JP2000154750A - Accumulator type fuel injection device - Google Patents

Accumulator type fuel injection device

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JP2000154750A
JP2000154750A JP10329239A JP32923998A JP2000154750A JP 2000154750 A JP2000154750 A JP 2000154750A JP 10329239 A JP10329239 A JP 10329239A JP 32923998 A JP32923998 A JP 32923998A JP 2000154750 A JP2000154750 A JP 2000154750A
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fuel
pressure
fuel injection
accumulator
valve
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圭樹 田邊
Susumu Koketsu
晋 纐纈
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D2041/3881Common rail control systems with multiple common rails, e.g. one rail per cylinder bank, or a high pressure rail and a low pressure rail

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To justify fuel injection starting timing at the time of starting an engine when fuel pressure formation in a low pressure accumulator of an accumulator fuel injection device is insufficient. SOLUTION: A controller 8 of a fuel injection device advances angle opening starting timing of a change-over valve 5 in each of fuel injection cycles more than injector valve opening starting timing until fuel pressure in a low pressure accumulator 4 connected to a fuel passage 10a on the downstream of the change- over valve 5 for injection rate changing reaches set pressure or advances angle respective valve opening starting timing of an injector and the change-over valve 5 more than that of a normal mode after starting an engine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧式燃料噴射装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an accumulator type fuel injection device.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】蓄圧器に貯留した高圧燃料をディ
ーゼルエンジンの各気筒に安定供給して広い運転域にお
いてエンジン性能を向上可能とする蓄圧式燃料噴射装置
が知られている。但し、この様な燃料噴射装置を用いた
場合にも、燃料噴射開始直後における燃料噴射率が過大
であると、燃焼の初期に急激な爆発燃焼が行われ、エン
ジン運転騒音が増大するばかりでなく排ガス中のNOx
が増大する。
2. Description of the Related Art There is known a pressure-accumulation type fuel injection device capable of stably supplying high-pressure fuel stored in an accumulator to each cylinder of a diesel engine to improve engine performance in a wide operating range. However, even when such a fuel injection device is used, if the fuel injection rate immediately after the start of fuel injection is excessive, rapid explosion combustion occurs at the beginning of combustion, which not only increases engine operation noise but also increases engine operation noise. NOx in exhaust gas
Increase.

【0003】この様な不具合を解消するため、各回の燃
料噴射サイクルの初期段階において、低めの燃料噴射率
で燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置が提案されてい
る。この提案に係る装置は、例えば、低圧燃料を貯留す
る低圧蓄圧器と、高圧燃料を貯留する高圧蓄圧器と、低
圧蓄圧器又は高圧蓄圧器をインジェクタ(燃料噴射ノズ
ル)に選択的に連通させて噴射率を切換える切換弁と、
インジェクタの制御室と燃料タンクとを連通・遮断して
噴射開始・終了時期を制御する開閉弁とを備えている。
In order to solve such a problem, a pressure-accumulation type fuel injection device which injects fuel at a low fuel injection rate in an initial stage of each fuel injection cycle has been proposed. The device according to this proposal selectively communicates, for example, a low-pressure accumulator for storing low-pressure fuel, a high-pressure accumulator for storing high-pressure fuel, and a low-pressure accumulator or a high-pressure accumulator to an injector (fuel injection nozzle). A switching valve for switching the injection rate,
An on-off valve is provided for controlling the start and end timings of the injection by connecting and disconnecting the control chamber of the injector and the fuel tank.

【0004】蓄圧器での燃圧形成に関して、例えば、エ
ンジンによりそれぞれ駆動される低圧ポンプ及び高圧ポ
ンプを用いて低圧および高圧の燃料を得るものがあり、
また、高圧ポンプにより高圧燃料を得ると共に低圧蓄圧
器へ導入した高圧燃料を調圧して低圧燃料を得るものが
ある(特開平6−93936号公報)。また、国際公開
WO98/09068号公報に開示され高圧蓄圧器の高
圧燃料から低圧蓄圧器の低圧燃料を得るタイプの蓄圧式
燃料噴射装置では、例えば、噴射時期制御用の開閉弁お
よび噴射率切換用の切換弁の双方を閉じることにより、
切換弁とインジェクタの燃料室とを接続する燃料通路に
低圧燃料を満たすと共に燃料通路に連通するインジェク
タの制御室に低圧燃料を供給してインジェクタを閉弁状
態に保持し、噴射開始時期が到来したときに開閉弁を開
いて制御室内の低圧燃料を燃料タンクへ排出させ、これ
によりインジェクタを開弁させて低圧初期噴射(以下、
低圧噴射という)を行い、また、低圧噴射期間が経過し
たときに切換弁を開き、高圧蓄圧器からの高圧燃料をノ
ズルから噴射させて高圧主噴射(以下、高圧噴射とい
う)を行い、噴射終了時期が到来すると切換弁を閉じ
る。低圧蓄圧器では、燃料通路から流入した高圧燃料を
調圧して低圧燃料を得る。
[0004] With respect to fuel pressure formation in an accumulator, for example, there is one that obtains low-pressure and high-pressure fuel by using a low-pressure pump and a high-pressure pump driven by an engine, respectively.
Further, there is a method in which high-pressure fuel is obtained by a high-pressure pump and low-pressure fuel is obtained by regulating high-pressure fuel introduced into a low-pressure accumulator (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-93936). In a pressure-accumulation type fuel injection device disclosed in International Publication WO98 / 09068 for obtaining low-pressure fuel of a low-pressure accumulator from high-pressure fuel of a high-pressure accumulator, for example, an on-off valve for controlling an injection timing and an injection rate switching device By closing both switching valves of
The fuel passage connecting the switching valve and the fuel chamber of the injector is filled with low-pressure fuel, and the low-pressure fuel is supplied to the control chamber of the injector communicating with the fuel passage to keep the injector closed, and the injection start timing has come. At times, the on-off valve is opened to discharge low-pressure fuel in the control chamber to the fuel tank, thereby opening the injector and performing low-pressure initial injection (hereinafter, referred to as “injection”).
When the low-pressure injection period elapses, the switching valve is opened, high-pressure fuel from the high-pressure accumulator is injected from the nozzle to perform high-pressure main injection (hereinafter, referred to as high-pressure injection), and the injection ends. When the time comes, the switching valve is closed. In the low-pressure accumulator, low-pressure fuel is obtained by regulating the high-pressure fuel flowing from the fuel passage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような蓄圧式燃料
噴射装置では、エンジン運転が停止すると、燃料通路内
の燃料は、高圧ポンプのプランジャまわりの間隙および
インジェクタの制御室まわりの間隙などを介して徐々に
流出し、燃料通路および低圧蓄圧器の燃料圧力は大気圧
相当まで低下する。
In such a pressure accumulating fuel injection device, when the operation of the engine is stopped, the fuel in the fuel passage passes through a gap around the plunger of the high-pressure pump and a gap around the control chamber of the injector. And gradually flows out, and the fuel pressure in the fuel passage and the low-pressure accumulator decreases to the atmospheric pressure.

