JP2003343330A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
- Publication number
- JP2003343330A JP2003343330A JP2002146408A JP2002146408A JP2003343330A JP 2003343330 A JP2003343330 A JP 2003343330A JP 2002146408 A JP2002146408 A JP 2002146408A JP 2002146408 A JP2002146408 A JP 2002146408A JP 2003343330 A JP2003343330 A JP 2003343330A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- pressure
- fuel
- valve
- pressure wave
- 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
-
- 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
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
- F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
- F02D41/3872—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves characterised by leakage flow in injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/04—Fuel pressure pulsation in common rails
-
- 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)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄圧室と、配管により蓄圧室へ接続された燃
料噴射弁とを具備する燃料噴射制御装置において、パイ
ロット燃料噴射と主燃料噴射とを実施する場合に、特
に、燃料噴射弁の噴孔弁体の開弁速度等を変更しなくて
もパイロット燃料噴射の高燃料噴射率及び主燃料噴射の
低燃料噴射率の少なくとも一方を実現可能とする。 【解決手段】 パイロット燃料噴射時（時刻ｔ２）にお
いて燃料噴射弁に正圧波が伝播するか又は主燃料噴射時
（時刻ｔ６）において燃料噴射弁に負圧波が伝播するよ
うに、燃料を噴射することなく燃料噴射弁内の燃料を消
費して負圧波を発生させる（時刻ｔ１）。
料噴射弁とを具備する燃料噴射制御装置において、パイ
ロット燃料噴射と主燃料噴射とを実施する場合に、特
に、燃料噴射弁の噴孔弁体の開弁速度等を変更しなくて
もパイロット燃料噴射の高燃料噴射率及び主燃料噴射の
低燃料噴射率の少なくとも一方を実現可能とする。 【解決手段】 パイロット燃料噴射時（時刻ｔ２）にお
いて燃料噴射弁に正圧波が伝播するか又は主燃料噴射時
（時刻ｔ６）において燃料噴射弁に負圧波が伝播するよ
うに、燃料を噴射することなく燃料噴射弁内の燃料を消
費して負圧波を発生させる（時刻ｔ１）。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料噴射
制御装置に関する。
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、圧縮行程等の高圧の気筒内へ燃
料を供給するために、複数気筒共通の蓄圧室を設け、こ
の蓄圧室内で加圧された燃料を各気筒に配置された燃料
噴射弁により噴射する燃料噴射制御装置が公知である。
料を供給するために、複数気筒共通の蓄圧室を設け、こ
の蓄圧室内で加圧された燃料を各気筒に配置された燃料
噴射弁により噴射する燃料噴射制御装置が公知である。
【０００３】各燃料噴射弁においては、弁体により噴孔
が開放されると燃料噴射が開始され、弁体により噴孔が
閉鎖されると燃料噴射が停止される。こうして燃料噴射
が実施されると、燃料噴射弁内の燃料圧力が低下し、こ
の圧力低下は負圧波として蓄圧室へ伝播される。蓄圧室
へ伝播した負圧波は、蓄圧室を開放端として反射するた
めに、正圧波となって燃料噴射弁へ伝播される。燃料噴
射弁へ伝播された正圧波は、燃料噴射弁を閉鎖端として
反射するために、正圧波のまま蓄圧室へ伝播される。次
いで、蓄圧室へ伝播した正圧波は、蓄圧室を開放端とし
て反射し、負圧波となって燃料噴射弁へ伝播される。燃
料噴射弁へ伝播された負圧波は、燃料噴射弁を閉鎖端と
して反射し、負圧波のまま蓄圧室へ伝播される。このよ
うな圧力波の伝播は、圧力波が減衰によって消滅するま
で繰り返されることとなる。
が開放されると燃料噴射が開始され、弁体により噴孔が
閉鎖されると燃料噴射が停止される。こうして燃料噴射
が実施されると、燃料噴射弁内の燃料圧力が低下し、こ
の圧力低下は負圧波として蓄圧室へ伝播される。蓄圧室
へ伝播した負圧波は、蓄圧室を開放端として反射するた
めに、正圧波となって燃料噴射弁へ伝播される。燃料噴
射弁へ伝播された正圧波は、燃料噴射弁を閉鎖端として
反射するために、正圧波のまま蓄圧室へ伝播される。次
いで、蓄圧室へ伝播した正圧波は、蓄圧室を開放端とし
て反射し、負圧波となって燃料噴射弁へ伝播される。燃
料噴射弁へ伝播された負圧波は、燃料噴射弁を閉鎖端と
して反射し、負圧波のまま蓄圧室へ伝播される。このよ
うな圧力波の伝播は、圧力波が減衰によって消滅するま
で繰り返されることとなる。
【０００４】特開２０００−１８０６４号公報には、こ
のような蓄圧室への圧力波の伝播間隔に基づき燃料の圧
力伝播速度を算出し、次いで、この圧力伝播速度から現
在の燃料における正確な体積弾性率を算出することによ
り、この体積弾性率を使用して蓄圧室を所望燃料圧力に
維持するために高圧ポンプから蓄圧室へ供給すべき燃料
量の制御を実施することが開示されている。
のような蓄圧室への圧力波の伝播間隔に基づき燃料の圧
力伝播速度を算出し、次いで、この圧力伝播速度から現
在の燃料における正確な体積弾性率を算出することによ
り、この体積弾性率を使用して蓄圧室を所望燃料圧力に
維持するために高圧ポンプから蓄圧室へ供給すべき燃料
量の制御を実施することが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジン等
において、主燃料噴射に先立ってパイロット燃料噴射を
実施することがある。パイロット燃料噴射は、燃焼室内
全体に広範囲に燃料を分散させて燃料を着火させるため
に、燃料噴射率を高くすることが望まれ、また、主燃料
噴射は、燃料噴射開始と同時に燃料が着火燃焼して大き
な騒音を発生しないように、燃料噴射率を低くすること
が望まれている。しかしながら、前述の従来技術のよう
に、蓄圧室を所望燃料圧力に維持しただけでは、このよ
うなパイロット燃料噴射及び主燃料噴射において望まし
い燃料噴射率を実現することはできない。
において、主燃料噴射に先立ってパイロット燃料噴射を
実施することがある。パイロット燃料噴射は、燃焼室内
全体に広範囲に燃料を分散させて燃料を着火させるため
に、燃料噴射率を高くすることが望まれ、また、主燃料
噴射は、燃料噴射開始と同時に燃料が着火燃焼して大き
な騒音を発生しないように、燃料噴射率を低くすること
が望まれている。しかしながら、前述の従来技術のよう
に、蓄圧室を所望燃料圧力に維持しただけでは、このよ
うなパイロット燃料噴射及び主燃料噴射において望まし
い燃料噴射率を実現することはできない。
【０００６】従って、本発明の目的は、蓄圧室と、配管
により蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備する燃料
噴射制御装置において、パイロット燃料噴射と主燃料噴
射とを実施する場合に、特に、燃料噴射弁の噴孔弁体の
開弁速度等を変更しなくてもパイロット燃料噴射の高燃
料噴射率及び主燃料噴射の低燃料噴射率の少なくとも一
方を実現可能とすることである。
により蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備する燃料
噴射制御装置において、パイロット燃料噴射と主燃料噴
射とを実施する場合に、特に、燃料噴射弁の噴孔弁体の
開弁速度等を変更しなくてもパイロット燃料噴射の高燃
料噴射率及び主燃料噴射の低燃料噴射率の少なくとも一
方を実現可能とすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、蓄圧室と、配管
