JP3518417B2 - 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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- JP3518417B2 JP3518417B2 JP12361299A JP12361299A JP3518417B2 JP 3518417 B2 JP3518417 B2 JP 3518417B2 JP 12361299 A JP12361299 A JP 12361299A JP 12361299 A JP12361299 A JP 12361299A JP 3518417 B2 JP3518417 B2 JP 3518417B2
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- pressure
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コモンレール式燃
料噴射装置に関する。
料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
てコモンレール式の燃料噴射装置が知られている。コモ
ンレール式の燃料噴射装置では、インジェクタに供給す
る高圧燃料を保持するコモンレールを備えている。コモ
ンレールは全気筒に共通で、ここに必要な量の高圧燃料
を燃料ポンプにより圧送供給することでコモンレール圧
を所定値に維持している。インジェクタの燃料噴射およ
び燃料ポンプの燃料圧送は制御手段を構成する電子制御
ユニット(ECU)により制御される。
てコモンレール式の燃料噴射装置が知られている。コモ
ンレール式の燃料噴射装置では、インジェクタに供給す
る高圧燃料を保持するコモンレールを備えている。コモ
ンレールは全気筒に共通で、ここに必要な量の高圧燃料
を燃料ポンプにより圧送供給することでコモンレール圧
を所定値に維持している。インジェクタの燃料噴射およ
び燃料ポンプの燃料圧送は制御手段を構成する電子制御
ユニット(ECU)により制御される。
【0003】燃料ポンプは通常、エンジン動力が伝達さ
れてエンジン回転数の1/2で回転するポンプ駆動軸に
より、各気筒の燃料噴射が一巡するポンプ駆動軸1回転
あたり気筒数と同じ回数の燃料圧送を行う(1噴射1圧
送)ように構成されている(例えば特開昭62−258
160号公報)。上記特開昭62−258160号公報
記載の装置には、複数のプランジャバレルを備え、各プ
ランジャに対応してポンプ駆動軸に設けられたカムによ
りプランジャをそれぞれ駆動してプランジャバレル内の
燃料を加圧し圧送する構成の燃料ポンプが用いられてい
る。燃料圧送量は、プランジャバレル内の燃料を逃がす
PCVバルブの開閉タイミングに応じて設定される。
れてエンジン回転数の1/2で回転するポンプ駆動軸に
より、各気筒の燃料噴射が一巡するポンプ駆動軸1回転
あたり気筒数と同じ回数の燃料圧送を行う(1噴射1圧
送)ように構成されている(例えば特開昭62−258
160号公報)。上記特開昭62−258160号公報
記載の装置には、複数のプランジャバレルを備え、各プ
ランジャに対応してポンプ駆動軸に設けられたカムによ
りプランジャをそれぞれ駆動してプランジャバレル内の
燃料を加圧し圧送する構成の燃料ポンプが用いられてい
る。燃料圧送量は、プランジャバレル内の燃料を逃がす
PCVバルブの開閉タイミングに応じて設定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コモン
レール式燃料噴射装置を最高回転数の高い(5000r
pm以上)小型ディーゼルエンジンに適用するに際し次
の問題がある。すなわち、一般にエンジン回転数が高い
ほど燃料ポンプの作動速度も高速化し、高回転域でも吸
入不良等を生じずに高い調量精度にて安定した燃料圧送
を行うことが難しい。それゆえ、上記PCVバルブによ
り応答性のよいものが必要になる等、燃料ポンプに対す
る要求仕様が高くなり、新たに高性能な燃料ポンプの開
発が必要になる。また、燃料圧送精度や燃料噴射時期精
度を向上すべくECUにおいてエンジンクランク角度情
報をより多く取り込むために、ECUの角度割り込み演
算負荷が大きくなる。
レール式燃料噴射装置を最高回転数の高い(5000r
pm以上)小型ディーゼルエンジンに適用するに際し次
の問題がある。すなわち、一般にエンジン回転数が高い
ほど燃料ポンプの作動速度も高速化し、高回転域でも吸
入不良等を生じずに高い調量精度にて安定した燃料圧送
を行うことが難しい。それゆえ、上記PCVバルブによ
り応答性のよいものが必要になる等、燃料ポンプに対す
る要求仕様が高くなり、新たに高性能な燃料ポンプの開
発が必要になる。また、燃料圧送精度や燃料噴射時期精
度を向上すべくECUにおいてエンジンクランク角度情
報をより多く取り込むために、ECUの角度割り込み演
算負荷が大きくなる。
【0005】本発明は、上記実情に鑑みなされたもの
で、燃料ポンプ要求仕様の緩和、演算負荷軽減を可能に
