JP2003148229A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射装置

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JP2003148229A
JP2003148229A JP2001341620A JP2001341620A JP2003148229A JP 2003148229 A JP2003148229 A JP 2003148229A JP 2001341620 A JP2001341620 A JP 2001341620A JP 2001341620 A JP2001341620 A JP 2001341620A JP 2003148229 A JP2003148229 A JP 2003148229A
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレッシャリミッタの開弁と閉弁との繰り返
しによるアイドル性能の不安定をなくし、プレッシャリ
ミッタの信頼性を確保する。 【解決手段】 入り口調量弁の開弁異常によって高圧供
給ポンプよりコモンレールへ吐出される燃料が過剰吐出
となってコモンレール圧の異常上昇を検出した時には、
目標アイドル回転数を通常値よりも高い異常値に設定変
更し、つまりアイドル回転数をアップすることにより、
多気筒エンジンにより回転駆動される高圧供給ポンプの
吐出性能を上げて、一旦実コモンレール圧が限界設定圧
を超えて開弁したプレッシャリミッタを再び閉弁状態と
ならないようにすることができる。したがって、プレッ
シャリミッタの開弁と閉弁との繰り返しによるアイドル
性能の不安定をなくし、それと同時にプレッシャリミッ
タの信頼性を確保できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧室内に蓄圧さ
れた高圧燃料をインジェクタを介して多気筒エンジンの
各気筒の燃焼室内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に
関するもので、特に蓄圧室内の圧力が限界設定圧を超え
た際に開弁して燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための
圧力安全弁と、入口より高圧供給ポンプ内に吸入される
燃料の吸入量を調整する入口調量弁とを備えた蓄圧式燃
料噴射装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来より、高圧供給ポンプによってコモ
ンレール(蓄圧室)に高圧燃料を加圧圧送して蓄圧する
と共に、そのコモンレール内に蓄圧した高圧燃料を多気
筒エンジンの各気筒毎に取り付けられた複数個のインジ
ェクタに分配し、複数個のインジェクタから多気筒エン
ジンの各気筒の燃焼室内へ高圧燃料を噴射供給するコモ
ンレール式燃料噴射装置が公知である。なお、高圧供給
ポンプの入口には、高圧供給ポンプの入口に吸入される
燃料の吸入量を調整することで、高圧供給ポンプからコ
モンレールへの燃料の吐出量を変更する入口調量弁が設
けられている。
【0003】また、高圧供給ポンプの入口調量弁が全開
異常になると、多気筒エンジンにより回転駆動される高
圧供給ポンプが過剰圧送する等の非常時には、高圧供給
ポンプとインジェクタとを結ぶ燃料配管およびコモンレ
ール内の圧力が限界設定圧を超える可能性がある。この
ような入口調量弁の全開異常時に備えて、コモンレール
圧が限界設定圧を超えた際に開弁するプレッシャリミッ
タ(圧力安全弁)を、高圧供給ポンプとインジェクタと
を結ぶ燃料配管およびコモンレールに搭載し、コモンレ
ール式燃料噴射装置の信頼性を保証していた。
【0004】すなわち、多気筒エンジンの回転速度がア
イドル回転速度になった時に、入口調量弁が全開異常を
生起している状態では、プレッシャリミッタはコモンレ
ール圧が限界設定圧を超えるために開弁し、燃料配管お
よびコモンレール内の燃料圧を低圧側に逃がし燃料圧を
限界設定圧以下に抑えることで、コモンレール式燃料噴
射装置の信頼性を保証している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のコモ
ンレール式燃料噴射装置においては、ポンプ圧送量が小
のアイドル状態になった時には、プレッシャリミッタが
開弁と閉弁とを繰り返すことにより、コモンレール圧お
よび燃料噴射量が不安定となるので、多気筒エンジンの
回転不安定を生ずるという問題があった。それと同時
に、プレッシャリミッタの開閉作動の増加によって、プ
レッシャリミッタに内蔵さたスプリングのヘタリやシー
ルシート面のシート不良を招き、プレッシャリミッタの
信頼性を確保できないという問題があった。