により前記蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備し、
パイロット燃料噴射及び主燃料噴射を実施する場合に
は、前記パイロット燃料噴射時において前記燃料噴射弁
に正圧波が伝播するか又は前記主燃料噴射時において前
記燃料噴射弁に負圧波が伝播するように、燃料を噴射す
ることなく前記燃料噴射弁内の燃料を消費して負圧波を
発生させることを特徴とする。
記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、蓄圧室と、配管
により前記蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備し、
パイロット燃料噴射及び主燃料噴射を実施する場合に
は、前記パイロット燃料噴射時において前記燃料噴射弁
に正圧波が伝播するか又は前記主燃料噴射時において前
記燃料噴射弁に負圧波が伝播するように、燃料を噴射す
ることなく前記燃料噴射弁内の燃料を消費して負圧波を
発生させることを特徴とする。
【０００８】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置は、請求項１に記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁内の燃料
を消費して発生させた前記負圧波は、圧力波として前記
燃料噴射弁と前記蓄圧室との間を奇数回往復した時に正
圧波として前記燃料噴射弁に伝播されて前記パイロット
燃料噴射が実施され、前記パイロット燃料噴射により発
生した負圧波が、圧力波として前記燃料噴射弁と前記蓄
圧室との間を偶数回往復した時に負圧波として前記燃料
噴射弁に伝播されて前記主燃料噴射が実施されることを
特徴とする。
機関の燃料噴射制御装置は、請求項１に記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁内の燃料
を消費して発生させた前記負圧波は、圧力波として前記
燃料噴射弁と前記蓄圧室との間を奇数回往復した時に正
圧波として前記燃料噴射弁に伝播されて前記パイロット
燃料噴射が実施され、前記パイロット燃料噴射により発
生した負圧波が、圧力波として前記燃料噴射弁と前記蓄
圧室との間を偶数回往復した時に負圧波として前記燃料
噴射弁に伝播されて前記主燃料噴射が実施されることを
特徴とする。
【０００９】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置は、請求項１に記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁と前記蓄
圧室との間には、前記燃料噴射弁から前記蓄圧室へ向け
て伝播する圧力波を、正圧波及び負圧波のいずれとして
も反射させることを可能とすると共に通過させることを
可能とする可変オリフィスが設けられ、前記燃料噴射弁
内の燃料を消費して発生させた前記負圧波は、前記可変
オリフィスによって正圧波として反射されて前記燃料噴
射弁へ伝播して前記パイロット燃料噴射が実施され、前
記パイロット燃料噴射により発生した負圧波は、最終的
に前記可変オリフィス又は前記蓄圧室により負圧波とし
て反射されて前記燃料噴射弁へ伝播して前記主燃料噴射
が実施されることを特徴とする。
機関の燃料噴射制御装置は、請求項１に記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁と前記蓄
圧室との間には、前記燃料噴射弁から前記蓄圧室へ向け
て伝播する圧力波を、正圧波及び負圧波のいずれとして
も反射させることを可能とすると共に通過させることを
可能とする可変オリフィスが設けられ、前記燃料噴射弁
内の燃料を消費して発生させた前記負圧波は、前記可変
オリフィスによって正圧波として反射されて前記燃料噴
射弁へ伝播して前記パイロット燃料噴射が実施され、前
記パイロット燃料噴射により発生した負圧波は、最終的
に前記可変オリフィス又は前記蓄圧室により負圧波とし
て反射されて前記燃料噴射弁へ伝播して前記主燃料噴射
が実施されることを特徴とする。
【００１０】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置は、請求項２に記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置において、高い目標高燃料圧力を有
する第一蓄圧室と前記第一蓄圧室より低い目標高燃料圧
力を有する第二蓄圧室との二つの前記蓄圧室が設けら
れ、前記配管は、切換手段を有して前記燃料噴射弁を前
記第一蓄圧室と前記第二蓄圧室とのいずれかに接続させ
るものであり、前記配管を介しての前記燃料噴射弁と前
記第一蓄圧室との間の経路長は、前記配管を介しての前
記燃料噴射弁と前記第二蓄圧室との間の経路長より長く
され、前記切換手段によって前記燃料噴射弁が前記第一
蓄圧室に接続されて前記圧力波が前記燃料噴射弁と前記
第一蓄圧室との間を一往復する時間と、前記切換手段に
よって前記燃料噴射弁が前記第二蓄圧室に接続されて前
記圧力波が前記燃料噴射弁と前記第二蓄圧室との間を一
往復する時間とが等しくされ、前記第一蓄圧室及び前記
第二蓄圧室のいずれを使用して前記パイロット燃料噴射
及び前記主燃料噴射を実施しても前記パイロット燃料噴
射と前記主燃料噴射との時間間隔を等しくすることを特
徴とする。
機関の燃料噴射制御装置は、請求項２に記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置において、高い目標高燃料圧力を有
する第一蓄圧室と前記第一蓄圧室より低い目標高燃料圧
力を有する第二蓄圧室との二つの前記蓄圧室が設けら
れ、前記配管は、切換手段を有して前記燃料噴射弁を前
記第一蓄圧室と前記第二蓄圧室とのいずれかに接続させ
るものであり、前記配管を介しての前記燃料噴射弁と前
記第一蓄圧室との間の経路長は、前記配管を介しての前
記燃料噴射弁と前記第二蓄圧室との間の経路長より長く
され、前記切換手段によって前記燃料噴射弁が前記第一
蓄圧室に接続されて前記圧力波が前記燃料噴射弁と前記
第一蓄圧室との間を一往復する時間と、前記切換手段に
よって前記燃料噴射弁が前記第二蓄圧室に接続されて前
記圧力波が前記燃料噴射弁と前記第二蓄圧室との間を一
往復する時間とが等しくされ、前記第一蓄圧室及び前記
第二蓄圧室のいずれを使用して前記パイロット燃料噴射
及び前記主燃料噴射を実施しても前記パイロット燃料噴
射と前記主燃料噴射との時間間隔を等しくすることを特
徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明による燃料噴射制御
装置を示す概略図である。１は気筒毎に配置された燃料
噴射弁であり、２は蓄圧室である。各燃料噴射弁１と蓄
圧室２とは配管３によって接続されている。各燃料噴射
弁１は、例えば、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火
花点火内燃機関の気筒内へ直接的に燃料を噴射するため
に、各気筒共通の蓄圧室２において加圧された高圧燃料
を噴射するものである。もちろん、燃料噴射弁１は気筒
内以外の例えば吸気ポートへ燃料を噴射するのにも使用
可能である。
装置を示す概略図である。１は気筒毎に配置された燃料
噴射弁であり、２は蓄圧室である。各燃料噴射弁１と蓄
圧室２とは配管３によって接続されている。各燃料噴射
弁１は、例えば、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火
花点火内燃機関の気筒内へ直接的に燃料を噴射するため
に、各気筒共通の蓄圧室２において加圧された高圧燃料
を噴射するものである。もちろん、燃料噴射弁１は気筒
内以外の例えば吸気ポートへ燃料を噴射するのにも使用
可能である。
【００１２】蓄圧室２には、蓄圧室２内を所望の高燃料
圧力に維持するための高圧ポンプ（図示せず）が接続さ
れている。高圧ポンプは、一般的に、機関駆動式であ
り、例えば、二つの燃料噴射弁が燃料噴射を完了する毎
に、それにより消費された燃料量を蓄圧室２へ圧送する
ようになっている。また、蓄圧室２には、蓄圧室２内の
燃料圧力を検出するための圧力センサ４が配置されてい
る。５は蓄圧室２内の燃料温度を検出するための温度セ
ンサである。
圧力に維持するための高圧ポンプ（図示せず）が接続さ
れている。高圧ポンプは、一般的に、機関駆動式であ
り、例えば、二つの燃料噴射弁が燃料噴射を完了する毎
に、それにより消費された燃料量を蓄圧室２へ圧送する
ようになっている。また、蓄圧室２には、蓄圧室２内の
燃料圧力を検出するための圧力センサ４が配置されてい
る。５は蓄圧室２内の燃料温度を検出するための温度セ
ンサである。
【００１３】燃料噴射弁１は、例えば、軸線方向に摺動
可能な噴孔弁体１１を具備し、噴孔弁体１１の先端部が
