JP2000179427A - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device

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JP2000179427A
JP2000179427A JP10374954A JP37495498A JP2000179427A JP 2000179427 A JP2000179427 A JP 2000179427A JP 10374954 A JP10374954 A JP 10374954A JP 37495498 A JP37495498 A JP 37495498A JP 2000179427 A JP2000179427 A JP 2000179427A
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Japan
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fuel
pressure
rotation speed
common rail
solenoid valve
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JP10374954A
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Japanese (ja)
Inventor
Masuhiro Otsuka
益弘 大塚
Keisho Sanada
恵尚 真田
Tsuneo Adachi
恒夫 安達
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently operate an electrically driven pump which is used for accumulating high pressure fuel in a common rail, and adjust fluctuation of the fuel pressure inside the common rail at the time of abrupt fluctuation of an injection quantity. SOLUTION: In this fuel injection device 1, high pressure fuel is accumulated in a common rail 7 by means of a high pressure pump 5. Rotational speed of the high pressure pump 5 is feedback-controlled for keeping fuel pressure in the common rail 7 at a specified value. A solenoid valve 21 is arranged on a fuel return passage 16 from the common rail 7 to a fuel tank 2. The solenoid valve 21 is opened when the rotational speed of the high pressure pump 5 is lower than a speed value N1, while it is closed when the rotational speed of the high pressure pump 5 is higher than a speed value N2.

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、電動ポンプを用い
てコモンレール内に蓄えられた高圧燃料を内燃機関の各
気筒内にインジェクタを介して直接供給するようにした
燃料噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device which uses an electric pump to directly supply high-pressure fuel stored in a common rail to each cylinder of an internal combustion engine via an injector.

【0002】[0002]

【従来の技術】気筒内に直接燃料を噴射する形式の内燃
機関システムにあっては、従来のマニホールド噴射式の
内燃機関システムに比べ燃料圧力として20倍以上高い
4〜10MPa程度の圧力が要求される。このため、気
筒内に直接燃料を噴射する形式の内燃機関システムにあ
っては、この燃料の高圧化に要する動力消費のエンジン
消費電力に対する割合が大きくなるため、必要最小限の
高圧燃料を供給することができる燃料系システムが必要
になる。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine system in which fuel is directly injected into a cylinder, a fuel pressure of about 4 to 10 MPa, which is 20 times higher than that of a conventional manifold injection type internal combustion engine, is required. You. For this reason, in an internal combustion engine system in which fuel is directly injected into a cylinder, a ratio of power consumption required for increasing the pressure of the fuel to engine power consumption is increased, so that a minimum necessary high-pressure fuel is supplied. A fuel-based system is needed.

【0003】この解決策として、電動モータを駆動源と
する電動ポンプを用いたシステムが提案されており、例
えば、特開平9−209870号公報に開示されている
ような蓄圧式燃料噴射装置が公知である。
As a solution to this, a system using an electric pump driven by an electric motor has been proposed. For example, a pressure-accumulation type fuel injection device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-209870 is known. It is.

【0004】この蓄圧式燃料噴射装置は、インジェクタ
から燃料を噴射することに因り生じるコモンレール内の
燃料圧力変動を緩和して安定した燃料噴射特性を得るた
め、コモンレールから燃料タンクへの燃料リターン通路
に電磁弁を設けると共に、インジェクタへの制御信号に
対応してこの電磁弁を開閉制御し、これにより、インジ
ェクタからの燃料噴射に対応してその圧力変動とコモン
レール内の圧力変動とを重ね合わせることによって、イ
ンジェクタからの燃料噴射によるコモンレール内の圧力
変動を吸収し、コモンレール内の燃料圧力を所定の変動
範囲内に抑え込むようにしたものである。
This accumulator type fuel injection device is provided with a fuel return passage from the common rail to the fuel tank in order to reduce the fuel pressure fluctuation in the common rail caused by injecting fuel from the injector and to obtain stable fuel injection characteristics. By providing an electromagnetic valve and controlling the opening and closing of this electromagnetic valve in response to a control signal to the injector, by superimposing the pressure fluctuation in the common rail and the pressure fluctuation in the common rail in response to fuel injection from the injector In addition, the pressure fluctuation in the common rail due to the fuel injection from the injector is absorbed, and the fuel pressure in the common rail is suppressed within a predetermined fluctuation range.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した電動
モータで駆動される電動ポンプを用いて高圧燃料をコモ
ンレール内に蓄える燃料噴射装置にあっては、常時電動
モータを回転させた状態でオリフィスを介して適宜に燃
料を還流させつつコモンレール内の燃料を所定圧力に保
つ構成であるから、(1)オリフィスを介して燃料タン
ク内に還流する燃料分の無駄な電力を電動モータにおい
て浪費しており、燃料供給系統としての効率が悪く、こ
のためモータのサイズが大きくなってしまい装置の小型
化を阻害している、(2)また、電動ポンプを低速で運
転する場合には、ポンプ体積効率の低下及びモータ効率
の低下が生じる等の問題点を有している。
However, in a fuel injection device that stores high-pressure fuel in a common rail by using the above-described electric pump driven by an electric motor, the orifice is always rotated while the electric motor is rotated. Since the fuel in the common rail is maintained at a predetermined pressure while the fuel is appropriately circulated through the fuel tank, (1) wasteful electric power for the fuel circulated into the fuel tank through the orifice is wasted in the electric motor. However, the efficiency of the fuel supply system is low, and the size of the motor is increased, which hinders miniaturization of the device. (2) When the electric pump is operated at a low speed, the pump volume efficiency is reduced. There are problems such as a decrease in motor efficiency and a decrease in motor efficiency.

【0006】本発明の目的は、したがって、従来技術に
おける上述の問題点を解決することができるようにした
燃料噴射装置を提供することにある。
[0006] It is therefore an object of the present invention to provide a fuel injection device which can solve the above-mentioned problems in the prior art.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、電動ポンプ
の吐出流量はオリフィス還流流量に噴射量を加えたもの
に等しく、且つ電動ポンプの吐出流量はその回転速度に
比例することに着目し、電動ポンプの回転速度が大きく
噴射量が多いと判断された場合には燃料リターン通路を
電磁弁により閉じてオリフィス還流流量を零とし、これ
により電動ポンプ吐出量を低減してその消費電力低減を
図り、一方、電動ポンプの回転速度が小さく噴射量が少
ないと判断された場合には燃料リターン通路を電磁弁に
より開いて電動ポンプの吐出量を増大させ、すなわち電
動ポンプの回転速度を増大させ、その低効率の領域での
使用を避けることにより、上記課題を解決するようにし
たものである。
In the present invention, attention is paid to the fact that the discharge flow rate of the electric pump is equal to the sum of the orifice recirculation flow rate and the injection quantity, and the discharge flow rate of the electric pump is proportional to its rotation speed. If it is determined that the rotation speed of the electric pump is high and the injection amount is large, the fuel return passage is closed by an electromagnetic valve to reduce the orifice recirculation flow rate to zero, thereby reducing the electric pump discharge amount and reducing its power consumption. On the other hand, when it is determined that the rotation speed of the electric pump is small and the injection amount is small, the fuel return passage is opened by an electromagnetic valve to increase the discharge amount of the electric pump, that is, the rotation speed of the electric pump is increased. The object of the present invention is to solve the above problem by avoiding use in a low efficiency area.