【0006】また、高圧供給ポンプの入口側に設置され
る入口調量弁にノーマリクローズタイプ(常閉型)の電
磁弁を採用した場合には、ポンプ駆動回路と入口調量弁
とを結ぶワイヤリングハーネス(W/H)の断線により
無吐出となり、多気筒エンジンを作動させるために必要
なコモンレール圧および燃料噴射量を維持することがで
きず、エンジン・ストール(以下エンストと言う)して
しまうという問題があった。
【0007】
【発明の目的】本発明の目的は、圧力安全弁の開弁と閉
弁との繰り返しによるアイドル性能の不安定をなくし、
圧力安全弁の信頼性を確保することのできる蓄圧式燃料
噴射装置を提供することにある。また、エンストを回避
することができ、且つ高圧供給ポンプが過剰圧送する時
に車両をスムーズにリンプホーム走行させることのでき
る蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、高圧供給ポンプが高圧燃料を蓄圧室内に過剰圧
送する時、あるいは蓄圧室内の圧力の異常上昇を検出し
た時には、アイドル回転速度を定常時よりも上昇させる
ことにより、高圧供給ポンプの吐出性能を向上させて、
一旦蓄圧室内の圧力を過剰圧力よりも下げるために開弁
した圧力安全弁が再び閉弁しないようにすることができ
る。
【0009】それによって、圧力安全弁が開弁と閉弁と
を繰り返すことによる蓄圧室内の圧力の不安定および燃
料噴射量の不安定によるエンジンの制御不良を防止し、
且つアイドル性能の不安定をなくすことにより、圧力安
全弁の信頼性の低下を改善することができるので、蓄圧
式燃料噴射装置の信頼性を向上させることができる。こ
こで、アイドル回転速度を定常時よりも上昇させると
は、定常時のアイドル回転速度よりも所定値以上燃料噴
射量を大きくすることである。あるいは、定常時のアイ
ドル回転速度よりも所定値以上インジェクタ駆動パルス
時間またはインジェクタ駆動パルス幅を長くすることで
ある。
【0010】請求項2に記載の発明によれば、高圧供給
ポンプの入口側に吸入量調整用電磁弁を設けることによ
り、高圧供給ポンプの入口に吸入される燃料の吸入量を
調整することで、高圧供給ポンプから蓄圧室への燃料の
吐出量を変更することができる。また、吸入量調整用電
磁弁の全開異常時に、アイドル回転速度を定常時よりも
上昇させることにより、請求項1に記載の効果を達成す
ることができる。
【0011】請求項3に記載の発明によれば、高圧供給
ポンプの出口側に吐出量調整用電磁弁を設けることによ
り、高圧供給ポンプの出口から蓄圧室への燃料の吐出量
を調整することで、高圧供給ポンプから蓄圧室への燃料
の吐出量を変更することができる。また、吐出量調整用
電磁弁の全開異常時に、アイドル回転速度を定常時より
も上昇させることにより、請求項1に記載の効果を達成
することができる。
【0012】請求項4または請求項5に記載の発明によ
れば、弁開度が通電停止時に全開となるノーマリオープ
ンタイプの電磁弁よりなる吸入量調整用電磁弁または吐
出量調整用電磁弁と、この吸入量調整用電磁弁または吐
出量調整用電磁弁の全開異常時に、蓄圧室内の圧力をレ
ギュレート圧力に維持することが可能な圧力レギュレー
ト機能を備えた圧力安全弁とを組み合わせることによ
り、吸入量調整用電磁弁の全開異常時に、一旦圧力安全
弁が開弁した後は、蓄圧室内の圧力がレギュレート圧力
に維持されるため、退避走行(リンプホーム走行)が可
能となる。
【0013】ここで、レギュレート圧力とは、高圧供給
ポンプが高圧燃料を蓄圧室内に過剰圧送する等の緊急避
難時に車両をリンプホーム走行させるのに必要な圧力で
あり、インジェクタの作動圧力よりも高い圧力で、且つ
異音やノッキング等が生じない低い圧力である。また、
吸入量調整用電磁弁または吐出量調整用電磁弁の全開異
常時とは、高圧供給ポンプが高圧燃料を蓄圧室内に過剰
圧送する時、あるいは蓄圧室内の圧力の異常上昇を検出
した時のことである。
【0014】
【発明の実施の形態】[実施例の構成]発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図1はコモンレール式燃料噴射装置の全体構造を示した
図で、図2はプレッシャリミッタの構造を示した図であ
る。
【0015】本実施例のコモンレール式燃料噴射装置
は、多気筒ディーゼルエンジン等の多気筒内燃機関(以
下多気筒エンジンと言う)1の各気筒毎に搭載された複
数個(本例では4個)のインジェクタ2と、多気筒エン
ジン1により回転駆動される高圧供給ポンプ3と、この
高圧供給ポンプ3より吐出された高圧燃料を蓄圧する蓄
圧室を形成するコモンレール4と、高圧供給ポンプ3か
らコモンレール4への燃料の吐出量を変更する入口調量
弁7と、複数個のインジェクタ2および入口調量弁7を
