JP2512960B2 - High-pressure fuel pump controller - Google Patents

High-pressure fuel pump controller

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JP2512960B2
JP2512960B2 JP25682687A JP25682687A JP2512960B2 JP 2512960 B2 JP2512960 B2 JP 2512960B2 JP 25682687 A JP25682687 A JP 25682687A JP 25682687 A JP25682687 A JP 25682687A JP 2512960 B2 JP2512960 B2 JP 2512960B2
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discharge start
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重行 近藤
義久 山本
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、ディーゼル機関の燃料噴射制御装置の内、
高圧蓄圧配管を備えた、所謂コモンレール式燃料噴射制
御装置に使用される高圧燃料ポンプ制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a fuel injection control device for a diesel engine,
The present invention relates to a high-pressure fuel pump controller used in a so-called common rail fuel injection controller having a high-pressure accumulator pipe.

[従来の技術] 近年、ディーゼル機関の燃料消費効率、排気浄化率お
よび運転性能等を改善するために、燃料噴射量、燃料噴
射時期、燃料噴射圧力および燃料噴射率等の噴射特性を
有効に制御可能な燃料噴射制御装置として、燃料供給系
に高圧燃料を蓄圧する高圧蓄圧配管、所謂コモンレール
を備え、該コモンレールから燃料噴射弁を介してディー
ゼル機関に燃料を噴射するものが開発されている。この
ような技術として、例えば、「ディーゼル・エンジンの
ための電磁制御インジェクション・システム」(特開昭
59−165858号公報)等が提案されている。すなわち、第
11図に示すように、高圧供給ポンプJ1で加圧した燃料を
コモンレールJ2へ圧送し、該コモンレールJ2内部に蓄圧
された燃料を燃料噴射用電磁弁J3の開閉により噴射弁J4
からディーゼルエンジンJ5の各気筒に噴射するものであ
る。このシステムの作動は、第12図に示すように、コモ
ンレールJ2内部のコモンレール圧力Pcはほぼ一定圧力に
保持されており、燃料噴射用電磁弁J3の開弁に伴って所
定量の高圧燃料が噴射され、該噴射により低下したコモ
ンレール圧力Pcを上昇させるために、高圧供給ポンプJ1
から所定量の高圧燃料がコモンレールJ2に吐出される。
[Prior Art] In recent years, in order to improve fuel consumption efficiency, exhaust gas purification rate, operation performance, etc. of a diesel engine, injection characteristics such as fuel injection amount, fuel injection timing, fuel injection pressure and fuel injection rate are effectively controlled. As a possible fuel injection control device, a high pressure accumulator pipe for accumulating high pressure fuel in a fuel supply system, that is, a so-called common rail, has been developed which injects fuel from the common rail to a diesel engine through a fuel injection valve. As such a technique, for example, "an electromagnetically controlled injection system for a diesel engine" (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-206)
59-165858) and the like have been proposed. That is,
As shown in Fig. 11, the fuel pressurized by the high-pressure supply pump J1 is pressure-fed to the common rail J2, and the fuel accumulated inside the common rail J2 is opened and closed by opening and closing the fuel injection solenoid valve J3.
From the diesel engine J5 to each cylinder. As shown in FIG. 12, the operation of this system is such that the common rail pressure Pc inside the common rail J2 is maintained at a substantially constant pressure, and a predetermined amount of high-pressure fuel is injected with the opening of the fuel injection solenoid valve J3. In order to increase the common rail pressure Pc lowered by the injection, the high pressure supply pump J1
A predetermined amount of high-pressure fuel is discharged from the common rail J2.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、上記のようなコモンレールを備えた燃料噴
射制御装置では、高圧供給ポンプが高圧燃料をコモンレ
ールに所定量吐出するよう制御して、コモンレール内部
の圧力を、ディーゼル機関の運転状態に応じて定まる目
標コモンレール圧力に保持していた。ところが、ディー
ゼル機関が定格運転状態から高速運転状態に移行したと
きは、コモンレール圧力を燃料噴射制御装置の燃料供給
系の機械的強度限界により定まる圧力以下に減圧する必
要がある。しかし、この減圧制御は、一般に高圧供給ポ
ンプを制御する電子制御装置により行われていたので、
例えば、ディーゼル機関の回転速度を検出する回転速度
センサ、あるいは、コモンレール圧力を計測する圧力セ
ンサ等が誤検出した場合には、上記減圧制御が適切に実
行されず、装置の信頼性・耐久性が低下するという問題
点もあった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the fuel injection control device provided with the common rail as described above, the high-pressure supply pump is controlled to discharge a predetermined amount of high-pressure fuel to the common rail to reduce the pressure inside the common rail. The target common rail pressure determined according to the operating condition of the diesel engine was maintained. However, when the diesel engine shifts from the rated operating state to the high-speed operating state, it is necessary to reduce the common rail pressure below the pressure determined by the mechanical strength limit of the fuel supply system of the fuel injection control device. However, since this depressurization control was generally performed by an electronic control device that controls the high-pressure supply pump,
For example, if a rotation speed sensor that detects the rotation speed of a diesel engine or a pressure sensor that measures the common rail pressure is erroneously detected, the decompression control is not performed properly, and the reliability and durability of the device are reduced. There was also the problem of a decrease.

このように、劣悪な運転状態を継続すると、燃料供給
系、特に機構部の劣化を早めるという問題もあった。
As described above, if the poor operation state is continued, there is also a problem that the deterioration of the fuel supply system, particularly the mechanical portion is accelerated.

また、上記のような高速運転状態時の高圧燃料による
障害を防止するため、例えば、予め燃料供給系の強度限
界にたいして充分な余裕を持たせて高圧供給ポンプの吐
出量を制限してしまうと、逆に、ディーゼル機関が、低
速運転状態から定格運転状態の運転領域で運転されてい
るときに、目標コモンレール圧力を充分達成できず、運
転性能の低下を招くという問題点もあった。
Further, in order to prevent obstacles due to high-pressure fuel during high-speed operation as described above, for example, if the discharge amount of the high-pressure supply pump is limited with a sufficient margin for the strength limit of the fuel supply system, On the other hand, when the diesel engine is operated in the operating range from the low speed operating state to the rated operating state, the target common rail pressure cannot be sufficiently achieved, which causes a problem that the operating performance is deteriorated.

さらに、泡噛め燃料供給系の強度限界にたいして充分
な余裕を持たせて高圧供給ポンプの吐出量を制限してし
まうと、装置の汎用性が低下するという問題もあった。
Further, if the discharge amount of the high-pressure supply pump is limited by giving a sufficient margin to the strength limit of the bubble bite fuel supply system, there is a problem that the versatility of the device is reduced.

本発明は、ディーゼル機関が定格運転状態を越えて高
速運転状態に移行したときに、高圧供給ポンプの吐出量
を好適に制御し、コモンレール圧力が強度限界以上に昇
圧するのを、簡単な装置構成で、しかも、確実に防止で
きる高圧燃料ポンプ制御装置の提供を目的とする。
The present invention suitably controls the discharge amount of the high-pressure supply pump and raises the common rail pressure to the strength limit or more when the diesel engine goes beyond the rated operation state to the high-speed operation state. Moreover, it is an object of the present invention to provide a high-pressure fuel pump control device that can be reliably prevented.