噴孔１２を開閉するようになっている。噴孔弁体１１の
先端側には噴孔１２に連通する先端側空間１３内の燃料
圧力が作用し、噴孔弁体１１の基端側には基端側空間１
４内の燃料圧力が作用するようになっている。また、燃
料噴射弁１内には高圧燃料通路１５が形成され、この高
圧燃料通路１５は、基端側空間１４とオリフィス１６を
介して連通しており、先端側空間１３とはオリフィスを
介することなく連通している。前述した蓄圧室２へ通じ
る配管３は、基端側空間１４の近傍において高圧燃料通
路１５へ接続されている。
可能な噴孔弁体１１を具備し、噴孔弁体１１の先端部が
噴孔１２を開閉するようになっている。噴孔弁体１１の
先端側には噴孔１２に連通する先端側空間１３内の燃料
圧力が作用し、噴孔弁体１１の基端側には基端側空間１
４内の燃料圧力が作用するようになっている。また、燃
料噴射弁１内には高圧燃料通路１５が形成され、この高
圧燃料通路１５は、基端側空間１４とオリフィス１６を
介して連通しており、先端側空間１３とはオリフィスを
介することなく連通している。前述した蓄圧室２へ通じ
る配管３は、基端側空間１４の近傍において高圧燃料通
路１５へ接続されている。
【００１４】基端側空間１４内には、噴孔弁体１１を閉
弁方向に付勢する閉弁スプリング１７が配置されてい
る。また、基端側空間１４の近傍には、制御弁体１８が
位置する制御弁体室１９が設けられ、制御弁体室１９
は、低圧燃料通路２０を介して燃料タンクへ通じてい
る。制御弁体室１９と基端側空間１４とは、オリフィス
２１を有する連通路２２を介して連通しており、制御弁
体１８は、アクチュエータ（図示せず）によって、この
連通路２２を開閉可能に制御される。
弁方向に付勢する閉弁スプリング１７が配置されてい
る。また、基端側空間１４の近傍には、制御弁体１８が
位置する制御弁体室１９が設けられ、制御弁体室１９
は、低圧燃料通路２０を介して燃料タンクへ通じてい
る。制御弁体室１９と基端側空間１４とは、オリフィス
２１を有する連通路２２を介して連通しており、制御弁
体１８は、アクチュエータ（図示せず）によって、この
連通路２２を開閉可能に制御される。
【００１５】制御弁体１８によって連通路２２が閉鎖さ
れれば、基端側空間１４内は、高圧燃料通路１５からオ
リフィス１６を介して供給される高圧燃料によって、高
圧燃料通路１５と同じ高燃料圧力となる。この時、開弁
方向の受圧面積（基端側空間１４の対向面積）と閉弁方
向の受圧面積（先端側空間１３の対向面積）とは、それ
ぞれＡ１（斜視として一点鎖線で示す）であり互いに等
しく、また、先端側空間１３の燃料圧力は高圧燃料通路
１５と同じ高燃料圧力であるために、基端側空間１４の
燃料圧力によって噴孔弁体１１に作用する閉弁方向の押
圧力と、先端側空間１３の燃料圧力によって噴孔弁体１
１に作用する開弁方向の押圧力とは等しくなって互いに
相殺され、噴孔弁体１１は閉弁スプリング１７による閉
弁方向の押圧力によっては閉弁される。
れれば、基端側空間１４内は、高圧燃料通路１５からオ
リフィス１６を介して供給される高圧燃料によって、高
圧燃料通路１５と同じ高燃料圧力となる。この時、開弁
方向の受圧面積（基端側空間１４の対向面積）と閉弁方
向の受圧面積（先端側空間１３の対向面積）とは、それ
ぞれＡ１（斜視として一点鎖線で示す）であり互いに等
しく、また、先端側空間１３の燃料圧力は高圧燃料通路
１５と同じ高燃料圧力であるために、基端側空間１４の
燃料圧力によって噴孔弁体１１に作用する閉弁方向の押
圧力と、先端側空間１３の燃料圧力によって噴孔弁体１
１に作用する開弁方向の押圧力とは等しくなって互いに
相殺され、噴孔弁体１１は閉弁スプリング１７による閉
弁方向の押圧力によっては閉弁される。
【００１６】こうして、噴孔弁体１１が閉弁されると、
噴孔弁体１１のシート部より先端側には、先端側空間１
３の燃料圧力が作用せず、噴孔弁体１１の先端側の受圧
面積、すなわち、開弁方向の受圧面積がＡ１からドーナ
ツ状のＡ２（斜視として一点鎖線で示す）へ減少する。
これに対して、噴孔弁体１１の基端側における閉弁方向
の受圧面積は依然としてＡ１であり、先端側空間１３及
び基端側空間１４における燃料圧力Ｐは等しいが、噴孔
弁体１１には（Ａ１−Ａ２）Ｐ＝Ｐ１だけ大きな閉弁方
向の押圧力が作用し、さらに閉弁スプリング１７による
閉弁方向の押圧力Ｐ２を加えて確実な閉弁が保証され
る。
噴孔弁体１１のシート部より先端側には、先端側空間１
３の燃料圧力が作用せず、噴孔弁体１１の先端側の受圧
面積、すなわち、開弁方向の受圧面積がＡ１からドーナ
ツ状のＡ２（斜視として一点鎖線で示す）へ減少する。
これに対して、噴孔弁体１１の基端側における閉弁方向
の受圧面積は依然としてＡ１であり、先端側空間１３及
び基端側空間１４における燃料圧力Ｐは等しいが、噴孔
弁体１１には（Ａ１−Ａ２）Ｐ＝Ｐ１だけ大きな閉弁方
向の押圧力が作用し、さらに閉弁スプリング１７による
閉弁方向の押圧力Ｐ２を加えて確実な閉弁が保証され
る。
【００１７】制御弁体１８によって連通路２２が開放さ
れれば、基端側空間１４内の高圧燃料は、オリフィス２
１を有する連通路２２を介して制御弁体室１９へ流出し
て消費され、制御弁体室１９から低圧燃料通路２０を介
して燃料タンクへ戻される。こうして、基端側空間１４
内の燃料圧力が低下してＰ’＝（Ａ２・Ｐ−Ｐ２）／Ａ
１となると、噴孔弁体１１に作用する閉弁方向の押圧力
ＰＣ（Ａ１・Ｐ’＋Ｐ２）と開弁方向の押圧力ＰＯ（Ａ
２・Ｐ）が等しくなり、さらに僅かに燃料圧力が低下す
れば、開弁方向の押圧力が閉弁方向の押圧力に勝って噴
孔弁体１１は開弁され、噴孔１２を介して先端側空間１
３内の高圧燃料が噴射される。
れれば、基端側空間１４内の高圧燃料は、オリフィス２
１を有する連通路２２を介して制御弁体室１９へ流出し
て消費され、制御弁体室１９から低圧燃料通路２０を介
して燃料タンクへ戻される。こうして、基端側空間１４
内の燃料圧力が低下してＰ’＝（Ａ２・Ｐ−Ｐ２）／Ａ
１となると、噴孔弁体１１に作用する閉弁方向の押圧力
ＰＣ（Ａ１・Ｐ’＋Ｐ２）と開弁方向の押圧力ＰＯ（Ａ
２・Ｐ）が等しくなり、さらに僅かに燃料圧力が低下す
れば、開弁方向の押圧力が閉弁方向の押圧力に勝って噴
孔弁体１１は開弁され、噴孔１２を介して先端側空間１
３内の高圧燃料が噴射される。
【００１８】噴孔弁体１１が開弁されれば、開弁方向の
受圧面積は閉弁方向の受圧面積と等しくなり、制御弁体
１８によって連通路２２が閉鎖されて基端側空間１４内
の燃料圧力が先端側空間１３内の高燃料圧力と等しくな
ると、噴孔弁体１１は閉弁されて燃料噴射が停止され
る。こうして、基端側空間１４は、制御弁体１８によっ
て開閉されて燃料流出が制御されることにより、燃料圧
力の低下に伴って噴孔弁体１１を開弁させ、また、燃料
圧力の増加に伴って噴孔弁体１１を閉弁させる制御室と
して機能する。
受圧面積は閉弁方向の受圧面積と等しくなり、制御弁体
１８によって連通路２２が閉鎖されて基端側空間１４内
の燃料圧力が先端側空間１３内の高燃料圧力と等しくな
ると、噴孔弁体１１は閉弁されて燃料噴射が停止され
る。こうして、基端側空間１４は、制御弁体１８によっ
て開閉されて燃料流出が制御されることにより、燃料圧
力の低下に伴って噴孔弁体１１を開弁させ、また、燃料
圧力の増加に伴って噴孔弁体１１を閉弁させる制御室と
して機能する。
【００１９】図２は、本燃料噴射制御装置によって実施
される燃料噴射制御における制御弁体１８の開閉と燃料
噴射弁の先端側空間１３内における燃料圧力の変化とを
示すタイムチャートである。燃料圧力Ｐは、蓄圧室２内
の高燃料圧力に相当する当初の先端側空間１３内の燃料
圧力である。先ず、制御弁体１８は、時刻ｔ０’におい
て開弁指令によって開弁され、基端側空間１４内の燃料
が制御弁体室１８を介して低圧燃料通路２０への流出を
開始する。次いで、時刻ｔ１’において閉弁指令によっ
て閉弁され、基端側空間１４からの燃料の流出は停止さ
れる。
される燃料噴射制御における制御弁体１８の開閉と燃料
噴射弁の先端側空間１３内における燃料圧力の変化とを
示すタイムチャートである。燃料圧力Ｐは、蓄圧室２内
の高燃料圧力に相当する当初の先端側空間１３内の燃料
圧力である。先ず、制御弁体１８は、時刻ｔ０’におい
て開弁指令によって開弁され、基端側空間１４内の燃料
が制御弁体室１８を介して低圧燃料通路２０への流出を
開始する。次いで、時刻ｔ１’において閉弁指令によっ
て閉弁され、基端側空間１４からの燃料の流出は停止さ
れる。
【００２０】それにより、燃料噴射弁内の基端側空間１
４の燃料圧力は低下する。但し、この時の制御弁体１８
の開弁はｔ０’からｔ１’の短時間とされ、基端側空間
１４内の燃料圧力は、前述したＰ’＝（Ａ２・Ｐ−Ｐ
２）／Ａ１より低下することはなく、噴孔弁体１１が開
弁して燃料が噴射されることはないようにされている。
しかしながら、こうして基端側空間１４内の燃料圧力を
