JP2004316460A

JP2004316460A - Accumulator fuel injection device

Info

Publication number: JP2004316460A
Application number: JP2003108029A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Maeda; 茂前田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress transmission of pressure drop from an A group common rail chamber 21 distributing fuel to #3 cylinder and #2 cylinder injectors mounted in corresponding to cylinders of A group (previous injection cylinders) to a B group common rail chamber 22 distributing fuel to #1 cylinder and #4 cylinder injectors mounted in corresponding to cylinders of B group (current injection cylinders). <P>SOLUTION: A check valve 9 is installed between the A group common rail chamber 21 and the B group common rail chamber 22 of a common rail 2 to prevent transmission of pressure drop from the A group common rail chamber 21 positioned in an upper stream side of a fuel flow direction and the B group common rail chamber 22 positioned in the lower stream side of the fuel flow direction. Consequently, injection pressure of cylinders of B group is not affected by common rail pressure drop due to fuel injection of cylinders of A group. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給ポンプより吐出された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に所定の噴射順序で噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、特に燃料噴射弁の燃料噴射期間と燃料供給ポンプのポンプ圧送期間とが重複する気筒と重複しない気筒とが存在する２噴射１圧送や６噴射４圧送等の非同期圧送方式の蓄圧式燃料噴射装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）により回転駆動される燃料供給ポンプによって加圧圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁（インジェクタ）を介してエンジンの各気筒内に噴射供給するようにした蓄圧式燃料噴射装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、図５に示したように、コモンレール１００の一端部に取り付けた燃料圧力センサ１０２によって検出されるコモンレール圧によってインジェクタの噴射時期を算出すると共に、インジェクタの噴射時期となった時に燃料噴射直前のコモンレール圧を再検出して、インジェクタの噴射期間を補正することで、インジェクタの噴射量指令値（インジェクタ指令値）と実際の燃料噴射量との誤差を低減できるようにしたものである。なお、コモンレール１００の内部には、サプライポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧する蓄圧室（コモンレール室）１０１が形成されている。また、コモンレール１００の他端部には、プレッシャリミッタ１０３が設置されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４０６８９号公報（第１−１２頁、図１−図１３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、燃料噴射弁の燃料噴射期間と燃料供給ポンプのポンプ圧送期間とが重複する気筒と重複しない気筒とが存在する２噴射１圧送や６噴射４圧送等の非同期圧送方式の蓄圧式燃料噴射装置においては、図５ないし図７に示したように、エンジンの気筒間噴射圧偏差は根本的な事象であり、エンジンの気筒間噴射圧偏差を抑制すべく、燃料供給ポンプの搭載位置（ポンプ圧送タイミング）の最適化、つまりエンジンのクランク角度に対する燃料供給ポンプのカムシャフトの組み付け位相の最適化等を実施しているが、一部領域では、エンジンの気筒間噴射圧偏差が残存しているという問題が生じている。なお、図７にてコモンレール高圧と示した圧力値は１８０ＭＰａであり、コモンレール中圧と示した圧力値は１００ＭＰａであり、この図７のグラフからどちらもインジェクタ指令値（例えば指令噴射量：Ｑ）が多くなる程、エンジンの気筒間噴射圧偏差が増大する傾向にあることが分かる。
【０００６】
ここで、図６に示したように、コモンレール１００に取り付けた燃料圧力センサ１０２によって検出されるコモンレール圧は、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された燃料噴射弁（＃１気筒インジェクタ、＃２気筒インジェクタ、＃３気筒インジェクタ、＃４気筒インジェクタ）の開弁、つまり各気筒のインジェクタの燃料噴射が実施されると、燃料噴射量に応じて下降する傾向にあり、燃料供給ポンプより燃料の圧送が実施されるポンプ圧送期間中は、燃料吐出量に応じて増加する傾向にある。
【０００７】
また、今回噴射気筒（例えば＃１気筒や＃４気筒）に対応して搭載されたインジェクタの燃料噴射時のコモンレール圧は、今回噴射気筒よりも先に燃料噴射を実施する前回噴射気筒（例えば＃３気筒や＃２気筒）に対応して搭載されたインジェクタの燃料噴射時のコモンレール圧の低下の影響を受けて、前回噴射気筒（例えば＃３気筒や＃２気筒）の燃料噴射時よりも低い圧力値となることが知られている。
【０００８】
したがって、今回噴射気筒（例えば＃１気筒や＃４気筒）の燃料噴射時と前回噴射気筒（例えば＃３気筒や＃２気筒）の燃料噴射時との間に、気筒間噴射圧偏差が形成されるため、指令噴射量とコモンレール圧とに応じて設定される指令噴射期間、つまりインジェクタ指令値に対して実際の燃料噴射量が増減することになる。例えば今回噴射気筒（例えば＃１気筒や＃４気筒）の燃料噴射の直前のコモンレール圧を検出して、エンジンの全気筒のインジェクタ指令値を算出するようにした場合には、前回噴射気筒（例えば＃３気筒や＃２気筒）内への実際の燃料噴射量が減少する傾向にある。
【０００９】
また、前回噴射気筒（例えば＃３気筒や＃２気筒）の燃料噴射の直前のコモンレール圧を検出して、エンジンの全気筒のインジェクタ指令値を算出するようにした場合には、今回噴射気筒（例えば＃１気筒や＃４気筒）内への実際の燃料噴射量が増加する傾向にある。このような不具合を解消する目的で、上記の特許文献１に記載の蓄圧式燃料噴射装置のように、燃料噴射直前のコモンレール圧を再検出して、エンジンの各気筒毎のインジェクタ指令値を再算出する方法がある。しかし、この方法では、検出した各気筒毎に異なる圧力値により狙いの噴射量を得るよう噴射期間が算出されるが、依然として各気筒毎の噴射圧偏差が残存することから、各気筒毎に噴射率が異なって燃焼状態を変化させてしまう。このことは、出力変動等を発生させるので問題である。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、残存する気筒間噴射圧偏差が前回噴射気筒または前噴射気筒に相当する第１気筒群の燃料噴射によるコモンレール内の燃料圧力の降下に起因することに着目し、今回噴射気筒または次噴射気筒に相当する第２気筒群の噴射圧力が、前回噴射気筒または前噴射気筒に相当する第１気筒群の燃料噴射の影響によるコモンレール内の燃料圧力の降下の影響を受けないように、第１蓄圧室内から第２蓄圧室内への圧力降下の伝播を抑制することにより、上記問題点を解決することを目的とする。
【００１１】
【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、複数の燃料噴射弁を、噴射順序が隣合わず噴射される第１気筒群に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁と、これらの第１燃料噴射弁と噴射順序が隣合って噴射される第２気筒群に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁とに区分けしている。そして、コモンレールに、内燃機関の全気筒のうちで、第１気筒群に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁に高圧燃料を分配供給する第１蓄圧室と、第２気筒群に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁に高圧燃料を分配供給する第２蓄圧室とを設け、更に、第１蓄圧室と第２蓄圧室との間に圧力降下伝播抑制手段を配置することにより、例えば第２蓄圧室よりも燃料の流れ方向の上流側に位置する第１蓄圧室内から、第１蓄圧室よりも燃料の流れ方向の下流側に位置する第２蓄圧室内への圧力降下の伝播が抑制される。
【００１２】
それによって、第２気筒群の噴射圧力が第１気筒群の燃料噴射の影響によるコモンレール内の燃料圧力の降下の影響を受け難くなるので、第１気筒群の燃料噴射時と第２気筒群の燃料噴射時との間の気筒間噴射圧偏差が小さくなり、燃料噴射直前のコモンレール圧力を再検出して、燃料噴射弁の噴射期間を補正することなく、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載される燃料噴射弁の噴射量指令値に対して実際の燃料噴射量が増減するのを抑制することができる。また、内燃機関の各気筒毎の噴射率の変動を抑制できる。これにより、内燃機関の全気筒に渡って安定した燃焼が得られ出力等が安定する。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、コモンレールに、第１気筒群に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁と第１蓄圧室とを連通する複数の第１連通路、および第２気筒群に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁と第２蓄圧室とを連通する複数の第２連通路を設けている。これにより、複数の第１燃料噴射弁より内燃機関の第１気筒群内に燃料噴射を実施される場合には、コモンレールの第１蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料が、複数の第１燃料噴射弁の各々に対応した複数の第１連通路を経て、内燃機関の第１気筒群内に噴射供給される。また、複数の第２燃料噴射弁より内燃機関の第２気筒群内に燃料噴射を実施される場合には、コモンレールの第２蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料が、複数の第２燃料噴射弁の各々に対応した複数の第２連通路を経て、内燃機関の第２気筒群内に噴射供給される。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、コモンレールは、内部に第１蓄圧室を形成する第１コモンレールと、内部に第２蓄圧室を形成する第２コモンレールと、第１コモンレールの燃料の流れ方向の下流側または上流側に第２コモンレールを連結する燃料配管とから構成されている。また、上記の圧力降下伝播抑制手段を、その燃料配管内に形成される燃料流路の途中に設置したことにより、請求項１に記載の発明と同様な効果が得られる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、圧力降下伝播抑制手段として、燃料の流れ方向の下流側に位置する第２蓄圧室内から、燃料の流れ方向の上流側に位置する第１蓄圧室内への燃料の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴としている。また、請求項５に記載の発明によれば、圧力降下伝播抑制手段として、第１蓄圧室内と第２蓄圧室内との連通状態を断続する電磁式開閉弁を設けたことを特徴としている。なお、その電磁式開閉弁を、内燃機関のクランクシャフトの回転信号に基づいて、今回噴射気筒の噴射圧力が前回噴射気筒の燃料噴射の影響によるコモンレール内の燃料圧力の降下の影響を受け難くなるように開閉制御を実施することが望ましい。
【００１６】
なお、第１気筒群に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁とは、第２気筒群（今回噴射気筒）の直前に燃料噴射を実施する前回噴射気筒に対応して搭載された複数のインジェクタであるか、あるいは第２気筒群（次噴射気筒）よりも前に燃料噴射を実施する前噴射気筒に対応して搭載された複数のインジェクタである。また、第１気筒群に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁は、第２蓄圧室よりも燃料の流れ方向の上流側に位置する第１蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料が分配供給される複数のインジェクタであることが望ましい。また、第２気筒群に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁とは、第１気筒群（前回噴射気筒）の直後に燃料噴射を実施する今回噴射気筒に対応して搭載された複数のインジェクタであるか、あるいは第１気筒群（前噴射気筒）の次に燃料噴射を実施する次噴射気筒に対応して搭載された複数のインジェクタである。また、第２気筒群に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁は、第１蓄圧室よりも燃料の流れ方向の下流側に位置する第２蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料が分配供給される複数のインジェクタであることが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図３は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図２は逆止弁を内蔵したコモンレールを示した図である。
【００１８】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、例えば自動車等の車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下多気筒エンジンと呼ぶ）１の各気筒に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール２と、吸入した燃料を加圧して高圧化する燃料供給ポンプ（サプライポンプ）３と、多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するための複数個（本例では４個）の電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）５と、サプライポンプ３および複数個のインジェクタ５を電子制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００１９】
