JP2006132481A - Accumulating fuel injection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent decline in durability of a common rail 2 by suppressing overshoot when actual rail pressure of the common rail 2 is rapidly increased. <P>SOLUTION: An ECU 6 predicts whether or not the actual rail pressure overshoots target rail pressure at the time of rapid increase in the actual rail pressure. At this time, the ECU 6 determines that the actual rail pressure is rapidly increased, when a difference between a current value of the actual rail pressure taken in from a pressure sensor 12 and a previous value exceeds a preset threshold value and this state continues for predetermined time or longer, and predicts generation of overshoot when an absolute value of an integral term exceeds a predetermined value. Then, when the actual rail pressure reaches predetermined pressure set lower than the target rail pressure, opening of a pressure reducing valve 5 is controlled. Due to this, since fuel pressure inside the common rail 2 is released to a fuel tank 7 via a leak passage 8, pressure increase inside the common rail 2 is suppressed, and generation of overshoot is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、ディーゼル機関に適用される蓄圧式燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a pressure accumulation type fuel injection device applied to, for example, a diesel engine.

従来、ディーゼル機関用のコモンレール式燃料噴射システムが知られている。この燃料噴射システムでは、コモンレールに蓄圧される燃料圧力（実レール圧）を目標レール圧に収束させるために、目標レール圧と実レール圧との差に基づき、燃料供給ポンプからコモンレールに圧送される燃料吐出量をフィードバック制御している。しかし、前記フィードバック制御では、例えば、エンジンの運転状態が急激に変化した場合に、目標レール圧に対して実レール圧がオーバーシュートあるいはアンダーシュートすることがある。
このオーバーシュートあるいはアンダーシュートを抑制する手段として、実レール圧が目標レール圧より所定値以上高くなった時に、コモンレールに接続された減圧弁を作動させてコモンレール内の燃料をリークさせる方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−３７１９４０号公報 Conventionally, a common rail fuel injection system for a diesel engine is known. In this fuel injection system, in order to converge the fuel pressure (actual rail pressure) accumulated in the common rail to the target rail pressure, the fuel supply pump is pumped from the fuel supply pump to the common rail based on the difference between the target rail pressure and the actual rail pressure. The fuel discharge amount is feedback controlled. However, in the feedback control, for example, when the operating state of the engine suddenly changes, the actual rail pressure may overshoot or undershoot relative to the target rail pressure.
As means for suppressing this overshoot or undershoot, a method has been proposed in which when the actual rail pressure becomes higher than the target rail pressure by a predetermined value or more, the pressure reducing valve connected to the common rail is operated to leak the fuel in the common rail. (See Patent Document 1).
JP 2002-371940 A

ところが、上記の方法では、実際に減圧弁が作動する時点で、既に実レール圧が目標レール圧より所定値以上高くなっているため、目標レール圧が非常に高い場合には、コモンレールの耐久性が低下する恐れがある。また、コモンレール式燃料噴射システムには、通常、実レール圧が高くなり過ぎた場合に、圧力を開放するための安全弁（プレッシャリミッタ）が設けられており、この安全弁が作動すると、実際の圧力が急激に下降して、目標レール圧から大きく外れてしまうことが懸念される。   However, in the above method, when the pressure reducing valve actually operates, the actual rail pressure is already higher than the target rail pressure by a predetermined value or more, so if the target rail pressure is very high, the durability of the common rail May decrease. Also, a common rail fuel injection system is usually provided with a safety valve (pressure limiter) for releasing the pressure when the actual rail pressure becomes too high. When this safety valve is activated, the actual pressure is reduced. There is a concern that it will drop rapidly and deviate significantly from the target rail pressure.

本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、コモンレールの燃料圧力（実レール圧）が急激に上昇する時に、オーバーシュートを抑制することにより、コモンレールの耐久性低下を防止できる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to prevent deterioration of the durability of the common rail by suppressing overshoot when the fuel pressure (actual rail pressure) of the common rail suddenly increases. An object of the present invention is to provide an accumulator fuel injection device that can perform the above operation.

（請求項１の発明）
本発明は、コモンレールに蓄圧された燃料圧力を低圧側に開放するためのリーク通路を開閉可能に設けられた減圧弁と、この減圧弁の開閉動作を制御する減圧弁制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置であって、減圧弁制御手段は、実レール圧が急激に上昇している際に、その実レール圧が目標レール圧より低い所定圧に到達した時点で、減圧弁を所定時間、開弁制御することを特徴とする。 (Invention of Claim 1)
The present invention provides a pressure accumulation valve provided with a pressure reducing valve capable of opening and closing a leak passage for opening the fuel pressure accumulated in the common rail to the low pressure side, and a pressure reducing valve control means for controlling the opening / closing operation of the pressure reducing valve. The pressure reducing valve control means, when the actual rail pressure is rapidly increasing, at a time when the actual rail pressure reaches a predetermined pressure lower than the target rail pressure, It is characterized by valve opening control.