【0006】次回のエンジン始動時にクランキングが行
われると、高圧ポンプから高圧蓄圧器へ加圧燃料が供給
され、また、低圧噴射および高圧噴射を行うべく噴射率
切換え制御用の切換弁および噴射時期制御用の開閉弁が
開閉される。高圧噴射期間中に加圧燃料が高圧蓄圧器か
ら排出されると、高圧蓄圧器内の燃料圧力はその分低下
し、エンジン始動開始直後は高圧蓄圧器内での燃圧形成
が遅れがちになる。また、これに伴って低圧蓄圧器内で
の燃圧形成が遅れる。
When cranking is performed at the next engine start, pressurized fuel is supplied from the high-pressure pump to the high-pressure accumulator, a switching valve for controlling the injection rate and an injection timing for performing low-pressure injection and high-pressure injection. An on-off valve for control is opened and closed. If the pressurized fuel is discharged from the high-pressure accumulator during the high-pressure injection period, the fuel pressure in the high-pressure accumulator decreases correspondingly, and the fuel pressure formation in the high-pressure accumulator tends to be delayed immediately after the start of the engine. In addition, the fuel pressure in the low-pressure accumulator is delayed.

【0007】従って、エンジン始動開始直後に、インジ
ェクタの開弁圧を上回る所定圧の低圧燃料を得ることは
困難である。そして、低圧蓄圧器内の燃料圧力が所定圧
に到達するまでは低圧噴射が実施されず、燃料噴射開始
時期が遅れて、エンジン始動不良やエンジンから白煙が
排出されるという不具合が発生する。そこで、本発明
は、低圧蓄圧器内での燃圧形成が不十分であるエンジン
始動時の燃料噴射開始時期を適正化するようにした蓄圧
式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is difficult to obtain a low-pressure fuel having a predetermined pressure exceeding the valve opening pressure of the injector immediately after the start of the engine. Then, the low-pressure injection is not performed until the fuel pressure in the low-pressure accumulator reaches the predetermined pressure, and the fuel injection start timing is delayed, which causes a malfunction such as a poor engine start or a discharge of white smoke from the engine. Therefore, an object of the present invention is to provide a pressure-accumulation type fuel injection device that optimizes the fuel injection start timing at the time of engine start when the fuel pressure in the low-pressure accumulator is insufficient.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る蓄圧式燃
料噴射装置は、第1蓄圧器内の高圧燃料を排出制御する
制御弁よりも下流側で燃料通路に接続され低圧燃料を貯
留する第2蓄圧器内の燃料圧力が、エンジン始動後、所
定圧力に到達するまでは、エンジン運転状態に応じて設
定される目標燃料噴射開始時期と同一またはそれよりも
進角した開弁時期に制御弁を開弁させる燃料制御手段を
備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure-accumulation type fuel injection device which is connected to a fuel passage downstream of a control valve for controlling discharge of high-pressure fuel in a first pressure accumulator and stores low-pressure fuel. Until the fuel pressure in the second accumulator reaches a predetermined pressure after the engine is started, the valve opening timing is controlled to be equal to or advanced from the target fuel injection start timing set in accordance with the engine operating state. It is characterized by including fuel control means for opening the valve.

【0009】この蓄圧式燃料噴射装置によれば、エンジ
ン始動時、制御弁は、目標燃料噴射開始時期と同一又は
それよりも進角した開弁時期に開弁する。ここで、目標
燃料噴射開始時期が到来したときに燃料噴射ノズルと制
御弁の双方が開弁状態になるように燃料噴射装置を構成
すれば、目標燃料噴射開始時期が到来したとき、第1蓄
圧器内の加圧燃料が開弁状態にある制御弁と燃料通路と
を介して燃料噴射ノズルに供給され、燃料噴射ノズルか
ら噴射される。従って、目標燃料噴射開始時期よりも低
圧噴射期間だけ遅角した開弁時期に制御弁を開弁させる
制御をクランキング開始当初から実施する装置の場合と
異なり、制御弁の開弁時期を早めた本発明の装置によれ
ば、エンジン始動時にも燃料噴射開始遅れを来すことが
なく、従って、エンジン始動性が向上し、また、エンジ
ンからの白煙の排出が防止される。
According to this pressure accumulating type fuel injection device, when the engine is started, the control valve opens at the same valve opening timing as the target fuel injection start timing or at an advanced angle. Here, if the fuel injection device is configured so that both the fuel injection nozzle and the control valve are opened when the target fuel injection start timing comes, the first pressure accumulation is performed when the target fuel injection start timing comes. The pressurized fuel in the chamber is supplied to the fuel injection nozzle via the control valve and the fuel passage in an open state, and is injected from the fuel injection nozzle. Therefore, unlike the case where the control valve is opened from the beginning of the cranking control to open the control valve at the valve opening timing delayed by the low pressure injection period from the target fuel injection start timing, the valve opening timing of the control valve is advanced. According to the device of the present invention, there is no delay in starting the fuel injection even when the engine is started, so that the engine startability is improved and the emission of white smoke from the engine is prevented.

【0010】請求項2に係る蓄圧式燃料噴射装置では、
燃料制御手段は、燃料噴射ノズルを目標燃料噴射開始時
期に開弁させると共に、制御弁を目標燃料噴射開始時期
よりも進角した開弁時期に開弁させる。この好適態様に
よれば、燃料噴射ノズルと制御弁の双方が開弁した状態
が目標燃料噴射開始時期に実現され、従って、エンジン
始動時においても企図した時期に燃料噴射が開始され、
燃料噴射開始遅れを来すことがない。また、エンジン始
動時の燃料噴射制御において、燃料噴射ノズルの駆動制
御は通常の場合と同様に行え、従って、通常の場合と比
べて制御弁の駆動制御のみを変更すれば良く、制御内容
は簡易になる。また、制御弁の開弁時期が燃料噴射ノズ
ルの開弁時期に先行しており、従って、制御弁が開弁し
てから燃料噴射ノズルが開弁するまでの間に第1蓄圧器
から制御弁下流側の燃料通路への加圧燃料供給が行わ
れ、燃料噴射ノズルが開弁すると同時に充分な燃料圧力
での燃料噴射が実施される。
[0010] In the pressure accumulating fuel injection device according to claim 2,
The fuel control means opens the fuel injection nozzle at the target fuel injection start timing and opens the control valve at a valve opening timing advanced from the target fuel injection start timing. According to this preferred aspect, the state where both the fuel injection nozzle and the control valve are opened is realized at the target fuel injection start timing, and therefore, the fuel injection is started at the intended timing even when the engine is started,
There is no delay in starting fuel injection. In addition, in the fuel injection control at the time of starting the engine, the drive control of the fuel injection nozzle can be performed in the same manner as in a normal case. become. In addition, the opening timing of the control valve precedes the opening timing of the fuel injection nozzle, and therefore, from the first pressure accumulator to the control valve during the period from when the control valve opens to when the fuel injection nozzle opens. Pressurized fuel is supplied to the fuel passage on the downstream side, and fuel injection with sufficient fuel pressure is performed simultaneously with opening of the fuel injection nozzle.

【0011】なお、上記の場合と逆に、燃料噴射ノズル
を目標燃料噴射開始時期よりも進角した開弁時期に開弁
させると共に制御弁を目標燃料噴射開始時期に開弁させ
ることによっても、目標燃料噴射開始時期に燃料噴射ノ
ズルと制御弁の双方を開弁状態にすることができる。こ
の場合、燃料噴射ノズルの開弁時期を低圧噴射期間だけ
進角させて、制御内容を簡易化するのが好ましい。
Contrary to the above case, it is also possible to open the fuel injection nozzle at a valve opening timing advanced from the target fuel injection start timing and to open the control valve at the target fuel injection start timing. At the target fuel injection start timing, both the fuel injection nozzle and the control valve can be opened. In this case, it is preferable to simplify the control contents by advancing the valve opening timing of the fuel injection nozzle only during the low pressure injection period.

【0012】請求項3に係る蓄圧式燃料噴射装置では、
所定圧力は、エンジン運転状態に応じて設定される設定
圧力である。この好適態様によれば、第2蓄圧器内の燃
料圧力がエンジン運転状態に適合した設定圧力に等しい
所定圧力に到達した後に実施される各回の燃料噴射サイ
クルにおいて、燃料噴射ノズルの開弁時点では制御弁は
閉じられており、第2蓄圧器から燃料噴射ノズルへ既に
供給されている設定圧力の加圧燃料が燃料噴射ノズルか
ら噴射される。すなわち、低圧噴射が実施される。そし
て、燃料噴射ノズルの開弁時点から所定時間が経過して
制御弁が開くと、第1蓄圧器内の燃料が燃料噴射ノズル
から噴射される。すなわち、高圧噴射が実施される。こ
の様に、通常の燃料噴射モードへの移行要件である所定
圧力を設定圧力に等しくした場合、第2蓄圧器内の燃料
圧力が所定圧力に到達した直後から、各燃料噴射サイク
ルにおいて低圧噴射と高圧噴射とからなる所望の燃料噴
射を実施可能である。
[0012] In the pressure accumulating fuel injection device according to claim 3,
The predetermined pressure is a set pressure set according to the operating state of the engine. According to this preferred aspect, in each fuel injection cycle performed after the fuel pressure in the second accumulator reaches the predetermined pressure equal to the set pressure suitable for the engine operating state, at the time of opening the fuel injection nozzle, The control valve is closed, and pressurized fuel at a set pressure already supplied from the second pressure accumulator to the fuel injection nozzle is injected from the fuel injection nozzle. That is, low-pressure injection is performed. When the control valve opens after a predetermined time has elapsed from the time when the fuel injection nozzle is opened, the fuel in the first accumulator is injected from the fuel injection nozzle. That is, high-pressure injection is performed. As described above, when the predetermined pressure, which is a requirement for shifting to the normal fuel injection mode, is equal to the set pressure, the low-pressure injection is performed in each fuel injection cycle immediately after the fuel pressure in the second accumulator reaches the predetermined pressure. It is possible to perform desired fuel injection including high-pressure injection.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態によ
る蓄圧式燃料噴射装置を説明する。蓄圧式燃料噴射装置
は、例えば直列6気筒のディーゼルエンジン(図示略)
に搭載されるもので、図1および図2に示すように高圧
ポンプ1を備えている。高圧ポンプ1は、エンジンによ
り駆動され燃料タンク17内の燃料を汲み上げて加圧す
るもので、例えば容積形プランジャポンプからなり、そ
の圧送ストロークの有効区間を調整することにより燃料
吐出圧力を調整可能になっている。圧送ストローク調整
は、例えば、図示しない電磁弁の閉弁時期を調整するこ
とによって行われ、この電磁弁が開いている間は圧送動
作が無効になるようになっている。6気筒エンジンに係
る本実施態様の装置における高圧ポンプは、例えば2つ
のプランジャを備える。各プランジャは、3つの気筒に
関連しており、高圧ポンプ軸が1回転する間に3回の圧
送ストロークを実施するようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a pressure accumulating fuel injection device according to a first embodiment of the present invention will be described. The accumulator type fuel injection device is, for example, an in-line six-cylinder diesel engine (not shown).
The high pressure pump 1 is provided as shown in FIGS. The high-pressure pump 1 is driven by the engine to pump up and pressurize fuel in the fuel tank 17, and is composed of, for example, a positive displacement plunger pump, and the fuel discharge pressure can be adjusted by adjusting the effective section of the pressure feeding stroke. ing. The pumping stroke adjustment is performed, for example, by adjusting the closing timing of a solenoid valve (not shown), and the pumping operation is disabled while the solenoid valve is open. The high-pressure pump in the device of the present embodiment relating to a six-cylinder engine includes, for example, two plungers. Each plunger is associated with three cylinders and performs three pumping strokes during one revolution of the high pressure pump shaft.

【0014】蓄圧式燃料噴射装置のコントローラ8は、
エンジン回転数センサ8aにより検出されたエンジン回
転数Neとアクセル開度センサ(図示略)により検出さ
れたアクセルペダル踏込量(アクセル開度)ACCとに応
じてポンプ1の圧送ストロークを可変調整し、更に、圧
力センサ3a(図2)により検出された高圧蓄圧器(第
1蓄圧器)3内の実際圧力PHPに応じて圧送ストローク
(燃料圧力)をフィードバック制御することにより、エ
ンジン運転状態に適合する高圧燃料を得るようになって
いる。
The controller 8 of the accumulator type fuel injection device includes:
The pumping stroke of the pump 1 is variably adjusted according to the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 8a and the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) ACC detected by an accelerator opening sensor (not shown), Further, the pumping stroke (fuel pressure) is feedback-controlled according to the actual pressure PHP in the high-pressure accumulator (first accumulator) 3 detected by the pressure sensor 3a (FIG. 2), thereby adapting to the engine operating condition. High pressure fuel is obtained.

【0015】ポンプ1により加圧された燃料は、高圧蓄
圧器3に貯留される。この高圧蓄圧器3は各気筒に共通
するものであり、燃料通路10aに連通している。燃料
通路10aの途中には、例えば二方電磁弁からなる燃料
噴射率切換用の切換弁(制御弁)5が各気筒毎に設けら
れ、また、燃料通路10aにおいて切換弁5の直ぐ下流
には逆止弁32が設けられている。
The fuel pressurized by the pump 1 is stored in the high-pressure accumulator 3. This high-pressure accumulator 3 is common to each cylinder and communicates with the fuel passage 10a. In the middle of the fuel passage 10a, a switching valve (control valve) 5 for switching the fuel injection rate, for example, comprising a two-way solenoid valve is provided for each cylinder, and in the fuel passage 10a, immediately downstream of the switching valve 5 A check valve 32 is provided.

【0016】燃料通路10aには、逆止弁32の下流に
おいて燃料通路10aから分岐した燃料通路10bを介
して、各気筒に共通の低圧蓄圧器(第2蓄圧器)4が接
続されている。燃料通路10bの途中には逆止弁6が設
けられ、また、燃料通路10bには逆止弁6をバイパス
するバイパス燃料通路が付設され、このバイパス燃料通
路にオリフィス6aが設けられている。燃料通路10a
内の燃料圧力が燃料通路10b内のものよりも高い場
合、燃料通路10a内の燃料がオリフィス6aを介して
燃料通路10bに流入し、更に、低圧蓄圧器4に流入す
る。低圧蓄圧器4と燃料タンク17との間には、コント
ローラ8の制御下で動作する圧力制御弁34が設けられ
ている。図2中、符号4aは、低圧蓄圧器4内の燃料圧
力PLPを検出するための圧力センサを表す。
A low-pressure accumulator (second accumulator) common to each cylinder is connected to the fuel passage 10a via a fuel passage 10b branched from the fuel passage 10a downstream of the check valve 32. A check valve 6 is provided in the middle of the fuel passage 10b, and a bypass fuel passage for bypassing the check valve 6 is provided in the fuel passage 10b, and an orifice 6a is provided in the bypass fuel passage. Fuel passage 10a
When the fuel pressure in the fuel passage is higher than that in the fuel passage 10b, the fuel in the fuel passage 10a flows into the fuel passage 10b through the orifice 6a, and further flows into the low-pressure accumulator 4. A pressure control valve 34 that operates under the control of the controller 8 is provided between the low-pressure accumulator 4 and the fuel tank 17. In FIG. 2, reference numeral 4a denotes a pressure sensor for detecting the fuel pressure PLP in the low-pressure accumulator 4.