低下させると、オリフィス１６を介して基端側空間１４
内へ高圧燃料が供給されるために、高圧燃料通路１５及
び先端側空間１３内の燃料圧力は、時刻ｔ０から時刻ｔ
１の間において低下することとなる。
４の燃料圧力は低下する。但し、この時の制御弁体１８
の開弁はｔ０’からｔ１’の短時間とされ、基端側空間
１４内の燃料圧力は、前述したＰ’＝（Ａ２・Ｐ−Ｐ
２）／Ａ１より低下することはなく、噴孔弁体１１が開
弁して燃料が噴射されることはないようにされている。
しかしながら、こうして基端側空間１４内の燃料圧力を
低下させると、オリフィス１６を介して基端側空間１４
内へ高圧燃料が供給されるために、高圧燃料通路１５及
び先端側空間１３内の燃料圧力は、時刻ｔ０から時刻ｔ
１の間において低下することとなる。
【００２１】それにより、時刻ｔ１において先端側空間
１３には負圧波が発生し、この負圧波は蓄圧室２へ向け
て伝播する。蓄圧室２へ到達した負圧波は、開放端とな
る蓄圧室２により正圧波として反射されて燃料噴射弁へ
向けて伝播し、減衰によって多少小さくなるものの時刻
ｔ２において点線で示すように燃料噴射弁内の先端側空
間１３の燃料圧力を高めることとなる。
１３には負圧波が発生し、この負圧波は蓄圧室２へ向け
て伝播する。蓄圧室２へ到達した負圧波は、開放端とな
る蓄圧室２により正圧波として反射されて燃料噴射弁へ
向けて伝播し、減衰によって多少小さくなるものの時刻
ｔ２において点線で示すように燃料噴射弁内の先端側空
間１３の燃料圧力を高めることとなる。
【００２２】本実施形態では、パイロット燃料噴射のた
めに、この時刻ｔ２において噴孔弁体１１が開弁して燃
料噴射が開始され、時刻ｔ３において噴孔弁体１１が閉
弁して燃料噴射が終了し、それにより所望量の燃料が噴
射されるように、時刻ｔ２’において制御弁体１８を開
弁し、時刻ｔ３’において制御弁体１８を閉弁するよう
にしている。こうして実施されるパイロット燃料噴射
は、燃料噴射に実際に影響する先端側空間１３内の燃料
圧力が正圧波によって高められているために、高い燃料
噴射率が実現され、燃焼室全体に広範囲に燃料を分散さ
せることができ、後の主燃料噴射によって燃焼を開始さ
せる時に、燃焼室全体で燃料を着火させることができ
る。
めに、この時刻ｔ２において噴孔弁体１１が開弁して燃
料噴射が開始され、時刻ｔ３において噴孔弁体１１が閉
弁して燃料噴射が終了し、それにより所望量の燃料が噴
射されるように、時刻ｔ２’において制御弁体１８を開
弁し、時刻ｔ３’において制御弁体１８を閉弁するよう
にしている。こうして実施されるパイロット燃料噴射
は、燃料噴射に実際に影響する先端側空間１３内の燃料
圧力が正圧波によって高められているために、高い燃料
噴射率が実現され、燃焼室全体に広範囲に燃料を分散さ
せることができ、後の主燃料噴射によって燃焼を開始さ
せる時に、燃焼室全体で燃料を着火させることができ
る。
【００２３】このパイロット燃料噴射によって先端側空
間１３内の燃料圧力は実際には実線で示すように低下
し、時刻ｔ３において噴孔弁体１１が閉弁してパイロッ
ト燃料噴射が終了すると、先端側空間１３内に負圧波が
発生して、この負圧波は蓄圧室２へ向けて伝播する。蓄
圧室２へ到達した負圧波は、開放端となる蓄圧室２によ
り正圧波として反射されて燃料噴射弁へ向けて伝播し、
減衰によって多少小さくなるものの時刻ｔ４から時刻ｔ
５の間において実線で示すように燃料噴射弁内の先端側
空間１３の燃料圧力を高める。
間１３内の燃料圧力は実際には実線で示すように低下
し、時刻ｔ３において噴孔弁体１１が閉弁してパイロッ
ト燃料噴射が終了すると、先端側空間１３内に負圧波が
発生して、この負圧波は蓄圧室２へ向けて伝播する。蓄
圧室２へ到達した負圧波は、開放端となる蓄圧室２によ
り正圧波として反射されて燃料噴射弁へ向けて伝播し、
減衰によって多少小さくなるものの時刻ｔ４から時刻ｔ
５の間において実線で示すように燃料噴射弁内の先端側
空間１３の燃料圧力を高める。
【００２４】この正圧波は、先端側空間１３が閉鎖端と
なるために、時刻ｔ５において正圧波のまま蓄圧室２へ
向けて伝播する。蓄圧室２へ到達した正圧波は、開放端
となる蓄圧室２により負圧波として反射されて燃料噴射
弁へ向けて伝播し、減衰によって多少小さくなるものの
時刻ｔ６において点線で示すように燃料噴射弁内の先端
側空間１３内の燃料圧力を低下させる。
なるために、時刻ｔ５において正圧波のまま蓄圧室２へ
向けて伝播する。蓄圧室２へ到達した正圧波は、開放端
となる蓄圧室２により負圧波として反射されて燃料噴射
弁へ向けて伝播し、減衰によって多少小さくなるものの
時刻ｔ６において点線で示すように燃料噴射弁内の先端
側空間１３内の燃料圧力を低下させる。
【００２５】本実施形態では、主燃料噴射のために、こ
の時刻ｔ６噴孔弁体１１が開弁して燃料噴射が開始さ
れ、時刻ｔ７において噴孔弁体１１が閉弁して燃料噴射
が終了し、それにより所望量の燃料が噴射されるよう
に、時刻ｔ６’において制御弁体１８を開弁し、時刻ｔ
７’において制御弁体１８を閉弁するようにしている。
こうして実施される主燃料噴射は、燃料噴射に実際に影
響する先端側空間１３内の燃料圧力が負圧波によって低
くされているために、燃料噴射率を低くすることがで
き、燃料噴射開始と同時に多量の燃料が着火燃焼して大
きな騒音を発生することを防止することができる。
の時刻ｔ６噴孔弁体１１が開弁して燃料噴射が開始さ
れ、時刻ｔ７において噴孔弁体１１が閉弁して燃料噴射
が終了し、それにより所望量の燃料が噴射されるよう
に、時刻ｔ６’において制御弁体１８を開弁し、時刻ｔ
７’において制御弁体１８を閉弁するようにしている。
こうして実施される主燃料噴射は、燃料噴射に実際に影
響する先端側空間１３内の燃料圧力が負圧波によって低
くされているために、燃料噴射率を低くすることがで
き、燃料噴射開始と同時に多量の燃料が着火燃焼して大
きな騒音を発生することを防止することができる。
【００２６】このような燃料噴射制御を実施するために
は、燃料噴射弁の先端側空間１３内の燃料圧力が到来す
る正圧波によって高められる時刻ｔ２及び先端側空間１
３内の燃料圧力が到来する負圧波によって低くされる時
刻ｔ６を把握しなければならない。実際的には、主燃料
噴射の開始時期である時刻ｔ６がピストン位置等により
規制されるために、時刻ｔ６から時刻ｔ２及び時刻ｔ０
等を逆算することとなる。
は、燃料噴射弁の先端側空間１３内の燃料圧力が到来す
る正圧波によって高められる時刻ｔ２及び先端側空間１
３内の燃料圧力が到来する負圧波によって低くされる時
刻ｔ６を把握しなければならない。実際的には、主燃料
噴射の開始時期である時刻ｔ６がピストン位置等により
規制されるために、時刻ｔ６から時刻ｔ２及び時刻ｔ０
等を逆算することとなる。
【００２７】時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間、時刻ｔ
３から時刻ｔ４までの時間、及び時刻ｔ５から時刻ｔ６
までの時間は、いずれも、圧力波が燃料噴射弁内の先端
側空間１３と蓄圧室２との間を往復する時間Ｔである。
この時間Ｔは、燃料中を圧力が伝播する速度、すなわ
ち、圧力伝播速度Ｖに基づき算出可能である。すなわ
ち、燃料噴射弁１の先端側空間１３から蓄圧室２までの
距離は、図１に示すように、Ｌ１＋Ｌ２であるために、
この時間Ｔは、２（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖによって算出する
ことができる。圧力伝播速度は、燃料の温度、圧力、及
び、燃料の性状によって変化するために、これらに基づ
いて決定することが好ましい。
３から時刻ｔ４までの時間、及び時刻ｔ５から時刻ｔ６
までの時間は、いずれも、圧力波が燃料噴射弁内の先端
側空間１３と蓄圧室２との間を往復する時間Ｔである。
この時間Ｔは、燃料中を圧力が伝播する速度、すなわ
ち、圧力伝播速度Ｖに基づき算出可能である。すなわ
ち、燃料噴射弁１の先端側空間１３から蓄圧室２までの
距離は、図１に示すように、Ｌ１＋Ｌ２であるために、
この時間Ｔは、２（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖによって算出する
ことができる。圧力伝播速度は、燃料の温度、圧力、及
び、燃料の性状によって変化するために、これらに基づ
いて決定することが好ましい。
【００２８】また、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間
は、噴孔弁体１１を開弁させるパイロット燃料噴射期間
であり、このパイロット燃料噴射により発生した負圧波
によってもたらされる正圧波が先端側空間１３内に到達
して反射されるまでの時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間