発明の構成 [問題点を解決するための手段] 上記問題を解決するためになされた本発明は、第1図
に例示するように、 ディーゼル機関M1に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧
部M2と、 外部から指令される吐出開始時期に従って、該吐出開
始時期が早いほど多量の燃料を高圧に加圧し、上記蓄圧
部M2に圧送する昇圧手段M3と、 上記ディーゼル機関M1の運転状態および上記蓄圧部M2
の燃料圧力に基づいて決定した吐出開始時期を上記昇圧
手段M3に指令する制御手段M4と、 を具備した高圧燃料ポンプ制御装置において、 上記ディーゼル機関M1が定格運転状態に到達するまで
は最大量の燃料圧送を可能にするよう予め定められた所
定吐出開始時期より、上記制御手段M4の決定した吐出開
始時期が早いときは、該制御手段M4の決定した吐出開始
時期を上記所定吐出開始時期に制限する制限手段M5、 を備えたことを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置を要
旨とするものである。
Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] The present invention made to solve the above problems, as illustrated in FIG. 1, includes a pressure accumulator M2 for accumulating high-pressure fuel to be supplied to the diesel engine M1. According to the discharge start timing commanded from the outside, the earlier the discharge start timing is, the higher the pressure of a large amount of fuel is increased to a high pressure, and the pressure increasing means M3 is pressure-fed to the pressure accumulating section M2, the operating state of the diesel engine M1 and the pressure accumulating section. M2
In the high-pressure fuel pump control device equipped with the control means M4 for instructing the boosting means M3 to determine the discharge start timing determined based on the fuel pressure, the maximum amount of the diesel engine M1 is reached until the diesel engine M1 reaches the rated operating state. When the discharge start timing determined by the control means M4 is earlier than the predetermined discharge start timing predetermined to enable fuel pressure feeding, the discharge start timing determined by the control means M4 is limited to the predetermined discharge start timing. The gist of the present invention is a high-pressure fuel pump control device characterized by including a limiting means M5.

蓄圧部M2とは、ディーゼル機関M1に供給する高圧燃料
を蓄圧するものである。例えば、ディーゼルエンジンの
各気筒に対応して排泄されたインジェクタに連通する高
圧蓄圧配管、所謂コモンレールにより実現できる。
The pressure accumulator M2 is for accumulating high-pressure fuel to be supplied to the diesel engine M1. For example, it can be realized by a high-pressure accumulator pipe that communicates with the ejected injector corresponding to each cylinder of a diesel engine, a so-called common rail.

昇圧手段M3とは、外部から指令される吐出開始時期に
従って、吐出開始時期が早いほど多量の燃料を高圧に加
圧し、蓄圧部M2に圧送するものである。例えば、シリン
ダと摺動自在に嵌合するプランジャおよびこの両者によ
り形成される圧力室内部の高圧燃料を、外部から伝達さ
れる吐出開始信号に応じて蓄圧部M2に吐出させる電磁弁
を備えた可変吐出量高圧ポンプにより実現できる。ま
た、例えば、外部からの制御信号に応じて吐出量制御可
能な各種の燃料噴射ポンプにより構成しても良い。
The pressurizing means M3 pressurizes a larger amount of fuel to a higher pressure as the discharge start timing is earlier, according to the discharge start timing commanded from the outside, and pressure-feeds the fuel to the pressure accumulator M2. For example, a variable valve equipped with a plunger slidably fitted to a cylinder and a solenoid valve for discharging high-pressure fuel in a pressure chamber formed by both of them to a pressure accumulator M2 in response to a discharge start signal transmitted from the outside. It can be realized by a discharge high-pressure pump. Further, for example, various fuel injection pumps that can control the discharge amount according to a control signal from the outside may be used.

制御手段M4とは、ディーゼル機関M1の運転状態および
蓄圧部M2の燃料圧力に基づいて決定した吐出開始時期を
昇圧手段M3に指令するものである。例えば、ディーゼル
機関M1の回転速度および負荷から蓄圧部M2内部の目標燃
料圧力を算出し、次に、目標燃料圧力、蓄圧部M2内部の
実測された燃料圧力およびディーゼル機関M1の回転速度
から昇圧手段M3の目標燃料吐出量を求め、さらに、目標
燃料吐出量およびディーゼル機関M1の回転速度に基づい
て、昇圧手段M3が蓄圧部M2へ目標吐出量を圧送可能な吐
出開始時期を決定するよう構成できる。このような各値
の算出は、例えば、諸量間の関係を規定した所定の演算
式、あるいは、マップにより実現できる。
The control means M4 is for instructing the boosting means M3 the discharge start timing determined based on the operating state of the diesel engine M1 and the fuel pressure of the pressure accumulator M2. For example, the target fuel pressure inside the pressure accumulating section M2 is calculated from the rotation speed and load of the diesel engine M1, and then the target fuel pressure, the measured fuel pressure inside the pressure accumulating section M2 and the rotation speed of the diesel engine M1 are used to increase the pressure. The target fuel discharge amount of M3 is obtained, and further, based on the target fuel discharge amount and the rotation speed of the diesel engine M1, the booster M3 can be configured to determine the discharge start timing at which the target discharge amount can be pumped to the pressure accumulator M2. . Such calculation of each value can be realized by, for example, a predetermined arithmetic expression that defines the relationship between various amounts or a map.

制御手段M5とは、ディーゼル機関M1が定格運転状態に
到達するまでは最大量の燃料圧送を可能にするよう予め
定められた所定吐出開始時期より、制御手段M4の決定し
た吐出開始時期が早いときは、制御手段M4の決定した吐
出開始時期を所定吐出開始時期に制限するものである。
ここで、所定吐出開始時期とは、ディーゼル機関M1の低
速運転状態から定格運転状態までの間は、昇圧手段M3が
最大量までの所望の燃料を圧送可能であり、定格運転状
態において最大量の燃料を圧送可能な吐出開始時期を所
定吐出開始時期と定めることができる。例えば、制御手
段M4が決定した吐出開始時期が予め定められた所定吐出
開始時期より遅いときは吐出開始時期を変更せず、一
方、吐出開始時期が所定吐出開始時期より早いときは吐
出開始時期を所定吐出開始時期に変更設定するよう構成
できる。
The control means M5 means that the discharge start timing determined by the control means M4 is earlier than the predetermined discharge start timing predetermined to enable the maximum amount of fuel pressure feed until the diesel engine M1 reaches the rated operating state. Is to limit the discharge start timing determined by the control means M4 to a predetermined discharge start timing.
Here, the predetermined discharge start timing means that during the low-speed operating state of the diesel engine M1 to the rated operating state, the boosting means M3 can pump desired fuel up to the maximum amount, and in the rated operating state the maximum amount of fuel can be delivered. The discharge start timing at which fuel can be pumped can be set as the predetermined discharge start timing. For example, when the discharge start timing determined by the control means M4 is later than the predetermined predetermined discharge start timing, the discharge start timing is not changed, while when the discharge start timing is earlier than the predetermined discharge start timing, the discharge start timing is changed. It can be configured to change and set the predetermined discharge start timing.

上記制御手段M4および制限手段M5は、例えば、各々独
立したディスクリートな論理回路により実現できる。ま
た、例えば、周知のCPU,ROM、RAMおよびその他の周辺回
路素子と共に論理演算回路として構成され、予め定めら
れた処理手順に従って上記各手段を実現するものであっ
てもよい。
The control means M4 and the limiting means M5 can be realized by, for example, independent discrete logic circuits. Further, for example, a configuration may be adopted in which a well-known CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuit elements are configured as a logical operation circuit, and the above-described units are realized in accordance with a predetermined processing procedure.

[作用] 本発明の高圧燃料ポンプ制御装置は、第1図に例示す
るように、ディーゼル機関M1の運転状態および該ディー
ゼル機関M1に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧部M2の燃
料圧力に基づいて決定した吐出開始時期を、制御手段M4
が、吐出開始時期が早いほど多量の燃料を高圧に加圧
し、上記蓄圧部M2に圧送する昇圧手段M3に指令するに際
し、上記ディーゼル機関M1が定格運転状態に到達するま
では最大量の燃料圧送を可能にするよう予め定められた
所定吐出開始時期より、上記制御手段M4の決定した吐出
開始時期が早いときは、制限手段M5が、上記制御手段M4
の決定した吐出開始時期を上記所定吐出開始時期に制限
するよう働く。
[Operation] As illustrated in FIG. 1, the high-pressure fuel pump control device of the present invention is based on the operating state of the diesel engine M1 and the fuel pressure of the pressure accumulator M2 that accumulates the high-pressure fuel supplied to the diesel engine M1. The determined discharge start time is controlled by the control means M4.
However, when the discharge start time is early, a large amount of fuel is pressurized to a high pressure, and when instructing the pressure increasing means M3 that pressure-feeds to the pressure accumulating section M2, the maximum amount of fuel pressure-feeding is performed until the diesel engine M1 reaches the rated operating state. When the discharge start timing determined by the control means M4 is earlier than the predetermined discharge start timing predetermined to enable the above, the limiting means M5 causes the control means M4 to
The discharge start timing determined by the above-mentioned operation is limited to the predetermined discharge start timing.