するコモンレール式燃料噴射装置を提供することを目的
とする。
で、燃料ポンプ要求仕様の緩和、演算負荷軽減を可能に
するコモンレール式燃料噴射装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、エンジンの気筒ごとに設けられたインジェクタの燃
料噴射制御およびエンジンの動力で容積が拡縮する圧力
室に導入された燃料をPCVバルブを閉弁することで閉
じ込め圧力室の容積の縮小とともに圧力室内の燃料をコ
モンレールに圧送する燃料ポンプであって1噴射1圧送
が可能に上記圧力室が拡縮する燃料ポンプの燃料圧送制
御を行う制御手段に、上記PCVバルブの閉弁を禁止し
て上記圧力室内の燃料を非加圧状態とすることにより燃
料圧送を間引き、各気筒の燃料噴射が一巡する間の燃料
ポンプによる燃料圧送回数を気筒数よりも少ない回数に
設定する圧送回数設定手段を具備せしめる。上記圧送回
数設定手段は、エンジン回転数が低回転域から所定の回
転数までは燃料圧送が燃料噴射に同期して行われ、エン
ジン回転数が上記所定の回転数を超えると上記PCVバ
ルブの閉弁禁止制御を行うようにする。
は、エンジンの気筒ごとに設けられたインジェクタの燃
料噴射制御およびエンジンの動力で容積が拡縮する圧力
室に導入された燃料をPCVバルブを閉弁することで閉
じ込め圧力室の容積の縮小とともに圧力室内の燃料をコ
モンレールに圧送する燃料ポンプであって1噴射1圧送
が可能に上記圧力室が拡縮する燃料ポンプの燃料圧送制
御を行う制御手段に、上記PCVバルブの閉弁を禁止し
て上記圧力室内の燃料を非加圧状態とすることにより燃
料圧送を間引き、各気筒の燃料噴射が一巡する間の燃料
ポンプによる燃料圧送回数を気筒数よりも少ない回数に
設定する圧送回数設定手段を具備せしめる。上記圧送回
数設定手段は、エンジン回転数が低回転域から所定の回
転数までは燃料圧送が燃料噴射に同期して行われ、エン
ジン回転数が上記所定の回転数を超えると上記PCVバ
ルブの閉弁禁止制御を行うようにする。
【0007】燃料圧送を間引くことにより、次の圧送ま
での間隔を上記1噴射1圧送の装置よりも長くし、ポン
プ作動に余裕が生じ燃料ポンプの要求仕様を緩和するこ
とができる。また、燃料圧送制御を間引くことになるの
で演算負荷を軽減することができる。
での間隔を上記1噴射1圧送の装置よりも長くし、ポン
プ作動に余裕が生じ燃料ポンプの要求仕様を緩和するこ
とができる。また、燃料圧送制御を間引くことになるの
で演算負荷を軽減することができる。
【0008】
【0009】
【0010】請求項2記載の発明では、コモンレールの
燃料圧を検出するコモンレール圧検出手段を具備せし
め、上記制御手段を、各気筒の燃料噴射制御ごとにコモ
ンレールの燃料圧を読み込み該燃料圧に基づいて燃料噴
射量を演算するように設定する。
燃料圧を検出するコモンレール圧検出手段を具備せし
め、上記制御手段を、各気筒の燃料噴射制御ごとにコモ
ンレールの燃料圧を読み込み該燃料圧に基づいて燃料噴
射量を演算するように設定する。
【0011】燃料圧送が燃料噴射に非同期で行われる場
合にも燃料噴射時間がその時のコモンレールの燃料圧に
即して決定されるから、十分な燃料噴射量精度を得るこ
とができる。
合にも燃料噴射時間がその時のコモンレールの燃料圧に
即して決定されるから、十分な燃料噴射量精度を得るこ
とができる。
【0012】
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】図1(A)に本発明の実施形態に
なるコモンレール式燃料噴射装置の構成を示す。エンジ
ン1には各気筒の燃焼室に対応する複数のインジェクタ
2が配設され、これらインジェクタ2は全気筒共通のコ
モンレール3に接続されている。インジェクタ2は制御
信号に応じて開弁または閉弁し、コモンレール3から供
給される燃料の噴射と停止とを切り換え可能である。制
御信号はインジェクタ2内蔵の噴射制御用電磁弁21を
オンオフし、例えば電磁弁21が開弁している間、コモ
ンレール3内の燃料がインジェクタ2から対応する気筒
に噴射される。
なるコモンレール式燃料噴射装置の構成を示す。エンジ
ン1には各気筒の燃焼室に対応する複数のインジェクタ
2が配設され、これらインジェクタ2は全気筒共通のコ
モンレール3に接続されている。インジェクタ2は制御
信号に応じて開弁または閉弁し、コモンレール3から供
給される燃料の噴射と停止とを切り換え可能である。制
御信号はインジェクタ2内蔵の噴射制御用電磁弁21を
オンオフし、例えば電磁弁21が開弁している間、コモ
ンレール3内の燃料がインジェクタ2から対応する気筒
に噴射される。
【0015】コモンレール3には、コモンレール3を連
続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧の燃料により蓄
圧せしめる燃料ポンプ4が接続される。燃料ポンプ4
は、燃料タンク5から燃料を吸い上げるフィードポンプ
部4aおよび吸い上げられた低圧燃料を加圧しコモンレ
ール3に圧送する高圧ポンプ部4bとを具備してなり、
