JP2003148275A - Fuel injection device - Google Patents
Fuel injection deviceInfo
- Publication number
- JP2003148275A JP2003148275A JP2001351178A JP2001351178A JP2003148275A JP 2003148275 A JP2003148275 A JP 2003148275A JP 2001351178 A JP2001351178 A JP 2001351178A JP 2001351178 A JP2001351178 A JP 2001351178A JP 2003148275 A JP2003148275 A JP 2003148275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- fuel
- low
- control valve
- injector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射装置に関す
るものであり、噴射率波形の乱れを最小限に抑えつつ、
リターン燃料やリーク燃料を減少させて燃費を向上させ
ることができるように工夫したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device, which minimizes the turbulence of the injection rate waveform,
It is designed to reduce return fuel and leak fuel and improve fuel efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
て、コモンレール式燃料噴射装置がある。このようなコ
モンレール式燃料噴射装置では、噴射圧力と噴射時期を
独立制御できることから、自動車用ディーゼルエンジン
の噴射系として主流となりつつある。しかし、従来のコ
モンレール式燃料噴射装置では、単一のコモンレールを
用いて噴射率波形がほぼ矩形であるため、初期噴射量が
多く、ＮＯｘの低減や燃焼騒音の低減に対しては必ずし
も有利ではなかった。2. Description of the Related Art As a fuel injection device for a diesel engine, there is a common rail fuel injection device. In such a common rail type fuel injection device, the injection pressure and the injection timing can be controlled independently, and therefore, it is becoming the mainstream as an injection system of an automobile diesel engine. However, in the conventional common rail fuel injection device, since the injection rate waveform is almost rectangular using a single common rail, the initial injection amount is large, and it is not necessarily advantageous for reduction of NOx and combustion noise. It was
【０００３】そこで近年では、噴射率波形の形状を制御
することができる、次世代型のコモンレール式燃料噴射
装置が開発されている。この次世代型のコモンレール式
燃料噴射装置では、燃料源として高圧コモンレールと低
圧コモンレールとを有しており、燃料源を噴射期間中に
おいて変更することにより、インジェクタへ供給する燃
料圧力を噴射期間中において変更して、噴射率波形の形
状を変化させている。Therefore, in recent years, a next-generation common rail fuel injection system has been developed which can control the shape of the injection rate waveform. This next-generation common rail fuel injection device has a high-pressure common rail and a low-pressure common rail as fuel sources, and by changing the fuel source during the injection period, the fuel pressure supplied to the injector during the injection period can be changed. It is changed to change the shape of the injection rate waveform.
【０００４】つまり、詳細は〔発明の実施の形態〕の欄
の中でも説明するが、燃料噴射開始直後における燃料噴
射率を下げて、その後に燃料噴射率を上げるには（噴射
率波形の形状を所謂「ブーツ形」にするには）、燃料噴
射開始直後は低圧コモンレールからインジェクタに燃料
を供給して低圧での初期噴射を行い、噴射開始からある
設定期間が経過した後に、高圧コモンレールからインジ
ェクタに燃料を供給して高圧での噴射を行う。また、噴
射率波形の形状を矩形とするには、インジェクタが閉弁
状態になっているときに例えば高圧コモンレールからイ
ンジェクタに向けて高圧燃料を予め供給しておき、その
後にインジェクタを開弁するようにしている。That is, as will be described in detail in the section of [Embodiment of the Invention], to decrease the fuel injection rate immediately after the start of fuel injection and increase the fuel injection rate thereafter (the shape of the injection rate waveform is To make the so-called "boot type"), immediately after starting fuel injection, fuel is supplied from the low-pressure common rail to the injector to perform initial injection at low pressure, and after a certain set period has elapsed from the start of injection, the high-pressure common rail transfers to the injector. Fuel is supplied and injection at high pressure is performed. Further, in order to make the injection rate waveform into a rectangular shape, when the injector is in the valve closed state, for example, high-pressure fuel is supplied in advance from the high-pressure common rail to the injector, and then the injector is opened. I have to.
【０００５】なお、コモンレールは１つであるが、燃料
増圧機構を備えた増圧ピストン型の燃料噴射装置も開発
されており、このタイプの増圧ピストン型燃料噴射装置
においても、噴射率波形の形状を制御することができる
（その詳細は、〔発明の実施の形態〕の欄において併せ
て説明する）。Although there is only one common rail, a pressure boosting piston type fuel injection device equipped with a fuel pressure boosting mechanism has also been developed. Even in this type of pressure boosting piston type fuel injection device, the injection rate waveform Can be controlled (the details will be described together in the section of [Embodiment of the Invention]).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、噴射率波形
の形状を制御することができる、２つのコモンレールを
有する次世代型のコモンレール式燃料噴射装置では、高
圧燃料をインジェクタに作用させようとしたタイミング
において、負側のパルス状の圧力波（高圧コモンレール
側の圧力に対して圧力低下側にパルス状に突出する圧力
波）が発生し、この圧力波が燃料供給管内において反射
してインジェクタに作用すると、インジェクタから噴射
される噴射率波形の形状が乱れてしまう虞があった。特
に、噴射率波形が矩形の場合に、負側のパルス状の圧力
波が重畳してしまうと、噴射率波形が乱れてしまい、そ
の結果、噴射率が低下して燃料噴射量が減少することに
よって、所定のトルクが得られなくなる虞があった。こ
のような問題は、増圧ピストン型燃料噴射装置において
も発生していた。By the way, in a next-generation common-rail fuel injection system having two common rails capable of controlling the shape of the injection rate waveform, the timing at which high-pressure fuel is made to act on the injector. At the negative side, a pulsed pressure wave on the negative side (a pressure wave protruding in a pulse shape on the pressure drop side with respect to the pressure on the high-pressure common rail side) is generated, and this pressure wave is reflected in the fuel supply pipe and acts on the injector. However, the shape of the injection rate waveform injected from the injector may be disturbed. In particular, when the injection rate waveform is rectangular and the negative-side pulse-like pressure wave is superimposed, the injection rate waveform is disturbed, and as a result, the injection rate decreases and the fuel injection amount decreases. Therefore, there is a possibility that a predetermined torque may not be obtained. Such a problem also occurs in the booster piston type fuel injection device.
【０００７】なお、負側のパルス状の圧力波が発生する
タイミングや、噴射率波形が乱れる態様は、〔発明の実
施の形態〕の欄の中において、再度説明する。The timing at which the negative pulsed pressure wave is generated and the manner in which the injection rate waveform is disturbed will be described again in the section of the [Embodiment of the Invention].
【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、噴射率波
形の乱れを最小限に抑えることができ、併せて、リター
ン燃料やリーク燃料を減少させて燃費を向上させること
ができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned prior art, the present invention provides a fuel injection device capable of minimizing the disturbance of the injection rate waveform and, at the same time, reducing the return fuel and the leak fuel to improve the fuel consumption. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１の発明は、高圧燃料を供給可能な高圧燃料
源と、前記高圧燃料源の燃料圧よりも圧力の低い低圧燃
料を供給可能な低圧燃料源と、前記高圧燃料源及び前記
低圧燃料源に燃料通路を介して接続されたインジェクタ
と、前記インジェクタからの燃料噴射を制御する第１制
御弁と、前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更す
べく前記高圧燃料源または前記低圧燃料源の一方を前記
インジェクタに作用させるように制御する第２制御弁
と、前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更して噴
射率波形形状を変更すべく前記第１制御弁及び第２制御
弁を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記
第２制御弁の開弁時期を前記第１制御弁の開弁時期より
も早めに設定する際に、前記第２制御弁の開弁時期を前
記燃料通路内の反射波の影響を受けない時期に設定する
ことを特徴とする。この発明は、特に、前記第２制御弁
の開弁時期を前記第１制御弁の開弁時期よりも早めに設
定することにより、噴射率波形を矩形にする際に用いて
有効である。The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problems provides a high-pressure fuel source capable of supplying high-pressure fuel and a low-pressure fuel whose pressure is lower than the fuel pressure of the high-pressure fuel source. A low-pressure fuel source that can be supplied, an injector connected to the high-pressure fuel source and the low-pressure fuel source via a fuel passage, a first control valve that controls fuel injection from the injector, and fuel supplied to the injector. A second control valve for controlling one of the high-pressure fuel source and the low-pressure fuel source to act on the injector to change the pressure, and the fuel pressure supplied to the injector to change the injection rate waveform shape. Therefore, the control means controls the first control valve and the second control valve, and the control means sets the opening timing of the second control valve earlier than the opening timing of the first control valve. When doing , And sets the opening timing of the second control valve at a time which is not influenced by the reflected waves in the fuel passage. The present invention is particularly effective for use in making the injection rate waveform rectangular by setting the valve opening timing of the second control valve earlier than the valve opening timing of the first control valve.
【００１０】また請求項２の発明では、請求項１の燃料
噴射装置において、前記制御手段は、前記第２制御弁の
開弁時期から前記第１制御弁の開弁時期までの所定期間
（ΔＴｏ）を、前記第２制御弁の開弁時期から反射波が
前記インジェクタに到達するまでの期間（ΔＴｒ）、及
び前記反射波が前記インジェクタに到達した後から燃料
圧力が復帰するまでの期間（ΔＴｍ）に基づき設定する
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the control means sets a predetermined period (ΔTo) from the valve opening timing of the second control valve to the valve opening timing of the first control valve. ) Is the period from the valve opening timing of the second control valve until the reflected wave reaches the injector (ΔTr), and the period after the reflected wave reaches the injector until the fuel pressure is restored (ΔTm). ) Is set based on.