すなわち、ディーゼル機関M1が定格運転状態を越えて
高速運転状態に移行したときは、燃料を加圧および圧送
し始める吐出開始時期が所定吐出開始時期より早くなら
ないように制限し、高圧燃料の吐出量を減少させるので
ある。
That is, when the diesel engine M1 exceeds the rated operating state and shifts to the high-speed operating state, the discharge start timing at which the fuel is pressurized and pumped is restricted so as not to be earlier than the predetermined discharge start timing, and the discharge amount of the high-pressure fuel is reduced. Is reduced.

従って、本発明の高圧燃料ポンプ制御装置は、ディー
ゼル機関M1が定格運転状態から高速運転状態に移行する
と、高圧燃料の吐出量を減量させて蓄圧される燃料圧力
を減圧するよう働く。
Therefore, when the diesel engine M1 shifts from the rated operating state to the high-speed operating state, the high-pressure fuel pump control device of the present invention works to reduce the discharge amount of the high-pressure fuel and reduce the accumulated fuel pressure.

以上のように本発明の各構成要素が作用することによ
り、本発明の技術的課題が解決される。
As described above, the technical problems of the present invention are solved by the operation of each component of the present invention.

[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。本発明の一実施例であるコモンレール式燃料噴
射制御装置のシステム構成を第2図に示す。
[Embodiment] Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows the system configuration of a common rail fuel injection control device which is an embodiment of the present invention.

同図に示すように、コモンレール式燃料噴射制御装置
1は、4気筒のディーゼルエンジン2、該ディーゼルエ
ンジン2の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁3a,3b,3
c,3d、該燃料噴射弁3a,3b,3c,3dに供給する高圧燃料を
蓄圧する高圧蓄圧配管、所謂コモンレール4、該コモン
レール4に高圧燃料を圧送する高圧供給ポンプである可
変吐出量高圧ポンプ5およびこれらを制御する電子制御
装置(以下、単にECUと呼ぶ。)6から構成されてい
る。
As shown in the figure, the common rail fuel injection control device 1 includes a 4-cylinder diesel engine 2 and fuel injection valves 3a, 3b, 3 for injecting fuel into each cylinder of the diesel engine 2.
c, 3d, high-pressure accumulating pipe for accumulating high-pressure fuel to be supplied to the fuel injection valves 3a, 3b, 3c, 3d, so-called common rail 4, variable-discharge high-pressure pump that is a high-pressure supply pump for pumping high-pressure fuel to the common rail 4. 5 and an electronic control unit (hereinafter, simply referred to as an ECU) 6 that controls them.

上記燃料噴射弁3a,3b,3c,3dからディーゼルエンジン
2の各気筒への燃料噴射量、燃料噴射時期等の燃料噴射
特性は、ECU6から燃料噴射用電磁弁7a,7b,7c,7dへの通
電・非通電により制御される。
Fuel injection characteristics such as the fuel injection amount from each of the fuel injection valves 3a, 3b, 3c, 3d to each cylinder of the diesel engine 2 and the fuel injection timing are as follows from the ECU 6 to the fuel injection solenoid valves 7a, 7b, 7c, 7d. It is controlled by energizing / de-energizing.

高圧燃料が蓄圧される上記コモンレール4には、供給
配管8、吐出弁9を介して可変吐出量高圧ポンプ5から
高圧燃料が供給される。
The high pressure fuel is supplied from the variable discharge amount high pressure pump 5 to the common rail 4 in which the high pressure fuel is accumulated via a supply pipe 8 and a discharge valve 9.

該可変吐出量高圧ポンプ5は、燃料タンク10から低圧
供給ポンプ11を経て吸入された燃料を高圧に加圧した
後、上記コモンレール4に圧送し、コモンレール4内部
の燃料圧力、すなわち、コモンレール圧力を高圧に維持
する。
The variable discharge high-pressure pump 5 pressurizes the fuel sucked from the fuel tank 10 through the low-pressure supply pump 11 to a high pressure and then pressure-feeds it to the common rail 4 so that the fuel pressure inside the common rail 4, that is, the common rail pressure is increased. Maintain high pressure.

コモンレール式燃料噴射制御装置1は検出器として、
ディーゼルエンジン2の回転速度を検出する回転速度セ
ンサ21、負荷に相当するアクセルペダル操作量を検出す
るアクセルセンサ22、コモンレール4内部のコモンレー
ル圧力を検出する圧力センサ23および可変吐出量高圧ポ
ンプ5のカムシャフトの回転角度を検出するカム角度セ
ンサ24を備える。
The common rail fuel injection control device 1 serves as a detector,
A rotation speed sensor 21 for detecting the rotation speed of the diesel engine 2, an accelerator sensor 22 for detecting an accelerator pedal operation amount corresponding to a load, a pressure sensor 23 for detecting a common rail pressure inside the common rail 4, and a cam of the variable discharge amount high pressure pump 5. A cam angle sensor 24 for detecting the rotation angle of the shaft is provided.

上記各センサの信号はECU6に入力され、該ECU6は燃料
噴射弁3a,3b,3c,3dおよび可変吐出量高圧ポンプ5を制
御する。
Signals from the above sensors are input to the ECU 6, which controls the fuel injection valves 3a, 3b, 3c, 3d and the variable discharge high pressure pump 5.

ECU6はCPU6a,ROM6b,RAM6c,タイマ6dを中心に論理演算
回路として構成され、コモンバス6eを介して入出力部6f
に接続され、外部との入出力を行なう。上記各センサの
検出信号は、入出力部6fからCPU6aに入力される。一
方、CPU6aは、入出力部6fを介して、上記燃料噴射用電
磁弁7a,7b,7c,7dおよび可変吐出量高圧ポンプ5に制御
信号を出力する。
The ECU 6 is configured as a logical operation circuit centering on the CPU 6a, ROM 6b, RAM 6c, and timer 6d, and the input / output unit 6f via the common bus 6e.
It is connected to and performs input and output with the outside. The detection signal of each sensor is input to the CPU 6a from the input / output unit 6f. On the other hand, the CPU 6a outputs a control signal to the fuel injection solenoid valves 7a, 7b, 7c, 7d and the variable discharge high pressure pump 5 via the input / output unit 6f.

次に、上記可変吐出量高圧ポンプ5の構造を第3図に
基づいて説明する。可変吐出量高圧ポンプ5は、ポンプ
ハウジング30の下端部に設けられたカム室31、該ポンプ
ハウジング30内部に配設されたシリンダ32、該シリンダ
32に連通し、記述した低圧供給ポンプ11から低圧燃料の
供給を受ける導入管33および上記シリンダ32上端面に対
向して螺着された電磁弁34から構成されている。
Next, the structure of the variable discharge high pressure pump 5 will be described with reference to FIG. The variable discharge high-pressure pump 5 includes a cam chamber 31 provided at the lower end of the pump housing 30, a cylinder 32 provided inside the pump housing 30, and a cylinder 32
It comprises an introduction pipe 33 communicating with 32 and receiving low-pressure fuel supply from the low-pressure supply pump 11 described above, and an electromagnetic valve 34 screwed to face the upper end surface of the cylinder 32.

上記カム室31には、ディーゼルエンジン2の回転速度
の1/2の速度で回転するカム軸35が挿通されており、該
カム軸35はカム36を備えている。該カム36はカム軸35の
1回転に2度の上昇行程を実行させる。
A cam shaft 35, which rotates at a speed half that of the diesel engine 2, is inserted into the cam chamber 31, and the cam shaft 35 includes a cam 36. The cam 36 causes the cam shaft 35 to perform two upward strokes per revolution.