コモンレール２には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのためにコモンレール２に蓄圧される高圧燃料は、燃料供給路１２を介してサプライポンプ３から供給されている。また、コモンレール２は、内部に蓄圧された高圧燃料を、多気筒エンジン１の各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタ５に分配供給する働きをする。そして、コモンレール２と、このコモンレール２から燃料タンク８へ燃料を還流させるための燃料還流路１７との間には、コモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧力：以下コモンレール圧と言う）が限界設定圧力を超えることがないように、コモンレール圧を逃がすためのプレシャリミッタ（圧力安全弁）６と、コモンレール圧を検出する燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）７とが取り付けられている。なお、プレッシャリミッタ６の代わりに、減圧弁を設けても良い。
【００２０】
サプライポンプ３は、燃料タンク８から燃料供給路１１を経て吸入される低圧燃料を加圧して高圧化した高圧燃料をコモンレール２内へ圧送する吸入調量型の高圧供給ポンプである。このサプライポンプ３は、多気筒エンジン１のクランクシャフトの回転に伴ってポンプ駆動軸が回転することで、燃料タンク８から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する２個以上のプランジャ（図示せず）と、これらのプランジャがポンプシリンダ内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧して高圧化する２個の加圧室（プランジャ室：図示せず）と、これらの加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する２個の吐出弁（図示せず）とを有している。
【００２１】
そして、サプライポンプ３は、プランジャが上死点（ＴＤＣ）位置から下死点位置を過ぎるまでの期間が加圧室内に低圧燃料を吸入するポンプ吸入期間とされ、その後に、吐出弁が開弁している間、つまりプランジャが上死点（ＴＤＣ）位置に戻るまでの期間が加圧室内で加圧された高圧燃料を圧送するポンプ圧送期間とされている。また、サプライポンプ３には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ３からのリーク燃料は、燃料還流路１４から燃料還流路１６を経て燃料タンク８にリターンされる。
【００２２】
このサプライポンプ３内に形成される燃料流路、つまりフィードポンプから加圧室に至る燃料供給路（図示せず）には、その燃料供給路の開口度合（弁体のリフト量または弁孔の開口面積）を調整することで、サプライポンプ３からコモンレール２への燃料吐出量（燃料圧送量）を変更して、コモンレール圧を制御するための吸入調量弁（以下ＳＣＶと言う）４が取り付けられている。ＳＣＶ４は、ポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０から印加されるＳＣＶ駆動電流によって電子制御されることにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する。
【００２３】
このＳＣＶ４は、フィードポンプから加圧室内へ燃料を送るための燃料供給路の開度を調整するバルブ（弁体：図示せず）、バルブを閉弁方向に駆動するソレノイドコイル（電磁コイル：図示せず）、およびバルブを開弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有している。また、ＳＣＶ４は、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイルに印加されるＳＣＶ駆動電流の大きさに比例して、サプライポンプ３の加圧室から、コモンレール２へ吐出される高圧燃料の圧送量（吐出量）を調整して、複数個のインジェクタ５から多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内へ噴射供給する燃料の噴射圧力、つまりコモンレール圧を変更する。
【００２４】
複数個のインジェクタ５は、多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内に先端部に設けられた噴射孔が臨むように、多気筒エンジン１の各気筒毎に対応してシリンダヘッドに取り付けられている。これらのインジェクタ５は、コモンレール２より分岐する複数の燃料供給路１３の下流端に接続されて、多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段等から構成された電磁式燃料噴射弁である。なお、燃料噴射ノズルは、先端部に噴射孔を設けた筒状のノズルボデーと、このノズルボデー内に摺動自在に収容されて、噴射孔を開閉するノズルニードルとから構成されている。
【００２５】
複数個のインジェクタ５から多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルに連結したコマンドピストンの背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁式アクチュエータとしての電磁弁（図示せず）への通電および通電停止により電子制御される。なお、多気筒エンジン１の各気筒（例えば＃１気筒〜＃４気筒）毎に対応して搭載されたインジェクタ５の電磁弁は、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）より供給されるインジェクタ駆動電流によって電子制御されることにより、多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内への燃料噴射量および噴射時期が互いに独立して調整される。
【００２６】
すなわち、多気筒エンジン１の各気筒のインジェクタ５の電磁弁が開弁している間、コモンレール２から背圧制御室内に供給される高圧燃料を燃料還流路１５、１６を介して燃料系の低圧側（燃料タンク８）へ溢流させてノズルニードルおよびコマンドピストンをニードル付勢手段の付勢力に抗して弁座よりリフトさせて噴射孔を開弁させることで、コモンレール２内に蓄圧された高圧燃料が多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、多気筒エンジン１が運転される。
【００２７】
ここで、本実施形態の多気筒エンジンの各気筒内への噴射順序は、＃１気筒内への燃料噴射→＃３気筒内への燃料噴射→＃４気筒内への燃料噴射→＃２気筒内への燃料噴射の順である。また、本実施形態のインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）は、図３に示したように、ＥＣＵ１０から印加される＃１気筒のインジェクタ５の噴射量指令値（以下＃１インジェクタ指令値と略す）に応じたインジェクタ駆動電流を、＃１気筒のインジェクタ５の電磁弁に供給する。
【００２８】
同様に、ＥＣＵ１０から印加される＃３気筒のインジェクタ５の噴射量指令値（以下＃３インジェクタ指令値と略す）に応じたインジェクタ駆動電流を、＃３気筒のインジェクタ５の電磁弁に供給する。同様に、ＥＣＵ１０から印加される＃４気筒のインジェクタ５の噴射量指令値（以下＃４インジェクタ指令値と略す）に応じたインジェクタ駆動電流を、＃４気筒のインジェクタ５の電磁弁に供給する。同様に、ＥＣＵ１０から印加される＃２気筒のインジェクタ５の噴射量指令値（以下＃２インジェクタ指令値と略す）に応じたインジェクタ駆動電流を、＃２気筒のインジェクタ５の電磁弁に供給する。
【００２９】
また、本実施形態の複数個のインジェクタ５は、噴射順序が隣合わず噴射される第１気筒群（Ａグループの気筒：＃３気筒、＃２気筒）に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁（＃３気筒インジェクタおよび＃２気筒インジェクタ）と、これらの第１燃料噴射弁と噴射順序が隣合って噴射される第２気筒群（Ｂグループの気筒：＃１気筒、＃４気筒）に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁（＃１気筒インジェクタおよび＃４気筒インジェクタ）とに区分けされている。したがって、コモンレール２の内部は、サプライポンプ３より吐出された高圧燃料を蓄圧するＡグループコモンレール室２１と、サプライポンプ３より吐出された高圧燃料を蓄圧するＢグループコモンレール室２２とに筒方向に２分割されている。
【００３０】
なお、Ａグループコモンレール室２１は、Ａグループの気筒（今回噴射気筒の直前に燃料噴射が実行される前回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ（＃３気筒インジェクタおよび＃２気筒インジェクタ）５に高圧燃料を分配供給する第１蓄圧室である。また、Ｂグループコモンレール室２２は、Ｂグループの気筒（前回噴射気筒の直後に燃料噴射が実行される今回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ（＃１気筒インジェクタおよび＃４気筒インジェクタ）５に高圧燃料を分配供給する第２蓄圧室である。
【００３１】
また、本実施形態のコモンレール２には、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ５にそれぞれ接続する２つの燃料供給路１３とＡグループコモンレール室２１とを連通する２つのＡグループ連通路（第１連通路）２３、およびＢグループの気筒（今回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ５にそれぞれ接続する２つの燃料供給路１３とＢグループコモンレール室２２とを連通する２つのＢグループ連通路（第２連通路）２４が、コモンレール２を半径方向に部分的に貫通するように形成されている。
【００３２】
なお、コモンレール２には、内部にサプライポンプ３よりコモンレール２内に高圧燃料を導入する燃料供給路１２を形成する高圧配管と配管継ぎ手２６を介して接続する燃料導入路２５が半径方向に形成されている。また、内部に燃料供給路１３を形成する高圧配管とコモンレール２のＡグループ連通路２３とは、配管継ぎ手２７を介して液密的に接続されている。また、内部に燃料供給路１３を形成する高圧配管とコモンレール２のＢグループ連通路２４とは、配管継ぎ手２８を介して液密的に接続されている。
【００３３】
また、Ａグループコモンレール室２１とＢグループコモンレール室２２との間には、燃料の流れ方向の下流側に位置するＢグループコモンレール室２２内から、燃料の流れ方向の上流側に位置するＡグループコモンレール室２１内への燃料の逆流を防止する逆止弁９が配置されている。この逆止弁９は、燃料の流れ方向の下流側に位置するＢグループコモンレール室２２内から、燃料の流れ方向の上流側に位置するＡグループコモンレール室２１内への圧力降下の伝播を抑制する圧力降下伝播抑制手段として機能する部品である。なお、逆止弁９は、Ａグループコモンレール室２１とＢグループコモンレール室２２とを連通する弁孔と、この弁孔を燃料の流れ方向の下流側で開閉するボール弁（弁体）と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリング等の弁体付勢手段（図示せず）とから構成されている。
【００３４】
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記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、ポンプ駆動回路およびインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）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、ＥＣＵ１０は、図１に示したように、燃料圧力センサ７からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵された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。また、本実施形態のＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、ＲＯＭ等のメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、コモンレール式燃料噴射システムの各制御部品のアクチュエータ（例えば複数個のインジェクタ５の各電磁弁やサプライポンプ３のＳＣＶ４等）を電子制御するように構成されている。
【００３５】
ここで、マイクロコンピュータには、多気筒エンジン１の運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、多気筒エンジン１のクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ３１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ３２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ３３およびサプライポンプ３内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）を検出するための燃料温度センサ３４等が接続されている。
【００３６】
上記のセンサのうちクランク角度センサ３１は、多気筒エンジン１のクランクシャフト、あるいはサプライポンプ３のポンプ駆動軸に取り付けられたＮＥタイミングロータ（図示せず）の外周に対向するように設けられている。そのＮＥタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。そして、クランク角度センサ３１は、電磁ピックアップよりなり、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ３１に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）、特にサプライポンプ３の回転速度（ポンプ回転速度）と同期したＮＥ信号パルスが出力される。なお、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ３１より出力されたＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ）を検出する回転速度検出手段として機能する。
【００３７】
そして、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ３１等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度センサ３２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて設定される指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する噴射量決定手段と、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する噴射時期決定手段と、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と燃料圧力センサ７によって検出されるコモンレール圧（ＰＣ）とから指令噴射パルス時間（指令噴射期間：ＴＱ）を算出する噴射期間決定手段と、その指令噴射パルス時間（ＴＱ）に対応した＃１〜＃４インジェクタ指令値をインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）に出力して、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）から多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載された各インジェクタ５の電磁弁にパルス状のインジェクタ駆動電流を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３８】
そして、ＥＣＵ１０は、多気筒エンジン１の運転条件または運転状態に応じた最適な燃料の噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してＳＣＶ４のソレノイドコイルを駆動する燃料圧力制御装置を有している。これは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とによって目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）を達成するために、ＳＣＶ４のソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流を調整して、サプライポンプ３よりコモンレール２内へ吐出される燃料の吐出量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００３９】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムの作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００４０】
ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ３１等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度センサ３２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって基本噴射量（Ｑ）を算出し、その基本噴射量（Ｑ）に、冷却水温センサ３３によって検出されるエンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度センサ３４によって検出される燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する（噴射量決定手段）。
【００４１】
次に、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とコモンレール圧（ＰＣ）と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって指令噴射期間（指令噴射パルス時間：ＴＱ）を算出する（噴射期間決定手段）。また、ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する（噴射時期決定手段）。また、ＥＣＵ１０は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）を算出する（燃料圧力決定手段）。
【００４２】
それによって、目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）を達成するために、ＳＣＶ４のソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流を調整することで、サプライポンプ３よりコモンレール２内へ吐出される燃料の吐出量（ポンプ吐出量）が変更されて、図３に示したように、コモンレール圧が最適値となるように制御される。さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ７によって検出されるコモンレール圧（ＰＣ）が目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）と略一致するように、例えばＰＩＤ制御によって、ＳＣＶ４のソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。
【００４３】
また、ＥＣＵ１０は、多気筒エンジン１の各気筒の指令噴射時期（ＴＦＩＮ）に到達したら、上記の指令噴射期間（指令噴射パルス時間：ＴＱ）に対応した＃１〜＃４インジェクタ指令値を、図３に示したように、多気筒エンジン１の各気筒内への噴射順序に従ってインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）に出力する（インジェクタ駆動手段）。これにより、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）より各＃１〜＃４気筒のインジェクタ５の電磁弁に、多気筒エンジンの各気筒内への噴射順序に従って指令噴射時期（ＴＦＩＮ）から指令噴射期間（ＴＱ）が終了するまでの間、パルス状のインジェクタ駆動電流が供給されるため、ノズルニードルが開弁方向に駆動されて、多気筒エンジン１の各気筒内へ燃料噴射が実行される。
【００４４】
ここで、サプライポンプ３より吐出された高圧燃料は、燃料供給路１２を経てコモンレール２のＡグループコモンレール室２１内に圧送され、逆止弁９を介してＢグループコモンレール室２２内にも圧送される。これにより、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１内およびＢグループコモンレール室２２内は、サプライポンプ３より吐出された高圧燃料で満たされる。このとき、ポンプ圧送期間が終了した時点のコモンレール圧（ＰＣ）は、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）よりも先に燃料噴射が実行されるＡグループの気筒（前回噴射気筒）の＃３気筒インジェクタ５および＃２気筒インジェクタ５の指令噴射時期（ＴＦＩＮ）の直前のコモンレール圧（ＰＣ）は、図３に示したように、上記の目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）に対応した第１の値（高圧力値）をとる。
【００４５】
そして、＃３気筒インジェクタ５および＃２気筒インジェクタ５から、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）の燃焼室内（＃３気筒の燃焼室内および＃２気筒の燃焼室内）に、指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した燃料噴射量の燃料噴射が実行されると、図３に破線で示したように、コモンレール２から＃３気筒インジェクタ５および＃２気筒インジェクタ５の背圧制御室内に供給される高圧燃料が燃料還流路１５、１６を介して燃料系の低圧側（燃料タンク８）へ溢流するインジェクタ動的リーク量、および指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した燃料噴射量に対応した圧力値分だけ、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１内の燃料圧力（コモンレール圧）が降下する。
【００４６】
なお、＃３気筒インジェクタ５および＃２気筒インジェクタ５から燃料還流路１５、１６を介して燃料系の低圧側（燃料タンク８）へは、インジェクタ静的リークの燃料も還流するため、燃料噴射が終了しても、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１内の燃料圧力（コモンレール圧）が徐々に降下する。
このとき、コモンレール２のＢグループコモンレール室２２内の高圧燃料は、Ａグループコモンレール室２１とＢグループコモンレール室２２との間に設置した逆止弁９が閉弁しているので、コモンレール２のＢグループコモンレール室２２内の高圧燃料がＡグループコモンレール室２１に逆流することはなく、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１内の燃料圧力（コモンレール圧）の降下の影響を受けることはない。
【００４７】
なお、コモンレール２のＢグループコモンレール室２２内の燃料圧力（コモンレール圧）は、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）の＃１気筒インジェクタ５および＃４気筒インジェクタ５からのインジェクタ静的リークによる圧力値分だけ降下する。これにより、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）の＃１気筒インジェクタ５および＃４気筒インジェクタ５の指令噴射時期（ＴＦＩＮ）の直前のコモンレール圧（ＰＣ）は、図３に示したように、第１の値（高圧力値）よりも低い第２の値（低圧力値）をとる。なお、第１の値（高圧力値）と第２の値（低圧力値）との圧力偏差が気筒間噴射圧偏差となる。
【００４８】
次に、＃１気筒インジェクタ５および＃４気筒インジェクタ５から、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）の燃焼室内（＃１気筒の燃焼室内および＃４気筒の燃焼室内）に、指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した燃料噴射量の燃料噴射が実行されると、図３に実線で示したように、コモンレール２から＃１気筒インジェクタ５および＃４気筒インジェクタ５の背圧制御室内に供給される高圧燃料が燃料還流路１５、１６を介して燃料系の低圧側（燃料タンク８）へ溢流するインジェクタ動的リーク量、および指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した燃料噴射量に対応した圧力値分だけ、コモンレール２のＢグループコモンレール室２２内の燃料圧力（コモンレール圧）が降下する。
【００４９】
次に、ポンプ圧送タイミングとなると、サプライポンプ３より高圧燃料がコモンレール２内に吐出される。これにより、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１内が高圧燃料により満たされる。このとき、上記のＢグループの気筒（今回噴射気筒）の燃焼室内への燃料噴射によりＢグループコモンレール室２２内の燃料圧力（コモンレール圧）は低くなっているので、Ａグループコモンレール室２１内が高圧燃料により満たされると、逆止弁９が開弁して、サプライポンプ３より吐出された高圧燃料は、逆止弁９を介してＢグループコモンレール室２２内にも導入される。その後に、上記の作用を繰り返すことにより、多気筒エンジンの作動が継続される。
【００５０】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）の燃焼室内（＃３気筒の燃焼室内および＃２気筒の燃焼室内）への燃料噴射に対して、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）の燃焼室内（＃１気筒の燃焼室内および＃４気筒の燃焼室内）への燃料噴射時に残存する噴射圧偏差が、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）の燃焼室内（＃３気筒の燃焼室内および＃２気筒の燃焼室内）への燃料噴射の影響によるコモンレール圧の降下に起因するという点に着目し、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）の噴射圧力が、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）の燃料噴射の影響によるコモンレール圧の降下の影響を受けないように、図２に示したように、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１とＢグループコモンレール室２２との間に逆止弁９を設置したことにより、燃料の流れ方向の上流側に位置するＡグループコモンレール室２１内から、燃料の流れ方向の下流側に位置するＢグループコモンレール室２２内への圧力降下の伝播を防止している。
【００５１】
それによって、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）の噴射圧力が、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）の燃料噴射の影響によるコモンレール圧の降下の影響を受け難くなるので、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）の燃料噴射時とＢグループの気筒（今回噴射気筒）の燃料噴射時との間の気筒間噴射圧偏差を小さくすることができ、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）とＢグループの気筒（今回噴射気筒）との気筒間にて均一な燃焼を得ることができ、エンジン出力等が安定する。
【００５２】
［第２実施形態］
図４は本発明の第２実施形態を示したもので、逆止弁を内蔵したコモンレールを示した図である。
【００５３】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、例えば自動車等の車両に搭載された６気筒のＶ型または水平型ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下多気筒エンジンと呼ぶ）の各気筒に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール２を備えている。なお、本実施形態のコモンレール２は、内部にＡグループコモンレール室２１を形成する第１コモンレール４１、内部にＢグループコモンレール室２２を形成する第２コモンレール４２、および第１コモンレール４１の燃料の流れ方向の下流側に第２コモンレール４２を連結する燃料配管４３を有している。
【００５４】
本実施形態の多気筒エンジンの各気筒内への噴射順序は、＃１気筒内への燃料噴射→＃５気筒内への燃料噴射→＃３気筒内への燃料噴射→＃６気筒内への燃料噴射→＃２気筒内への燃料噴射→＃４気筒内への燃料噴射の順である。なお、本実施形態の複数個のインジェクタ５は、噴射順序が隣合わず噴射される第１気筒群（Ａグループの気筒：＃１気筒、＃２気筒、＃３気筒）に対応して搭載された複数の第１燃料噴射弁（＃１気筒インジェクタ、＃２気筒インジェクタ、＃３気筒インジェクタ）と、これらの第１燃料噴射弁と噴射順序が隣合って噴射される第２気筒群（Ｂグループの気筒：＃４気筒、＃５気筒、＃６気筒）に対応して搭載された複数の第２燃料噴射弁（＃４気筒インジェクタ、＃５気筒インジェクタ、＃６気筒インジェクタ）とに区分けされている。
【００５５】
Ａグループコモンレール室２１は、Ａグループの気筒（今回噴射気筒の直前に燃料噴射が実行される前回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ（＃１気筒インジェクタ、＃２気筒インジェクタ、＃３気筒インジェクタ）に高圧燃料を分配供給する第１蓄圧室である。また、Ｂグループコモンレール室２２は、Ｂグループの気筒（前回噴射気筒の直後に燃料噴射が実行される今回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ（＃４気筒インジェクタ、＃５気筒インジェクタ、＃６気筒インジェクタ）に高圧燃料を分配供給する第２蓄圧室である。
【００５６】
また、本実施形態の第１コモンレール４１には、Ａグループの気筒（前回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ（＃１気筒インジェクタ、＃２気筒インジェクタ、＃３気筒インジェクタ）にそれぞれ接続する４つの燃料供給路１３とＡグループコモンレール室２１とを連通する４つのＡグループ連通路（第１連通路：図示せず）が設けられている。また、本実施形態の第２コモンレール４２には、Ｂグループの気筒（今回噴射気筒）に対応して搭載されたインジェクタ（＃４気筒インジェクタ、＃５気筒インジェクタ、＃６気筒インジェクタ）にそれぞれ接続する４つの燃料供給路１３とＢグループコモンレール室２２とを連通する４つのＢグループ連通路（第２連通路：図示せず）が設けられている。
【００５７】
なお、第１コモンレール４１には、内部にサプライポンプ３よりコモンレール２内に高圧燃料を導入する燃料供給路１２を形成する高圧配管と配管継ぎ手５１を介して接続する燃料導入路（図示せず）が設けられている。また、内部に燃料供給路１３を形成する高圧配管と第１コモンレール４１のＡグループ連通路とは、配管継ぎ手５２を介して液密的に接続されている。また、内部に燃料供給路１３を形成する高圧配管と第２コモンレール４２のＢグループ連通路とは、配管継ぎ手５３を介して液密的に接続されている。
【００５８】
第１コモンレール４１と第２コモンレール４２とを連結する燃料配管４３内に形成される燃料流路４４の途中には、燃料の流れ方向の下流側に位置するＢグループコモンレール室２２内から、燃料の流れ方向の上流側に位置するＡグループコモンレール室２１内への燃料の逆流を防止する逆止弁９が配置されている。この逆止弁９は、燃料の流れ方向の下流側に位置するＢグループコモンレール室２２内から、燃料の流れ方向の上流側に位置するＡグループコモンレール室２１内への圧力降下の伝播を抑制する圧力降下伝播抑制手段として機能する部品である。この構成により、第１実施形態と同様な効果を達成できる。
【００５９】
ここで、第１、第２コモンレール４１、４２の一端部（図示右端部）には、２つのプレッシャリミッタ（圧力安全弁）６がそれぞれ設置されており、また、第２コモンレール４２の他端部（図示左端部）には、燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）７が設置されている。なお、第１コモンレール４１側のプレッシャリミッタ６は設置されていなくても良い。また、２つのプレッシャリミッタ６の代わりに、減圧弁を設置しても良い。
【００６０】
