JP2001073857A - Common rail type fuel injection device - Google Patents
Common rail type fuel injection deviceInfo
- Publication number
- JP2001073857A JP2001073857A JP25044499A JP25044499A JP2001073857A JP 2001073857 A JP2001073857 A JP 2001073857A JP 25044499 A JP25044499 A JP 25044499A JP 25044499 A JP25044499 A JP 25044499A JP 2001073857 A JP2001073857 A JP 2001073857A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- common rail
- fuel injection
- pressure
- injector
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料をコモンレ
ールに蓄圧状態に貯留し、コモンレールから供給される
燃料をインジェクタから噴射するコモンレール式燃料噴
射装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a common rail type fuel injection device that stores fuel in a common rail in a pressure accumulated state and injects fuel supplied from the common rail from an injector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、エンジンの燃料噴射制御
に関して、噴射圧力の高圧化を図り、且つ燃料の噴射タ
イミング及び噴射量等の噴射条件をエンジンの運転状態
に応じて最適に制御する方法として、コモンレール式燃
料噴射システムが知られている。コモンレール式燃料噴
射システムとして、作動流体を燃料自体とし、ポンプに
よって所定圧力に加圧された燃料をコモンレール内に蓄
圧状態に貯留し、燃料圧力を利用して各気筒にそれぞれ
配置されたインジェクタを作動させて、インジェクタか
ら対応する燃焼室内に燃料を噴射するシステムがある。
燃料が各インジェクタからエンジンの運転状態に対して
最適な噴射条件で噴射されるように、コントローラが各
インジェクタに設けられた制御弁を制御している。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, regarding a fuel injection control of an engine, a method of increasing an injection pressure and optimally controlling injection conditions such as a fuel injection timing and an injection amount in accordance with an operation state of the engine is known. A common rail fuel injection system is known. As a common rail fuel injection system, the working fluid is used as the fuel itself, the fuel pressurized to a predetermined pressure by the pump is stored in the common rail in a pressure-accumulated state, and the injectors arranged in each cylinder are operated using the fuel pressure. There is a system for injecting fuel from an injector into a corresponding combustion chamber.
A controller controls a control valve provided in each injector so that fuel is injected from each injector under optimal injection conditions for the operating state of the engine.
【０００３】コモンレールから燃料供給管を通じて各イ
ンジェクタの先端に形成された噴孔に至る燃料流路内に
は、常時、噴射圧力相当の燃料圧が作用しており、各イ
ンジェクタは、燃料供給管を通じて供給される燃料を通
過又は遮断する制御を行うための開閉弁と前記開閉弁を
開閉駆動するためのアクチュエータとを備えている。コ
ントローラは、加圧燃料が各インジェクタにおいてエン
ジンの運転状態に対して最適な噴射条件で噴射されるよ
うに、コモンレールの圧力と各インジェクタのアクチュ
エータの作動とを制御している。また、作動流体として
エンジンオイルを用い、コモンレールに貯留されインジ
ェクタの圧力室に供給されたエンジンオイルのオイル圧
力でインジェクタ内の増圧室内に供給されている燃料を
所定の圧力まで増圧する型式のコモンレール式燃料噴射
システムも提案されている。[0003] In the fuel flow path from the common rail to the injection hole formed at the tip of each injector through the fuel supply pipe, a fuel pressure equivalent to the injection pressure always acts, and each injector passes through the fuel supply pipe. An on-off valve for performing control to pass or shut off supplied fuel and an actuator for opening and closing the on-off valve are provided. The controller controls the pressure of the common rail and the operation of the actuator of each injector so that the pressurized fuel is injected in each injector under optimal injection conditions for the operating state of the engine. In addition, a common rail of a type using engine oil as a working fluid and increasing the pressure of fuel supplied to the pressure increasing chamber in the injector to a predetermined pressure by the oil pressure of the engine oil stored in the common rail and supplied to the pressure chamber of the injector. Type fuel injection systems have also been proposed.
【０００４】従来の燃料圧力作動型のコモンレール燃料
噴射システムを図４に基づいて説明する。燃料タンク７
からフィードポンプ６によって吸い上げられた燃料は、
燃料サプライポンプ１に送られる。燃料サプライポンプ
１は、エンジンによって駆動されるプランジャ式の可変
容量式高圧ポンプであり、燃料をコモンレール２に圧送
する。コモンレール２に蓄圧状態に貯留された燃料は、
燃料流路の一部を構成する燃料供給管２３を通じて、エ
ンジンの型式に応じて気筒毎に設けられたインジェクタ
３に供給され、各インジェクタ３からそれぞれ対応した
燃焼室内に噴射される。燃料サプライポンプ１は、図示
以外にも、エンジンの型式に応じて複数のプランジャを
有するロータリ型、又は列型のポンプとすることができ
る。A conventional fuel pressure operated common rail fuel injection system will be described with reference to FIG. Fuel tank 7
From the feed pump 6
It is sent to the fuel supply pump 1. The fuel supply pump 1 is a plunger-type variable displacement high-pressure pump driven by an engine, and pumps fuel to a common rail 2. The fuel stored in the common rail 2 in the state of accumulated pressure is
The fuel is supplied to injectors 3 provided for each cylinder according to the model of the engine through a fuel supply pipe 23 constituting a part of the fuel flow path, and is injected from each injector 3 into a corresponding combustion chamber. The fuel supply pump 1 may be a rotary type or a line type pump having a plurality of plungers according to the type of the engine, other than the illustration.
【０００５】燃料サプライポンプ１は、エンジンの出力
によって駆動されるポンプ駆動カム１０と、ポンプ駆動
カム１０に当接して往復動をするプランジャ１１とを備
えており、プランジャ１１の頂面がポンプ室１２の壁面
の一部を形成している。ポンプ室１２と燃料通路１３と
の間に配設されているインレットバルブ１５が、フィー
ドポンプ６から燃料通路１３を通じてポンプ室１２に流
入する燃料量を制御する。ポンプ室１２とコモンレール
２との間を繋ぐ燃料吐出路１４には、燃料サプライポン
プ１の所定の吐出圧で開弁する逆止弁１７が設けられて
いる。The fuel supply pump 1 includes a pump driving cam 10 driven by the output of the engine, and a plunger 11 which reciprocates in contact with the pump driving cam 10. The top surface of the plunger 11 is a pump chamber. Twelve wall surfaces are formed. An inlet valve 15 disposed between the pump chamber 12 and the fuel passage 13 controls the amount of fuel flowing from the feed pump 6 into the pump chamber 12 through the fuel passage 13. A check valve 17 that opens at a predetermined discharge pressure of the fuel supply pump 1 is provided in a fuel discharge path 14 that connects the pump chamber 12 and the common rail 2.
【０００６】コモンレール２には、コモンレール圧力の
異常上昇するのを防ぐため、所定の設定圧力よりも高く
なると開弁して、コモンレール２内の燃料を排出路２１
を通じて燃料タンク７へ放出することでコモンレール圧
力を低下させる常閉型のリリーフ弁２０が備えられてい
る。In order to prevent the common rail pressure from rising abnormally, the common rail 2 is opened when the pressure becomes higher than a predetermined set pressure, and the fuel in the common rail 2 is discharged to the discharge path 21.
A relief valve 20 of a normally closed type that lowers the common rail pressure by discharging the common rail pressure to the fuel tank 7 is provided.
【０００７】インジェクタ３は、図示が省略されたシリ
ンダヘッド等のベースに設けられた穴部にシール部材に
よって密封状態に取付けられる。インジェクタ３はイン
ジェクタ本体内を往復動可能な針弁３１を備えており、
針弁３１のリフト時にノズルの先端に形成された噴孔３
２から燃料が各気筒の燃焼室（図示せず）に噴射され
る。針弁３１の頂面３３は、燃料供給管２３からの高圧
燃料が供給されるバランスチャンバ３０の壁面の一部を
形成している。燃料供給管２３は、また、燃料通路３４
を通じて、針弁３１の周囲に形成された燃料溜まり３５
に連通している。燃料溜まり３５に臨む針弁３１の第１
テーパ面３６には燃料圧力が作用して、針弁３１にリフ
ト力を与える。一方、針弁３１には、バランスチャンバ
３０内の燃料圧力に基づく力とリターンスプリング４７
の戻し力とが、押下げ力として作用する。リフト力と押
下げ力のバランスによって、針弁３１のリフトが制御さ
れる。針弁３１は、先端に形成された第２テーパ面３７
がインジェクタ本体のテーパ状弁シートに着座すること
で閉弁し、燃料溜まり３５に接続する針弁３１の周囲に
形成される通路と噴孔３２との連通を閉じる。[0007] The injector 3 is hermetically attached to a hole provided in a base such as a cylinder head (not shown) by a seal member. The injector 3 includes a needle valve 31 that can reciprocate in the injector body.