上記シリンダ32内部にはプランジャ37が往復動および
摺動自在に嵌挿されている。該プランジャ37はリード類
が全く設けられていない円柱形状をなし、その上端面と
上記シリンダ32の内周面とによりポンプ室38が形成され
ている。また、シリンダ32には上記ポンプ室38に連通す
るフィードホール39および該フィードホール39より上部
の位置で上記ポンプ室38に連通する吐出孔40が穿設され
ている。上記フィードホール39は上記シリンダ32とポン
プハウジング30との間に形成された燃料溜41に連通して
おり、該燃料溜41には、単位時間当りの流量を予め定め
た所定流量に制限可能なオリフィス42を備えた導入管33
を介して低圧供給ポンプ11からの低圧燃料が供給され
る。
A plunger 37 is reciprocally and slidably fitted in the cylinder 32. The plunger 37 has a columnar shape without any leads, and a pump chamber 38 is formed by the upper end surface of the plunger 37 and the inner peripheral surface of the cylinder 32. The cylinder 32 has a feed hole 39 communicating with the pump chamber 38 and a discharge hole 40 communicating with the pump chamber 38 at a position above the feed hole 39. The feed hole 39 communicates with a fuel reservoir 41 formed between the cylinder 32 and the pump housing 30, and the fuel reservoir 41 can limit the flow rate per unit time to a predetermined flow rate. Introductory pipe 33 with orifice 42
Low-pressure fuel is supplied from the low-pressure supply pump 11 via.

上記シリンダ32には吐出弁9が配設され、該吐出弁9
は吐出孔40を介して上述したポンプ室38に連通してい
る。ポンプ室38内部で加圧された燃料は吐出弁9の弁体
43をリターンスプリング44の付勢力とコモンレール圧力
との合力に抗して押し開き、吐出孔体45から記述した供
給配管8を介してコモンレール4に圧送される。
The cylinder 32 is provided with a discharge valve 9, and the discharge valve 9
Communicates with the above-described pump chamber 38 via the discharge hole 40. The fuel pressurized inside the pump chamber 38 is the valve body of the discharge valve 9.
43 is pushed open against the combined force of the biasing force of the return spring 44 and the common rail pressure, and is sent from the discharge hole body 45 to the common rail 4 via the supply pipe 8 described.

上述したプランジャ37の下端部は弁座46に連結され、
該弁座46はプランジャスプリング47によりタペット48に
押し付けられている。タペット48はカムローラ49を備
え、該カムローラ49は記述したカム室31内部のカム36に
摺接している。このため、カム軸35の回転に伴い、カム
ローラ49および弁座46を介してプランジャ37は往復運動
する。なお、プランジャ37の往復ストロークは、カム36
のカルプロフィールにより定まる。したがって、プラン
ジャ37が上記シリンダ32内部を往復動すると、該プラン
ジャ37の外周面がフィードホール39を開閉し、プランジ
ャ37の外周面がフィードホール39を閉塞していないとき
は該フィードホール39を介して低圧燃料がポンプ室38に
供給される。
The lower end of the plunger 37 described above is connected to the valve seat 46,
The valve seat 46 is pressed against the tappet 48 by a plunger spring 47. The tappet 48 comprises a cam roller 49, which is in sliding contact with the cam 36 inside the described cam chamber 31. Therefore, as the cam shaft 35 rotates, the plunger 37 reciprocates via the cam roller 49 and the valve seat 46. The reciprocating stroke of the plunger 37 is
Determined by the Cal Profile of. Therefore, when the plunger 37 reciprocates inside the cylinder 32, the outer peripheral surface of the plunger 37 opens and closes the feed hole 39, and when the outer peripheral surface of the plunger 37 does not block the feed hole 39, it passes through the feed hole 39. Low-pressure fuel is supplied to the pump chamber 38.

上記シリンダ32には、上記プランジャ37の上端面に対
向した位置に電磁弁34が螺着されている。該電磁弁34
は、第4図に示すように、一端部が上記ポンプ室38に開
口し、他端部が低圧側に連通する低圧通路50が形成され
たボディ51、リード線52を介して通電されるとソレノイ
ド53の磁力によりスプリング54の付勢力に抗して同図に
矢印Aで示す方向に吸引されるアーマチュア55、該アー
マチュア55と一体的に移動してポンプ室38への開口部に
形成されたシート部56に離着することにより低圧通路50
を連通・遮断する外開弁であるきのこ形状の弁体57から
構成されている。上記弁体57は、ポンプ室38内部の燃料
圧力を閉弁方向(同図に矢印Aで示す)の押圧力として
受ける。該電磁弁34は、プランジャ37の外周面がフィー
ドホール39を閉塞した後で、所定の時期に通電される
と、弁体57がシート部56に着座してプランジャ37の加圧
開始時期を設定するプレストローク制御式の電磁弁であ
る。従って、該電磁弁34への通電時期を制御すると、コ
モンレール4への吐出量を調節できる。なお、第3図に
示すように、上記低圧通路50は、ギャラリー58および通
路59を介して、上述した燃料溜41に連通している。
An electromagnetic valve 34 is screwed to the cylinder 32 at a position facing the upper end surface of the plunger 37. The solenoid valve 34
As shown in FIG. 4, when electricity is supplied through a body 51 and a lead wire 52, one end of which opens into the pump chamber 38 and the other end of which forms a low pressure passage 50 communicating with the low pressure side. The armature 55 is attracted in the direction indicated by the arrow A in the figure against the biasing force of the spring 54 by the magnetic force of the solenoid 53, and is integrally formed with the armature 55 and formed in the opening to the pump chamber 38. By attaching and detaching to the seat portion 56, the low pressure passage 50
It is composed of a mushroom-shaped valve body 57 that is an open valve that connects and disconnects. The valve body 57 receives the fuel pressure inside the pump chamber 38 as a pressing force in the valve closing direction (shown by an arrow A in the figure). When the solenoid valve 34 is energized at a predetermined time after the outer peripheral surface of the plunger 37 closes the feed hole 39, the valve body 57 is seated on the seat portion 56 to set the pressurization start time of the plunger 37. This is a pre-stroke control type solenoid valve. Therefore, by controlling the timing of energizing the solenoid valve 34, the discharge amount to the common rail 4 can be adjusted. As shown in FIG. 3, the low-pressure passage 50 communicates with the fuel reservoir 41 described above via the gallery 58 and the passage 59.

上記電磁弁34を制御するために、第5図および第6図
に示すように、ディーゼルエンジン2の気筒数に対応す
る個数(本実施例では4個)の突起を有するパルスギヤ
61が上述したカム軸35と同軸に固定され、該パルスギヤ
61に近接対向して電磁ピックアップから成るカム角度セ
ンサ24が配設されている。パルスギヤ61の突起がカム角
度センサ24近傍を通過する毎に、カム角度信号がECU6に
伝達される。ここで、パルスギヤ61のカム軸35に対する
取付位相は、各カム36a,36bの各下死点近傍の回転位相
でカム角度センサ24に接近するよう設定されている。
In order to control the solenoid valve 34, as shown in FIGS. 5 and 6, a pulse gear having a number of protrusions (four in this embodiment) corresponding to the number of cylinders of the diesel engine 2 is provided.
61 is fixed coaxially with the above-mentioned camshaft 35, and the pulse gear
A cam angle sensor 24 composed of an electromagnetic pickup is disposed in close proximity to 61. Every time the projection of the pulse gear 61 passes near the cam angle sensor 24, the cam angle signal is transmitted to the ECU 6. Here, the mounting phase of the pulse gear 61 with respect to the cam shaft 35 is set so as to approach the cam angle sensor 24 at the rotational phase near the bottom dead center of each of the cams 36a and 36b.

次に、上記構成の可変吐出量高圧ポンプ5の基本動作
を、第3図に基づいて説明する。
Next, the basic operation of the variable discharge high pressure pump 5 having the above-mentioned configuration will be described with reference to FIG.