コモンレール3内の燃料を所定の高圧に制御する。
続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧の燃料により蓄
圧せしめる燃料ポンプ4が接続される。燃料ポンプ4
は、燃料タンク5から燃料を吸い上げるフィードポンプ
部4aおよび吸い上げられた低圧燃料を加圧しコモンレ
ール3に圧送する高圧ポンプ部4bとを具備してなり、
コモンレール3内の燃料を所定の高圧に制御する。
【0016】また、インジェクタ2の燃料噴射および燃
料ポンプ4の燃料圧送制御はECU6により実行され
る。ECU6はCPU等を有する一般的なハード構成の
もので、エンジン状態を検出する各種センサ等からの入
力信号情報に基づいてインジェクタ2の開弁時期および
開弁時間を算出しインジェクタ2に制御信号を出力する
とともに、燃料ポンプ4の燃料圧送量を算出し燃料ポン
プ4に制御信号を出力する。
料ポンプ4の燃料圧送制御はECU6により実行され
る。ECU6はCPU等を有する一般的なハード構成の
もので、エンジン状態を検出する各種センサ等からの入
力信号情報に基づいてインジェクタ2の開弁時期および
開弁時間を算出しインジェクタ2に制御信号を出力する
とともに、燃料ポンプ4の燃料圧送量を算出し燃料ポン
プ4に制御信号を出力する。
【0017】上記各種センサとして、コモンレール3に
保持される燃料の圧力(以下、単にコモンレール圧とい
う)を検出するコモンレール圧検出手段たる圧力センサ
71が配設され、これよりECU6にコモンレール圧信
号が入力している。また、ECU6には、圧力センサ7
1の他、上記各種センサとしてエンジン回転数センサ7
2、スロットルセンサ73等のエンジン状態信号が入力
している。
保持される燃料の圧力(以下、単にコモンレール圧とい
う)を検出するコモンレール圧検出手段たる圧力センサ
71が配設され、これよりECU6にコモンレール圧信
号が入力している。また、ECU6には、圧力センサ7
1の他、上記各種センサとしてエンジン回転数センサ7
2、スロットルセンサ73等のエンジン状態信号が入力
している。
【0018】図1(B)に上記燃料ポンプ4が付設され
たエンジン1を示す。エンジン1はエンジンブロック1
1の下方にオイルパン12を備えるとともに上方にはヘ
ッドカバー13が覆着されており、エンジンルーム内に
搭載される。エンジンブロック11に形成された6つの
気筒101,102,103,104,105,106
において発生する動力はクランク軸100に伝達され
る。インジェクタ2から各気筒101〜106への燃料
噴射は、略120°CAごとに#1気筒101、#5気
筒105、#3気筒103、#6気筒106、#2気筒
102、#4気筒104の順で順次行われ、クランク軸
100の回転(エンジン回転)2回転で一巡する。な
お、本発明は、直列6気筒エンジンに限らず直列4気筒
エンジン等へも適用可能であるが、以下の説明において
はエンジン1は6気筒エンジンとして説明する。
たエンジン1を示す。エンジン1はエンジンブロック1
1の下方にオイルパン12を備えるとともに上方にはヘ
ッドカバー13が覆着されており、エンジンルーム内に
搭載される。エンジンブロック11に形成された6つの
気筒101,102,103,104,105,106
において発生する動力はクランク軸100に伝達され
る。インジェクタ2から各気筒101〜106への燃料
噴射は、略120°CAごとに#1気筒101、#5気
筒105、#3気筒103、#6気筒106、#2気筒
102、#4気筒104の順で順次行われ、クランク軸
100の回転(エンジン回転)2回転で一巡する。な
お、本発明は、直列6気筒エンジンに限らず直列4気筒
エンジン等へも適用可能であるが、以下の説明において
はエンジン1は6気筒エンジンとして説明する。
【0019】エンジンブロック11の側面には燃料ポン
プ4が付設され、そのハウジングからクランク軸100
と平行にポンプ駆動軸400が突出しており、クランク
軸100の回転が、減速ギア機構8を介してポンプ駆動
軸400に減速されて伝達される。減速ギア機構8はク
ランク軸100の外周に嵌設されたクランクギア81
と、減速ギア82と、ポンプ駆動軸400の外周に嵌設
されたポンプ駆動ギア83とで構成され、クランク軸1
00が2回転する間にポンプ駆動軸400を3/4回転
せしめるようになっている。これにより、クランク軸1
00が2回転する間にポンプ駆動軸400が1回転する
従来の装置よりもポンプ作動を緩やかに行うことができ
る。燃料ポンプ4の構成はロータリサプライポンプ等、
提案されている種々の方式のポンプが用いられ得る。な
お、以下の説明においてはロータリサプライポンプとし
て説明する。
プ4が付設され、そのハウジングからクランク軸100
と平行にポンプ駆動軸400が突出しており、クランク
軸100の回転が、減速ギア機構8を介してポンプ駆動
軸400に減速されて伝達される。減速ギア機構8はク
ランク軸100の外周に嵌設されたクランクギア81
と、減速ギア82と、ポンプ駆動軸400の外周に嵌設