【００１１】また請求項３の発明では、請求項１の燃料
噴射装置において、前記高圧燃料源は、高圧燃料供給ポ
ンプと、前記高圧燃料供給ポンプから供給された高圧燃
料を貯留すると共に前記燃料通路に接続された高圧コモ
ンレールとから構成され、そして、前記低圧燃料源は、
前記第２制御弁を介して前記高圧コモンレール側から供
給される燃料を貯留する低圧コモンレールと、前記低圧
コモンレール内の燃料圧力を低圧燃料に調圧制御する圧
力制御弁とにより構成され、前記制御手段は、前記第２
制御弁の開弁時期を前記第１制御弁の開弁時期よりも早
めに設定する際に、前記低圧コモンレール内の燃料圧力
を前記低圧コモンレールの許容最大圧力となるように前
記圧力制御弁を制御することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the high-pressure fuel source stores a high-pressure fuel supply pump, the high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel supply pump, and the fuel passage. And a high pressure common rail connected to the low pressure fuel source,
The control means includes a low pressure common rail that stores fuel supplied from the high pressure common rail side via the second control valve, and a pressure control valve that regulates the fuel pressure in the low pressure common rail to low pressure fuel. Is the second
When setting the opening timing of the control valve earlier than the opening timing of the first control valve, controlling the pressure control valve so that the fuel pressure in the low pressure common rail becomes the maximum allowable pressure of the low pressure common rail. It is characterized by doing.
【００１２】また請求項４の発明では、請求項１の燃料
噴射装置において、前記低圧燃料源は、低圧燃料供給ポ
ンプと、前記低圧燃料供給ポンプから供給された低圧燃
料を貯留すると共に前記燃料通路に接続された低圧コモ
ンレールとから構成され、そして、前記高圧燃料源は、
前記低圧コモンレールの低圧燃料を増圧する燃料増圧機
構を含み、更に前記燃料増圧機構が、前記第２制御弁の
開弁制御によって作動して前記インジェクタ側に高圧燃
料を供給するように構成されていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the low-pressure fuel source stores a low-pressure fuel supply pump, the low-pressure fuel supplied from the low-pressure fuel supply pump, and the fuel passage. And a low pressure common rail connected to the high pressure fuel source,
A fuel pressure increasing mechanism for increasing the pressure of the low pressure fuel of the low pressure common rail is included, and the fuel pressure increasing mechanism is configured to operate by valve opening control of the second control valve to supply high pressure fuel to the injector side. It is characterized by
【００１３】また請求項５の発明では、高圧燃料を供給
可能な高圧燃料源と、前記高圧燃料源の燃料圧よりも圧
力の低い低圧燃料を供給可能な低圧燃料源と、前記高圧
燃料源及び前記低圧燃料源に燃料通路を介して接続され
たインジェクタと、前記インジェクタからの燃料噴射を
制御する第１制御弁と、前記インジェクタへ供給する燃
料圧力を変更すべく前記高圧燃料源または前記低圧燃料
源の一方を前記インジェクタに作用させるように制御す
る第２制御弁と、前記インジェクタへ供給する燃料圧力
を変更して噴射率波形形状を変更すべく前記第１制御弁
及び第２制御弁を制御する制御手段とを有し、前記高圧
燃料源は、高圧燃料供給ポンプと、前記高圧燃料供給ポ
ンプから供給された高圧燃料を貯留すると共に前記燃料
通路に接続された高圧コモンレールとから構成され、そ
して、前記低圧燃料源は、前記第２制御弁を介して前記
高圧コモンレール側から供給される燃料を貯留する低圧
コモンレールと、前記低圧コモンレール内の燃料圧力を
低圧燃料に調圧制御する圧力制御弁とにより構成され、
前記制御手段は、前記第２制御弁の開弁時期を前記第１
制御弁の開弁時期よりも早めに設定する際に、前記低圧
コモンレール内の燃料圧力を前記低圧コモンレールの許
容最大圧力となるように前記圧力制御弁を制御すること
を特徴とする。According to the invention of claim 5, a high pressure fuel source capable of supplying high pressure fuel, a low pressure fuel source capable of supplying low pressure fuel having a pressure lower than the fuel pressure of the high pressure fuel source, the high pressure fuel source, and An injector connected to the low-pressure fuel source via a fuel passage, a first control valve for controlling fuel injection from the injector, and the high-pressure fuel source or the low-pressure fuel for changing the fuel pressure supplied to the injector. A second control valve that controls one of the sources to act on the injector, and a first control valve and a second control valve that change the fuel pressure supplied to the injector to change the injection rate waveform shape. And a high-pressure fuel supply pump, which stores high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel supply pump and is connected to the fuel passage. And a low pressure fuel source configured to store fuel supplied from the high pressure common rail side via the second control valve, and a fuel pressure in the low pressure common rail to low pressure fuel. It is composed of a pressure control valve that regulates pressure,
The control means sets the opening timing of the second control valve to the first control valve.
When the control valve is set earlier than the valve opening timing, the pressure control valve is controlled so that the fuel pressure in the low pressure common rail becomes the maximum allowable pressure of the low pressure common rail.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１５】＜第１の実施の形態：２コモンレール型の
燃料噴射装置＞まず、高圧コモンレールと低圧コモンレ
ールとを有している２コモンレール型の燃料噴射装置
に、本発明を適用した、第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、２コモンレール型の燃料噴射装置で
は、高圧燃料供給ポンプ１は、内燃機関としてのエンジ
ンにより駆動されて燃料タンク２内から図示しないフィ
ードポンプにより供給された燃料を加圧して、高圧の燃
料を高圧コモンレール３に向けて吐出する。電子制御装
置４は、エンジン回転数センサ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
て高圧燃料供給ポンプ１を制御して圧送ストローク（燃
料供給量）を可変調整し、更に、高圧コモンレール３に
設けられている圧力センサ（図示省略）により検出され
た燃料圧力に応じて圧送ストローク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した高圧燃
料を得るようになっている。<First Embodiment: Two Common Rail Fuel Injector> First, the present invention is applied to a two common rail fuel injector having a high pressure common rail and a low pressure common rail. An embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, in a two-common rail type fuel injection device, a high-pressure fuel supply pump 1 is driven by an engine as an internal combustion engine and pressurizes fuel supplied from a feed pump (not shown) from inside a fuel tank 2. , High-pressure fuel is discharged toward the high-pressure common rail 3. The electronic control unit 4 controls the high-pressure fuel supply pump 1 according to the engine speed Ne detected by the engine speed sensor and the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) Acc detected by the accelerator opening sensor. By variably adjusting the pressure feeding stroke (fuel supply amount), and further feedback controlling the pressure feeding stroke according to the fuel pressure detected by a pressure sensor (not shown) provided in the high-pressure common rail 3 It is designed to obtain high-pressure fuel suitable for.
【００１６】高圧燃料供給ポンプ１から吐出された高圧
燃料は、高圧コモンレール３に貯留される。この高圧コ
モンレール３は、前記エンジンの各気筒に共通するもの
であり、燃料通路５を介してインジェクタ６に接続され
ている。インジェクタ６には、インジェクタ駆動電磁弁
（第１制御弁）７が備えられており、燃料通路５の途中
には圧力切換電磁弁（第２制御弁）８が介装されてい
る。これら電磁弁７，８の開弁（ＯＮ），閉弁（ＯＦ
Ｆ）の制御は、電子制御装置４により行われる。The high-pressure fuel discharged from the high-pressure fuel supply pump 1 is stored in the high-pressure common rail 3. The high-voltage common rail 3 is common to the cylinders of the engine and is connected to the injector 6 via the fuel passage 5. The injector 6 is provided with an injector drive solenoid valve (first control valve) 7, and a pressure switching solenoid valve (second control valve) 8 is provided in the middle of the fuel passage 5. These solenoid valves 7 and 8 are opened (ON) and closed (OF).
The control of F) is performed by the electronic control unit 4.
【００１７】燃料通路５のうち圧力切換電磁弁８よりも
下流側（インジェクタ６側）からは、分岐燃料通路９が
分岐しており、低圧コモンレール１０は分岐燃料通路９
を介してインジェクタ６に接続されている。分岐燃料通
路９の途中には、逆止弁１１とオリフィス１２とが並列
に接続されており、逆止弁１１は低圧コモンレール１０
からインジェクタ６に向かう燃料の流れを許容する。そ
して、燃料通路５内の燃料圧力が分岐燃料通路９内の燃
料圧力よりも高い場合には、燃料通路５内の燃料が分岐
燃料通路９及びオリフィス１２を通じて低圧コモンレー
ル１０に流入する。分岐燃料通路９の低圧コモンレール
１０と燃料タンク２との間には、低圧コモンレール１０
の燃料圧力を調整する圧力制御弁１３が設けられてい
る。この圧力制御弁１３による調整圧力は、電子制御装
置４により調整されており、このように圧力制御弁１３
の調整圧力を制御することにより、低圧コモンレール１
２内の燃料圧力を予め決めた低圧に調整することができ
る。A branch fuel passage 9 branches from the fuel passage 5 downstream of the pressure switching solenoid valve 8 (injector 6 side), and the low-pressure common rail 10 branches off.
It is connected to the injector 6 via. A check valve 11 and an orifice 12 are connected in parallel in the middle of the branch fuel passage 9, and the check valve 11 is connected to the low-pressure common rail 10.
Allow the flow of fuel from the injector to the injector 6. Then, when the fuel pressure in the fuel passage 5 is higher than the fuel pressure in the branch fuel passage 9, the fuel in the fuel passage 5 flows into the low pressure common rail 10 through the branch fuel passage 9 and the orifice 12. Between the low pressure common rail 10 of the branch fuel passage 9 and the fuel tank 2, the low pressure common rail 10 is provided.
A pressure control valve 13 for adjusting the fuel pressure is provided. The pressure adjusted by the pressure control valve 13 is adjusted by the electronic control unit 4, and thus the pressure control valve 13 is adjusted.
Low pressure common rail 1 by controlling the adjusting pressure of
The fuel pressure in 2 can be adjusted to a predetermined low pressure.
【００１８】次に、このような構成となっている２コモ
ンレール型の燃料噴射装置の動作を説明する。電子制御
装置４の制御下で、高圧コモンレール３内の燃料圧力、
即ち、高圧燃料供給ポンプ１の吐出圧力がエンジン運転
状態に適合するように制御され、エンジン運転状態（エ
ンジン回転数Ｎｅ，アクセルペダル踏込量Ａｃｃ等）に
応じて燃料噴射期間（燃料噴射開始・終了時期）が設定
される。また、低圧コモンレール１０，分岐燃料通路
９，及び圧力切換電磁弁８よりも下流側の燃料通路５に
は、圧力制御弁１３により圧力が低圧に調整された燃料
が蓄積されている。Next, the operation of the two common rail type fuel injection device having such a structure will be described. Under the control of the electronic control unit 4, the fuel pressure in the high-voltage common rail 3,
That is, the discharge pressure of the high-pressure fuel supply pump 1 is controlled so as to match the engine operating condition, and the fuel injection period (fuel injection start / end is started and ended according to the engine operating condition (engine speed Ne, accelerator pedal depression amount Acc, etc.). Period) is set. Fuel whose pressure is adjusted to a low pressure by the pressure control valve 13 is accumulated in the low pressure common rail 10, the branch fuel passage 9, and the fuel passage 5 downstream of the pressure switching electromagnetic valve 8.