実レール圧が急激に上昇している際に、減圧弁が開弁してリーク通路を開くと、コモンレールに蓄圧された燃料圧力がリーク通路を通じて低圧側（例えば、燃料タンク）に開放される。その結果、コモンレール内の圧力上昇が抑えられる、つまり、実レール圧の変化（上昇）が緩やかになるため、減圧弁を開弁制御しない場合と比較して、実レール圧のオーバーシュートが抑制される。   If the pressure reducing valve is opened and the leak passage is opened while the actual rail pressure is rising rapidly, the fuel pressure accumulated in the common rail is released to the low pressure side (for example, a fuel tank) through the leak passage. As a result, the pressure rise in the common rail is suppressed, that is, the change (rise) in the actual rail pressure becomes gentle, and the overshoot of the actual rail pressure is suppressed compared to the case where the pressure reducing valve is not controlled to open. The

（請求項２の発明）
本発明は、コモンレールに蓄圧された燃料圧力を低圧側に開放するためのリーク通路を開閉可能に設けられた減圧弁と、この減圧弁の開閉動作を制御する減圧弁制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置であって、減圧弁制御手段は、実レール圧が急激に上昇しているか否かを判定する圧力上昇判定手段と、実レール圧が急激に上昇していると判定された場合に、実レール圧が目標レール圧をオーバーシュートするか否かを予測するオーバーシュート予測手段とを有し、オーバーシュートが発生すると予測された場合に、実レール圧が目標レール圧より低く設定された所定圧に到達した時点で、減圧弁を所定時間、開弁制御することを特徴とする。 (Invention of Claim 2)
The present invention provides a pressure accumulation valve provided with a pressure reducing valve capable of opening and closing a leak passage for opening the fuel pressure accumulated in the common rail to the low pressure side, and a pressure reducing valve control means for controlling the opening / closing operation of the pressure reducing valve. The pressure reducing valve control means is a pressure increase determination means for determining whether or not the actual rail pressure is rapidly increasing, and a case where it is determined that the actual rail pressure is rapidly increasing Overshoot predicting means for predicting whether or not the actual rail pressure overshoots the target rail pressure, and when it is predicted that overshoot will occur, the actual rail pressure is set lower than the target rail pressure. When the predetermined pressure is reached, the valve is controlled to open for a predetermined time.

上記の構成によれば、実レール圧が急激に上昇してオーバーシュートが発生すると予測されると、実レール圧が所定圧に到達した時点で、減圧弁が開弁してリーク通路を開くことにより、コモンレールに蓄圧された燃料圧力がリーク通路を通じて低圧側（例えば、燃料タンク）に開放される。その結果、コモンレール内の圧力上昇が抑えられる、つまり、実レール圧の変化（上昇）が緩やかになるため、減圧弁を開弁制御しない場合と比較して、実レール圧のオーバーシュートが抑制される。   According to the above configuration, when it is predicted that the actual rail pressure suddenly increases and overshoot occurs, the pressure reducing valve opens to open the leak passage when the actual rail pressure reaches a predetermined pressure. Thus, the fuel pressure accumulated in the common rail is released to the low pressure side (for example, a fuel tank) through the leak passage. As a result, the pressure rise in the common rail is suppressed, that is, the change (rise) in the actual rail pressure becomes gentle, and the overshoot of the actual rail pressure is suppressed compared to the case where the pressure reducing valve is not controlled to open. The

（請求項３の発明）
請求項２に記載した蓄圧式燃料噴射装置において、圧力上昇判定手段は、圧力検出手段により検出される実レール圧の今回値と前回値との差が閾値以上であり、その閾値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、実レール圧が急激に上昇していると判定することを特徴とする。
コモンレールの燃料圧力が急激に上昇すると、圧力検出手段により検出される実レール圧の今回値（今回検出された実レール圧）と前回値（前回検出された実レール圧）との差が大きくなる。そこで、実レール圧の今回値と前回値との差が所定時間以上継続して閾値以上であれば、実レール圧が急激に上昇していると判断できる。 (Invention of Claim 3)
In the pressure-accumulation fuel injection device according to claim 2, the pressure increase determination means is such that the difference between the current value and the previous value of the actual rail pressure detected by the pressure detection means is greater than or equal to a threshold value, It is characterized in that it is determined that the actual rail pressure is increasing rapidly when it continues for a predetermined time or more.
When the fuel pressure of the common rail suddenly increases, the difference between the current value of the actual rail pressure detected by the pressure detection means (actual rail pressure detected this time) and the previous value (actual rail pressure detected last time) increases. . Therefore, if the difference between the current value of the actual rail pressure and the previous value continues for a predetermined time or more and is equal to or greater than the threshold value, it can be determined that the actual rail pressure is rapidly increasing.

（請求項４の発明）
請求項２または３に記載した蓄圧式燃料噴射装置において、オーバーシュート予測手段は、レール圧制御手段により決定されるフィードバック積分項の絶対値が所定値以上となった時に、オーバーシュートの発生を予測することを特徴とする。
比例制御と積分制御とを含むフィードバック制御では、比例制御によって生じる残留偏差（オフセット）を時間的に累積し、この大きさに応じて偏差を少なくするように修正する（積分制御）ことで、実レール圧を目標レール圧に収束させる。しかし、積分制御による修正量（積分項）が過大になると、実レール圧のオーバーシュートが発生する。従って、積分項を指標として、実レール圧がオーバーシュートするか否かを予測できる。 (Invention of Claim 4)
4. The accumulator type fuel injection device according to claim 2, wherein the overshoot predicting means predicts the occurrence of overshoot when the absolute value of the feedback integral term determined by the rail pressure control means exceeds a predetermined value. It is characterized by doing.
In feedback control including proportional control and integral control, residual deviation (offset) caused by proportional control is accumulated over time, and correction is made to reduce the deviation according to this magnitude (integral control). The rail pressure is converged to the target rail pressure. However, when the correction amount (integral term) by the integral control becomes excessive, an overshoot of the actual rail pressure occurs. Therefore, it can be predicted whether or not the actual rail pressure will overshoot using the integral term as an index.