【0008】請求項1の発明によれば、燃料タンクから
供給される燃料を電動ポンプにより加圧してコモンレー
ルに蓄圧し、該コモンレールに蓄圧された高圧燃料をイ
ンジェクタから噴射する蓄圧式の燃料噴射装置におい
て、前記コモンレール内の燃料圧を所要の値に保つよう
前記電動ポンプの回転速度を制御するための回転速度制
御手段と、前記コモンレールから前記燃料タンクへ燃料
を還流させるための燃料リターン通路と、該燃料リター
ン通路の開閉を行うための電磁弁と、前記電動ポンプの
回転速度が第1の基準値より低いか否かを判別する第1
判別手段と、前記電動ポンプの回転速度が前記第1の基
準値よりも大きい第2の基準値より高いか否かを判別す
る第2判別手段と、前記第1及び第2判別手段に応答
し、前記電動ポンプの回転速度が前記第1の基準値より
低い場合には前記電磁弁を開き前記電動ポンプの回転速
度が前記第2の基準値より高い場合には前記電磁弁を閉
じるように前記電磁弁を開閉制御するための電磁弁制御
手段とを備えた燃料噴射装置が提案される。
According to the first aspect of the present invention, the fuel supplied from the fuel tank is pressurized by the electric pump to accumulate the fuel in the common rail, and the high pressure fuel accumulated in the common rail is injected from the injector. In, a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the electric pump so as to maintain the fuel pressure in the common rail at a required value, and a fuel return passage for recirculating fuel from the common rail to the fuel tank, A solenoid valve for opening and closing the fuel return passage; and a first for determining whether a rotation speed of the electric pump is lower than a first reference value.
Determining means for determining whether the rotation speed of the electric pump is higher than a second reference value greater than the first reference value; and responding to the first and second determining means. When the rotation speed of the electric pump is lower than the first reference value, the electromagnetic valve is opened, and when the rotation speed of the electric pump is higher than the second reference value, the electromagnetic valve is closed. There has been proposed a fuel injection device including electromagnetic valve control means for controlling opening and closing of an electromagnetic valve.

【0009】電動ポンプの回転速度はコモンレール内の
圧力が所定の値となるよう回転速度制御手段によって制
御され、電動ポンプにより加圧された燃料はコモンレー
ル内に送り込まれる。燃料噴射量が減少することにより
電動ポンプの回転速度が低くなり、電動ポンプの回転速
度が第1の基準値より低くなると、燃料リターン通路が
開かれる。この結果、燃料リターン通路を通って還流さ
れる燃料の量が増大し、これにより電動ポンプの回転速
度が上昇し効率よく運転される。
The rotation speed of the electric pump is controlled by a rotation speed control means so that the pressure in the common rail becomes a predetermined value, and the fuel pressurized by the electric pump is sent into the common rail. As the fuel injection amount decreases, the rotation speed of the electric pump decreases, and when the rotation speed of the electric pump becomes lower than the first reference value, the fuel return passage is opened. As a result, the amount of fuel recirculated through the fuel return passage increases, thereby increasing the rotation speed of the electric pump and operating efficiently.

【0010】一方、燃料噴射量が増大することにより電
動ポンプの回転速度が高くなり、電動ポンプの回転速度
が第2の基準値より高くなると、燃料リターン通路が閉
じられて燃料リターン通路を介して還流される燃料の量
が零となり、電動ポンプの回転速度が低下し、電動ポン
プの消費電力低減が図られる。
On the other hand, when the rotation speed of the electric pump increases due to the increase in the fuel injection amount, and when the rotation speed of the electric pump becomes higher than the second reference value, the fuel return passage is closed and the fuel return passage is closed. The amount of recirculated fuel becomes zero, the rotational speed of the electric pump decreases, and the power consumption of the electric pump is reduced.

【0011】また、上述の構成によると、電磁弁の開閉
にヒステリシス特性が与えられ、電磁弁の開閉制御が安
定に行われ、より一層良好にコモンレール内の燃料圧力
を所定値に制御することができる。
Further, according to the above-mentioned structure, the opening and closing of the solenoid valve is provided with a hysteresis characteristic, the opening and closing control of the solenoid valve is stably performed, and the fuel pressure in the common rail is more preferably controlled to a predetermined value. it can.

【0012】請求項2の発明によれば、請求項1記載の
燃料噴射装置において、前記第1の基準値と前記第2の
基準値との差分が前記コモンレール内の燃料圧の上昇に
応じて大きくなるように変更される燃料噴射装置が提案
される。
According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, a difference between the first reference value and the second reference value is determined in accordance with an increase in fuel pressure in the common rail. A fuel injection device modified to be larger is proposed.

【0013】燃料は非圧縮性のため、電磁弁が閉じられ
てからの電動ポンプの回転速度は噴射量が同じならばコ
モンレール内の圧力が変化しても略同じとなる。すなわ
ち、高噴射量状態で電動ポンプの回転速度が高い場合に
おいて噴射量が減少し、これにより、電動ポンプの回転
速度が電磁弁が開かれることになる回転速度に至ったと
きの噴射量は、コモンレールからの還流量が零であるた
め、その時のコモンレール内の圧力に拘らず略同じとな
る。しかし、電磁弁が開いており、コモンレールから燃
料が圧力の平方根に比例して還流している場合には、コ
モンレール内の圧力が高い程少ない噴射量で電動ポンプ
の回転速度が大きく上昇することになる。この結果、第
2の基準値をコモンレール内の圧力に拘らず一定の値に
固定してしまうと、コモンレール内の圧力が高くなった
とき、電磁弁が一旦閉から開に切り換えられた後、噴射
量が増えたとき、すぐに第2の基準値を上回ってしま
い、電磁弁がすぐに閉状態に戻ってしまうという現象が
生じることになる。このことは、電磁弁の開閉制御のた
めに与えたヒステリシスの幅が狭くなることであり、電
磁弁が頻繁に開閉制御され、安定な制御が行えなくなる
虞が生じる。これを防ぐため、第1の基準値及び第2の
基準値を一定値に固定するのではなく、その時々の目標
の燃料圧力の設定値に応じて第1の基準値と第2の基準
値との差分が常に適切な値に変更され、電磁弁が頻繁に
開閉動作するのを防止できる。
Since the fuel is incompressible, the rotation speed of the electric pump after the solenoid valve is closed will be substantially the same even if the pressure in the common rail changes if the injection amount is the same. That is, when the rotation speed of the electric pump is high in the high injection amount state, the injection amount decreases, whereby the injection amount when the rotation speed of the electric pump reaches the rotation speed at which the solenoid valve is opened is: Since the amount of reflux from the common rail is zero, it is substantially the same regardless of the pressure in the common rail at that time. However, if the solenoid valve is open and fuel is recirculating from the common rail in proportion to the square root of the pressure, the higher the pressure in the common rail, the greater the rotation speed of the electric pump will increase with a smaller injection amount. Become. As a result, if the second reference value is fixed at a constant value irrespective of the pressure in the common rail, when the pressure in the common rail increases, the solenoid valve is temporarily switched from closed to open, and then the injection is performed. When the amount increases, the value immediately exceeds the second reference value, and a phenomenon occurs in which the solenoid valve immediately returns to the closed state. This means that the width of the hysteresis given for the opening / closing control of the electromagnetic valve is narrowed, and the opening / closing of the electromagnetic valve is frequently controlled, so that stable control may not be performed. To prevent this, the first reference value and the second reference value are not fixed to fixed values, but are set according to the set value of the target fuel pressure at each time. Is constantly changed to an appropriate value, and the frequent opening and closing operation of the solenoid valve can be prevented.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1には、本発明による蓄圧式の燃料噴射
装置の実施の形態の一例が概略構成図によって示されて
いる。図1に示した燃料噴射装置1は、燃料タンク2
と、低圧ポンプ3及びその駆動モータ4と、高圧ポンプ
5及びその駆動モータ6と、加圧燃料を蓄える蓄圧器と
してのコモンレール7と、インジェクタ8及びその制御
回路9とを有する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a pressure-accumulation type fuel injection device according to the present invention. The fuel injection device 1 shown in FIG.
And a low-pressure pump 3 and its drive motor 4, a high-pressure pump 5 and its drive motor 6, a common rail 7 as a pressure accumulator for storing pressurized fuel, and an injector 8 and its control circuit 9.