［他の実施形態］
本実施形態では、コモンレール２のＡグループコモンレール室２１とＢグループコモンレール室２２との間に、あるいは第１コモンレール４１と第２コモンレール４２とを連結する燃料配管４３内に形成される燃料流路４４の途中に、逆止弁９を設置しているが、Ａグループコモンレール室（第１蓄圧室）２１内とＢグループコモンレール室（第２蓄圧室）２２内との連通状態を断続する電磁式開閉弁を設置しても良い。この場合には、その電磁式開閉弁を、多気筒エンジンのクランクシャフトの回転信号（例えばクランク角度信号）または多気筒エンジンの噴射気筒を判別する気筒判別信号に基づいて、今回噴射気筒の噴射圧力が前回噴射気筒の燃料噴射の影響によるコモンレール圧の降下の影響を受け難くなるように開閉制御を実施することが望ましい。
【００６１】
本実施形態では、ＳＣＶ（吸入調量弁）４として、そのソレノイドコイルへの通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁弁を用いても良いし、あるいはソレノイドコイルへの通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小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。なお、ＳＣＶ（吸入調量弁）４として電動モータ駆動式の吸入調量弁を用いても良い。また、本実施形態では、燃料噴射弁として電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ５を用いたが、燃料噴射弁として圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。
【００６２】
本実施形態では、燃料圧力センサ７をコモンレール２に直接取り付けて、コモンレール圧（ＰＣ）を検出するようにしているが、燃料圧力検出手段をサプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）からインジェクタ５内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ３の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力、あるいはインジェクタ５内に供給されて多気筒エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴射圧力を検出するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図２】逆止弁を内蔵したコモンレールを示した説明図である（第１実施形態）。
【図３】各インジェクタ指令値に対するコモンレール圧の変動を示したタイミングチャートである（第１実施形態）。
【図４】逆止弁を内蔵したコモンレールを示した説明図である（第２実施形態）。
【図５】従来のコモンレールを示した説明図である（従来の技術）。
【図６】各インジェクタ指令値に対するコモンレール圧の変動を示したタイミングチャートである（従来の技術）。
【図７】エンジン高速時の、気筒間噴射圧偏差およびインジェクタ指令値に対するコモンレール中圧およびコモンレール高圧の変化を示したグラフである（従来の技術）。
【符号の説明】
１多気筒エンジン（内燃機関）
２コモンレール
３サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
４ＳＣＶ（吸入調量弁）
５インジェクタ（第１燃料噴射弁、第２燃料噴射弁）
６プレッシャリミッタ（圧力安全弁）
７燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）
９逆止弁（圧力降下伝播抑制手段）
２１Ａグループコモンレール室（第１蓄圧室）
２２Ｂグループコモンレール室（第２蓄圧室）
２３Ａグループ連通路（第１連通路）
２４Ｂグループ連通路（第２連通路）
２５燃料導入路
４１第１コモンレール
４２第２コモンレール
４３燃料配管
４４燃料流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention accumulates high-pressure fuel discharged from a fuel supply pump in a common rail, and injects the high-pressure fuel accumulated in the common rail into each cylinder of the internal combustion engine through a plurality of fuel injection valves in a predetermined injection order. More specifically, the present invention relates to a pressure-accumulation type fuel injection device for supplying fuel in a fuel injection system. The present invention relates to an accumulator type fuel injection device of an asynchronous pumping system such as pumping.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, high-pressure fuel pressurized and fed by a fuel supply pump rotated by an internal combustion engine such as a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) is stored in a common rail, and the high-pressure fuel stored in the common rail is stored in the common rail. 2. Description of the Related Art A pressure-accumulation type fuel injection device that injects fuel into each cylinder of an engine via a plurality of fuel injection valves (injectors) mounted corresponding to each cylinder of the engine is known (for example, see Patent Document 1). 1).
[0003]
This is because, as shown in FIG. 5, the injection timing of the injector is calculated by the common rail pressure detected by the fuel pressure sensor 102 attached to one end of the common rail 100, and when the injection timing of the injector comes, the fuel injection timing By correcting the common rail pressure again and correcting the injection period of the injector, it is possible to reduce the error between the injection amount command value (injector command value) of the injector and the actual fuel injection amount. Note that, inside the common rail 100, a pressure accumulating chamber (common rail chamber) 101 for accumulating high-pressure fuel pumped from a supply pump is formed. At the other end of the common rail 100, a pressure limiter 103 is provided.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-140689 (pages 1-12, FIGS. 1-13)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a pressure-accumulation type fuel injection device of an asynchronous pumping system such as two-injection one-pumping or six-injection four-pumping in which a fuel injection period of a fuel injection valve and a pumping period of a fuel supply pump overlap and a non-overlapping cylinder exists. In FIG. 5, as shown in FIG. 5 to FIG. 7, the injection pressure deviation between the cylinders of the engine is a fundamental event, and the mounting position of the fuel supply pump (pump pumping) is set to suppress the injection pressure deviation between the cylinders of the engine. Timing), i.e., optimization of the camshaft assembly phase of the fuel supply pump with respect to the engine crank angle. However, in some areas, the engine-to-cylinder injection pressure deviation remains. There is a problem. In FIG. 7, the pressure value indicated as the common rail high pressure is 180 MPa, and the pressure value indicated as the common rail medium pressure is 100 MPa. From the graph of FIG. 7, both of the injector command values (for example, the command injection amount: Q) It can be seen that the greater the number of cylinders, the more the cylinder-to-cylinder injection pressure deviation tends to increase.
[0006]
Here, as shown in FIG. 6, the common rail pressure detected by the fuel pressure sensor 102 attached to the common rail 100 is determined by a fuel injection valve (# 1 cylinder injector, # 1) mounted corresponding to each cylinder of the engine. When the two-cylinder injector, # 3-cylinder injector, and # 4-cylinder injector are opened, that is, when the fuel injection of the injector of each cylinder is performed, the fuel injection pump tends to decrease in accordance with the fuel injection amount. During the pumping period in which the pumping is performed, the pressure tends to increase according to the fuel discharge amount.
[0007]
Further, the common rail pressure at the time of fuel injection of the injector mounted corresponding to the current injection cylinder (for example, # 1 cylinder or # 4 cylinder) is the same as the previous injection cylinder (for example, # 1) that performs fuel injection earlier than the current injection cylinder. Under the influence of a decrease in common rail pressure at the time of fuel injection of an injector mounted corresponding to three cylinders or # 2 cylinders, it is lower than that at the time of fuel injection of previous injection cylinders (eg, # 3 cylinder or # 2 cylinder). It is known to be a pressure value.
[0008]
Therefore, an inter-cylinder injection pressure deviation is formed between the time of fuel injection of the present injection cylinder (for example, # 1 cylinder or # 4 cylinder) and the time of fuel injection of the previous injection cylinder (for example, # 3 cylinder or # 2 cylinder). Therefore, the actual fuel injection amount is increased or decreased with respect to the command injection period set according to the command injection amount and the common rail pressure, that is, the injector command value. For example, if the common rail pressure immediately before the fuel injection of the current injection cylinder (for example, the # 1 cylinder or # 4 cylinder) is detected to calculate the injector command value of all the cylinders of the engine, the injection cylinder of the previous injection cylinder (for example, The actual fuel injection amount into the (# 3 cylinder or # 2 cylinder) tends to decrease.