は、パイロット燃料噴射期間と等しい。こうして、主燃
料噴射を開始する時刻ｔ６から逆算して、パイロット燃
料噴射を開始する時刻ｔ２を決定することができる。
は、噴孔弁体１１を開弁させるパイロット燃料噴射期間
であり、このパイロット燃料噴射により発生した負圧波
によってもたらされる正圧波が先端側空間１３内に到達
して反射されるまでの時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間
は、パイロット燃料噴射期間と等しい。こうして、主燃
料噴射を開始する時刻ｔ６から逆算して、パイロット燃
料噴射を開始する時刻ｔ２を決定することができる。
【００２９】また、パイロット燃料噴射時において先端
側空間１３内の燃料圧力を高めるための正圧波をもたら
すために、先端側空間１３において負圧波を発生させる
時刻ｔ１は、パイロット燃料噴射を開始する時刻ｔ２よ
り圧力波が往復する時間Ｔだけ前の時刻となる。このよ
うな先端側空間内の燃料圧力を実現するためには、実際
的には、制御弁体１８の開閉を制御することとなる。制
御弁体１１を開弁させた時刻ｔ０’から実際に先端側空
間１３内の燃料圧力が低下を開始する時刻ｔ０までの時
間、制御弁体１１を閉弁させた時刻ｔ１’から実際に先
端側空間１３内に負圧波が発生する時刻ｔ１までの時
間、制御弁体１１を開弁させた時刻ｔ２’から実際にパ
イロット燃料噴射が開始する時刻ｔ２までの時間、制御
弁体１１を閉弁させた時刻ｔ３’から実際にパイロット
燃料噴射が終了する時刻ｔ３までの時間、制御弁体１１
を開弁させた時刻ｔ６’から実際に主燃料噴射が開始す
る時刻ｔ６までの時間、及び、制御弁体１１を閉弁させ
た時刻ｔ７’から実際に主燃料噴射が終了する時刻ｔ７
までの時間のような各応答遅れ時間は、先端側空間１３
内の燃料圧力及び蓄圧室２内の燃料圧力等を考慮して、
それぞれに設定されることとなる。
側空間１３内の燃料圧力を高めるための正圧波をもたら
すために、先端側空間１３において負圧波を発生させる
時刻ｔ１は、パイロット燃料噴射を開始する時刻ｔ２よ
り圧力波が往復する時間Ｔだけ前の時刻となる。このよ
うな先端側空間内の燃料圧力を実現するためには、実際
的には、制御弁体１８の開閉を制御することとなる。制
御弁体１１を開弁させた時刻ｔ０’から実際に先端側空
間１３内の燃料圧力が低下を開始する時刻ｔ０までの時
間、制御弁体１１を閉弁させた時刻ｔ１’から実際に先
端側空間１３内に負圧波が発生する時刻ｔ１までの時
間、制御弁体１１を開弁させた時刻ｔ２’から実際にパ
イロット燃料噴射が開始する時刻ｔ２までの時間、制御
弁体１１を閉弁させた時刻ｔ３’から実際にパイロット
燃料噴射が終了する時刻ｔ３までの時間、制御弁体１１
を開弁させた時刻ｔ６’から実際に主燃料噴射が開始す
る時刻ｔ６までの時間、及び、制御弁体１１を閉弁させ
た時刻ｔ７’から実際に主燃料噴射が終了する時刻ｔ７
までの時間のような各応答遅れ時間は、先端側空間１３
内の燃料圧力及び蓄圧室２内の燃料圧力等を考慮して、
それぞれに設定されることとなる。
【００３０】本実施形態において、特に、燃料を噴射す
ることなく先端側空間１３内で負圧波を発生させる圧力
低下期間（ｔ０からｔ１）、パイロット燃料噴射期間
（ｔ２からｔ３）、及び、パイロット燃料噴射で発生し
た負圧波の反射波による先端側空間１３内の圧力上昇期
間（ｔ４からｔ５）は、圧力波が燃料噴射弁と蓄圧室と
を往復する時間Ｔに比較して非常に短いために、制御を
簡単にするために、これらを無視するようにしても良
い。すなわち、最初の圧力低下開始ｔ０から時間Ｔ後に
は正圧波が燃料噴射弁に到達するとしてパイロット燃料
噴射を開始し、パイロット燃料噴射開始から時間Ｔの二
倍の時間後には負圧波が燃料噴射弁に到達しているとし
て主燃料噴射を開始するように制御しても良い。
ることなく先端側空間１３内で負圧波を発生させる圧力
低下期間（ｔ０からｔ１）、パイロット燃料噴射期間
（ｔ２からｔ３）、及び、パイロット燃料噴射で発生し
た負圧波の反射波による先端側空間１３内の圧力上昇期
間（ｔ４からｔ５）は、圧力波が燃料噴射弁と蓄圧室と
を往復する時間Ｔに比較して非常に短いために、制御を
簡単にするために、これらを無視するようにしても良
い。すなわち、最初の圧力低下開始ｔ０から時間Ｔ後に
は正圧波が燃料噴射弁に到達するとしてパイロット燃料
噴射を開始し、パイロット燃料噴射開始から時間Ｔの二
倍の時間後には負圧波が燃料噴射弁に到達しているとし
て主燃料噴射を開始するように制御しても良い。
【００３１】また、本実施形態においては、燃料を噴射
することなく先端側空間１３内の燃料圧力を低下させて
発生させた負圧波が正圧波として燃料噴射弁に伝播する
時にパイロット燃料噴射を実施して、発生させた負圧波
をパイロット燃料噴射に利用するようにしたが、例え
ば、主燃料噴射のために、燃料を噴射することなく先端
側空間１３内の燃料圧力を低下させて発生させた負圧波
が負圧波として燃料噴射弁に伝播する時に主燃料噴射を
実施して、発生させた負圧波を主燃料噴射に利用するよ
うにしても良い。
することなく先端側空間１３内の燃料圧力を低下させて
発生させた負圧波が正圧波として燃料噴射弁に伝播する
時にパイロット燃料噴射を実施して、発生させた負圧波
をパイロット燃料噴射に利用するようにしたが、例え
ば、主燃料噴射のために、燃料を噴射することなく先端
側空間１３内の燃料圧力を低下させて発生させた負圧波
が負圧波として燃料噴射弁に伝播する時に主燃料噴射を
実施して、発生させた負圧波を主燃料噴射に利用するよ
うにしても良い。
【００３２】ところで、機関負荷が高くて多量の燃料を
気筒内へ噴射することが必要となる時には、一回のパイ
ロット燃料噴射では十分に主燃料噴射量を減少させるこ
とができず、主燃料噴射開始時に多量の燃料が噴射され
ることとなって、それが一度に着火燃焼するために、十
分に騒音を低減することができないことがある。それに
より、パイロット燃料噴射を複数回実施して、主燃料噴
射量を十分に減少させることが提案されている。
気筒内へ噴射することが必要となる時には、一回のパイ
ロット燃料噴射では十分に主燃料噴射量を減少させるこ
とができず、主燃料噴射開始時に多量の燃料が噴射され
ることとなって、それが一度に着火燃焼するために、十
分に騒音を低減することができないことがある。それに
より、パイロット燃料噴射を複数回実施して、主燃料噴
射量を十分に減少させることが提案されている。
【００３３】こうしてパイロット燃料噴射を例えば二回
実施する場合において、いずれのパイロット燃料噴射
も、燃料を燃焼室内に広く分散させるために高燃料噴射
率とすることが好ましい。それにより、図２において、
一回目のパイロット燃料噴射を実施した後に、それによ
り発生した負圧波が正圧波として反射して燃料噴射弁の
先端側空間１３内の燃料圧力を高めた時、すなわち、時
刻ｔ４において二回目のパイロット燃料噴射を実施すれ
ば良い。こうして、二回目のパイロット燃料噴射を実施
すると、先端側空間１３内には負圧波が発生し、この負
圧波が、燃料噴射弁と蓄圧室との間を二往復すると、前
述同様に先端側空間１３には負圧波が伝播することとな
り、この時に主燃料噴射を開始すれば良い。
実施する場合において、いずれのパイロット燃料噴射
も、燃料を燃焼室内に広く分散させるために高燃料噴射
率とすることが好ましい。それにより、図２において、
一回目のパイロット燃料噴射を実施した後に、それによ
り発生した負圧波が正圧波として反射して燃料噴射弁の
先端側空間１３内の燃料圧力を高めた時、すなわち、時
刻ｔ４において二回目のパイロット燃料噴射を実施すれ
ば良い。こうして、二回目のパイロット燃料噴射を実施
すると、先端側空間１３内には負圧波が発生し、この負
圧波が、燃料噴射弁と蓄圧室との間を二往復すると、前
述同様に先端側空間１３には負圧波が伝播することとな
り、この時に主燃料噴射を開始すれば良い。
【００３４】図１に示す実施形態では、圧力波が常に燃
料噴射弁と蓄圧室との間を往復するために、主燃料噴射
の開始時期を基準として、パイロット燃料噴射の開始時
期が、圧力波の往復時間、すなわち、配管長に応じて必
然的に定められている。もちろん、燃料を噴射すること
なく負圧波を発生させた時（ｔ１）からパイロット燃料
噴射を開始する時（ｔ２）までには、圧力波を一往復さ
せることに限定されず奇数回往復させても良く、それに
より、負圧波を発生させる時又はパイロット燃料噴射を
開始する時を変化させることはできるが、往復させる回
数が増えるほど圧力波は減衰することとなり、パイロッ
ト燃料噴射の噴射率を高めるには不利となる。また、パ
イロット燃料噴射から主燃料噴射を実施するまでには、
圧力波を二往復させることに限定されず偶数回往復させ
ても良く、それにより、パイロット燃料噴射を開始する
時又は主燃料噴射を開始する時を変化させることはでき