同図に示すように、カム軸35の回転に伴って往復動す
るプランジャ37が、下降時にフィードホール39を開口す
ると、該フィードホール39を介してポンプ室38内部に燃
料が吸入され、一方、上昇時にフィードホール39を閉塞
すると、上記ポンプ室38内部に吸入された燃料に押圧力
を及ぼす。しかし、この時、電磁弁34が通電されていな
いと、電磁弁34の弁体57は開弁しているので、ポンプ室
38内部の燃料は、低圧通路50、ギャラリー58および通路
59を順次介して溢流し、加圧されない。
As shown in the figure, when the plunger 37 that reciprocates with the rotation of the cam shaft 35 opens the feed hole 39 when descending, fuel is sucked into the pump chamber 38 through the feed hole 39, while If the feed hole 39 is closed during the ascent, the fuel sucked into the pump chamber 38 will be pressed. However, at this time, if the solenoid valve 34 is not energized, the valve body 57 of the solenoid valve 34 is open, so the pump chamber
The fuel inside 38 is the low pressure passage 50, the gallery 58 and the passage.
Overflow through 59, not pressurized.

このように、ポンプ室38内部の燃料の溢流中に、電磁
弁34に通電されると、弁体57はシート部56に着座し、低
圧通路50が閉塞される。このため、プランジャ37の上昇
によりポンプ室38内部の燃料は加圧され始め、ポンプ室
38内部の燃料圧力が吐出弁9のリターンスプリング44の
付勢力を越えると、吐出孔40を介して圧送された燃料
は、吐出弁9を押し開き、コモンレール4へ吐出口体45
を通じて吐出される。
As described above, when the solenoid valve 34 is energized while the fuel in the pump chamber 38 overflows, the valve body 57 is seated on the seat portion 56 and the low-pressure passage 50 is closed. For this reason, the fuel in the pump chamber 38 starts to be pressurized by the rise of the plunger 37,
When the fuel pressure inside 38 exceeds the urging force of the return spring 44 of the discharge valve 9, the fuel pressure-fed through the discharge hole 40 pushes the discharge valve 9 open and the discharge port body 45 to the common rail 4.
Is discharged through.

なお、プランジャ37下降時にフィードホール39が開口
すると、該フィードホール39を介してポンプ室38内部に
燃料が吸入されるが、ディーゼルエンジン2の回転速度
の上昇に伴って、燃料をポンプ室38内部に吸入できる時
間は短縮される。ここで、オリフィス42により吸入され
る燃料の流量が制限されるため、上記回転速度が予め定
められた所定回転速度を上回ると、ポンプ室38内部に吸
入可能な燃料の量は減少する。
When the feed hole 39 opens when the plunger 37 descends, the fuel is sucked into the pump chamber 38 through the feed hole 39. However, as the rotation speed of the diesel engine 2 increases, the fuel is fed into the pump chamber 38. The time that can be inhaled is shortened. Here, since the flow rate of the fuel sucked by the orifice 42 is limited, when the rotation speed exceeds a predetermined rotation speed, the amount of fuel that can be sucked into the pump chamber 38 decreases.

次に、上記可変吐出量高圧ポンプ5を使用したコモン
レール式燃料噴射制御装置1の作動を、第7図に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。本可変吐出量高圧ポ
ンプ制御処理は、上記ECU6の起動に伴って実行される。
まず、ステップ100では、負荷α、回転速度Neおよびコ
モンレール圧力PCを読み込む処理が行われる。続くステ
ップ110では、上記ステップ100で読み込んだ負荷αおよ
び回転速度Neから目標コモンレール圧力PC0を演算式、
もしくは、マップを使用して算出する処理が行われる。
次にステップ120に進み、上記ステップ110で算出した目
標コモンレール圧力PC0、上記ステップ100で読み込んだ
コモンレール圧力PC、回転速度Neから燃料の吐出量Qを
演算式、あるいは、マップを使用して算出する処理が行
われる。続くステップ130では、上記ステップ120で算出
した吐出量Qおよび上記ステップ100で読み込んだ回転
速度Neから制御時間T1を演算式、または、マップに基づ
いて算出する処理が行われる。次にステップ140に進
み、上記ステップ130で算出した制御時間T1が最小制御
時間T0未満であるか否か判定し、肯定判断されるとステ
ップ150に、一方、否定判断されるとステップ160に各々
進む。制御時間T1が最小制御時間T0未満であると判定さ
れたときの実行されるステップ150では、制御時間T1を
最小制御時間T0に設定する処理が行われる。続くステッ
プ160では、カム角度信号を検出したか否かを判定し、
肯定判断されるとステップ170に進み、一方、否定判断
されるとカム角度信号を検出するまで同じステップを繰
り返しながら待機する。ステップ170では、タイマTを
リセットすると共に、スタートする処理が行われる。続
くステップ180では、上記ステップ170で計時を開始した
タイマTの計時値が上記ステップ130で算出、もしく
は、上記ステップ150で設定された制御時間T1以上であ
るか否かを判定し、肯定判断されるとステップ190に進
み、一方、否定判断されると制御時間T1だけ経過するま
で同じステップを繰り返しながら待機する。ステップ19
0では、電磁弁34を閉弁する制御信号を出力する処理が
行われる。本ステップ190の処理により、燃料の加圧お
よび圧送が開始される。続くステップ200では、カム角
度信号を検出したか否かを判定し、肯定判断されるとス
テップ210に進み、一方、否定判断されるとカム角度信
号を検出するまで同じステップを繰り返しながら待機す
る。ステップ210では、電磁弁34を開弁する制御信号を
出力する処理が行なわれる。本ステップ210の処理によ
り、燃料の加圧および圧送が中止される。上記ステップ
210を実行した後、一旦、本可変吐出量高圧ポンプ制御
処理を終了する。以後、本可変吐出量高圧ポンプ制御処
理は所定時間毎に、上記ステップ100〜210を繰り返して
実行する。
Next, the operation of the common rail fuel injection control apparatus 1 using the variable discharge high pressure pump 5 will be described based on the flowchart shown in FIG. The variable discharge high-pressure pump control process is executed when the ECU 6 is started.
First, in step 100, a process of reading the load α, the rotation speed Ne and the common rail pressure PC is performed. In the following step 110, the target common rail pressure PC0 is calculated from the load α and the rotation speed Ne read in the above step 100,
Alternatively, a calculation process using a map is performed.
Next, in step 120, the fuel discharge amount Q is calculated from the target common rail pressure PC0 calculated in step 110, the common rail pressure PC read in step 100, and the rotation speed Ne using an arithmetic expression or a map. Processing is performed. In the following step 130, the control time T1 is calculated from the discharge amount Q calculated in step 120 and the rotation speed Ne read in step 100 based on an arithmetic expression or a map. Next, the process proceeds to step 140, and it is determined whether the control time T1 calculated in step 130 is less than the minimum control time T0. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 150. If the determination is negative, the process proceeds to step 160. move on. In step 150 that is executed when it is determined that the control time T1 is less than the minimum control time T0, a process of setting the control time T1 to the minimum control time T0 is performed. In the following step 160, it is determined whether or not the cam angle signal is detected,
If the affirmative judgment is made, the routine proceeds to step 170, while if the negative judgment is made, the routine stands by while repeating the same steps until the cam angle signal is detected. In step 170, the timer T is reset and started. In the following step 180, it is determined whether or not the time value of the timer T that started the time counting in the above step 170 is calculated in the above step 130 or is the control time T1 or more set in the above step 150, and an affirmative judgment is made. Then, the process proceeds to step 190. On the other hand, if a negative determination is made, the process waits while repeating the same steps until the control time T1 has elapsed. Step 19
At 0, a process of outputting a control signal for closing the solenoid valve 34 is performed. By the process of step 190, pressurization and pressure feeding of fuel are started. In the following step 200, it is determined whether or not the cam angle signal is detected. If the affirmative judgment is made, the routine proceeds to step 210. On the other hand, if the negative judgment is made, the same step is repeated and waits until the cam angle signal is detected. In step 210, a process of outputting a control signal for opening the solenoid valve 34 is performed. By the process of this step 210, pressurization and pressure feeding of fuel are stopped. Above steps
After executing 210, the variable discharge amount high pressure pump control process is ended once. After that, the variable discharge high-pressure pump control process is repeatedly executed at every predetermined time by repeating the steps 100 to 210.