（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの蓄圧式燃料噴射装置において、減圧弁制御手段は、所定圧を複数段に設定して、実レール圧が、それぞれの所定圧に到達する毎に、減圧弁を所定時間、開弁制御することを特徴とする。
この場合、実レール圧が目標レール圧に近づくに従って、コモンレール内の圧力上昇を段階的に抑制できるので、実レール圧のオーバーシュートを最小限に抑えることが可能である。 (Invention of Claim 5)
5. The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 1, wherein the pressure reducing valve control means sets the predetermined pressure in a plurality of stages, and reduces the pressure every time the actual rail pressure reaches each predetermined pressure. The valve is controlled to open for a predetermined time.
In this case, as the actual rail pressure approaches the target rail pressure, the pressure increase in the common rail can be suppressed in a stepwise manner, so that the overshoot of the actual rail pressure can be minimized.

（請求項６の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの蓄圧式燃料噴射装置において、減圧弁制御手段は、減圧弁の開閉動作をデューティ制御することを特徴とする。
これにより、減圧弁の開弁時間と閉弁時間とのデューティ比を調整することで、実レール圧の上昇速度を制御して、実レール圧のオーバーシュートを抑制することが可能である。 (Invention of Claim 6)
5. The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 1, wherein the pressure reducing valve control means performs duty control on an opening / closing operation of the pressure reducing valve.
Thereby, by adjusting the duty ratio between the valve opening time and the valve closing time of the pressure reducing valve, it is possible to control the increase speed of the actual rail pressure and suppress the overshoot of the actual rail pressure.

（請求項７の発明）
請求項１〜６に記載した何れかの蓄圧式燃料噴射装置において、減圧弁制御手段は、エンジンの運転状態に応じて所定圧を可変することを特徴とする。
エンジンの運転状態が変化すると、実レール圧のオーバーシュートしやすさが変化するため、エンジンの運転状態に応じて、減圧弁を開弁制御する時の所定圧を変更することで、実レール圧のオーバーシュートしやすさの変化に対応できる。 (Invention of Claim 7)
The pressure-accumulation fuel injection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the pressure reducing valve control means varies a predetermined pressure in accordance with an operating state of the engine.
When the operating state of the engine changes, the ease of overshooting the actual rail pressure changes, so the actual rail pressure can be changed by changing the predetermined pressure when opening the pressure reducing valve according to the operating state of the engine. Can respond to changes in the ease of overshooting.

（請求項８の発明）
請求項７に記載した蓄圧式燃料噴射装置において、減圧弁制御手段は、エンジンの運転状態として、目標レール圧、目標レール圧と実レール圧との偏差、エンジン回転数、要求噴射量の少なくとも１つを基に、所定圧を設定することを特徴とする。
例えば、目標レール圧が大きく変化した場合と、小さく変化した場合とで、それぞれの目標レール圧の変化量に応じて所定圧を設定することができる。同様に、目標レール圧と実レール圧との偏差、エンジン回転数、要求噴射量の少なくとも１つを基に、所定圧を設定することで、実レール圧のオーバーシュートしやすさの変化に対応できる。 (Invention of Claim 8)
8. The accumulator fuel injection device according to claim 7, wherein the pressure reducing valve control means includes at least one of a target rail pressure, a deviation between the target rail pressure and the actual rail pressure, an engine speed, and a required injection amount as an engine operating state. The predetermined pressure is set based on the above.
For example, the predetermined pressure can be set according to the amount of change in the target rail pressure when the target rail pressure changes greatly and when the target rail pressure changes slightly. Similarly, by setting a predetermined pressure based on at least one of the deviation between the target rail pressure and the actual rail pressure, the engine speed, and the required injection amount, it responds to changes in the ease of overshooting the actual rail pressure. it can.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail by the following examples.

図１は４気筒のディーゼル機関１に適用される蓄圧式燃料噴射装置の全体図である。
本実施例に示す蓄圧式燃料噴射装置は、燃料を所定の圧力状態に蓄えるコモンレール２と、このコモンレール２に燃料を圧送する燃料供給ポンプ３と、コモンレール２より供給される高圧燃料をディーゼル機関１の筒内に噴射するインジェクタ４等を有し、燃料供給ポンプ３の吐出量、インジェクタ４の噴射動作、および後述する減圧弁５の開閉動作等が電子制御装置（以下ＥＣＵ６と呼ぶ）により制御される。 FIG. 1 is an overall view of a pressure accumulation fuel injection device applied to a four-cylinder diesel engine 1.
The accumulator fuel injection device shown in this embodiment includes a common rail 2 that stores fuel in a predetermined pressure state, a fuel supply pump 3 that pumps fuel to the common rail 2, and high-pressure fuel that is supplied from the common rail 2 to diesel engine 1. The injection amount of the fuel supply pump 3, the injection operation of the injector 4, the opening / closing operation of the pressure reducing valve 5, which will be described later, and the like are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU 6). The