るが、往復させる回数が増えるほど圧力波は減衰するこ
ととなり、主燃料噴射の噴射率を低くするには不利とな
る。
料噴射弁と蓄圧室との間を往復するために、主燃料噴射
の開始時期を基準として、パイロット燃料噴射の開始時
期が、圧力波の往復時間、すなわち、配管長に応じて必
然的に定められている。もちろん、燃料を噴射すること
なく負圧波を発生させた時（ｔ１）からパイロット燃料
噴射を開始する時（ｔ２）までには、圧力波を一往復さ
せることに限定されず奇数回往復させても良く、それに
より、負圧波を発生させる時又はパイロット燃料噴射を
開始する時を変化させることはできるが、往復させる回
数が増えるほど圧力波は減衰することとなり、パイロッ
ト燃料噴射の噴射率を高めるには不利となる。また、パ
イロット燃料噴射から主燃料噴射を実施するまでには、
圧力波を二往復させることに限定されず偶数回往復させ
ても良く、それにより、パイロット燃料噴射を開始する
時又は主燃料噴射を開始する時を変化させることはでき
るが、往復させる回数が増えるほど圧力波は減衰するこ
ととなり、主燃料噴射の噴射率を低くするには不利とな
る。
【００３５】図３は、燃料噴射制御装置のもう一つの実
施形態を示している。前述した実施形態と本実施形態と
の違いは、各燃料噴射弁１と蓄圧室２とを連通する各配
管３には、可変オリフィス３０が配置されていることで
ある。
施形態を示している。前述した実施形態と本実施形態と
の違いは、各燃料噴射弁１と蓄圧室２とを連通する各配
管３には、可変オリフィス３０が配置されていることで
ある。
【００３６】可変オリフィス３０は、それ内の燃料流路
の内径を配管３の内径よりかなり小さく又はかなり大き
くすることを可能とするものである。燃料流路の内径を
配管３の内径よりかなり小さくすれば、燃料噴射弁１か
ら蓄圧室２へ向かい伝播する圧力波は、可変オリフィス
３０が閉鎖端となるために、可変オリフィス３０により
同じ圧力波として燃料噴射弁１へ反射する。また、燃料
流路の内径を配管３０の内径よりかなり大きくすれば、
燃料噴射弁１から蓄圧室２へ向かい伝播する圧力波は、
可変オリフィス３０が開放端となるために、可変オリフ
ィス３０により反対の圧力波として燃料噴射弁１へ反射
する。すなわち、負圧波は正圧波として、正圧波は負圧
波として反射させることができる。また、可変オリフィ
ス３０は、燃料流路の内径を配管３の内径と等しくする
ことも可能であり、それにより、燃料噴射弁１から蓄圧
室２へ向かい伝播する圧力波は、可変オリフィス３０を
単に通過する。
の内径を配管３の内径よりかなり小さく又はかなり大き
くすることを可能とするものである。燃料流路の内径を
配管３の内径よりかなり小さくすれば、燃料噴射弁１か
ら蓄圧室２へ向かい伝播する圧力波は、可変オリフィス
３０が閉鎖端となるために、可変オリフィス３０により
同じ圧力波として燃料噴射弁１へ反射する。また、燃料
流路の内径を配管３０の内径よりかなり大きくすれば、
燃料噴射弁１から蓄圧室２へ向かい伝播する圧力波は、
可変オリフィス３０が開放端となるために、可変オリフ
ィス３０により反対の圧力波として燃料噴射弁１へ反射
する。すなわち、負圧波は正圧波として、正圧波は負圧
波として反射させることができる。また、可変オリフィ
ス３０は、燃料流路の内径を配管３の内径と等しくする
ことも可能であり、それにより、燃料噴射弁１から蓄圧
室２へ向かい伝播する圧力波は、可変オリフィス３０を
単に通過する。
【００３７】こうして、図３に示す実施形態では、可変
オリフィス３０によって圧力波を同じ圧力波として又は
反対の圧力波として反射させて燃料噴射弁へ伝播させる
ことができ、また、通過させて蓄圧室により反対の圧力
波として反射させて燃料噴射弁へ伝播させることもでき
る。それにより、燃料を噴射することなく最初に負圧波
を発生させてからパイロット燃料噴射を実施するまでの
間隔、パイロット燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔、
及び、二つのパイロット燃料噴射を実施する間の間隔等
を機関運転状態に応じて変化させることができる。
オリフィス３０によって圧力波を同じ圧力波として又は
反対の圧力波として反射させて燃料噴射弁へ伝播させる
ことができ、また、通過させて蓄圧室により反対の圧力
波として反射させて燃料噴射弁へ伝播させることもでき
る。それにより、燃料を噴射することなく最初に負圧波
を発生させてからパイロット燃料噴射を実施するまでの
間隔、パイロット燃料噴射と主燃料噴射との間の間隔、
及び、二つのパイロット燃料噴射を実施する間の間隔等
を機関運転状態に応じて変化させることができる。
【００３８】例えば、パイロット燃料噴射から主燃料噴
射までの時間間隔を短くしたければ、可変オリフィス３
０を開放端として圧力波を反射させれば、圧力波が燃料
噴射弁へ往復する距離が短くなるために、圧力波が負圧
波として燃料噴射弁へ伝播される時間を短くすることが
できる。また、この間隔をさらに短くしたければ、可変
オリフィス３０を閉鎖端として、パイロット燃料噴射に
より発生した負圧波を同じ負圧波として燃料噴射弁へ反
射させて主燃料噴射を実施するようにしても良い。二回
のパイロット燃料噴射が実施される場合には、これらの
間の時間間隔も同様な考え方に基づき短くすることがで
きる。
射までの時間間隔を短くしたければ、可変オリフィス３
０を開放端として圧力波を反射させれば、圧力波が燃料
噴射弁へ往復する距離が短くなるために、圧力波が負圧
波として燃料噴射弁へ伝播される時間を短くすることが
できる。また、この間隔をさらに短くしたければ、可変
オリフィス３０を閉鎖端として、パイロット燃料噴射に
より発生した負圧波を同じ負圧波として燃料噴射弁へ反
射させて主燃料噴射を実施するようにしても良い。二回
のパイロット燃料噴射が実施される場合には、これらの
間の時間間隔も同様な考え方に基づき短くすることがで
きる。
【００３９】図４は、燃料噴射制御装置のさらにもう一
つの実施形態を示している。本実施形態において、各燃
料噴射弁１には、高い目標高燃料圧力を有する第一蓄圧
室２と第一蓄圧室より低い目標高燃料圧力を有する第二
蓄圧室２’とが接続されて、二種類の圧力の燃料が噴射
可能とされている。第一蓄圧室２は第一配管３を介して
燃料噴射弁１へ接続され、第二蓄圧室２’は第二配管
３’を介して燃料噴射弁１へ接続されている。４０は、
燃料噴射弁１へいずれかの蓄圧室２又は２’を接続させ
るための切換弁である。
つの実施形態を示している。本実施形態において、各燃
料噴射弁１には、高い目標高燃料圧力を有する第一蓄圧
室２と第一蓄圧室より低い目標高燃料圧力を有する第二
蓄圧室２’とが接続されて、二種類の圧力の燃料が噴射
可能とされている。第一蓄圧室２は第一配管３を介して
燃料噴射弁１へ接続され、第二蓄圧室２’は第二配管
３’を介して燃料噴射弁１へ接続されている。４０は、
燃料噴射弁１へいずれかの蓄圧室２又は２’を接続させ
るための切換弁である。
【００４０】本実施形態では、燃料を噴射することなく
先端側空間内で負圧波を発生させてからパイロット燃料
噴射を実施するまでの時間間隔、パイロット燃料噴射か
ら主燃料噴射までの時間間隔、及び、二回のパイロット
燃料噴射を実施する場合においてこれらの間の時間間隔
等は、いずれの圧力の燃料を噴射する際にも変化させな
いようにしている。圧力波の圧力伝播速度は、燃料の圧
力が高いほど速くなるために、切換弁４０を介しての第
一蓄圧室２から燃料噴射弁１までの配管長さＬ３を長く
し、切換弁４０を介しての第二蓄圧室２’から燃料噴射
弁１までの配管長さＬ４を短くし、いずれの圧力の燃料
が噴射される際にも、圧力が燃料噴射弁と対応する蓄圧
室とを往復する時間を同じにしている。
先端側空間内で負圧波を発生させてからパイロット燃料
噴射を実施するまでの時間間隔、パイロット燃料噴射か
ら主燃料噴射までの時間間隔、及び、二回のパイロット
燃料噴射を実施する場合においてこれらの間の時間間隔
等は、いずれの圧力の燃料を噴射する際にも変化させな
いようにしている。圧力波の圧力伝播速度は、燃料の圧
力が高いほど速くなるために、切換弁４０を介しての第
一蓄圧室２から燃料噴射弁１までの配管長さＬ３を長く
し、切換弁４０を介しての第二蓄圧室２’から燃料噴射
弁１までの配管長さＬ４を短くし、いずれの圧力の燃料
が噴射される際にも、圧力が燃料噴射弁と対応する蓄圧
室とを往復する時間を同じにしている。
【００４１】
【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の燃
料噴射制御装置によれば、パイロット燃料噴射及び主燃
料噴射を実施する場合には、パイロット燃料噴射時にお
いて燃料噴射弁に正圧波が伝播するか又は主燃料噴射時
において燃料噴射弁に負圧波が伝播するように、燃料を
噴射することなく前記燃料噴射弁内の燃料を消費して負
