초하여,
    상기 컨트롤러에 의해 연산되어 출력되는 것을 특징으로 하는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 분사 시기로서,
    상기 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기와, 파일럿 분사 시간과, 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격에 기초하여,
    상기 크랭크 각도 베이스의 파일럿 분사 시기를 기준으로 하여,
    상기 파일럿 분사 시간과 상기 시간 베이스의 파일럿 분사 간격을 합한 시간만큼 늦추도록 조정한 시간 베이스의 조정 메인 분사 시기를 채용하는 것을 특징으로 하는 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법.
KR1020097006521A 2006-08-31 2007-07-23 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법 KR20090060318A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006236242A JP2008057462A (ja) 2006-08-31 2006-08-31 コモンレール式燃料噴射装置の制御方法
JPJP-P-2006-236242 2006-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090060318A true KR20090060318A (ko) 2009-06-11

Family

ID=39135688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097006521A KR20090060318A (ko) 2006-08-31 2007-07-23 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090301431A1 (ko)
EP (1) EP2060764A4 (ko)
JP (1) JP2008057462A (ko)
KR (1) KR20090060318A (ko)
CN (1) CN101517218A (ko)
WO (1) WO2008026402A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5045773B2 (ja) * 2010-03-12 2012-10-10 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
JP5263280B2 (ja) * 2010-12-10 2013-08-14 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
DE102011108332B4 (de) * 2011-07-22 2023-03-23 Mercedes-Benz Group AG Brennverfahren für Kolbenbrennkraftmaschinen
DE102012002948A1 (de) * 2012-02-16 2013-08-22 Man Truck & Bus Ag Verfahren zum Betreiben einer selbstzündenden Brennkraftmaschine
CN103047066B (zh) * 2012-12-11 2015-02-04 潍柴动力股份有限公司 一种喷射间隔测试方法及系统
JP6642403B2 (ja) 2016-12-13 2020-02-05 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
CN113123911B (zh) * 2021-06-17 2021-09-07 潍柴动力股份有限公司 一种分次主喷的参数标定方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635140A (ja) * 1986-06-24 1988-01-11 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射ポンプの噴射制御方法
JP3845930B2 (ja) * 1997-01-21 2006-11-15 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
US6032642A (en) * 1998-09-18 2000-03-07 Detroit Diesel Corporation Method for enhanced split injection in internal combustion engines
JP2001020796A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Isuzu Motors Ltd コモンレール式燃料噴射制御装置
JP2001263145A (ja) * 2000-03-14 2001-09-26 Isuzu Motors Ltd コモンレール式燃料噴射装置
DE10025669A1 (de) * 2000-05-24 2001-11-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10244538A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor
JP4269913B2 (ja) * 2003-12-03 2009-05-27 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2060764A4 (en) 2014-04-16
JP2008057462A (ja) 2008-03-13
US20090301431A1 (en) 2009-12-10
EP2060764A1 (en) 2009-05-20
CN101517218A (zh) 2009-08-26
WO2008026402A1 (fr) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070079811A1 (en) Fuel injection controller of diesel engine
JP4582191B2 (ja) 燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム
JP3849367B2 (ja) コモンレール式燃料噴射装置
US8061331B2 (en) Fuel injector for internal combustion engine
US7552709B2 (en) Accumulator fuel injection apparatus compensating for injector individual variability
US8280613B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
US9051895B2 (en) Fuel injection control apparatus
US7806106B2 (en) Fuel injector flow correction system for direct injection engines
US7891342B2 (en) Method and system for controlling operating pressure in a common-rail fuel injection system, particularly for a diesel engine
KR20090060318A (ko) 커먼 레일식 연료 분사 장치의 제어 방법
EP2592256B1 (en) Fuel injection control device for an internal combustion engine
JP3867468B2 (ja) コモンレール式燃料噴射装置
EP2458186B1 (en) Fuel injection control apparatus for internal combustion engine
JP2009074499A (ja) 内燃機関制御装置
CN104066961A (zh) 内燃机的控制装置
JP3845930B2 (ja) ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
CN103038489B (zh) 内燃机的控制装置
US20030177762A1 (en) Method and device for control of the fuel injection in an internal combustion engine
WO2013111306A1 (ja) 内燃機関の制御装置
EP0668965B1 (en) Control system for high-pressure fuel injection system for an internal combustion engine
JP2011112037A (ja) ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JP2003120389A (ja) 有毒物質排出値および／または騒音排出値に影響を及ぼすための方法、この方法を実施するための装置および燃料噴射装置
JP4306117B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JPH0571438A (ja) 燃料噴射装置
JP3812620B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application