【００１９】電子制御装置４は、電磁弁７，８の開弁
（ＯＮ），閉弁（ＯＦＦ）の時期を制御して、燃料噴射
率波形を次のようにして変えることができる。The electronic control unit 4 can control the timing of opening (ON) and closing (OFF) of the solenoid valves 7 and 8 to change the fuel injection rate waveform as follows.
【００２０】図２（ｂ）（ｃ）に示すように、圧力切換
電磁弁８が閉弁された状態でインジェクタ駆動電磁弁７
を開弁すると、低圧コモンレール１０から低圧の燃料が
インジェクタ６に供給されて、低圧燃料が噴射される。
インジェクタ駆動電磁弁７が開弁されてから、時間的に
遅れて圧力切換電磁弁８を開弁すると、高圧コモンレー
ル３から高圧の燃料がインジェクタ６に供給されて、高
圧燃料が噴射される。このように、噴射期間の初期にお
いて低圧燃料を噴射し、所定時間遅れて高圧燃料を噴射
すると、図２（ａ）に示すように、噴射率波形はブーツ
形となる。As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the injector driving solenoid valve 7 with the pressure switching solenoid valve 8 closed.
When the valve is opened, low-pressure fuel is supplied from the low-pressure common rail 10 to the injector 6, and low-pressure fuel is injected.
When the pressure switching solenoid valve 8 is opened with a time delay after the injector drive solenoid valve 7 is opened, high-pressure fuel is supplied from the high-pressure common rail 3 to the injector 6 and high-pressure fuel is injected. As described above, when the low-pressure fuel is injected at the beginning of the injection period and the high-pressure fuel is injected after a predetermined time delay, the injection rate waveform becomes a boot shape as shown in FIG.
【００２１】図３（ｂ）（ｃ）に示すように、インジェ
クタ駆動電磁弁７の開弁に先立って、圧力切換電磁弁８
を開弁すると、燃料通路５のうち圧力切換電磁弁８より
も下流側に、高圧の燃料が供給される。このように高圧
燃料が予め供給されている状態において、インジェクタ
駆動電磁弁７を開弁すると、燃料噴射開始直後から急峻
に噴射量が増加し短時間に大量の燃料を噴射することが
できる。したがって、このときの噴射率波形は、図３
（ａ）に実線で示すように、略矩形となる。As shown in FIGS. 3B and 3C, the pressure switching solenoid valve 8 is opened prior to the opening of the injector driving solenoid valve 7.
When the valve is opened, high-pressure fuel is supplied to the fuel passage 5 on the downstream side of the pressure switching electromagnetic valve 8. When the injector driving solenoid valve 7 is opened in the state where the high-pressure fuel is supplied in advance in this way, the injection amount sharply increases immediately after the start of fuel injection, and a large amount of fuel can be injected in a short time. Therefore, the injection rate waveform at this time is as shown in FIG.
As shown by the solid line in (a), it becomes substantially rectangular.
【００２２】このように、インジェクタ駆動電磁弁７と
圧力切換電磁弁８の開弁時期を調整することにより、噴
射率波形の形状を変化させることができる。つまり、エ
ンジン運転状態に応じて、燃料噴射開始直後から噴射量
が緩やかに増加するブーツ形の噴射率波形、或いは、燃
料噴射開始直後から急峻に噴射量を増加させ短期間に大
量の燃料を噴射させる矩形の噴射率波形に制御すること
ができる。もちろん、インジェクタ駆動電磁弁７と圧力
切換電磁弁８の開弁時期を、前述したのと異なる時期に
調整することにより、噴射率波形の形状を更に別の形状
にすることができるIn this way, the shape of the injection rate waveform can be changed by adjusting the valve opening timings of the injector driving solenoid valve 7 and the pressure switching solenoid valve 8. That is, depending on the engine operating state, a boot-shaped injection rate waveform in which the injection amount gradually increases immediately after the start of fuel injection, or a large amount of fuel is injected in a short period by immediately increasing the injection amount immediately after the start of fuel injection. The rectangular injection rate waveform can be controlled. Of course, by adjusting the valve opening timings of the injector driving solenoid valve 7 and the pressure switching solenoid valve 8 to timings different from those described above, the shape of the injection rate waveform can be made another shape.
【００２３】なお、圧力切換電磁弁８を開弁している際
には、高圧の燃料が分岐燃料通路９のオリフィス１２を
介して低圧コモンレール１０に供給される。低圧コモン
レール１０内の燃料の圧力は、圧力制御弁１３により所
定の低圧に調整される。つまり、低圧コモンレール１０
内の圧力が、圧力制御弁１３により調整される調整圧力
よりも大きくなると、低圧コモンレール１０内の燃料が
圧力調整弁１３を介して流れ出て燃料タンク２に戻る。
このように低圧コモンレール１０から圧力制御弁１３を
介して燃料タンク２に戻る燃料を「リターン燃料」と称
している。While the pressure switching solenoid valve 8 is open, high pressure fuel is supplied to the low pressure common rail 10 through the orifice 12 of the branch fuel passage 9. The pressure of the fuel in the low pressure common rail 10 is adjusted to a predetermined low pressure by the pressure control valve 13. That is, the low voltage common rail 10
When the internal pressure becomes higher than the adjustment pressure adjusted by the pressure control valve 13, the fuel in the low pressure common rail 10 flows out through the pressure adjustment valve 13 and returns to the fuel tank 2.
The fuel that returns from the low-pressure common rail 10 to the fuel tank 2 via the pressure control valve 13 in this way is called "return fuel".
【００２４】また、インジェクタ６に燃料を供給すると
（特に高圧燃料を供給すると）、燃料圧力が高いため、
インジェクタ６のシール部分から燃料が僅かであるが漏
れ出て、燃料タンク２に戻る。このようにインジェクタ
６のシール部分から漏れ出て燃料タンク２に戻る燃料を
「リーク燃料」と称している。When fuel is supplied to the injector 6 (especially when high-pressure fuel is supplied), the fuel pressure is high.
A small amount of fuel leaks from the sealed portion of the injector 6 and returns to the fuel tank 2. The fuel leaking from the seal portion of the injector 6 and returning to the fuel tank 2 in this way is called “leak fuel”.
【００２５】ここで、圧力切換電磁弁８を開弁すること
により発生する反射波について説明をしておく。圧力切
換電磁弁８が閉弁状態になっているときには、燃料通路
５のうち圧力切換電磁弁８よりも上流側（高圧コモンレ
ール３側）は高圧になっているが、燃料通路５のうち圧
力切換電磁弁８よりも下流側（インジェクタ７側）が低
圧となっている。そこで、圧力切換電磁弁８を閉弁状態
から開弁状態に切り換えると、上流側の高圧に下流側側
の低圧が作用して、負側の（図６（ｂ）の破線に示すよ
うな低圧コモンレール１０内の圧力よりは高いが、高圧
コモンレール３内の圧力よりも低い）パルス状の圧力波
が発生する。このように圧力切換電磁弁８にて発生し
た、負側の圧力波は、燃料通路５を通して高圧コモンレ
ール３側に伝播し、高圧コモンレール３の出口端にて反
射して、負側のパルス状の反射波となる。この反射波
は、燃料通路５を通して逆向きに伝播し、圧力切換電磁
弁８を通過しインジェクタ６に到達する。Now, the reflected wave generated by opening the pressure switching solenoid valve 8 will be described. When the pressure switching solenoid valve 8 is closed, the pressure in the fuel passage 5 upstream of the pressure switching solenoid valve 8 (high pressure common rail 3 side) is high, but the pressure switching in the fuel passage 5 is changed. The pressure is lower on the downstream side (on the injector 7 side) than the solenoid valve 8. Therefore, when the pressure switching solenoid valve 8 is switched from the closed state to the open state, the high pressure on the upstream side is affected by the low pressure on the downstream side, and the low pressure on the negative side (low pressure as shown by the broken line in FIG. A pulsed pressure wave is generated which is higher than the pressure in the common rail 10 but lower than the pressure in the high pressure common rail 3. The negative pressure wave generated in the pressure switching solenoid valve 8 in this way propagates to the high-pressure common rail 3 side through the fuel passage 5, is reflected at the outlet end of the high-pressure common rail 3, and has a negative pulse shape. It becomes a reflected wave. This reflected wave propagates in the opposite direction through the fuel passage 5, passes through the pressure switching electromagnetic valve 8 and reaches the injector 6.
【００２６】燃料噴射期間において、上述した負側のパ
ルス状の反射波がインジェクタ６内に入り込むと、噴射
率波形が乱れてしまう。特に、圧力切換電磁弁８の開弁
時期をインジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期よりも早め
に設定して、噴射率波形を例えば矩形にしようとした場
合には、図３（ａ）に点線で示すように、反射波の影響
により噴射率波形が途中で凹んでしまい、予定した燃料
噴射量とならず、出力トルクが不足してしまう虞があっ
た。このような事態は、圧力切換電磁弁８の開弁時期が
インジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期に近づくほど発生
しやくすなっていた。During the fuel injection period, when the negative pulsed reflected wave described above enters the injector 6, the injection rate waveform is disturbed. In particular, when the valve opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 is set earlier than the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 7 to make the injection rate waveform rectangular, for example, the dotted line in FIG. As indicated by, the injection rate waveform is dented in the middle due to the influence of the reflected wave, and the planned fuel injection amount is not achieved, and the output torque may be insufficient. Such a situation is more likely to occur as the opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 approaches the opening timing of the injector driving solenoid valve 7.
【００２７】このように、燃料噴射期間において、反射
波がインジェクタ６内に入り込むことを防止するために
は、インジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期に対して圧力
切換電磁弁８の開弁時期を、時間的に大幅に前にすれば
よい。このようにすれば、反射波がインジェクタ６に到
達した後に、燃料噴射が開始されるので、噴射率波形は
反射波の影響を受けない。しかし、このようにすると、
高圧燃料がインジェクタ６に作用している時間が長くな
り、インジェクタ６から漏れ出るリーク燃料が多くなる
と共に、圧力制御弁１３を介して燃料タンク２に戻って
くるリターン燃料が多くなる。リーク燃料やリターン燃
料が増えるということは、高圧燃料供給ポンプ１の駆動
仕事が多くなり、ひいてはエンジンが不要な仕事をする
ことになり、燃費が悪くなる。As described above, in order to prevent the reflected wave from entering the injector 6 during the fuel injection period, the valve opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 is set with respect to the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 7. , Much earlier in time. With this configuration, fuel injection is started after the reflected wave reaches the injector 6, so that the injection rate waveform is not affected by the reflected wave. But if you do this
The high-pressure fuel acts on the injector 6 for a long time, the leak fuel leaking from the injector 6 increases, and the return fuel returning to the fuel tank 2 via the pressure control valve 13 increases. The increase in the amount of leak fuel or return fuel means that the driving work of the high-pressure fuel supply pump 1 is increased, which in turn causes the engine to perform unnecessary work, resulting in poor fuel economy.
【００２８】そこで、本実施の形態では、圧力切換電磁
弁８の開弁時期をインジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期
よりも早めに設定して噴射率波形を例えば矩形にしよう
とした場合に、噴射率波形が反射波の影響を受けること
なく、しかも、リーク燃料やリターン燃料を最小限にす
るように、電磁弁７，８の開弁時期を次のようにして制
御している。また、併せて、圧力制御弁１３による調整
圧力も、次のようにして制御している。Therefore, in the present embodiment, when the valve opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 is set earlier than the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 7 and the injection rate waveform is made rectangular, for example, The valve opening timing of the solenoid valves 7 and 8 is controlled as follows so that the injection rate waveform is not affected by the reflected wave and the leak fuel and the return fuel are minimized. In addition, the regulated pressure by the pressure control valve 13 is also controlled as follows.
【００２９】電子制御装置４は、図４に示すように、噴
射率波形が矩形モードになっているか、ブーツモードに
なっているかを判定し、矩形モードになっているとき、
即ち、圧力切換電磁弁８の開弁時期をインジェクタ駆動
電磁弁７の開弁時期よりも早めに設定した場合には、圧
力切換電磁弁８の開弁時期からインジェクタ駆動電磁弁
７の開弁時期までの期間ΔＴｏを次式（１）により求め
ている。
ΔＴｏ＝−ΔＴｒ−ΔＴｍ・・・・（１）
ここにおいて、ΔＴｒは圧力切換電磁弁８が開弁した時
期から反射波がインジェクタ６に到達するまでの期間で
あり、ΔＴｍは反射波がインジェクタ６に到達してか
ら、燃料圧力が要求されている本来の燃料圧力に復帰す
るまでの期間である。また、符号「−」は、インジェク
タ駆動電磁弁７の開弁時期からみて時間的に前であるこ
とを示している。As shown in FIG. 4, the electronic control unit 4 judges whether the injection rate waveform is in the rectangular mode or the boot mode, and when it is in the rectangular mode,
That is, when the opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 is set earlier than the opening timing of the injector driving solenoid valve 7, the opening timing of the injector driving solenoid valve 7 is changed from the opening timing of the pressure switching solenoid valve 8. The period ΔTo until is calculated by the following equation (1). ΔTo = −ΔTr−ΔTm (1) where ΔTr is the period from when the pressure switching electromagnetic valve 8 is opened until the reflected wave reaches the injector 6, and ΔTm is the reflected wave. Is a period from when the fuel pressure is reached to when the fuel pressure is returned to the required original fuel pressure. Further, the symbol "-" indicates that the time is before the opening timing of the injector drive solenoid valve 7.
【００３０】なお、期間ΔＴｒは、図１に示すように圧
力切換電磁弁８が燃料通路５の途中に介装されている構
造では、次式（２）により決定される。
ΔＴｒ＝（２Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ａ・・・・・（２）
但し、ａは音速（ｍ／ｓ）即ち圧力波（反射波）の伝播
速度であり、Ｌ1 は、圧力切換電磁弁８から高圧コモン
レール３までの燃料通路５の長さ（ｍ）であり、Ｌ
2 は、圧力切換電磁弁８からインジェクタ６までの燃料
通路５の長さ（ｍ）である。つまり、期間ΔＴｒは、圧
力波が圧力切換電磁弁８で発生して高圧コモンレール３
に向かい伝播しはじめた時から、圧力波が高圧コモンレ
ール３にて反射して生じた反射波が圧力切換電磁弁８を
通過してインジェクタ６に到達するまでの時間に相当す
る。The period ΔTr is determined by the following equation (2) in the structure in which the pressure switching solenoid valve 8 is interposed in the fuel passage 5 as shown in FIG. ΔTr = (2L 1 + L 2 ) / a (2) where a is the sound velocity (m / s), that is, the propagation velocity of the pressure wave (reflected wave), and L 1 is the pressure switching solenoid valve 8 Is the length (m) of the fuel passage 5 from the high pressure common rail 3 to L
2 is the length (m) of the fuel passage 5 from the pressure switching solenoid valve 8 to the injector 6. That is, during the period ΔTr, a pressure wave is generated in the pressure switching solenoid valve 8 and the high pressure common rail 3
This time corresponds to the time from when the pressure wave begins to propagate toward the pressure wave to the injector 6 after passing through the pressure switching electromagnetic valve 8 and reaching the injector 6.
【００３１】また、要部のみを表す図５に示すように、
圧力切換電磁弁８とインジェクタ６とが一体となって構
成されている場合には、期間ΔＴｒは次式（２−１）に
より決定される。
ΔＴｒ＝２Ｌ／ａ ・・・・・（２−１）
但し、Ｌはインジェクタ６と一体に構成された圧力切換
電磁弁８から高圧コモンレール３までの燃料通路５の長
さ（ｍ）である。つまり、期間ΔＴｒは、圧力波が圧力
切換電磁弁８で発生して高圧コモンレール３に向かい伝
播しはじめた時から、圧力波が高圧コモンレール３にて
反射して生じた反射波がインジェクタ６に到達するまで
の時間に相当する。Further, as shown in FIG. 5 showing only the main part,
When the pressure switching electromagnetic valve 8 and the injector 6 are integrally configured, the period ΔTr is determined by the following equation (2-1). ΔTr = 2L / a (2-1) Here, L is the length (m) of the fuel passage 5 from the pressure switching electromagnetic valve 8 that is integrally formed with the injector 6 to the high-pressure common rail 3. That is, in the period ΔTr, the reflected wave generated by the pressure wave being reflected by the high-pressure common rail 3 reaches the injector 6 from the time when the pressure wave is generated in the pressure switching electromagnetic valve 8 and starts propagating toward the high-pressure common rail 3. It corresponds to the time to do.
【００３２】このように、本実施の形態では、図６
（ａ）に実線で示すように、圧力切換電磁弁８の開弁時
期をインジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期に対して、期
間ΔＴｏだけ早めに設定しているため、インジェクタ６
の入口圧力は、図６（ｂ）に実線で示すようになり、噴
射率波形は図６（ｃ）に実線で示すように矩形となる。
つまり、図６（ｂ）に実線で示すように、反射波により
燃料圧力が低下する部分は、インジェクタ駆動電磁弁７
が開弁する前の時間となり、しかも、反射波により圧力
が低下した後に圧力が復帰してからインジェクタ駆動電
磁弁７が開弁する。この結果、図６（ｃ）に実線で示す
ように、矩形となった噴射率波形は反射波の影響を受け
ることなく、波形が乱れることがない。このため、所定
の駆動トルクを得ることができる。As described above, in the present embodiment, as shown in FIG.
As shown by the solid line in (a), the valve opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 is set earlier than the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 7 by the period ΔTo, so the injector 6
The inlet pressure is as shown by the solid line in FIG. 6 (b), and the injection rate waveform is rectangular as shown by the solid line in FIG. 6 (c).
That is, as shown by the solid line in FIG. 6B, the portion where the fuel pressure decreases due to the reflected wave is the injector drive solenoid valve 7
Before the valve is opened, and after the pressure is reduced by the reflected wave and the pressure is restored, the injector drive solenoid valve 7 is opened. As a result, as shown by the solid line in FIG. 6C, the rectangular injection rate waveform is not affected by the reflected wave, and the waveform is not disturbed. Therefore, a predetermined drive torque can be obtained.
【００３３】また、期間ΔＴｏは、噴射率波形が反射波
の影響を受けることのない最小限度の期間となっている
ため、高圧燃料がインジェクタ６や低圧コモンレール９
側に作用する時間は最小限度の時間となり、リーク燃料
やリターン燃料が少なくなり、高圧燃料供給ポンプ１の
駆動仕事が不要に増大することを防止でき、ひいてはエ
ンジンの燃費が向上する。Further, since the period ΔTo is the minimum period during which the injection rate waveform is not affected by the reflected wave, the high pressure fuel is injected into the injector 6 or the low pressure common rail 9.
The time acting on the side becomes a minimum time, the leak fuel and the return fuel are reduced, it is possible to prevent the driving work of the high-pressure fuel supply pump 1 from unnecessarily increasing, and the fuel efficiency of the engine is improved.
【００３４】ちなみに、図６において点線で示すよう
に、圧力切換電磁弁８の開弁時期が、インジェクタ駆動
電磁弁７の開弁時期に近くなると、反射波の影響により
噴射率波形が乱れてしまう。Incidentally, as shown by the dotted line in FIG. 6, when the valve opening timing of the pressure switching solenoid valve 8 approaches the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 7, the injection rate waveform is disturbed by the influence of the reflected wave. .