【0017】コントローラ8は、低圧蓄圧器4内の燃料
圧力が、エンジン回転数Neとアクセルペダル踏込量AC
Cとによって表されるエンジン運転状態に適合した圧力
になるように、圧力センサ4aにより検出した実際圧力
PLPに基づいて、圧力制御弁34を制御する。エンジン
の各気筒毎のインジェクタ(燃料噴射ノズル)9は、燃
料通路10aに接続された制御室11及び燃料室12を
有し、制御室11は、燃料戻り通路10cを介して燃料
タンク17に接続されている。符号15、16はオリフ
ィスを表す。また、符号7は、燃料戻り通路10cの途
中に配され例えば二方電磁弁からなる噴射時期制御用の
開閉弁を表す。なお、開閉弁7はインジェクタに組み込
まれても良い。
The controller 8 determines whether the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 is equal to the engine speed Ne and the accelerator pedal depression amount AC.
The pressure control valve 34 is controlled based on the actual pressure PLP detected by the pressure sensor 4a so that the pressure becomes suitable for the engine operating state represented by C. An injector (fuel injection nozzle) 9 for each cylinder of the engine has a control chamber 11 and a fuel chamber 12 connected to a fuel passage 10a, and the control chamber 11 is connected to a fuel tank 17 via a fuel return passage 10c. Have been. Reference numerals 15 and 16 represent orifices. Reference numeral 7 denotes an on-off valve for controlling the injection timing, which is arranged in the middle of the fuel return passage 10c and includes, for example, a two-way solenoid valve. Note that the on-off valve 7 may be incorporated in the injector.

【0018】インジェクタ9は、そのノズル孔を開閉す
るニードル弁13と、制御室11内に移動自在に配され
た油圧ピストンを有し、ニードル弁13は図示しないス
プリングによりノズル孔側に付勢されている。燃料通路
10aから制御室11と燃料室12とに燃料が供給され
ると共に噴射時期制御用の開閉弁7が閉じられている場
合、スプリングのばね力と燃料圧力との合力とが油圧ピ
ストン14を介してニードル弁13に加わり、ニードル
弁13は燃料室12内の燃料圧力に抗してノズル孔を閉
鎖するようになっている。一方、開閉弁7が開いて制御
室11内の燃料が燃料タンク17側へ排出されると、燃
料室12内の燃料圧力によりニードル弁13がスプリン
グのばね力に抗して油圧ピストン14側へ移動してノズ
ル孔が開いて燃料室12内の燃料がエンジンの燃焼室
(図示略)へ噴射されるようになっている。
The injector 9 has a needle valve 13 for opening and closing the nozzle hole, and a hydraulic piston movably disposed in the control chamber 11. The needle valve 13 is urged toward the nozzle hole by a spring (not shown). ing. When fuel is supplied from the fuel passage 10a to the control chamber 11 and the fuel chamber 12 and the on-off valve 7 for controlling the injection timing is closed, the resultant force of the spring force of the spring and the fuel pressure causes the hydraulic piston 14 to move. The needle valve 13 is configured to close the nozzle hole against the fuel pressure in the fuel chamber 12. On the other hand, when the on-off valve 7 is opened and the fuel in the control chamber 11 is discharged to the fuel tank 17 side, the needle pressure 13 moves toward the hydraulic piston 14 against the spring force of the spring due to the fuel pressure in the fuel chamber 12. The nozzle moves to open the nozzle hole, and the fuel in the fuel chamber 12 is injected into a combustion chamber (not shown) of the engine.

【0019】以下、上記構成の燃料噴射装置の通常モー
ドでの動作を説明する。コントローラ8の制御下で、高
圧蓄圧器3内の燃料圧力および低圧蓄圧器4内の燃料圧
力がエンジン運転状態に適合するように制御され、ま
た、エンジン運転状態(エンジン回転数、アクセルペダ
ル踏込量)に応じて燃料噴射期間(燃料噴射開始・終了
時期)および低圧噴射期間が設定される。
The operation of the fuel injection device having the above configuration in the normal mode will be described below. Under the control of the controller 8, the fuel pressure in the high-pressure accumulator 3 and the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 are controlled so as to be compatible with the engine operating state, and the engine operating state (engine speed, accelerator pedal depression amount) is controlled. ), A fuel injection period (fuel injection start / end timing) and a low-pressure injection period are set.

【0020】図3に示すように、燃料噴射開始時期が到
来するまでの間、切換弁5および開閉弁7は共に閉じら
れ、切換弁5の下流側の燃料通路10aには低圧蓄圧器
4から低圧燃料が供給され、この低圧燃料が制御室11
および燃料室12に供給される。開閉弁7が閉じている
ので、制御室11内に供給された燃料圧力が油圧ピスト
ン14を介してニードル弁13に加わり、ニードル弁に
よりインジェクタ9のノズル孔が閉塞される。
As shown in FIG. 3, the switching valve 5 and the on-off valve 7 are both closed until the fuel injection start timing comes, and the fuel passage 10a downstream of the switching valve 5 is supplied from the low-pressure accumulator 4 to the fuel passage 10a. Low-pressure fuel is supplied, and this low-pressure fuel is supplied to the control room 11.
And the fuel chamber 12. Since the on-off valve 7 is closed, the fuel pressure supplied into the control chamber 11 is applied to the needle valve 13 via the hydraulic piston 14, and the nozzle valve of the injector 9 is closed by the needle valve.

【0021】燃料噴射開始時期になると、開閉弁7のみ
が開かれ、制御室11内の低圧燃料がオリフィス16及
び燃料戻り通路10cを介してドレーンされ、油圧ピス
トン14を介してニードル弁13に加わる燃料圧力とス
プリングのばね力との合力がニードル弁13を押し上げ
るように作用する燃料室12内の燃料圧力よりも小さく
なった時点でニードル弁13が上昇してノズル孔が開
き、低圧燃料がインジェクタ9から噴射される。すなわ
ち、比較的小さい燃料噴射率(単位時間あたりの燃料噴
射量)での低圧初期噴射が行われる。この低圧噴射によ
り、着火前の燃料量が少なくなり予混合燃焼量が減少す
るため燃料噴射期間の初期段階での燃焼は比較的緩慢に
行われ、排気ガス中のNOx量の低減に寄与する。
At the fuel injection start timing, only the on-off valve 7 is opened, the low-pressure fuel in the control chamber 11 is drained through the orifice 16 and the fuel return passage 10c, and is applied to the needle valve 13 through the hydraulic piston 14. When the combined force of the fuel pressure and the spring force of the spring becomes smaller than the fuel pressure in the fuel chamber 12 acting to push up the needle valve 13, the needle valve 13 rises to open the nozzle hole, and the low-pressure fuel is injected. It is injected from 9. That is, low-pressure initial injection is performed at a relatively small fuel injection rate (fuel injection amount per unit time). Due to this low-pressure injection, the amount of fuel before ignition decreases and the amount of premixed combustion decreases, so that combustion in the initial stage of the fuel injection period is performed relatively slowly, contributing to the reduction of the amount of NOx in the exhaust gas.

【0022】低圧噴射を開始してから所定期間が経過す
ると、噴射時期制御用の開閉弁7が開弁状態に保持され
たまま、噴射率切換用の切換弁5が開弁され、燃料室1
2に高圧燃料が供給され、インジェクタ9から高圧燃料
が噴射される。すなわち、低圧噴射での燃料噴射率より
も大きい噴射率での燃料噴射(高圧主噴射)が実施され
る。
When a predetermined period has elapsed since the start of the low-pressure injection, the switching valve 5 for switching the injection rate is opened while the on-off valve 7 for controlling the injection timing is kept open, and the fuel chamber 1 is opened.
2 is supplied with high-pressure fuel, and the injector 9 injects high-pressure fuel. That is, fuel injection (high-pressure main injection) is performed at an injection rate larger than the fuel injection rate in low-pressure injection.

