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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- 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000314339A (ja) | 2000-11-14 |
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