されたポンプ駆動ギア83とで構成され、クランク軸1
00が2回転する間にポンプ駆動軸400を3/4回転
せしめるようになっている。これにより、クランク軸1
00が2回転する間にポンプ駆動軸400が1回転する
従来の装置よりもポンプ作動を緩やかに行うことができ
る。燃料ポンプ4の構成はロータリサプライポンプ等、
提案されている種々の方式のポンプが用いられ得る。な
お、以下の説明においてはロータリサプライポンプとし
て説明する。
【0020】図2に燃料ポンプ4の高圧ポンプ部4bの
全体機能構成を示す。フィードポンプ4aから送出され
る低圧燃料はPCVバルブ41を通り燃料圧送部42に
流入する。燃料圧送部42において圧縮加圧された燃料
はチェック弁43を通りコモンレール3へと供給され
る。ここで、PCVバルブ41はソレノイド412への
通電により弁体411が吸引されて閉弁する電磁弁であ
り、ソレノイド412への通電はECU6からの制御信
号として与えられる。また、チェック弁43は、燃料圧
送部42からコモンレール3へ向かう方向を順方向とし
てある。
全体機能構成を示す。フィードポンプ4aから送出され
る低圧燃料はPCVバルブ41を通り燃料圧送部42に
流入する。燃料圧送部42において圧縮加圧された燃料
はチェック弁43を通りコモンレール3へと供給され
る。ここで、PCVバルブ41はソレノイド412への
通電により弁体411が吸引されて閉弁する電磁弁であ
り、ソレノイド412への通電はECU6からの制御信
号として与えられる。また、チェック弁43は、燃料圧
送部42からコモンレール3へ向かう方向を順方向とし
てある。
【0021】図3は上記高圧ポンプ部4bの燃料圧送部
42における、ポンプ回転軸400に垂直な面の断面構
造を示すもので、ヘッド401にポンプ回転軸400の
中心線を交叉する方向にシリンダ402が形成され、シ
リンダ402には、それぞれ対向する1対のプランジャ
403が摺動自在に挿入される。4本のプランジャ40
3の先端面で囲まれた空間は圧力室404としてある。
各プランジャ403の基端部には、ヘッド401の外周
を囲むシューガイド405と摺接するシュー406、ロ
ーラ407と一体的にシリンダ402内を直線動するよ
うになっている。シューガイド405の外周には、ポン
プ駆動軸400と同軸に連結し回転するカム408が配
設されている。カム408はローラ407と対向する内
周部にカム山が形成され、ローラ407を介してプラン
ジャ403を押圧するようになっている。しかして、カ
ム408のカムリフト変化に応じてプランジャ403が
変位し圧力室404の容積が拡縮する。
42における、ポンプ回転軸400に垂直な面の断面構
造を示すもので、ヘッド401にポンプ回転軸400の
中心線を交叉する方向にシリンダ402が形成され、シ
リンダ402には、それぞれ対向する1対のプランジャ
403が摺動自在に挿入される。4本のプランジャ40
3の先端面で囲まれた空間は圧力室404としてある。
各プランジャ403の基端部には、ヘッド401の外周
を囲むシューガイド405と摺接するシュー406、ロ
ーラ407と一体的にシリンダ402内を直線動するよ
うになっている。シューガイド405の外周には、ポン
プ駆動軸400と同軸に連結し回転するカム408が配
設されている。カム408はローラ407と対向する内
周部にカム山が形成され、ローラ407を介してプラン
ジャ403を押圧するようになっている。しかして、カ
ム408のカムリフト変化に応じてプランジャ403が
変位し圧力室404の容積が拡縮する。
【0022】燃料の圧送はつぎのように行われる。図4
に示すようにカムリフトは一定周期で往復変化するが、
プランジャ403が円心方向に移動し目標とするPCV
バルブ41の閉弁時期になるとECU6からPCVバル
ブ41に制御信号が出力されてPCVバルブ41が閉じ
られ、圧力室404は低圧のフィードポンプ4a側と遮
断される。これ以後は、円心方向へのプランジャ403
の直線動に伴って圧力室404の燃料が圧縮され、その
圧力がコモンレール圧を上回るとチェック弁43が開い
て圧力室404からコモンレール3への燃料の圧送が開
始される。
に示すようにカムリフトは一定周期で往復変化するが、
プランジャ403が円心方向に移動し目標とするPCV
バルブ41の閉弁時期になるとECU6からPCVバル
ブ41に制御信号が出力されてPCVバルブ41が閉じ
られ、圧力室404は低圧のフィードポンプ4a側と遮
断される。これ以後は、円心方向へのプランジャ403
の直線動に伴って圧力室404の燃料が圧縮され、その
圧力がコモンレール圧を上回るとチェック弁43が開い
て圧力室404からコモンレール3への燃料の圧送が開
始される。
【0023】PCVバルブ41の閉弁時期は予め定めた
所定の基準位置からの経過角度TF(°CA)により与
えられる。TFが小さいほど、カムリフトの小さい段階
すなわち圧力室容積の大きい段階でPCVバルブ41が
閉じられることになるので、燃料圧送量は多くなる。反
対にTFが大きいほど圧送量は少なくなる。