The injection hole 3 formed at the tip of the nozzle when the needle valve 31 is lifted
From 2 fuel is injected into a combustion chamber (not shown) of each cylinder. The top surface 33 of the needle valve 31 forms a part of the wall surface of the balance chamber 30 to which the high-pressure fuel from the fuel supply pipe 23 is supplied. The fuel supply pipe 23 also has a fuel passage 34.
Through the fuel reservoir 35 formed around the needle valve 31
Is in communication with First of the needle valve 31 facing the fuel reservoir 35
Fuel pressure acts on the tapered surface 36 to apply a lift force to the needle valve 31. On the other hand, the needle valve 31 has a force based on the fuel pressure in the balance chamber 30 and a return spring 47.
Return force acts as a pressing force. The lift of the needle valve 31 is controlled by the balance between the lifting force and the pressing force. The needle valve 31 has a second tapered surface 37 formed at the tip.
Is closed by seating on the tapered valve seat of the injector body, closing the communication between the passage formed around the needle valve 31 connected to the fuel reservoir 35 and the injection hole 32.
【０００８】コモンレール２の高圧燃料は燃料供給管２
３から分岐した供給路３８を通じてバランスチャンバ３
０に供給され、バランスチャンバ３０内の燃料は排出路
４０を通じて排出される。供給路３８及び排出路４０に
は、それぞれ、オリフィス３９，４１が設けられてお
り、オリフィス４１の有効通路断面積はオリフィス３９
の有効通路断面積よりも大となるように設定されてい
る。また、排出路４０には、排出路４０を燃料戻し管４
６に開放するための開閉弁４４が設けられている。The high pressure fuel of the common rail 2 is
The balance chamber 3 through the supply path 38 branched from
0 and the fuel in the balance chamber 30 is discharged through the discharge path 40. The supply passage 38 and the discharge passage 40 are provided with orifices 39 and 41, respectively, and the effective passage cross-sectional area of the orifice 41 is equal to orifice 39.
Is set so as to be larger than the effective passage cross-sectional area. Further, the discharge path 40 is connected to the fuel return pipe 4 by the discharge path 40.
An on-off valve 44 for opening the valve 6 is provided.
【０００９】コントローラ８からの制御電流によって電
磁ソレノイド４５が作動し、排出路４０に設けられてい
る開閉弁４４が開弁すると、オリフィス３９はオリフィ
ス４１よりも燃料の流れをより強く制限するので、バラ
ンスチャンバ３０内の燃料圧が低下する。第１テーパ面
３６に作用する燃料圧力に基づく針弁３１のリフト力
が、バランスチャンバ３０内の燃料圧に基づく押下げ力
及びリターンスプリングのばね力との合力を上回るの
で、針弁３１がリフトし、燃料が噴孔３２から噴射され
る。噴射に費やされずバランスチャンバ３０から排出路
４０を通じて流出した燃料は、燃料戻り管４６を経て燃
料タンク７に回収される。When the electromagnetic solenoid 45 is actuated by the control current from the controller 8 to open the on-off valve 44 provided in the discharge passage 40, the orifice 39 restricts the flow of fuel more strongly than the orifice 41. The fuel pressure in the balance chamber 30 decreases. Since the lift force of the needle valve 31 based on the fuel pressure acting on the first tapered surface 36 exceeds the combined force of the pressing force based on the fuel pressure in the balance chamber 30 and the spring force of the return spring, the needle valve 31 is lifted. Then, fuel is injected from the injection hole 32. Fuel that has not been consumed for injection and has flowed out of the balance chamber 30 through the discharge path 40 is recovered in the fuel tank 7 through the fuel return pipe 46.
【００１０】エンジンの電子制御モジュール（ＥＣＭ）
であるコントローラ８には、エンジン回転数Ｎｅを検出
するエンジン回転数センサ、アクセルペダルの踏込み量
Ａｃを検出するためのアクセル踏込み量センサ、コモン
レール２に設けられたコモンレール圧力Ｐｒを検出する
ための圧力センサ２２等の検出手段としての各種センサ
９からの検出信号が入力される。その他、冷却水温セン
サ、エンジン気筒判別センサ、上死点検出センサ、大気
温度センサ、大気圧センサ、吸気管内圧力センサ等のエ
ンジンの運転状態を検出するための各種センサからの信
号がコントローラ８へ入力される。Engine electronic control module (ECM)
The controller 8 includes an engine speed sensor for detecting the engine speed Ne, an accelerator pedal depression amount sensor for detecting the accelerator pedal depression amount Ac, and a pressure for detecting the common rail pressure Pr provided on the common rail 2. Detection signals from various sensors 9 as detection means such as the sensor 22 are input. In addition, signals from various sensors for detecting the operating state of the engine, such as a cooling water temperature sensor, an engine cylinder discrimination sensor, a top dead center detection sensor, an atmospheric temperature sensor, an atmospheric pressure sensor, and an intake pipe pressure sensor, are input to the controller 8. Is done.
【００１１】コントローラ８は、上記各センサ９からの
検出信号と予め求められている噴射特性マップとに基づ
いて設定された目標噴射条件に従って針弁３１のリフト
を制御するためのコマンドパルスを出力し、コマンドパ
ルスに応じた駆動電流を電磁ソレノイド４５に供給して
開閉弁４４を開閉する。目標噴射条件は、エンジン出力
がエンジンの運転状態に即した最適出力になるように、
インジェクタ３からの燃料噴射のタイミングと噴射量と
を定められている。燃料噴射の時期及び量は、噴射圧力
と針弁３１のリフト（リフト量、リフト期間）とによっ
て定められる。The controller 8 outputs a command pulse for controlling the lift of the needle valve 31 in accordance with a target injection condition set based on the detection signal from each of the sensors 9 and a previously determined injection characteristic map. A drive current corresponding to the command pulse is supplied to the electromagnetic solenoid 45 to open and close the on-off valve 44. The target injection conditions are set so that the engine output will be the optimum output according to the operating state of the engine.
The timing and amount of fuel injection from the injector 3 are defined. The timing and amount of fuel injection are determined by the injection pressure and the lift of the needle valve 31 (lift amount, lift period).
【００１２】具体的には、インジェクタ３の燃料噴射量
とコントローラ８が出力するコマンドパルスのパルス幅
との関係が、コモンレール圧力Ｐｒ（コモンレール２内
の燃料圧力）をパラメータとしたマップによって定めら
れている。燃料噴射は、コマンドパルスの立ち下がり時
刻と立ち上がり時刻に対して一定時間遅れて開始又は停
止されるので、コマンドパルスがオン又はオフとなる時
期を制御することによって、噴射タイミングを制御する
ことが可能である。燃料噴射量は、アクセルペダル踏込
み量Ａｃをパラメータとしてエンジン回転数Ｎｅと一定
の関係が与えられている燃料噴射量特性マップから、エ
ンジンの運転状態に応じて計算によって求められる。図
示の例では、インジェクタ３は１つのみ示されている
が、エンジンは４気筒、６気筒のように多気筒エンジン
であり、コントローラ８は各気筒に対応して配置されて
いるインジェクタ３毎に燃料噴射制御を行う。More specifically, the relationship between the fuel injection amount of the injector 3 and the pulse width of the command pulse output by the controller 8 is determined by a map using the common rail pressure Pr (the fuel pressure in the common rail 2) as a parameter. I have. Since fuel injection is started or stopped with a certain time delay from the falling time and rising time of the command pulse, it is possible to control the injection timing by controlling when the command pulse is turned on or off. It is. The fuel injection amount is obtained by calculation according to the operating state of the engine from a fuel injection amount characteristic map in which the accelerator pedal depression amount Ac is used as a parameter and a fixed relationship with the engine speed Ne is given. In the illustrated example, only one injector 3 is shown, but the engine is a multi-cylinder engine such as a four-cylinder or six-cylinder engine, and a controller 8 is provided for each injector 3 arranged corresponding to each cylinder. Perform fuel injection control.