【0016】低圧ポンプ3は、燃料フィルタ11を介し
て燃料タンク2から燃料を吸い上げ、低圧燃料として高
圧ポンプ5に供給する。電動ポンプである高圧ポンプ5
は、この低圧燃料をさらに加圧して高圧燃料とし、高圧
配管による燃料供給通路12を介してコモンレール7に
供給する。
The low-pressure pump 3 draws fuel from the fuel tank 2 through the fuel filter 11 and supplies it to the high-pressure pump 5 as low-pressure fuel. High pressure pump 5 which is an electric pump
The high-pressure fuel is further pressurized from the low-pressure fuel and supplied to the common rail 7 through a fuel supply passage 12 formed by a high-pressure pipe.

【0017】コモンレール7内の燃料圧力は、圧力セン
サ13により検出され、圧力センサ13からの検出信号
を制御ユニット14に入力し、高圧ポンプ5の駆動モー
タ6の回転速度を検出信号に応答して制御することによ
り、コモンレール7内の燃料圧力を所定の目標圧力に設
定可能とする構成となっている。ここで、制御ユニット
14は、公知の構成のマイクロコンピュータシステムと
して構成されており、高圧ポンプ5の回転速度の制御
は、後述する回転速度制御のための制御プログラムに従
って実行される。
The fuel pressure in the common rail 7 is detected by a pressure sensor 13, a detection signal from the pressure sensor 13 is input to a control unit 14, and the rotation speed of the drive motor 6 of the high-pressure pump 5 is responsive to the detection signal. By controlling, the fuel pressure in the common rail 7 can be set to a predetermined target pressure. Here, the control unit 14 is configured as a microcomputer system having a known configuration, and the control of the rotational speed of the high-pressure pump 5 is executed according to a control program for controlling the rotational speed described later.

【0018】コモンレール7内の高圧燃料(例えば高圧
ガソリン)は、エンジンの回転速度や負荷に応じて制御
回路9からの制御信号によってインジェクタ8を順次開
閉制御することにより、高圧の燃料噴射管15を介して
インジェクタ8からエンジンのシリンダ(図示せず)内
に直接噴射される。
The high-pressure fuel (for example, high-pressure gasoline) in the common rail 7 controls the high-pressure fuel injection pipe 15 by sequentially opening and closing the injectors 8 according to a control signal from a control circuit 9 in accordance with the rotation speed and load of the engine. The fuel is injected directly from the injector 8 into a cylinder (not shown) of the engine.

【0019】コモンレール7から燃料タンク2へのリタ
ーン配管による燃料リターン通路16には、オリフィス
17が設けられており、コモンレール7内の過剰な高圧
燃料をこのオリフィス17を介して燃料タンク2に還流
することができる構成となっている。なお、図中、燃料
配管を示す線のうち、単線は低圧部分を示し、複線は高
圧部分を示す。
An orifice 17 is provided in a fuel return passage 16 formed by a return pipe from the common rail 7 to the fuel tank 2. Excess high-pressure fuel in the common rail 7 is returned to the fuel tank 2 through the orifice 17. It has a configuration that can be used. In the drawings, a single line indicates a low-pressure portion, and a double line indicates a high-pressure portion, among lines indicating a fuel pipe.

【0020】燃料噴射装置1において、燃料リターン通
路16におけるオリフィス17の上流側には電磁弁21
が設けられ、制御ユニット14により電磁弁21が開閉
制御される構成となっている。なお、電磁弁21はオリ
フィス17の下流側に設けてもよい。電磁弁21は、高
圧ポンプ5の回転速度が低い場合には開かれ、高圧ポン
プ5の回転速度が高い場合には閉じられるよう制御ユニ
ット14により開閉制御される。この開閉制御もまた、
電磁弁開閉制御のための後述する制御プログラムに従っ
て実行されるが、その詳細は後述する。
In the fuel injection device 1, an electromagnetic valve 21 is provided upstream of the orifice 17 in the fuel return passage 16.
Is provided, and the opening and closing of the electromagnetic valve 21 is controlled by the control unit 14. Note that the solenoid valve 21 may be provided downstream of the orifice 17. The electromagnetic valve 21 is opened and closed by the control unit 14 so as to be opened when the rotation speed of the high-pressure pump 5 is low and closed when the rotation speed of the high-pressure pump 5 is high. This opening and closing control also
The control is executed in accordance with a control program described later for the solenoid valve opening / closing control, and details thereof will be described later.

【0021】図2は、制御ユニット14内のマイクロコ
ンピュータシステムにおいて実行されるコモンレール7
内の燃料圧力の制御のためのプログラムを示すフローチ
ャートである。先ず、ステップS1で圧力センサ13に
より検出されたコモンレール7内の実際の燃料圧力Pa
の目標の燃料圧力Ptからの偏差Pt−Paの値ΔPが
偏差値として演算される。ここで、実際の燃料圧力Pa
の値は、圧力センサ13からの出力信号が制御ユニット
14内のマイクロコンピュータシステムの図示しないイ
ンターフェイス回路によって取り込まれたデータに基づ
いて計算される。
FIG. 2 shows the common rail 7 executed in the microcomputer system in the control unit 14.
4 is a flowchart showing a program for controlling the fuel pressure in the inside. First, at step S1, the actual fuel pressure Pa in the common rail 7 detected by the pressure sensor 13 is determined.
The value ΔP of the deviation Pt−Pa from the target fuel pressure Pt is calculated as the deviation value. Here, the actual fuel pressure Pa
Is calculated based on data obtained from an output signal from the pressure sensor 13 by an interface circuit (not shown) of the microcomputer system in the control unit 14.

【0022】次のステップS2では、偏差値ΔPに比例
定数Kpを乗じて得られた値を比例出力としてセットす
る。ステップS3では、偏差値ΔPに積分定数Kiを乗
じて得られた値とこれまでの積分出力との和が今回の積
分出力としてセットされる。
In the next step S2, a value obtained by multiplying the deviation value ΔP by a proportional constant Kp is set as a proportional output. In step S3, the sum of the value obtained by multiplying the deviation value ΔP by the integration constant Ki and the previous integrated output is set as the current integrated output.

【0023】ステップS4では、ステップS2で得られ
た比例出力と、ステップS3で得られた積分出力との和
がモータ出力として演算される。図2に示すステップS
1〜S4が適宜の時間間隔で繰り返し実行されることに
より駆動モータ6の回転速度がPI制御によりフィード
バック制御され、コモンレール7内の実際の燃料圧力P
aが目標の燃料圧力Ptに保持される。
In step S4, the sum of the proportional output obtained in step S2 and the integral output obtained in step S3 is calculated as a motor output. Step S shown in FIG.
1 to S4 are repeatedly executed at appropriate time intervals, so that the rotational speed of the drive motor 6 is feedback-controlled by PI control, and the actual fuel pressure P
a is maintained at the target fuel pressure Pt.