【0023】そして、燃料噴射終了時期になると、噴射
時期制御用の開閉弁7が閉弁され、制御室11に供給さ
れた高圧燃料が油圧ピストン14を介してニードル弁1
3に作用し、ニードル弁13がインジェクタ9のノズル
孔を閉塞する。燃料噴射終了時点で燃料噴射率が急速に
立ち下がって、エンジンからの黒煙(スモーク)やパテ
ィクレート(PM)の排出量の低減に寄与する。噴射率
切換用の切換弁5は、燃料噴射終了時期Teにおける開
閉弁7の閉弁と共に閉じられ、或いは、燃料噴射時期終
了時期から所定時間(図8に記号ΔTeで示す)が経過
した時点で閉じられる。
When the fuel injection ends, the on-off valve 7 for controlling the injection timing is closed, and the high-pressure fuel supplied to the control chamber 11 is supplied to the needle valve 1 via the hydraulic piston 14.
Acting on 3, the needle valve 13 closes the nozzle hole of the injector 9. At the end of fuel injection, the fuel injection rate drops rapidly, contributing to a reduction in the amount of black smoke (smoke) and particulate rate (PM) emitted from the engine. The switching valve 5 for switching the injection rate is closed together with the closing of the on-off valve 7 at the fuel injection end timing Te, or when a predetermined time (indicated by ΔTe in FIG. 8) has elapsed from the fuel injection end time. Closed.

【0024】図4に示すように、インジェクタ9と噴射
率切換用の切換弁5との間において燃料通路10a内の
燃料圧力は、各回の燃料噴射サイクルでの燃料噴射が終
了した時点から漸減して、次回の燃料噴射サイクルでの
燃料噴射が開始されるまでに低圧噴射に適合する燃料圧
力に低下し、次回の低圧噴射での噴射率は所要のものに
なる。
As shown in FIG. 4, the fuel pressure in the fuel passage 10a between the injector 9 and the switching valve 5 for switching the injection rate gradually decreases from the time when the fuel injection in each fuel injection cycle ends. Then, the fuel pressure is reduced to the fuel pressure suitable for the low-pressure injection before the fuel injection in the next fuel injection cycle is started, and the injection rate in the next low-pressure injection becomes required.

【0025】エンジン運転が停止すると、燃料通路10
a、10b内の燃料は、インジェクタ9の制御室11ま
わりの間隙および高圧ポンプのプランジャまわりの間隙
などを介して徐々に流出し、燃料通路10a、10bお
よび低圧蓄圧器4内の燃料圧力は大気圧相当まで低下す
る。既に説明したように、エンジン運転を一旦停止した
後のエンジン始動時における燃料噴射を上述の通常モー
ドの場合と同様に実施すると、特に低圧蓄圧器4内での
燃圧形成に遅れを生じて、インジェクタ9の開弁圧を上
回る所定圧の低圧燃料を直ちに得ることはできず、この
ため、低圧噴射が実施されず、燃料噴射開始時期が遅れ
てエンジン始動不良などの不具合が発生する。
When the operation of the engine is stopped, the fuel passage 10
The fuel in the fuel passages 10a and 10b gradually flows out through the gap around the control chamber 11 of the injector 9 and the gap around the plunger of the high-pressure pump, and the fuel pressure in the fuel passages 10a and 10b and the low-pressure accumulator 4 becomes large. It falls to the atmospheric pressure. As described above, if the fuel injection at the time of starting the engine after the engine operation is temporarily stopped is performed in the same manner as in the above-described normal mode, the fuel pressure formation in the low-pressure accumulator 4 is particularly delayed, and the injector It is not possible to immediately obtain a low-pressure fuel having a predetermined pressure exceeding the valve opening pressure of No. 9; therefore, low-pressure injection is not performed, and the fuel injection start timing is delayed, causing a problem such as a poor engine start.

【0026】そこで、本発明の蓄圧式燃料噴射装置で
は、エンジン始動時には、上記の通常モードと異なる始
動モードでの燃料噴射を実施して、低圧蓄圧器内での燃
圧形成が完了していない場合においても燃料噴射開始時
期を適正化するようにしている。本実施形態では、エン
ジン始動開始時に電源が投入されると、コントローラ8
は、図5に示す燃料噴射モード判定ルーチンを所定周期
で実施する。
Therefore, in the pressure accumulating fuel injection device of the present invention, when the engine is started, fuel injection is performed in a start mode different from the above-described normal mode, and the fuel pressure formation in the low-pressure accumulator is not completed. In this case, the fuel injection start timing is optimized. In the present embodiment, when the power is turned on at the start of engine start, the controller 8
Performs the fuel injection mode determination routine shown in FIG. 5 at a predetermined cycle.

【0027】この判定ルーチンにおいて、エンジン運転
状態に適合する低圧燃料の目標値(指示値)PLPTAR
が、例えばエンジン回転数Neおよびアクセルペダル踏
込量ACCに基づいて例えばエンジン運転状態・低圧燃料
指示値マップ(図示略)から求められる。また、低圧蓄
圧器4内の燃料圧力を表す圧力センサ4aの出力PLPが
読み込まれ、低圧燃料の実際圧力値が検出される。そし
て、この実際圧力値PLPが指示値PLPTARに達している
か否かが判別される(ステップS1)。
In this determination routine, the target value (instruction value) PLPTAR of the low-pressure fuel suitable for the engine operating state
Is obtained, for example, from an engine operating state / low-pressure fuel instruction value map (not shown) based on the engine speed Ne and the accelerator pedal depression amount ACC, for example. Further, the output PLP of the pressure sensor 4a representing the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 is read, and the actual pressure value of the low-pressure fuel is detected. Then, it is determined whether or not the actual pressure value PLP has reached the designated value PLPTAR (step S1).

【0028】ステップS1での判別結果が肯定(Yes)
であれば、低圧蓄圧器4内での燃圧形成が完了している
ので、上述の通常モードでの燃料噴射に移行し(ステッ
プS2)、図5の判定ルーチンの実行を終了する。一
方、ステップS1での判別結果が否定(No)であれば、
低圧蓄圧器4内での燃料形成は完了しておらず、通常モ
ードでの燃料噴射を実施した場合には上記のようにエン
ジン始動不良などの不具合が生じるおそれがあるので、
始動モードでの燃料噴射が実施される(ステップS
3)。
The determination result in step S1 is affirmative (Yes).
If so, since the fuel pressure formation in the low-pressure accumulator 4 has been completed, the flow shifts to the fuel injection in the normal mode described above (step S2), and the execution of the determination routine in FIG. 5 ends. On the other hand, if the determination result in step S1 is negative (No),
The fuel formation in the low-pressure accumulator 4 is not completed, and if the fuel injection is performed in the normal mode, there is a possibility that a malfunction such as a poor engine start occurs as described above.
Fuel injection in the start mode is performed (step S
3).