【００１３】インジェクタ３から噴射される燃料の噴射
圧力はコモンレール２に貯留されている燃料の圧力に略
等しいので、噴射圧力を制御するにはコモンレール圧力
Ｐｒが制御される。コモンレール圧力Ｐｒは、エンジン
の運転状態が一定であっても燃料噴射に伴う燃料消費に
より低下し、また、エンジンの運転状態が変更されれ
ば、その変更に対応してエンジンの運転状態に最適とな
るように増圧又は減圧制御される。コモンレール圧力Ｐ
ｒの増圧は燃料サプライポンプ１による燃料圧送によ
り、減圧はインジェクタ３からの燃料のリーク又はコモ
ンレール２に取り付けられたリーク弁により行う。コン
トローラ８は、燃料サプライポンプ１からコモンレール
２への圧送量、又はコモンレール２からのリーク量を制
御して、コモンレール２の圧力を、一定圧力に又は必要
な圧力に制御する。Since the injection pressure of the fuel injected from the injector 3 is substantially equal to the pressure of the fuel stored in the common rail 2, the common rail pressure Pr is controlled to control the injection pressure. The common rail pressure Pr is reduced by the fuel consumption accompanying the fuel injection even when the operating state of the engine is constant, and when the operating state of the engine is changed, the common rail pressure Pr is optimized for the operating state of the engine in response to the change. The pressure is increased or reduced so that Common rail pressure P
The pressure of r is increased by pumping the fuel by the fuel supply pump 1, and the pressure is reduced by a leak of fuel from the injector 3 or a leak valve attached to the common rail 2. The controller 8 controls the amount of pressure supplied from the fuel supply pump 1 to the common rail 2 or the amount of leakage from the common rail 2 to control the pressure of the common rail 2 to a constant pressure or a required pressure.
【００１４】コモンレール圧力Ｐｒの制御は、通常、エ
ンジンの運転状態に応じて求められた目標燃料噴射量と
エンジン回転数Ｎｅとに応じて目標コモンレール圧力を
決定し、この目標コモンレール圧力と圧力センサ２２に
よって検出された実際のコモンレール圧力との偏差をな
くすように、燃料サプライポンプ１の圧送量（プランジ
ャのリフトに伴う圧送量）をフィードバック制御するこ
とによって行われる。In controlling the common rail pressure Pr, a target common rail pressure is generally determined in accordance with a target fuel injection amount and an engine speed Ne determined in accordance with an operation state of the engine. This is performed by feedback-controlling the pumping amount of the fuel supply pump 1 (the pumping amount accompanying the lift of the plunger) so as to eliminate the deviation from the actual common rail pressure detected by the control.
【００１５】ディーゼルエンジン等の燃料噴射時期の制
御においては、各気筒のニードルの現実の開弁時期を知
るのに、コモンレールに設けられた圧力センサによっ
て、インジェクタからの燃料噴射に起因したコモンレー
ル圧力の変化開始時期を検出し、この検出値に、コモン
レールからインジェクタのノズルシート部までの圧力波
の伝播時間を考慮することにより、目標噴射開始時期に
対する補正項を算出した燃料噴射時期制御方法が提案さ
れている（特開平１０−４７１３７号公報）。この燃料
噴射時期制御方法によれば、各気筒毎にインジェクタの
針弁用にリフトセンサを設ける必要がなく、気筒毎の燃
料噴射時期の補正を的確に行うことができる。また、前
記伝播時間は、実機による試験によって得ている。In controlling the fuel injection timing of a diesel engine or the like, in order to know the actual valve opening timing of the needle of each cylinder, a common rail pressure caused by fuel injection from the injector is detected by a pressure sensor provided on the common rail. A fuel injection timing control method has been proposed in which a change start timing is detected, and a correction term for a target injection start timing is calculated by considering a propagation time of a pressure wave from a common rail to a nozzle seat portion of an injector in the detected value. (JP-A-10-47137). According to this fuel injection timing control method, it is not necessary to provide a lift sensor for the needle valve of the injector for each cylinder, and the fuel injection timing for each cylinder can be accurately corrected. The propagation time is obtained by a test using an actual machine.
【００１６】また、コモンレール圧力の低下し始める時
期は、インジェクタの個体バラツキの有無に関わらず、
燃料噴射開始時期とみなすことができ、コモンレール圧
力の時間についての微分値が予め定められた値を超えた
時を実際に燃料噴射が開始された時期とし、実燃料噴射
開始時期をエンジンの運転状態から求められた目標燃料
噴射開始時期に一致させるように、インジェクタに配設
されている電磁弁へのコマンドパルスの出力時期を制御
するエンジンの燃料噴射方法及び装置が開示されている
（特開平１０−２２０２７２号公報）。[0016] The time when the common rail pressure starts to decrease is determined regardless of the individual variation of the injector.
The fuel injection start timing can be regarded as the time when the differential value of the time of the common rail pressure exceeds a predetermined value is the time when the fuel injection is actually started, and the actual fuel injection start time is the operating state of the engine. A fuel injection method and apparatus for an engine that controls the output timing of a command pulse to a solenoid valve provided in an injector so as to coincide with the target fuel injection start timing obtained from the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. -220272).
【００１７】このように、燃料サプライポンプから供給
された燃料をコモンレールに蓄圧状態に貯留し、コモン
レールから供給される燃料を各気筒毎に配設されている
インジェクタから気筒内に噴射し、コモンレールにおけ
る燃料圧力をコモンレールに配置されている圧力センサ
で検出し、コントローラがエンジンの運転状態に基づい
て目標燃料噴射開始時期を含む燃料噴射条件を決定する
と共に圧力センサからの検出信号に基づいてインジェク
タからの実燃料噴射開始時期を算出し、インジェクタか
らの燃料噴射開始時期が目標燃料噴射開始時期に一致す
るようにインジェクタからの燃料噴射を燃料噴射条件に
従って制御するコモンレール式燃料噴射装置において
は、インジェクタから燃料が噴射される実際の燃料噴射
開始時期からコモンレールに配設されている圧力センサ
が検出信号としてコモンレール圧力の降下開始時期を検
出するまで、圧力伝播に要するタイムラグがある。イン
ジェクタからコモンレールにおける圧力センサの配設位
置までの距離は気筒毎にばらついているので、このタイ
ムラグは気筒毎に異なることになる。コモンレール圧力
の降下開始時期から実燃料噴射開始時期を算出するの
に、実験的な補正係数を求めるにしても、或いは物理的
な演算式を用いるにしても、気筒毎に異なる数値を用い
て算出する必要がある。As described above, the fuel supplied from the fuel supply pump is stored in the common rail in a pressure-accumulated state, and the fuel supplied from the common rail is injected into the cylinder from the injector provided for each cylinder. The fuel pressure is detected by a pressure sensor arranged on the common rail, and the controller determines the fuel injection conditions including the target fuel injection start timing based on the operating state of the engine, and detects the fuel pressure from the injector based on the detection signal from the pressure sensor. In a common rail fuel injection device that calculates the actual fuel injection start timing and controls the fuel injection from the injector according to the fuel injection conditions so that the fuel injection start timing from the injector matches the target fuel injection start timing, From the actual fuel injection start timing at which fuel is injected Until the pressure sensor is disposed Lumpur detecting the descent time of the common rail pressure as a detection signal, a time lag required for the pressure propagation. Since the distance from the injector to the location of the pressure sensor on the common rail varies for each cylinder, this time lag differs for each cylinder. Whether calculating an experimental correction coefficient or using a physical calculation formula to calculate the actual fuel injection start timing from the common rail pressure drop start timing, it calculates using different numerical values for each cylinder. There is a need to.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】そこで、各インジェク
タからの燃料噴射時期を目標燃料噴射時期に一致させる
制御をするため、各インジェクタからの実燃料噴射時期
をコモンレール圧力の降下開始時期から圧力伝播時間を
遡ることによって算出するコモンレール式燃料噴射装置
においては、圧力伝播時間を気筒毎に同じ時間を遡るこ
とを可能にし、各インジェクタについて実燃料噴射時期
を簡単に且つ素早い演算で算出することを可能にする点
で解決すべき課題がある。Therefore, in order to control the fuel injection timing from each injector to coincide with the target fuel injection timing, the actual fuel injection timing from each injector is reduced from the commencement time of the common rail pressure drop to the pressure propagation time. In the common rail type fuel injection device, the pressure propagation time can be traced back to the same time for each cylinder, and the actual fuel injection timing for each injector can be calculated easily and quickly. There are issues to be solved in terms of doing so.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、各イ
ンジェクタからの実燃料噴射時期をコモンレール圧力の
降下開始時期から圧力伝播時間を遡ることによって算出
するに際して、遡るべき圧力伝播時間をいずれのインジ
ェクタについても共通にし、コントローラの演算処理の
ためのソフトを簡単にしてコントローラの演算負担を軽
くすると共に、各インジェクタについての実燃料噴射時
期を簡単に且つ素早く演算することを可能にするコモン
レール式燃料噴射装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to calculate the actual fuel injection timing from each injector by tracing back the pressure propagation time from the commencement of the common rail pressure drop. A common rail type fuel that also makes the injectors common, simplifies the software for the arithmetic processing of the controller, reduces the arithmetic load on the controller, and makes it easy and quick to calculate the actual fuel injection timing for each injector It is to provide an injection device.