【0024】図3は、制御ユニット14内のマイクロコ
ンピュータシステムにおいて実行される電磁弁21の開
閉制御のためのプログラムを示すフローチャートであ
る。先ず、ステップS11において、電磁弁21は現在
開状態であるか否かが判別される。電磁弁21が現在閉
状態であると判別されると、ステップS11の判別結果
はNOとなり、ステップS12に入る。
FIG. 3 is a flowchart showing a program for controlling the opening and closing of the solenoid valve 21 which is executed in the microcomputer system in the control unit 14. First, in step S11, it is determined whether or not the solenoid valve 21 is currently open. If it is determined that the solenoid valve 21 is currently in the closed state, the determination result of step S11 is NO, and the process proceeds to step S12.

【0025】ステップS12では、高圧ポンプ5の回転
速度が所定速度N1より小さいか否かが判別される。高
圧ポンプ5は、一般に、低回転域においてポンプ体積効
率が悪くなることが知られており、低回転域を避けて高
圧ポンプ5の運転を行うと、高圧ポンプ5を効率よく運
転することができる。所定速度N1は高圧ポンプ5の所
望の運転効率を確保するのに必要な高圧ポンプ5の回転
速度の下限値を示すものである。燃料噴射量が減少する
ことにより高圧ポンプ5の回転速度が低下し、高圧ポン
プ5の回転速度が所定速度N1より小さいと判別される
と、ステップS12の判別結果はYESとなり、ステッ
プS13に入り、ここで、電磁弁21の開指令が出さ
れ、電磁弁21の開閉制御のための処理を終了する。
In step S12, it is determined whether the rotation speed of the high-pressure pump 5 is lower than a predetermined speed N1. It is generally known that the high-pressure pump 5 has a low pump volume efficiency in a low rotation range. If the high-pressure pump 5 is operated while avoiding the low rotation range, the high-pressure pump 5 can be operated efficiently. . The predetermined speed N1 indicates a lower limit value of the rotation speed of the high-pressure pump 5 necessary to secure a desired operation efficiency of the high-pressure pump 5. When the rotation speed of the high-pressure pump 5 decreases due to the decrease in the fuel injection amount, and it is determined that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is lower than the predetermined speed N1, the determination result of step S12 is YES, and the process proceeds to step S13. Here, an opening command for the solenoid valve 21 is issued, and the processing for opening and closing control of the solenoid valve 21 ends.

【0026】このように、高圧ポンプ5の回転速度の低
下により高圧ポンプ5が所定速度N1以下の効率の悪い
運転域に入ると、電磁弁21が開かれ、コモンレール7
内の燃料の一部が燃料リターン通路16から燃料タンク
2内に還流される。高圧ポンプ5からの燃料吐出量は、
噴射量に還流量を加えたものに等しいから、電磁弁21
が開かれることにより高圧ポンプ5の回転速度は上昇
し、高圧ポンプ5の回転速度が所定速度N1より大きく
なり、高圧ポンプ5は効率のよい運転状態でコモンレー
ル7内の燃料圧力の制御のために作動することができ
る。
As described above, when the high-pressure pump 5 enters an inefficient operation range below the predetermined speed N1 due to a decrease in the rotation speed of the high-pressure pump 5, the solenoid valve 21 is opened and the common rail 7 is opened.
A part of the fuel inside the fuel tank is recirculated from the fuel return passage 16 into the fuel tank 2. The amount of fuel discharged from the high-pressure pump 5 is
Since it is equal to the sum of the injection amount and the recirculation amount, the solenoid valve 21
Is opened, the rotation speed of the high-pressure pump 5 increases, the rotation speed of the high-pressure pump 5 becomes higher than the predetermined speed N1, and the high-pressure pump 5 is operated in an efficient operating state for controlling the fuel pressure in the common rail 7. Can operate.

【0027】ステップS12において、高圧ポンプ5の
回転速度が所定速度N1以上であると判別されると、ス
テップS12の判別結果はNOとなり、そのまま処理を
終了する。
If it is determined in step S12 that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is equal to or higher than the predetermined speed N1, the determination result in step S12 is NO, and the process ends.

【0028】ステップS11において、電磁弁21が現
在開状態であると判別されると、ステップS11の判別
結果はYESとなり、ステップS14に入る。
If it is determined in step S11 that the solenoid valve 21 is currently open, the determination result in step S11 is YES, and the process proceeds to step S14.

【0029】ステップS14では、高圧ポンプ5の回転
速度が所定速度N2より大きいか否かが判別される。高
圧ポンプ5の回転速度が所定速度N2より大きいと判別
されると、ステップS14の判別結果はYESとなり、
ステップS15に入り、ここで、電磁弁21の閉指令が
出され、電磁弁21の開閉制御のための処理を終了す
る。
In step S14, it is determined whether the rotation speed of the high-pressure pump 5 is higher than a predetermined speed N2. When it is determined that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is higher than the predetermined speed N2, the determination result of step S14 is YES,
In step S15, a command to close the solenoid valve 21 is issued, and the process for opening and closing control of the solenoid valve 21 ends.

【0030】電磁弁21が閉じられると、燃料リターン
通路16を介して燃料タンク2に還流される燃料の還流
流量が零となるため、高圧ポンプ5の回転速度が低くな
り、これにより系としての損失となっていた還流量相当
動力が零となる。この結果、燃料噴射装置1の全体とし
ての効率が改善されることになる。
When the solenoid valve 21 is closed, the recirculation flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank 2 through the fuel return passage 16 becomes zero, and the rotation speed of the high-pressure pump 5 decreases, thereby reducing the system as a system. The power corresponding to the recirculation amount, which has been lost, becomes zero. As a result, the overall efficiency of the fuel injection device 1 is improved.

【0031】ステップS14において、高圧ポンプ5の
回転速度が所定速度N2以下であると判別されると、ス
テップS14の判別結果はNOとなり、そのまま電磁弁
21の開閉制御のための処理を終了する。
If it is determined in step S14 that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is equal to or lower than the predetermined speed N2, the result of the determination in step S14 is NO, and the process for opening / closing the electromagnetic valve 21 is terminated.

【0032】燃料噴射装置1においては、図3に示すフ
ローチャートに従うように電磁弁21が開閉制御される
ので、噴射量が減少して高圧ポンプ5の回転速度が所定
速度N1より低くなると、電磁弁21を開いて燃料リタ
ーン通路16を通って燃料を還流させ、これにより高圧
ポンプ5の回転速度が高められる(図2参照)。一方、
噴射量が増大したことにより高圧ポンプ5の回転速度が
所定速度N2より高くなると、電磁弁21を閉じて燃料
リターン通路16を通る燃料の還流量を零とし、これに
より高圧ポンプ5の回転速度を低くして系としての効率
を高めるようになっている。
In the fuel injection device 1, since the solenoid valve 21 is controlled to open and close according to the flowchart shown in FIG. 3, when the injection amount decreases and the rotation speed of the high-pressure pump 5 becomes lower than the predetermined speed N1, the solenoid valve 21 The fuel is recirculated through the fuel return passage 16 by opening 21 to thereby increase the rotation speed of the high-pressure pump 5 (see FIG. 2). on the other hand,
When the rotation speed of the high-pressure pump 5 becomes higher than the predetermined speed N2 due to the increase in the injection amount, the solenoid valve 21 is closed to reduce the amount of fuel recirculated through the fuel return passage 16 to zero, thereby reducing the rotation speed of the high-pressure pump 5. Lower the efficiency as a system.