電子制御する電子制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)1
0とを備えている。さらに、コモンレール4内の圧力
(蓄圧室内の圧力:以下コモンレール圧と言う)が限界
設定圧を超えた際に開弁して燃料圧を限界設定圧以下に
抑えるための圧力安全弁としてのプレッシャリミッタ6
を備えている。
【0016】各気筒のインジェクタ2は、コモンレール
4より分岐する複数の分岐管15の下流端に接続され、
コモンレール4に蓄圧された高圧燃料を多気筒エンジン
1の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射ノズルで
ある。これらのインジェクタ2から多気筒エンジン1へ
の燃料の噴射は、分岐管15の途中に設けられた電磁式
アクチュエータとしての噴射制御用電磁弁(図示せず)
への通電および通電停止(ON/OFF)により電子制
御される。つまり、各気筒のインジェクタ2は、噴射制
御用電磁弁が開弁している間、コモンレール4に蓄圧さ
れた高圧燃料を多気筒エンジン1の各気筒の燃焼室内に
噴射供給される。
【0017】高圧供給ポンプ3は、多気筒エンジン1の
クランク軸(クランクシャフト)11の回転に伴ってポ
ンプ駆動軸12が回転することで燃料タンク9内の燃料
を汲み上げる周知の低圧供給ポンプ(フィードポンプ:
図示せず)と、ポンプ駆動軸12により駆動されるプラ
ンジャ(図示せず)と、このプランジャの往復運動によ
り燃料を加圧する加圧室(プランジャ室)とを有してい
る。
【0018】そして、高圧供給ポンプ3は、低圧供給ポ
ンプにより吸い出されて燃料配管13より吸入した燃料
を加圧して吐出口からコモンレール4へ高圧燃料を吐出
するサプライポンプである。この高圧供給ポンプ3の加
圧室への燃料流路の入口側には、その燃料流路を開閉す
る電磁式アクチュエータとしての入口調量弁7が取り付
けられている。
【0019】コモンレール4には、連続的に噴射圧力に
相当する高い圧力(コモンレール圧)が蓄圧される必要
があり、そのために燃料配管(高圧通路)16を介して
高圧燃料を吐出する高圧供給ポンプ3の吐出口と接続さ
れている。なお、インジェクタ2からのリーク燃料およ
びプレッシャリミッタ6からのリーク燃料、および高圧
供給ポンプ3からのオーバフロー燃料は、リーク配管
(低圧通路)14を経て燃料タンク9にリターンされ
る。
【0020】プレッシャリミッタ6は、図2に示したよ
うに、コモンレール4の図示左端部とリーク配管14の
図示上端側の端部との間に液密的に接続されるハウジン
グ20、このハウジング20の先端側(コモンレール4
側)に固定されるバルブボディ(弁本体)21、このバ
ルブボディ21に形成された弁孔22を開閉するバルブ
ニードル(弁体)23、このバルブニードル23が弁座
24に着座する側(閉弁側)に所定の付勢力で付勢する
スプリング25等から構成されている。
【0021】ハウジング20の内部には、入口側燃料孔
27、小径孔29および出口側燃料孔30が形成され、
入口側燃料孔27の図示上端に設けられたスプリングシ
ート(開弁圧調整用シム)26内には燃料孔28が形成
されている。そして、ハウジング20の先端側(図示下
端側)の外周には、コモンレール4の継手部(図示せ
ず)に螺合する雄ネジ部31が形成され、また、ハウジ
ング20の後端側(図示上端側)の出口側燃料孔30の
内周には、リーク配管14の継手部(図示せず)に螺合
する雌ネジ部32が形成されている。
【0022】バルブボディ21の弁孔22よりも下流側
には、バルブニードル23の軸状部37を摺動自在に支
持する摺動孔33が形成されている。なお、摺動孔33
の内周面には、バルブニードル23の軸状部37が弁座
24よりリフトした際に、燃料が軸状部37と摺動孔3
3との間を通過することができるように軸方向溝(また
は切欠き部)34が2箇所以上等間隔、あるいは対称的
な位置に形成されている。
【0023】バルブニードル23の軸状部37の先端側
は、円錐形状に形成されており、その円錐形状の外周面
が弁座24に着座(シート)して閉弁する。そして、バ
ルブニードル23の軸状部37よりも図示上方側には、
軸状部37よりも外径の大きいフランジ部35、および
このフランジ部35よりも外径の小さい軸状部36が一
体的に形成されている。スプリング25は、一端がバル
ブニードル23のフランジ部35の後端面に保持され、
他端がスプリングシート26の先端面に保持されてい
る。
【0024】そして、バルブニードル23のシート径と
スプリング25のセット荷重とでプレッシャリミッタ6
の開弁圧が決定されている。また、プレッシャリミッタ
6は、コモンレール圧が限界設定圧を超えた際に開弁し
た後に、コモンレール圧が所定値以下に低下すると閉弁
してしまうが、本実施例のプレッシャリミッタ6は、圧
力レギュレート機能を備えている。すなわち、プレッシ