次に、上記制御の様子の一例を、第8図のタイミング
チャートに従って説明する。同図に実線で示すように、
カム角度信号が検出される時刻t1から制御時間T1経過後
の時刻t2において、電磁弁を閉じる制御信号が出力さ
れ、該時刻t2から遅れ時間TL経過後の時刻t3から燃料の
加圧・圧送が開始される。ここで、カム角度信号検出時
刻から燃料の加圧・圧送開始時刻までの作動時間TFFは
制御時間T1と遅れ時間TLとの和である。プランジャリフ
ト量Sは一定値であるため、加圧・圧送開始時刻が早い
程、圧送ストローク量は大きくなり、吐出量Qも多量に
なる。例えば、上記のように作動時間TFFで、しかも、
ディーゼルエンジン2が低速回転状態の場合は、圧送ス
トローク量は値S1となる。なお、作動時間TFFを短く設
定する、すなわち、制御時間T1を短縮すると、最大圧送
ストローク量SLが得られる。このように、制御時間T1を
短縮すると圧送ストローク量は増加し、一方、制御時間
T1を延長すると圧送ストローク量は減少する。従って、
制御時間T1を調節することにより、吐出量Qを所望の値
に制御できる。ここで、ディーゼルエンジン2が定格回
転状態にある場合に、圧送ストローク量を最大値SNにす
るためには、定格回転状態におけるプランジャリフト量
Sと圧送ストローク量SNとを等しくすればよい。すなわ
ち、カム角度信号検出時刻t1から作動時間TF0経過後の
時刻t4から燃料の圧送を開始するのである。このときの
制御時間は、該作動時刻TF0から遅れ時間TLを引いた時
間T0になる。すなわち、同図に破線で示すように、時刻
t5において、電磁弁制御信号を出力する必要がある。こ
の場合の制御時間T0を最小制御時間に設定する。する
と、低速回転状態から定格回転状態までの範囲では、制
御時間T1を最小制御時間T0以上の所定時間に設定すれ
ば、圧送ストローク量は0から最大値であるプランジャ
リフト量Sの全行程までのうち任意の量に調節できるの
で、燃料の吐出量Qも0から最大吐出量Qmaxまで制御で
きる。しかし、定格回転状態を越えて高速回転状態に移
行した場合は、制御時間T1が最小制御時間T0以下にはな
らないように制限されているので、圧送開始時期t4に
は、プランジャは既にストローク量SMだけ上昇してい
る。従って、この場合には、圧送ストローク量の最大値
が制限されているので、燃料の吐出量Qも最大吐出量Qm
ax未満の量に制限され、回転速度の上昇に伴って、吐出
可能量は減少するよう制御される。
Next, an example of the above control will be described with reference to the timing chart of FIG. As shown by the solid line in the figure,
At time t2 after the lapse of control time T1 from the time t1 when the cam angle signal is detected, a control signal for closing the solenoid valve is output, and from the time t2, the pressurization / pressure feeding of fuel is started from time t3 after the lapse of the delay time TL. Be started. Here, the operation time TFF from the cam angle signal detection time to the fuel pressurization / pressure feeding start time is the sum of the control time T1 and the delay time TL. Since the plunger lift amount S is a constant value, the earlier the pressurization / pressure feeding start time, the larger the pressure feeding stroke amount and the larger the discharge amount Q. For example, with the operating time TFF as described above,
When the diesel engine 2 is in the low speed rotation state, the pressure feeding stroke amount is the value S1. It should be noted that when the operating time TFF is set to be short, that is, the control time T1 is shortened, the maximum pressure feeding stroke amount SL is obtained. Thus, when the control time T1 is shortened, the pumping stroke amount increases, while the control time
When T1 is extended, the pumping stroke amount decreases. Therefore,
The discharge amount Q can be controlled to a desired value by adjusting the control time T1. Here, when the diesel engine 2 is in the rated rotation state, the plunger lift amount S and the pumping stroke amount SN in the rated rotation state may be made equal in order to make the pressure feeding stroke amount the maximum value SN. That is, the pressure feed of the fuel is started at time t4 after the operation time TF0 has elapsed from the cam angle signal detection time t1. The control time at this time is the time T0 obtained by subtracting the delay time TL from the operation time TF0. That is, as indicated by the broken line in the figure, the time
At t5, it is necessary to output the solenoid valve control signal. The control time T0 in this case is set to the minimum control time. Then, in the range from the low speed rotation state to the rated rotation state, if the control time T1 is set to a predetermined time that is equal to or longer than the minimum control time T0, the pumping stroke amount is from 0 to the entire stroke of the plunger lift amount S that is the maximum value. Since the amount can be adjusted to an arbitrary amount, the fuel discharge amount Q can also be controlled from 0 to the maximum discharge amount Qmax. However, since the control time T1 is limited so as not to become the minimum control time T0 or less when the rated rotation state is exceeded and the high-speed rotation state is entered, at the pressure feeding start time t4, the plunger has already reached the stroke amount SM. Is just rising. Therefore, in this case, since the maximum value of the pumping stroke amount is limited, the fuel discharge amount Q is also the maximum discharge amount Qm.
The amount is limited to less than ax, and the dischargeable amount is controlled to decrease as the rotation speed increases.

なお本実施例において、ディーゼルエンジン2がディ
ーゼル機関M1に、コモンレール4が蓄圧部M2に、可変吐
出量高圧ポンプ5が昇圧手段M3に各々該当する。また、
ECU6およびECU6の実行する処理のうち、ステップ(100,
110,120,130,160,170,180,190)が制御手段M4として、
ステップ(140,150)が制限手段M5として各々機能す
る。
In this embodiment, the diesel engine 2 corresponds to the diesel engine M1, the common rail 4 corresponds to the accumulator M2, and the variable discharge high pressure pump 5 corresponds to the booster M3. Also,
Of the processing executed by ECU6 and ECU6, the step (100,
110,120,130,160,170,180,190) as the control means M4,
The steps (140, 150) each function as the limiting means M5.

以上説明したように本実施例によれば、ディーゼルエ
ンジン2の回転速度を検出する回転速度センサ21やコモ
ンレール4内部の燃料圧力を計測する圧力センサ23の誤
検出に起因して、該ディーゼルエンジン2が定格回転速
度運転状態から高速回転速度運転状態に移行したときで
も、可変吐出量高圧ポンプ5からの高圧燃料の吐出量Q
を減量し、コモンレール4内部に蓄圧される燃料の圧
力、すなわち、コモンレール圧力PCを減圧するため、燃
料圧力を、可変吐出量高圧ポンプ5、供給配管8、コモ
ンレール4およびインジェクタ3の機械的強度限界を越
えない範囲内の圧力に保持したまま、コモンレール式燃
料噴射制御装置1を作動させることが可能になるので、
上記回転速度センサ21や圧力センサ23の障害等による誤
検出発生時でもコモンレール式燃料噴射制御装置1の信
頼制・耐久性が向上する。すなわち、第9図に示すよう
に、エンジン回転速度Neが定格回転速度未満のときは、
吐出量Qは最大吐出量Qmaxまでの範囲で所望の値に設定
でき、一方、定格回転速度を上回ると速やかに吐出量は
減少する。従って、エンジン回転速度Neが定格回転速度
を上回っても、吐出量Qが減量されるため、コモンレー
ル4内部の燃料圧力は下降するので、強度限界領域に移
行してしまって障害を生じることはない。
As described above, according to the present embodiment, the diesel engine 2 is erroneously detected due to the erroneous detection of the rotation speed sensor 21 that detects the rotation speed of the diesel engine 2 and the pressure sensor 23 that measures the fuel pressure inside the common rail 4. Even when the operating speed changes from the rated rotational speed operating state to the high rotational speed operating state, the discharge amount Q of the high pressure fuel from the variable discharge high pressure pump 5 is increased.
To reduce the pressure of the fuel accumulated inside the common rail 4, that is, the common rail pressure PC, to reduce the fuel pressure to the mechanical strength limit of the variable discharge high pressure pump 5, the supply pipe 8, the common rail 4 and the injector 3. Since it becomes possible to operate the common rail fuel injection control device 1 while maintaining the pressure within the range not exceeding
The reliability and durability of the common rail fuel injection control device 1 are improved even when an erroneous detection occurs due to a failure of the rotation speed sensor 21 or the pressure sensor 23. That is, as shown in FIG. 9, when the engine speed Ne is less than the rated speed,
The discharge amount Q can be set to a desired value within the range up to the maximum discharge amount Qmax, while on the other hand, the discharge amount rapidly decreases when the rated rotation speed is exceeded. Therefore, even if the engine rotation speed Ne exceeds the rated rotation speed, the discharge amount Q is reduced, and the fuel pressure inside the common rail 4 drops, so there is no possibility of shifting to the strength limit region and causing an obstacle. .