【0033】このように、噴射量の増減を高圧ポンプ5
の回転速度で捉え、電磁弁21を高圧ポンプ5の回転速
度に応じて開閉することにより燃料の還流量を制御し、
これにより燃料噴射装置1が全体として高効率の状態で
運転される。
As described above, the increase / decrease of the injection amount is determined by the high pressure pump 5
Control the amount of fuel recirculation by opening and closing the solenoid valve 21 according to the rotation speed of the high-pressure pump 5,
Thereby, the fuel injection device 1 is operated in a highly efficient state as a whole.

【0034】図4は、電磁弁21の上述した開閉制御に
より高圧ポンプ5の消費電力がどのように改善されるか
を説明するための線図である。図4の(A)は、電磁弁
21の開閉に従う燃料噴射量と高圧ポンプ5の消費電力
との間の関係を示す動力線図であり、特性線(イ)は電
磁弁21が閉じられている場合、特性線(ロ)は電磁弁
21が開かれている場合の特性を示している。図4の
(B)は、高圧ポンプ5の回転速度に従う電磁弁21の
開閉動作を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining how the power consumption of the high-pressure pump 5 is improved by the above-described opening / closing control of the solenoid valve 21. FIG. 4A is a power line diagram showing a relationship between the fuel injection amount according to the opening and closing of the solenoid valve 21 and the power consumption of the high-pressure pump 5, and a characteristic line (a) indicates that the solenoid valve 21 is closed. In this case, the characteristic line (b) shows the characteristic when the solenoid valve 21 is open. FIG. 4B is a diagram showing the opening / closing operation of the electromagnetic valve 21 according to the rotation speed of the high-pressure pump 5.

【0035】今、電磁弁21が閉じられている場合にお
いて、燃料噴射量が低下するとこれに対応して高圧ポン
プ5の回転速度が低下し噴射量Q1に対応する第1の基
準値N1より小さくなると、電磁弁21が開かれるた
め、特性線(ロ)に従う運転となる。一方、電磁弁21
が開かれていて特性線(ロ)に従う運転が行われている
場合において、燃料噴射量が増大しこれにより高圧ポン
プ5の回転速度が高くなり、噴射量Q2に対応する第2
の基準値N2より高くなると、電磁弁21が閉じられる
ため、以後、特性線(イ)に従う運転となる。
Now, when the solenoid valve 21 is closed and the fuel injection amount decreases, the rotation speed of the high-pressure pump 5 correspondingly decreases and becomes smaller than the first reference value N1 corresponding to the injection amount Q1. Then, since the solenoid valve 21 is opened, the operation follows the characteristic line (b). On the other hand, the solenoid valve 21
Is open and the operation according to the characteristic line (b) is being performed, the fuel injection amount is increased, whereby the rotation speed of the high-pressure pump 5 is increased, and the second fuel injection amount corresponding to the injection amount Q2 is increased.
Is higher than the reference value N2, the electromagnetic valve 21 is closed, and thereafter, the operation follows the characteristic line (a).

【0036】このように、電磁弁21の開閉を燃料噴射
量に対応させて設定した回転速度で開閉制御して特性線
(イ)又は(ロ)に従う運転を行うと、高回転域での電
動消費を抑えることができる。
As described above, when the opening / closing of the electromagnetic valve 21 is controlled to be opened / closed at the rotation speed set in accordance with the fuel injection amount and the operation is performed in accordance with the characteristic line (a) or (b), the electric motor in the high rotation region is driven. Consumption can be reduced.

【0037】電磁弁21としてノーマルオープン型のも
のを使用した場合、図4の特性(イ)、(ロ)の差分は
70W程度を見込める。したがって、高圧ポンプ5の回
転速度に応じた電磁弁21の開閉駆動に10W程度の電
力を消費したとしても、約60Wの電力を節約すること
ができるほか、この分駆動モータ6の定格が小さくて良
いことになり、ダウンサイジングが可能となる。なお、
電磁弁21として自己保持タイプの電磁弁を用いること
により一層消費電力の削減を図ることができる。
When a normally open type electromagnetic valve 21 is used, the difference between the characteristics (a) and (b) in FIG. Therefore, even if about 10 W of power is consumed to open and close the electromagnetic valve 21 in accordance with the rotation speed of the high-pressure pump 5, about 60 W of power can be saved, and the drive motor 6 has a small rating. This is good, and downsizing is possible. In addition,
By using a self-holding type solenoid valve as the solenoid valve 21, power consumption can be further reduced.

【0038】電磁弁21としてノーマルクローズ型のも
のを用いてもよいことは勿論である。しかし、ノーマル
オープン型のものを用いた方が高圧ポンプドライバ電源
が遮断されれば、既にコモンレール7内圧力が抜けるの
でフェイルセーフの面で望ましい。エンジン始動時のコ
モンレール7内圧力不足に関しては、高圧ポンプドライ
バの電源が投入されてから遅くとも0.5秒以内に、1
0MPaまで圧力は上昇するので問題にならない。
As a matter of course, a normally closed type solenoid valve may be used. However, the use of the normally open type is preferable in terms of fail-safe because if the power supply of the high-pressure pump driver is cut off, the pressure in the common rail 7 is already released. Regarding the lack of pressure in the common rail 7 at the time of starting the engine, within 1 second at the latest after the power of the high-pressure pump driver is turned on,
There is no problem because the pressure rises to 0 MPa.

【0039】次に、図5を参照して、以上説明した実施
の形態において、噴射量が急変した場合の動作について
説明する。同図(A)に示されるように、時点T1にお
いて噴射量が急増すると、同図(B)に示されるように
コモンレール7内の実際の燃料圧力Paが急に減少しは
じめる。このため、同図(C)に示されるように、高圧
ポンプ5の回転速度が上昇し、実際の燃料圧力Paを上
昇させてコモンレール7内の圧力を目標の燃料圧力Pt
に維持しようとする(図2参照)。
Next, with reference to FIG. 5, the operation of the above-described embodiment when the injection amount changes suddenly will be described. As shown in FIG. 7A, when the injection amount increases rapidly at time T1, the actual fuel pressure Pa in the common rail 7 starts to decrease suddenly as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 3C, the rotation speed of the high-pressure pump 5 increases, the actual fuel pressure Pa increases, and the pressure in the common rail 7 is reduced to the target fuel pressure Pt.
(See FIG. 2).

【0040】高圧ポンプ5の回転速度が所定速度N2に
達した時点T2で電磁弁21が閉じられ、燃料リターン
通路16を介して燃料タンク2に戻る燃料が零となるの
で実際の燃料圧力Paは急激に増大し、時点T3におい
て目標の燃料圧力Ptに達する。しかし、電磁弁21の
制御を行わない場合には図5において点線で示されるよ
うに動作する。すなわち、電磁弁21が閉じられること
がないため、コモンレール7内の燃料の一部が常に燃料
リターン通路16を介して燃料タンク2に戻されてお
り、時点T3より後の時点T4においてPa=Ptとな
る。
At time T2 when the rotation speed of the high-pressure pump 5 reaches the predetermined speed N2, the solenoid valve 21 is closed, and the fuel returning to the fuel tank 2 through the fuel return passage 16 becomes zero. It increases sharply and reaches the target fuel pressure Pt at time T3. However, when the control of the solenoid valve 21 is not performed, the operation is performed as shown by a dotted line in FIG. That is, since the solenoid valve 21 is not closed, a part of the fuel in the common rail 7 is always returned to the fuel tank 2 through the fuel return passage 16, and at time T4 after time T3, Pa = Pt Becomes