[0009]
Further, when the common rail pressure immediately before the fuel injection of the last injection cylinder (for example, the # 3 cylinder or # 2 cylinder) is detected to calculate the injector command value for all the cylinders of the engine, the current injection cylinder ( For example, the actual fuel injection amount into the # 1 cylinder or # 4 cylinder tends to increase. In order to solve such a problem, the common rail pressure immediately before fuel injection is detected again and the injector command value for each cylinder of the engine is re-detected, as in the pressure accumulating fuel injection device described in Patent Document 1 described above. There is a way to calculate. However, in this method, although the injection period is calculated so as to obtain a target injection amount by a different pressure value for each detected cylinder, since the injection pressure deviation for each cylinder still remains, injection is performed for each cylinder. Different rates will change the combustion state. This is a problem because it causes output fluctuation and the like.
[0010]
[Object of the invention]
The present invention focuses on the fact that the remaining inter-cylinder injection pressure deviation is caused by the fuel pressure drop in the common rail due to the fuel injection of the first cylinder group corresponding to the last injection cylinder or the previous injection cylinder, and In order to prevent the injection pressure of the second cylinder group corresponding to the injection cylinder from being affected by the fuel pressure drop in the common rail due to the influence of the fuel injection of the first cylinder group corresponding to the previous injection cylinder or the previous injection cylinder, It is an object of the present invention to solve the above-described problem by suppressing propagation of a pressure drop from a first pressure accumulating chamber to a second pressure accumulating chamber.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the plurality of fuel injection valves are mounted corresponding to the first cylinder group in which the injection order is not adjacent to each other, and The fuel injection valve is divided into one fuel injection valve and a plurality of second fuel injection valves mounted corresponding to the second cylinder group in which the injection order is adjacent to each other. And, among the all cylinders of the internal combustion engine, a first accumulator chamber for distributing high-pressure fuel to a plurality of first fuel injection valves mounted corresponding to the first cylinder group, and a second cylinder group for the common rail. A second pressure accumulator is provided for distributing and supplying high-pressure fuel to a plurality of second fuel injection valves mounted correspondingly, and a pressure drop propagation suppressing means is arranged between the first pressure accumulator and the second pressure accumulator. By doing so, for example, the pressure from the first pressure accumulator located upstream of the second pressure accumulator in the fuel flow direction to the second pressure accumulator located downstream of the first pressure accumulator in the fuel flow direction. The propagation of the descent is suppressed.
[0012]
This makes it difficult for the injection pressure of the second cylinder group to be affected by a decrease in the fuel pressure in the common rail due to the influence of the fuel injection of the first cylinder group. The cylinder-to-cylinder injection pressure deviation between the time of fuel injection is reduced, and the common rail pressure immediately before fuel injection is re-detected, without correcting the injection period of the fuel injection valve, for each cylinder of the internal combustion engine. An increase or decrease in the actual fuel injection amount with respect to the injection amount command value of the mounted fuel injection valve can be suppressed. Further, it is possible to suppress the fluctuation of the injection rate for each cylinder of the internal combustion engine. Thereby, stable combustion is obtained over all cylinders of the internal combustion engine, and the output and the like are stabilized.
[0013]
According to the invention described in claim 2, the plurality of first communication passages that communicate the plurality of first fuel injection valves mounted on the common rail corresponding to the first cylinder group and the first pressure accumulation chamber, and A plurality of second communication passages are provided for communicating the plurality of second fuel injection valves mounted corresponding to the two cylinder groups and the second pressure accumulation chamber. Accordingly, when fuel injection is performed from the plurality of first fuel injection valves into the first cylinder group of the internal combustion engine, the high-pressure fuel accumulated in the first pressure accumulation chamber of the common rail is used to perform the plurality of first fuel injections. The fuel is supplied into the first cylinder group of the internal combustion engine through a plurality of first communication passages corresponding to the respective valves. When fuel injection is performed from the plurality of second fuel injection valves into the second cylinder group of the internal combustion engine, the high-pressure fuel stored in the second pressure storage chamber of the common rail is supplied to the plurality of second fuel injection valves. Is injected into the second cylinder group of the internal combustion engine through a plurality of second communication passages corresponding to the respective.
[0014]
According to the third aspect of the present invention, the common rail includes a first common rail that forms a first pressure accumulation chamber inside, a second common rail that forms a second pressure accumulation chamber inside, and a fuel flow direction of the first common rail. And a fuel pipe connecting the second common rail to the downstream side or the upstream side. In addition, by providing the pressure drop propagation suppressing means in the middle of the fuel flow path formed in the fuel pipe, the same effect as the first aspect can be obtained.
[0015]
According to the invention as set forth in claim 4, as the pressure drop propagation suppressing means, the pressure from the second pressure accumulating chamber located on the downstream side in the fuel flow direction to the first pressure accumulating chamber located on the upstream side in the fuel flow direction. A check valve for preventing fuel from flowing backward is provided. According to a fifth aspect of the present invention, as the pressure drop propagation suppressing means, an electromagnetic on-off valve for interrupting the communication between the first pressure accumulating chamber and the second pressure accumulating chamber is provided. In addition, the electromagnetic on-off valve is controlled based on the rotation signal of the crankshaft of the internal combustion engine so that the injection pressure of the present injection cylinder is less affected by the fuel pressure drop in the common rail due to the influence of the fuel injection of the previous injection cylinder. It is desirable to perform the opening and closing control as described above.
[0016]
Note that the plurality of first fuel injection valves mounted corresponding to the first cylinder group are mounted corresponding to the last injection cylinder that performs fuel injection immediately before the second cylinder group (current injection cylinder). There are a plurality of injectors or a plurality of injectors mounted corresponding to pre-injection cylinders that perform fuel injection before the second cylinder group (next injection cylinder). The plurality of first fuel injection valves mounted corresponding to the first cylinder group distribute the high-pressure fuel accumulated in the first accumulator located upstream of the second accumulator in the fuel flow direction. Desirably, a plurality of injectors are provided. The plurality of second fuel injection valves mounted corresponding to the second cylinder group are mounted corresponding to the current injection cylinder that performs fuel injection immediately after the first cylinder group (previous injection cylinder). A plurality of injectors, or a plurality of injectors mounted corresponding to the next injection cylinder that performs fuel injection after the first cylinder group (pre-injection cylinder). The plurality of second fuel injection valves mounted corresponding to the second cylinder group distribute the high-pressure fuel accumulated in the second accumulator located downstream of the first accumulator in the fuel flow direction. Desirably, a plurality of injectors are provided.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Configuration of First Embodiment]
FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of a common rail type fuel injection system, and FIG. 2 is a diagram showing a common rail having a built-in check valve. It is.
[0018]
The common rail fuel injection system according to the present embodiment is configured to control the injection pressure of fuel supplied to each cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as a multi-cylinder engine) 1 such as a four-cylinder diesel engine mounted on a vehicle such as an automobile. A common rail 2 for accumulating the corresponding high-pressure fuel, a fuel supply pump (supply pump) 3 for pressurizing the sucked fuel to increase the pressure, and a plurality of fuel injection units for injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1. The vehicle includes a (four in this example) electromagnetic fuel injection valve (injector) 5 and an engine control unit (hereinafter referred to as an ECU) 10 for electronically controlling the supply pump 3 and the plurality of injectors 5.
[0019]
A high pressure corresponding to the fuel injection pressure needs to be continuously accumulated in the common rail 2. Therefore, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 is supplied from the supply pump 3 through the fuel supply path 12. ing. Further, the common rail 2 functions to distribute and supply the high-pressure fuel stored therein to a plurality of injectors 5 mounted corresponding to each cylinder of the multi-cylinder engine 1. The fuel pressure in the common rail 2 (common rail pressure: hereinafter referred to as the common rail pressure) is set between the common rail 2 and the fuel recirculation path 17 for recirculating the fuel from the common rail 2 to the fuel tank 8. A pressure limiter (pressure relief valve) 6 for releasing the common rail pressure and a fuel pressure sensor (fuel pressure detecting means) 7 for detecting the common rail pressure are attached so as not to exceed the pressure. Note that a pressure reducing valve may be provided instead of the pressure limiter 6.
[0020]
The supply pump 3 is a suction metering-type high-pressure supply pump that pressurizes low-pressure fuel sucked from the fuel tank 8 through the fuel supply path 11 to pressure-feed high-pressure fuel into the common rail 2. The supply pump 3 includes a well-known feed pump (low-pressure supply pump: not shown) that pumps low-pressure fuel from the fuel tank 8 by rotating a pump drive shaft with rotation of a crankshaft of the multi-cylinder engine 1. A cam (not shown) driven by the pump drive shaft, two or more plungers (not shown) driven by the cam to reciprocate between top dead center and bottom dead center, and Two pressurizing chambers (plunger chambers: not shown) for pressurizing the sucked fuel to increase the pressure by the plunger sliding back and forth in the pump cylinder, and the fuel pressure in these pressurizing chambers being a predetermined value It has two discharge valves (not shown) that open when raised as described above.
[0021]
In the supply pump 3, a period from the time when the plunger passes through the top dead center (TDC) position to the time when the bottom dead center position is passed is a pump suction period in which low-pressure fuel is sucked into the pressurized chamber, and thereafter, the discharge valve is opened. During this operation, that is, a period until the plunger returns to the top dead center (TDC) position is a pumping period for pumping the high-pressure fuel pressurized in the pressurizing chamber. The supply pump 3 is provided with a leak port so that the internal fuel temperature does not become high. The leak fuel from the supply pump 3 is supplied from the fuel recirculation path 14 to the fuel tank 8 via the fuel recirculation path 16. Is returned to
[0022]
A fuel passage formed in the supply pump 3, that is, a fuel supply passage (not shown) from the feed pump to the pressurizing chamber has an opening degree of the fuel supply passage (a lift amount of the valve body or a valve hole). By adjusting the opening area, the amount of fuel discharged from the supply pump 3 to the common rail 2 (the amount of fuel pumped) is changed, and a suction metering valve (hereinafter referred to as SCV) 4 for controlling the common rail pressure is attached. Have been. The SCV 4 is electronically controlled by an SCV drive current applied from the ECU 10 via a pump drive circuit, thereby adjusting the amount of fuel sucked into the pressurized chamber of the supply pump 3.