所定の基準位置からの経過角度TF(°CA)により与
えられる。TFが小さいほど、カムリフトの小さい段階
すなわち圧力室容積の大きい段階でPCVバルブ41が
閉じられることになるので、燃料圧送量は多くなる。反
対にTFが大きいほど圧送量は少なくなる。
【0024】図例の燃料ポンプ4ではカム408にカム
山が4つ形成されてポンプ駆動軸400が1回転する間
に4回の燃料圧送が可能である。したがって、上記減速
ギア機構8の上記減速比より、各気筒101〜106の
燃料噴射が一巡する、クランク軸100が2回転する間
(720°CA)に3回(=4×3/4)すなわち24
0°CAごとに圧送が行われる。したがって図5に示す
ように2回の燃料噴射に対して1回燃料圧送が行われ
る。図例では#1気筒101、#2気筒102、#3気
筒103が圧送が行われる気筒となる。
山が4つ形成されてポンプ駆動軸400が1回転する間
に4回の燃料圧送が可能である。したがって、上記減速
ギア機構8の上記減速比より、各気筒101〜106の
燃料噴射が一巡する、クランク軸100が2回転する間
(720°CA)に3回(=4×3/4)すなわち24
0°CAごとに圧送が行われる。したがって図5に示す
ように2回の燃料噴射に対して1回燃料圧送が行われ
る。図例では#1気筒101、#2気筒102、#3気
筒103が圧送が行われる気筒となる。
【0025】なお、2噴射に対して1圧送を行うには一
般的には次のようになる。エンジンの気筒数m、ポンプ
駆動軸1回転あたりの圧送回数n、エンジン回転数re
、減速ギア機構により減速されるポンプ駆動軸の回転
数rp とすると、n×rp =(m/2) ×(re /2)
となるから減速比(rp /re )=m/4nとする。ま
た、より好ましくは、減速比(rp /re )は従来装置
の減速比である1/2以下とするのがよい。したがっ
て、n≧m/2とする。
般的には次のようになる。エンジンの気筒数m、ポンプ
駆動軸1回転あたりの圧送回数n、エンジン回転数re
、減速ギア機構により減速されるポンプ駆動軸の回転
数rp とすると、n×rp =(m/2) ×(re /2)
となるから減速比(rp /re )=m/4nとする。ま
た、より好ましくは、減速比(rp /re )は従来装置
の減速比である1/2以下とするのがよい。したがっ
て、n≧m/2とする。
【0026】次にECU6において実行されるインジェ
クタ2の燃料噴射制御および燃料ポンプ4の燃料圧送制
御について説明する。図6がインジェクタ2の燃料噴射
制御であり、図7、図8が燃料ポンプ4の燃料圧送制御
である。いずれも120°CA毎に実行される。
クタ2の燃料噴射制御および燃料ポンプ4の燃料圧送制
御について説明する。図6がインジェクタ2の燃料噴射
制御であり、図7、図8が燃料ポンプ4の燃料圧送制御
である。いずれも120°CA毎に実行される。
【0027】燃料噴射制御について説明する。ステップ
S101ではアクセル開度ACCPや車速などの運転条
件パラメータに基づいて目標噴射量QFINを算出し、
ステップS102で実コモンレール圧NPCを読み込
み、ステップS103で気筒番号を読み込む。ステップ
S104では上記目標噴射量QFINおよび実コモンレ
ール圧NPCから噴射パルスTQを算出する。噴射パル
スTQはインジェクタ2への開弁制御信号の長さであ
る。ステップS105では目標噴射量QFINおよびエ
ンジン回転数NEから噴射時期TFINを算出する。
S101ではアクセル開度ACCPや車速などの運転条
件パラメータに基づいて目標噴射量QFINを算出し、
ステップS102で実コモンレール圧NPCを読み込
み、ステップS103で気筒番号を読み込む。ステップ
S104では上記目標噴射量QFINおよび実コモンレ
ール圧NPCから噴射パルスTQを算出する。噴射パル
スTQはインジェクタ2への開弁制御信号の長さであ
る。ステップS105では目標噴射量QFINおよびエ
ンジン回転数NEから噴射時期TFINを算出する。
【0028】ステップS104,S105で算出された
噴射パルスTQ、噴射時期TFINをセットし、セット
された噴射パルスTQ、噴射時期TFINに基づいてイ
ンジェクタ2が制御される。
噴射パルスTQ、噴射時期TFINをセットし、セット
された噴射パルスTQ、噴射時期TFINに基づいてイ
ンジェクタ2が制御される。
【0029】燃料圧送制御について説明する。ステップ
S201では気筒番号を読み込み、続くステップS20
2にてその気筒が燃料噴射と同期して燃料圧送を行う気
筒(#1,#2,#3)か否かを判断する。気筒番号が
#1,#2,#3のときはステップS203に進む。
S201では気筒番号を読み込み、続くステップS20
2にてその気筒が燃料噴射と同期して燃料圧送を行う気
筒(#1,#2,#3)か否かを判断する。気筒番号が
#1,#2,#3のときはステップS203に進む。
【0030】ステップS203では目標噴射量QFIN
およびエンジン回転数NEから目標コモンレール圧PF
INを算出し、ステップS204では実コモンレール圧
NPCを読み込む。
およびエンジン回転数NEから目標コモンレール圧PF
INを算出し、ステップS204では実コモンレール圧
NPCを読み込む。
【0031】ステップS205では目標噴射量QFIN
および目標コモンレール圧PFINからPCVバルブ4
1の基本閉弁時期TFBASEを算出する。
および目標コモンレール圧PFINからPCVバルブ4
1の基本閉弁時期TFBASEを算出する。
【0032】ステップS206では、閉弁時期比例補正
項TFPを、実コモンレール圧NPCと目標コモンレー
ル圧PFINとの偏差から算出し、ステップS207で
は、閉弁時期積分補正項TFIを、実コモンレール圧N
PCと目標コモンレール圧PFINとの偏差の積分値か
ら算出する。
項TFPを、実コモンレール圧NPCと目標コモンレー
ル圧PFINとの偏差から算出し、ステップS207で
は、閉弁時期積分補正項TFIを、実コモンレール圧N
PCと目標コモンレール圧PFINとの偏差の積分値か
ら算出する。
【0033】ステップS208ではステップS205〜
S207で算出された上記基本閉弁時期TFBASE、
閉弁時期比例補正項TFP、閉弁時期積分補正項TFI
から式(1)により最終閉弁時期TFを算出する。かか
る比例補正および積分補正を行うことでより良好にコモ
ンレール圧を目標コモンレール圧に制御することができ
る。 TF=TFBASE+TFP+TFI・・・(1)
S207で算出された上記基本閉弁時期TFBASE、
閉弁時期比例補正項TFP、閉弁時期積分補正項TFI
から式(1)により最終閉弁時期TFを算出する。かか
る比例補正および積分補正を行うことでより良好にコモ
ンレール圧を目標コモンレール圧に制御することができ
る。 TF=TFBASE+TFP+TFI・・・(1)
【0034】ステップS209では上記最終閉弁時期T
Fをセットし、セットされた最終閉弁時期TFに基づい
て燃料ポンプ4が駆動される。
Fをセットし、セットされた最終閉弁時期TFに基づい
て燃料ポンプ4が駆動される。
【0035】ステップS202で、読み込まれた気筒番
号が圧送気筒の番号ではない(#2,#4,#6)とき
はステップS203以降の手順を実行することなく本制
御ルーチンを終了する。
号が圧送気筒の番号ではない(#2,#4,#6)とき
はステップS203以降の手順を実行することなく本制
御ルーチンを終了する。
【0036】このように、#2,#4,#6気筒10
2,104,106の燃料噴射では燃料ポンプ4による
燃料圧送は行われないが、各気筒の燃料噴射ごとに、実
コモンレール圧NPCを検出して実コモンレール圧NP
Cに応じて噴射パルスTQを設定しているのでいずれの
気筒の燃料噴射においても高い精度で燃料噴射を行うこ
とができる。
2,104,106の燃料噴射では燃料ポンプ4による
燃料圧送は行われないが、各気筒の燃料噴射ごとに、実
コモンレール圧NPCを検出して実コモンレール圧NP
Cに応じて噴射パルスTQを設定しているのでいずれの
気筒の燃料噴射においても高い精度で燃料噴射を行うこ
とができる。
【0037】さて、本コモンレール式燃料噴射装置で
は、減速ギア機構8により、従来の1噴射1圧送よりも
燃料圧送回数の少ない2噴射1圧送となるので、燃料ポ
ンプ4に、ポンプ駆動軸400の1回転での燃料圧送回
数すなわちカム408のカム山数(4)が気筒数(6)
よりも少ない構成のものを用いることができる。したが
って、最高エンジン回転数の高いエンジンに適用される
場合であってもポンプ作動に余裕が生じ燃料ポンプの要
求仕様を緩和することができ、低コストにできる。例え
ば、燃料圧送量の調量精度を決めるPCVバルブ41の
応答性は特に高いものである必要はない。また、燃料ポ
ンプ4を、上記のごとくカム山やプランジャバレル数が
気筒数よりも少ない構成とすることができるので、燃料
ポンプの小型化が可能である。
は、減速ギア機構8により、従来の1噴射1圧送よりも
燃料圧送回数の少ない2噴射1圧送となるので、燃料ポ
ンプ4に、ポンプ駆動軸400の1回転での燃料圧送回
数すなわちカム408のカム山数(4)が気筒数(6)
よりも少ない構成のものを用いることができる。したが
って、最高エンジン回転数の高いエンジンに適用される
場合であってもポンプ作動に余裕が生じ燃料ポンプの要
求仕様を緩和することができ、低コストにできる。例え
ば、燃料圧送量の調量精度を決めるPCVバルブ41の
応答性は特に高いものである必要はない。また、燃料ポ
ンプ4を、上記のごとくカム山やプランジャバレル数が
気筒数よりも少ない構成とすることができるので、燃料
ポンプの小型化が可能である。
【0038】燃料ポンプ4による燃料圧送は、#1,#
2,#3気筒101,102,103の燃料噴射に同期
してのみ行われ、従来の1噴射1圧送の装置に比べる
と、圧送制御回数が少なくてよいからECU6における
演算負荷を軽減することができる。
2,#3気筒101,102,103の燃料噴射に同期
してのみ行われ、従来の1噴射1圧送の装置に比べる
と、圧送制御回数が少なくてよいからECU6における
演算負荷を軽減することができる。
【0039】また、本実施形態では減速ギア機構8によ
り2回の噴射に対して1回の圧送を行うように設定して
いるが、圧送回数を減じるのをPCVバルブの開閉制御
により行ってもよい。すなわち、燃料圧送は通常、カム
山に対応して行われ、図3のものではポンプ駆動軸1回
転に対して4回圧送を行い得るが、PCVバルブの開閉
制御により圧送を間引くようにする。すなわち、燃料圧
送を行うべきであれば通常どおり圧力室容積が縮小して
いくタイミングでPCVバルブを閉じ、圧送を行うべき
ではないときは圧力室容積が縮小していくタイミングで
あってもPCVバルブの閉弁を禁止する。PCVバルブ
の閉弁が禁止されたときには圧力室内の燃料が加圧され
ないので、燃料の圧送は行われない。これにより、圧送
回数を減じることができ、燃料圧送から次の圧送までの
間隔を十分確保できる。したがってPCVバルブの応答
性が燃料圧送を各燃料噴射にそれぞれ同期して行うには
十分ではなくとも、燃料圧送において、高い調量精度を
得ることができる。
り2回の噴射に対して1回の圧送を行うように設定して
いるが、圧送回数を減じるのをPCVバルブの開閉制御
により行ってもよい。すなわち、燃料圧送は通常、カム
山に対応して行われ、図3のものではポンプ駆動軸1回
転に対して4回圧送を行い得るが、PCVバルブの開閉
制御により圧送を間引くようにする。すなわち、燃料圧
送を行うべきであれば通常どおり圧力室容積が縮小して
いくタイミングでPCVバルブを閉じ、圧送を行うべき
ではないときは圧力室容積が縮小していくタイミングで
あってもPCVバルブの閉弁を禁止する。PCVバルブ
の閉弁が禁止されたときには圧力室内の燃料が加圧され
ないので、燃料の圧送は行われない。これにより、圧送
回数を減じることができ、燃料圧送から次の圧送までの
間隔を十分確保できる。したがってPCVバルブの応答
性が燃料圧送を各燃料噴射にそれぞれ同期して行うには
十分ではなくとも、燃料圧送において、高い調量精度を
得ることができる。
【0040】この場合、ポンプの作動速度の遅い低回転
域においては噴射に同期して行い、エンジン回転数が所
定値を越えたらPCVバルブの閉弁禁止制御を行うよう
にECUを設定するのもよい。
域においては噴射に同期して行い、エンジン回転数が所
定値を越えたらPCVバルブの閉弁禁止制御を行うよう
にECUを設定するのもよい。
【0041】なおコモンレール式燃料噴射装置の各部は
本実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本
発明の趣旨に反しない限り任意である。例えば燃料ポン
プはロータリサプライポンプではなく上記特開昭62−
258160号公報に記載の方式の燃料ポンプでもよ
い。また、ポンプ駆動軸1回転で4回の圧送を行う構成
のものでなくともよい。
本実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本
発明の趣旨に反しない限り任意である。例えば燃料ポン
プはロータリサプライポンプではなく上記特開昭62−
258160号公報に記載の方式の燃料ポンプでもよ
い。また、ポンプ駆動軸1回転で4回の圧送を行う構成
のものでなくともよい。
【図1】(A)は本発明の実施形態になるコモンレール
式燃料噴射装置の全体構成図であり、(B)はコモンレ
ール式燃料噴射装置を構成する燃料ポンプが付設される
エンジンの斜視図である。
式燃料噴射装置の全体構成図であり、(B)はコモンレ
ール式燃料噴射装置を構成する燃料ポンプが付設される
エンジンの斜視図である。
【図2】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の燃料ポンプの機能構成図である。
射装置の燃料ポンプの機能構成図である。
【図3】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の燃料ポンプの要部断面図である。
射装置の燃料ポンプの要部断面図である。
【図4】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の作動を示す第1のタイムチャートである。
射装置の作動を示す第1のタイムチャートである。
【図5】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の作動を示す第2のタイムチャートである。
射装置の作動を示す第2のタイムチャートである。
【図6】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の電子制御ユニットにおいて実行される制御を示
す第1のフローチャートである。
射装置の電子制御ユニットにおいて実行される制御を示
す第1のフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の電子制御ユニットにおいて実行される制御を示
す第2のフローチャートである。
射装置の電子制御ユニットにおいて実行される制御を示
す第2のフローチャートである。