【0041】一方、時点T5において燃料噴射量が減少
すると、実際の燃料圧力Paが急に高くなるため高圧ポ
ンプ5の回転速度は急速に低下する。時点T6で高圧ポ
ンプ5の回転速度が所定速度N1より小さくなると、電
磁弁21が閉状態から開状態に切り換えられる。この結
果、コモンレール7内の高圧燃料の一部が燃料リターン
通路16を介して燃料タンク2内に還流され始めるの
で、実際の燃料圧力Paは迅速に低下し、時点T7にて
Pa=Ptとなる。若し、電磁弁21の開閉制御が行わ
れない場合には、燃料圧力Paは燃料噴射量によってし
か低下させることができないので、実際の燃料圧力Pa
の変動が点線で示されるように大きくなり、時点T8に
おいてPa=Ptとなる。
On the other hand, when the fuel injection amount decreases at the time T5, the actual fuel pressure Pa sharply increases, so that the rotation speed of the high-pressure pump 5 rapidly decreases. When the rotation speed of the high-pressure pump 5 becomes lower than the predetermined speed N1 at time T6, the solenoid valve 21 is switched from the closed state to the open state. As a result, a part of the high-pressure fuel in the common rail 7 starts to recirculate into the fuel tank 2 through the fuel return passage 16, so that the actual fuel pressure Pa rapidly decreases, and Pa = Pt at time T7. . If the opening and closing control of the solenoid valve 21 is not performed, the fuel pressure Pa can be reduced only by the fuel injection amount.
Is increased as shown by the dotted line, and Pa = Pt at time T8.

【0042】このように、電磁弁21の開閉制御を行う
ことにより、噴射量が急変した場合実際の燃料圧力Pa
を迅速に目標の燃料圧力Ptに一致させることができ
る。
As described above, by controlling the opening and closing of the solenoid valve 21, when the injection amount changes suddenly, the actual fuel pressure Pa
Can be quickly matched with the target fuel pressure Pt.

【0043】図1に示した実施の形態について説明した
通り、電磁弁21による還流の制御は高圧ポンプ5の回
転速度に基づいて行われている。同システムの使用圧力
範囲は5〜10MPa程度と可変であるため、オリフィ
ス17による還流量は圧力に応じて変化することにな
る。したがって、同じ噴射量でも実際の燃料圧力Paが
高い方が高圧ポンプ5の回転速度も高くなる。すなわ
ち、噴射圧力が高い程、少量の噴射が行われただけで電
磁弁21が閉じられてしまうことになり、電磁弁21が
頻繁に開閉制御され制御の安定性を確保できないという
事態が生じる虞がある。
As described with reference to the embodiment shown in FIG. 1, the control of the recirculation by the solenoid valve 21 is performed based on the rotation speed of the high-pressure pump 5. Since the operating pressure range of the system is variable from about 5 to 10 MPa, the amount of recirculation by the orifice 17 changes according to the pressure. Therefore, even with the same injection amount, the higher the actual fuel pressure Pa, the higher the rotation speed of the high-pressure pump 5. That is, the higher the injection pressure, the more the small amount of injection is performed, the more the solenoid valve 21 is closed, and the more frequently the solenoid valve 21 is controlled to open and close, making it impossible to secure control stability. There is.

【0044】図6を参照してこのことを説明する。図6
は図4の(A)に対応する線図であり、特性線(イ)、
(ロ)で示された動力線図は、燃料圧力がP1一定の場
合の例であり、燃料圧力がP1より大きいP2となると
動力が増えるため、動力線図は図6で上方に移動し、図
6に符号(ハ)、(ニ)で示される特性線から成る動力
線図となる。これに伴い、噴射量から見たヒステリシス
幅は縮小することになる。したがって、所要のヒステリ
シス幅を確保するには、N1、N2の値を変更する必要
がある。
This will be described with reference to FIG. FIG.
Is a diagram corresponding to (A) of FIG.
The power diagram shown in (b) is an example in the case where the fuel pressure is constant at P1, and the power increases when the fuel pressure becomes P2 which is larger than P1, so that the power diagram moves upward in FIG. FIG. 6 is a power diagram including the characteristic lines indicated by reference numerals (c) and (d). Accordingly, the hysteresis width as viewed from the injection amount is reduced. Therefore, in order to secure a required hysteresis width, it is necessary to change the values of N1 and N2.

【0045】すなわち、燃料は非圧縮性のため、電磁弁
21が閉じられてからの高圧ポンプ5の回転速度は噴射
量が同じならばコモンレール7内の圧力が変化しても略
同じとなる。すなわち、高噴射量状態で高圧ポンプ5の
回転速度が高い場合において噴射量が減少し、これによ
り、高圧ポンプ5の回転速度が電磁弁21が開かれるこ
とになる回転速度に至ったときの噴射量は、コモンレー
ル7からの還流量が零であるため、その時のコモンレー
ル7内の圧力に拘らず略同じとなる。しかし、電磁弁2
1が開いており、コモンレール7から燃料が圧力の平方
根に比例して還流している場合には、コモンレール7内
の圧力が高い程少ない噴射量で高圧ポンプ5の回転速度
が大きく上昇することになる。この結果、第2の基準値
N2をコモンレール7内の圧力に拘らず一定の値に固定
してしまうと、コモンレール7内の圧力が高くなったと
き、電磁弁21が一旦閉から開に切り換えられた後、噴
射量が増えたとき、すぐに第2の基準値N2を上回って
しまい、電磁弁21がすぐに閉状態に戻ってしまうとい
う現象が生じることになる。このことは、電磁弁21の
開閉制御のために与えたヒステリシスの幅が狭くなるこ
とであり、電磁弁21が頻繁に開閉制御され、安定な制
御が行えなくなる虞が生じる。
That is, since the fuel is incompressible, the rotational speed of the high-pressure pump 5 after the solenoid valve 21 is closed becomes substantially the same even if the pressure in the common rail 7 changes, if the injection amount is the same. That is, when the rotation speed of the high-pressure pump 5 is high in the high injection amount state, the injection amount decreases, whereby the injection when the rotation speed of the high-pressure pump 5 reaches the rotation speed at which the solenoid valve 21 is opened is performed. Since the amount of reflux from the common rail 7 is zero, the amount is substantially the same regardless of the pressure in the common rail 7 at that time. However, solenoid valve 2
1 is open, and when the fuel is recirculated from the common rail 7 in proportion to the square root of the pressure, the higher the pressure in the common rail 7 is, the smaller the injection amount becomes and the higher the rotation speed of the high-pressure pump 5 becomes. Become. As a result, if the second reference value N2 is fixed to a constant value irrespective of the pressure in the common rail 7, when the pressure in the common rail 7 increases, the solenoid valve 21 is temporarily switched from closed to open. After that, when the injection amount increases, the phenomenon immediately exceeds the second reference value N2, and the solenoid valve 21 immediately returns to the closed state. This means that the width of the hysteresis given for the opening / closing control of the electromagnetic valve 21 is narrowed, and the electromagnetic valve 21 is frequently opened / closed, and there is a possibility that stable control cannot be performed.

