JP2018003648A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
噴射弁による燃料噴射中の燃料噴射率が低下することになる。
る。よって、燃料噴射の初期段階における筒内でのスモークの生成を抑制し、更に、燃料噴射の後期段階における冷却損失を可及的に小さくすることができる。
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図1は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系およびその燃料系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を備えた圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)である。各気筒2には該気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3が設けられている。
路33が接続されている。そして、コモンレール31は、各燃料通路33を介して各燃料噴射弁3へ基準圧力の燃料を供給する。また、コモンレール31には、基準圧力を検出する圧力センサ34が設けられている。
まり304における燃料の圧力であり、このとき、コモンレール31から燃料溜まり304へ基準圧力の燃料が供給されるので、基準圧力が燃料噴射圧力となる。一方、後述する増圧装置320の作動時には、該増圧装置320で増圧された燃料の圧力が燃料噴射圧力となる。
、他方の端部(以下、「第三端部」と称する。)321Baは第二端部321Abと概ね平行に形成されている。このように形成される増圧ピストン321は、第二端部321Abの面積(以下、「第二端部面積」と称する。)と、第三端部321Baの面積(以下、「第三端部面積」と称する。)と、が下記式1に示す一定の比率を有することになる。
Ar=A2/A3 ・・・式1
Ar:面積比
A2:第二端部面積
A3:第三端部面積
ここで、大径ピストン部321Aの径は小径ピストン部321Bの径よりも大きくて、第二端部面積A2は第三端部面積A3よりも大きくなるので、上記式1が示す面積比Arは1よりも大きな一定値となる。また、第二端部面積A2と、第一端部321Aaの面積と第三端部面積A3との和と、は概ね等しくなっている。
ストン部321Bにより加圧される。これにより、増圧室322C内の燃料圧力は、圧力室322A内の基準圧力に上記式1が示す面積比Arを乗じた値に増圧される。
圧力制御手段として機能する。以下に、図4に示すタイムチャートを用いて詳しく説明する。
力と燃料噴射率とには、噴孔301の径が同一の場合には燃料噴射圧力が低下すると燃料噴射率が低下するという相関が成り立つため、第一噴射弁における燃料溜まり304内の燃料圧力、すなわち第一噴射弁からの燃料噴射圧力が、圧力P1から圧力P2に低下するのに伴って、該第一噴射弁による燃料噴射中の燃料噴射率が燃料噴射圧力P2に対応した燃料噴射率へ低下することになる。つまり、時刻t2に至るまでの期間(燃料噴射の初期段階)において高くされていた燃料噴射率が、時刻t2よりも後(燃料噴射の後期段階)において低くされることになる。
すること、更に、燃料噴射の後期段階における冷却損失を可及的に小さくすることができる。
Pinj2=Pinj1・(dQ2/dQ1)2 ・・・式2
ECU10は、上記パラメータを用いて後期燃料噴射圧力Pinj2を算出する。なお、減圧前基準圧力Pcrは、圧力センサ34によって検出される。また、初期燃料噴射圧力Pinj1および後期燃料噴射圧力Pinj2は、上記の図4に示した圧力P1および圧力P2に相当する。
Pcr2=Pinj2/Ar ・・・式3
ECU10は、S105で算出した後期燃料噴射圧力Pinj2および増圧比(面積比)Arを用いて減圧後基準圧力Pcr2を算出する。
、減圧前基準圧力Pcrと減圧後基準圧力Pcr2との圧力の差分であり、下記式4により算出される。
ΔPcr=Pcr−Pcr2 ・・・式4
ECU10は、圧力センサ34により検出した減圧前基準圧力PcrおよびS106で算出した減圧後基準圧力Pcr2を用いて差分圧力ΔPcrを算出する。なお、減圧前基準圧力Pcrおよび減圧後基準圧力Pcr2は、上記の図4に示した圧力P0および圧力P3に相当する。
実施例1は、1燃焼行程において、燃料噴射弁3からのメイン噴射のみが行われる例である。これに対し、本変形例は、燃料噴射弁3によりメイン噴射およびアフタ噴射が行われる例である。なお、本変形例において、上記実施例1と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
打ち作動が実行不可能と判別され、空打ち作動は実行されない。そして、S216の処理の後、図7に示すフローが終了される。なお、このときにも、燃圧制御判定フラグNflg´は0のままである。そして、上記のS206では、空打ち作動実行判定フラグNflgが0であって且つ燃圧制御判定フラグNflg´が0のときに、アフタ噴射が実行される。