ャリミッタ6は、一旦開弁した後に、高圧供給ポンプ3
が過剰圧送する等の緊急避難時に車両を退避走行(リン
プホーム)させる目的で、車両を継続走行させるのに必
要な圧力(レギュレート圧力)を維持できるように閉弁
圧を規制している。
【0025】なお、上記のような車両をリンプホームさ
せるためには、車両を継続走行される時の燃料圧を、イ
ンジェクタ2の作動圧力よりも高い圧力にしてインジェ
クタ2から多気筒エンジン1の各気筒への燃料噴射を可
能にして、且つエンジン振動、車両挙動、異音やノッキ
ング等の発生しない低い圧力にして安定した走行状態を
確保する必要がある。この圧力をレギュレート圧力とす
ると、このレギュレート圧力は、バルブニードル23の
軸状部37の外径とバルブニードル23を閉弁方向に付
勢するスプリング25の付勢力とで決まる。すなわち、
プレッシャリミッタ6の開弁圧を決めるバルブニードル
23の軸状部37のシート径の二乗比で閉弁圧は規制さ
れる。
【0026】入口調量弁7は、図示しないポンプ駆動回
路(EDU)を介してECU10からの制御信号(ポン
プ駆動信号)によって電子制御されることにより、高圧
供給ポンプ3の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調
整する吸入量調整用電磁弁で、各インジェクタ2から多
気筒エンジン1へ噴射供給する噴射圧力(燃料圧)、つ
まりコモンレール圧を変更する。その入口調量弁7は、
通電が停止されると弁状態が全開状態となるノーマリオ
ープンタイプのポンプ流量制御弁(電磁弁)である。
【0027】ECU10には、制御処理、演算処理を行
うCPU、各種プログラムおよびデータを保存するRO
M、RAM、入力回路、出力回路、電源回路、インジェ
クタ駆動回路およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構
成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられ
ている。そして、各種センサからのセンサ信号は、A/
D変換器でA/D変換された後にマイクロコンピュータ
に入力されるように構成されている。
【0028】そして、ECU10は、多気筒エンジン1
の運転条件に応じた最適な噴射時期(噴射開始時期)、
燃料噴射量(=噴射期間)を決定する噴射量、噴射時期
決定手段と、多気筒エンジン1の運転条件および燃料噴
射量に応じた噴射パルス時間(噴射パルス幅)のインジ
ェクタ噴射パルスを演算する噴射パルス幅決定手段と、
インジェクタ駆動回路(EDU)を介して各気筒のイン
ジェクタ2の噴射制御用電磁弁にインジェクタ噴射パル
スを印加するインジェクタ駆動手段とを備えている。
【0029】すなわち、ECU10は、回転速度センサ
41によって検出されたエンジン回転速度(以下実エン
ジン回転数と言う:NE)およびアクセル開度センサ4
2によって検出されたアクセル開度(ACCP)等のエ
ンジン運転情報に基づいて燃料噴射量を算出し、多気筒
エンジン1の運転条件および燃料噴射量から算出された
噴射パルス幅に応じて各気筒のインジェクタ2の噴射制
御用電磁弁にインジェクタ噴射パルスを印加するように
構成されている。これにより、多気筒エンジン1が運転
される。
【0030】また、ECU10は、多気筒エンジン1の
運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力、つまりコモンレ
ール圧を演算し、ポンプ駆動回路(EDU)を介して高
圧供給ポンプ3の入口調量弁7を駆動する吐出量制御手
段でもある。すなわち、ECU10は、回転速度センサ
41によって検出された実エンジン回転数(NE)およ
びアクセル開度センサ42によって検出されたアクセル
開度(ACCP)等のエンジン運転情報、更には冷却水
温センサ43によって検出されたエンジン冷却水温(T
HW)の補正を加味して目標コモンレール圧(Pt)を
算出し、この目標コモンレール圧を達成するために、高
圧供給ポンプ3の入口調量弁7に制御信号を出力するよ
うに構成されている。
【0031】ここで、本実施例では、多気筒エンジン1
の運転条件を検出する運転条件検出手段として回転速度
センサ41、アクセル開度センサ42および冷却水温セ
ンサ43を用いて燃料噴射量、噴射時期、目標コモンレ
ール圧を演算するようにしているが、運転条件検出手段
としてのその他のセンサ類(例えば吸気温センサ、燃料
温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期セ
ンサ等)44からの検出信号(エンジン運転情報)を加
味して燃料噴射量、噴射時期、目標コモンレール圧を補
正するようにしても良い。
【0032】さらに、より好ましくは、各気筒のインジ