【0029】始動モードにおいて、インジェクタ開弁期
間(開弁開始・終了時期)は通常モードの場合と同一に
され、噴射率切換用の切換弁5の開弁開始時期は通常モ
ードの場合よりも進角される。図6に示すように、本実
施形態では、切換弁5の開弁開始時期は、インジェクタ
9の開弁開始時期(目標燃料噴射開始時期)よりもΔT
s時間だけ進角される。すなわち、切換弁5の開弁開始
時期は、通常モードの場合のもの(破線で示す)よりも
ΔTsと低圧噴射期間ΔTLPとの和に等しい時間だけ進
角される。
In the start mode, the injector valve open period (start / end timing of valve opening) is made the same as in the normal mode, and the valve opening start timing of the switching valve 5 for switching the injection rate is advanced as compared with the normal mode. Be horned. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the valve opening start timing of the switching valve 5 is ΔT longer than the valve opening start timing of the injector 9 (target fuel injection start timing).
It is advanced by s time. That is, the valve opening start timing of the switching valve 5 is advanced by a time equal to the sum of ΔTs and the low-pressure injection period ΔTLP as compared with that in the normal mode (shown by a broken line).

【0030】始動モードでの各回の燃料噴射サイクルに
おいて、切換弁5の開弁開始時期が到来してコントロー
ラ8から切換弁5に切換弁駆動信号が印加されると、切
換弁5が開く。この結果、高圧蓄圧器3内の加圧燃料
が、燃料通路10aを介して、インジェクタ9の制御室
11及び燃料室12に供給される。そして、切換弁5の
開弁開始時期からΔTs時間が経過して目標燃料噴射開
始時期になると、コントローラ8から開閉弁7にインジ
ェクタ駆動信号が印加され、開閉弁7が開いて制御室1
1内の加圧燃料がドレインされてインジェクタ9のニー
ドル弁13が押し上げられる。この結果、ノズル孔が開
き、燃料室12に供給されている加圧燃料が噴射され
る。上述のように、始動モードにおいても、開閉弁7の
開弁時期(目標燃料噴射開始時期)はエンジン運転状態
に適合するように設定されており、従って、上記のよう
に開閉弁7の開弁と同時に燃料噴射が開始されると、燃
料噴射開始時期はエンジン運転状態に適合したものにな
る。このため、低圧蓄圧器4での燃圧形成が充分でない
にもかかわらず通常モードで燃料噴射を実施する場合に
生じる低圧噴射の不実施に起因する噴射遅れが防止され
る。
In each fuel injection cycle in the start-up mode, when the opening timing of the switching valve 5 arrives and a switching valve drive signal is applied from the controller 8 to the switching valve 5, the switching valve 5 opens. As a result, the pressurized fuel in the high-pressure accumulator 3 is supplied to the control chamber 11 and the fuel chamber 12 of the injector 9 via the fuel passage 10a. When the time ΔTs elapses from the opening timing of the switching valve 5 and the target fuel injection starting timing is reached, an injector drive signal is applied from the controller 8 to the on-off valve 7, and the on-off valve 7 opens to open the control chamber 1.
The pressurized fuel in 1 is drained, and the needle valve 13 of the injector 9 is pushed up. As a result, the nozzle hole is opened, and the pressurized fuel supplied to the fuel chamber 12 is injected. As described above, even in the start mode, the valve opening timing (target fuel injection start timing) of the on-off valve 7 is set so as to be compatible with the engine operating state. Therefore, as described above, the on-off valve 7 is opened. At the same time, when fuel injection is started, the fuel injection start timing is adapted to the engine operating state. For this reason, the injection delay caused by the non-execution of the low-pressure injection that occurs when the fuel injection is performed in the normal mode even when the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 is not sufficient is prevented.

【0031】低圧蓄圧器4内での燃圧形成が完了する
と、図5の判定ルーチンのステップS1において、低圧
蓄圧器4内での実際圧力値PLPが指示値PLPTARを上回
ったと判別される。この場合、始動モードによる燃料噴
射から通常モードによる燃料噴射に移行する。上記のよ
うに或る燃料噴射サイクルにおいて低圧蓄圧器4内の燃
料圧力の実際値PLPが指示値PLPTARに達した場合、こ
の燃料噴射サイクルの終了後に切換弁5が閉弁してから
次の燃料噴射サイクルが開始されるまでの間に燃料通路
10a内の燃料圧力は、通常モードでの低圧噴射におけ
る燃料噴射圧力に相当する圧力まで減少する。このた
め、通常モードへの移行後に最初に実施される燃料噴射
サイクルにおいても低圧噴射が円滑に行われる。
When the formation of the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 is completed, it is determined in step S1 of the determination routine in FIG. 5 that the actual pressure value PLP in the low-pressure accumulator 4 has exceeded the designated value PLPTAR. In this case, the fuel injection in the start mode shifts to the fuel injection in the normal mode. As described above, when the actual value PLP of the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 reaches the command value PLPTAR in a certain fuel injection cycle, the switching valve 5 is closed after the end of the fuel injection cycle, and then the next fuel injection is performed. Before the start of the injection cycle, the fuel pressure in the fuel passage 10a decreases to a pressure corresponding to the fuel injection pressure in the low-pressure injection in the normal mode. For this reason, the low-pressure injection is smoothly performed also in the first fuel injection cycle after the shift to the normal mode.

【0032】以下、本発明の第2実施形態による蓄圧式
燃料噴射装置を説明する。第2実施形態の装置は、エン
ジン始動時における燃料噴射の開始遅れ防止を企図する
点で第1実施形態のものと共通する一方、インジェクタ
開弁期間(開弁開始・終了時期)を通常モードの場合と
同一値に設定すると共に切換弁5の開弁開始時期を進角
させる第1実施形態の装置に比べて、インジェクタ9及
び切換弁5の開弁期間の双方を通常モードの場合と同一
値に設定すると共にインジェクタ9及び切換弁5の開弁
開始時期を通常モードの場合に比べて進角させる点が異
なる。
Hereinafter, an accumulator type fuel injection device according to a second embodiment of the present invention will be described. The device of the second embodiment is common to the device of the first embodiment in that the start of the fuel injection at the time of engine start is prevented, and the injector valve opening period (valve opening start / end timing) is set to the normal mode. Compared to the device of the first embodiment in which the same value is set as in the case and the valve opening start timing of the switching valve 5 is advanced, both the valve opening periods of the injector 9 and the switching valve 5 have the same value as in the normal mode. And the valve opening start timing of the injector 9 and the switching valve 5 is advanced in comparison with the case of the normal mode.

【0033】この特徴に関連して、第2実施形態では、
第1実施形態に係る図5の燃料噴射モード判定ルーチン
に代えて図7に示す判定ルーチンが実行される。その他
の点に関しては第1実施形態のものと略同一であるの
で、説明を省略する。図7の燃料噴射モード判定ルーチ
ンにおいて、インジェクタ9の油圧ピストン14に加わ
るスプリングのセット荷重から求まるインジェクタ開弁
圧(噴射可能圧)PINJがコントローラ8の記憶装置か
ら読み出され、低圧蓄圧器4内の燃料圧力の実際値PLP
が開弁圧PINJに達しているか否かが判別され(ステッ
プS11)、この判別結果が肯定であれば、通常モード
での燃料噴射が実施される(ステップS12)。
In connection with this feature, in the second embodiment,
A determination routine shown in FIG. 7 is executed instead of the fuel injection mode determination routine of FIG. 5 according to the first embodiment. The other points are substantially the same as those of the first embodiment, and the description is omitted. In the fuel injection mode determination routine shown in FIG. 7, the injector valve opening pressure (injectable pressure) PINJ obtained from the set load of the spring applied to the hydraulic piston 14 of the injector 9 is read from the storage device of the controller 8 and stored in the low-pressure accumulator 4. Actual value of fuel pressure PLP
Is determined to have reached the valve opening pressure PINJ (step S11). If the determination result is affirmative, fuel injection in the normal mode is performed (step S12).