[0023]
The SCV 4 includes a valve (valve element: not shown) for adjusting an opening degree of a fuel supply path for sending fuel from a feed pump to a pressurization chamber, and a solenoid coil (electromagnetic coil: figure) for driving the valve in a valve closing direction. (Not shown) and a valve urging means (not shown) such as a spring for urging the valve in the valve opening direction. The SCV 4 is a pumping amount (discharge amount) of high-pressure fuel discharged from the pressurizing chamber of the supply pump 3 to the common rail 2 in proportion to the magnitude of the SCV driving current applied to the solenoid coil via the pump driving circuit. In this case, the injection pressure of the fuel to be injected from the plurality of injectors 5 into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1, that is, the common rail pressure is changed.
[0024]
The plurality of injectors 5 are attached to the cylinder head corresponding to each cylinder of the multi-cylinder engine 1 such that the injection holes provided at the tip end face the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1. . These injectors 5 are connected to the downstream ends of a plurality of fuel supply paths 13 branched from the common rail 2 to inject fuel into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1. The electromagnetic fuel injection valve includes an electromagnetic actuator that drives the nozzle needle housed in the valve opening direction and a needle urging unit such as a spring that urges the nozzle needle in the valve closing direction. The fuel injection nozzle includes a cylindrical nozzle body provided with an injection hole at the tip, and a nozzle needle that is slidably accommodated in the nozzle body and opens and closes the injection hole.
[0025]
The fuel injection from the plurality of injectors 5 into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1 is performed by an electromagnetic valve as an electromagnetic actuator for controlling the fuel pressure in the back pressure control chamber of the command piston connected to the nozzle needle (FIG. (Not shown) and is electronically controlled by stopping the current supply. In addition, the solenoid valve of the injector 5 mounted corresponding to each cylinder (for example, # 1 cylinder to # 4 cylinder) of the multi-cylinder engine 1 is electronically controlled by an injector drive current supplied from an injector drive circuit (EDU). As a result, the fuel injection amount and the injection timing of each cylinder of the multi-cylinder engine 1 into the combustion chamber are adjusted independently of each other.
[0026]
That is, while the solenoid valve of the injector 5 of each cylinder of the multi-cylinder engine 1 is open, the high-pressure fuel supplied from the common rail 2 into the back pressure control chamber is supplied to the low-pressure fuel system via the fuel recirculation passages 15 and 16. The nozzle needle and the command piston are lifted from the valve seat against the urging force of the needle urging means to open the injection hole, thereby accumulating the pressure in the common rail 2. High-pressure fuel is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1. As a result, the multi-cylinder engine 1 is operated.
[0027]
Here, the order of injection into each cylinder of the multi-cylinder engine of this embodiment is as follows: fuel injection into # 1 cylinder → fuel injection into # 3 cylinder → fuel injection into # 4 cylinder → # 2 cylinder The order of fuel injection into the interior. As shown in FIG. 3, the injector drive circuit (EDU) according to the present embodiment responds to an injection amount command value (hereinafter abbreviated as # 1 injector command value) of the injector 5 of the # 1 cylinder applied from the ECU 10. The supplied injector drive current is supplied to the solenoid valve of the injector 5 of the # 1 cylinder.
[0028]
Similarly, an injector drive current corresponding to an injection amount command value of the injector 5 of the # 3 cylinder (hereinafter abbreviated as # 3 injector command value) applied from the ECU 10 is supplied to the solenoid valve of the injector 5 of the # 3 cylinder. Similarly, an injector drive current corresponding to the injection amount command value (hereinafter abbreviated to # 4 injector command value) of the injector # 4 of the # 4 cylinder applied from the ECU 10 is supplied to the solenoid valve of the injector 5 of the # 4 cylinder. Similarly, an injector drive current corresponding to the injection amount command value of the injector 5 of the # 2 cylinder (hereinafter abbreviated as # 2 injector command value) applied from the ECU 10 is supplied to the solenoid valve of the injector 5 of the # 2 cylinder.
[0029]
In addition, the plurality of injectors 5 of the present embodiment include a plurality of injectors 5 mounted corresponding to the first cylinder group (cylinders of A group: # 3 cylinder, # 2 cylinder) in which the injection order is not adjacent to each other. One fuel injection valve (# 3 cylinder injector and # 2 cylinder injector) and a second cylinder group (cylinders of group B: # 1 cylinder, # 4 The cylinders are divided into a plurality of second fuel injection valves (# 1 cylinder injectors and # 4 cylinder injectors) mounted corresponding to the respective cylinders. Therefore, the inside of the common rail 2 is cylindrically divided into an A group common rail chamber 21 for accumulating high pressure fuel discharged from the supply pump 3 and a B group common rail chamber 22 for accumulating high pressure fuel discharged from the supply pump 3. Has been split.
[0030]
The group A common rail chamber 21 has injectors (# 3 cylinder injectors and # 2 cylinder injectors) 5 mounted corresponding to the group A cylinders (last injection cylinders in which fuel injection is performed immediately before the current injection cylinder). The first pressure accumulating chamber distributes and supplies high-pressure fuel to the first pressure accumulating chamber. The B group common rail chamber 22 has injectors (# 1 cylinder injectors and # 4 cylinder injectors) 5 mounted corresponding to the B group cylinders (current injection cylinders in which fuel injection is performed immediately after the previous injection cylinder). The second pressure accumulating chamber distributes and supplies high-pressure fuel to the second accumulator.
[0031]
Further, the common rail 2 of the present embodiment communicates with the two fuel supply passages 13 connected to the injectors 5 mounted corresponding to the cylinders of the group A (last injection cylinders) and the group A common rail chamber 21. The two fuel supply passages 13 connected to the injectors 5 mounted corresponding to the two A group communication passages (first communication passages) 23 and the cylinders B (current injection cylinders) of the B group are connected to the B group common rail chamber 22. Two B group communication passages (second communication passages) 24 communicating with each other are formed so as to partially penetrate the common rail 2 in the radial direction.
[0032]
In the common rail 2, a fuel introduction passage 25 is formed in a radial direction, which is connected to a high-pressure pipe forming a fuel supply passage 12 for introducing high-pressure fuel from the supply pump 3 into the common rail 2 via a pipe joint 26. ing. Further, the high-pressure pipe forming the fuel supply path 13 therein and the A-group communication path 23 of the common rail 2 are liquid-tightly connected via a pipe joint 27. Further, the high pressure pipe forming the fuel supply path 13 therein and the B group communication path 24 of the common rail 2 are connected in a liquid-tight manner via a pipe joint 28.
[0033]
Further, between the group A common rail chamber 21 and the group B common rail chamber 22, the group A common rail chamber located on the upstream side in the fuel flow direction from the inside of the group B common rail chamber 22 located on the downstream side in the fuel flow direction. A check valve 9 for preventing backflow of fuel into the chamber 21 is provided. The check valve 9 suppresses the propagation of the pressure drop from the inside of the group B common rail chamber 22 located on the downstream side in the fuel flow direction to the inside of the group A common rail chamber 21 located on the upstream side in the fuel flow direction. It is a component that functions as a pressure drop propagation suppression unit. The check valve 9 includes a valve hole that communicates the group A common rail chamber 21 and the group B common rail chamber 22, a ball valve (valve element) that opens and closes the valve hole on the downstream side in the fuel flow direction. And a valve body urging means (not shown) such as a spring for urging the ball valve in the valve closing direction.
[0034]
The ECU 10 includes a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device that stores various programs and data (memory such as a ROM and a RAM), an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, a pump drive circuit, and an injector drive circuit (EDU). A microcomputer having a well-known structure configured to include such functions as described above is provided. Then, as shown in FIG. 1, after the voltage signal from the fuel pressure sensor 7 and the sensor signals from other various sensors are A / D converted by the A / D converter, the ECU 10 It is configured to be input to the microcomputer that has been selected. Further, when the ignition switch is turned on (IG.ON), the ECU 10 of the present embodiment operates the actuators (for example, a plurality of actuators) of each control component of the common rail type fuel injection system based on a control program stored in a memory such as a ROM. Each of the solenoid valves of the injector 5 and the SCV 4 of the supply pump 3 are electronically controlled.
[0035]
Here, the microcomputer includes a crank angle sensor 31 for detecting a rotation angle of a crankshaft of the multi-cylinder engine 1 as an operating condition detecting means for detecting an operating state or an operating condition of the multi-cylinder engine 1, and an accelerator opening. Accelerator opening sensor 32 for detecting temperature (ACCP), cooling water temperature sensor 33 for detecting engine cooling water temperature (THW), and fuel temperature (THF) on the pump suction side sucked into supply pump 3 A fuel temperature sensor 34 for performing the operation is connected.
[0036]
Among the above sensors, the crank angle sensor 31 is provided so as to face the outer periphery of the crankshaft of the multi-cylinder engine 1 or the NE timing rotor (not shown) attached to the pump drive shaft of the supply pump 3. . On the outer peripheral surface of the NE timing rotor, a plurality of convex teeth are arranged at predetermined angles. The crank angle sensor 31 is formed of an electromagnetic pickup, and when each convex tooth of the NE timing rotor approaches and separates from the crank angle sensor 31, a pulse-shaped rotation position signal (NE signal pulse) is generated by electromagnetic induction. In particular, an NE signal pulse synchronized with the rotation speed of the supply pump 3 (pump rotation speed) is output. The ECU 10 functions as a rotation speed detection unit that detects the engine rotation speed (NE) by measuring the interval time between NE signal pulses output from the crank angle sensor 31.
[0037]
Then, the ECU 10 instructs the command injection set according to the engine rotation speed (NE) detected by the rotation speed detection means such as the crank angle sensor 31 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 32. Injection quantity determining means for calculating the quantity (QFIN), injection timing determining means for calculating the command injection timing (TFIN) from the engine speed (NE) and the command injection quantity (QFIN), and the command injection quantity (QFIN). Injection period determination means for calculating a command injection pulse time (command injection period: TQ) from the common rail pressure (PC) detected by the fuel pressure sensor 7, and # 1 to # corresponding to the command injection pulse time (TQ). 4 Outputs the injector command value to the injector drive circuit (EDU) and outputs the multi-cylinder engine from the injector drive circuit (EDU). And a and injector drive means for applying a pulsed injector drive current to the solenoid valve of each injector 5 mounted in correspondence with each cylinder.
[0038]
The ECU 10 has a fuel pressure control device that calculates an optimum fuel injection pressure according to the operating conditions or operating conditions of the multi-cylinder engine 1 and drives the solenoid coil of the SCV 4 via a pump drive circuit. . That is, the target common rail pressure (PFIN) is calculated from the command injection amount (QFIN) and the engine speed (NE), and the SCV drive applied to the solenoid coil of the SCV4 to achieve the target common rail pressure (PFIN). The current is adjusted to control the discharge amount (pump discharge amount) of the fuel discharged from the supply pump 3 into the common rail 2.
[0039]
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the common rail fuel injection system according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
[0040]
The ECU 10 measures the engine rotational speed (NE) detected by the rotational speed detecting means such as the crank angle sensor 31 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 32 and obtains a characteristic created by previously measuring through experiments and the like. A basic injection amount (Q) is calculated using a map or an arithmetic expression, and the basic injection amount (Q) is added to the engine cooling water temperature (THW) detected by the cooling water temperature sensor 33 and the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 34. The command injection amount (QFIN) is calculated in consideration of the injection amount correction amount in consideration of (THF) and the like (injection amount determination means).
[0041]
Next, a command injection period (command injection pulse time: TQ) is calculated from the command injection amount (QFIN), the common rail pressure (PC), and a characteristic map or an arithmetic expression created by measurement in advance through experiments or the like (injection period determination). means). Further, the ECU 10 calculates the command injection timing (TFIN) from the engine rotation speed (NE), the command injection amount (QFIN), and a characteristic map or an arithmetic expression created by measuring in advance through experiments or the like (injection timing determining means). . Further, the ECU 10 calculates a target common rail pressure (PFIN) from a command injection amount (QFIN), an engine rotation speed (NE), and a characteristic map or an arithmetic expression created by measuring in advance through experiments or the like (fuel pressure determining means). .
[0042]
Thus, by adjusting the SCV drive current applied to the solenoid coil of the SCV 4 to achieve the target common rail pressure (PFIN), the discharge amount of the fuel discharged from the supply pump 3 into the common rail 2 (pump discharge amount) ) Is changed so that the common rail pressure is controlled to an optimum value as shown in FIG. More preferably, for the purpose of improving the control accuracy of the fuel injection amount, for example, by PID control, the common rail pressure (PC) detected by the fuel pressure sensor 7 substantially matches the target common rail pressure (PFIN). It is desirable to feedback-control the SCV drive current applied to the solenoid coil of SCV4.
[0043]
When the command injection timing (TFIN) of each cylinder of the multi-cylinder engine 1 has been reached, the ECU 10 sets # 1 to # 4 injector command values corresponding to the command injection period (command injection pulse time: TQ) in the figure. As shown in FIG. 3, the multi-cylinder engine 1 outputs to the injector drive circuit (EDU) in accordance with the injection order into each cylinder (injector drive means). Thus, the injector drive circuit (EDU) supplies the solenoid valves of the injectors 5 of each of the # 1 to # 4 cylinders from the command injection timing (TFIN) to the command injection period (TQ) in accordance with the order of injection into each cylinder of the multi-cylinder engine. Until the operation is completed, a pulsed injector drive current is supplied, so that the nozzle needle is driven in the valve opening direction, and fuel is injected into each cylinder of the multi-cylinder engine 1.
[0044]
Here, the high-pressure fuel discharged from the supply pump 3 is pressure-fed into the group A common rail chamber 21 of the common rail 2 via the fuel supply path 12, and is also pressure-fed to the group B common rail chamber 22 via the check valve 9. You. Thereby, the inside of the group A common rail chamber 21 and the inside of the group B common rail chamber 22 of the common rail 2 are filled with the high-pressure fuel discharged from the supply pump 3. At this time, the common rail pressure (PC) at the end of the pumping period is the # 3 cylinder of the A-group cylinder (previous injection cylinder) in which fuel injection is executed earlier than the B-group cylinder (current injection cylinder). As shown in FIG. 3, the common rail pressure (PC) immediately before the command injection timing (TFIN) of the injector 5 and the # 2 cylinder injector 5 is the first value (high) corresponding to the target common rail pressure (PFIN). Pressure value).
[0045]
Then, the command injection amount (QFIN) is supplied from the # 3 cylinder injector 5 and the # 2 cylinder injector 5 into the combustion chambers of the cylinders of the A group (previous injection cylinders) (the combustion chambers of the # 3 cylinder and the # 2 cylinder). When the fuel injection of the fuel injection amount corresponding to the fuel injection amount is executed, the high-pressure fuel supplied from the common rail 2 to the # 3 cylinder injector 5 and the back pressure control chamber of the # 2 cylinder injector 5 as shown by the broken line in FIG. Is the amount of injector dynamic leak that overflows to the low pressure side (fuel tank 8) of the fuel system via the fuel recirculation passages 15 and 16, and the pressure value corresponding to the fuel injection amount corresponding to the command injection amount (QFIN). Then, the fuel pressure (common rail pressure) in the group A common rail chamber 21 of the common rail 2 drops.
[0046]
In addition, since the fuel of the injector static leak also recirculates from the # 3 cylinder injector 5 and the # 2 cylinder injector 5 to the low pressure side (fuel tank 8) of the fuel system via the fuel recirculation passages 15 and 16, fuel injection is performed. Even after the termination, the fuel pressure (common rail pressure) in the group A common rail chamber 21 of the common rail 2 gradually decreases.
At this time, the high-pressure fuel in the group B common rail chamber 22 of the common rail 2 receives the B of the common rail 2 because the check valve 9 installed between the group A common rail chamber 21 and the group B common rail chamber 22 is closed. The high-pressure fuel in the group common rail chamber 22 does not flow back to the group A common rail chamber 21, and is not affected by a drop in the fuel pressure (common rail pressure) in the group A common rail chamber 21 of the common rail 2.
[0047]
The fuel pressure (common rail pressure) in the group B common rail chamber 22 of the common rail 2 is the pressure value due to the static leakage of the injectors from the # 1 cylinder injector 5 and the # 4 cylinder injector 5 of the cylinders of the B group (this time injection cylinder). Descent by minutes. As a result, the common rail pressure (PC) immediately before the command injection timing (TFIN) of the # 1 cylinder injector 5 and the # 4 cylinder injector 5 of the cylinders of the B group (currently injected cylinders) is, as shown in FIG. It takes a second value (low pressure value) lower than the value of 1 (high pressure value). The pressure deviation between the first value (high pressure value) and the second value (low pressure value) is the cylinder-to-cylinder injection pressure deviation.
[0048]
Next, the command injection amount (QFIN) is injected from the # 1 cylinder injector 5 and the # 4 cylinder injector 5 into the combustion chambers of the cylinders of the B group (the current injection cylinders) (the combustion chambers of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder). 3), the high pressure supplied from the common rail 2 to the back pressure control chambers of the # 1 cylinder injector 5 and the # 4 cylinder injector 5, as indicated by the solid line in FIG. Injector dynamic leak amount in which fuel overflows to the low pressure side (fuel tank 8) of the fuel system via fuel recirculation paths 15 and 16, and pressure value corresponding to the fuel injection amount corresponding to the command injection amount (QFIN) Only, the fuel pressure (common rail pressure) in the group B common rail chamber 22 of the common rail 2 drops.
[0049]
Next, when the pumping pressure is reached, the high pressure fuel is discharged from the supply pump 3 into the common rail 2. Thereby, the inside of the group A common rail chamber 21 of the common rail 2 is filled with the high-pressure fuel. At this time, since the fuel pressure (common rail pressure) in the group B common rail chamber 22 is reduced by the fuel injection into the combustion chamber of the cylinders in the group B (current injection cylinder), the pressure in the group A common rail chamber 21 is high. When the fuel is filled, the check valve 9 opens, and the high-pressure fuel discharged from the supply pump 3 is also introduced into the group B common rail chamber 22 through the check valve 9. Thereafter, the operation of the multi-cylinder engine is continued by repeating the above operation.
[0050]
[Effects of First Embodiment]
As described above, in the common rail fuel injection system according to the present embodiment, the fuel injection into the combustion chambers of the cylinders of the group A (previous injection cylinders) (the combustion chambers of the # 3 and # 2 cylinders) is not performed. The injection pressure deviation remaining when fuel is injected into the combustion chambers of the cylinders of the B group (currently injected cylinders) (the combustion chamber of the # 1 cylinder and the combustion chamber of the # 4 cylinder) is the cylinder of the A group (previous injection cylinder). Paying attention to the fact that it is caused by a decrease in the common rail pressure due to the influence of fuel injection into the combustion chambers of the cylinders (# 3 cylinder combustion chamber and # 2 cylinder combustion chamber). However, as shown in FIG. 2, the common rail 2 of the common rail 2 is not affected by the drop of the common rail pressure due to the influence of the fuel injection of the cylinders of the group A (the last injection cylinder). By installing the check valve 9 between the group 21 common rail chamber 22 and the group B common rail chamber 22, the group B common rail chamber 21 located on the upstream side in the fuel flow direction and the group B located on the downstream side in the fuel flow direction are located in the group A common rail chamber 21. The propagation of the pressure drop into the group common rail chamber 22 is prevented.
[0051]
As a result, the injection pressure of the cylinders of the group B (currently injected cylinders) is less likely to be affected by the drop of the common rail pressure due to the influence of the fuel injection of the cylinders of the group A (last injection cylinders). The injection pressure deviation between the cylinders between the time of fuel injection of the injection cylinders) and the time of fuel injection of the cylinders of the group B (current injection cylinders) can be reduced. Uniform combustion can be obtained between the cylinder and the current cylinder (the present injection cylinder), and the engine output and the like are stabilized.
[0052]
[Second embodiment]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention and is a view showing a common rail having a built-in check valve.
[0053]
The common rail fuel injection system according to the present embodiment supplies fuel to each cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as a multi-cylinder engine) such as a six-cylinder V-type or horizontal diesel engine mounted on a vehicle such as an automobile. And a common rail 2 for accumulating high-pressure fuel corresponding to the injection pressure. The common rail 2 of the present embodiment has a first common rail 41 forming an A group common rail chamber 21 therein, a second common rail 42 forming a B group common rail chamber 22 therein, and a fuel flow direction of the first common rail 41. A fuel pipe 43 connecting the second common rail 42 is provided downstream of the fuel cell.
[0054]
The order of injection into each cylinder of the multi-cylinder engine of the present embodiment is as follows: fuel injection into # 1 cylinder → fuel injection into # 5 cylinder → fuel injection into # 3 cylinder → fuel injection into # 6 cylinder The order is fuel injection → fuel injection into cylinder # 2 → fuel injection into cylinder # 4. The plurality of injectors 5 of the present embodiment are mounted corresponding to the first cylinder group (cylinders of the A group: # 1, # 2, # 3 cylinders) in which the injection order is not adjacent to each other. A plurality of first fuel injection valves (# 1 cylinder injector, # 2 cylinder injector, # 3 cylinder injector) and a second cylinder group (B group) in which the first fuel injection valve and the injection order are adjacently injected. Cylinders: divided into a plurality of second fuel injection valves (# 4 cylinder injector, # 5 cylinder injector, # 6 cylinder injector) mounted corresponding to # 4 cylinder, # 5 cylinder, # 6 cylinder. I have.
[0055]
The group A common rail chamber 21 is provided with injectors (# 1 cylinder injector, # 2 cylinder injector, # 3 cylinder) mounted corresponding to the cylinders of the A group (last injection cylinder in which fuel injection is executed immediately before the current injection cylinder). The first pressure accumulating chamber distributes and supplies high-pressure fuel to the injector. The group B common rail chamber 22 includes injectors (# 4 cylinder injectors, # 5 cylinder injectors, # 5 cylinder injectors, # 5 injectors) mounted corresponding to the B group cylinders (current injection cylinders in which fuel injection is performed immediately after the previous injection cylinder). This is a second accumulator that distributes and supplies high-pressure fuel to the six-cylinder injector.
[0056]
The first common rail 41 of the present embodiment is connected to injectors (# 1 cylinder injector, # 2 cylinder injector, # 3 cylinder injector) mounted corresponding to the cylinders of the A group (last injection cylinder). Four A group communication passages (first communication passages: not shown) that connect the four fuel supply passages 13 and the A group common rail chamber 21 are provided. Further, the second common rail 42 of the present embodiment is connected to injectors (# 4 cylinder injector, # 5 cylinder injector, # 6 cylinder injector) mounted corresponding to the cylinders of the B group (current injection cylinder). Four B group communication paths (second communication paths: not shown) are provided to connect the four fuel supply paths 13 with the B group common rail chamber 22.
[0057]
The first common rail 41 has a fuel introduction path (not shown) connected through a pipe joint 51 to a high-pressure pipe forming a fuel supply path 12 for introducing high-pressure fuel from the supply pump 3 into the common rail 2. Is provided. Further, the high-pressure pipe forming the fuel supply path 13 therein and the A-group communication path of the first common rail 41 are liquid-tightly connected via a pipe joint 52. Further, the high pressure pipe forming the fuel supply path 13 therein and the B group communication path of the second common rail 42 are liquid-tightly connected via a pipe joint 53.
[0058]
In the middle of the fuel flow path 44 formed in the fuel pipe 43 connecting the first common rail 41 and the second common rail 42, the fuel flow from the group B common rail chamber 22 located on the downstream side in the fuel flow direction is controlled. A check valve 9 for preventing fuel from flowing back into the group A common rail chamber 21 located on the upstream side in the flow direction is provided. The check valve 9 suppresses the propagation of the pressure drop from the inside of the group B common rail chamber 22 located on the downstream side in the fuel flow direction to the inside of the group A common rail chamber 21 located on the upstream side in the fuel flow direction. It is a component that functions as a pressure drop propagation suppression unit. With this configuration, the same effects as in the first embodiment can be achieved.
[0059]
Here, two pressure limiters (pressure safety valves) 6 are respectively installed at one end (the right end in the drawing) of the first and second common rails 41 and 42, and the other end (the other end of the second common rail 42). A fuel pressure sensor (fuel pressure detecting means) 7 is provided at the left end in the figure. Note that the pressure limiter 6 on the first common rail 41 side may not be provided. Further, a pressure reducing valve may be provided instead of the two pressure limiters 6.
[0060]
[Other embodiments]
In the present embodiment, a fuel passage 44 formed between the group A common rail chamber 21 and the group B common rail chamber 22 of the common rail 2 or in the fuel pipe 43 connecting the first common rail 41 and the second common rail 42. The check valve 9 is installed in the middle of the process, but the electromagnetic opening and closing interrupts the communication between the group A common rail chamber (first pressure accumulating chamber) 21 and the group B common rail chamber (second pressure accumulating chamber) 22. A valve may be installed. In this case, the electromagnetic on-off valve is used to determine the injection pressure of the current injection cylinder based on a crankshaft rotation signal (for example, a crank angle signal) of the multi-cylinder engine or a cylinder determination signal for determining the injection cylinder of the multi-cylinder engine. It is desirable to perform the opening and closing control so that the opening and closing of the cylinders are not easily affected by the drop of the common rail pressure due to the influence of the fuel injection of the previous injection cylinder.
[0061]
In the present embodiment, the SCV (suction metering valve) 4 is a normally open type (normally open type) in which the solenoid coil is fully opened when the power supply to the solenoid coil is stopped, that is, the opening area of the valve hole is maximum and the lift amount is minimum. An electromagnetic valve may be used, or a normally closed type (normally closed type) electromagnetic valve that is fully closed when power to the solenoid coil is stopped, that is, the opening area of the valve hole is minimized and the lift amount is minimized. Is also good. Note that an electric motor-driven suction metering valve may be used as the SCV (suction metering valve) 4. In the present embodiment, the injector 5 composed of an electromagnetic fuel injection valve is used as the fuel injection valve, but an injector composed of a piezoelectric fuel injection valve may be used as the fuel injection valve.
[0062]
In the present embodiment, the fuel pressure sensor 7 is directly attached to the common rail 2 to detect the common rail pressure (PC). However, the fuel pressure detecting means is connected to the plunger chamber (pressurizing chamber) of the supply pump 3 by the injector 5. The fuel pressure is attached to a fuel pipe or the like to the fuel passage in the inside, and the discharge pressure of the fuel discharged from the pressurized chamber of the supply pump 3 or supplied to the injector 5 to enter the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine 1 The injection pressure of the injected fuel may be detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a common rail fuel injection system (first embodiment).
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a common rail having a built-in check valve (first embodiment).
FIG. 3 is a timing chart showing a change in a common rail pressure with respect to each injector command value (first embodiment).
FIG. 4 is an explanatory view showing a common rail incorporating a check valve (second embodiment).
FIG. 5 is an explanatory view showing a conventional common rail (prior art).
FIG. 6 is a timing chart showing a change in common rail pressure with respect to each injector command value (prior art).
FIG. 7 is a graph showing changes in a common rail medium pressure and a common rail high pressure with respect to an inter-cylinder injection pressure deviation and an injector command value at the time of high engine speed (prior art).
[Explanation of symbols]
1 multi-cylinder engine (internal combustion engine)
2 common rail
3 Supply pump (fuel supply pump)
4 SCV (Suction metering valve)
5 Injector (first fuel injection valve, second fuel injection valve)
6 Pressure limiter (pressure relief valve)
7. Fuel pressure sensor (fuel pressure detecting means)
9 Check valve (pressure drop propagation suppression means)
21 A group common rail room (first pressure storage room)
22 B group common rail room (second pressure accumulator room)
23 A group communication passage (first communication passage)
24 B group communication passage (second communication passage)
25 Fuel introduction path
41 1st common rail
42 2nd common rail
43 Fuel piping
44 Fuel flow path

Claims

(A) a common rail for accumulating high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure;
(B) a fuel supply pump that pressurizes the sucked fuel to increase the pressure;
(C) a plurality of fuel injection valves mounted corresponding to each cylinder of the internal combustion engine,
The high-pressure fuel discharged from the fuel supply pump is accumulated in the common rail, and the high-pressure fuel accumulated in the common rail is injected into each cylinder of the internal combustion engine through the plurality of fuel injection valves in a predetermined manner. In the accumulator type fuel injection device that supplies the fuel in order,
The plurality of fuel injection valves are a plurality of first fuel injection valves mounted corresponding to the first cylinder group in which the injection order is not adjacent to each other, and the first fuel injection valves and the injection order are adjacent to each other. And a plurality of second fuel injection valves mounted corresponding to the second cylinder group to be injected.
A first pressure accumulation chamber that accumulates high-pressure fuel discharged from the fuel supply pump and distributes and supplies high-pressure fuel to the plurality of first fuel injection valves;
A second pressure accumulation chamber that accumulates high-pressure fuel discharged from the fuel supply pump and distributes and supplies high-pressure fuel to the plurality of second fuel injection valves;
A pressure drop propagation suppressing unit that is disposed between the first pressure accumulating chamber and the second pressure accumulating chamber and that suppresses propagation of a pressure drop from the first pressure accumulating chamber to the second pressure accumulating chamber; An accumulator type fuel injection device characterized by the above-mentioned.

The pressure accumulating fuel injection device according to claim 1,
The common rail includes a plurality of first communication paths that communicate the plurality of first fuel injection valves with the first pressure accumulation chamber, and a plurality of communication paths that communicate the plurality of second fuel injection valves with the second pressure accumulation chamber. An accumulator type fuel injection device having a second communication passage.

The pressure accumulating fuel injection device according to claim 1 or 2,
The common rail includes a first common rail that forms the first pressure accumulating chamber inside, a second common rail that internally forms the second pressure accumulating chamber, and the first common rail on the downstream side or the upstream side in the fuel flow direction of the first common rail. A fuel pipe for connecting the second common rail;
The pressure accumulating fuel injection device, wherein the pressure drop propagation suppressing means is provided in the middle of a fuel flow passage formed in the fuel pipe.

An accumulator fuel injection device according to any one of claims 1 to 3,
The pressure drop propagation suppressing means is arranged such that, from the second pressure accumulation chamber located downstream of the first pressure accumulation chamber in the fuel flow direction, the pressure drop propagation suppression means is located upstream of the second pressure accumulation chamber in the fuel flow direction. An accumulator-type fuel injection device, which is a check valve for preventing a backflow of fuel into a first accumulator.

An accumulator fuel injection device according to any one of claims 1 to 3,
The pressure-accumulation fuel injection device, wherein the pressure drop propagation suppression means is an electromagnetic on-off valve that interrupts a communication state between the first pressure accumulation chamber and the second pressure accumulation chamber.