また、オリフィス42により吸入燃料は流量制限される
ため、可変吐出量高圧ポンプ5の1サイクルで吸入可能
な燃料量が、定格回転速度を越えると減少するので、電
磁波障害等によりECU6が正常に作動しなくなったとき、
あるいは、電磁弁34の動作不良時等、電気的障害発生時
にエンジン回転速度Neが定格回転速度を上回っても、燃
料吐出量Qは減少し、コモンレール4内部のコモンレー
ル圧力PCは上昇しない。すなわち、第10図に示すよう
に、エンジン回転速度Neが定格回転速度未満のときは、
吐出量Qは最大吐出量Qmaxまでの範囲で所望の値に設定
でき、一方、定格回転速度を上回ると、同図に曲線で示
すように吐出量は減少する。従って、ECU6や電磁弁34の
異常動作時にエンジン回転速度Neが定格回転速度を上回
っても、吐出量Qが減量されるため、電気系統に障害が
生じても、オリフィス42を備えた機構により、コモンレ
ール4内部の燃料圧力は下降するので、強度限界領域に
移行してしまい高圧燃料供給系に過大な圧力を作用させ
て劣化や破損を招くことはない。
Further, since the flow rate of the intake fuel is restricted by the orifice 42, the amount of fuel that can be sucked in one cycle of the variable discharge high pressure pump 5 decreases when it exceeds the rated rotation speed, so that the ECU 6 operates normally due to electromagnetic interference or the like. When I stopped doing
Alternatively, the fuel discharge amount Q decreases and the common rail pressure PC inside the common rail 4 does not rise even if the engine rotation speed Ne exceeds the rated rotation speed when an electrical failure occurs such as when the solenoid valve 34 malfunctions. That is, as shown in FIG. 10, when the engine speed Ne is less than the rated speed,
The discharge amount Q can be set to a desired value within the range up to the maximum discharge amount Qmax, while on the other hand, when the rated rotation speed is exceeded, the discharge amount decreases as shown by the curve in the figure. Therefore, even when the engine speed Ne exceeds the rated speed during abnormal operation of the ECU 6 and the solenoid valve 34, the discharge amount Q is reduced, so that even if a failure occurs in the electric system, the mechanism provided with the orifice 42 allows Since the fuel pressure inside the common rail 4 drops, the fuel does not move to the strength limit region and excessive pressure is applied to the high pressure fuel supply system to cause deterioration or damage.

上述のように、ECU6の実行する可変吐出量高圧ポンプ
制御処理により制御時間T1を最小制御時間T0以上に保持
し、さらに、該ECU6の異常時には、オリフィス42で機械
的に吸入燃料量を制限するといった、電気的および機械
的の2重のフェイルセーフ機能を有するので、コモンレ
ール式燃料噴射制御装置1の燃料供給系の強度的信頼性
・耐久性を極めて高水準に維持できる。このことは、例
えば、高い信頼性を要求される車両搭載用のディーゼル
エンジンに適用した場合に、特に顕著な効果を奏する。
As described above, the control time T1 is held at the minimum control time T0 or longer by the variable discharge amount high pressure pump control process executed by the ECU 6, and when the ECU 6 is abnormal, the intake fuel amount is mechanically limited by the orifice 42. As described above, since it has a double fail-safe function of electrical and mechanical, the strength reliability and durability of the fuel supply system of the common rail fuel injection control device 1 can be maintained at an extremely high level. This has a particularly remarkable effect when applied to a vehicle-mounted diesel engine that requires high reliability, for example.

さらに、ディーゼルエンジン2が、低回転速度運転状
態から定格回転速度運転状態の運転領域で運転されてい
るときは、吐出可能な最大量Qmaxを越えない範囲内で、
コモンレール4に蓄圧される燃料のコモンレール圧力PC
を、運転状態に応じて定まる目標コモンレール圧力PC0
に常時保持可能な量だけ吐出することができ、ディーゼ
ルエンジン2の運転状態を良好に維持することが可能に
なる。
Furthermore, when the diesel engine 2 is operated in the operating range from the low rotation speed operation state to the rated rotation speed operation state, within a range that does not exceed the maximum dischargeable amount Qmax,
Common rail pressure PC of fuel accumulated in common rail 4
Is the target common rail pressure PC0 that is determined according to the operating conditions.
Therefore, it is possible to constantly discharge the diesel engine 2 in an amount that can be held, and it is possible to maintain a good operating condition of the diesel engine 2.

また、ディーゼルエンジン2の負荷α、回転速度Neお
よびコモンレール4内部のコモンレール圧力PCから算出
された制御時間T1が定格回転速度運転状態時に応じて決
定された最小制御時間T0より短くならないように制限す
ると共に、オリフィス42を可変吐出量高圧ポンプ5に配
設するだけでコモンレール4に蓄圧される燃料の圧力
を、該燃料供給系の機械的強度限界未満に維持できるの
で、簡単な装置構成で、各種センサの誤検出やECU6およ
び電磁弁34の誤動作に起因するコモンレール式燃料噴射
制御装置1の作動条件の悪化や機構部に対する過大な強
度的負荷の作用を確実に防止できる。
Further, the control time T1 calculated from the load α of the diesel engine 2, the rotation speed Ne, and the common rail pressure PC inside the common rail 4 is restricted so as not to be shorter than the minimum control time T0 determined according to the rated rotation speed operating state. At the same time, the pressure of the fuel accumulated in the common rail 4 can be maintained below the mechanical strength limit of the fuel supply system only by disposing the orifice 42 in the variable discharge high-pressure pump 5, so that various configurations can be achieved with a simple device configuration. It is possible to reliably prevent the deterioration of the operating conditions of the common rail fuel injection control device 1 caused by the erroneous detection of the sensor and the malfunction of the ECU 6 and the solenoid valve 34 and the action of the excessively strong load on the mechanical portion.

さらに、最小制御時間T1の設定を可変吐出量高圧ポン
プ5の仕様に応じて変更するだけで、コモンレール式の
各種ディーゼルエンジンに適用できるので、装置の汎用
性も拡大する。
Further, since the minimum control time T1 can be applied to various common rail type diesel engines simply by changing the setting of the variable discharge high pressure pump 5, the versatility of the device is expanded.

また、電磁弁34の弁体57は、ポンプ室38内部の燃料圧
力を閉弁方向の押圧力として受けるよう構成されてい
る。そこで、弁体57がシート部56に高精度で着座するよ
う仕上げ加工してあるため、弁体57がシート部56に着座
した状態では、弁体57はプランジャ37の加工・圧送行程
におけるポンプ室38内部の燃料圧力により閉弁方向に押
圧力を受け、極めて優れたシール性を保持する。
The valve body 57 of the solenoid valve 34 is configured to receive the fuel pressure inside the pump chamber 38 as a pressing force in the valve closing direction. Therefore, the valve body 57 is finished so that it can be seated on the seat portion 56 with high precision. 38 The internal fuel pressure exerts a pressing force in the valve closing direction, maintaining extremely excellent sealing performance.