ェクタ2から多気筒エンジン1へ噴射供給する実際の燃
料噴射圧力、つまり実コモンレール圧(Pc)を検出す
る噴射圧力検出手段としてのコモンレール圧センサ(燃
料圧センサ)45をコモンレール4に取り付けて、その
コモンレール圧センサ45によって検出される実コモン
レール圧(Pc)が多気筒エンジン1の運転条件によっ
て決定される目標コモンレール圧(Pt)と略一致する
ように高圧供給ポンプ3の入口調量弁7をフィードバッ
ク制御することが望ましい。
【0033】さらに、本実施例のECU10は、高圧供
給ポンプ3の入口調量弁7が故障して、実コモンレール
圧(Pc)の異常上昇を検出した時には、アイドル回転
速度(以下アイドル回転数と言う)を所定値以上に持ち
上げて、プレッシャリミッタ6のバルブニードル23の
開弁状態を維持するようにアイドルアップ制御を行うエ
ンジン制御手段を備えている。
【0034】[実施例の制御方法]次に、本実施例のコ
モンレール式燃料噴射装置の制御方法を図1ないし図4
に基づいて簡単に説明する。ここで、図3および図4は
本発明の噴射量制御の概略を示したフローチャートであ
る。
【0035】先ず、エンジンパラメータ(多気筒エンジ
ン1の運転条件)である実エンジン回転数(NE)、ア
クセル開度(ACCP)、エンジン冷却水温(THW)
等を取り込む(ステップS1)。次に、エンストしたか
否かを判定する(ステップS2)。この判定結果がYE
Sの場合、つまりエンストした場合には、圧力過大判定
フラグ(ダイアグフラグ:XPC)を倒す(ステップS
3)。
【0036】また、ステップS2の判定結果がNOの場
合には、エンジンパラメータをベースに燃料噴射量
(Q)を演算する。具体的には、前述の実エンジン回転
数(NE)および前述のアクセル開度(ACCP)から
燃料噴射量(Q)を求める(ステップS4)。次に、エ
ンジンパラメータをベースに噴射時期(T)を演算す
る。具体的には、前述の実エンジン回転数(NE)およ
び前述の燃料噴射量(Q)から噴射時期(T)を求める
(ステップS5)。次に、ダイアグフラグ(XPC)が
立っているか否かを判定する(ステップS6)。この判
定結果がYESの場合には、圧力の過大異常を判定して
いるので、直接ステップS15に進む。
【0037】また、ステップS6の判定結果がNOの場
合には、エンジンパラメータをベースに目標コモンレー
ル圧(Pt)を演算する。具体的には、前述の実エンジ
ン回転数(NE)および前述の燃料噴射量(Q)から目
標コモンレール圧(Pt)を求める(ステップS7)。
次に、コモンレール圧センサ45の出力信号(検出値)
である実コモンレール圧(Pc)を取り込む(ステップ
S8)。次に、前述の実コモンレール圧(Pc)と前述
の目標コモンレール圧(Pt)との圧力偏差(Pc−P
t)に応じて高圧供給ポンプ3のコモンレール圧制御用
入口調量弁7の制御指令値(Duty)を演算する(ス
テップS9)。次に、エンジン冷却水温(THW)に基
づき、基本アイドル目標回転数(NFb)を演算する
(ステップS10)。
【0038】次に、前述の実コモンレール圧(Pc)と
前述の目標コモンレール圧(Pt)との圧力偏差(Pc
−Pt)が所定値(α)よりも大きいか否かを判定する
(ステップS11)。この判定結果がYESの場合、つ
まり圧力偏差(Pc−Pt)が所定値(α)よりも大き
い場合には、この状態の継続時間が所定時間(例えば1
秒間)以上継続しているか否かを判定する(ステップS
12)。
【0039】ステップS11またはステップS12の判
定結果がNOの場合、つまり圧力偏差が所定値以下の場
合または所定時間未満の場合には、アイドル目標回転数
(NF)を、エンジン冷却水温(THW)に応じて演算
された基本アイドル目標回転数(NFb)とする(ステ
ップS13)。また、ステップS12の判定結果がYE
Sの場合、つまり圧力偏差が所定値よりも大きい状態の
継続時間が所定時間以上継続している場合には、圧力
(燃料圧、実コモンレール圧)の過大異常を判定し、ダ
イアグフラグ(XPC)を立てる(ステップS14)。
【0040】次に、アイドル目標回転数(NF)を異常
値に設定変更する。つまり、異常処理としてアイドル目
標回転数を(NFb+NFoff)に持ち上げる(ステ
ップS15)。ここで、NFbはステップS10で決定
される基本アイドル目標回転数で、NFoffは異常時
にベースに加える所定値(例えば200rpm)以上の
エンジン回転数である。
【0041】次に、前述の実エンジン回転数(NE)と
目標値(NF)との差から噴射量補正量(dQisc)
を算出する(ステップS16)。次に、前回の噴射量補
正値(Qisc)に今回の噴射量補正量(dQisc)
を積算して今回の噴射量補正値(Qisc)を求める
(ステップS17)。次に、前述の燃料噴射量(Q)に