【００２０】この発明は、上記の目的を達成するため、
次のように構成されている。即ち、この発明は、燃料サ
プライポンプから供給された燃料を蓄圧状態に貯留する
コモンレール、各気筒毎に配設され且つ前記コモンレー
ルから供給される燃料を前記気筒内に噴射するインジェ
クタ、前記コモンレールに配置されており前記コモンレ
ールにおける燃料圧力を検出する圧力センサ、エンジン
の運転状態に基づいて目標燃料噴射開始時期を含む燃料
噴射条件を決定すると共に前記圧力センサからの検出信
号に基づいて前記インジェクタからの実燃料噴射開始時
期を算出し、前記インジェクタからの燃料噴射開始時期
が前記目標燃料噴射開始時期に一致するように前記イン
ジェクタからの燃料噴射を前記燃料噴射条件に従って制
御するコントローラを具備し、各インジェクタから前記
コモンレールに配設された前記圧力センサまでの圧力伝
播時間が等しく設定されていることから成るコモンレー
ル式燃料噴射装置に関する。The present invention has been made in order to achieve the above object.
It is configured as follows. That is, the present invention provides a common rail for storing fuel supplied from a fuel supply pump in a pressure-accumulated state, an injector disposed for each cylinder, and an injector for injecting fuel supplied from the common rail into the cylinder, and disposed on the common rail. A pressure sensor for detecting a fuel pressure in the common rail; a fuel injection condition including a target fuel injection start timing based on an operation state of the engine; and a fuel injection condition based on a detection signal from the pressure sensor. A controller that calculates a fuel injection start timing and controls a fuel injection from the injector in accordance with the fuel injection condition so that the fuel injection start timing from the injector matches the target fuel injection start timing. Up to the pressure sensor arranged on the common rail About a common rail fuel injection system consists of the pressure propagation time is set to be equal.
【００２１】この発明によるコモンレール式燃料噴射装
置によれば、コモンレールから複数のインジェクタに燃
料を供給する場合に、いずれのインジェクタからもコモ
ンレールに配設されている圧力センサまでの圧力が伝播
される時間が一定に成るように設定されている。いずれ
のインジェクタから燃料が噴射される場合でも、各イン
ジェクタから燃料噴射開始に応じて発生した燃料の圧力
変動がコモンレールに配設された圧力センサまで伝播す
るのに要する時間が一定である。したがって、コントロ
ーラがコモンレール圧力の変動からコモンレール圧力の
降下開始時期を算出したときには、いずれの気筒につい
ても、コモンレール圧力の降下開始時期から一定の圧力
伝播時間を遡ることにより、実際の燃料噴射時期が推定
される。目標燃料噴射開始時期と実際の燃料噴射開始時
期とを比較し、燃料噴射開始時期について得られた偏差
に基づいて、その偏差が無くなるようにインジェクタか
らの燃料噴射開始時期が制御される。According to the common rail fuel injection device of the present invention, when fuel is supplied from the common rail to the plurality of injectors, the time during which the pressure from any of the injectors to the pressure sensor disposed on the common rail is propagated. Is set to be constant. Regardless of which fuel is injected from the injector, the time required for the pressure fluctuation of the fuel generated in response to the start of fuel injection from each injector to propagate to the pressure sensor provided on the common rail is constant. Therefore, when the controller calculates the common rail pressure drop start time from the common rail pressure fluctuation, the actual fuel injection timing is estimated for each cylinder by going back a certain pressure propagation time from the common rail pressure start time. Is done. The target fuel injection start timing is compared with the actual fuel injection start timing, and based on the deviation obtained for the fuel injection start timing, the fuel injection start timing from the injector is controlled so as to eliminate the deviation.
【００２２】前記圧力センサが前記コモンレールに取り
付けられているセンサ取付け位置から前記各燃料供給管
の前記接続位置までの距離と前記接続位置に接続された
前記燃料供給管の長さとの合計距離を等しくすることに
より、前記各インジェクタから前記圧力センサまでの前
記圧力伝播時間が等しく設定されている。コモンレール
から燃料の供給を受けて各インジェクタから燃料が噴射
されるから、燃料の温度、粘度がインジェクタ毎に異な
ることがないので、物理的なレイアウトとしての燃料供
給距離である圧力伝播距離を等しくすることにより、そ
の圧力伝播距離を伝わる圧力波の伝播時間、即ち、コモ
ンレール圧力の降下開始時期から遡るべき時間が気筒に
関わらず一定になる。The total distance between the distance from the sensor mounting position where the pressure sensor is mounted on the common rail to the connection position of each fuel supply pipe and the length of the fuel supply pipe connected to the connection position is equal. By doing so, the pressure propagation time from each of the injectors to the pressure sensor is set equal. Since fuel is supplied from the common rail and fuel is injected from each injector, the fuel temperature and viscosity do not differ for each injector, so the pressure propagation distance, which is the fuel supply distance as a physical layout, is made equal. As a result, the propagation time of the pressure wave propagating through the pressure propagation distance, that is, the time to be traced back from the start time of the drop of the common rail pressure becomes constant regardless of the cylinder.
【００２３】前記センサ取付け位置から前記各燃料供給
管の前記接続位置までの距離はすべて等しくされ、且つ
前記各燃料供給管の長さがすべて等しくされている。こ
の場合、前記圧力センサは、前記コモンレールの中央位
置に取り付けると、各燃料供給管をコモンレールの中央
位置から等距離の位置に配置することでレイアウトが簡
単になる。The distances from the sensor mounting position to the connection positions of the fuel supply pipes are all equal, and the lengths of the fuel supply pipes are all equal. In this case, when the pressure sensor is mounted at the center position of the common rail, the layout is simplified by disposing each fuel supply pipe at a position equidistant from the center position of the common rail.
【００２４】各燃料供給管のコモンレールへの接続位置
を、コモンレールにおける圧力センサの取付け位置から
順次異なる距離を置いて設定し、各燃料供給管のコモン
レールへの接続位置が圧力センサの取付け位置から離れ
るに従って、当該燃料供給管の長さを短縮することがで
きる。この場合、圧力センサを、燃料吐出管のコモンレ
ールへの接続位置と反対側の端部に配設すれば、圧力セ
ンサは、いずれの燃料供給管のコモンレールへの接続位
置と比較しても、燃料吐出路のコモンレールへの接続位
置から離れた位置にあり、モンレール圧力の検出を燃料
の流れに影響されずに行うことができて、圧力検出上、
有利である。The connection position of each fuel supply pipe to the common rail is set at a different distance from the mounting position of the pressure sensor on the common rail, and the connection position of each fuel supply pipe to the common rail is separated from the mounting position of the pressure sensor. Accordingly, the length of the fuel supply pipe can be reduced. In this case, if the pressure sensor is disposed at the end opposite to the position where the fuel discharge pipe is connected to the common rail, the pressure sensor can detect the fuel supply even when compared to the position where any fuel supply pipe is connected to the common rail. It is located at a position away from the connection position of the discharge path to the common rail, and can detect the Monrail pressure without being affected by the fuel flow.
It is advantageous.