【0034】一方、低圧蓄圧器4内の燃料圧力の実際値
が指示値に達していないことがステップS11で判別さ
れると、始動モードでの燃料噴射が実施される(ステッ
プS13)。始動モードにおいて、通常モードの場合と
同様、エンジン運転状態に応じたインジェクタ9および
切換弁5の開弁開始時期ならびに低圧噴射期間ΔTLPが
図示しないマップから求められる。次に、インジェクタ
開弁開始時期および切換弁開弁開始時期の各々が低圧噴
射期間ΔTLPを用いて進角側へ補正される。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the actual value of the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 has not reached the designated value, the fuel injection in the starting mode is performed (step S13). In the start mode, as in the case of the normal mode, the opening start timing of the injector 9 and the switching valve 5 and the low-pressure injection period ΔTLP according to the engine operating state are obtained from a map (not shown). Next, each of the injector valve opening start timing and the switching valve opening start timing is corrected to the advance side using the low pressure injection period ΔTLP.

【0035】従って、始動モードでは、通常モードでの
インジェクタ開弁開始時期よりも低圧噴射期間ΔTLPだ
け進角補正されたインジェクタ開弁開始時期が到来する
と、噴射時期制御用の開閉弁7が開かれる。ここでは、
低圧蓄圧器4内での燃圧形成が不十分であり、従って、
インジェクタ9の燃料室12に供給されている燃料圧力
は、油圧ピストン14に加わるスプリングのセット荷重
を下回っている。このため、インジェクタ9は閉弁状態
に維持される。
Accordingly, in the start mode, when the injector valve opening start timing which is advanced by the low pressure injection period ΔTLP from the injector valve opening start timing in the normal mode comes, the on-off valve 7 for controlling the injection timing is opened. . here,
The fuel pressure formation in the low-pressure accumulator 4 is insufficient,
The fuel pressure supplied to the fuel chamber 12 of the injector 9 is lower than the set load of the spring applied to the hydraulic piston 14. For this reason, the injector 9 is maintained in the valve closed state.

【0036】次に、通常モードでの切換弁開弁開始時期
よりも低圧噴射期間ΔTLPだけ進角補正された切換弁開
弁開始時期が到来すると、噴射率切換用の切換弁5が開
弁される。この結果、高圧蓄圧器3内の加圧燃料が燃料
通路10aを介して燃料室12に供給され、燃料室12
内の燃料圧力は開弁圧を上回って、ノズル孔から加圧燃
料が噴射される。結局、始動モードでは、通常モードで
の低圧噴射開始時期と実質的に同一時期に燃料噴射が開
始される。換言すれば、インジェクタおよび切換弁の開
弁開始時期が進角補正される始動モードによる燃料噴射
制御を行うことにより、低圧蓄圧器4での燃圧形成が充
分でないにもかかわらず通常モードで燃料噴射を実施す
る場合に生じる低圧噴射の不実施に起因する噴射遅れが
防止される。
Next, when the switching valve opening start timing advanced by the low pressure injection period .DELTA.TLP from the switching valve opening start timing in the normal mode comes, the switching valve 5 for switching the injection rate is opened. You. As a result, the pressurized fuel in the high-pressure accumulator 3 is supplied to the fuel chamber 12 through the fuel passage 10a,
The internal fuel pressure exceeds the valve opening pressure, and pressurized fuel is injected from the nozzle holes. After all, in the start mode, the fuel injection is started at substantially the same time as the low pressure injection start time in the normal mode. In other words, by performing the fuel injection control in the start mode in which the valve opening start timing of the injector and the switching valve is advanced, the fuel injection is performed in the normal mode even though the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 is not sufficient. Injection delay caused by non-implementation of low-pressure injection which occurs when performing the above is prevented.

【0037】低圧蓄圧器4内での燃圧形成が充分に進行
すると、図7の判定ルーチンのステップS11におい
て、低圧蓄圧器4内での実際値が噴射可能圧を上回った
と判別され、通常モードによる燃料噴射へ移行する。本
発明は、上記第1及び第2実施形態に限定されず、種々
に変形可能である。例えば、第1、第2実施形態では、
低圧蓄圧器(第2蓄圧器)4に付設した圧力センサ4a
からのセンサ出力PLPに基づいて低圧蓄圧4器内の燃料
圧力の実際値が指示値(設定圧力)PLPTARまたは噴射
可能圧力PINJに達したか否かを判別するようにした
が、エンジン始動の開始時点からの経過時間あるいはエ
ンジン回転数に基づいて設定圧力又は噴射可能圧力への
到達を判別するようにしても良い。
When the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 is sufficiently advanced, it is determined in step S11 of the determination routine in FIG. 7 that the actual value in the low-pressure accumulator 4 exceeds the injectable pressure. Shift to fuel injection. The present invention is not limited to the first and second embodiments, but can be variously modified. For example, in the first and second embodiments,
Pressure sensor 4a attached to low-pressure accumulator (second accumulator) 4
It is determined whether or not the actual value of the fuel pressure in the low-pressure accumulator 4 has reached the designated value (set pressure) PLPTAR or the injectable pressure PINJ based on the sensor output PLP from the engine. The arrival at the set pressure or the injectable pressure may be determined based on the elapsed time from the time or the engine speed.

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1に係る本発明の蓄圧式燃料噴射
装置は、第1蓄圧器内の高圧燃料を排出制御する制御弁
よりも下流側で燃料通路に接続された第2蓄圧器内の燃
料圧力が、エンジン始動後、所定圧力に到達するまで
は、エンジン運転状態に応じて設定される目標燃料噴射
開始時期と同一またはそれよりも進角した開弁時期に制
御弁を開弁させるので、燃料噴射ノズルおよび制御弁の
双方が開弁したときに、すなわち、エンジン運転状態に
適合する所望の時期に、燃料噴射ノズルからの加圧燃料
の噴射を開始でき、従って、第2蓄圧器内の燃圧形成不
良に起因する燃料噴射開始遅れを防止でき、エンジン始
動性などを向上できる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure accumulating fuel injection device according to the present invention, wherein the pressure accumulating fuel injection device is connected to a fuel passage downstream of a control valve for controlling discharge of high-pressure fuel in the first pressure accumulator. Until the fuel pressure reaches a predetermined pressure after the engine is started, the control valve is opened at the same or advanced timing as the target fuel injection start timing set according to the engine operating state. Therefore, when both the fuel injection nozzle and the control valve are opened, that is, at a desired time that is compatible with the engine operating condition, the injection of the pressurized fuel from the fuel injection nozzle can be started. It is possible to prevent a delay in the start of fuel injection due to poor fuel pressure formation in the inside, and to improve engine startability and the like.

【0039】請求項2に係る蓄圧式燃料噴射装置では、
燃料噴射ノズルを目標燃料噴射開始時期に開弁させると
共に制御弁を目標燃料噴射開始時期よりも進角した開弁
時期に開弁させるので、通常の場合と比べて制御弁の駆
動制御のみを変更することにより、エンジン始動時にお
いても所望の時期に燃料噴射を開始できる。また、制御
弁の開弁時期が燃料噴射ノズルの開弁時期に先行しての
で、燃料噴射ノズルが開弁すると同時に充分な燃料圧力
で燃料噴射を実施できる。
In the pressure accumulating fuel injection device according to claim 2,
Since the fuel injection nozzle is opened at the target fuel injection start timing and the control valve is opened at an advanced timing from the target fuel injection start timing, only the drive control of the control valve is changed compared to the normal case By doing so, fuel injection can be started at a desired time even when the engine is started. Further, since the valve opening timing of the control valve precedes the valve opening timing of the fuel injection nozzle, fuel injection can be performed at a sufficient fuel pressure at the same time as the fuel injection nozzle opens.