コモンレール２は、燃料供給ポンプ３より供給された燃料を、ディーゼル機関１の運転状態に適した目標レール圧にて蓄圧する。目標レール圧は、例えば、アクセル開度（機関負荷）とディーゼル機関１の回転速度（機関回転数と呼ぶ）とに基づき、ＥＣＵ６により設定される。
コモンレール２には、燃料タンク７に通じるリーク通路８が接続されている。リーク通路８には、このリーク通路８を開閉可能な減圧弁５が設けられている。減圧弁５は、開閉動作がＥＣＵ６によって制御され、開弁する（リーク通路８を開く）と、コモンレール２に蓄圧された燃料圧力がリーク通路８を通じて燃料タンク７に開放される。
また、コモンレール２には、蓄圧する燃料圧力が高くなり過ぎた場合に、燃料圧力を開放するための安全弁（プレッシャリミッタ：図示せず）が設けられている。 The common rail 2 accumulates the fuel supplied from the fuel supply pump 3 at a target rail pressure suitable for the operation state of the diesel engine 1. The target rail pressure is set by the ECU 6 based on, for example, the accelerator opening (engine load) and the rotational speed of the diesel engine 1 (referred to as engine speed).
A leak passage 8 that leads to the fuel tank 7 is connected to the common rail 2. The leak passage 8 is provided with a pressure reducing valve 5 that can open and close the leak passage 8. When the opening / closing operation of the pressure reducing valve 5 is controlled by the ECU 6 and is opened (opening the leak passage 8), the fuel pressure accumulated in the common rail 2 is opened to the fuel tank 7 through the leak passage 8.
The common rail 2 is provided with a safety valve (pressure limiter: not shown) for releasing the fuel pressure when the fuel pressure to be accumulated becomes too high.

燃料供給ポンプ３は、燃料タンク７から燃料を汲み上げるフィードポンプ（図示せず）を内蔵し、このフィードポンプによって汲み上げられた燃料をシリンダ内（図示せず）に吸入して、そのシリンダ内に挿入されたプランジャ（図示せず）の圧送行程により、所定の圧力まで加圧してコモンレール２に圧送する。この燃料供給ポンプ３は、シリンダ内に吸入される燃料量を調量する吸入調量弁９を有し、この吸入調量弁９の開弁量がＥＣＵ６により調整されることにより、コモンレール２への供給燃料圧が制御される。   The fuel supply pump 3 has a built-in feed pump (not shown) that pumps fuel from the fuel tank 7, sucks the fuel pumped by the feed pump into a cylinder (not shown), and inserts it into the cylinder. By a pressure stroke of a plunger (not shown), the pressure is increased to a predetermined pressure and is fed to the common rail 2. The fuel supply pump 3 has an intake metering valve 9 for metering the amount of fuel sucked into the cylinder, and the opening amount of the intake metering valve 9 is adjusted by the ECU 6 so that the common rail 2 The supplied fuel pressure is controlled.

インジェクタ４は、ディーゼル機関１の各気筒に取り付けられ、それぞれ高圧配管１０を介してコモンレール２に接続されている。このインジェクタ４は、ＥＣＵ６によって電子制御される電磁弁（図示せず）と、この電磁弁の開弁動作に伴って燃料を噴射するノズル（図示せず）とを有し、電磁弁への通電時期および通電時間により噴射タイミング及び噴射量が制御される。なお、インジェクタ４から噴射されない余剰燃料は、リターン通路１１を介して燃料タンク７へ戻される。   The injector 4 is attached to each cylinder of the diesel engine 1 and is connected to the common rail 2 via a high-pressure pipe 10. The injector 4 includes a solenoid valve (not shown) that is electronically controlled by the ECU 6 and a nozzle (not shown) that injects fuel when the solenoid valve is opened, and energizes the solenoid valve. The injection timing and the injection amount are controlled by the timing and the energization time. Excess fuel that is not injected from the injector 4 is returned to the fuel tank 7 via the return passage 11.

ＥＣＵ６は、各種センサ類（ＮＥセンサ、アクセル開度センサ、圧力センサ１２等）で検出されたセンサ情報を入力し、これらのセンサ情報を基に、以下に説明する噴射量制御および噴射圧制御を実施する。
ＮＥセンサ（図示せず）は、ディーゼル機関１の回転速度を検出して、検出結果をＥＣＵ６に出力する。アクセル開度センサ（図示せず）は、運転者が操作するアクセルペダルの操作量（踏込み量）よりアクセル開度を検出して、検出結果をＥＣＵ６に出力する。
圧力センサ１２は、本発明の圧力検出手段であり、コモンレール２に蓄圧された燃料圧力（実レール圧）を検出して、検出結果をＥＣＵ６に出力する。 The ECU 6 inputs sensor information detected by various sensors (NE sensor, accelerator opening sensor, pressure sensor 12, etc.), and performs injection amount control and injection pressure control described below based on these sensor information. carry out.
The NE sensor (not shown) detects the rotational speed of the diesel engine 1 and outputs the detection result to the ECU 6. An accelerator opening sensor (not shown) detects the accelerator opening from the operation amount (depression amount) of the accelerator pedal operated by the driver, and outputs the detection result to the ECU 6.
The pressure sensor 12 is a pressure detection means of the present invention, detects the fuel pressure (actual rail pressure) accumulated in the common rail 2, and outputs the detection result to the ECU 6.