【0046】図1に示した実施の形態における上述の不
具合を解決するため、第1の基準値N1及び第2の基準
値N2の値を一定値に固定するのではなく、その時々の
目標の燃料圧力Ptの設定値に応じて第1の基準値N1
及び又は第2の基準値N2を設定しN2−N1の値が常
に適切な値になって電磁弁21が頻繁に開閉動作するの
を防止することが可能である。
In order to solve the above-mentioned problem in the embodiment shown in FIG. 1, the values of the first reference value N1 and the second reference value N2 are not fixed to fixed values, but the target values at each time are set. The first reference value N1 according to the set value of the fuel pressure Pt
And / or setting the second reference value N2 to prevent the value of N2-N1 from always becoming an appropriate value and preventing the solenoid valve 21 from frequently opening and closing.

【0047】図7には、このような考え方に基づいて電
磁弁21の開閉を制御するようにした電磁弁制御のため
のプログラムを示すフローチャートが示されている。図
7に基づく電磁弁制御プログラムは図3に示した電磁弁
制御プログラムに代えて用いることができるものであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing a program for controlling the opening and closing of the solenoid valve 21 based on such a concept. The solenoid valve control program based on FIG. 7 can be used in place of the solenoid valve control program shown in FIG.

【0048】先ず、ステップS21において、電磁弁2
1は現在開状態であるか否かが判別される。電磁弁21
が現在閉状態であると判別されると、ステップS21の
判別結果はNOとなり、ステップS22に入る。
First, in step S21, the solenoid valve 2
It is determined whether or not 1 is currently open. Solenoid valve 21
Is determined to be currently closed, the determination result in step S21 is NO, and the process proceeds to step S22.

【0049】ステップS22では、図8に示されるマッ
プに基づき目標の燃料圧力Ptから定められるマップ演
算により所定速度N1Aを算出し、次にステップS23
に入る。
In step S22, a predetermined speed N1A is calculated by a map calculation determined from the target fuel pressure Pt based on the map shown in FIG.
to go into.

【0050】ステップS23では、高圧ポンプ5の回転
速度が所定速度N1Aより小さいか否かが判別される。
高圧ポンプ5の回転速度が所定速度N1Aより小さいと
判別されると、ステップS23の判別結果はYESとな
り、ステップS24に入り、ここで、電磁弁21の開指
令が出され、電磁弁21の開閉制御のための処理を終了
する。
In step S23, it is determined whether the rotation speed of the high-pressure pump 5 is lower than a predetermined speed N1A.
If it is determined that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is lower than the predetermined speed N1A, the determination result of step S23 is YES, and the process proceeds to step S24, where an opening command for the electromagnetic valve 21 is issued, and the opening and closing of the electromagnetic valve 21 is performed. The processing for control ends.

【0051】ステップS13において、高圧ポンプ5の
回転速度が所定速度N1A以上であると判別されると、
ステップS23の判別結果はNOとなり、そのまま電磁
弁21の開閉制御のための処理を終了する。
When it is determined in step S13 that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is equal to or higher than the predetermined speed N1A,
The decision result in the step S23 is NO, and the process for opening / closing control of the solenoid valve 21 is ended as it is.

【0052】ステップS21において、電磁弁21が現
在開状態であると判別されると、ステップS21の判別
結果はYESとなり、ステップS25に入る。
If it is determined in step S21 that the solenoid valve 21 is currently open, the determination result in step S21 is YES, and the process proceeds to step S25.

【0053】ステップS25では、図8に示されるマッ
プに基づき目標の燃料圧力Ptから定められるマップ演
算により所定速度N2Aを算出し、次にステップS26
に入る。
In step S25, a predetermined speed N2A is calculated by a map calculation determined from the target fuel pressure Pt based on the map shown in FIG.
to go into.

【0054】ここで、図8に示したグラフは、目標の燃
料圧力Ptの値と電磁弁21を閉状態から開状態に切り
替えるべき燃料噴射量(図4のQ1に相当)に対応する
高圧ポンプ5の回転速度N1Aとの間の関係を示す特性
線(ホ)、及び目標の燃料圧力Ptの値と電磁弁21を
開状態から閉状態に切り替えるべき燃料噴射量(図4の
Q2に相当)に対応する高圧ポンプ5の回転速度N2A
との間の関係を示す特性線(ヘ)を示している。既に説
明したところから明らかなように、回転速度N1Aの値
は目標の燃料圧力Ptの値に拘らず一定値となっている
のに対し、回転速度N2Aの値は目標の燃料圧力Ptの
値が高くなるにつれて増大し、N2AはPt2 に比例し
ている。したがって、図8に示されるマップに基づいて
所定速度N2Aを演算し、これにより得られた回転速度
N2Aにおいて電磁弁21を開状態から閉状態に切り替
えるようにすれば、電磁弁21の開閉制御のためのヒス
テリシス幅を目標の燃料圧力Ptの値に拘らず略一定と
することができる。ここで、図8に示したN2A算出の
ための特性線は一例であり、図8に示したものに限定す
る趣旨ではない。
Here, the graph shown in FIG. 8 shows a high-pressure pump corresponding to the value of the target fuel pressure Pt and the fuel injection amount (corresponding to Q1 in FIG. 4) for switching the solenoid valve 21 from the closed state to the open state. 5, a characteristic line (e) showing the relationship between the rotation speed N1A and the target fuel pressure Pt and the fuel injection amount to switch the solenoid valve 21 from the open state to the closed state (corresponding to Q2 in FIG. 4). Speed N2A of high pressure pump 5 corresponding to
And a characteristic line (f) indicating the relationship between. As is clear from the above description, the value of the rotation speed N1A is constant regardless of the value of the target fuel pressure Pt, whereas the value of the rotation speed N2A is the value of the target fuel pressure Pt. N2A is proportional to Pt 2 , increasing with increasing temperature. Therefore, if the predetermined speed N2A is calculated based on the map shown in FIG. 8 and the electromagnetic valve 21 is switched from the open state to the closed state at the rotation speed N2A obtained thereby, the opening and closing control of the electromagnetic valve 21 is controlled. For this purpose can be made substantially constant irrespective of the value of the target fuel pressure Pt. Here, the characteristic line for the N2A calculation shown in FIG. 8 is an example, and is not intended to be limited to the one shown in FIG.

【0055】ステップS26では、高圧ポンプ5の回転
速度が所定速度N2Aより大きいか否かが判別される。
高圧ポンプ5の回転速度が所定速度N2Aより大きいと
判別されると、ステップS26の判別結果はYESとな
り、ステップS27に入り、ここで、電磁弁21の閉指
令が出され、電磁弁21の開閉制御のための処理を終了
する。
In step S26, it is determined whether or not the rotation speed of the high-pressure pump 5 is higher than a predetermined speed N2A.
If it is determined that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is higher than the predetermined speed N2A, the determination result in step S26 is YES, and the process proceeds to step S27, where a command to close the electromagnetic valve 21 is issued, and the opening and closing of the electromagnetic valve 21 is performed. The processing for control ends.