圧波を発生させるようになっている。それにより、特
に、燃料噴射弁の噴孔弁体の開弁速度等を変更しなくて
も、伝播した正圧波によって燃料噴射弁内の燃料圧力が
高められパイロット燃料噴射時には高燃料噴射率を実現
することができ、又は、伝播した負圧波によって燃料噴
射弁内の燃料圧力が低くされ主燃料噴射時には低燃料噴
射率を実現することができる。
料噴射制御装置によれば、パイロット燃料噴射及び主燃
料噴射を実施する場合には、パイロット燃料噴射時にお
いて燃料噴射弁に正圧波が伝播するか又は主燃料噴射時
において燃料噴射弁に負圧波が伝播するように、燃料を
噴射することなく前記燃料噴射弁内の燃料を消費して負
圧波を発生させるようになっている。それにより、特
に、燃料噴射弁の噴孔弁体の開弁速度等を変更しなくて
も、伝播した正圧波によって燃料噴射弁内の燃料圧力が
高められパイロット燃料噴射時には高燃料噴射率を実現
することができ、又は、伝播した負圧波によって燃料噴
射弁内の燃料圧力が低くされ主燃料噴射時には低燃料噴
射率を実現することができる。
【図１】本発明による燃料噴射制御装置の概略図であ
る。
る。
【図２】制御弁体の開閉と燃料噴射弁の先端側空間内に
おける燃料圧力の変化とを示すタイムチャートである。
おける燃料圧力の変化とを示すタイムチャートである。
【図３】本発明によるもう一つの燃料噴射制御装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図４】本発明によるさらにもう一つの燃料噴射制御装
置を示す概略図である。
置を示す概略図である。
１…燃料噴射弁
２，２’…蓄圧室
３，３’…配管
１１…噴孔弁体
１２…噴孔
１３…先端側空間
１４…基端側空間
１５…高圧燃料通路
１８…制御弁体
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 55/02 ３１０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３１０Ｂ
３１０Ｃ
３５０ ３５０Ａ
３５０Ｅ
３５０Ｐ
(72)発明者 筒井 恒雄
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA07 AB02 AC09 AD12
BA00 BA13 BA22 CB12 CC06T
CC08T CC08U CC14 CC26
CC64T CC64U CC67 CC68U
CC69 CC70 CD26 CE13 CE21
DA09 DC15 DC18
3G301 HA02 JA11 JA18 JA37 LB11
LB13 LC01 MA18 MA23 MA26
MA27 NA09 ND03 ND04 NE11
NE12 PB08A PB08Z
Claims (4)
- 【請求項１】 蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続
された燃料噴射弁とを具備し、パイロット燃料噴射及び
主燃料噴射を実施する場合には、前記パイロット燃料噴
射時において前記燃料噴射弁に正圧波が伝播するか又は
前記主燃料噴射時において前記燃料噴射弁に負圧波が伝
播するように、燃料を噴射することなく前記燃料噴射弁
内の燃料を消費して負圧波を発生させることを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】 前記燃料噴射弁内の燃料を消費して発生
させた前記負圧波は、圧力波として前記燃料噴射弁と前
記蓄圧室との間を奇数回往復した時に正圧波として前記
燃料噴射弁に伝播されて前記パイロット燃料噴射が実施
され、前記パイロット燃料噴射により発生した負圧波
が、圧力波として前記燃料噴射弁と前記蓄圧室との間を
偶数回往復した時に負圧波として前記燃料噴射弁に伝播
されて前記主燃料噴射が実施されることを特徴とする請
求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項３】 前記燃料噴射弁と前記蓄圧室との間に
は、前記燃料噴射弁から前記蓄圧室へ向けて伝播する圧
力波を、正圧波及び負圧波のいずれとしても反射させる
ことを可能とすると共に通過させることを可能とする可
変オリフィスが設けられ、前記燃料噴射弁内の燃料を消
費して発生させた前記負圧波は、前記可変オリフィスに
よって正圧波として反射されて前記燃料噴射弁へ伝播し
て前記パイロット燃料噴射が実施され、前記パイロット
燃料噴射により発生した負圧波は、最終的に前記可変オ
リフィス又は前記蓄圧室により負圧波として反射されて
前記燃料噴射弁へ伝播して前記主燃料噴射が実施される
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射
制御装置。 - 【請求項４】 高い目標高燃料圧力を有する第一蓄圧室
と前記第一蓄圧室より低い目標高燃料圧力を有する第二
蓄圧室との二つの前記蓄圧室が設けられ、前記配管は、
切換手段を有して前記燃料噴射弁を前記第一蓄圧室と前
記第二蓄圧室とのいずれかに接続させるものであり、前
記配管を介しての前記燃料噴射弁と前記第一蓄圧室との
間の経路長は、前記配管を介しての前記燃料噴射弁と前
記第二蓄圧室との間の経路長より長くされ、前記切換手
段によって前記燃料噴射弁が前記第一蓄圧室に接続され
て前記圧力波が前記燃料噴射弁と前記第一蓄圧室との間
を一往復する時間と、前記切換手段によって前記燃料噴
射弁が前記第二蓄圧室に接続されて前記圧力波が前記燃
料噴射弁と前記第二蓄圧室との間を一往復する時間とが
等しくされ、前記第一蓄圧室及び前記第二蓄圧室のいず
れを使用して前記パイロット燃料噴射及び前記主燃料噴
射を実施しても前記パイロット燃料噴射と前記主燃料噴
射との時間間隔を等しくすることを特徴とする請求項２
に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002146408A JP3855846B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| DE60326101T DE60326101D1 (de) | 2002-05-21 | 2003-05-20 | Kraftstoffeinspritzsteuersystem |
| EP03011424A EP1365135B1 (en) | 2002-05-21 | 2003-05-20 | A fuel injection control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002146408A JP3855846B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003343330A true JP2003343330A (ja) | 2003-12-03 |
| JP3855846B2 JP3855846B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=29397792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002146408A Expired - Fee Related JP3855846B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1365135B1 (ja) |
| JP (1) | JP3855846B2 (ja) |
| DE (1) | DE60326101D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041848A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Denso Corp | 減圧弁制御装置 |
| US8261755B2 (en) * | 2007-04-27 | 2012-09-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection system of compression ignition internal combustion engine |
| WO2017094437A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置、燃料噴射システム及び燃料噴射弁 |
| JP2019519725A (ja) * | 2016-05-11 | 2019-07-11 | ペーター フックス テクノロジー グループ アクチェンゲゼルシャフト | 高圧導管 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2402233B (en) * | 2003-05-30 | 2006-10-11 | Ford Global Tech Llc | Fuel injector supply |