今回の噴射量補正値(Qisc)を積算して最終噴射量
(Qfin)を求める(ステップS18)。
【0042】次に、実コモンレール圧(Pc)および最
終噴射量(Qfin)に応じた噴射パルス時間(噴射パ
ルス幅:Tq)を算出する(ステップS19)。次に、
前述のステップS19で設定された噴射パルス幅(T
q)のインジェクタ噴射パルスをECU10の出力段に
セットする(ステップS20)。次に、前述のステップ
S9で設定されたコモンレール圧制御用入口調量弁7の
制御指令値(Duty)をECU10の出力段にセット
する(ステップS21)。以降、上記制御を繰り返す。
【0043】[実施例の特徴]ここで、アイドル時の入
口調量弁7の全開異常時には、図7のタイミングチャー
トに示したように、高圧供給ポンプ3が高圧燃料をコモ
ンレール4内に過剰圧送することにより実コモンレール
圧(Pc)と目標コモンレール圧(Pt)との圧力偏差
(Pc−Pt)が所定値よりも大きい状態、つまり実コ
モンレール圧(Pc)が圧力異常検出レベル以上の状態
が所定時間以上継続することにより、ECU10は圧力
の過大異常を検出する。
【0044】そして、更に実コモンレール圧(Pc)が
上昇して限界設定圧(プレッシャリミッタ開弁圧)を超
えると、プレッシャリミッタ6のバルブニードル23の
軸状部37が弁座24よりリフト(開弁)して、コモン
レール4内の高圧燃料を弁孔22、入口側燃料孔27、
燃料孔28、小径孔29、出口側燃料孔30、リーク配
管(低圧通路)14を経て燃料タンク(低圧側)9に逃
がし、コモンレール4、分岐管(高圧部配管)15およ
び燃料配管(高圧部配管)16等の高圧配管経路内の燃
料圧を限界設定圧以下に抑えるようにしている。
【0045】しかし、高圧供給ポンプ3からコモンレー
ル4へ吐出される燃料の吐出量(燃料供給流量)が少な
い通常のアイドル回転数で多気筒エンジン1が運転され
ている場合には、プレッシャリミッタ6のバルブニード
ル23は開弁状態を維持することができず、実コモンレ
ール圧(Pc)がプレッシャリミッタ閉弁圧まで低下す
るためプレッシャリミッタ6のバルブニードル23は弁
座24に着座する。つまり、プレッシャリミッタ6が閉
弁し、その後に高圧供給ポンプ3からコモンレール4へ
の燃料の吐出によって燃料がコモンレール4内に蓄積さ
れてくると、実コモンレール圧(Pc)は再度限界設定
圧を超えるため、プレッシャリミッタ6が開弁状態とな
る。
【0046】以降、この状態を繰り返すことによって、
プレッシャリミッタ6のバルブニードル23が開弁と閉
弁とを繰り返すことになる。これにより、多気筒エンジ
ン1のアイドル性能が不安定となり、且つプレッシャリ
ミッタ6のバルブニードル23の開閉作動の増加によっ
て、プレッシャリミッタ6に内蔵さたスプリング25の
ヘタリやシールシート面のシート不良を招くため、プレ
ッシャリミッタ6の信頼性を確保できないという問題が
あった。
【0047】そこで、上記の問題を解決するために、本
実施例のコモンレール式燃料噴射装置においては、圧力
の異常上昇を検出した時には、図5および図6に示した
ように、目標アイドル回転数を定常時(通常値)よりも
上昇させる。つまり、アイドル時の通常値よりも高い異
常値にアイドル回転数を設定変更する(アイドル回転数
アップ)。これにより、多気筒エンジン1により回転駆
動される高圧供給ポンプ3の吐出性能が上がるため、一
旦実コモンレール圧(Pc)が限界設定圧を超えて開弁
したプレッシャリミッタ6のバルブニードル23を閉弁
状態とならないようになる。したがって、プレッシャリ
ミッタ6のバルブニードル23の開弁と閉弁との繰り返
しによるアイドル性能の不安定をなくし、プレッシャリ
ミッタ6の信頼性を確保できるようにしている。
【0048】また、高圧供給ポンプ3の入口側に設置さ
れる入口調量弁にノーマリクローズタイプ(常閉型)の
電磁弁を採用した場合には、ポンプ駆動回路(EDU)
と入口調量弁とを結ぶワイヤリングハーネス(W/H)
の断線またはショートにより無吐出となり、多気筒エン
ジン1を作動させるために必要なコモンレール圧および
燃料噴射量を維持することができず、エンストしてしま
う。逆に、本実施例のように、ノーマリオープンタイプ
(常開型)の電磁弁よりなる入口調量弁7を採用した場
合には、ポンプ駆動回路(EDU)と入口調量弁7とを
結ぶワイヤリングハーネス(W/H)の断線またはショ
ートにより入口調量弁7が全開異常となり、高圧供給ポ
ンプ3が過剰圧送となる(全吐出)。
【0049】これにより、実コモンレール圧(Pc)が
上昇して限界設定圧を超えるため、プレッシャリミッタ
6のバルブニードル23が開弁となって、上述したよう
に、高圧燃料が低圧側に逃げることにより、実コモンレ
ール圧が限界設定圧よりも下がるが、そのノーマリオー
プンタイプの入口調量弁7と圧力レギュレート機能を備
えたプレッシャリミッタ6とを組み合わせれば、一旦、
プレッシャリミッタ6のバルブニードル23が開弁した
後は、燃料の噴射圧力およびコモンレール圧が、緊急非
難時に車両の退避走行(リンプホーム走行)させるのに
必要な圧力(レギュレート圧力)に維持できるため、エ
ンストを回避できると共に、リンプホーム品質を向上さ
せることができる。
【0050】[変形例]本実施例では、コモンレール圧
センサ45をコモンレール4に直接取り付けて、コモン
レール4内に蓄圧される燃料圧力(実コモンレール圧)
を検出するようにしているが、燃料圧力検出手段を高圧
供給ポンプ3のプランジャ室(加圧室)からインジェク
タ2内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、
高圧供給ポンプ3の加圧室より吐出された燃料圧力を検
出するようにしても良い。
【0051】本実施例では、高圧供給ポンプ3のプラン
ジャ室(加圧室)内に吸入される燃料の吸入量を変更
(調整)する入口調量弁(吸入量調整用電磁弁)7を設
けた例を説明したが、高圧供給ポンプ3のプランジャ室
(加圧室)からコモンレール4への燃料の吐出量を変更
(調整)する吐出量調整用電磁弁を設けても良い。
【0052】本実施例では、吐出量調整用電磁弁または
吸入量調整用電磁弁の弁開度がその電磁弁への通電を停
止した時に全開となるノーマリオープンタイプ(常開
型)の電磁弁を用いたが、吐出量調整用電磁弁または吸
入量調整用電磁弁の弁開度がその電磁弁を通電した時に
全開となるノーマリクローズタイプ(常閉型)の電磁弁
を用いても良い。この場合の吐出量調整用電磁弁または
吸入量調整用電磁弁の全開異常時、つまり高圧供給ポン
プ3が高圧燃料をコモンレール4の蓄圧室内に過剰圧送
する時、あるいはコモンレール4の蓄圧室内の圧力の異
常上昇を検出した時とは、ECU10またはポンプ駆動
回路(EDU)からの制御電圧の過大異常時が考えられ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】コモンレール式燃料噴射装置の全体構造を示し
た概略図である(実施例)。
【図2】プレッシャリミッタの構造を示した断面図であ
る(実施例)。
【図3】コモンレール式燃料噴射装置の制御方法を示し
たフローチャートである(実施例)。
【図4】コモンレール式燃料噴射装置の制御方法を示し
たフローチャートである(実施例)。
【図5】エンジン回転数とコモンレール圧と燃料供給流
量との関係を示した説明図である(実施例)。
【図6】入口調量弁の全開異常時の圧力異常検出、アイ
ドル回転数、走行状態、実コモンレール圧の推移を示し
たタイミングチャートである(実施例)。
【図7】入口調量弁の全開異常時の圧力異常検出、走行
状態、実コモンレール圧の推移を示したタイミングチャ
ートである(従来の技術)。
【符号の説明】
1 多気筒エンジン 2 インジェクタ 3 高圧供給ポンプ 4 コモンレール 6 プレッシャリミッタ(圧力レギュレート機能を備え
た圧力安全弁) 7 ノーマリオープンタイプの入口調量弁(吸入量調整
用電磁弁) 10 ECU(エンジン制御手段) 21 バルブボディ(プレッシャリミッタの弁本体) 23 バルブニードル(プレッシャリミッタの弁体)
───────────────────────────────────────────────────── 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 59/34 F02M 59/34 59/46 59/46 A Y Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 AC01 AD02 AD05 AD12 BA12 BA28 BA51 CA05U CA22U CB07T CB15 CE01 CE13 CE22 DA01 DB07 DC04 DC09 DC14 DC15 DC18 DC19 3G084 AA01 BA03 BA13 CA03 DA22 DA33 FA10 FA11 FA20 FA33 3G301 HA02 JA06 JA15 JA31 JB02 JB08 KA07 LB06 LB17 LC01 MA11 ND02 NE01 PA07Z PA10Z PB01Z PB05Z PB08A PB08B PB08Z PE01Z PE05Z PE08Z PF03Z

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)エンジンにより回転駆動されて、吸
    入した燃料を加圧して高圧化する高圧供給ポンプと、 (b)この高圧供給ポンプより吐出された高圧燃料を蓄
    圧する蓄圧室と、 (c)この蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料を前記エンジ
    ンの気筒内に噴射供給するインジェクタと、 (d)前記蓄圧室内の圧力が限界設定圧を超えた際に開
    弁して燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための圧力安全
    弁と、 (e)前記高圧供給ポンプが高圧燃料を前記蓄圧室内に
    過剰圧送する時、あるいは前記蓄圧室内の圧力の異常上
    昇を検出した時に、アイドル回転速度を定常時よりも上
    昇させるエンジン制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射装置にお
    いて、 前記高圧供給ポンプには、前記高圧供給ポンプの入口に
    吸入される燃料の吸入量を調整することで、前記高圧供
    給ポンプから前記蓄圧室への燃料の吐出量を変更する吸
    入量調整用電磁弁が設けられ、 前記エンジン制御手段は、前記吸入量調整用電磁弁の全
    開異常時に、アイドル回転速度を定常時よりも上昇させ
    ることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射装置にお
    いて、 前記高圧供給ポンプには、前記高圧供給ポンプの出口か
    ら前記蓄圧室への燃料の吐出量を調整することで、前記
    高圧供給ポンプから前記蓄圧室への燃料の吐出量を変更
    する吐出量調整用電磁弁が設けられ、 前記エンジン制御手段は、前記吐出量調整用電磁弁の全
    開異常時に、アイドル回転速度を定常時よりも上昇させ
    ることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
  4. 【請求項4】(a)エンジンにより回転駆動されて、吸
    入した燃料を加圧して高圧化する高圧供給ポンプと、 (b)この高圧供給ポンプより吐出された高圧燃料を蓄
    圧する蓄圧室と、 (c)この蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料を前記エンジ
    ンの気筒内に噴射供給するインジェクタと、 (d)前記蓄圧室内の圧力が限界設定圧を超えた際に開
    弁して燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための圧力安全
    弁と、 (e)前記高圧供給ポンプの入口に吸入される燃料の吸
    入量を調整することで、前記高圧供給ポンプから前記蓄
    圧室への燃料の吐出量を変更する吸入量調整用電磁弁と
    を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、 前記吸入量調整用電磁弁は、弁開度が通電停止時に全開
    となるノーマリオープンタイプの電磁弁であり、 前記圧力安全弁は、前記吸入量調整用電磁弁の全開異常
    時に、前記蓄圧室内の圧力を、レギュレート圧力に維持
    することが可能な圧力レギュレート機能を備えたことを
    特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
  5. 【請求項5】(a)エンジンにより回転駆動されて、吸
    入した燃料を加圧して高圧化する高圧供給ポンプと、 (b)この高圧供給ポンプより吐出された高圧燃料を蓄
    圧する蓄圧室と、 (c)この蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料を前記エンジ
    ンの気筒内に噴射供給するインジェクタと、 (d)前記蓄圧室内の圧力が限界設定圧を超えた際に開
    弁して燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための圧力安全
    弁と、 (e)前記高圧供給ポンプの出口から前記蓄圧室への燃
    料の吐出量を調整することで、前記高圧供給ポンプから
    前記蓄圧室への燃料の吐出量を変更する吐出量調整用電
    磁弁とを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、 前記吐出量調整用電磁弁は、弁開度が通電停止時に全開
    となるノーマリオープンタイプの電磁弁であり、 前記圧力安全弁は、前記吐出量調整用電磁弁の全開異常
    時に、前記蓄圧室内の圧力を、レギュレート圧力に維持
    することが可能な圧力レギュレート機能を備えたことを
    特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
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