噴射量制御は、インジェクタ４の噴射量および噴射時期を制御するもので、機関回転数とアクセル開度を基に、ディーゼル機関１の運転状態に最適な噴射量および噴射時期を演算し、その演算結果に従ってインジェクタ４の電磁弁を制御する。
噴射圧制御は、コモンレール２に蓄圧される燃料圧力を制御するもので、圧力センサ１２によって検出される実レール圧が目標レール圧に収束する様に、燃料供給ポンプ３の吐出量（すなわち吸入調量弁９の開弁量）、および減圧弁５の開閉動作を制御する。 The injection amount control controls the injection amount and injection timing of the injector 4, and calculates the optimal injection amount and injection timing for the operating state of the diesel engine 1 based on the engine speed and the accelerator opening. The solenoid valve of the injector 4 is controlled according to the result.
The injection pressure control is to control the fuel pressure accumulated in the common rail 2, and the discharge amount (that is, the intake control) of the fuel supply pump 3 so that the actual rail pressure detected by the pressure sensor 12 converges to the target rail pressure. The valve opening amount of the quantity valve 9) and the opening / closing operation of the pressure reducing valve 5 are controlled.

次に、ＥＣＵ６による吸入調量弁９の制御方法を説明する。
ＥＣＵ６は、目標レール圧と実レール圧との偏差を基に、ＰＩ制御による補正量（比例項と積分項）を決定し、その補正量を基に、吸入調量弁９に指令する制御量を補正して、吸入調量弁９の開弁量をフィードバック制御する。ここで、目標レール圧が急激に変化すると、ＥＣＵ６からの指令を受けて吸入調量弁９が作動しても、実際にコモンレール２内の燃料圧力が制御されるまでに応答遅れが生じるため、図３の実線グラフで示す様に、燃料圧力が急激に上昇する時には、実レール圧が目標レール圧に到達した後、オーバーシュートが発生する。ＥＣＵ６による減圧弁５の制御は、前記オーバーシュートを抑制するために実施される。 Next, a method for controlling the intake metering valve 9 by the ECU 6 will be described.
The ECU 6 determines a correction amount (proportional term and integral term) by PI control based on the deviation between the target rail pressure and the actual rail pressure, and a control amount commanded to the intake metering valve 9 based on the correction amount. And the valve opening amount of the intake metering valve 9 is feedback-controlled. Here, if the target rail pressure changes rapidly, a response delay occurs until the fuel pressure in the common rail 2 is actually controlled even if the intake metering valve 9 is operated in response to a command from the ECU 6. As shown by the solid line graph in FIG. 3, when the fuel pressure rapidly increases, an overshoot occurs after the actual rail pressure reaches the target rail pressure. Control of the pressure reducing valve 5 by the ECU 6 is performed to suppress the overshoot.

続いて、ＥＣＵ６による減圧弁５の制御方法を図２を基に説明する。
なお、ＥＣＵ６は、本発明の減圧弁制御手段（圧力上昇判定手段およびオーバーシュート予測手段を含む）の機能を有している。
まず、実レール圧が急上昇している時に、実レール圧が目標レール圧をオーバーシュートするか否かを予測する。具体的には、圧力センサ１２から取り込む実レール圧ＰＮの今回値ＰＮ（ｎ）と前回値ＰＮ（ｎ−１）との差が、予め設定された閾値ＰＮｄ以上であり、且つ所定時間Ｔｔ以上継続している場合に、実レール圧ＰＮが急上昇していると判断する。 Next, a method for controlling the pressure reducing valve 5 by the ECU 6 will be described with reference to FIG.
The ECU 6 has a function of a pressure reducing valve control means (including a pressure increase determination means and an overshoot prediction means) according to the present invention.
First, it is predicted whether or not the actual rail pressure overshoots the target rail pressure when the actual rail pressure rapidly increases. Specifically, the difference between the current value PN (n) and the previous value PN (n−1) of the actual rail pressure PN taken from the pressure sensor 12 is equal to or greater than a preset threshold PNd and equal to or greater than a predetermined time Tt. If it continues, it is determined that the actual rail pressure PN is rapidly increasing.

さらに、実レール圧ＰＮが急上昇している時に、積分制御により求められる積分項Ｉｐの絶対値が所定値Ｉｐｄ以上であるか否かを判定し、所定値Ｉｐｄ以上となった時に、オーバーシュートの発生を予測する。
この後、目標レール圧Ｐｔより低く設定された所定圧に実レール圧ＰＮが到達した時点で減圧弁５を所定時間、開弁制御する。言い換えると、ＥＣＵ６は、目標レール圧Ｐｔと実レール圧ＰＮとの偏差が閾値Ｐｄ以下となった時に減圧弁５を開弁制御する。なお、所定圧は、ディーゼル機関１の運転状態を基に設定される。また、減圧弁５の開弁時間は、例えば、目標レール圧Ｐｔ、実レール圧ＰＮ、閾値Ｐｄ等に応じて適宜に決定される。 Further, when the actual rail pressure PN is rapidly increasing, it is determined whether or not the absolute value of the integral term Ip obtained by the integral control is equal to or greater than a predetermined value Ipd. Predict the occurrence.
Thereafter, when the actual rail pressure PN reaches a predetermined pressure set lower than the target rail pressure Pt, the pressure reducing valve 5 is controlled to open for a predetermined time. In other words, the ECU 6 controls the opening of the pressure reducing valve 5 when the deviation between the target rail pressure Pt and the actual rail pressure PN becomes equal to or less than the threshold value Pd. The predetermined pressure is set based on the operating state of the diesel engine 1. Further, the opening time of the pressure reducing valve 5 is appropriately determined according to, for example, the target rail pressure Pt, the actual rail pressure PN, the threshold value Pd, and the like.