さらに、プランジャ37はリード類が設けられていない
円柱形状であるため、シリンダ32の内周面とプランジャ
37の上端面とにより形成されるポンプ室38内部の高圧燃
料が、低圧側に漏洩しないので、プランジャ37の加圧・
圧送行程における高圧燃料の低圧側へのリークを低減で
きる。
Further, since the plunger 37 has a columnar shape with no leads provided, the inner surface of the cylinder 32 and the plunger 37
Since the high-pressure fuel inside the pump chamber 38 formed by the upper end surface of 37 does not leak to the low-pressure side, pressurization of the plunger 37
It is possible to reduce the leakage of the high pressure fuel to the low pressure side in the pressure feeding process.

また、シリンダ32にはポンプ室38に連通する通路とし
て、フィードホール39および吐出孔40だけしか穿設され
ていないので、ポンプ室38内部の高圧燃料の低圧側への
漏れを少なくできる。
Further, since only the feed hole 39 and the discharge hole 40 are formed in the cylinder 32 as a passage communicating with the pump chamber 38, it is possible to reduce the leakage of the high pressure fuel inside the pump chamber 38 to the low pressure side.

なお、本実施例では、上記オリフィス42の穴径を一定
としたが、例えば、エンジン回転速度Neに応じて穴径が
変化するよう構成してもよい。
Although the hole diameter of the orifice 42 is constant in the present embodiment, for example, the hole diameter may be changed according to the engine rotation speed Ne.

また、本実施例では、オリフィス42を使用したが、例
えば、チョーク、各種絞り等、単位時間当りの流量を一
定に保持可能な油圧回路要素を使用しても、既述した実
施例と同様な効果が得られる。
Further, in the present embodiment, the orifice 42 is used. However, even if a hydraulic circuit element capable of holding a constant flow rate per unit time, such as a choke or various throttles, is used, the same as in the above-described embodiment. The effect is obtained.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例に何等限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. .

発明の効果 以上詳記したように本発明によれば、プランジャによ
り加圧された燃料の吐出開始時期となる電磁弁を閉弁時
期を、機関に駆動されるカムの所定の回転角度からの時
間をパラメータとして定めるとともに、定格運転時に使
用される最も早いプランジャの位相に対応した吐出開始
時期より早く電磁弁を閉弁させられることはないため、
機関回転が定格回転を万一超えれば、電磁弁の閉弁時期
は固定されたままプランジャの加圧行程のみが早まるこ
とになり、その結果プランジャの圧送燃料は蓄圧器に送
られずに低圧側に戻されることになる。そしてこのよう
にカムの所定角度からの時間により定めた時間に制限を
与えるという簡単な構成でありながら、蓄圧器の強度限
界を超えることのない安全性に優れたシステムを実現で
きる。
As described above in detail, according to the present invention, the electromagnetic valve closing timing, which is the discharge start timing of the fuel pressurized by the plunger, is the time from the predetermined rotation angle of the cam driven by the engine. Is set as a parameter, and the solenoid valve cannot be closed earlier than the discharge start timing corresponding to the earliest plunger phase used during rated operation.
Should the engine speed exceed the rated speed, the solenoid valve closing timing will be fixed and only the pressure stroke of the plunger will be accelerated.As a result, the fuel to be pumped to the plunger will not be sent to the pressure accumulator, but to the low pressure side. Will be returned to. As described above, it is possible to realize a system excellent in safety that does not exceed the strength limit of the pressure accumulator even though it has a simple structure in which the time determined from the predetermined angle of the cam is limited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第2図は本発明一実施例のシステム構成図、第3図
は同じくその可変吐出量高圧ポンプの構造を示す断面
図、第4図は同じくその可変吐出量高圧ポンプに配設さ
れた電磁弁の構造を示す断面図、第5図は同じくその要
部構成図、第6図は第5図のC−C端面図、第7図は同
じくその制御を示すフローチャート、第8図は同じくそ
の制御の様子を示すタイミングチャート、第9図および
第10図は同じくその高圧供給ポンプ吐出量とエンジン回
転速度との関係を示すグラフ、第11図は従来技術の構成
を示す概略装置構成図、第12図は従来技術の制御を示す
タイミングチャートである。 M1……ディーゼル機関 M2……蓄圧部 M3……昇圧手段 M4……制御手段 M5……制限手段 1……コモンレール式燃料噴射制御装置 2……ディーゼルエンジン 4……コモンレール 5……可変吐出量高圧ポンプ 6……電子制御装置(ECU) 6a……CPU
FIG. 1 is a basic configuration diagram conceptually illustrating the content of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the variable discharge high pressure pump. FIG. 4 is a sectional view showing the structure of an electromagnetic valve similarly arranged in the variable discharge high-pressure pump, FIG. 5 is a main part configuration diagram of the same, and FIG. 6 is a C-C end view of FIG. FIG. 7 is a flow chart showing the same control, FIG. 8 is a timing chart showing the same control, and FIGS. 9 and 10 show the relationship between the high-pressure supply pump discharge amount and the engine speed. FIG. 11 is a schematic device configuration diagram showing the configuration of the conventional technique, and FIG. 12 is a timing chart showing the control of the conventional technique. M1 …… Diesel engine M2 …… Accumulator M3 …… Boosting means M4 …… Control means M5 …… Limiting means 1 …… Common rail fuel injection control device 2 …… Diesel engine 4 …… Common rail 5 …… Variable discharge amount High pressure Pump 6 ... Electronic control unit (ECU) 6a ... CPU

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ディーゼル機関に供給する高圧燃料を蓄圧
する蓄圧部と、 前記ディーゼル機関の回転に連動して回動されるカムに
より往復駆動される燃料加圧用プランジャと、 このプランジャの加圧行程において、加圧燃料を低圧側
に逃がす通路を閉じることにより前記蓄圧部に加圧燃料
を送出する電磁弁と、 上記ディーゼル機関の運転状態および上記蓄圧部の燃料
圧力に基づいて決定した吐出開始時期を前記カムの所定
の回転角度からの時間をパラメータとして定め、この吐
出開始時期に前記電磁弁を閉弁制御することで前記蓄圧
部への加圧燃料の送出を開始する制御手段とを具備し、 この吐出開始時期が早いほど多量の燃料を前記蓄圧部に
送出するようにした高圧燃料ポンプ制御装置において、 上記ディーゼル機関が定格運転状態内で運転されている
状態にて最大量の燃料圧送を可能にするプランジャの位
相に対応して予め定められた所定吐出開始時期よりも、
上記制御手段の決定した吐出開始時期が早いときは、該
制御手段の決定した吐出開始時期を上記所定吐出開始時
期に制限する制限手段と、 を備えたことを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置。
1. A pressure accumulating portion for accumulating high-pressure fuel to be supplied to a diesel engine, a fuel pressurizing plunger reciprocally driven by a cam rotated in association with the rotation of the diesel engine, and a pressurizing stroke of the plunger. In the above, a solenoid valve for delivering pressurized fuel to the pressure accumulator by closing a passage for releasing pressurized fuel to the low pressure side, and a discharge start timing determined based on the operating state of the diesel engine and the fuel pressure of the accumulator Is defined as a time from the predetermined rotation angle of the cam as a parameter, and the control means for starting the delivery of the pressurized fuel to the pressure accumulating section by controlling the closing of the electromagnetic valve at this discharge start timing. In the high-pressure fuel pump control device configured to deliver a larger amount of fuel to the pressure accumulating portion as the discharge start time is earlier, the diesel engine is operated within the rated operating state. Than a maximum amount of fuel pumped in response to the plunger of the phase that allows a predetermined discharge start timing predetermined for in a state that is rolling,
A high-pressure fuel pump control device comprising: a limiting means for limiting the discharge start timing determined by the control means to the predetermined discharge start timing when the discharge start timing determined by the control means is early.
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