【0040】請求項3に係る蓄圧式燃料噴射装置では、
所定圧力は、エンジン運転状態に応じて設定される設定
圧力であるので、第2蓄圧器内の燃料圧力が所定圧力に
到達した直後から、各燃料噴射サイクルにおいて低圧予
混合噴射と高圧主噴射とからなる所望の燃料噴射を実施
可能である。
[0040] In the pressure accumulating fuel injection device according to claim 3,
Since the predetermined pressure is a set pressure set according to the engine operating state, immediately after the fuel pressure in the second accumulator reaches the predetermined pressure, the low-pressure premix injection and the high-pressure main injection are performed in each fuel injection cycle. Can be performed.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る蓄圧式燃料噴射装
置を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a pressure accumulating fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した燃料噴射装置の主要要素とエンジ
ンの各気筒のインジェクタとの接続を示す概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing connection between main elements of the fuel injection device shown in FIG. 1 and injectors of each cylinder of the engine.

【図3】通常モードで実施される一燃料噴射サイクルに
おける、時間経過に伴う、噴射率の変化ならびに噴射率
切換用の切換弁および噴射時期制御用の開閉弁のそれぞ
れの開閉状態の変化を示す図である。
FIG. 3 shows changes in the injection rate and changes in the open / close states of the switching valve for switching the injection rate and the on-off valve for controlling the injection timing over time in one fuel injection cycle performed in the normal mode. FIG.

【図4】通常モードで実施される一燃料噴射サイクルに
おける、時間経過に伴うインジェクタと切換弁との間の
燃料通路内の燃料圧力の変化を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in fuel pressure in a fuel passage between an injector and a switching valve over time in one fuel injection cycle performed in a normal mode.

【図5】本発明の第1実施形態に係る燃料噴射モード判
定ルーチンのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a fuel injection mode determination routine according to the first embodiment of the present invention.

【図6】第1実施形態によるエンジン始動時の燃料噴射
制御中における、時間経過に伴う噴射波形、インジェク
タ駆動信号および切換弁駆動信号のそれぞれの変化を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing changes in an injection waveform, an injector drive signal, and a switching valve drive signal over time during fuel injection control at the time of engine start according to the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施形態に係る燃料噴射モード判
定ルーチンのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a fuel injection mode determination routine according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2実施形態によるエンジン始動時の燃料噴射
制御中における、時間経過に伴う噴射波形、インジェク
タ駆動信号および切換弁駆動信号のそれぞれの変化を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing respective changes of an injection waveform, an injector drive signal, and a switching valve drive signal with time during fuel injection control at the time of engine start according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高圧ポンプ 8 コントローラ 8a エンジン回転数センサ 3 高圧蓄圧器(第1蓄圧器) 3a、4a 圧力センサ 4 低圧蓄圧器(第2蓄圧器) 5 蓄圧器(噴射率)切換用の切換弁(制御弁) 9 インジェクタ 10a、10b 燃料通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High-pressure pump 8 Controller 8a Engine speed sensor 3 High-pressure accumulator (first accumulator) 3a, 4a Pressure sensor 4 Low-pressure accumulator (second accumulator) 5 Switching valve (control valve) for switching accumulator (injection rate) 9) Injector 10a, 10b Fuel passage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 47/00 F02M 47/00 M 55/02 350 55/02 350E Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD12 BA00 BA08 BA14 CB07U CB09 CB11 CB12 CC06T CC08T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CD26 CE13 CE22 DA04 DA06 DA12 DA14 DB01 DC04 DC09 DC18 3G301 HA02 JA21 KA01 MA18 MA27 NC02 ND01 NE11 PB05A PB08A PB08Z PE01Z PF03Z──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 47/00 F02M 47/00 M 55/02 350 55/02 350E F-term (Reference) 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD12 BA00 BA08 BA14 CB07U CB09 CB11 CB12 CC06T CC08T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CD26 CE13 CE22 DA04 DA06 DA12 DA14 DB01 DC04 DC09 DC18 3G301 HA02 JA21 KA01 MA18 MA27 NC02 ND01 NE11 PB05A PB08Z PB08Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポンプにより加圧された高圧の燃料を貯
留する第1蓄圧器と、 燃料通路を介して上記第1蓄圧器に接続され燃料をエン
ジンの燃焼室内に噴射する燃料噴射ノズルと、 上記第1蓄圧器内の高圧燃料を上記燃料通路の下流側へ
排出制御する制御弁と、 上記制御弁より下流側の上記燃料通路に分岐通路を介し
て接続され上記第1蓄圧器内の高圧燃料よりも低圧の燃
料を貯留する第2蓄圧器と、 エンジン始動後、上記第2蓄圧器内の燃料圧力が所定圧
力に到達した後は、上記燃料噴射ノズルの開弁時から所
定時間が経過したときに上記制御弁を開弁させかつ上記
燃料噴射ノズルの閉弁に合わせて上記制御弁を閉弁させ
ると共に、エンジン始動後、上記第2蓄圧器内の燃料圧
力が上記所定圧力に到達するまでは、上記制御弁を、上
記エンジンの運転状態に応じて設定される目標燃料噴射
開始時期と同一またはそれよりも進角した開弁時期に開
弁させる燃料制御手段とを備えることを特徴とする蓄圧
式燃料噴射装置。
A first pressure accumulator for storing high-pressure fuel pressurized by a pump; a fuel injection nozzle connected to the first pressure accumulator via a fuel passage for injecting fuel into a combustion chamber of the engine; A control valve for controlling discharge of the high-pressure fuel in the first pressure accumulator to a downstream side of the fuel passage; and a high pressure in the first pressure accumulator connected to the fuel passage downstream of the control valve via a branch passage. A second pressure accumulator for storing fuel at a lower pressure than the fuel; and a predetermined time elapses after the fuel pressure in the second pressure accumulator reaches a predetermined pressure after the engine is started. Then, the control valve is opened and the control valve is closed in accordance with the closing of the fuel injection nozzle, and after the engine is started, the fuel pressure in the second accumulator reaches the predetermined pressure. Until the above control valve, Accumulator fuel injection apparatus characterized by comprising a fuel control means for opening the opening timing that is advanced from that same or a target fuel injection start timing which is set in accordance with the operating state of the gin.
【請求項2】 上記燃料制御手段は、上記燃料噴射ノズ
ルを上記目標燃料噴射開始時期に開弁させると共に、上
記制御弁を上記目標燃料噴射開始時期よりも進角した開
弁時期に開弁させることを特徴とする請求項1に記載の
蓄圧式燃料噴射装置。
2. The fuel control means opens the fuel injection nozzle at the target fuel injection start timing and opens the control valve at a valve advance timing advanced from the target fuel injection start timing. The pressure accumulating fuel injection device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記所定圧力は、上記エンジンの運転状
態に応じて設定される上記第2蓄圧器内の燃料圧力に係
る設定圧力であることを特徴とする請求項1に記載の蓄
圧式燃料噴射装置。
3. The accumulator fuel according to claim 1, wherein the predetermined pressure is a set pressure related to a fuel pressure in the second accumulator set according to an operation state of the engine. Injection device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021113312A1 (en) * 2019-12-02 2021-06-10 Walbro Llc Fuel injector control strategy for intake vacuum based low pressure fuel system
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