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先日のＢｌｏｇで、コモンレール燃料噴射学習を逆手にとって、パワーアップできそうだ・・・。と書いたが、どういうアルゴリズムで噴射量を適正な量に校正しているかが解れば、本当にそういうことも可能だろうと思っている。

その部分の仕組みをＭＡＺＤＡのユーザーコールセンターに電話して聞いてみようと思っているが、少し前に電話して聞いた時の感じから、その部分の解説はしてもらえない可能性が高いと感じている。

そこで、私は、自分の知っている主にガソリンエンジンの知識から、どのような手法で微量な噴射量を管理できるか？また噴射量の校正を行い得るかを考えて来た。(実はディーゼルエンジンのことはあまりよく知らないのだ）

ＥＣＵやディーゼルエンジンの制御や仕組みについて隅々まで知っているわけでも無いから、その道の専門家には笑われてしまうかもしれないが、ちょっと実際にここに書きながら考えて行こうと思う。

先ず大雑把に考えれば、前出のＢｌｏｇにも書いた様に、超高圧に加圧された燃料だから、ごく短い時間だけインジェクターのバルブを開けないと、燃料を噴射しすぎてエンジンは燃料でビショビショに濡れて燃焼さえできないことになりかねない。

そこで非常に短い時間バルブを開けるのだが、その時間は大変短く、計算してみると5000ｒｐｍの時はおよそ0.012秒の間に8回噴射するという事になって、1パルスあたりの噴射時間はデューティー比が1対1なら0.00075秒程の噴射を8回行っていることになると思う。（8回と言うのはＭＡＺＤＡのエンジン技術者にモーターショウで聞いた。）

何故8回とかに分ける必要があるのか？と言えば、良い燃焼を実現するために自動車会社は日夜研究した結果であり、そこに様々な噴射パターンを組み合わせて、完全燃焼を狙っただろうし、排気ガスの低減も狙ったのだろう・・・。

しかし、パルス的な噴射を行うようになった主たる要因としては、ごく短いパルスの多重噴射でなければ、燃料の噴射量を精度良く管理することが困難であったから、と言う側面も持っているように考えられる。

これは私の想像でしかないが、例えばデミオの1.5Ｌエンジンで一回の強い爆発に必要な燃料の量を仮に1ｍＬだとして、それを一回で噴射して、しかも正確に計量できる技術はあるだろうか？その噴射量だけに固定するなら噴射口径などの工夫で、不可能とは言えないだろうが、ノズル口径を大きくすれば燃料の流速が下がって良い燃焼に不可欠な良好な霧化など望めなくなる。しかも強力な爆発を必要としないアイドリング時には、最大爆発を起こさせる燃料の量に比べれば１／１０以下の噴射量が求められるかもしれない。

更に困難なことに、一回の噴射で必要量を噴射するとなると、噴射ノズルの開口径を一定とすれば、バルブを開けている時間を厳しく管理しなくては正確な噴射量は維持できないことは明らかだが、超高圧の燃料が、パルス的な噴射でなく、ある程度長くなると、燃料の動き出しからの速度が時間とともに加速度的に増大し、燃料の重さによる慣性力により、バルブを閉じた瞬間バルブ機構を破壊するような力（ウオーターハンマー現象など）も発生す可能性も有るし、加速度的に流量が変化する状況の中で、狙った噴射量をバルブの開いている時間だけで正確に区切ることがどれだけ困難になることかは誰にでも想像出来るのではないだろうか。

つまり、最近のディーゼルエンジンの燃料噴射が１爆発の度に複数回に分けて噴射しているのは、その方がより優れているからと言うより、「それ以外の方法では実用的なエンジンとして安定した燃料噴射をさせることが出来なかった」というのが本当の所ではなかろうか？

以上の様な想像から、一回の噴射時間の長さの変更を行っているとすれば、大きく変更することはせず、せいぜい最大と最小の時間差は２倍程度にとどめられているのではないだろうか？また、、コモンレール内の圧力を常に変更管理すれば、同じ時間バルブを開けても燃料の噴射量が変化するから、その方法で噴射量の制御を行っていることも確実と思われ、バルブの開時間の変更は全くせずに、圧力の変更だけで噴射量の制御をしていると考える方が妥当に思えて来る。
燃料の圧力変更に使える時間は、噴射時間の変更に比べ数百倍の時間的猶予があり、エンジン回転のアクセルに対する追従速度を考えれば、0.1秒程度でも殆ど違和感も無いだろうから、燃料ポンプのリリーフ弁の開度をほんのわずかに変更するだけで瞬時にコモンレール内の燃圧は変更できるだろう・・・。

ただ、リリーフ弁に頼る圧力変更は可能ではあるが、高圧の軽油を小さな穴から逃がすことで調圧すればキャビテーションが簡単に起きてしまうように思え、発泡なども問題になるから、現実的ではないようにも思え、実際にはポンプの回転数などの能力可変に依るのかもしれない。もしカムシャフトにポンプが直結されていると考えれば、エンジン回転数に比例するように圧力が変化する筈だから、そういうものなのかもしれません。（そう考えると余剰燃圧を処理するための容積の可変するアキュームレーターが不可欠になってしまいそうで、そういデバイスも着いているのかもしれないが、燃料ポンプと余剰圧力の逃がし方等、そのあたりの技術にも非常に興味が沸いてくる。）

（その2適正噴射量）に続く　

　(Ｂlogの記載の内容に、私の勘違いや誤りもあるかと思いますので、気が付いた方や正しい知識をお持ちの方がいらっしゃいましたら是非コメントでお知らせください。）