| EP2031224B1 (en) | 2007-08-31 | 2018-11-07 | Denso Corporation | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same |
| JP4462307B2 (ja) | 2007-08-31 | 2010-05-12 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置及び燃料噴射システム |
| DE102012210628A1 (de) * | 2012-06-22 | 2013-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Einspritzsystems |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999047802A1 (de) * | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum bestimmen der einspritzzeit bei einer direkteinspritzenden brennkraftmaschine |
| DE19937148B4 (de) * | 1999-08-06 | 2012-12-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoff-Einspritzmengen |
| US6752126B2 (en) * | 2000-07-18 | 2004-06-22 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling an internal combustion engine |
| FR2833654B1 (fr) * | 2001-12-17 | 2004-02-20 | Renault | Procede de commande d'injecteur |
| JP3941761B2 (ja) * | 2003-09-01 | 2007-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
-
2002
- 2002-05-21 JP JP2002146408A patent/JP3855846B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-20 EP EP03011424A patent/EP1365135B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-20 DE DE60326101T patent/DE60326101D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8261755B2 (en) * | 2007-04-27 | 2012-09-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection system of compression ignition internal combustion engine |
| JP2012041848A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Denso Corp | 減圧弁制御装置 |
| US8789511B2 (en) | 2010-08-18 | 2014-07-29 | Denso Corporation | Controller for pressure reducing valve |
| WO2017094437A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置、燃料噴射システム及び燃料噴射弁 |
| JP2017101632A (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置、燃料噴射システム及び燃料噴射弁 |
| JP2019519725A (ja) * | 2016-05-11 | 2019-07-11 | ペーター フックス テクノロジー グループ アクチェンゲゼルシャフト | 高圧導管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1365135B1 (en) | 2009-02-11 |
| EP1365135A3 (en) | 2006-04-12 |
| DE60326101D1 (de) | 2009-03-26 |
| EP1365135A2 (en) | 2003-11-26 |
| JP3855846B2 (ja) | 2006-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4297160B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JP3476202B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
| JP2848967B2 (ja) | 燃料噴射率形成制御システム | |
| JP3885888B2 (ja) | コモンレールシステム | |
| JP3894179B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給装置 | |
| JPH06307310A (ja) | 油圧駆動式燃料噴射システム用の調整された作動流体導入マニホールド | |
| JP2002089401A (ja) | 燃料供給装置 | |
| JP3775498B2 (ja) | 蓄圧式燃料噴射装置 | |
| JP2003343330A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP2797745B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
| JP6409593B2 (ja) | 内燃機関の水噴射システム | |
| US6543420B2 (en) | Accumulator fuel injection system | |
| JP4135024B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給装置 | |
| JP4125962B2 (ja) | 触媒コンバータを有するディーゼルエンジン | |
| JP3900210B2 (ja) | 点火装置 | |
| US6938613B2 (en) | Internal combustion engine | |
| JP2008280851A (ja) | 燃料噴射特性検出装置及びエンジン制御システム | |
| JP2003343329A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JPH11200987A (ja) | 内燃機関の蓄圧式燃料噴射系の慣性過給システム | |
| JP4158541B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
| JP3040610B2 (ja) | パイロット噴射装置 | |
| JPH04342868A (ja) | 燃料噴射装置 | |
| JP6528405B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
| JPH0949449A (ja) | 燃料噴射装置 | |
| JPH11141432A (ja) | 燃料噴射装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050304 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060531 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060804 |
|
| 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: 20060822 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060904 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |