[发明专利]燃料喷射系统、燃料喷射控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及将燃料加压并喷射的技术，特别涉及在用于内燃机的燃烧的燃料的喷射中优选的技术。

背景技术

作为内燃机的燃料喷射系统，已知有共轨(common rail)(蓄压部)式的燃料喷射系统。该燃料喷射系统具备向共轨腔加压输送燃料的加压输送泵。近年来，期待着实现共用化，也就是对多种内燃机、即气缸数不同的内燃机(例如4气缸发动机、5气缸发动机、6气缸发动机等)使用共用的加压输送泵。为了实现该共用化，要求即便内燃机的燃烧循环(各气缸的喷射器的喷射循环)与来自加压输送泵的燃料的加压输送循环不同步，也能够向共轨腔进行燃料加压输送这样的非同步化。然而，一般而言，燃料的加压输送与喷射器(injector)的喷射的非同步化成为喷射器的实际喷射量的变动的重要因素，气缸间喷射量产生了差异。喷射器的实际喷射量的变动的起因是，若向共轨腔的燃料的加压输送期间与喷射器的喷射期间产生重叠，则喷射器的喷射量发生变动。针对这种问题，提出了如下技术：根据喷射期间中的燃料的加压输送量来计算修正量，从而对喷射器的指令喷射量进行修正(专利文献1)。该修正量是计算在喷射器的喷射期间向共轨腔的燃料的加压输送量，并根据该计算量和共轨腔压力计算出来的。

另一方面，以往，利用向共轨腔进行燃料的加压输送的加压输送泵是容积型泵的情况，基于其内部的压力室的容积变化来计算加压输送泵的排出量，这是本申请提交时的本领域技术人员的技术常识。所谓容积型泵，是利用往复运动或旋转运动来使压力室的容积变化，从而排出液体的泵。

专利文献1：日本特开2005-127164号公报

但是，本发明人新发现了，伴随着加压输送泵的排出压的高压化，加压输送泵中的排出加压输送时的泄漏逐渐成为不可忽略的量。

发明内容

本发明是为了解决上述现有的技术问题而做出的，其目的在于提供一种使向共轨腔喷射的燃料的喷射量的控制性能提高的技术。

以下，根据需要，一边示出效果一边说明用于解决上述技术问题的有效技术手段。

基于本发明的一个方式的燃料喷射系统，具备：蓄压部，对燃料进行蓄压；缸体，在内部形成有压力室；柱塞，在所述缸体内进行向加压方向的移动即加压移动，通过所述加压移动产生所述压力室内的容积变化，从而将燃料向所述蓄压部加压输送；喷射部，具有喷射器，该喷射器喷射在所述蓄压部中蓄压后的燃料；以及控制部，控制从所述喷射器喷射的燃料的喷射量；所述控制部具有：加压输送量计算部，计算从所述喷射器喷射的燃料的、在喷射期间中向所述蓄压部加压输送的燃料的加压输送量；以及修正量决定部，基于所述喷射期间中的加压输送量，决定所述喷射期间的修正量；所述加压输送量计算部推定从所述压力室的内周面(形成压力室)与所述柱塞的外周面之间的间隙泄漏的燃料的泄漏量，使用所述推定出的泄漏量和与所述加压移动时的柱塞的冲程相对应的所述压力室内的容积变化量，计算所述加压输送量。

根据所述燃料喷射系统，计算从喷射器喷射的燃料的、在喷射期间中向蓄压部加压输送的燃料的加压输送量，基于该加压输送量预先决定喷射期间的修正量，因此能够实现前馈控制。推定从形成压力室的缸体的内周面与柱塞的外周面之间的间隙泄漏的燃料的泄漏量，并能够利用该推定值计算加压输送量，所以能够抑制由从该间隙泄漏的燃料的泄漏量引起的加压输送量的误差。由此，能够提高来自共轨腔的燃料的喷射量的计算精度。

根据本发明人的实验得知，从缸体的内周面与柱塞的外周面之间的间隙的泄漏，与向共轨腔的排出压的上升相对应，非线性(急剧)地增大。因此，在对基于容积型泵的假定的计算值进行修正的方法中，无法应对排出压的高压化，所以本发明是在共轨腔的超高压化中提高了重要性的技术。

所述燃料喷射系统也可以构成为，具备传感器，计测所述蓄压部的内部压力；所述喷射部具有多个喷射器，所述控制部具有：在所述多个喷射器之中，决定在所述喷射期间外执行向所述蓄压部的燃料的加压输送的基准喷射器的功能；在所述多个喷射器之中，决定在所述喷射期间内执行向所述蓄压部的燃料的加压输送的修正对象喷射器的功能；喷射量实测部，基于所述喷射期间中的所述蓄压部的内部压力，实测所述基准喷射器的喷射量即基准喷射量和所述修正对象喷射器的喷射量即修正喷射量；以及基于所述基准喷射量与所述修正喷射量之差决定反馈量的功能；所述修正量决定部基于所述反馈量来调整所述修正量。

根据该结构，能够基于喷射期间中的蓄压部的内部压力，基于基准喷射器的喷射量即基准喷射量与修正对象喷射器的喷射量即修正喷射量之差来决定反馈量，因此，能够对前馈修正的预测的误差进行补偿而实现可靠性和精度较高的修正。