【0056】ステップS26において、高圧ポンプ5の
回転速度が所定速度N2A以下であると判別されると、
ステップS26の判別結果はNOとなり、そのまま電磁
弁21の開閉制御のための処理を終了する。
If it is determined in step S26 that the rotation speed of the high-pressure pump 5 is equal to or lower than the predetermined speed N2A,
The decision result in the step S26 is NO, and the process for opening / closing control of the solenoid valve 21 is ended as it is.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、電動ポン
プの回転速度はコモンレール内の圧力が所定の値となる
よう回転速度制御手段によって制御されると共に、リタ
ーン通路に設けられた電磁弁は電動ポンプの回転速度が
第1の基準値より低い場合に開かれ、電動ポンプの回転
速度が第1の基準値より高い値の第2の基準値より高い
場合に閉じられるようにしたので、電磁弁の開閉にヒス
テリシス特性が与えられ、電磁弁の開閉制御が安定に行
われ、電動ポンプが効率の悪い低回転領域で運転される
のを回避すると共に、燃料噴射が少なく電動ポンプが高
回転運転となりがちな場合には還流損失を低減させるこ
とができ、これにより全体としての運転効率を大幅に改
善することができる。
According to the present invention, as described above, the rotation speed of the electric pump is controlled by the rotation speed control means so that the pressure in the common rail becomes a predetermined value, and the solenoid valve provided in the return passage is provided. Is opened when the rotation speed of the electric pump is lower than the first reference value, and is closed when the rotation speed of the electric pump is higher than the second reference value that is higher than the first reference value. The hysteresis characteristic is given to the opening and closing of the solenoid valve, the opening and closing control of the solenoid valve is performed stably, and the electric pump is prevented from operating in the inefficient low rotation range, and the fuel injection is small and the electric pump is rotated at high speed. In the case where the operation is apt to occur, the reflux loss can be reduced, and thereby the overall operation efficiency can be greatly improved.

【0058】また、電磁弁を開閉する制御のためのヒス
テリシスの幅である第1の基準値と第2の基準値との差
分がコモンレール内の燃料圧に応じて変更されるので、
電磁弁が頻繁にオン、オフされるのを防止できる。
Further, the difference between the first reference value and the second reference value, which is the hysteresis width for controlling the opening and closing of the solenoid valve, is changed according to the fuel pressure in the common rail.
It is possible to prevent the solenoid valve from being frequently turned on and off.

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

【図1】本発明による燃料噴射装置の実施の形態の一例
を示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of a fuel injection device according to the present invention.

【図2】図1に示すコモンレール内の燃料圧力の制御の
ための制御プログラムを示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a control program for controlling fuel pressure in a common rail shown in FIG.

【図3】図1に示す電磁弁の開閉制御のための制御プロ
グラムを示すフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a control program for opening and closing control of the solenoid valve shown in FIG. 1;

【図4】図3に示す電磁弁の開閉制御による高圧ポンプ
の消費電力の改善を説明するための動力線図。
4 is a power diagram for explaining improvement in power consumption of the high-pressure pump by opening and closing control of the solenoid valve shown in FIG. 3;

【図5】図1に示した燃料噴射装置の動作を説明するた
めのグラフ。
FIG. 5 is a graph for explaining the operation of the fuel injection device shown in FIG. 1;

【図6】燃料噴射圧が変化することによって電磁弁開閉
制御のヒステリシス幅が影響を受けることを説明するた
めの説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining that a change in fuel injection pressure affects a hysteresis width of electromagnetic valve opening / closing control.

【図7】図1に示す電磁弁の制御のための他の制御プロ
グラムを示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing another control program for controlling the solenoid valve shown in FIG. 1;

【図8】目標の燃料圧力から電磁弁を開閉するための所
定速度をマップ演算するためのマップ演算特性を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing map calculation characteristics for map calculation of a predetermined speed for opening and closing the solenoid valve based on a target fuel pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射装置 2 燃料タンク 3 低圧ポンプ 4、6 駆動モータ 5 高圧ポンプ 7 コモンレール 8 インジェクタ 9 制御回路 11 燃料フィルタ 12 燃料供給通路 13 圧力センサ 14 制御ユニット 15 燃料噴射管 16 燃料リターン通路 17 オリフィス 21 電磁弁 Pa 実際の燃料圧力 Pt 目標の燃料圧力 REFERENCE SIGNS LIST 1 fuel injection device 2 fuel tank 3 low pressure pump 4, 6 drive motor 5 high pressure pump 7 common rail 8 injector 9 control circuit 11 fuel filter 12 fuel supply passage 13 pressure sensor 14 control unit 15 fuel injection pipe 16 fuel return passage 17 orifice 21 electromagnetic Valve Pa Actual fuel pressure Pt Target fuel pressure

───────────────────────────────────────────────────── 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 37/08 F02M 37/08 B 47/00 47/00 P 55/00 55/00 B (72)発明者 安達 恒夫 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 Fターム(参考) 3G066 AA02 AB02 AD12 BA12 BA17 BA19 BA46 BA67 CB01 CB07U CB11 CB12 CB16 CC01 CD03 CD26 CE21 CE22 DB01 DB16 DB17 DC08 DC18 3G301 HA01 HA04 HA06 JA02 JA03 KA01 KA11 LB13 LC03 MA28 NA03 NA04 NA06 NA08 ND02 NE27 PB08A PB08Z PG00Z──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 37/08 F02M 37/08 B 47/00 47/00 P 55/00 55/00 B (72) Invention Person Tsuneo Adachi 3-13-26 Yayumi-cho, Higashimatsuyama-shi, Saitama F-term (reference) in Zexel Higashimatsuyama Plant 3G066 AA02 AB02 AD12 BA12 BA17 BA19 BA46 BA67 CB01 CB07U CB11 CB12 CB16 CC01 CD03 CD26 CE21 CE22 DB01 DB16 DC17 DC18 3G301 HA01 HA04 HA06 JA02 JA03 KA01 KA11 LB13 LC03 MA28 NA03 NA04 NA06 NA08 ND02 NE27 PB08A PB08Z PG00Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料タンクから供給される燃料を電動ポ
ンプにより加圧してコモンレールに蓄圧し、該コモンレ
ールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタから噴射する
蓄圧式の燃料噴射装置において、 前記コモンレール内の燃料圧を所要の値に保つよう前記
電動ポンプの回転速度を制御するための回転速度制御手
段と、 前記コモンレールから前記燃料タンクへ燃料を還流させ
るための燃料リターン通路と、 該燃料リターン通路の開閉を行うための電磁弁と、 前記電動ポンプの回転速度が第1の基準値より低いか否
かを判別する第1判別手段と、 前記電動ポンプの回転速度が前記第1の基準値よりも大
きい第2の基準値より高いか否かを判別する第2判別手
段と、 前記第1及び第2判別手段に応答し、前記電動ポンプの
回転速度が前記第1の基準値より低い場合には前記電磁
弁を開き前記電動ポンプの回転速度が前記第2の基準値
より高い場合には前記電磁弁を閉じるように前記電磁弁
を開閉制御するための電磁弁制御手段とを備えたことを
特徴とする燃料噴射装置。
1. A pressure-accumulation type fuel injection device in which fuel supplied from a fuel tank is pressurized by an electric pump to accumulate pressure on a common rail, and high-pressure fuel accumulated on the common rail is injected from an injector. Rotation speed control means for controlling the rotation speed of the electric pump so as to keep the pressure at a required value, a fuel return passage for recirculating fuel from the common rail to the fuel tank, and opening and closing the fuel return passage. An electromagnetic valve for performing the operation, first determining means for determining whether or not the rotation speed of the electric pump is lower than a first reference value, and a second determination unit for determining whether the rotation speed of the electric pump is higher than the first reference value. A second determining means for determining whether or not the rotation speed is higher than a reference value of 2; Solenoid valve control means for opening and closing the solenoid valve so as to open the solenoid valve when the rotation speed of the electric pump is higher than the second reference value when the rotation speed is higher than the second reference value; A fuel injection device comprising:
【請求項2】 前記第1の基準値と前記第2の基準値と
の差分が前記コモンレール内の燃料圧の上昇に応じて大
きくなるように変更される請求項1記載の燃料噴射装
置。
2. The fuel injection device according to claim 1, wherein a difference between the first reference value and the second reference value is changed so as to increase as a fuel pressure in the common rail increases.
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