(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料噴射制御装置において、高圧燃料レール内の燃料圧力を目標圧力へ追従させ、過渡状態においても最適な燃料噴霧特性を得て、燃費向上・排ガス低減にも繋げることにある。【解決手段】内燃機関（１）の燃料噴射制御装置（１３）は、高圧燃料レール（１５）に制御バルブ（２１）を介して設けられたサージタンク（２０）を備え、高圧燃料レール（１５）内の目標圧力が低下した場合に、サージタンク（２０）の容積を増大する。【選択図】図１
2016000987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料レールに設けられたインジェクタから燃焼室内に燃料を直接噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記高圧燃料レールに制御バルブを介して設けられたサージタンクを備え、前記高圧燃料レール内の目標圧力が低下した場合に、前記サージタンクの容積を増大す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】
前記高圧燃料レール内の目標圧力が低下した場合に、前記制御バルブを開動作する制御手段を備え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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に高圧燃料レールに設けられたインジェクタから燃焼室内に燃料を直接噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関には、高圧燃料レールに設けられたインジェクタから燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射制御装置を備えたものがある。
このような燃料噴射制御装置にあっては、１サイクル中に複数回の燃料噴射を実施する場合に、必要とされる燃料噴射の噴射時間が短くなるため、インジェクタの追従性や応答特性の関係上から必要な燃料量を噴射できないおそれがある。また、吸気行程・圧縮行程での燃料噴射においては、筒内圧が変化するため、燃料差圧の変化によって噴霧特性の悪化を招くおそれがある。
このような不具合を解消するために、内燃機関の燃料噴射制御装置としては、以下のような先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１００７６６号公報
【０００４】
特許文献１に係るエンジンの燃料噴射制御装置は、高圧燃料レールに介装されたサージタンクの容積を、インジェクタからの燃料噴射による高圧燃料レール内の降圧特性が複数回の燃料噴射で最も低圧となる燃料噴射に対応するよう設定することで、インジェクタの追従応答性や燃料圧力と筒内圧との差圧の変動による噴霧特性への悪影響を低減して、燃料の微粒化特性、混合特性、着火特性を最適化し、燃費向上及び排気エミッションの改善を図る構成である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来、燃料噴射制御装置において、高圧燃料レール内の圧力は、上昇時と比較して低下時の目標圧力への追従性が低く、意図した噴霧特性が得られていないことがあった。
また、上記の特許文献１では、１サイクル内の複数回の燃料噴射のみに言及しているが、過渡状態における高圧燃料レールの目標圧力の低下時にも、高圧燃料レール内の燃料圧力の追従遅れから最適な噴霧特性が得られないという不都合があった。
【０００６】
そこで、この発明は、高圧燃料レール内の燃料圧力を目標圧力へ追従させる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、高圧燃料レールに設けられたインジェクタから燃焼室内に燃料を直接噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、高圧燃料レールに制御バルブを介して設けられたサージタンクを備え、高圧燃料レール内の目標圧力が低下した場合に、サージタンクの容積を増大することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、高圧燃料レール内の燃料圧力を目標圧力へ追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は内燃機関の燃料噴射制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の燃料噴射制御のフローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、高圧燃料レール内の燃料圧力を目標圧力へ追従させる目的を、高圧燃料レール内の目標圧力が低下した場合に、サージタンクの容積を増大して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、車両に搭載される内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３とを備える。
シリンダブロック２内には、ピストン４が往復動自在に挿入されている。このピストン４は、コンロッド５を介してクランク軸６に連結される。
シリンダヘッド３には、吸気ポート７・排気ポート８が形成されるとともに、吸気ポート７・排気ポート８を開閉する吸気弁９・排気弁１０が設けられている。
また、シリンダヘッド３には、中央上部位で、点火プラグ１１が取り付けられる。
シリンダヘッド３の下面とピストン１１の上面との間には、燃焼室１２が形成される。
【００１２】
内燃機関１には、燃料噴射制御装置１３が備えられる。
燃料噴射制御装置１３は、シリンダヘッド３に取り付けられたインジェクタ１４と、インジェクタ１４に一端が接続する高圧燃料レール１５と、高圧燃料レール１５の他端に設けられた高圧燃料ポンプ１６と、高圧燃料ポンプ１６に燃料タンクからの燃料を導く燃料ライン１７と、高圧燃料レール１５の途中に一端が接続された制御ライン１８と、制御ライン１８に他端が接続され且つアクチュエータ１９が設けられたサージタンク２０と、制御ライン１８の途中に設けられた制御バルブ２１と、一端がサージタンク２０と制御バルブ２１との間の制御ライン１８に接続されるとともに他端が燃料ライン１７に接続されたリターンライン２２と、リターンライン２２の途中に設けられたリターンバルブ２３とを備える。
また、燃料噴射制御装置１３は、インジェクタ１４と高圧燃料ポンプ１６とアクチュエータ１９と制御バルブ２１とリターンバルブ２３とに接続された制御手段（ＥＣＵ）２４を備える。
【００１３】
インジェクタ１４は、直噴用のインジェクタであって、燃焼室１２内に直接燃料を噴射するものである。
高圧燃料レール１５は、高圧燃料ポンプ１６からの高圧の燃料をインジェクタ１４に導くものである。
高圧燃料ポンプ１６は、燃料タンクからの燃料を高圧とし、高圧燃料レール１５内の燃料圧力を目標圧力に制御するものである。
アクチュエータ１９は、サージタンク２０の容積を可変するものであって、サージタンク２０内を往復動する移動体１９Ａと、この移動体１９Ａを動作させる伸縮部１９Ｂとを備える。具体的に説明すると、制御バルブ２１が開動作すると、高圧燃料レール１５内の燃料圧力によって移動体１９Ａが移動して伸縮部１９Ｂが縮まり、サージタンク２０の容積を増大させる、一方、制御バルブ２１が閉動作し且つリターンバルブ２３が開動作すると、サージタンク２０内の燃料圧力がなくなることから、伸縮部１９Ｂの押圧力によって移動体１９Ａが押進動され、サージタンク２０の容積を減少させる。
サージタンク２０は、高圧燃料レール１５内の容積を可変させるものである。
制御バルブ２１及びリターンバルブ２３は、サージタンク２０内の燃料圧力を切り替えるためのものである。
【００１４】
燃料噴射制御装置１３では、高圧燃料レール１５内の目標圧力が低下した場合に、サージタンク２０の容積を増大する。
制御手段２４は、高圧燃料レール１５内の目標圧力が低下した場合に、制御バルブ２１を開動作する。
【００１５】
次に、この実施例における燃料噴射制御について、図２のフローチャートに沿って説明する。
図２に示すように、制御手段２４のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、定常時及び高圧燃料レール１５の目標圧力の上昇時で、制御手段２４は、制御バルブ２１及びリターンバルブ２３を閉動作する（ステップＡ０２）。このとき、サージタンク２０の容積は、アクチュエータ１９により最小の状態に保たれる。
そして、制御手段２４は、過渡状態における高圧燃料レール１５の目標圧力が低下したか否かを判断する（ステップＡ０３）。このステップＡ０３がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０３がＹＥＳで、高圧燃料レール１５の目標圧力が低下したときには、制御手段２４は、制御バルブ２１を開動作する（ステップＡ０４）。これにより、高圧燃料レール１５内の燃料圧力により、アクチュエータ１９において移動体１９Ａがサージタンク２０を広げるように移動し、サージタンク２０の容積が増大し、高圧燃料レール１５内の圧力低下の速度が速められ、目標圧力に追従するように制御される。
そして、制御手段２４は、制御バルブ２１を閉動作し、その後、リターンバルブ２３を開動作する（ステップＡ０５）。これにより、サージタンク２０内の燃料がリターンライン２２から燃料ライン１７に戻り、サージタンク２０内の燃料圧力は、低下する。
そして、制御手段２４は、サージタンク２０の容積が再び最小の状態になるように、アクチュエータ１９を制御する（ステップＡ０６）。つまり、アクチュエータ１９において、移動体１９Ａは、サージタンク２０の容積が小さくなるように、移動される。
その後、制御手段２４は、リターンバルブ２３を閉動作する（ステップＡ０７）。
そして、このプログラムは、エンドとなる（ステップＡ０８）。
【００１６】
この結果、この実施例によれば、燃料噴射制御装置１３では、高圧燃料レール１５内の目標圧力が低下した場合に、サージタンク２０の容積を増大し、そして、高圧燃料レール１５内の容積を増大させ、燃料圧力の低下速度を速め、目標圧力への追従性を高めることができ、これにより、過渡状態においても最適な燃料噴霧特性を得ることができ、燃費向上・排ガス低減にも繋げることができる。
制御手段２４は、高圧燃料レール１５内の目標圧力が低下した場合に、制御バルブ２１を開動作する。これにより、高圧燃料レール１５内の目標圧力が低下した場合には、サージタンク２０の容積増大を可能にすることで、高圧燃料レール１５の容積を増加させ、燃料圧力の低下速度を速めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明に係る燃料噴射制御装置を、各種内燃機関に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
１２  燃焼室
１３  燃料噴射制御装置
１４  インジェクタ
１５  高圧燃料レール
１６  高圧燃料ポンプ
１９  アクチュエータ
２０  サージタンク
２１  制御バルブ
２３  リターンバルブ
２４  制御手段
【図１】
2016000987.tif 000003
【図２】
2016000987.tif 000004