実施例1は、増圧装置320が設けられる例である。これに対し、本変形例は、増圧装置320が設けられない例である。なお、本変形例において、上記実施例1と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
の結果、第一噴射弁による燃料噴射中の燃料噴射率が燃料噴射圧力P3に対応した燃料噴射率へ低下する。そして、第一噴射弁による燃料噴射の終了後に、高圧ポンプ32によってコモンレール31へ燃料が圧送されると、基準圧力は圧力P3から元の圧力P0に回復する。
Pcr2=Pinj2 ・・・式5
次に、本発明の第2の実施例について図9から図11に基づいて説明する。ここでは、上述した第1の実施例と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
#2気筒、#3気筒、#4気筒の順に直列に等間隔に設けられているため、各気筒2に設けられている燃料噴射弁3もこれに対応して配置されている。つまり、接続部31aと接続部31bとの間の長さは、接続部31aと接続部31dとの間の長さである長さLcrの1/3の長さになっている。そして、接続部31bと接続部31cとの間の長さ、および接続部31cと接続部31dとの間の長さも同様に1/3Lcrとなっている。
噴射弁において、空打ち作動の開始時期が遅らされる。このことにより、#2気筒に設けられている第二噴射弁における空打ち作動の開始から所定遅れ時間Δt4経過した時期は、基準となる#4気筒に設けられている第二噴射弁における空打ち作動の開始から所定遅れ時間Δt2経過した時期と同一の時刻t2となる。
2・・・・気筒
3・・・・燃料噴射弁
4・・・・吸気通路
5・・・・排気通路
10・・・ECU
31・・・コモンレール
32・・・高圧ポンプ
33・・・燃料通路
34・・・圧力センサ
301・・噴孔
302・・ノズル
303・・ニードル
304・・燃料溜まり
305・・コマンドピストン
310・・開閉機構
311・・制御室
312・・噴射制御弁
312A・ソレノイドアクチュエータ
313・・第一オリフィス
314・・第二オリフィス
320・・増圧装置
321・・増圧ピストン
322・・収容室
325・・増圧制御弁
Claims (3)
- 複数の気筒と、
前記複数の気筒の夫々に設けられ、ニードルの移動により噴孔を開くことで該気筒内に燃料を直接噴射する複数の燃料噴射弁と、
燃料を高圧化して圧送する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプによって高圧化された基準圧力の燃料を蓄えるコモンレールと、
前記コモンレールから前記複数の燃料噴射弁の夫々の前記噴孔へ通じる互いに独立した複数の燃料通路と、
前記複数の燃料噴射弁の夫々に設けられた制御室であって、該燃料噴射弁の前記噴孔へ通じる前記燃料通路に接続された制御室と、
前記複数の燃料噴射弁の夫々において、前記制御室内の燃料の圧力を該制御室に接続された前記燃料通路内の燃料の圧力よりも低下させる減圧手段と、
前記複数の燃料噴射弁の夫々において、前記制御室内の燃料の圧力と該制御室に接続された前記燃料通路内の燃料の圧力との圧力差である第一圧力差が所定圧力差以上であるように前記減圧手段を作動させることで、前記噴孔を開く方向に前記ニードルを移動させる開閉制御手段と、
前記複数の燃料噴射弁のうち、現在に燃料を噴射している燃料噴射弁である第一噴射弁による燃料噴射中であって、且つ該第一噴射弁による燃料噴射の開始から所定期間経過後に、前記複数の燃料噴射弁のうち、該第一噴射弁とは異なる燃料噴射弁である第二噴射弁において、作動後の前記第一圧力差が前記所定圧力差よりも小さい値であるように該第二噴射弁に対応する前記減圧手段を作動させることで前記基準圧力を低下させる、基準圧力制御手段と、
を備える、内燃機関の制御装置。 - 前記第一噴射弁の前記噴孔へ通じる前記燃料通路と前記コモンレールとの接続部である第一接続部と、前記第二噴射弁の前記噴孔へ通じる前記燃料通路と前記コモンレールとの接続部である第二接続部と、の距離に応じて前記第二噴射弁に対応する前記減圧手段の作動開始時期を制御する作動時期制御手段を、更に備え、
前記作動時期制御手段は、前記第一接続部と前記第二接続部との距離が短いときは長いときよりも前記減圧手段の作動開始時期を遅くする、
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記複数の燃料通路の夫々に設けられた増圧装置であって、前記コモンレールから前記複数の燃料噴射弁に供給される燃料を加圧する増圧装置を、更に備える、
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
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