【００２５】このコモンレール式燃料噴射装置におい
て、圧力伝播時間は実測により求めてもよく、また、燃
料特性及び燃料供給管特性に基づいて、所定の圧力伝播
経路長さと圧力伝播速度とを用いる物理式によって求め
てもよい。物理式で求める場合、圧力伝播経路長さを各
インジェクタについて所定の同じ長さにしておくと、距
離についてのパラメータがいずれのインジェクタにおい
ても共通となり、各インジェクタについて実燃料噴射時
期を算出するためのパラメータの数が少なくなり、演算
が簡単且つ高速化する。In this common rail type fuel injection device, the pressure propagation time may be obtained by actual measurement, and a physical equation using a predetermined pressure propagation path length and a pressure propagation speed based on fuel characteristics and fuel supply pipe characteristics. May be obtained. In the case of obtaining by physical equation, if the pressure propagation path length is set to the same predetermined length for each injector, the parameter for the distance becomes common to all the injectors, and for calculating the actual fuel injection timing for each injector. The number of parameters is reduced, and the calculation is simpler and faster.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるコモンレール式燃料噴射装置の実施例を説明す
る。図１はこの発明によるコモンレール式燃料噴射装置
の一実施例を示す概要図である。この発明によるコモン
レール式燃料噴射装置は、燃料サプライポンプが用いら
れる図４に示すコモンレール式燃料噴射システムに適用
できる。したがって、フィードポンプ６及び燃料サプラ
イポンプ１を含むコモンレール式燃料噴射システムにつ
いての再度の説明を省略する。また、コモンレール式燃
料噴射システムに用いられている構成要素と同等のもの
については同じ符号が付されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a common rail fuel injection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a common rail fuel injection device according to the present invention. The common rail fuel injection device according to the present invention can be applied to a common rail fuel injection system shown in FIG. 4 using a fuel supply pump. Therefore, the description of the common rail fuel injection system including the feed pump 6 and the fuel supply pump 1 will not be repeated. Also, the same reference numerals are given to the same components as those used in the common rail type fuel injection system.
【００２７】この発明によるコモンレール式燃料噴射装
置の一実施例が図１に示されている。図１に示すコモン
レール式燃料噴射装置によれば、コモンレール２４は、
長尺な管状の燃料貯留室として構成されており、燃料サ
プライポンプ１が吐出した高圧燃料を蓄圧状態に貯留す
る。コモンレール２４における圧力センサ２２の取付け
位置Ｓｓは、コモンレール２４の長手方向中央位置に設
けられている。各インジェクタ４ａ〜４ｄをコモンレー
ル２４に接続する燃料供給管２５ａ〜２５ｄは、すべて
同じ長さＬを有する同一のものとして構成されている。
また、センサ取付け位置Ｓｓから各燃料供給管２５ａ〜
２５ｄの接続位置Ｓａ〜Ｓｄまでの距離は、すべて距離
Ｌ0 で等しくされている。燃料サプライポンプ１からの
燃料吐出路１４は、管状のコモンレール２４の一端２４
ａに接続されている。圧力センサ２２をコモンレール２
４の中央位置であるセンサ取付け位置Ｓｓに取り付け、
各燃料供給管２５ａ〜２５ｄをコモンレール２４の中央
位置から等距離Ｌ0 の位置に配置することで、インジェ
クタ４ａ〜４ｄ毎にコモンレール２４の中央位置から接
続位置Ｓａ〜Ｓｄまでの距離と各燃料供給管２５ａ〜２
５ｄの長さを変える必要がなく、燃料供給管２５ａ〜２
５ｄの共通化が図られると共にコモンレール２４からイ
ンジェクタ４ａ〜４ｄに至る燃料供給系統がシンプルに
構成される。FIG. 1 shows an embodiment of a common rail fuel injection device according to the present invention. According to the common rail fuel injection device shown in FIG.
It is configured as a long tubular fuel storage chamber, and stores the high-pressure fuel discharged by the fuel supply pump 1 in an accumulated state. The mounting position Ss of the pressure sensor 22 on the common rail 24 is provided at a longitudinal center position of the common rail 24. The fuel supply pipes 25a to 25d connecting the injectors 4a to 4d to the common rail 24 are all configured as the same having the same length L.
Further, each of the fuel supply pipes 25a to 25
Distance to 25d of the connection position Sa~Sd is equal for all the distance L 0. The fuel discharge passage 14 from the fuel supply pump 1 is connected to one end 24 of a tubular common rail 24.
a. Connect the pressure sensor 22 to the common rail 2
4 is attached to the sensor attachment position Ss, which is the center position,
Each fuel supply pipe 25a~25d by arranging from the center position of the common rail 24 at a position equidistant L 0, the distance and the fuel supply from the central position of the common rail 24 to each injector 4a~4d to the connection position Sa~Sd Tubes 25a-2
There is no need to change the length of the fuel supply pipes 25a-2d.
5d is shared, and the fuel supply system from the common rail 24 to the injectors 4a to 4d is simply configured.
【００２８】この実施例において、圧力センサ２２の取
付け位置Ｓｓから各燃料供給管２５ａ〜２５ｄの接続位
置Ｓａ〜Ｓｄまでの距離と接続位置Ｓａ〜Ｓｄに接続さ
れた燃料供給管２５ａ〜２５ｄの長さとの合計距離、即
ち、センサ取付け位置Ｓｓから各インジェクタ４ａ〜４
ｄまでの圧力伝播距離Ｌｔは、いずれも、［Ｌ＋Ｌ0］
となり等しくなるように設定されている。したがって、
インジェクタ４ａ〜４ｄのいずれについても、燃料噴射
が開始された時にインジェクタ４ａ〜４ｄのノズルで生
じた燃料の圧力変動が、圧力伝播距離Ｌｔを伝播して圧
力センサ２２に検出されるまでの距離が等しくなる。In this embodiment, the distance from the mounting position Ss of the pressure sensor 22 to the connection positions Sa to Sd of the fuel supply tubes 25a to 25d and the length of the fuel supply tubes 25a to 25d connected to the connection positions Sa to Sd. From the sensor mounting position Ss to each of the injectors 4a to 4
The pressure propagation distance Lt up to d is [L + L 0 ].
Are set to be equal. Therefore,
In any of the injectors 4a to 4d, the distance from the time when the fuel pressure fluctuation generated in the nozzles of the injectors 4a to 4d when fuel injection is started propagates through the pressure propagation distance Lt and is detected by the pressure sensor 22 is equal to the distance. Become equal.
【００２９】図３には、コントローラ８が出力したコマ
ンドパルスＰｃ、コマンドパルスＰｃに基づく駆動電流
を受けてインジェクタ４（４ａ〜４ｄを総称する）が作
動するときの燃料噴射率ｑ、及びコモンレール圧力Ｐｒ
の時間変化を示すグラフである。燃料噴射は、燃料噴射
率ｑのグラフに示すように、コマンドパルスＰｃがオン
となる時期Ｔｃから時間遅れΔＴ1 の後に開始され、コ
マンドパルスＰｃのパルス幅Ｐｗに対応して、燃料噴射
期間ΔＴｉに渡って行われる。コモンレール圧力Ｐｒの
降下は、燃料噴射開始から更に時間遅れを伴った後に開
始する。コモンレール圧力Ｐｒの圧力降下開始時期Ｔｄ
は、圧力センサ２２が検出した変動しつつ降下するコモ
ンレール圧力Ｐｒの検出値をコントローラ８が演算処理
することにより算出される。圧力降下開始時期Ｔｄは、
実際に燃料噴射が開始された時期（実燃料噴射開始時期
Ｔａ）から、各インジェクタ４ａ〜４ｂにおいて燃料噴
射に起因して開始した圧力変動が圧力センサ２２まで伝
播するのに要する時間、即ち、圧力伝播時間ΔＴ2 だけ
遅れた時期となる。FIG. 3 shows the command pulse Pc output from the controller 8, the fuel injection rate q when the injector 4 (collectively 4a to 4d) operates in response to a drive current based on the command pulse Pc, and the common rail pressure. Pr
5 is a graph showing a time change of the graph. As shown in the graph of the fuel injection rate q, the fuel injection starts after a time delay ΔT 1 from the timing Tc when the command pulse Pc is turned on, and corresponds to the pulse width Pw of the command pulse Pc, and the fuel injection period ΔTi It is done over. The decrease in the common rail pressure Pr starts after a further time delay from the start of fuel injection. Start time Td of pressure drop of common rail pressure Pr
Is calculated by the controller 8 performing an arithmetic operation on the detected value of the common rail pressure Pr that fluctuates and drops, which is detected by the pressure sensor 22. The pressure drop start time Td is
The time required for the pressure fluctuation started due to the fuel injection in each of the injectors 4a to 4b to propagate to the pressure sensor 22 from the time when the fuel injection is actually started (actual fuel injection start time Ta), that is, the pressure This is a time delayed by the propagation time ΔT 2 .