【００３５】リーク燃料を更に減少させて、高圧燃料供
給ポンプ１の駆動仕事を更に低減するためには、噴射率
波形を矩形にする矩形モードになっているときに、低圧
コモンレール１０内の燃料圧力を低圧コモンレール１０
の許容最大圧力にするように、電子制御装置４により圧
力制御弁１３による調整圧力を制御する。このようにす
ると、圧力制御弁１３を介して燃料タンク２にリターン
してくる燃料量が減少し、高圧燃料供給ポンプ１の駆動
仕事を低減することができる。なお、矩形モードから、
他のモード（ブーツモード等）に変更する場合には、圧
力制御弁１３による調整圧力を下げて、低圧コモンレー
ル１０内の燃料圧力を低下させてから、他のモードに変
更する。In order to further reduce the leak fuel and further reduce the driving work of the high-pressure fuel supply pump 1, the fuel pressure in the low-pressure common rail 10 is set in the rectangular mode in which the injection rate waveform is rectangular. Low voltage common rail 10
The electronic control unit 4 controls the regulated pressure by the pressure control valve 13 so that the maximum allowable pressure is obtained. In this way, the amount of fuel returning to the fuel tank 2 via the pressure control valve 13 is reduced, and the driving work of the high-pressure fuel supply pump 1 can be reduced. From the rectangular mode,
When changing to another mode (boot mode or the like), the pressure adjusted by the pressure control valve 13 is reduced to reduce the fuel pressure in the low pressure common rail 10, and then the mode is changed to another mode.
【００３６】＜第２の実施の形態：増圧ピストン型の燃
料噴射装置＞次に、燃料増圧機構を有している増圧ピス
トン型の燃料噴射装置に、本発明を適用した、第２の実
施の形態を説明する。図７に示すように、増圧ピストン
型の燃料噴射装置では、燃料供給ポンプ２１は、エンジ
ンにより駆動されて燃料タンク２２内から図示しないフ
ィードポンプにより供給された燃料を加圧して、低圧の
燃料をコモンレール２３に向けて吐出する。電子制御装
置２４は、エンジン運転状況に応じて、燃料供給ポンプ
２４の圧送ストローク（燃料供給量）を可変調整してい
る。<Second Embodiment: Pressure Boosting Piston Type Fuel Injection Device> Next, the present invention is applied to a pressure boosting piston type fuel injection device having a fuel pressure boosting mechanism. An embodiment will be described. As shown in FIG. 7, in the boosting piston type fuel injection device, the fuel supply pump 21 is driven by the engine to pressurize the fuel supplied from the feed pump (not shown) from the inside of the fuel tank 22 to lower the fuel pressure. Is discharged toward the common rail 23. The electronic control unit 24 variably adjusts the pressure feeding stroke (fuel supply amount) of the fuel supply pump 24 according to the engine operating condition.
【００３７】燃料供給ポンプ２１から吐出された低圧燃
料は、コモンレール２３に貯留される。コモンレール２
３は、エンジンの各気筒に共通するものであり、逆止弁
２５を介装した燃料通路２６を介してインジェクタ２７
に接続されている。インジェクタ２７には、インジェク
タ駆動電磁弁（第１制御弁）２８が備えられている。The low-pressure fuel discharged from the fuel supply pump 21 is stored in the common rail 23. Common rail 2
3 is common to each cylinder of the engine, and an injector 27 is provided via a fuel passage 26 having a check valve 25.
It is connected to the. The injector 27 is provided with an injector drive solenoid valve (first control valve) 28.
【００３８】燃料増圧機構は増圧ピストン３０，オリフ
ィス４１及び増圧ピストン電磁弁４３を主要部材として
構成されている。このうち増圧ピストン３０は、シリン
ダ３１と、ピストン３２と、戻しばね３３とで構成され
ており、シリンダ室３４と加圧室３５を有している。そ
して、燃料通路２６のうち逆止弁２５よりもコモンレー
ル２３側（上流側）の部分と、ピストン３２の背面空間
（図７ではピストン３２よりも右側のシリンダ内空間）
とが、通路４０にて接続されており、また、燃料通路２
６のうち逆止弁２５よりも上流側の部分と、シリンダ室
３４とが、オリフィス４１を介装した通路４２にて接続
されている。また、シリンダ室３４と燃料タンク２２と
は、増圧ピストン電磁弁（第２制御弁）４３を介装した
通路４４にて接続されている。更に、燃料通路２６のう
ち逆止弁２５よりもインジェクタ２７側（下流側）の部
分と、加圧室３５とが通路４５により接続されている。The fuel pressure increasing mechanism is mainly composed of the pressure increasing piston 30, the orifice 41 and the pressure increasing piston electromagnetic valve 43. The pressure boosting piston 30 is composed of a cylinder 31, a piston 32, and a return spring 33, and has a cylinder chamber 34 and a pressurizing chamber 35. Then, the portion of the fuel passage 26 on the common rail 23 side (upstream side) of the check valve 25 and the rear space of the piston 32 (the cylinder inner space on the right side of the piston 32 in FIG. 7).
Are connected by a passage 40, and the fuel passage 2
A portion of the valve 6 located upstream of the check valve 25 and the cylinder chamber 34 are connected by a passage 42 having an orifice 41. Further, the cylinder chamber 34 and the fuel tank 22 are connected by a passage 44 having a pressure increasing piston electromagnetic valve (second control valve) 43 interposed therein. Further, a portion of the fuel passage 26 on the injector 27 side (downstream side) of the check valve 25 and the pressurizing chamber 35 are connected by a passage 45.
【００３９】電子制御装置２４は、電磁弁２８，４３の
開弁（ＯＮ），閉弁（ＯＦＦ）の時期を制御して、燃料
の噴射率波形を次のようにして変えることができる。The electronic control unit 24 can control the timing of opening (ON) and closing (OFF) of the solenoid valves 28 and 43 to change the fuel injection rate waveform as follows.
【００４０】図８（ｂ）（ｃ）に示すように、増圧ピス
トン電磁弁４３が閉弁された状態でインジェクタ駆動電
磁弁２８を開弁すると、コモンレール２３から燃料通路
２６及び逆止弁２５を介して低圧の燃料がインジェクタ
２７に供給されて、低圧燃料が噴射される。インジェク
タ駆動電磁弁２８が開弁されてから、時間的に遅れて増
圧ピストン電磁弁４３を開弁すると、シリンダ室３４内
の燃料が通路４４を通って燃料タンク２２に流れ出て、
シリンダ室３４内の圧力は、ピストン３２の背面の圧力
よりも低くなり、ピストン３２が加圧室３５側に押され
て移動し、加圧室３５内の燃料が高圧となって通路４５
を介してインジェクタ２７に供給され、高圧燃料が噴射
される。このように、噴射期間の初期において低圧燃料
を噴射し、所定時間遅れて高圧燃料を噴射すると、図８
（ａ）に示すように、初期噴射を抑えた噴射率波形とす
ることができる。As shown in FIGS. 8B and 8C, when the injector drive solenoid valve 28 is opened with the booster piston solenoid valve 43 closed, the fuel passage 26 and the check valve 25 from the common rail 23 are opened. The low-pressure fuel is supplied to the injector 27 via the, and the low-pressure fuel is injected. When the booster piston solenoid valve 43 is opened with a time delay after the injector drive solenoid valve 28 is opened, the fuel in the cylinder chamber 34 flows out to the fuel tank 22 through the passage 44,
The pressure in the cylinder chamber 34 becomes lower than the pressure on the back surface of the piston 32, the piston 32 is pushed toward the pressurizing chamber 35 and moves, and the fuel in the pressurizing chamber 35 becomes a high pressure and the passage 45
The fuel is supplied to the injector 27 via the and the high-pressure fuel is injected. Thus, when the low-pressure fuel is injected at the beginning of the injection period and the high-pressure fuel is injected after a predetermined time delay,
As shown in (a), it is possible to obtain an injection rate waveform in which the initial injection is suppressed.
【００４１】図９（ｂ）（ｃ）に示すように、インジェ
クタ駆動電磁弁２８の開弁に先立って、増圧ピストン電
磁弁４３を開弁すると、シリンダ室３４内の燃料が通路
４４を通って燃料タンク２２に流れ出て、シリンダ室３
４内の圧力は、ピストン３２の背面の圧力よりも低くな
り、ピストン３２が加圧室３５側に押されて移動し、加
圧室３５内の燃料が高圧となって、燃料通路２６のうち
逆止弁２５よりも下流側に供給される。このようにして
高圧燃料が供給されている状態において、インジェクタ
駆動電磁弁２８を開弁すると、燃料噴射開始直後から急
峻に噴射量が増加し短時間に大量の燃料を噴射すること
ができる。したがって、このときの噴射率波形は、図９
（ａ）に実線で示すように、略矩形となる。As shown in FIGS. 9B and 9C, when the booster piston solenoid valve 43 is opened prior to the opening of the injector drive solenoid valve 28, the fuel in the cylinder chamber 34 passes through the passage 44. Flow into the fuel tank 22 and the cylinder chamber 3
The pressure in 4 becomes lower than the pressure on the back surface of the piston 32, the piston 32 is pushed and moved toward the pressurizing chamber 35 side, the fuel in the pressurizing chamber 35 becomes high pressure, and It is supplied to the downstream side of the check valve 25. When the injector driving solenoid valve 28 is opened in the state where the high-pressure fuel is supplied in this way, the injection amount sharply increases immediately after the start of fuel injection, and a large amount of fuel can be injected in a short time. Therefore, the injection rate waveform at this time is as shown in FIG.
As shown by the solid line in (a), it becomes substantially rectangular.
【００４２】ここで、増圧ピストン電磁弁４３を開弁し
てピストン３２が加圧室３５側に移動しはじめることに
より発生する反射波について説明をしておく。増圧ピス
トン電磁弁４３を開弁してピストン３２が加圧室３５側
に移動しはじめると、通路４０内の圧力が低下して、負
側のパルス状の圧力波がピストン３２の背面から発生す
る。このようにピストン３２の背面にて発生した、負側
のパルス状の圧力波は、通路４０を通してコモンレール
２３側に伝播し、コモンレール２３の出口端にて反射し
て、負側のパルス状の反射波となる。この反射波は、通
路４０を通して逆向きに伝播し、ピストン３２の背面に
作用する。このため、ピストン３２は反射波が作用した
期間において、移動量が若干低下し、これに伴い加圧室
３５から吐出される高圧燃料の圧力が一時的に低下す
る。The reflected wave generated when the pressure-increasing piston solenoid valve 43 is opened and the piston 32 starts to move to the pressurizing chamber 35 side will be described. When the booster piston solenoid valve 43 is opened and the piston 32 begins to move to the pressurizing chamber 35 side, the pressure in the passage 40 decreases, and a negative pulsed pressure wave is generated from the rear surface of the piston 32. To do. The negative-side pulse-like pressure wave generated on the back surface of the piston 32 propagates to the common rail 23 side through the passage 40, is reflected at the exit end of the common rail 23, and is negative-side pulse-like reflection. Become a wave. This reflected wave propagates in the opposite direction through the passage 40 and acts on the back surface of the piston 32. Therefore, the movement amount of the piston 32 slightly decreases during the period in which the reflected wave acts, and the pressure of the high-pressure fuel discharged from the pressurizing chamber 35 temporarily decreases accordingly.
【００４３】燃料噴射期間において、上述した負側のパ
ルス状の反射波がピストン３２の背面に作用すると、噴
射率波形が乱れてしまう。特に、増圧ピストン電磁弁４
３の開弁時期をインジェクタ駆動電磁弁２８の開弁時期
よりも早めに設定して、噴射率波形を例えば矩形にしよ
うとした場合には、図９（ａ）に点線で示すように、反
射波の影響により噴射率波形が途中で凹んでしまい、予
定した燃料噴射量とならず、出力トルクが不足してしま
う虞があった。このような事態は、増圧ピストン電磁弁
４３の開弁時期がインジェクタ駆動電磁弁２８の開弁時
期に近づくほど発生しやくすなっていた。During the fuel injection period, when the negative pulsed reflected wave described above acts on the back surface of the piston 32, the injection rate waveform is disturbed. In particular, the booster piston solenoid valve 4
When the valve opening timing of No. 3 is set earlier than the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 28 to make the injection rate waveform rectangular, for example, as shown by the dotted line in FIG. Due to the influence of the wave, the injection rate waveform is dented on the way, and the planned fuel injection amount is not achieved, and the output torque may be insufficient. Such a situation is more likely to occur as the valve opening timing of the booster piston solenoid valve 43 approaches the valve opening timing of the injector drive solenoid valve 28.
【００４４】このように、燃料噴射期間において、噴射
率波形が乱れることを防止するためには、インジェクタ
駆動電磁弁２８の開弁時期に対して増圧ピストン電磁弁
４３の開弁時期を、時間的に大幅に前にすればよい。こ
のようにすれば、反射波がピストン３２の背面に到達し
た後に、燃料噴射が開始されるので、噴射率波形は反射
波の影響を受けない。しかし、このようにすると、高圧
燃料がインジェクタ２７に作用している時間が長くな
り、インジェクタ２７から漏れ出るリーク燃料が多くな
る。リーク燃料が増えるということは、燃料供給ポンプ
２１の駆動仕事が多くなり、ひいてはエンジンが不要な
仕事をすることになり、燃費が悪くなる。As described above, in order to prevent the injection rate waveform from being disturbed during the fuel injection period, the valve opening timing of the booster piston solenoid valve 43 is set to the valve opening timing of the injector driving solenoid valve 28 with respect to time. It should be done significantly ahead of time. With this configuration, the fuel injection is started after the reflected wave reaches the back surface of the piston 32, so that the injection rate waveform is not affected by the reflected wave. However, in this case, the time during which the high-pressure fuel acts on the injector 27 becomes long, and the leak fuel leaking from the injector 27 increases. The increase in the amount of leaked fuel means that the drive work of the fuel supply pump 21 is increased, which in turn causes the engine to perform unnecessary work, resulting in poor fuel economy.
【００４５】そこで、本実施の形態では、増圧ピストン
電磁弁４３の開弁時期をインジェクタ駆動電磁弁２８の
開弁時期よりも早めに設定して噴射率波形を例えば矩形
にしようとした場合に、噴射率波形が反射波の影響を受
けることなく、しかも、リーク燃料を最小限にするよう
に、電磁弁２８，４３の開弁時期を次のようにして制御
している。Therefore, in the present embodiment, when the valve opening timing of the booster piston solenoid valve 43 is set earlier than the valve opening timing of the injector drive solenoid valve 28 and the injection rate waveform is made rectangular, for example. The valve opening timings of the solenoid valves 28 and 43 are controlled as follows so that the injection rate waveform is not affected by the reflected wave and the leak fuel is minimized.
【００４６】電子制御装置２４は、噴射率波形が矩形モ
ードになっているとき、即ち、増圧ピストン電磁弁４３
の開弁時期をインジェクタ駆動電磁弁２８の開弁時期よ
りも早めに設定した場合には、増圧ピストン電磁弁４３
の開弁時期からインジェクタ駆動電磁弁２８の開弁時期
までの期間ΔＴｏを次式（３）により求めている。
ΔＴｏ＝−ΔＴｒ−ΔＴｍ・・・・（３）
ここにおいて、ΔＴｒは増圧ピストン電磁弁４３が開弁
してピストン３２が移動しはじめた時期から反射波がピ
ストン３２の背面に到達するまでの期間であり、ΔＴｍ
は反射波が到達してから燃料圧力が復帰するまでの期間
である。また、符号「−」は、インジェクタ駆動電磁弁
２８の開弁時期からみて時間的に前であることを示して
いる。The electronic control unit 24 determines that the injection rate waveform is in the rectangular mode, that is, the boosting piston solenoid valve 43.
Is set earlier than the valve opening timing of the injector drive solenoid valve 28, the boost piston solenoid valve 43
The period ΔTo from the valve opening timing of to the valve opening timing of the injector drive solenoid valve 28 is calculated by the following equation (3). ΔTo = −ΔTr−ΔTm (3) where ΔTr is from the time when the boosting piston solenoid valve 43 opens and the piston 32 starts moving until the reflected wave reaches the rear surface of the piston 32. Period, ΔTm
Is the period from the arrival of the reflected wave to the return of the fuel pressure. Further, the symbol "-" indicates that the time is before the opening timing of the injector drive solenoid valve 28.
【００４７】なお、期間ΔＴｒは、次式（２）により決
定される。
ΔＴｒ＝２Ｌ3 ／ａ・・・・・（２）
但し、ａは音速（ｍ／ｓ）即ち圧力波（反射波）の伝播
速度であり、Ｌ3 は、増圧ピストン３０からコモンレー
ル２３までの通路４０の長さ（ｍ）である。つまり、期
間ΔＴｒは、圧力波がピストン３２の背面で発生してコ
モンレール２３に向かい伝播しはじめた時から、圧力波
がコモンレール２３にて反射して発生した反射波がピス
トン３２の背面に到達するまでの時間に相当する。The period ΔTr is determined by the following equation (2). ΔTr = 2L 3 / a (2) where a is the velocity of sound (m / s), that is, the propagation velocity of the pressure wave (reflected wave), and L 3 is from the booster piston 30 to the common rail 23. The length (m) of the passage 40. That is, in the period ΔTr, the reflected wave generated by the pressure wave being reflected by the common rail 23 reaches the rear surface of the piston 32 from the time when the pressure wave is generated on the rear surface of the piston 32 and starts propagating toward the common rail 23. Is equivalent to the time to.
【００４８】このように、本実施の形態では、図９
（ｂ）（ｃ）に示すように、増圧ピストン電磁弁４３の
開弁時期をインジェクタ駆動電磁弁２８の開弁時期に対
して、期間ΔＴｏだけ早めに設定しているため、反射波
により高圧燃料圧力が低下する期間は、インジェクタ駆
動電磁弁２８が開弁する前の時間となり、しかも、反射
波により圧力が低下した後に圧力が復帰してからインジ
ェクタ駆動電磁弁２８が開弁する。この結果、図９
（ａ）に実線で示すように、矩形となった噴射率波形は
反射波の影響を受けることなく、波形が乱れることがな
い。このため、所定の駆動トルクを得ることができる。As described above, in the present embodiment, as shown in FIG.
As shown in (b) and (c), since the valve opening timing of the booster piston solenoid valve 43 is set earlier than the valve opening timing of the injector drive solenoid valve 28 by the period ΔTo, a high voltage is generated by the reflected wave. The period during which the fuel pressure drops is the time before the injector drive solenoid valve 28 opens, and the injector drive solenoid valve 28 opens after the pressure returns due to the reflected wave and then the pressure returns. As a result, FIG.
As shown by the solid line in (a), the rectangular injection rate waveform is not affected by the reflected wave and is not disturbed. Therefore, a predetermined drive torque can be obtained.
【００４９】また、期間ΔＴｏは、噴射率波形が反射波
の影響を受けることのない最小限度の期間となっている
ため、高圧燃料がインジェクタ２７に作用する時間は最
小限度の時間となり、リーク燃料が少なくなり、燃料供
給ポンプ２１の駆動仕事が不要に増大することを防止で
き、ひいてはエンジンの燃費が向上する。Further, since the period ΔTo is the minimum period during which the injection rate waveform is not affected by the reflected wave, the time period during which the high-pressure fuel acts on the injector 27 becomes the minimum period, and the leak fuel The fuel consumption of the fuel supply pump 21 can be prevented from unnecessarily increasing, and the fuel efficiency of the engine can be improved.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上、実施の形態と共に具体的に説明し
たように、請求項１の発明によれば、開弁することによ
り高圧燃料源をインジェクタに作用させる第２制御弁の
開弁時期を、インジェクタからの燃料噴射を制御する第
１制御弁の開弁時期よりも早めに設定する際に、第２制
御弁の開弁時期を燃料通路内の反射波の影響を受けない
時期に設定するようにした。このため、噴射が行われる
前に反射波がインジェクタに到達し、噴射率波形の形状
は反射波の影響を受けることがなくなり、所望の出力ト
ルクを得ることができる。特に噴射率波形を矩形にした
場合には、波形の乱れを防止して、確実に所望の出力ト
ルクを得ることができる。As described above in detail with the embodiments, according to the invention of claim 1, the opening timing of the second control valve that causes the high-pressure fuel source to act on the injector by opening the valve is set. When setting the valve opening timing of the first control valve for controlling fuel injection from the injector earlier than the valve opening timing of the first control valve, the valve opening timing of the second control valve is set to a timing not affected by the reflected wave in the fuel passage. I did it. Therefore, the reflected wave reaches the injector before the injection is performed, the shape of the injection rate waveform is not affected by the reflected wave, and a desired output torque can be obtained. In particular, when the injection rate waveform is rectangular, the waveform can be prevented from being disturbed and a desired output torque can be reliably obtained.
【００５１】請求項２の発明によれば、第２制御弁の開
弁時期から第１制御弁の開弁時期までの所定期間（ΔＴ
ｏ）を、第２制御弁の開弁時期から反射波が前記インジ
ェクタに到達するまでの期間（ΔＴｒ）、及び前記反射
波が前記インジェクタに到達した後から燃料圧力が復帰
するまでの期間（ΔＴｍ）に基づき設定している。この
ため、確実に反射波の影響を除去して、噴射率波形の形
状を乱すことを防止できる。According to the second aspect of the invention, the predetermined period (ΔT) from the valve opening timing of the second control valve to the valve opening timing of the first control valve.
o) is the period from the valve opening timing of the second control valve until the reflected wave reaches the injector (ΔTr), and the period after the reflected wave reaches the injector until the fuel pressure is restored (ΔTm). ). Therefore, it is possible to reliably remove the influence of the reflected wave and prevent the shape of the injection rate waveform from being disturbed.
【００５２】請求項３の発明によれば、高圧コモンレー
ルと低圧コモンレールを有する燃料噴射装置において、
開弁することにより高圧燃料源をインジェクタに作用さ
せる第２制御弁の開弁時期を、インジェクタからの燃料
噴射を制御する第１制御弁の開弁時期よりも早めに設定
する際に、第２制御弁の開弁時期を燃料通路内の反射波
の影響を受けない時期に設定するようにした。このた
め、噴射が行われる前に反射波がインジェクタに到達
し、噴射率波形の形状は反射波の影響を受けることがな
くなり、所望の出力トルクを得ることができる。また、
噴射率波形の乱れを抑制しつつ高圧燃料をインジェクタ
や低圧コモンレールに作用させる時間を短くすることが
でき、インジェクタから漏れ出るリーク燃料や、低圧コ
モンレールから圧力制御弁を介して流出してくるリター
ン燃料を減少させることができ、供給ポンプの無駄な駆
動を減少させて、燃費向上を図ることができる。更に、
高圧コモンレールと低圧コモンレールを有する燃料噴射
装置において、第２制御弁の開弁時期を第１制御弁の開
弁時期よりも早めに設定する際に、低圧コモンレール内
の燃料圧力を低圧コモンレールの許容最大圧力となるよ
うに圧力制御弁を制御するようにした。このため、低圧
コモンレールから圧力制御弁を介して流出してくるリタ
ーン燃料を減少させることができ、供給ポンプの無駄な
駆動を減少させて、燃費向上を図ることができる。According to the invention of claim 3, in a fuel injection device having a high-voltage common rail and a low-voltage common rail,
When the opening timing of the second control valve that causes the high-pressure fuel source to act on the injector by opening the valve is set earlier than the opening timing of the first control valve that controls the fuel injection from the injector, The valve opening timing of the control valve is set to a timing that is not affected by the reflected wave in the fuel passage. Therefore, the reflected wave reaches the injector before the injection is performed, the shape of the injection rate waveform is not affected by the reflected wave, and a desired output torque can be obtained. Also,
The time during which high-pressure fuel acts on the injector and low-pressure common rail can be shortened while suppressing the disturbance of the injection rate waveform, and leak fuel leaking from the injector and return fuel flowing out from the low-pressure common rail via the pressure control valve. It is possible to reduce fuel consumption by reducing unnecessary driving of the supply pump. Furthermore,
In a fuel injection device having a high-pressure common rail and a low-pressure common rail, when the opening timing of the second control valve is set earlier than the opening timing of the first control valve, the fuel pressure in the low-pressure common rail is set to the allowable maximum of the low-pressure common rail. The pressure control valve is controlled so that the pressure is maintained. Therefore, the return fuel flowing out from the low-pressure common rail via the pressure control valve can be reduced, wasteful driving of the supply pump can be reduced, and fuel consumption can be improved.
【００５３】請求項４の発明によれば、増圧ピストン型
の燃料噴射装置において、開弁することにより高圧燃料
源をインジェクタに作用させる第２制御弁の開弁時期
を、インジェクタからの燃料噴射を制御する第２制御弁
の開弁時期よりも早めに設定する際に、第２制御弁の開
弁時期を燃料通路内の反射波の影響を受けない時期に設
定するようにした。このため、噴射が行われる前に反射
波がインジェクタに到達し、噴射率波形の形状は反射波
の影響を受けることがなくなり、所望の出力トルクを得
ることができる。特に噴射率波形を矩形にした場合に
は、波形の乱れを防止して、確実に所望の出力トルクを
得ることができる。また、高圧燃料をインジェクタに作
用させる時間を短くすることができ、インジェクタから
漏れ出るリーク燃料を減少させることができ、供給ポン
プの無駄な駆動を減少させて、燃費向上を図ることがで
きる。According to the fourth aspect of the present invention, in the fuel injection device of the booster piston type, the opening timing of the second control valve that causes the high-pressure fuel source to act on the injector by opening the fuel is controlled by the fuel injection from the injector. When setting the opening timing of the second control valve for controlling the fuel injection timing earlier than the opening timing of the second control valve, the opening timing of the second control valve is set to a timing that is not affected by the reflected wave in the fuel passage. Therefore, the reflected wave reaches the injector before the injection is performed, the shape of the injection rate waveform is not affected by the reflected wave, and a desired output torque can be obtained. In particular, when the injection rate waveform is rectangular, the waveform can be prevented from being disturbed and a desired output torque can be reliably obtained. Further, the time for which the high-pressure fuel is applied to the injector can be shortened, the leaked fuel leaking from the injector can be reduced, and wasteful driving of the supply pump can be reduced to improve the fuel consumption.
【００５４】請求項５の発明によれば、高圧コモンレー
ルと低圧コモンレールを有する燃料噴射装置において、
第２制御弁の開弁時期を第１制御弁の開弁時期よりも早
めに設定する際に、低圧コモンレール内の燃料圧力を低
圧コモンレールの許容最大圧力となるように圧力制御弁
を制御するようにした。このため、低圧コモンレールか
ら圧力制御弁を介して流出してくるリターン燃料を減少
させることができ、供給ポンプの無駄な駆動を減少させ
て、燃費向上を図ることができる。According to the invention of claim 5, in a fuel injection device having a high-voltage common rail and a low-voltage common rail,
When setting the opening timing of the second control valve earlier than the opening timing of the first control valve, control the pressure control valve so that the fuel pressure in the low pressure common rail becomes the maximum allowable pressure of the low pressure common rail. I chose Therefore, the return fuel flowing out from the low-pressure common rail via the pressure control valve can be reduced, wasteful driving of the supply pump can be reduced, and fuel consumption can be improved.
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる２コモンレ
ール型の燃料噴射装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a two-common rail type fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１の実施の形態におけるブーツ形の噴射率波
形及び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a boot-shaped injection rate waveform and a driving state of a solenoid valve according to the first embodiment.
【図３】第１の実施の形態における矩形の噴射率波形及
び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a rectangular injection rate waveform and a driving state of a solenoid valve according to the first embodiment.
【図４】第１の実施の形態における電子制御装置の動作
を示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the electronic control unit in the first embodiment.
【図５】インジェクタと圧力切換弁が一体となった構造
を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a structure in which an injector and a pressure switching valve are integrated.
【図６】第１の実施の形態における動作状態を示すタイ
ミング図である。FIG. 6 is a timing chart showing an operating state in the first embodiment.
【図７】本発明の第２の実施の形態にかかる増圧ピスト
ン型の燃料噴射装置を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a pressure boosting piston type fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.
【図８】第２の実施の形態における初期噴射を抑えた噴
射率波形及び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an injection rate waveform in which initial injection is suppressed and a drive state of a solenoid valve in the second embodiment.
【図９】第２の実施の形態における矩形の噴射率波形及
び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a rectangular injection rate waveform and a driving state of a solenoid valve according to the second embodiment.
１ 高圧燃料供給ポンプ ２ 燃料タンク ３ 高圧コモンレール ４ 電子制御装置 ５ 燃料通路 ６ インジェクタ ７ インジェクタ駆動電磁弁 ８ 圧力切換電磁弁 ９ 分岐燃料通路 １０ 低圧コモンレール １１ 逆止弁 １２ オリフィス １３ 圧力制御弁 ２１ 燃料供給ポンプ ２２ 燃料タンク ２３ コモンレール ２４ 電子制御装置 ２５ 逆止弁 ２６ 燃料通路 ２７ インジェクタ ２８ インジェクタ駆動電磁弁 ３０ 増圧ピストン ３１ シリンダ ３２ ピストン ３３ 戻しばね ３４ シリンダ室 ３５ 加圧室 ４０ 通路 ４１ オリフィス ４２ 通路 ４３ 増圧ピストン電磁弁 ４４ 通路 ４５ 通路 1 High-pressure fuel supply pump 2 fuel tank 3 High voltage common rail 4 Electronic control unit 5 Fuel passage 6 injectors 7 Injector driven solenoid valve 8 Pressure switching solenoid valve 9-branch fuel passage 10 Low voltage common rail 11 Check valve 12 orifice 13 Pressure control valve 21 Fuel supply pump 22 Fuel tank 23 Common Rail 24 Electronic control unit 25 check valve 26 Fuel passage 27 injectors 28 Injector driven solenoid valve 30 booster piston 31 cylinders 32 pistons 33 Return spring 34 Cylinder chamber 35 Pressurizing chamber 40 passages 41 Orifice 42 passage 43 Booster piston solenoid valve 44 passage 45 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 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｅ ３５０Ｐ 63/02 63/02 Ａ (72)発明者 纐纈 晋 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G060 BB10 CA03 DA09 FA06 FA07 3G066 AA07 AB02 AC08 AC09 BA12 BA51 CB09 CB11 CB12 CB15 CE13 CE22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme Coat (reference) F02M 55/02 350 F02M 55/02 350E 350P 63/02 63/02 A (72) Inventor Hito Jin Tokyo Minato-ku Shiba 5-33-8 Mitsubishi Motors Corporation F-term (reference) 3G060 BB10 CA03 DA09 FA06 FA07 3G066 AA07 AB02 AC08 AC09 BA12 BA51 CB09 CB11 CB12 CB15 CE13 CE22
Claims (5)
給可能な低圧燃料源と、 前記高圧燃料源及び前記低圧燃料源に燃料通路を介して
接続されたインジェクタと、 前記インジェクタからの燃料噴射を制御する第１制御弁
と、 前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更すべく前記
高圧燃料源または前記低圧燃料源の一方を前記インジェ
クタに作用させるように制御する第２制御弁と、 前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更して噴射率
波形形状を変更すべく前記第１制御弁及び第２制御弁を
制御する制御手段とを有し、 前記制御手段は、前記第２制御弁の開弁時期を前記第１
制御弁の開弁時期よりも早めに設定する際に、前記第２
制御弁の開弁時期を前記燃料通路内の反射波の影響を受
けない時期に設定することを特徴とする燃料噴射装置。1. A high-pressure fuel source capable of supplying high-pressure fuel, a low-pressure fuel source capable of supplying low-pressure fuel having a pressure lower than the fuel pressure of the high-pressure fuel source, and fuel for the high-pressure fuel source and the low-pressure fuel source. An injector connected via a passage, a first control valve for controlling fuel injection from the injector, and one of the high-pressure fuel source or the low-pressure fuel source for changing the fuel pressure supplied to the injector. A control means for controlling the first control valve and the second control valve to change the fuel pressure supplied to the injector to change the injection rate waveform shape. Then, the control means sets the opening timing of the second control valve to the first opening.
When setting the control valve earlier than the valve opening timing, the second
A fuel injection device, characterized in that the valve opening timing of the control valve is set to a timing that is not affected by the reflected wave in the fuel passage.
時期から前記第１制御弁の開弁時期までの所定期間（Δ
Ｔｏ）を、前記第２制御弁の開弁時期から反射波が前記
インジェクタに到達するまでの期間（ΔＴｒ）、及び前
記反射波が前記インジェクタに到達した後から燃料圧力
が復帰するまでの期間（ΔＴｍ）に基づき設定すること
を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。2. The control means sets a predetermined period (Δ) from an opening timing of the second control valve to an opening timing of the first control valve.
To) is the period from the valve opening timing of the second control valve until the reflected wave reaches the injector (ΔTr), and the period from the arrival of the reflected wave at the injector to the return of the fuel pressure ( The fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel injection device is set based on ΔTm).
と、前記高圧燃料供給ポンプから供給された高圧燃料を
貯留すると共に前記燃料通路に接続された高圧コモンレ
ールとから構成され、そして、 前記低圧燃料源は、前記第２制御弁を介して前記高圧コ
モンレール側から供給される燃料を貯留する低圧コモン
レールと、前記低圧コモンレール内の燃料圧力を低圧燃
料に調圧制御する圧力制御弁とにより構成され、 前記制御手段は、前記第２制御弁の開弁時期を前記第１
制御弁の開弁時期よりも早めに設定する際に、前記低圧
コモンレール内の燃料圧力を前記低圧コモンレールの許
容最大圧力となるように前記圧力制御弁を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。3. The high-pressure fuel source comprises a high-pressure fuel supply pump, a high-pressure common rail which stores the high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel supply pump and is connected to the fuel passage, and the low-pressure fuel supply rail. The fuel source is composed of a low pressure common rail that stores fuel supplied from the high pressure common rail side via the second control valve, and a pressure control valve that regulates the fuel pressure in the low pressure common rail to low pressure fuel. The control means sets the valve opening timing of the second control valve to the first
The pressure control valve is controlled so that the fuel pressure in the low-pressure common rail becomes the maximum allowable pressure of the low-pressure common rail when the control valve is set earlier than the opening timing of the control valve. The fuel injection device described.
と、前記低圧燃料供給ポンプから供給された低圧燃料を
貯留すると共に前記燃料通路に接続された低圧コモンレ
ールとから構成され、そして、 前記高圧燃料源は、前記低圧コモンレールの低圧燃料を
増圧する燃料増圧機構を含み、更に前記燃料増圧機構
が、前記第２制御弁の開弁制御によって作動して前記イ
ンジェクタ側に高圧燃料を供給するように構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。4. The low-pressure fuel source includes a low-pressure fuel supply pump, a low-pressure common rail that stores the low-pressure fuel supplied from the low-pressure fuel supply pump and is connected to the fuel passage, and the high-pressure fuel rail. The fuel source includes a fuel pressure increasing mechanism for increasing the pressure of the low pressure fuel of the low pressure common rail, and the fuel pressure increasing mechanism operates by valve opening control of the second control valve to supply high pressure fuel to the injector side. The fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel injection device is configured as described above.
給可能な低圧燃料源と、 前記高圧燃料源及び前記低圧燃料源に燃料通路を介して
接続されたインジェクタと、 前記インジェクタからの燃料噴射を制御する第１制御弁
と、 前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更すべく前記
高圧燃料源または前記低圧燃料源の一方を前記インジェ
クタに作用させるように制御する第２制御弁と、 前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更して噴射率
波形形状を変更すべく前記第１制御弁及び第２制御弁を
制御する制御手段とを有し、 前記高圧燃料源は、高圧燃料供給ポンプと、前記高圧燃
料供給ポンプから供給された高圧燃料を貯留すると共に
前記燃料通路に接続された高圧コモンレールとから構成
され、そして、 前記低圧燃料源は、前記第２制御弁を介して前記高圧コ
モンレール側から供給される燃料を貯留する低圧コモン
レールと、前記低圧コモンレール内の燃料圧力を低圧燃
料に調圧制御する圧力制御弁とにより構成され、 前記制御手段は、前記第２制御弁の開弁時期を前記第１
制御弁の開弁時期よりも早めに設定する際に、前記低圧
コモンレール内の燃料圧力を前記低圧コモンレールの許
容最大圧力となるように前記圧力制御弁を制御すること
を特徴とする燃料噴射装置。5. A high-pressure fuel source capable of supplying high-pressure fuel, a low-pressure fuel source capable of supplying low-pressure fuel having a pressure lower than the fuel pressure of the high-pressure fuel source, and fuel for the high-pressure fuel source and the low-pressure fuel source. An injector connected via a passage, a first control valve for controlling fuel injection from the injector, and one of the high-pressure fuel source or the low-pressure fuel source for changing the fuel pressure supplied to the injector. A control means for controlling the first control valve and the second control valve to change the fuel pressure supplied to the injector to change the injection rate waveform shape. However, the high-pressure fuel source includes a high-pressure fuel supply pump, a high-pressure common rail connected to the fuel passage for storing the high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel supply pump. The low-pressure fuel source controls the pressure of the fuel in the low-pressure common rail to the low-pressure fuel, and the low-pressure common rail that stores the fuel supplied from the high-pressure common rail side via the second control valve. And a pressure control valve that controls the opening timing of the second control valve to the first control valve.
A fuel injection device, wherein the pressure control valve is controlled such that the fuel pressure in the low pressure common rail becomes an allowable maximum pressure of the low pressure common rail when the control valve is set earlier than the valve opening timing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351178A JP3826771B2 (en) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351178A JP3826771B2 (en) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Fuel injection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148275A true JP2003148275A (en) | 2003-05-21 |
| JP3826771B2 JP3826771B2 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=19163521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001351178A Expired - Lifetime JP3826771B2 (en) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Fuel injection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3826771B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004007946A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection method in fuel injector |
| JP2012177381A (en) * | 2006-05-24 | 2012-09-13 | Caterpillar Inc | Multi-source fuel system for variable pressure injection |
| CN115288869A (en) * | 2022-09-19 | 2022-11-04 | 一汽解放汽车有限公司 | Variable injection rate system, injection method and engine |
-
2001
- 2001-11-16 JP JP2001351178A patent/JP3826771B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004007946A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection method in fuel injector |
| US6904893B2 (en) | 2002-07-11 | 2005-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection method in fuel injector |
| JP2012177381A (en) * | 2006-05-24 | 2012-09-13 | Caterpillar Inc | Multi-source fuel system for variable pressure injection |
| CN115288869A (en) * | 2022-09-19 | 2022-11-04 | 一汽解放汽车有限公司 | Variable injection rate system, injection method and engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3826771B2 (en) | 2006-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4013529B2 (en) | Fuel injection device | |
| EP1683954B1 (en) | Fuel supply apparatus | |
| WO1998009068A1 (en) | Fuel injection device | |
| JP2006161661A (en) | Control device for variable capacity type fuel pump, and fuel supplying system | |
| US7093583B2 (en) | High-pressure fuel supply apparatus of internal combustion engine and method of designing the same | |
| JP4725564B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine and fuel injection valve thereof | |
| JP2005291077A (en) | Fuel injection device | |
| JPH0783134A (en) | Fuel supplying device for internal combustion engine | |
| JP2636394B2 (en) | Fuel injection device | |
| JP2003148275A (en) | Fuel injection device | |
| JP4196869B2 (en) | Fuel injection device | |
| JP2006170153A (en) | Fuel injection device and fuel injection method | |
| JP2795137B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
| JP2845099B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
| JP4623930B2 (en) | Common rail fuel injection system for automobiles | |
| JP4508411B2 (en) | Fuel / water injection internal combustion engine | |
| JPH10115257A (en) | Binary fluid injection device | |
| JP3040610B2 (en) | Pilot injection device | |
| JP2795138B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
| JPH10339243A (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
| JP2003343329A (en) | Fuel injection control device of internal combustion engine | |
| JP2004108267A (en) | Boost type fuel injection apparatus of internal combustion engine | |
| JPH11141432A (en) | Fuel injection device | |
| JP2001115926A (en) | High pressure injector for high pressure fuel injection device | |
| JP2001090626A (en) | Accumulator fuel injection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040316 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060613 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060626 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |