JP2982460B2 - ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置Info
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- JP2982460B2 JP2982460B2 JP4004080A JP408092A JP2982460B2 JP 2982460 B2 JP2982460 B2 JP 2982460B2 JP 4004080 A JP4004080 A JP 4004080A JP 408092 A JP408092 A JP 408092A JP 2982460 B2 JP2982460 B2 JP 2982460B2
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- fuel
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- common rail
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、運転条件に応じて燃料
噴射量や燃料噴射時期といった燃料噴射条件を算出し、
蓄圧室に一旦蓄えた高圧燃料をこれら燃料噴射条件に従
って噴射するディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置に関
する。
噴射量や燃料噴射時期といった燃料噴射条件を算出し、
蓄圧室に一旦蓄えた高圧燃料をこれら燃料噴射条件に従
って噴射するディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、特公昭60−60020号公報に
記載の様に、コモンレール式ユニットインジェクタは、
運転条件に応じてコモンレールの圧力を目標値に制御す
ると共に、この運転条件に応じた燃料噴射量や燃料噴射
時期を算出してインジェクタを開弁制御することによ
り、運転条件に対応する燃料噴射を行う様に構成されて
いた。
記載の様に、コモンレール式ユニットインジェクタは、
運転条件に応じてコモンレールの圧力を目標値に制御す
ると共に、この運転条件に応じた燃料噴射量や燃料噴射
時期を算出してインジェクタを開弁制御することによ
り、運転条件に対応する燃料噴射を行う様に構成されて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】通常の運転状態では、
コモンレール圧が運転条件に応じた目標値に維持される
から、機関への燃料噴射は運転条件に応じたものとな
る。しかし、加速時や負荷増大時等においては、コモン
レール圧の目標値が急上昇するにもかかわらず、実際の
コモンレール圧の上昇が遅れる。このため、目標値より
低い圧力で燃料噴射が行われることとなり、図14
(A)に示す様に、噴射率が低下すると共に着火時期の
遅れを招き、スモークの増加や未燃HCガスの増加やC
Oガスの増加といった排ガス性能の悪化を招くという問
題があった。
コモンレール圧が運転条件に応じた目標値に維持される
から、機関への燃料噴射は運転条件に応じたものとな
る。しかし、加速時や負荷増大時等においては、コモン
レール圧の目標値が急上昇するにもかかわらず、実際の
コモンレール圧の上昇が遅れる。このため、目標値より
低い圧力で燃料噴射が行われることとなり、図14
(A)に示す様に、噴射率が低下すると共に着火時期の
遅れを招き、スモークの増加や未燃HCガスの増加やC
Oガスの増加といった排ガス性能の悪化を招くという問
題があった。
【0004】また、高速走行から急に減速する様な運転
条件の変化があった場合には、逆にコモンレール圧が目
標値よりも高い状態のままになる。この様な状態では、
噴射率が高くなり、また、燃料が霧化し易いために、結
果として着火時期が早くなり(図14(B))、騒音を
発生させたり、NOxが増加して排ガス性能の悪化を招
くという問題があった。
条件の変化があった場合には、逆にコモンレール圧が目
標値よりも高い状態のままになる。この様な状態では、
噴射率が高くなり、また、燃料が霧化し易いために、結
果として着火時期が早くなり(図14(B))、騒音を
発生させたり、NOxが増加して排ガス性能の悪化を招
くという問題があった。
【0005】本発明は、こうした運転条件の急変に見ら
れる様な過渡時においても、良好な排ガス性能を維持す
ることができ、加速時のスモークの増加や減速時のNO
xの増加及び騒音の発生を防止することのできるディー
ゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的と
して完成された。
れる様な過渡時においても、良好な排ガス性能を維持す
ることができ、加速時のスモークの増加や減速時のNO
xの増加及び騒音の発生を防止することのできるディー
ゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的と
して完成された。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】かかる目的を達
成するためになされた本発明のディーゼル機関の蓄圧式
燃料噴射装置は、ディーゼル機関へ供給する燃料を高圧
状態で一旦蓄えておく蓄圧室と、該蓄圧室へ燃料を圧送
する燃料圧送手段と、前記蓄圧室内の燃料圧力を検出す
る圧力検出手段と、ディーゼル機関の運転条件を検出す
る運転条件検出手段と、該運転条件検出手段により検出
される運転条件に基づいて前記蓄圧室の燃料の目標圧を
指示する目標圧指示手段と、該目標圧と前記圧力検出手
段による検出圧とを比較し、前記蓄圧室の燃料圧力を該
目標圧とする様に前記燃料圧送手段を駆動制御するフィ
ードバック制御手段と、前記運転条件検出手段により検
出される運転条件に対応した燃料噴射時期を指示する噴
射時期指示手段と、該指示された燃料噴射時期に基づい
て前記蓄圧室に蓄えられた高圧の燃料をディーゼル機関
へ噴射する燃料噴射手段とを備えるディーゼル機関の蓄
圧式燃料噴射装置において、前記目標圧を所定以上変更
すべき指示がなされたか否かを判断する判断手段と、該
判断手段により前記目標圧を所定以上変更すべき指示が
なされたと判断された場合は、該目標圧の変更を所定以
上の時間をかけて緩やかに実行する急変時目標圧変更手
段と、該急変時目標圧変更手段が作動する場合には、前
記燃料噴射時期の指示に当たって前記目標圧の緩やかな
変更を反映させる急変時噴射時期補正手段とを備えたこ
とを特徴とする。
成するためになされた本発明のディーゼル機関の蓄圧式
燃料噴射装置は、ディーゼル機関へ供給する燃料を高圧
状態で一旦蓄えておく蓄圧室と、該蓄圧室へ燃料を圧送
する燃料圧送手段と、前記蓄圧室内の燃料圧力を検出す
る圧力検出手段と、ディーゼル機関の運転条件を検出す
る運転条件検出手段と、該運転条件検出手段により検出
される運転条件に基づいて前記蓄圧室の燃料の目標圧を
指示する目標圧指示手段と、該目標圧と前記圧力検出手
段による検出圧とを比較し、前記蓄圧室の燃料圧力を該
目標圧とする様に前記燃料圧送手段を駆動制御するフィ
ードバック制御手段と、前記運転条件検出手段により検
出される運転条件に対応した燃料噴射時期を指示する噴
射時期指示手段と、該指示された燃料噴射時期に基づい
て前記蓄圧室に蓄えられた高圧の燃料をディーゼル機関
へ噴射する燃料噴射手段とを備えるディーゼル機関の蓄
圧式燃料噴射装置において、前記目標圧を所定以上変更
すべき指示がなされたか否かを判断する判断手段と、該
判断手段により前記目標圧を所定以上変更すべき指示が
なされたと判断された場合は、該目標圧の変更を所定以
上の時間をかけて緩やかに実行する急変時目標圧変更手
段と、該急変時目標圧変更手段が作動する場合には、前
記燃料噴射時期の指示に当たって前記目標圧の緩やかな
変更を反映させる急変時噴射時期補正手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【0007】この構成を採用した結果、例えば急加速時
の様に蓄圧室燃料の目標圧演算値が急上昇したとして
も、急変時目標圧変更手段によって、ある程度時間をか
けて緩やかに目標圧の変更が実行される。即ち、急加速
時に目標圧をステップ状に変更するのではなく、漸増さ
せることで最終的には演算による目標圧に変更していく
のである。この結果、実際の蓄圧室燃料圧は指令値より
大幅に下回るということがなく、指令と一致した状態で
漸増していく。このとき、急変時噴射時期補正手段が、
この目標圧の緩やかな変更を反映させた燃料噴射時期を
実現するから、着火が遅すぎたりしない。この結果、急
加速時にスモークが大量に発生したり、未燃HC,CO
エミッションを悪化させたりといった不具合が生じな
い。
の様に蓄圧室燃料の目標圧演算値が急上昇したとして
も、急変時目標圧変更手段によって、ある程度時間をか
けて緩やかに目標圧の変更が実行される。即ち、急加速
時に目標圧をステップ状に変更するのではなく、漸増さ
せることで最終的には演算による目標圧に変更していく
のである。この結果、実際の蓄圧室燃料圧は指令値より
大幅に下回るということがなく、指令と一致した状態で
漸増していく。このとき、急変時噴射時期補正手段が、
この目標圧の緩やかな変更を反映させた燃料噴射時期を
実現するから、着火が遅すぎたりしない。この結果、急
加速時にスモークが大量に発生したり、未燃HC,CO
エミッションを悪化させたりといった不具合が生じな
い。
【0008】逆に、急に減速した様な場合には、急変時
目標圧変更手段が目標圧を緩やかに漸減させるから、こ
の場合にも実際の蓄圧室燃料圧が指令値とよく一致し、
しかも燃料噴射時期も急変時噴射時期補正手段によって
一度にではなく徐々に変更していくことになり、着火時
期が早すぎてNOxが発生したり騒音を発生したりする
といった不具合を生じることがない。
目標圧変更手段が目標圧を緩やかに漸減させるから、こ
の場合にも実際の蓄圧室燃料圧が指令値とよく一致し、
しかも燃料噴射時期も急変時噴射時期補正手段によって
一度にではなく徐々に変更していくことになり、着火時
期が早すぎてNOxが発生したり騒音を発生したりする
といった不具合を生じることがない。
【0009】しかも、単に噴射時期を補正するのではな
く、目標圧を漸減又は漸増させることを併せて行う構成
としたから、蓄圧室燃料圧のオーバーシュート現象等の
予想困難な状態を生じることがなく、フィードバック制
御に無理がないことから圧力の制御性がよく、この点か
らも騒音の発生やエミッション悪化の助長といった従来
の不具合を的確に防止することができる。
く、目標圧を漸減又は漸増させることを併せて行う構成
としたから、蓄圧室燃料圧のオーバーシュート現象等の
予想困難な状態を生じることがなく、フィードバック制
御に無理がないことから圧力の制御性がよく、この点か
らも騒音の発生やエミッション悪化の助長といった従来
の不具合を的確に防止することができる。
【0010】加えて、噴射時期補正量の計算において実
際に検出した燃料圧を用いようとすると、急加速・急減
速の際にはどうしても過去の検出値に頼らざるを得ず、
その分の誤差を解消することは極めて困難であったが、
本発明の構成によれば、目標圧の指令に無理がなく実際
の燃料圧がこれに良好に追従してくれるから、この目標
圧を用いて補正量の演算を行うことで、かかる検出遅れ
の問題をも簡単に解消することができる。即ち、蓄圧室
圧力の制御はもちろん、その他蓄圧室圧力に関連した各
種制御の精度を向上することができる。
際に検出した燃料圧を用いようとすると、急加速・急減
速の際にはどうしても過去の検出値に頼らざるを得ず、
その分の誤差を解消することは極めて困難であったが、
本発明の構成によれば、目標圧の指令に無理がなく実際
の燃料圧がこれに良好に追従してくれるから、この目標
圧を用いて補正量の演算を行うことで、かかる検出遅れ
の問題をも簡単に解消することができる。即ち、蓄圧室
圧力の制御はもちろん、その他蓄圧室圧力に関連した各
種制御の精度を向上することができる。
【0011】
【実施例】次に、図面に示す実施例によって本発明を詳
しく説明する。図1は可変吐出量高圧ポンプを備えるコ
モンレール式燃料噴射制御装置の構成説明図である。
しく説明する。図1は可変吐出量高圧ポンプを備えるコ
モンレール式燃料噴射制御装置の構成説明図である。
【0012】このコモンレール式燃料噴射制御装置1
は、6気筒のディーゼルエンジン2と、ディーゼルエン
ジン2の各気筒に燃料を噴射するインジェクタ3と、こ
のインジェクタ3に供給する高圧燃料を蓄圧するコモン
レール4と、コモンレール4に高圧燃料を圧送する可変
吐出量高圧ポンプ5と、これらを制御する電子制御装置
(ECU)6とを備える。
は、6気筒のディーゼルエンジン2と、ディーゼルエン
ジン2の各気筒に燃料を噴射するインジェクタ3と、こ
のインジェクタ3に供給する高圧燃料を蓄圧するコモン
レール4と、コモンレール4に高圧燃料を圧送する可変
吐出量高圧ポンプ5と、これらを制御する電子制御装置
(ECU)6とを備える。
【0013】ECU6は、ディーゼルエンジン2の状
態、例えば回転数センサ7の検出値やアクセルセンサ8
の検出値等の運転条件を取り込み、ディーゼルエンジン
2の燃焼状態が最適となるような燃料噴射圧を実現する
ための目標コモンレール圧PFINを算出し、コモンレ
ール4に設けたコモンレール圧センサ9の検出値に基づ
いて実コモンレール圧PCを目標コモンレール圧PFI
Nに維持する様に可変吐出量高圧ポンプ5を駆動制御す
るコモンレール圧フィードバック制御を行う。
態、例えば回転数センサ7の検出値やアクセルセンサ8
の検出値等の運転条件を取り込み、ディーゼルエンジン
2の燃焼状態が最適となるような燃料噴射圧を実現する
ための目標コモンレール圧PFINを算出し、コモンレ
ール4に設けたコモンレール圧センサ9の検出値に基づ
いて実コモンレール圧PCを目標コモンレール圧PFI
Nに維持する様に可変吐出量高圧ポンプ5を駆動制御す
るコモンレール圧フィードバック制御を行う。
【0014】可変吐出量高圧ポンプ5は、このECUか
らの制御指令に従って、燃料タンク10に蓄えられた燃
料を低圧供給ポンプ11を経て吸入し、自身の内部にて
高圧に加圧し、この加圧された高圧燃料を供給配管12
を介してコモンレール4に圧送する。
らの制御指令に従って、燃料タンク10に蓄えられた燃
料を低圧供給ポンプ11を経て吸入し、自身の内部にて
高圧に加圧し、この加圧された高圧燃料を供給配管12
を介してコモンレール4に圧送する。
【0015】各インジェクタ3は、配管13によって、
高圧燃料を蓄圧したコモンレール4と連結されている。
そして、各インジェクタ3に配設されたコントロール弁
14を開閉動作することで、このコモンレール4にて蓄
圧されて目標コモンレール圧PFINとなった高圧燃料
が、ディーゼルエンジン2の各気筒の燃焼室へ噴射され
る。このインジェクタ3のコントロール弁14の開閉動
作は、ECU6からのインジェクタ制御指令に基づいて
実行される。このインジェクタ制御指令は燃料噴射量や
燃料噴射時期を調節するためのものであって、回転数セ
ンサ7やアクセルセンサ8等の運転条件検出手段からの
検出値に基づいて算出され、クランク角センサ15や気
筒判別センサ16等の検出値に基づいて、所定のタイミ
ングでECU6から出力される。なお、可変吐出量高圧
ポンプ5に対する制御指令もクランク角センサ15や後
述のカム角度センサ38等からの検出値に基づいた所定
のタイミングで出力されている。
高圧燃料を蓄圧したコモンレール4と連結されている。
そして、各インジェクタ3に配設されたコントロール弁
14を開閉動作することで、このコモンレール4にて蓄
圧されて目標コモンレール圧PFINとなった高圧燃料
が、ディーゼルエンジン2の各気筒の燃焼室へ噴射され
る。このインジェクタ3のコントロール弁14の開閉動
作は、ECU6からのインジェクタ制御指令に基づいて
実行される。このインジェクタ制御指令は燃料噴射量や
燃料噴射時期を調節するためのものであって、回転数セ
ンサ7やアクセルセンサ8等の運転条件検出手段からの
検出値に基づいて算出され、クランク角センサ15や気
筒判別センサ16等の検出値に基づいて、所定のタイミ
ングでECU6から出力される。なお、可変吐出量高圧
ポンプ5に対する制御指令もクランク角センサ15や後
述のカム角度センサ38等からの検出値に基づいた所定
のタイミングで出力されている。
【0016】次に、可変吐出量高圧ポンプ5の構成を図
2,図3に基づいて説明する。可変吐出量高圧ポンプ5
は、ハウジング20と、その下端部に配設されたカム室
30と、ハウジング20内に配設されたポンプシリンダ
21と、ポンプシリンダ21に連通し、前記低圧供給ポ
ンプ11から低圧燃料の供給を受ける導入管22と、ポ
ンプシリンダ21の上端部に螺着された電磁弁60とを
備える。
2,図3に基づいて説明する。可変吐出量高圧ポンプ5
は、ハウジング20と、その下端部に配設されたカム室
30と、ハウジング20内に配設されたポンプシリンダ
21と、ポンプシリンダ21に連通し、前記低圧供給ポ
ンプ11から低圧燃料の供給を受ける導入管22と、ポ
ンプシリンダ21の上端部に螺着された電磁弁60とを
備える。
【0017】ポンプシリンダ21の内部にはプランジャ
23が液密を保って摺動自在に嵌挿されている。プラン
ジャ23は円柱形状をなし、その上端面はポンプシリン
ダ21の内周面と協同してポンプ室24を形成する。ポ
ンプシリンダ21には、コモンレール4への供給配管1
2が連結される吐出孔41が穿設されている。
23が液密を保って摺動自在に嵌挿されている。プラン
ジャ23は円柱形状をなし、その上端面はポンプシリン
ダ21の内周面と協同してポンプ室24を形成する。ポ
ンプシリンダ21には、コモンレール4への供給配管1
2が連結される吐出孔41が穿設されている。
【0018】また、ポンプシリンダ21とハウジング2
0との間には燃料溜26が形成され、導入管22からハ
ウジング20内へ導入された低圧燃料はここへ溜る様に
なっている。なお、燃料溜26は、ポンプ室24から溢
流する燃料の逃がしとしても作用する。
0との間には燃料溜26が形成され、導入管22からハ
ウジング20内へ導入された低圧燃料はここへ溜る様に
なっている。なお、燃料溜26は、ポンプ室24から溢
流する燃料の逃がしとしても作用する。
【0019】吐出孔41は、逆止弁42を介して吐出口
45に連通している。ポンプ室24で加圧された燃料
は、この逆止弁42の弁体43を、リターンスプリング
44の付勢力やコモンレール圧に抗して押し開くこと
で、吐出口45から供給配管12を通り、コモンレール
4に圧送されるのである。
45に連通している。ポンプ室24で加圧された燃料
は、この逆止弁42の弁体43を、リターンスプリング
44の付勢力やコモンレール圧に抗して押し開くこと
で、吐出口45から供給配管12を通り、コモンレール
4に圧送されるのである。
【0020】プランジャ23の下端部は弁座35に連結
され、弁座35はプランジャスプリング27によりカム
ローラ33を備えたタペット34に押圧されている。カ
ム室30内には、ディーゼルエンジン2の回転速度の1
/2で回転するカム軸31が挿通され、カム軸31には
カムローラ33と接触するカム32が固定されている。
そして、カム軸31の回転によりプランジャ23は、カ
ムローラ33,タペット34を介してカム32のカムプ
ロフィルに沿って上下に往復動する。
され、弁座35はプランジャスプリング27によりカム
ローラ33を備えたタペット34に押圧されている。カ
ム室30内には、ディーゼルエンジン2の回転速度の1
/2で回転するカム軸31が挿通され、カム軸31には
カムローラ33と接触するカム32が固定されている。
そして、カム軸31の回転によりプランジャ23は、カ
ムローラ33,タペット34を介してカム32のカムプ
ロフィルに沿って上下に往復動する。
【0021】カム32は、カムプロフィルのプランジャ
23の下死点をカム角度0度とすると、カム角度0度か
ら約30度程度までの間をカム32の外側に中心を有す
る曲率R1 の円弧状の凹曲面32cと、カム32の内側
に曲率の中心を有する曲面32dとからなり、カム角度
90度でプランジャ23が上死点に至る様なカムプロフ
ィルを有するほぼ楕円形状のものである。
23の下死点をカム角度0度とすると、カム角度0度か
ら約30度程度までの間をカム32の外側に中心を有す
る曲率R1 の円弧状の凹曲面32cと、カム32の内側
に曲率の中心を有する曲面32dとからなり、カム角度
90度でプランジャ23が上死点に至る様なカムプロフ
ィルを有するほぼ楕円形状のものである。
【0022】ポンプシリンダ21の上端に螺着された電
磁弁60は、ポンプ室24に開口する低圧通路61を開
閉する弁体62を備えている。弁体62は、いわゆる外
開弁である。従って、弁体62は、通常はスプリング6
5によりポンプ室24内へ開いた状態となって低圧通路
61を開口する状態にあり、通電されるとスプリング6
5の付勢力に抗して移動し、低圧通路61とポンプ室2
4とを遮断する状態になる。また、弁体62は、ポンプ
室24の内部の燃料圧力を閉弁方向の圧力として受ける
ことになるので、燃料圧力が高くなるほど閉弁時のシー
ル性が良くなる。
磁弁60は、ポンプ室24に開口する低圧通路61を開
閉する弁体62を備えている。弁体62は、いわゆる外
開弁である。従って、弁体62は、通常はスプリング6
5によりポンプ室24内へ開いた状態となって低圧通路
61を開口する状態にあり、通電されるとスプリング6
5の付勢力に抗して移動し、低圧通路61とポンプ室2
4とを遮断する状態になる。また、弁体62は、ポンプ
室24の内部の燃料圧力を閉弁方向の圧力として受ける
ことになるので、燃料圧力が高くなるほど閉弁時のシー
ル性が良くなる。
【0023】この弁体62によって開閉される低圧通路
61は、ギャラリー63および通路64を介して燃料溜
26に連通している。一方、プランジャ23は、カム軸
31の回転に伴ってポンプシリンダ21内を上下動す
る。なお、プランジャ23の下降は、プランジャスプリ
ング27の復帰力によってなされる。
61は、ギャラリー63および通路64を介して燃料溜
26に連通している。一方、プランジャ23は、カム軸
31の回転に伴ってポンプシリンダ21内を上下動す
る。なお、プランジャ23の下降は、プランジャスプリ
ング27の復帰力によってなされる。
【0024】プランジャ23が下降する際に、通常開弁
状態にある電磁弁60を介して、低圧燃料が燃料溜26
からポンプ室24へと吸入される。ポンプ室24へ吸入
された燃料はプランジャ23の上昇に伴って加圧傾向に
なるが、電磁弁60が通電されていない場合は、低圧通
路61,ギャラリー63および通路64を通って燃料溜
26に溢流し、ポンプ室24内の燃料の実質的な加圧は
行われない。
状態にある電磁弁60を介して、低圧燃料が燃料溜26
からポンプ室24へと吸入される。ポンプ室24へ吸入
された燃料はプランジャ23の上昇に伴って加圧傾向に
なるが、電磁弁60が通電されていない場合は、低圧通
路61,ギャラリー63および通路64を通って燃料溜
26に溢流し、ポンプ室24内の燃料の実質的な加圧は
行われない。
【0025】これに対し、プランジャ23の上昇中に電
磁弁60に通電がなされると、弁体62が低圧通路61
を遮断するため、ポンプ室24内の燃料は溢流すること
ができなくなり、加圧され始める。そして、ポンプ室2
4内の燃料圧力が上昇して、逆止弁42のリターンスプ
リング44の付勢力及び弁体43に加わっているコモン
レール4の圧力に打ち勝つと、逆止弁42が押し開か
れ、高圧燃料が吐出孔41,吐出口45および供給配管
12を通ってコモンレール4へ圧送される。
磁弁60に通電がなされると、弁体62が低圧通路61
を遮断するため、ポンプ室24内の燃料は溢流すること
ができなくなり、加圧され始める。そして、ポンプ室2
4内の燃料圧力が上昇して、逆止弁42のリターンスプ
リング44の付勢力及び弁体43に加わっているコモン
レール4の圧力に打ち勝つと、逆止弁42が押し開か
れ、高圧燃料が吐出孔41,吐出口45および供給配管
12を通ってコモンレール4へ圧送される。
【0026】カム軸31には、図3に示す様に、一つの
タイミングギヤ36と、エンジン2の気筒数の1/2の
個数の可変吐出量高圧ポンプ5(本実施例においては3
個)とが配設される。なお、図では便宜的に、可変吐出
量高圧ポンプの一つは省略し、2個の可変吐出量高圧ポ
ンプ5a,5bだけを示している。また、図2に示した
ものと同じ構成には、それぞれ添字a,bを付してある
ので、それら添字a,bの付された構成の詳細な構造等
は図2を参照されたい。
タイミングギヤ36と、エンジン2の気筒数の1/2の
個数の可変吐出量高圧ポンプ5(本実施例においては3
個)とが配設される。なお、図では便宜的に、可変吐出
量高圧ポンプの一つは省略し、2個の可変吐出量高圧ポ
ンプ5a,5bだけを示している。また、図2に示した
ものと同じ構成には、それぞれ添字a,bを付してある
ので、それら添字a,bの付された構成の詳細な構造等
は図2を参照されたい。
【0027】タイミングギヤ36には、合計6個の突起
37が配設されている。また、タイミングギヤ36と近
接対向して、電磁ピックアップからなるカム角度センサ
38が設けられている。タイミングギヤ36に設けられ
た突起37は、カム軸31が1回転する間の各カム32
a,32b、…の作用によって、各高圧ポンプ5a,5
b,…で実行されるプランジャ23a,23b,…の上
昇行程の開始タイミング(即ち、下死点到達時期)をカ
ム角度センサ38にて検出するためのものである。この
カム角度センサ38で検出されたタイミング信号は、E
CU6に入力される。
37が配設されている。また、タイミングギヤ36と近
接対向して、電磁ピックアップからなるカム角度センサ
38が設けられている。タイミングギヤ36に設けられ
た突起37は、カム軸31が1回転する間の各カム32
a,32b、…の作用によって、各高圧ポンプ5a,5
b,…で実行されるプランジャ23a,23b,…の上
昇行程の開始タイミング(即ち、下死点到達時期)をカ
ム角度センサ38にて検出するためのものである。この
カム角度センサ38で検出されたタイミング信号は、E
CU6に入力される。
【0028】ECU6は、このカム角度センサ38によ
るタイミング信号に基づいて電磁弁60a,60b,…
へ駆動パルスを出力する。この駆動パルスは、図4に示
す様に、プランジャ23の下死点位置で検出されるタイ
ミング信号を基準パルスとして、期間TF(以下、出力
待ち期間TFという)だけ遅れて出力される。この駆動
パルスによって、電磁弁60への通電が開始され、電流
の立上がりの関係で期間TC(以下、閉弁遅れTCとい
う)だけ遅れて弁体62の閉弁が実行される。その後
は、プランジャ23の上昇に伴うポンプ室24の圧力上
昇によって弁体62の閉弁状態が維持されるから、駆動
パルスは短い期間TONが経過するとオフにされ、消費
電力の節約がなされている。外開弁故の利点である。
るタイミング信号に基づいて電磁弁60a,60b,…
へ駆動パルスを出力する。この駆動パルスは、図4に示
す様に、プランジャ23の下死点位置で検出されるタイ
ミング信号を基準パルスとして、期間TF(以下、出力
待ち期間TFという)だけ遅れて出力される。この駆動
パルスによって、電磁弁60への通電が開始され、電流
の立上がりの関係で期間TC(以下、閉弁遅れTCとい
う)だけ遅れて弁体62の閉弁が実行される。その後
は、プランジャ23の上昇に伴うポンプ室24の圧力上
昇によって弁体62の閉弁状態が維持されるから、駆動
パルスは短い期間TONが経過するとオフにされ、消費
電力の節約がなされている。外開弁故の利点である。
【0029】こうして弁体62が閉弁した後、プランジ
ャ23が上死点に至るまでの期間がポンプ室24内の燃
料加圧期間となり、図示ハッチングの部分の面積に比例
する量の燃料がコモンレール4へと圧送されることにな
る。従って、この図において、ハッチング面積が大きく
なるように、駆動パルスの出力時期を早くすればより多
くの燃料がコモンレール4へ圧送され、逆に出力時期を
遅くすればコモンレール4への燃料圧送量が減少する。
つまり、コモンレール4の圧力は、駆動パルスの出力時
期(出力待ち期間TF)によって調節することができる
のである。
ャ23が上死点に至るまでの期間がポンプ室24内の燃
料加圧期間となり、図示ハッチングの部分の面積に比例
する量の燃料がコモンレール4へと圧送されることにな
る。従って、この図において、ハッチング面積が大きく
なるように、駆動パルスの出力時期を早くすればより多
くの燃料がコモンレール4へ圧送され、逆に出力時期を
遅くすればコモンレール4への燃料圧送量が減少する。
つまり、コモンレール4の圧力は、駆動パルスの出力時
期(出力待ち期間TF)によって調節することができる
のである。
【0030】次に、このコモンレール4の圧力をフィー
ドバック制御するためのメインルーチンを説明する。E
CU6では、図5に示す様に、回転数センサ7の検出値
に基づいてエンジン回転数Neを算出し(S1)、アク
セルセンサ8の検出値をA/D変換してアクセル開度A
ccpを求める(S2)。
ドバック制御するためのメインルーチンを説明する。E
CU6では、図5に示す様に、回転数センサ7の検出値
に基づいてエンジン回転数Neを算出し(S1)、アク
セルセンサ8の検出値をA/D変換してアクセル開度A
ccpを求める(S2)。
【0031】次に、これらエンジン回転数Neおよびア
クセル開度Accpに基づいて、図6に示す様な目標燃
料噴射量算出マップを参照し、目標燃料噴射量QFIN
を算出する(S3)。そして、この目標燃料噴射量QF
INおよびエンジン回転数Neに基づいて、図7に示す
様な目標コモンレール圧算出マップを参照し、目標コモ
ンレール圧PFINを算出する(S4)。なお、各マッ
プはECU6の内蔵ROMに記憶されており、算出結果
QFIN,PFIN等は内蔵RAMに記憶される。
クセル開度Accpに基づいて、図6に示す様な目標燃
料噴射量算出マップを参照し、目標燃料噴射量QFIN
を算出する(S3)。そして、この目標燃料噴射量QF
INおよびエンジン回転数Neに基づいて、図7に示す
様な目標コモンレール圧算出マップを参照し、目標コモ
ンレール圧PFINを算出する(S4)。なお、各マッ
プはECU6の内蔵ROMに記憶されており、算出結果
QFIN,PFIN等は内蔵RAMに記憶される。
【0032】続いて、目標コモンレール圧PFINの指
令値の変化の状態に応じたなまし処理を実行する(S
5)。この処理は、高圧ポンプ5による一サイクル毎の
目標コモンレール圧PFINの最大変化量を規定し、こ
れを超える場合は目標コモンレール圧PFINを修正し
て、予め規定した範囲内の変化に抑える処理である。
令値の変化の状態に応じたなまし処理を実行する(S
5)。この処理は、高圧ポンプ5による一サイクル毎の
目標コモンレール圧PFINの最大変化量を規定し、こ
れを超える場合は目標コモンレール圧PFINを修正し
て、予め規定した範囲内の変化に抑える処理である。
【0033】このなまし処理の詳細を図8に示す。な
お、図中i−1,i等の添字は、エンジンのサイクル数
に相当し、iが今回のサイクルを、i−1が一つ前のサ
イクルを表す。即ち、本実施例の様に6気筒エンジンの
場合は120°クランク角毎に、また4サイクル4気筒
エンジンであるならば180°クランク角毎に、この添
字の付いた変数が更新される。
お、図中i−1,i等の添字は、エンジンのサイクル数
に相当し、iが今回のサイクルを、i−1が一つ前のサ
イクルを表す。即ち、本実施例の様に6気筒エンジンの
場合は120°クランク角毎に、また4サイクル4気筒
エンジンであるならば180°クランク角毎に、この添
字の付いた変数が更新される。
【0034】ステップS4で、今回の目標コモンレール
圧PFINiが算出されると、前回の結果として記憶さ
れている圧力指令値PFIN”i−1との差(目標圧変
更量)△PFINiを算出する(SS1)。なお、圧力
指令値PFIN”i−1は、前サイクルについて以下の
処理を行った結果、目標コモンレール圧PFINが所定
以上大きく変更されないと判断された場合は目標コモン
レール圧PFINそのままの値とされており、所定以上
大きく変更されていると判断された場合は目標コモンレ
ール圧PFINより変更量が小さい値とされている。以
下の処理においては、コモンレール圧のフィードバック
制御において無理なく迅速に指令に追従させることので
きる範囲内に圧力指令値PFIN”を決定している。従
って、その値は、実コモンレール圧PCとよく一致した
値であり、現時点での実コモンレール圧PCを精度よく
表した値といえる。
圧PFINiが算出されると、前回の結果として記憶さ
れている圧力指令値PFIN”i−1との差(目標圧変
更量)△PFINiを算出する(SS1)。なお、圧力
指令値PFIN”i−1は、前サイクルについて以下の
処理を行った結果、目標コモンレール圧PFINが所定
以上大きく変更されないと判断された場合は目標コモン
レール圧PFINそのままの値とされており、所定以上
大きく変更されていると判断された場合は目標コモンレ
ール圧PFINより変更量が小さい値とされている。以
下の処理においては、コモンレール圧のフィードバック
制御において無理なく迅速に指令に追従させることので
きる範囲内に圧力指令値PFIN”を決定している。従
って、その値は、実コモンレール圧PCとよく一致した
値であり、現時点での実コモンレール圧PCを精度よく
表した値といえる。
【0035】こうしてまず今回の目標圧変更量△PFI
Niが算出されると、次に、目標圧変更量△PFINi
が正か負か、すなわち減圧指令中か増圧指令中かを判定
する(SS2)。△PFINi≧0、すなわち増圧指令
中ならば、ステップSS3−1へ進む。このステップS
S3−1では、目標圧変更量△PFINiが、実コモン
レール圧PCの増圧時最大変化量△PMAXUより大き
いか小さいかを判定する。なお、この増圧時最大変化量
△PMAXUは、増圧に当たって、いずれかの気筒につ
いての燃料噴射から他のいずれかの気筒への燃料噴射ま
での一噴射サイクルに対して最大上昇させることのでき
る圧力変化量以下に設定された値であり、高圧ポンプ5
の吐出能力等の関係から予め規定されている。
Niが算出されると、次に、目標圧変更量△PFINi
が正か負か、すなわち減圧指令中か増圧指令中かを判定
する(SS2)。△PFINi≧0、すなわち増圧指令
中ならば、ステップSS3−1へ進む。このステップS
S3−1では、目標圧変更量△PFINiが、実コモン
レール圧PCの増圧時最大変化量△PMAXUより大き
いか小さいかを判定する。なお、この増圧時最大変化量
△PMAXUは、増圧に当たって、いずれかの気筒につ
いての燃料噴射から他のいずれかの気筒への燃料噴射ま
での一噴射サイクルに対して最大上昇させることのでき
る圧力変化量以下に設定された値であり、高圧ポンプ5
の吐出能力等の関係から予め規定されている。
【0036】ステップSS3−1で「NO」と判定され
た場合は、ステップS4で算出した目標コモンレール圧
PFINiをそのまま圧力指令値PFIN”iとして出
力する(SS4−1,SS5)。逆にステップSS3−
1で「YES」と判定された場合は、前サイクルでの圧
力指令値PFIN”i−1に増圧時最大変化量△PMA
XUを加えたものを今回のサイクルでの圧力指令値PF
IN”iとして出力する(SS4−2,SS5)。
た場合は、ステップS4で算出した目標コモンレール圧
PFINiをそのまま圧力指令値PFIN”iとして出
力する(SS4−1,SS5)。逆にステップSS3−
1で「YES」と判定された場合は、前サイクルでの圧
力指令値PFIN”i−1に増圧時最大変化量△PMA
XUを加えたものを今回のサイクルでの圧力指令値PF
IN”iとして出力する(SS4−2,SS5)。
【0037】一方、SS2で減圧中と判定された場合
は、ステップSS3−2へ進む。ここでは目標圧変更量
△PFINiの絶対値が、減圧時最大変化量△PMAX
Dより大きいか小さいか判定している。この減圧時最大
変化量△PMAXDは、減圧に当たって一噴射サイクル
に対して最大減少させることのできる圧力変化量であっ
て、各部のリーク条件等の関係から規定される。実施例
の様なシステムにおいては、コモンレール圧を積極的に
低下させる手段を備えておらず、高圧ポンプ5による吐
出を行わなくした状態でのプランジャやインジェクタ等
の機器におけるリークに頼って圧力を低下させる構成と
なっているからである。
は、ステップSS3−2へ進む。ここでは目標圧変更量
△PFINiの絶対値が、減圧時最大変化量△PMAX
Dより大きいか小さいか判定している。この減圧時最大
変化量△PMAXDは、減圧に当たって一噴射サイクル
に対して最大減少させることのできる圧力変化量であっ
て、各部のリーク条件等の関係から規定される。実施例
の様なシステムにおいては、コモンレール圧を積極的に
低下させる手段を備えておらず、高圧ポンプ5による吐
出を行わなくした状態でのプランジャやインジェクタ等
の機器におけるリークに頼って圧力を低下させる構成と
なっているからである。
【0038】このステップSS3−2において「NO」
と判定された場合は、今回のサイクルにおける目標コモ
ンレール圧PFINiをそのまま圧力指令値PFIN”
iとして出力し(SS4−4,SS5)、ステップSS
3−2で「YES」と判定された場合は、前サイクルで
の圧力指令値PFIN”i−1から減少時最大変化量△
PMAXDを減じたものを今回のサイクルでの圧力指令
値PFIN”iとして出力する(SS4−3,SS
5)。
と判定された場合は、今回のサイクルにおける目標コモ
ンレール圧PFINiをそのまま圧力指令値PFIN”
iとして出力し(SS4−4,SS5)、ステップSS
3−2で「YES」と判定された場合は、前サイクルで
の圧力指令値PFIN”i−1から減少時最大変化量△
PMAXDを減じたものを今回のサイクルでの圧力指令
値PFIN”iとして出力する(SS4−3,SS
5)。
【0039】こうしてシステムの増圧時及び減圧時の追
従性能に基づいて修正された圧力指令値PFIN”iに
応じてコモンレール圧のフィードバック制御が実行され
る。従って、圧力指令値PFIN”と実コモンレール圧
PCとはよく一致した状態となり、PFIN”=PCと
考えて差し支えない。
従性能に基づいて修正された圧力指令値PFIN”iに
応じてコモンレール圧のフィードバック制御が実行され
る。従って、圧力指令値PFIN”と実コモンレール圧
PCとはよく一致した状態となり、PFIN”=PCと
考えて差し支えない。
【0040】このなまし処理が済むと、メインルーチン
は、図5のステップS6以下の処理へと進む。なお、こ
こで、以下の処理を説明する前に、以下の処理が必要な
理由を図14にて詳しく説明しておく。一般的に、噴射
圧力が高い場合に噴射圧力が低い時と同様の噴射量を同
じ噴射時期に噴射すると、図示(B)の様に、噴射率が
高くなって着火遅れが短いこととなり、この結果、熱発
生率の重心が進角側にずれると共に全体が高くなる。こ
れはNOxの大巾な上昇につながる。この様な状態は、
ちょうど噴射時期を必要以上に進角した場合に現れる。
は、図5のステップS6以下の処理へと進む。なお、こ
こで、以下の処理を説明する前に、以下の処理が必要な
理由を図14にて詳しく説明しておく。一般的に、噴射
圧力が高い場合に噴射圧力が低い時と同様の噴射量を同
じ噴射時期に噴射すると、図示(B)の様に、噴射率が
高くなって着火遅れが短いこととなり、この結果、熱発
生率の重心が進角側にずれると共に全体が高くなる。こ
れはNOxの大巾な上昇につながる。この様な状態は、
ちょうど噴射時期を必要以上に進角した場合に現れる。
【0041】逆に圧力が十分高いつもりで実際には低い
圧力において燃料噴射を実行した場合には、図示(A)
の様に、熱発生率の重心は遅角側にずれると共に全体が
低くなり、この結果、スモーク,パティキュレート等の
排出につながる。この様な状態は、ちょうど噴射時期を
必要以上に遅角した場合に現れる。
圧力において燃料噴射を実行した場合には、図示(A)
の様に、熱発生率の重心は遅角側にずれると共に全体が
低くなり、この結果、スモーク,パティキュレート等の
排出につながる。この様な状態は、ちょうど噴射時期を
必要以上に遅角した場合に現れる。
【0042】従って、予定通りに圧力が下がりきってい
ない場合の燃料噴射においては噴射時期を遅らせ、予定
通りに圧力が上がりきっていない場合の燃料噴射におい
ては噴射時期を進めるとこれらの不具合を解消すること
ができる。これらのことから、ステップS6において
は、当初設定された目標コモンレールPFINと、ステ
ップS5で演算された圧力指令値PFIN”との圧力差
分△Pを算出する。この圧力指令値PFIN”は、シス
テムの制御能力を考慮した最大変化量△PMAXU,△
PMAXDにより修正されているから、結局は現在の実
コモンレール圧PCに一致していると考えてよい。即
ち、現在の実コモンレール圧をタイムリーに検出するこ
とは極めて困難であるが、高圧ポンプ5の能力等に応じ
て修正された圧力指令値PFIN”を用いることで、目
標コモンレール圧PFINと実コモンレール圧PCとの
現時点での正確な圧力差分が求められることになる。
ない場合の燃料噴射においては噴射時期を遅らせ、予定
通りに圧力が上がりきっていない場合の燃料噴射におい
ては噴射時期を進めるとこれらの不具合を解消すること
ができる。これらのことから、ステップS6において
は、当初設定された目標コモンレールPFINと、ステ
ップS5で演算された圧力指令値PFIN”との圧力差
分△Pを算出する。この圧力指令値PFIN”は、シス
テムの制御能力を考慮した最大変化量△PMAXU,△
PMAXDにより修正されているから、結局は現在の実
コモンレール圧PCに一致していると考えてよい。即
ち、現在の実コモンレール圧をタイムリーに検出するこ
とは極めて困難であるが、高圧ポンプ5の能力等に応じ
て修正された圧力指令値PFIN”を用いることで、目
標コモンレール圧PFINと実コモンレール圧PCとの
現時点での正確な圧力差分が求められることになる。
【0043】即ち、本実施例においては、どの程度補正
をしてやったらよいかの正確な基準を簡単に与えるた
め、ステップS6において、実コモンレール圧PCでは
なく、圧力指令値PFIN”を用いて圧力差分△Pを求
めたのである。そして、この圧力差分△Pに応じて噴射
時期を補正するため、図9に示す様なエンジン回転数N
eと圧力差分△Pとをパラメータとした噴射時期補正マ
ップを参照して、噴射時期補正量△Tが算出される(S
7)。
をしてやったらよいかの正確な基準を簡単に与えるた
め、ステップS6において、実コモンレール圧PCでは
なく、圧力指令値PFIN”を用いて圧力差分△Pを求
めたのである。そして、この圧力差分△Pに応じて噴射
時期を補正するため、図9に示す様なエンジン回転数N
eと圧力差分△Pとをパラメータとした噴射時期補正マ
ップを参照して、噴射時期補正量△Tが算出される(S
7)。
【0044】続くステップS8では、通常行われている
通り、エンジン回転数Ne及び噴射量QFINからなる
マップによって、基準となる噴射時期TFINを求め
る。この噴射時期TFINは、実コモンレール圧PC
が、目標コモンレール圧PFINに等しい時に有効な値
である。そこで、これにステップS7で求めた噴射時期
補正量△Tを加えた値を指令噴射時期TFIN”とし
(S9)、この指令噴射時期TFIN”を用いて、イン
ジェクタを駆動する(S10)。
通り、エンジン回転数Ne及び噴射量QFINからなる
マップによって、基準となる噴射時期TFINを求め
る。この噴射時期TFINは、実コモンレール圧PC
が、目標コモンレール圧PFINに等しい時に有効な値
である。そこで、これにステップS7で求めた噴射時期
補正量△Tを加えた値を指令噴射時期TFIN”とし
(S9)、この指令噴射時期TFIN”を用いて、イン
ジェクタを駆動する(S10)。
【0045】以上の処理による作用を図10及び図11
に示す。図10は目標コモンレール圧PFINが急上昇
した場合であり、P0からP1への目標コモンレール圧
の変化が大きく、増圧時の最大変化量△PMAXUを超
えている。このため、目標コモンレール圧PFINをそ
のまま指令値として用いるのではなく、ステップSS3
−1,SS4−2の処理が実行されて変更前の圧力P0
に増圧時最大変化量△PMAXUを一噴射サイクル毎に
加算し、徐々に上昇させた圧力指令値PFIN”を制御
用の指令値として用いる。
に示す。図10は目標コモンレール圧PFINが急上昇
した場合であり、P0からP1への目標コモンレール圧
の変化が大きく、増圧時の最大変化量△PMAXUを超
えている。このため、目標コモンレール圧PFINをそ
のまま指令値として用いるのではなく、ステップSS3
−1,SS4−2の処理が実行されて変更前の圧力P0
に増圧時最大変化量△PMAXUを一噴射サイクル毎に
加算し、徐々に上昇させた圧力指令値PFIN”を制御
用の指令値として用いる。
【0046】図11は、目標コモンレール圧PFINが
急激に下降した場合であり、P0からP1への目標コモ
ンレール圧の変化量が、減圧時の圧力指令値の最大変化
量△PMAXD以上になっている。このため、目標コモ
ンレール圧PFINをそのまま指令値として用いるので
はなく、ステップSS3−2,SS4−3の処理が実行
されて変更前の圧力P0から減圧時最大変化量△PMA
XDを一噴射サイクル毎に減算し、徐々に降下させた圧
力指令値PFIN”を制御用の指令値として用いる。
急激に下降した場合であり、P0からP1への目標コモ
ンレール圧の変化量が、減圧時の圧力指令値の最大変化
量△PMAXD以上になっている。このため、目標コモ
ンレール圧PFINをそのまま指令値として用いるので
はなく、ステップSS3−2,SS4−3の処理が実行
されて変更前の圧力P0から減圧時最大変化量△PMA
XDを一噴射サイクル毎に減算し、徐々に降下させた圧
力指令値PFIN”を制御用の指令値として用いる。
【0047】図10の様な処理は、アクセル開度Acc
pを0(全閉)から1(全開)にした場合等に実行され
る。この例を図12に示す。図示の様に、アクセル開度
Accpが全閉から全開に変化すると、目標燃料噴射量
QFINは増大する。そして、目標コモンレール圧PF
INも増大する。しかし、コモンレール圧のフィードバ
ック制御には上述の様に修正された圧力指令値PFI
N”が用いられる。従って、実コモンレール圧PCは圧
力指令値PFIN”とよく一致した関係となる。そし
て、制御に無理がないため、実コモンレール圧PCは、
オーバーシュートすることなく緩やかに上昇し、本来の
目標コモンレール圧に収束する。
pを0(全閉)から1(全開)にした場合等に実行され
る。この例を図12に示す。図示の様に、アクセル開度
Accpが全閉から全開に変化すると、目標燃料噴射量
QFINは増大する。そして、目標コモンレール圧PF
INも増大する。しかし、コモンレール圧のフィードバ
ック制御には上述の様に修正された圧力指令値PFI
N”が用いられる。従って、実コモンレール圧PCは圧
力指令値PFIN”とよく一致した関係となる。そし
て、制御に無理がないため、実コモンレール圧PCは、
オーバーシュートすることなく緩やかに上昇し、本来の
目標コモンレール圧に収束する。
【0048】この間、実際の燃料噴射には修正された指
令噴射時期TFIN”が用いられる。この指令噴射時期
TFIN”は、圧力指令値PFIN”を用いて修正され
るが、結局は実コモンレール圧PCを用いて修正したも
のと同じである。実コモンレール圧PCの検出値を用い
る場合には何サイクルか前の値しか使用できないが、本
実施例によれば、まさにタイムリーな値を用いて的確な
修正を行うことができる。従って、過渡時においても着
火遅れ時期を極めて精度よく制御することができる。
令噴射時期TFIN”が用いられる。この指令噴射時期
TFIN”は、圧力指令値PFIN”を用いて修正され
るが、結局は実コモンレール圧PCを用いて修正したも
のと同じである。実コモンレール圧PCの検出値を用い
る場合には何サイクルか前の値しか使用できないが、本
実施例によれば、まさにタイムリーな値を用いて的確な
修正を行うことができる。従って、過渡時においても着
火遅れ時期を極めて精度よく制御することができる。
【0049】これに対し、図13は、従来例を示してい
る。この従来例では、アクセル開度Accpのステップ
状で急激な変化と同時に噴射量,コモンレール圧,噴射
時期の各指令値QFIN,PFIN,TFINが共にス
テップ状に変化する。このうち噴射量と噴射時期は直ち
に指令値QFIN,TFINに追従することができる
が、実コモンレール圧PCは即座に指令値PFINに追
従することができない。従って、この状態でインジェク
タ3を駆動するとスモーク,パティキュレート等の発生
を増加させ、エミッション上重大な問題をもたらす。
る。この従来例では、アクセル開度Accpのステップ
状で急激な変化と同時に噴射量,コモンレール圧,噴射
時期の各指令値QFIN,PFIN,TFINが共にス
テップ状に変化する。このうち噴射量と噴射時期は直ち
に指令値QFIN,TFINに追従することができる
が、実コモンレール圧PCは即座に指令値PFINに追
従することができない。従って、この状態でインジェク
タ3を駆動するとスモーク,パティキュレート等の発生
を増加させ、エミッション上重大な問題をもたらす。
【0050】減速時にあっても、本実施例では実コモン
レール圧PCに一致する圧力指令値PFIN”を用いる
と共に、燃料噴射時期を徐々に変化させるから、着火遅
れ時期を精度よく制御することができ、従来の制御にお
ける様な騒音の発生やNOx増加の問題を生じることが
ない。
レール圧PCに一致する圧力指令値PFIN”を用いる
と共に、燃料噴射時期を徐々に変化させるから、着火遅
れ時期を精度よく制御することができ、従来の制御にお
ける様な騒音の発生やNOx増加の問題を生じることが
ない。
【0051】また、図12と図13を比較すると分かる
様に、圧力の制御性についても実施例の方が従来例より
優れており、オーバーシュートが生じるといったこと等
がないという効果を奏する。圧力制御性が悪いと、騒音
の発生やエミション悪化の助長につながる。従って、本
実施例によれば、圧力制御性の向上によっても、騒音発
生やエミッション悪化を防止する効果がある。
様に、圧力の制御性についても実施例の方が従来例より
優れており、オーバーシュートが生じるといったこと等
がないという効果を奏する。圧力制御性が悪いと、騒音
の発生やエミション悪化の助長につながる。従って、本
実施例によれば、圧力制御性の向上によっても、騒音発
生やエミッション悪化を防止する効果がある。
【0052】以上説明した様に、本実施例によれば、急
加速や急減速の様なコモンレール圧力が変化する過渡時
の噴射時期を理想状態に制御することができ、過渡時に
おけるNOx,スモーク,パティキュレートの発生を抑
えることができる。また、騒者の発生も抑えることがで
きる。
加速や急減速の様なコモンレール圧力が変化する過渡時
の噴射時期を理想状態に制御することができ、過渡時に
おけるNOx,スモーク,パティキュレートの発生を抑
えることができる。また、騒者の発生も抑えることがで
きる。
【0053】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内の種
々なる態様を採用することができる。例えば、実施例で
は階段状に指令値PFIN”,TFIN”を漸増・漸減
させたが、もっとなめらかに直線的に漸増・漸減させる
構成としても構わない。
はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内の種
々なる態様を採用することができる。例えば、実施例で
は階段状に指令値PFIN”,TFIN”を漸増・漸減
させたが、もっとなめらかに直線的に漸増・漸減させる
構成としても構わない。
【0054】
【発明の効果】以上の如く本発明のディーゼル機関の蓄
圧式燃料噴射装置によれば、運転条件の急変に見られる
様な過渡時においても、良好な排ガス性能を維持するこ
とができ、加速時のスモークの増加や減速時のNOxの
増加及び騒音の発生を防止することができる。
圧式燃料噴射装置によれば、運転条件の急変に見られる
様な過渡時においても、良好な排ガス性能を維持するこ
とができ、加速時のスモークの増加や減速時のNOxの
増加及び騒音の発生を防止することができる。
【0055】しかも、単に噴射時期を補正するだけでは
なく、目標圧を漸減又は漸増させることを合わせて実行
するから、蓄圧室燃料圧のオーバーシュート現象等の予
想困難な状態を生じることがなく、無理なくフィードバ
ック制御を行うことができるから圧力の制御性がよく、
この点からも騒音の発生やエミッション悪化の助長とい
った従来の不具合を的確に防止することができる。
なく、目標圧を漸減又は漸増させることを合わせて実行
するから、蓄圧室燃料圧のオーバーシュート現象等の予
想困難な状態を生じることがなく、無理なくフィードバ
ック制御を行うことができるから圧力の制御性がよく、
この点からも騒音の発生やエミッション悪化の助長とい
った従来の不具合を的確に防止することができる。
【0056】加えて、噴射時期補正量の計算において実
際に検出した燃料圧を用いようとすると、急加速・急減
速の際にはどうしても過去の検出値に頼らざるを得ず、
その分の誤差を解消することは極めて困難であったが、
本発明の構成によれば、指令されている目標圧は常に実
際の燃料圧とほぼ等しいことになるから、この目標圧を
用いて補正量の演算を行うようにすることで、かかる検
出遅れの問題をも簡単に解消することができる。即ち、
蓄圧室圧力の制御はもちろん、その他蓄圧室圧力に関連
した各種制御の制御性を向上し、その精度を向上するこ
とができる。
際に検出した燃料圧を用いようとすると、急加速・急減
速の際にはどうしても過去の検出値に頼らざるを得ず、
その分の誤差を解消することは極めて困難であったが、
本発明の構成によれば、指令されている目標圧は常に実
際の燃料圧とほぼ等しいことになるから、この目標圧を
用いて補正量の演算を行うようにすることで、かかる検
出遅れの問題をも簡単に解消することができる。即ち、
蓄圧室圧力の制御はもちろん、その他蓄圧室圧力に関連
した各種制御の制御性を向上し、その精度を向上するこ
とができる。
【図1】 実施例のシステムを示す構成図である。
【図2】 可変吐出量高圧ポンプの構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図3】 可変吐出量高圧ポンプの構成を模式化した模
式図である。
式図である。
【図4】 可変吐出量高圧ポンプの作動を説明するタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図5】 ECUの実施する燃料噴射制御のメインルー
チンのフローチャートである。
チンのフローチャートである。
【図6】 目標燃料噴射量算出用のマップである。
【図7】 目標コモンレール圧算出用のマップである。
【図8】 ECUの実施する燃料噴射制御の中の指令値
なまし処理の詳細なフローチャートである。
なまし処理の詳細なフローチャートである。
【図9】 噴射時期補正用のマップである。
【図10】 急加速時の目標コモンレール圧の変化と指
令値の変化の様子を示す説明図である。
令値の変化の様子を示す説明図である。
【図11】 急減速時の目標コモンレール圧の変化と指
令値の変化の様子を示す説明図である。
令値の変化の様子を示す説明図である。
【図12】 急加速時の制御状態のタイミングチャート
である。
である。
【図13】 従来例における急加速時の制御状態のタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図14】 従来例の問題点を表した説明図である。
1・・・コモンレール式燃料噴射制御装置、2・・・デ
ィーゼルエンジン、3・・・インジェクタ、4・・・コ
モンレール、5・・・可変吐出量高圧ポンプ、6・・・
電子制御装置(ECU)、7・・・回転数センサ、8・
・・アクセルセンサ、9・・・コモンレール圧センサ、
10・・・燃料タンク、11・・・低圧供給ポンプ、1
2・・・供給配管、13・・・配管、14・・・コント
ロール弁、15・・・クランク角センサ、16・・・気
筒判別センサ、23・・・プランジャ、24・・・ポン
プ室、26・・・燃料溜、32・・・カム、38・・・
カム角度センサ、42・・・逆止弁、45・・・吐出
口、60・・・電磁弁、61・・・低圧通路、62・・
・弁体。
ィーゼルエンジン、3・・・インジェクタ、4・・・コ
モンレール、5・・・可変吐出量高圧ポンプ、6・・・
電子制御装置(ECU)、7・・・回転数センサ、8・
・・アクセルセンサ、9・・・コモンレール圧センサ、
10・・・燃料タンク、11・・・低圧供給ポンプ、1
2・・・供給配管、13・・・配管、14・・・コント
ロール弁、15・・・クランク角センサ、16・・・気
筒判別センサ、23・・・プランジャ、24・・・ポン
プ室、26・・・燃料溜、32・・・カム、38・・・
カム角度センサ、42・・・逆止弁、45・・・吐出
口、60・・・電磁弁、61・・・低圧通路、62・・
・弁体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−117148(JP,A) 特開 昭62−645(JP,A) 特開 昭58−174128(JP,A) 特開 平3−18645(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/40 F02D 41/04 385
Claims (1)
- 【請求項1】 ディーゼル機関へ供給する燃料を高圧状
態で一旦蓄えておく蓄圧室と、 該蓄圧室へ燃料を圧送する燃料圧送手段と、 前記蓄圧室内の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、 ディーゼル機関の運転条件を検出する運転条件検出手段
と、 該運転条件検出手段により検出される運転条件に基づい
て前記蓄圧室の燃料の目標圧を指示する目標圧指示手段
と、 該目標圧と前記圧力検出手段による検出圧とを比較し、
前記蓄圧室の燃料圧力を該目標圧とする様に前記燃料圧
送手段を駆動制御するフィードバック制御手段と、 前記運転条件検出手段により検出される運転条件に対応
した燃料噴射時期を指示する噴射時期指示手段と、 該指示された燃料噴射時期に基づいて前記蓄圧室に蓄え
られた高圧の燃料をディーゼル機関へ噴射する燃料噴射
手段とを備えるディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置に
おいて、 前記目標圧を所定以上変更すべき指示がなされたか否か
を判断する判断手段と、 該判断手段により前記目標圧を所定以上変更すべき指示
がなされたと判断された場合は、該目標圧の変更を所定
以上の時間をかけて緩やかに実行する急変時目標圧変更
手段と、 該急変時目標圧変更手段が作動する場合には、前記燃料
噴射時期の指示に当たって前記目標圧の緩やかな変更を
反映させる急変時噴射時期補正手段とを備えたことを特
徴とするディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4004080A JP2982460B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4004080A JP2982460B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05187301A JPH05187301A (ja) | 1993-07-27 |
JP2982460B2 true JP2982460B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=11574817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4004080A Expired - Fee Related JP2982460B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2982460B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1268026B1 (it) * | 1994-03-01 | 1997-02-20 | Fiat Ricerche | Sistema elettronico per il controllo della pressione di iniezione in transitorio. |
DE19515855A1 (de) * | 1995-04-29 | 1996-10-31 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Einstellen der Bewegung eines leistungsverändernden Regelorgans |
JP4582010B2 (ja) * | 2006-01-25 | 2010-11-17 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置 |
DE102006045923A1 (de) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung eines Raildruck-Sollwertes |
JP4900287B2 (ja) | 2008-03-05 | 2012-03-21 | 株式会社デンソー | 燃料供給制御装置およびそれを用いた燃料供給システム |
JP5616149B2 (ja) * | 2010-07-14 | 2014-10-29 | ボッシュ株式会社 | レール圧オフセット制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 |
JP7143756B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2022-09-29 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP4004080A patent/JP2982460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05187301A (ja) | 1993-07-27 |
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