【図8】本発明の実施形態になるコモンレール式燃料噴
射装置の電子制御ユニットにおいて実行される制御を示
す第3のフローチャートである。
射装置の電子制御ユニットにおいて実行される制御を示
す第3のフローチャートである。
1 エンジン
100 クランク軸
2 インジェクタ
21 電磁弁
3 コモンレール
4 燃料ポンプ
400 ポンプ駆動軸
41 PCVバルブ(電磁弁)
4a フィードポンプ部
4b 高圧ポンブ部
6 電子制御ユニット(制御手段、圧送回数設定手段)
71 圧力センサ(コモンレール圧検出手段)
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平9−287536(JP,A)
特開 平11−62779(JP,A)
特開 平8−144826(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F02D 41/38
F02D 41/20 395
F02M 47/00
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジンの気筒ごとに設けられて気筒内
に燃料を噴射するインジェクタと、所定圧に蓄圧された
燃料を保持しインジェクタに供給するコモンレールと、
エンジンの動力で容積が拡縮する圧力室に導入された燃
料をPCVバルブを閉弁することで閉じ込め圧力室の容
積の縮小とともに圧力室内の燃料をコモンレールに圧送
する燃料ポンプであって1噴射1圧送が可能に上記圧力
室が拡縮する燃料ポンプと、インジェクタの燃料噴射制
御および燃料ポンプの燃料圧送制御を行う制御手段とを
具備するコモンレール式燃料噴射装置において、上記制
御手段には、上記PCVバルブの閉弁を禁止して上記圧
力室内の燃料を非加圧状態とすることにより燃料圧送を
間引き、各気筒の燃料噴射が一巡する間の燃料ポンプに
よる燃料圧送回数を気筒数よりも少ない回数に設定する
圧送回数設定手段を具備せしめ、かつ、上記圧送回数設
定手段は、エンジン回転数が低回転域から所定の回転数
までは燃料圧送が燃料噴射に同期して行われ、エンジン
回転数が上記所定の回転数を超えると上記PCVバルブ
の閉弁禁止制御を行うようにした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記載のコモンレール式燃料噴射
装置において、コモンレールの燃料圧を検出するコモン
レール圧検出手段を具備し、上記制御手段を、各気筒の
燃料噴射制御ごとにコモンレールの燃料圧を読み込み該
燃料圧に基づいて燃料噴射量を演算するように設定した
コモンレール式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12361299A JP3518417B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | コモンレール式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12361299A JP3518417B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | コモンレール式燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000314339A JP2000314339A (ja) | 2000-11-14 |
JP3518417B2 true JP3518417B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=14864917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12361299A Expired - Fee Related JP3518417B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | コモンレール式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3518417B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4600441B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2010-12-15 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジン始動装置 |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP12361299A patent/JP3518417B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000314339A (ja) | 2000-11-14 |
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