【００３０】各インジェクタ４ａ〜４ｄから噴射される
燃料は、単一のコモンレール２４から燃料の供給を受け
た燃料であるから、燃料の温度、粘度がインジェクタ４
ａ〜４ｄ毎に異なることがないので、物理的な圧力伝播
距離Ｌｔを等しくすることにより、その圧力伝播距離Ｌ
ｔを伝わる圧力波の圧力伝播時間ΔＴ2 は、いずれのイ
ンジェクタ４ａ〜４ｄについても、同じ長さの時間とな
る。その結果、実燃料噴射開始時期Ｔａは、いずれのイ
ンジェクタ４ａ〜４ｄからの燃料噴射であっても、コモ
ンレール圧力Ｐｒの圧力降下開始時期Ｔｄから、同じ値
である圧力伝播時間ΔＴ2 を遡った時期として算出する
ことができる。Since the fuel injected from each of the injectors 4a to 4d is a fuel supplied from a single common rail 24, the temperature and viscosity of the fuel are controlled by the injector 4a.
Since the pressure propagation distance Lt does not differ for each of a to d, the physical pressure propagation distance Lt is made equal to obtain the pressure propagation distance L
The pressure propagation time ΔT 2 of the pressure wave propagating through t has the same length for all the injectors 4 a to 4 d. As a result, the actual fuel injection start timing Ta, even fuel injection from any of the injectors 4 a to 4 d, the time traced back from the pressure drop start timing Td of the common rail pressure Pr, the pressure propagation time [Delta] T 2 is equal Can be calculated as
【００３１】圧力伝播時間ΔＴ2 は、実測により、エン
ジン毎或いはエンジンの型式毎に予め求めておくことが
できる。圧力伝播速度は、コモンレール圧力、燃料種類
及び燃料温度によって変動する粘度に応じて変化する。
エンジンの運転状態、燃料種類、或いは気候や標高によ
って燃料温度が変化する場合には、燃料種類の設定や気
温センサが検出した気温に応じて、予め記憶させておい
たマップや、コントローラ８における演算によって、自
動的に実燃料噴射開始時期の算出に際して補正をするこ
とが可能である。また、圧力伝播時間ΔＴ2 をエンジン
の型式に応じて予め求めるのではなく、下記に式（１）
で示すような物理的な演算式で実際の燃料噴射時期を逐
次求める場合、即ち、配管系の弾性特性と燃料の特性と
から燃料中の圧力伝播速度を求め、この伝播速度とイン
ジェクタ４ａ〜４ｄから圧力センサ２２までの距離とか
ら到達時間を求める場合であっても、各インジェクタ４
ａ〜４ｄから圧力センサ２２までの距離が一定である。
このように、マップによる補正、或いは物理式による算
出のいずれにおいても、圧力伝達に関する距離パラメー
タが一つで済み、気筒の数に相当する数の距離パラメー
タを用意する必要がないので、補正項が一つ減少し、マ
ップ作成のための実測回数を減らし、燃料噴射時期算出
に関する演算ソフトのボリュームを削減することができ
る。更には、圧力伝播時間ΔＴ2 が一定であるので、単
純に気筒間の噴射時期の偏差をなくすだけの制御を行う
のであれば、コマンドパルスのオンの時期から燃料噴射
開始までの時間を揃える補正を行うだけで済ますことが
できる。 Δｔ＝ΣＬi ／ａi ， ａi ＝√７／ｇ（１／ｋ＋Ｄi ｃi ／Ｅi ｅi ） ・・・式（１） ここで、Ｌi ，Ｄi ，Ｅi ，ｃi ，ｅi は、それぞれ、
配管長さ、径、縦弾性係数、流路の支持法による係数、
及び肉厚であり、ｋは体膨張係数である。The pressure propagation time ΔT 2 can be obtained in advance for each engine or for each type of engine by actual measurement. The pressure propagation speed changes according to the viscosity that varies depending on the common rail pressure, the fuel type, and the fuel temperature.
When the fuel temperature changes due to the operating state of the engine, the fuel type, or the climate or altitude, a map stored in advance or a calculation in the controller 8 is performed according to the setting of the fuel type or the temperature detected by the temperature sensor. Accordingly, it is possible to automatically correct the actual fuel injection start timing in the calculation. Further, instead of obtaining the pressure propagation time ΔT 2 in advance according to the type of the engine, the following equation (1) is used.
In the case where the actual fuel injection timing is successively obtained by a physical calculation formula as shown by the following equation, that is, the pressure propagation speed in the fuel is obtained from the elastic characteristics of the piping system and the characteristics of the fuel. Even when the arrival time is determined from the distance from the pressure sensor 22 to the pressure sensor 22, each injector 4
The distance from a to 4d to the pressure sensor 22 is constant.
As described above, in either the correction using the map or the calculation using the physical equation, only one distance parameter regarding the pressure transmission is required, and it is not necessary to prepare the number of distance parameters corresponding to the number of cylinders. The number of measurements can be reduced by one, and the number of actual measurements for map creation can be reduced, and the volume of calculation software for calculating fuel injection timing can be reduced. Furthermore, since the pressure propagation time ΔT 2 is constant, if the control is simply performed to eliminate the deviation of the injection timing between the cylinders, the correction from the ON timing of the command pulse to the start of the fuel injection is corrected. Just do it. Δt = ΣL i / a i , a i = √7 / g (1 / k + D i C i / E i e i ) (1) where L i , D i , E i , c i , e i is
Pipe length, diameter, modulus of longitudinal elasticity, coefficient by flow path support method,
And k is the body expansion coefficient.
【００３２】コントローラ８は、エンジンの運転状態に
基づいて、エンジン出力が最適になるようにインジェク
タ４からの燃料噴射を制御する。燃料噴射開始時期につ
いては、各気筒についてピストンが上死点に到達する時
期に対して、エンジン出力が最適になるような目標燃料
噴射開始時期Ｔｔが予め決定される。燃料噴射期間ΔＴ
ｉについても、燃料噴射開始時期から最適となる目標燃
料噴射期間が決定されるので、実燃料噴射開始時期Ｔａ
が目標燃料噴射開始時期Ｔｔに一致していることが重要
である。コントローラ８は、目標燃料噴射開始時期Ｔｔ
と実燃料噴射開始時期Ｔａとを比較し、燃料噴射開始時
期について得られた偏差に基づいて、その偏差が無くな
るようにコマンドパルスＰｃのオン時期Ｔｃを制御する
ことにより、インジェクタ４からの燃料噴射開始時期を
フィードバック制御している。The controller 8 controls the fuel injection from the injector 4 based on the operating state of the engine so that the engine output is optimized. As for the fuel injection start timing, a target fuel injection start timing Tt is determined in advance such that the engine output is optimized with respect to the timing at which the piston reaches the top dead center for each cylinder. Fuel injection period ΔT
Also for i, the optimal target fuel injection period is determined from the fuel injection start timing, so that the actual fuel injection start timing Ta
Is important to match the target fuel injection start timing Tt. The controller 8 calculates a target fuel injection start timing Tt.
Is compared with the actual fuel injection start timing Ta, and based on the deviation obtained for the fuel injection start timing, the ON timing Tc of the command pulse Pc is controlled so as to eliminate the deviation. The start timing is feedback controlled.
【００３３】この発明によるコモンレール式燃料噴射装
置は、図２に示すように構成することも可能である。図
２は、この発明によるコモンレール式燃料噴射装置の別
の実施例を示す概略図である。図２に示すコモンレール
式燃料噴射装置において、燃料サプライポンプ１が吐出
した高圧燃料を蓄圧状態に貯留するコモンレール２６
は、長尺な管状の燃料貯留室として構成されており、燃
料サプライポンプ１からの燃料吐出路１４はコモンレー
ル２６の一端部２６ａである吐出管接続位置に接続され
ている。また、圧力センサ２２は、コモンレール２６の
吐出管接続位置と反対側の閉鎖された他端部２６ｂ（セ
ンサ取付け位置Ｓｓ）に配設されている。このような配
置により、圧力センサ２２は、いずれの燃料供給管２７
ａ〜２７ｄのコモンレール２６への接続位置と比較して
も、燃料吐出路１４がコモンレール２６に接続される一
端部２６ａから遠い位置にあり、コモンレール圧力の検
出を燃料の流れに影響されずに行うことができる。The common rail fuel injection device according to the present invention can be configured as shown in FIG. FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the common rail type fuel injection device according to the present invention. In the common rail type fuel injection device shown in FIG. 2, a common rail 26 for storing the high pressure fuel discharged from the fuel supply pump 1 in a pressurized state.
Is configured as a long tubular fuel storage chamber, and a fuel discharge passage 14 from the fuel supply pump 1 is connected to a discharge pipe connection position which is one end 26 a of a common rail 26. Further, the pressure sensor 22 is disposed at a closed other end 26b (sensor mounting position Ss) opposite to the discharge pipe connection position of the common rail 26. With such an arrangement, the pressure sensor 22 is connected to any of the fuel supply pipes 27.
The fuel discharge path 14 is located far from the one end 26a connected to the common rail 26 even when compared with the connection positions of the common rails 26a to 27d, and the common rail pressure is detected without being affected by the fuel flow. be able to.
【００３４】各インジェクタ４ａ〜４ｄに接続される燃
料供給管２７ａ〜２７ｄのコモンレール２６への接続位
置Ｓａ〜Ｓｄは、センサ取付け位置Ｓｓよりも上流側
で、センサ取付け位置Ｓｓからの距離が順次異なる位置
に設定されている。即ち、センサ取付け位置Ｓｓから燃
料供給管２７ａのコモンレール２６への接続位置Ｓａま
での距離はＬ1 であり、燃料供給管２７ａのコモンレー
ル２６への接続位置Ｓａと燃料供給管２７ｂのコモンレ
ール２６への接続位置Ｓｂとの間の距離はＬ2 であり、
以下、順次、燃料供給管２７ｂ，２７ｃのコモンレール
２６への接続位置Ｓｂ及びＳｃ間の距離、並びに、燃料
供給管２７ｃ，２７ｄのコモンレール２６への接続位置
Ｓｃ及びＳｄ間の距離は、それぞれＬ3 ，Ｌ4 である。
各燃料供給管２７ａ〜２７ｄのコモンレール２６への接
続位置Ｓａ〜Ｓｄは、センサ取付け位置Ｓｓよりも上流
側のコモンレール２６の全領域から選択可能である。The connection positions Sa to Sd of the fuel supply pipes 27a to 27d connected to the injectors 4a to 4d to the common rail 26 are upstream from the sensor mounting position Ss, and the distances from the sensor mounting position Ss are sequentially different. Set to position. That is, from the sensor mounting position Ss distance to the connection position Sa to the common rail 26 of the fuel supply pipe 27a is L 1, to the common rail 26 of the connection position Sa and the fuel supply pipe 27b to the common rail 26 of the fuel supply pipe 27a the distance between the connection position Sb is L 2,
In the following, the distance between the connecting positions Sb and Sc of the fuel supply pipes 27b and 27c to the common rail 26 and the distance between the connecting positions Sc and Sd of the fuel supply pipes 27c and 27d to the common rail 26 are sequentially L 3. , it is L 4.
The connection positions Sa to Sd of the fuel supply pipes 27a to 27d to the common rail 26 can be selected from the entire area of the common rail 26 upstream of the sensor mounting position Ss.
【００３５】一方、燃料供給管２７ａ〜２７ｄの長さ
は、それぞれＬａ〜Ｌｄであり、燃料供給管２７ａ〜２
７ｄのコモンレール２６への接続位置Ｓａ〜Ｓｄがセン
サ取付け位置Ｓｓから離れるに従って短縮されている。
即ち、燃料供給管２７ｂの長さＬｂは燃料供給管２７ａ
の長さＬａよりも距離Ｌ2 を短縮した長さであり、燃料
供給管２７ｃの長さＬｃは燃料供給管２７ｂの長さＬｂ
よりも距離Ｌ3 を短縮した長さであり，更に、燃料供給
管２７ｄの長さＬｄは燃料供給管２７ｃの長さＬｃより
も距離Ｌ4 を短縮した長さである。On the other hand, the lengths of the fuel supply pipes 27a to 27d are La to Ld, respectively.
The connection positions Sa to Sd of the 7d to the common rail 26 are shortened as the distance from the sensor mounting position Ss increases.
That is, the length Lb of the fuel supply pipe 27b is
Of a length shortened distance L 2 than the length La, the length Lc of the fuel supply pipe 27c is the length Lb of the fuel supply pipe 27b
The length was shortened distance L 3 than further length Ld of the fuel supply pipe 27d is a length shortened distance L 4 than the length Lc of the fuel supply pipe 27c.
【００３６】ここで、圧力センサ２２の取付け位置Ｓｓ
から各燃料供給管２７ａ〜２７ｄの接続位置Ｓａ〜Ｓｄ
までの距離と接続位置Ｓａ〜Ｓｄに接続された燃料供給
管２７ａ〜２７ｄの長さＬａ〜Ｌｄとの合計距離、即
ち、インジェクタ４ａ〜４ｄから生じた圧力変動が燃料
中を圧力センサ２２まで伝播する圧力伝播距離Ｌｔ’
は、それぞれ［Ｌ1 ＋Ｌａ］，［Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌｂ］，
［Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌｃ］，［Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌ
4 ＋Ｌｄ］となり、すべて等しくなるように設定されて
いる。したがって、インジェクタ４ａ〜４ｄのいずれに
ついても、燃料噴射が開始された時にインジェクタ４ａ
〜４ｄのノズルで生じた燃料の圧力変動は、同じ圧力伝
播距離Ｌｔ’を伝播して圧力センサ２２に検出される。
各インジェクタ４ａ〜４ｄで生じた圧力変動が圧力伝播
距離Ｌｔ’を伝播する時間はすべて等しくなるので、燃
料噴射開始時期を算出するため、燃料噴射開始に起因し
てコモンレール２２に生じる圧力降下開始時期から遡る
べき圧力伝播時間も、各インジェクタにおいて同じ時間
となる。Here, the mounting position Ss of the pressure sensor 22
From the connection positions Sa to Sd of the fuel supply pipes 27a to 27d
, And the total length of the lengths La to Ld of the fuel supply pipes 27a to 27d connected to the connection positions Sa to Sd, that is, pressure fluctuations generated from the injectors 4a to 4d propagate through the fuel to the pressure sensor 22. Pressure propagation distance Lt '
Are [L 1 + La], [L 1 + L 2 + Lb],
[L 1 + L 2 + L 3 + Lc], [L 1 + L 2 + L 3 + L
4 + Ld], and are all set to be equal. Therefore, for each of the injectors 4a to 4d, when the fuel injection is started, the injector 4a
The pressure fluctuation of the fuel generated by the nozzles of 4d to 4d propagates over the same pressure propagation distance Lt ′ and is detected by the pressure sensor 22.
Since the time during which the pressure fluctuation generated in each of the injectors 4a to 4d propagates through the pressure propagation distance Lt 'is all equal, the fuel injection start timing is calculated, so the pressure drop start timing generated in the common rail 22 due to the fuel injection start The pressure propagation time to be traced back from is the same for each injector.
【００３７】[0037]
【発明の効果】この発明によるコモンレール式燃料噴射
装置によれば、コモンレール圧力の降下開始時期から圧
力伝播時間を遡ることによって各インジェクタからの実
燃料噴射時期を算出するに際して、遡るべき圧力伝播時
間をいずれのインジェクタについても同じにしているの
で、コモンレール圧力降下時期から同じ圧力伝播時間を
遡ればよい。コントローラは、燃料噴射開始時期を算出
するロジックとして気筒毎に補正係数を用いるような補
正をするロジックを採用したり、各気筒毎に応じて多種
類のマップを予め用意する必要もなく、実燃料噴射時期
を算出するときの演算処理が素早くなり、各インジェク
タについての実燃料噴射時期を簡単に且つ素早く演算す
ることができる。また、コントローラの実燃料噴射時期
の算出のための演算ソフトが簡単になり、コントローラ
の演算負担を軽くすることもできる。補正マップによる
長い計算時間を要することもなく、実行する補正ソフト
のプログラム量及びプログラムを記憶するためのメモリ
に占める容量が少なくて済み、したがって、燃料噴射装
置としての開発コストが低減され、製造コストの上昇を
低く抑えることができる。According to the common rail fuel injection system of the present invention, when calculating the actual fuel injection timing from each injector by tracing back the pressure propagation time from the common rail pressure drop start timing, the pressure propagation time to be traced back is calculated. Since the same is applied to all the injectors, the same pressure propagation time may be traced back from the common rail pressure drop time. The controller does not need to adopt a logic for performing correction such as using a correction coefficient for each cylinder as the logic for calculating the fuel injection start timing, and it is not necessary to prepare various types of maps in advance for each cylinder. The calculation process for calculating the injection timing is quick, and the actual fuel injection timing for each injector can be easily and quickly calculated. Further, the calculation software for calculating the actual fuel injection timing of the controller is simplified, and the calculation load on the controller can be reduced. A long calculation time by the correction map is not required, the amount of the correction software program to be executed and the capacity of the memory for storing the program are small, and therefore, the development cost as the fuel injection device is reduced, and the manufacturing cost is reduced. Can be kept low.
【図１】この発明によるコモンレール式燃料噴射装置の
一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a common rail fuel injection device according to the present invention.
【図２】この発明によるコモンレール式燃料噴射装置の
別の実施例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the common rail type fuel injection device according to the present invention.
【図３】コントローラが出力したコマンドパルス、燃料
噴射率、及びコモンレール圧力の時間変化を示すグラフ
である。FIG. 3 is a graph showing a time change of a command pulse, a fuel injection rate, and a common rail pressure output by a controller.
【図４】従来のコモンレール式燃料噴射システムを説明
する概要図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a conventional common rail fuel injection system.
１ 燃料サプライポンプ ２，２４，２６ コモンレール ４ａ〜４ｄ インジェクタ ８ コントローラ ２２ 圧力センサ ２５ａ〜２５ｄ 燃料供給管 ２７ａ〜２７ｄ 燃料供給管 Ｔｔ 目標燃料噴射開始時期 Ｔａ 実燃料噴射開始時期 ΔＴ2 圧力伝播時間 Ｐｒ コモンレール圧力 Ｓｓ センサ取付け位置 Ｓａ〜Ｓｄ 燃料供給管の接続位置 Ｌ0 , Ｌ1 〜Ｌ4 コモンレールにおける長さ Ｌａ〜Ｌｄ 燃料供給管の長さ Ｌｔ，Ｌｔ’圧力伝播距離（合計距離）Reference Signs List 1 fuel supply pump 2, 24, 26 common rail 4a to 4d injector 8 controller 22 pressure sensor 25a to 25d fuel supply pipe 27a to 27d fuel supply pipe Tt target fuel injection start time Ta actual fuel injection start time ΔT 2 pressure propagation time Pr common rail pressure Ss sensor mounting position Sa~Sd fuel connection position of the supply pipe L 0, L 1 ~L 4 length Lt of the length La~Ld fuel supply pipe in the common rail, Lt 'pressure propagation distance (total distance)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ０２Ｍ 37/00 Ｆ０２Ｍ 37/00 Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) // F02M 37/00 F02M 37/00 A
Claims (4)
を蓄圧状態に貯留するコモンレール、各気筒毎に配設さ
れ且つ前記コモンレールから供給される燃料を前記気筒
内に噴射するインジェクタ、前記コモンレールに配置さ
れて前記コモンレールにおける燃料圧力を検出する圧力
センサ、エンジンの運転状態に基づいて目標燃料噴射開
始時期を含む燃料噴射条件を決定すると共に前記圧力セ
ンサからの検出信号に基づいて前記インジェクタからの
実燃料噴射開始時期を算出し、前記インジェクタからの
燃料噴射開始時期が前記目標燃料噴射開始時期に一致す
るように前記インジェクタからの燃料噴射を前記燃料噴
射条件に従って制御するコントローラを具備し、各イン
ジェクタから前記コモンレールに配設された前記圧力セ
ンサまでの圧力伝播時間が等しく設定されていることか
ら成るコモンレール式燃料噴射装置。1. A common rail for storing fuel supplied from a fuel supply pump in an accumulating state, an injector provided for each cylinder, and an injector for injecting fuel supplied from the common rail into the cylinder, and disposed on the common rail. A fuel sensor for detecting fuel pressure in the common rail, determining fuel injection conditions including a target fuel injection start timing based on an operating state of the engine, and real fuel injection from the injector based on a detection signal from the pressure sensor. A controller that calculates a start timing and controls fuel injection from the injector in accordance with the fuel injection conditions so that the fuel injection start timing from the injector matches the target fuel injection start timing. Propagation to the pressure sensor disposed at A common-rail fuel injection system consisting of equal time settings.
り付けられているセンサ取付け位置から前記各燃料供給
管の前記接続位置までの距離と前記接続位置に接続され
た前記燃料供給管の長さとの合計距離を等しくすること
により、前記各インジェクタから前記圧力センサまでの
前記圧力伝播時間が等しく設定されていることから成る
請求項１に記載のコモンレール式燃料噴射装置。2. A total distance between a distance from a sensor mounting position where the pressure sensor is mounted on the common rail to the connection position of each fuel supply pipe and a length of the fuel supply pipe connected to the connection position. 2. The common rail fuel injection device according to claim 1, wherein the pressure propagation time from each of the injectors to the pressure sensor is set to be equal by setting.
給管の前記接続位置までの距離がすべて等しく、且つ前
記各燃料供給管の長さがすべて等しいことから成る請求
項２に記載のコモンレール式燃料噴射装置。3. The common rail fuel according to claim 2, wherein the distance from the sensor mounting position to the connection position of each of the fuel supply pipes is all equal, and the length of each of the fuel supply pipes is all equal. Injection device.
中央位置に取り付けられていることから成る請求項３に
記載のコモンレール式燃料噴射装置。4. The common rail fuel injection device according to claim 3, wherein said pressure sensor is mounted at a central position of said common rail.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25044499A JP3849366B2 (en) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Common rail fuel injection system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25044499A JP3849366B2 (en) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Common rail fuel injection system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073857A true JP2001073857A (en) | 2001-03-21 |
| JP3849366B2 JP3849366B2 (en) | 2006-11-22 |
Family
ID=17207973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25044499A Expired - Fee Related JP3849366B2 (en) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Common rail fuel injection system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3849366B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004270531A (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Toyota Motor Corp | Injection characteristic detecting device for fuel injection valve and fuel injection controller for internal combustion engine equipped with its detecting device |
| JP2007085250A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Denso Corp | Fuel injection control device |
| JP2012062849A (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Denso Corp | Fuel injection waveform arithmetic unit |
| CN102733974A (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-17 | 株式会社电装 | Fuel injection condition estimation device |
| US8539935B2 (en) | 2007-08-31 | 2013-09-24 | Denso Corporation | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same |
| JP2019065721A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP25044499A patent/JP3849366B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004270531A (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Toyota Motor Corp | Injection characteristic detecting device for fuel injection valve and fuel injection controller for internal combustion engine equipped with its detecting device |
| JP2007085250A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Denso Corp | Fuel injection control device |
| JP4622775B2 (en) * | 2005-09-22 | 2011-02-02 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device |
| US8539935B2 (en) | 2007-08-31 | 2013-09-24 | Denso Corporation | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same |
| EP2031224A3 (en) * | 2007-08-31 | 2015-02-25 | Denso Corporation | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same |
| JP2012062849A (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Denso Corp | Fuel injection waveform arithmetic unit |
| CN102733974A (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-17 | 株式会社电装 | Fuel injection condition estimation device |
| JP2012219802A (en) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Denso Corp | Fuel injecting condition presuming device |
| CN102733974B (en) * | 2011-04-14 | 2015-04-01 | 株式会社电装 | Fuel injection condition estimation device |
| JP2019065721A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device |
| JP7021491B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-02-17 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3849366B2 (en) | 2006-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101377163B (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same | |
| US8459234B2 (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same | |
| CN101377180B (en) | Fuel injection controller for internal combustion engine | |
| US7765995B2 (en) | Fuel injection device and fuel injection system | |
| JP3796912B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
| US8539935B2 (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same | |
| JP3849367B2 (en) | Common rail fuel injection system | |
| US7933712B2 (en) | Defective injection detection device and fuel injection system having the same | |
| CN101377166B (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same | |
| JP3695207B2 (en) | Engine fuel injector | |
| JP3695213B2 (en) | Common rail fuel injection system | |
| US8789511B2 (en) | Controller for pressure reducing valve | |
| JP4605038B2 (en) | Fuel injection device | |
| JP4216349B2 (en) | Method of supplying a small amount of fuel with a hydraulically operated injector during split injection | |
| JP2006029109A (en) | Fuel injection device | |
| US20070056563A1 (en) | Method for controlling an injection system of an internal combustion engine | |
| JP2000027689A (en) | Common rail type fuel injection device | |
| US20120330576A1 (en) | Fuel-injection-condition estimating apparatus | |
| CN101473128A (en) | Method and device for adapting the valve characteristic of a fuel injection valve | |
| JP2001522433A (en) | Adaptive Control of Hydraulically Operated Electronically Controlled Fuel Injection System for Internal Combustion Engine | |
| JP2001073857A (en) | Common rail type fuel injection device | |
| JP2000018064A (en) | Common rail type fuel injection system | |
| JP2003314331A (en) | Fuel injection device | |
| JP2000257495A (en) | Fuel injection method for engine and its apparatus | |
| US6405710B1 (en) | Internal combustion engine high pressure fuel injection system with selectable fuel rail volume |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051003 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051003 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060821 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |