JP2002276500A - コモンレール式燃料噴射装置 - Google Patents
コモンレール式燃料噴射装置Info
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Abstract
によって検出される実コモンレール圧力が、運転状態に
基づいて設定された目標コモンレール圧力となるように
燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御してい
る。このため、燃料リークが発生してもその漏れをフィ
ードバック制御が補償してしまうため、リークの検出精
度が悪かった。 【解決手段】 目標コモンレール圧力が安定すると(定
常時)、オープン制御指令値演算手段M30で演算された
オープン指令値(PCO)のみで吐出制御電磁弁を制御
する。このオープン制御時に、蓄圧センサの検出する実
コモンレール圧力が目標コモンレール圧力に対して所定
範囲より下回った場合は、異常判定手段M50が異常を判
定する。このように、フィードバック制御の影響が無い
状態で実コモンレール圧力の挙動を検出しているため、
燃料リークを高い精度で検出できる。
Description
された高圧燃料をインジェクタを介してエンジンへ供給
するコモンレール式燃料噴射装置に関する技術であり、
特にコモンレール式燃料噴射装置における燃料のリーク
検出技術に関するものである。
ンサによって検出されるコモンレール圧力(実コモンレ
ール圧力)を検出し、この実コモンレール圧力が運転状
態に基づいて設定された目標コモンレール圧力となるよ
うに燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御して
いる。そして、フィードバックの補正値が所定値よりも
大きい場合、あるいはフィードバックの補正値が長期に
亘って所定値よりも大きい場合に燃料がリークしている
と制御装置が判断するように設けられている。
に、従来では燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック
制御しているため、燃料のリークが発生してもその漏れ
をフィードバック制御によって補償してしまう。つま
り、従来のコモンレール式燃料噴射装置はリークの検出
精度が悪く、長期に亘ってリークが発生する可能性があ
った。
動による異常を精度良く検出することのできるコモンレ
ール式燃料噴射装置の提供にある。
項1の手段では、コモンレール圧力が定常状態の時、制
御装置は燃料供給ポンプの制御をフィードバック制御か
らオープン制御へ切り替える。このオープン制御中に、
蓄圧センサによって検出される実コモンレール圧力が目
標コモンレール圧力より所定範囲外れた場合は、制御装
置の異常判定手段が異常と判断する。このように、フィ
ードバック制御の影響を無くしてコモンレール圧力の挙
動を検出するため、コモンレール圧力の異常を高い精度
で検出できる。
コモンレール圧力が定常状態の時、制御装置は燃料供給
ポンプの制御をフィードバック制御からオープン制御へ
切り替える。このオープン制御中に、蓄圧センサによっ
て検出される実コモンレール圧力が所定範囲より下回っ
た場合は、制御装置の異常判定手段が燃料漏れ異常と判
断する。このように、フィードバック制御の影響を無く
してコモンレール圧力の挙動を検出するため、燃料漏れ
を高い精度で検出できる。
よび変形例を用いて説明する。 〔実施例〕図1〜図3は実施例を説明するための図面で
あり、図3を参照してコモンレール式燃料噴射装置の構
成を説明する。この実施例のコモンレール式燃料噴射装
置は、図示しない多気筒ディーゼルエンジン(以下、エ
ンジン)の各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射するイン
ジェクタ1と、高圧燃料を蓄圧するサージタンクの一種
であるコモンレール2と、燃料タンク3から燃料を汲み
上げる周知の低圧供給ポンプ4(以下、フィードポン
プ)と、このフィードポンプ4より汲み上げた燃料を高
圧に加圧してコモンレール2に供給する燃料供給ポンプ
5と、複数のインジェクタ1および燃料供給ポンプ5の
吐出圧を制御する電子制御装置6(以下、ECU)とを
備えるものである。
り、ノズルニードル11、ノズルボディ12、油圧ピス
トン13、ノズルホルダー14等よりなる燃料噴射ノズ
ルと、この燃料噴射ノズルを駆動する噴射制御電磁弁1
5とから構成されている。なお、ノズルボディ12の先
端部には、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する噴射孔
16が形成されている。ここで、噴射制御電磁弁15
は、第1オリフィス17を介して油圧ピストン13の背
圧室18(制御室)の圧力を制御するものであり、背圧
室18は第2オリフィス19を介して高圧燃料通路20
に連通している。この高圧燃料通路20は、コモンレー
ル2の分岐管21と逆止弁22および燃料配管23を介
して連通される通路であり、コモンレール2から供給さ
れた高圧燃料をインジェクタ1の先端の燃料溜まりへ導
くものである。
は、ECU6から図示しないインジェクタ駆動回路を介
して出力された信号により制御されるものであり、噴射
制御電磁弁15が開弁している間、背圧室18の燃料が
第1オリフィス17を介してリークされるので、ノズル
ニードル11がノズルボディ12の弁座よりリフトす
る。これによって、高圧燃料が供給される燃料溜まりと
噴射孔16が連通して、燃焼室内に高圧燃料が噴射され
る。
料供給ポンプ5の吐出管31と逆止弁32および燃料配
管33を介して接続されている。また、コモンレール2
には、内部のコモンレール圧力が所定の限界圧力を越え
ないようにするためのプレッシャリミッタ34が設けら
れている。
軸35の回転によって燃料タンク3内の燃料をプランジ
ャ室36(ポンプ室)へ汲み上げるためのフィードポン
プ4を内蔵している。燃料供給ポンプ5は、フィードポ
ンプ4によってプランジャ室36に供給された燃料を加
圧して高圧燃料としてコモンレール2へ圧送するための
プランジャ37が設けられている。このプランジャ37
は、クランク軸35の回転に伴って回転するカム38に
よって駆動されるものであり、このカム38とプランジ
ャ37との間には、ローラ39と摺動子40が介在され
ており、ローラ39がカム38の表面に沿うようにスプ
リング41が配置されている。この結果、クランク軸3
5の回転に伴ってカム38が回転すると、カム38の高
低差によりプランジャ37が往復駆動される。
出量)を制御するための吐出制御電磁弁42が取り付け
られている。この吐出制御電磁弁42は、ECU6から
図示しないポンプ駆動回路を介して出力された信号によ
り制御されるものであり、吐出制御電磁弁42の開弁率
が可変することで、コモンレール2への燃料の吐出圧
(吐出量)が調整される。
て、噴射量、噴射タイミング、噴射圧力(以下、コモン
レール圧力)を決定し、その噴射量、噴射タイミング、
コモンレール圧力が得られるように上述した噴射制御電
磁弁15および吐出制御電磁弁42を制御するものであ
る。ECU6は、エンジンの運転に係わる各種の状態を
検出する手段として、気筒判別センサ51、クランク角
センサ52、蓄圧センサ53、アクセル開度センサ5
4、冷却水温センサ55、吸気温度センサ56、吸気圧
センサ57等が接続されている。
サ52は、各気筒のピストン位置を検出するための手段
であり、気筒判別センサ51はクランク軸35と一体に
回転するGパルスロータ51aを備え、クランク角セン
サ52もクランク軸35と一体に回転するNEパルスロ
ータ52aを備える。蓄圧センサ53は、コモンレール
2内に蓄圧されたコモンレール圧力を検出する手段であ
る。アクセル開度センサ54、冷却水温センサ55、吸
気温度センサ56、吸気圧センサ57等は、噴射量、噴
射タイミング、コモンレール圧力を決定するエンジンパ
ラメータを検出する手段である。
出されるコモンレール圧力(以下、実コモンレール圧
力)が、エンジンパラメータを基に設定された目標コモ
ンレール圧力となるように、吐出制御電磁弁42(つま
り、燃料供給ポンプ5の吐出量)をフィードバック制御
するプログラム(フィードバック制御手段)が搭載され
ている。
定常状態となっている時に、フィードバック制御からオ
ープン制御に所定時間に亘って切り換え、このオープン
制御中に実コモンレール圧力が所定範囲より下回った時
に、燃料漏れ異常と判断するプログラム(異常判定手
段)が搭載されている。なお、上記オープン制御は、エ
ンジンパラメータを基に設定された値によって吐出制御
電磁弁42をフィードフォワード制御するプログラム
(オープン制御手段)である。
弁42の制御を図1を参照して説明する。ECU6は、
エンジンパラメータ(例えば、エンジン回転数NE、ア
クセル開度ACCP)から目標コモンレール圧力を演算
する目標圧力演算手段M10と、目標コモンレール圧力と
実コモンレール圧力の差に基づいて吐出制御電磁弁42
の補正値(PCF)を演算するフィードバック補正値演
算手段M20と、エンジンパラメータを基に設定された吐
出制御電磁弁42のオープン指令値(PCO)を演算す
るオープン制御指令値演算手段M30とを備える。
10の演算した目標コモンレール圧力の変化割合を監視し
て、吐出制御電磁弁42の制御状態が非定常状態(図2
参照)か定常状態(図2参照)かを検出し、定常状
態と判別した際にフィードバック制御からオープン制御
へ所定時間(図2参照)に亘って切り替える定常状態
判別切り替え手段M40と、このオープン制御中に実コモ
ンレール圧力が所定範囲より下回った時に、燃料漏れ異
常と判断する異常判定手段M50とを備える。
のタイムチャートを参照して説明する。目標コモンレー
ル圧力の変化割合が所定値よりも大きい非定常時(図2
参照)には、オープン制御指令値演算手段M30で演算
されたオープン指令値(PCO)にフィードバック補正
値演算手段M20で演算された補正値(PCF)を加算し
た加算値(PCO+PCF)によって吐出制御電磁弁4
2を制御する。
よりも小さい定常時(図2参照)を定常状態判別切り
替え手段M40が判別すると、所定時間(図2参照)に
亘ってオープン制御指令値演算手段M30で演算されたオ
ープン指令値(PCO)のみで吐出制御電磁弁42を制
御する。このオープン制御時に、蓄圧センサ53の検出
する実コモンレール圧力が目標コモンレール圧力に対し
て所定範囲内であれば、燃料漏れは無い(正常)と判断
する。しかし、このオープン制御時に、蓄圧センサ53
の検出する実コモンレール圧力が目標コモンレール圧力
に対して所定範囲より下回った時、異常判定手段M50が
異常を判定し、ランプ等で乗員に燃料漏れ異常を知らせ
る。なお、オープン制御中に目標コモンレール圧力の変
化割合が所定値よりも大きくなった場合(非定常時へ変
化した場合)は、ただちにオープン制御からフィードバ
ック制御に切り替えられるものである。
で示すコモンレール式燃料噴射装置は、コモンレール圧
力が定常状態の時に一時的にフィードバック制御の影響
を無くす制御を行い、その時にコモンレール圧力の挙動
を検出している。つまり、フィードバック制御の影響が
無い状態で実コモンレール圧力の挙動を検出しているた
め、燃料漏れを高い精度で検出することができる。
御を実施する期間を所定時間と限定した例を示したが、
目標コモンレールが変化するまで、つまり運転状態が変
化するまでオープン制御を行って、燃料のリークを検出
するように設けても良い。上記の実施例では、オープン
制御時に、蓄圧センサ53の検出する実コモンレール圧
力が所定範囲より下回った場合のみ説明したが、所定範
囲より上回った場合であってもコモンレール式燃料噴射
装置のどこかに異常が発生していると判断するように設
けても良い。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】燃料供給ポンプより吐出された高圧燃料を
蓄圧するコモンレールと、 このコモンレールに蓄圧された高圧燃料を噴射するイン
ジェクタと、 このインジェクタが搭載されたエンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段と、 前記コモンレールに蓄圧された燃料のコモンレール圧力
を検出する蓄圧センサと、 この蓄圧センサによって検出される実コモンレール圧力
が、前記運転状態検出手段で検出された運転状態に基づ
いて設定された目標コモンレール圧力となるように、前
記燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御する制
御装置と、を具備するコモンレール式燃料噴射装置にお
いて、 前記制御装置は、コモンレール圧力が定常状態の時に、
前記フィードバック制御から、前記運転状態検出手段で
検出された運転状態に基づいて前記燃料供給ポンプの吐
出量を制御するオープン制御へ切り替え、 このオープン制御中に、前記蓄圧センサによって検出さ
れる実コモンレール圧力が前記定常状態の目標コモンレ
ール圧力より所定範囲外れた場合に、異常と判断する異
常判定手段を備えることを特徴とするコモンレール式燃
料噴射装置。 - 【請求項2】請求項1のコモンレール式燃料噴射装置に
おいて、 前記異常判定手段は、前記オープン制御中に、前記蓄圧
センサによって検出される実コモンレール圧力が、前記
所定範囲より下回った場合に、燃料漏れ異常と判断する
ことを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
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2001
- 2001-03-15 JP JP2001073666A patent/JP4218218B2/ja not_active Expired - Fee Related
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