（実施例１の効果）
上記の蓄圧式燃料噴射装置では、実レール圧ＰＮが急激に上昇してオーバーシュートが発生すると予測された場合に、実レール圧ＰＮが目標レール圧Ｐｔに到達する手前（所定圧）で減圧弁５を開弁制御することにより、コモンレール２内の燃料圧力がリーク通路８を通じて燃料タンク７に開放されるため、図３に示すように、減圧弁５を開弁制御しない場合（図中の実線グラフ）と比較して、コモンレール２内の圧力上昇（図中の一点鎖線グラフ）が抑制される。その結果、目標レール圧Ｐｔに対する実レール圧ＰＮのオーバーシュートが抑制されると共に、トルク変動や回転変動による乗員の違和感を低減でき、且つ、実レール圧ＰＮのオーバーシュートによる異音の発生を抑えることができる。 (Effect of Example 1)
In the above-described accumulator fuel injection device, when it is predicted that the actual rail pressure PN suddenly increases and an overshoot occurs, the pressure reducing valve immediately before the actual rail pressure PN reaches the target rail pressure Pt (predetermined pressure). By controlling the valve 5 to open, the fuel pressure in the common rail 2 is released to the fuel tank 7 through the leak passage 8. Therefore, as shown in FIG. 3, when the valve 5 is not controlled to open (the solid line in the figure). Compared with the graph), the pressure rise in the common rail 2 (one-dot chain line graph in the figure) is suppressed. As a result, overshoot of the actual rail pressure PN with respect to the target rail pressure Pt is suppressed, occupant discomfort due to torque fluctuation and rotation fluctuation can be reduced, and generation of noise due to overshoot of the actual rail pressure PN is suppressed. be able to.

また、実レール圧ＰＮのオーバーシュートを抑制できるため、目標レール圧Ｐｔが非常に高く設定されている場合でも、その目標レール圧Ｐｔを実レール圧ＰＮが大きくオーバーシュートすることがないので、コモンレール２の耐久性低下を防止できる。
さらに、安全弁（プレッシャリミッタ）が作動する圧力まで実レール圧ＰＮがオーバーシュートすることもないので、安全弁が作動することによる不具合、つまり、実レール圧ＰＮが急激に下降して目標レール圧Ｐｔから大きく外れてしまうことを防止できる。 In addition, since the overshoot of the actual rail pressure PN can be suppressed, even if the target rail pressure Pt is set very high, the actual rail pressure PN does not greatly overshoot the target rail pressure Pt. 2 can be prevented from lowering durability.
Furthermore, since the actual rail pressure PN does not overshoot to the pressure at which the safety valve (pressure limiter) operates, there is a malfunction caused by the operation of the safety valve, that is, the actual rail pressure PN decreases rapidly and the target rail pressure Pt It is possible to prevent it from coming off greatly.

図４は目標レール圧Ｐｔと実レール圧ＰＮの変化を示すグラフである。
この実施例２では、減圧弁５を開弁制御する時の所定圧を複数段に設定した一例である。例えば、図４に示す様に、所定圧を二段階（所定圧１と所定圧２）に設定し、実レール圧ＰＮが所定圧１および所定圧２に到達した際に、それぞれ減圧弁５を所定時間、開弁制御する。これにより、実レール圧ＰＮが目標レール圧Ｐｔに近づくに従って、コモンレール２内の圧力上昇を段階的に抑制できるので、実レール圧ＰＮのオーバーシュートを最小限に抑えることが可能である。 FIG. 4 is a graph showing changes in the target rail pressure Pt and the actual rail pressure PN.
The second embodiment is an example in which the predetermined pressure when the pressure reducing valve 5 is controlled to be opened is set in a plurality of stages. For example, as shown in FIG. 4, when the predetermined pressure is set in two stages (predetermined pressure 1 and predetermined pressure 2) and the actual rail pressure PN reaches the predetermined pressure 1 and the predetermined pressure 2, the pressure reducing valves 5 are respectively set. Valve opening control is performed for a predetermined time. Thereby, as the actual rail pressure PN approaches the target rail pressure Pt, the pressure increase in the common rail 2 can be suppressed in a stepwise manner, so that the overshoot of the actual rail pressure PN can be minimized.

図５（ａ）は減圧弁５の作動状態を示すタイムチャート、図５（ｂ）は目標レール圧Ｐｔと実レール圧ＰＮの変化を示すグラフである。
この実施例３は、実レール圧ＰＮが所定圧に到達した際に、減圧弁５の開閉動作をデューティ制御する一例である。つまり、図５（ａ）に示すように、減圧弁５の開弁動作と閉弁動作とを複数回繰り返すことで、減圧弁５の開弁時間を調整しても良い。これにより、デューティ比に応じて実レール圧ＰＮの上昇速度を変更できるので、図５（ｂ）に示すように、減圧弁５を開弁制御しない場合（図中の実線グラフ）と比較して、コモンレール２内の圧力上昇（図中の一点鎖線グラフ）が抑制されて、オーバーシュートを小さくできる。 FIG. 5A is a time chart showing the operating state of the pressure reducing valve 5, and FIG. 5B is a graph showing changes in the target rail pressure Pt and the actual rail pressure PN.
The third embodiment is an example in which the opening / closing operation of the pressure reducing valve 5 is duty-controlled when the actual rail pressure PN reaches a predetermined pressure. That is, as shown in FIG. 5A, the valve opening time of the pressure reducing valve 5 may be adjusted by repeating the valve opening operation and the valve closing operation of the pressure reducing valve 5 a plurality of times. As a result, the rate of increase of the actual rail pressure PN can be changed in accordance with the duty ratio, and as shown in FIG. 5B, compared with a case where the valve opening control is not performed (the solid line graph in the figure). The pressure rise in the common rail 2 (one-dot chain line graph in the figure) is suppressed, and the overshoot can be reduced.

図６は目標レール圧Ｐｔと実レール圧ＰＮの変化を示すグラフである。
この実施例４では、図６に示す様に、ディーゼル機関１の運転状態に応じて所定圧を可変する一例である。
例えば、機関回転数が変化すると、実レール圧ＰＮのオーバーシュートしやすさが変化するため、ディーゼル機関１の運転状態に応じて、減圧弁５を開弁制御する時の所定圧を変更することで、実レール圧ＰＮのオーバーシュートしやすさの変化に対応できる。
なお、機関回転数以外にも、目標レール圧Ｐｔ、目標レール圧Ｐｔと実レール圧ＰＮとの偏差、要求噴射量の少なくとも１つを基に、所定圧を設定することができる。 FIG. 6 is a graph showing changes in the target rail pressure Pt and the actual rail pressure PN.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, the predetermined pressure is varied according to the operation state of the diesel engine 1.
For example, since the ease of overshooting the actual rail pressure PN changes when the engine speed changes, the predetermined pressure when the pressure reducing valve 5 is controlled to open is changed according to the operating state of the diesel engine 1. Thus, it is possible to cope with a change in the ease of overshooting the actual rail pressure PN.
In addition to the engine speed, the predetermined pressure can be set based on at least one of the target rail pressure Pt, the deviation between the target rail pressure Pt and the actual rail pressure PN, and the required injection amount.

蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of a pressure accumulation type fuel injection device. 減圧弁の制御方法を示す流れ図である（実施例１）。It is a flowchart which shows the control method of a pressure-reduction valve (Example 1). 目標レール圧と実レール圧の変化を示すグラフである（実施例１）。It is a graph which shows the change of a target rail pressure and an actual rail pressure (Example 1). 目標レール圧と実レール圧の変化を示すグラフである（実施例２）。It is a graph which shows the change of a target rail pressure and an actual rail pressure (Example 2). （ａ）減圧弁の作動状態を示すタイムチャート、（ｂ）目標レール圧と実レール圧の変化を示すグラフである（実施例３）。(A) It is a time chart which shows the operating state of a pressure-reduction valve, (b) It is a graph which shows the change of a target rail pressure and an actual rail pressure (Example 3). 目標レール圧と実レール圧の変化を示すグラフである（実施例４）。It is a graph which shows the change of a target rail pressure and an actual rail pressure (Example 4).

符号の説明Explanation of symbols

１ ディーゼル機関（エンジン）
２ コモンレール
５ 減圧弁
６ ＥＣＵ（目標レール圧設定手段、レール圧制御手段、減圧弁制御手段）
８ リーク通路
１２ 圧力センサ（圧力検出手段）
1 Diesel engine (engine)
2 common rail 5 pressure reducing valve 6 ECU (target rail pressure setting means, rail pressure control means, pressure reducing valve control means)
8 Leak passage 12 Pressure sensor (pressure detection means)

Claims (8)

燃料を蓄圧するコモンレールと、
このコモンレールに蓄圧された燃料圧力（実レール圧と呼ぶ）を検出する圧力検出手段と、
エンジンの運転状態に基づき、前記コモンレールに蓄圧される燃料圧力の目標値（目標レール圧と呼ぶ）を設定する目標レール圧設定手段と、
前記実レール圧が前記目標レール圧に収束する様に、前記目標レール圧と前記実レール圧との偏差に基づき、前記実レール圧をフィードバック制御するレール圧制御手段と、
前記コモンレールに蓄圧された燃料圧力を低圧側に開放するためのリーク通路と、
このリーク通路を開閉可能に設けられた減圧弁と、
この減圧弁の開閉動作を制御する減圧弁制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置であって、
前記減圧弁制御手段は、前記実レール圧が急激に上昇している際に、前記実レール圧が前記目標レール圧より低い所定圧に到達した時点で、前記減圧弁を所定時間、開弁制御することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 A common rail that accumulates fuel,
Pressure detecting means for detecting the fuel pressure accumulated in the common rail (referred to as actual rail pressure);
Target rail pressure setting means for setting a target value of fuel pressure accumulated in the common rail (referred to as target rail pressure) based on the operating state of the engine;
Rail pressure control means for feedback-controlling the actual rail pressure based on a deviation between the target rail pressure and the actual rail pressure so that the actual rail pressure converges to the target rail pressure;
A leak passage for opening the fuel pressure accumulated in the common rail to the low pressure side;
A pressure reducing valve provided to open and close the leak passage;
A pressure accumulation type fuel injection device comprising a pressure reducing valve control means for controlling the opening and closing operation of the pressure reducing valve,
The pressure reducing valve control means controls the valve opening of the pressure reducing valve for a predetermined time when the actual rail pressure reaches a predetermined pressure lower than the target rail pressure when the actual rail pressure is rapidly increased. An accumulator fuel injection device characterized by: 燃料を蓄圧するコモンレールと、
このコモンレールに蓄圧された燃料圧力（実レール圧と呼ぶ）を検出する圧力検出手段と、
エンジンの運転状態に基づき、前記コモンレールに蓄圧される燃料圧力の目標値（目標レール圧と呼ぶ）を設定する目標レール圧設定手段と、
前記実レール圧が前記目標レール圧に収束する様に、前記目標レール圧と前記実レール圧との偏差に基づき、前記実レール圧をフィードバック制御するレール圧制御手段と、
前記コモンレールに蓄圧された燃料圧力を低圧側に開放するためのリーク通路と、
このリーク通路を開閉可能に設けられた減圧弁と、
この減圧弁の開閉動作を制御する減圧弁制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置であって、
前記減圧弁制御手段は、
前記実レール圧が急激に上昇しているか否かを判定する圧力上昇判定手段と、
前記実レール圧が急激に上昇していると判定された場合に、前記実レールが前記目標レール圧をオーバーシュートするか否かを予測するオーバーシュート予測手段とを有し、
前記オーバーシュートが発生すると予測された場合に、前記実レール圧が前記目標レール圧より低い所定圧に到達した時点で、前記減圧弁を所定時間、開弁制御することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 A common rail that accumulates fuel,
Pressure detecting means for detecting the fuel pressure accumulated in the common rail (referred to as actual rail pressure);
Target rail pressure setting means for setting a target value of fuel pressure accumulated in the common rail (referred to as target rail pressure) based on the operating state of the engine;
Rail pressure control means for feedback-controlling the actual rail pressure based on a deviation between the target rail pressure and the actual rail pressure so that the actual rail pressure converges to the target rail pressure;
A leak passage for opening the fuel pressure accumulated in the common rail to the low pressure side;
A pressure reducing valve provided to open and close the leak passage;
A pressure accumulation type fuel injection device comprising a pressure reducing valve control means for controlling the opening and closing operation of the pressure reducing valve,
The pressure reducing valve control means includes:
Pressure increase determination means for determining whether or not the actual rail pressure is increasing rapidly;
Overshoot prediction means for predicting whether or not the actual rail overshoots the target rail pressure when it is determined that the actual rail pressure is rapidly increased;
When the overshoot is predicted to occur, the pressure-reducing fuel is controlled to open for a predetermined time when the actual rail pressure reaches a predetermined pressure lower than the target rail pressure. Injection device. 請求項２に記載した蓄圧式燃料噴射装置において、
前記圧力上昇判定手段は、前記圧力検出手段により検出される前記実レール圧の今回値と前回値との差が閾値以上であり、その閾値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、前記実レール圧が急激に上昇していると判定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure accumulation type fuel injection device according to claim 2,
The pressure rise determination means is configured to detect the actual rail pressure when the difference between the current value and the previous value of the actual rail pressure detected by the pressure detection means is greater than or equal to a threshold value, and when the state exceeding the threshold value continues for a predetermined time or more. It is determined that the rail pressure is rising rapidly. 請求項２または３に記載した蓄圧式燃料噴射装置において、
前記オーバーシュート予測手段は、前記レール圧制御手段により決定されるフィードバック積分項の絶対値が所定値以上となった時に、前記オーバーシュートの発生を予測することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 In the pressure accumulation type fuel injection device according to claim 2 or 3,
The accumulator fuel injection apparatus according to claim 1, wherein the overshoot predicting means predicts the occurrence of the overshoot when an absolute value of a feedback integral term determined by the rail pressure control means becomes a predetermined value or more. 請求項１〜４に記載した何れかの蓄圧式燃料噴射装置において、
前記減圧弁制御手段は、前記所定圧を複数段に設定して、前記実レール圧が、それぞれの所定圧に到達する毎に、前記減圧弁を所定時間、開弁制御することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The accumulator fuel injection device according to any one of claims 1 to 4,
The pressure reducing valve control means sets the predetermined pressure in a plurality of stages, and controls the valve opening of the pressure reducing valve for a predetermined time each time the actual rail pressure reaches each predetermined pressure. Accumulated fuel injection system. 請求項１〜４に記載した何れかの蓄圧式燃料噴射装置において、
前記減圧弁制御手段は、前記減圧弁の開閉動作をデューティ制御することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The accumulator fuel injection device according to any one of claims 1 to 4,
The pressure-reducing valve control means performs duty control on the opening / closing operation of the pressure-reducing valve. 請求項１〜６に記載した何れかの蓄圧式燃料噴射装置において、
前記減圧弁制御手段は、エンジンの運転状態に応じて前記所定圧を可変することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 The pressure-accumulation fuel injection device according to any one of claims 1 to 6,
The pressure-reducing valve control means varies the predetermined pressure according to the operating state of the engine. 請求項７に記載した蓄圧式燃料噴射装置において、
前記減圧弁制御手段は、前記エンジンの運転状態として、前記目標レール圧、前記目標レール圧と前記実レール圧との偏差、エンジン回転数、要求噴射量の少なくとも１つを基に、前記所定圧を設定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
In the pressure accumulation type fuel injection device according to claim 7,
The pressure reducing valve control means is configured to determine the predetermined pressure based on at least one of the target rail pressure, a deviation between the target rail pressure and the actual rail pressure, an engine speed, and a required injection amount as the engine operating state. The pressure accumulation type fuel injection device characterized by setting.
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