JP2008008298A - Fuel pressure control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a torque shock and a rotating speed change immediately after finishing fuel cut. <P>SOLUTION: This fuel pressure control device 100 of a cylinder injection type engine supplies fuel to an injector 304 via a pressure accumulating pipe part 303 from a high-pressure fuel pump 307, and has a condition satisfaction determining means 101 shifted to a specific operation state such as the fuel cut without performing fuel injection on the basis of a predetermined parameter such as an engine speed, a target fuel pressure value calculating means 102 calculating a target fuel pressure value of the pressure accumulating pipe 303 requested immediately after finishing the specific operation state, and a fuel supply control means 103 forcibly stopping fuel supply to the pressure accumulating pipe 303 from the high pressure fuel pump 307 so that the fuel pressure of the pressure accumulating pipe 303 reaches the target fuel pressure value for an optional period up to actually be shifted to its specific operation state from when a condition of a shift to the specific operation state is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンにおける燃料圧力制御方法及び装置に関する。   The present invention relates to a fuel pressure control method and apparatus in a direct injection engine in which fuel is supplied from a high-pressure fuel pump to an injector via a pressure accumulating pipe section.

従来の可変吐出量高圧燃料ポンプは、例えば特開平10−153157号では、ポンプ室に3つの通路が連通している。1つは燃料をポンプ室に低圧燃料を流入させる流入通路、1つはコモンレール(蓄圧配管部)に高圧燃料を送る供給通路、1つはスピル通路である。スピル通路にはスピル弁を接続し、スピル弁の開閉動作によって燃料タンクへのスピル量を制御することにより吐出量を調整するようになっている。また、例えば特開2000−8997号では、吸入弁の下流側(ポンプ側)の圧力が上流側(吸入口側)の圧力に対して同等又はそれ以上のときに前記吸入弁に閉弁力が発生するようにしたものにおいて、前記吸入弁が閉弁方向に移動した際に係合するように付勢力を与えられた係合部材、外部入力により前記付勢力と逆方向の付勢力を係合部材に作用させるアクチュエータを設け、吸入弁の開閉動作により燃料吐出量を調節している。   In a conventional variable discharge high pressure fuel pump, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-153157, three passages communicate with the pump chamber. One is an inflow passage through which low-pressure fuel flows into the pump chamber, one is a supply passage for sending high-pressure fuel to a common rail (accumulation piping section), and one is a spill passage. A spill valve is connected to the spill passage, and the discharge amount is adjusted by controlling the spill amount to the fuel tank by opening and closing the spill valve. Further, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-8997, when the pressure on the downstream side (pump side) of the suction valve is equal to or higher than the pressure on the upstream side (suction port side), the closing force is applied to the suction valve. An engagement member which is given a biasing force so as to engage when the suction valve moves in the valve closing direction, and engages a biasing force in a direction opposite to the biasing force by an external input. An actuator that acts on the member is provided, and the fuel discharge amount is adjusted by opening and closing the intake valve.

このような従来技術の高圧燃料ポンプシステムにおいて、燃料圧力の調整はインジェクタからの消費量(燃料噴射量)とポンプからの吐出供給量で目標燃圧値となるように上記のスピル弁及び吸入弁の開閉タイミングを制御している。ここで、供給量と消費量の釣り合いで燃料圧力を制御するが実質昇圧分はポンプ吐出量で、減圧分はインジェクタによる消費量によって行われており、一旦上昇した燃圧を低下させる場合には、ポンプからの吐出を停止させ、インジェクタからの消費量のみで行っている。このため、エンジン運転状態が燃料カット中で燃料消費が行われない間は、供給と消費の関係が成立しないため、直前まで昇圧された燃料圧力が保持されたままとなり、燃料圧力を調整(低下)できるのは燃料カットからのリカバー(燃料供給復帰)後となる(後述する図5参照)。   In such a conventional high-pressure fuel pump system, the fuel pressure is adjusted by adjusting the consumption of the injector (fuel injection amount) and the discharge supply amount from the pump to the target fuel pressure value. The opening and closing timing is controlled. Here, the fuel pressure is controlled by the balance between the supply amount and the consumption amount, but the actual pressure increase is the pump discharge amount, and the pressure reduction is performed by the consumption amount by the injector. Discharging from the pump is stopped, and only the consumption from the injector is performed. For this reason, the relationship between supply and consumption is not established while the engine is operating under fuel cut and fuel consumption is not performed. Therefore, the fuel pressure increased until just before is maintained, and the fuel pressure is adjusted (decreased). ) Can be performed after recovery from fuel cut (return of fuel supply) (see FIG. 5 described later).

ここで希薄(成層・リーン)燃焼に燃料圧力が与える影響は大きく、燃焼が成立する燃料圧力下で希薄燃焼を行う(許可する)必要がある。燃料カット中に運転状態が希薄燃焼許可域となったとしても、燃料圧力は前述のようにリカバー後でしか制御されないためそれが目標燃圧値となるには所定の遅れが発生する。よって、燃費向上を目的として運転領域としては希薄燃焼を実施したい領域であっても、燃料圧力の制限により実施できないという問題が発生する。また、リカバー後に燃料圧力が目標燃圧値値近傍になるのが定常安定領域であると、そこから燃焼切換えを行うことになる。均質燃焼と希薄燃焼では燃焼効率・トルク量に差があり、燃焼切換え時にトルクショック及び回転数変動が顕著に出る可能性が懸念される。   Here, the influence of fuel pressure on lean (stratified / lean) combustion is large, and it is necessary to perform (permit) lean combustion under the fuel pressure at which combustion is established. Even if the operating state becomes the lean combustion permission region during the fuel cut, the fuel pressure is controlled only after the recovery as described above, so that a predetermined delay occurs before it becomes the target fuel pressure value. Therefore, there is a problem that even if the operation region is a region where lean combustion is desired to be performed for the purpose of improving fuel efficiency, it cannot be performed due to fuel pressure limitation. Further, if the fuel pressure is in the vicinity of the target fuel pressure value after recovery is in the steady stable region, combustion switching is performed from there. There is a difference in combustion efficiency and torque amount between homogeneous combustion and lean combustion, and there is a concern that torque shock and rotational speed fluctuations may be noticeable when switching combustion.

ところで、前記の如くの、燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンにおいては、燃料カットに移行する条件が成立したとき、直ちに燃料カットを行なうと、トルクショックが発生するおそれがあるため、通常は、トルクを漸減させるように、例えば燃料カット条件成立後、まず半分の気筒だけ燃料カットを行い、その後全気筒の燃料カットを行なうようにして、条件成立時点から所定期間遅らせて(全気筒の)燃料カットを開始させるようにされている。   By the way, in the in-cylinder injection engine in which the fuel is supplied from the high-pressure fuel pump to the injector through the accumulator piping as described above, the fuel cut is immediately performed when the condition for shifting to the fuel cut is satisfied. If this is done, a torque shock may occur. Normally, for example, after the fuel cut condition is satisfied, first, only half of the cylinders are cut and then all cylinders are cut. Thus, the fuel cut (for all cylinders) is started after a predetermined period from the time when the condition is satisfied.

このように、実際に燃料カットを開始する時期を燃料カット条件成立時点から遅らせるようにした場合においても、前記リカバー(燃料供給復帰)直後の燃料圧力が目標燃圧値にならないという問題は発生するが、かかる問題を解消するための一つの方策として、特開2000−18067号公報には、燃料カット条件が成立した後、燃料圧力が目標燃圧値になるまで、燃料カットを開始する時期を遅らせるようにすることが提案されている。   As described above, even when the actual fuel cut start time is delayed from the time when the fuel cut condition is satisfied, there is a problem that the fuel pressure immediately after the recovery (return of fuel supply) does not reach the target fuel pressure value. As one measure for solving this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18067 discloses that after the fuel cut condition is established, the fuel cut start time is delayed until the fuel pressure reaches the target fuel pressure value. It has been proposed to

しかしながら、かかる提案の方策では、燃料カット条件成立時点から実際に燃料カットに移行するまでの期間が長くなるので、制御上好ましいことではない。   However, such a proposed measure is not preferable in terms of control because the period from when the fuel cut condition is satisfied until when the fuel cut condition is actually shifted to becomes longer.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、燃料カット等の燃料噴射が行なわれない特定の運転状態に移行する時期を予め推測し、燃料圧力をその特定の運転状態が終了した直後に要求される燃焼状態に見合った燃圧値となるように制御して、燃料カット等の終了直後におけるトルクショックや回転数変動を抑えるとともに、希薄燃焼領域を拡大可能とする燃料圧力制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem. The object of the present invention is to preliminarily estimate the timing for shifting to a specific operating state in which fuel injection such as fuel cut is not performed, and to determine the fuel pressure. Controls the fuel pressure value to match the required combustion state immediately after the end of a specific operating state, thereby suppressing torque shock and rotational speed fluctuation immediately after the end of fuel cut, etc., and expanding the lean combustion region A fuel pressure control device is provided.

前記目的を達成すべく、本発明に係る燃料圧力制御装置の一つは、燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンに備えられる燃料圧力制御装置であって、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、燃料噴射が行なわれない燃料カット等の特定運転状態に移行する条件が成立したか否かを判定する条件成立判定手段と、この条件成立判定手段により前記特定運転状態に移行する条件が成立したと判断されたとき、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、前記特定運転状態が終了した直後に要求される前記蓄圧配管部の目標燃圧値を算出する目標燃圧値算出手段と、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点から少なくともその特定運転状態に実際に移行するまでの間の任意の期間、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を強制的に停止させる燃料供給制御手段と、を具備していることを特徴としている。   In order to achieve the above object, one of the fuel pressure control devices according to the present invention is a fuel pressure provided in a direct injection engine configured to supply fuel from a high-pressure fuel pump to an injector through a pressure accumulating pipe section. A condition establishment determination means for determining whether or not a condition for shifting to a specific operation state such as a fuel cut in which fuel injection is not performed is established based on a predetermined parameter such as an engine speed, When it is determined by the condition establishment determination means that the condition for shifting to the specific operation state is satisfied, the pressure accumulation pipe required immediately after the specific operation state is ended based on a predetermined parameter such as an engine speed The target fuel pressure value calculating means for calculating the target fuel pressure value of the part, and at least the specific operating state is actually transferred from the time when the condition for shifting to the specific operating state is satisfied Fuel supply control means for forcibly stopping fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulation piping section so that the fuel pressure of the pressure accumulation piping section becomes the target fuel pressure value for an arbitrary period between It is characterized by comprising.

本発明に係る燃料圧力制御装置の他の一つは、燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンに備えられる燃料圧力制御装置であって、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、燃料噴射が行なわれない燃料カット等の特定運転状態への移行を事前に予測する移行予測手段と、この移行予測手段により前記特定運転状態への移行が予測されたとき、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、前記特定運転状態が終了した直後に要求される前記蓄圧配管部の目標燃圧値を算出する目標燃圧値算出手段と、前記特定運転状態に移行することが予測された時点から少なくともその特定運転状態に実際に移行するまでの間の任意の期間、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を強制的に停止させる燃料供給制御手段と、を具備する。   Another one of the fuel pressure control devices according to the present invention is a fuel pressure control device provided in an in-cylinder injection engine that is configured to supply fuel from a high-pressure fuel pump to an injector through a pressure accumulating pipe section. A transition predicting means for predicting in advance a transition to a specific operating state such as a fuel cut in which fuel injection is not performed, based on a predetermined parameter such as the engine speed, and the transition predicting means A target fuel pressure value calculating means for calculating a target fuel pressure value of the pressure accumulating pipe section required immediately after the specific operation state is ended based on a predetermined parameter such as an engine speed when the transition is predicted; The fuel pressure in the pressure accumulating piping section is the target during an arbitrary period from the time when it is predicted to shift to the specific operation state to at least the actual operation state. As a pressure value comprises a fuel supply control means for forcibly stopping the fuel supply to the accumulator pipe portion from the high pressure fuel pump.

前記燃料供給制御手段は、好ましくは、前記高圧燃料ポンプの圧縮吐出行程においてポンプ室から燃料を燃料タンク側に戻すことにより、前記蓄圧配管部への燃料供給を停止するようにされる。   The fuel supply control means preferably stops the fuel supply to the pressure accumulating pipe section by returning the fuel from the pump chamber to the fuel tank side in the compression discharge stroke of the high pressure fuel pump.

より好ましい態様では、前記燃料供給制御手段は、前記高圧燃料ポンプのポンプ室に設けられた吸入弁と、該吸入弁を任意のタイミングで開成させ得るアクチュエーターと、該アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ駆動制御手段と、からなっている。   In a more preferred aspect, the fuel supply control means includes an intake valve provided in a pump chamber of the high-pressure fuel pump, an actuator that can open the intake valve at an arbitrary timing, and an actuator drive that controls the drive of the actuator And control means.

本発明の燃料圧力制御装置の好ましい態様では、前記燃料供給制御手段は、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点又は前記特定運転状態に移行すると予測された時点で、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるようにされる。   In a preferred aspect of the fuel pressure control apparatus according to the present invention, the fuel supply control means is configured so that the high-pressure fuel pump is operated when the condition for shifting to the specific operating state is satisfied or when it is predicted to shift to the specific operating state. The fuel supply to the pressure accumulating pipe section is stopped.

このような構成のもとでは、例えば、燃料カット条件成立時点で高圧燃料ポンプから蓄圧配管部への燃料供給が停止せしめられるので、その燃料カット条件成立時点以降、実際に燃料カットが開始されるまでは、蓄圧配管部の燃料圧力はインジェクタからの燃料噴射によって消費される分だけ低下せしめられる。このため、従来のように、燃料カット条件成立時点から実際に燃料カットが開始される時点まで蓄圧配管部への燃料供給が続行された場合には、燃料カット開始時点及び燃料カット終了直後の燃料圧力が、燃料カット終了直後に要求される目標燃圧値より相当高くなっているのに対し、本発明装置では、燃料カット開始時点及び燃料カット終了直後の燃料圧力が目標燃圧値に近づけられていることになる。   Under such a configuration, for example, the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe section is stopped when the fuel cut condition is satisfied, so that the fuel cut is actually started after the fuel cut condition is satisfied. Up to this point, the fuel pressure in the pressure accumulating piping section is reduced by the amount consumed by the fuel injection from the injector. For this reason, when the fuel supply to the pressure accumulating piping section is continued from the time when the fuel cut condition is satisfied until the time when the fuel cut is actually started as in the prior art, the fuel immediately after the fuel cut starts and immediately after the fuel cut ends. While the pressure is considerably higher than the target fuel pressure value required immediately after the end of the fuel cut, in the device of the present invention, the fuel pressure at the start of the fuel cut and immediately after the end of the fuel cut is brought closer to the target fuel pressure value. It will be.

これにより、燃料カットからのリカバー(燃料供給復帰)時において、希薄燃焼が成立する最適な燃料圧力を確保しておくことが可能となり、燃料カットからの復帰後、即希薄燃焼を行うことができ、希薄燃焼領域の拡大となり、燃費向上を図ることができる。また燃料カットからのリカバー(燃料供給復帰)を希薄燃焼で開始することで、定常域での燃焼の切換えを無くすことができ、燃焼違いによるトルクショック及び回転数変動を低減することが可能となる。   As a result, when recovering from a fuel cut (returning fuel supply), it is possible to ensure an optimal fuel pressure at which lean combustion is established, and after the return from the fuel cut, lean combustion can be performed immediately. As a result, the lean combustion region is expanded and fuel efficiency can be improved. In addition, by starting the recovery from the fuel cut (return of fuel supply) with lean combustion, it is possible to eliminate the switching of combustion in the steady state, and it is possible to reduce torque shock and rotational speed fluctuation due to different combustion. .

本発明に係る燃料圧力制御装置の他の好ましい態様を以下に挙げる。
前記燃料供給制御手段は、好ましくは、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記特定運転状態に移行した時点において前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点又は前記特定運転状態に移行すると予測された時点からは遅延させるようにされる。
Other preferred embodiments of the fuel pressure control device according to the present invention are listed below.
Preferably, the fuel supply control means supplies fuel from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulation piping unit so that the fuel pressure in the pressure accumulation piping unit becomes the target fuel pressure value when the fuel pressure of the pressure accumulation piping unit shifts to the specific operation state. The timing to stop is delayed from the time when the condition for shifting to the specific operating state is satisfied or the time when it is predicted to shift to the specific operating state.

この場合、前記燃料供給制御手段は、好ましくは、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点又は前記特定運転状態に移行すると予測された時点から実際に前記特定運転状態に移行するまでにおける、インジェクタからの燃料噴射による前記蓄圧配管部の燃料圧力の低下を見込んで決定するようにされる。   In this case, the fuel supply control means preferably sets the timing for stopping the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating piping section at the time when the condition for shifting to the specific operation state is satisfied or the specific operation state. The determination is made in anticipation of a decrease in the fuel pressure in the pressure accumulating pipe section due to fuel injection from the injector from when it is predicted to shift to the actual operation state.

さらに具体的な好ましい態様では、前記燃料供給制御手段は、インジェクタの1回の燃料噴射による前記蓄圧配管部の燃料圧力低下量と、前記蓄圧配管部の燃料圧力を前記目標燃圧値まで低下させるのに必要とされる噴射回数とを算出し、これらに基づいて、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを決定するようにされる。   In a more specific preferred aspect, the fuel supply control means reduces the fuel pressure drop amount of the pressure accumulating pipe section and the fuel pressure of the pressure accumulating pipe section to the target fuel pressure value by one fuel injection of the injector. The number of injections required for the fuel injection is calculated, and based on these, the timing for stopping the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe section is determined.

このようにして、燃料供給を停止させるタイミングを遅延させることにより、燃料圧力が過剰に低下してしまうことが防止され、燃料圧力の制御精度が高められる。   Thus, by delaying the timing for stopping the fuel supply, the fuel pressure is prevented from excessively decreasing, and the control accuracy of the fuel pressure is improved.

一方、前記移行予測手段は、好ましくは、パラメータとして少なくともエンジン回転数とその上昇率とを用いて、前記特定運転状態への移行を予測するようにされる。   On the other hand, the transition predicting means preferably predicts the transition to the specific operating state using at least the engine speed and the rate of increase thereof as parameters.

このようにして、燃料カット条件とは別の条件で移行予測手段により燃料カット等の特定運転状態への移行を推測して、燃料供給の停止タイミングを設定することにより、燃料圧力の制御を燃料カット条件成立時点より早期に開始でき、制御自由度が向上する。   In this way, the fuel pressure control is performed by setting the fuel supply stop timing by estimating the transition to the specific operation state such as the fuel cut by the transition predicting means under the condition different from the fuel cut condition. The control can be started earlier than when the cutting condition is established, and the degree of freedom in control is improved.

また、前記燃料供給制御手段は、好ましくは、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となったとき、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給の停止を解除するようにされる。   The fuel supply control means preferably releases the stop of fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulation pipe when the fuel pressure in the pressure accumulation pipe reaches the target fuel pressure value. The

さらに、前記燃料供給制御手段は、好ましくは、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となる前でも、車両の加速状態が検出されたときには、前記燃料供給の停止を解除するようにされる。   Further, the fuel supply control means preferably cancels the stop of the fuel supply when the acceleration state of the vehicle is detected even before the fuel pressure in the pressure accumulating pipe section reaches the target fuel pressure value. The

以上のようにされることにより、燃料圧力が過剰に低下するのが防止され、運転状態に適応した燃圧値で維持される。   By doing as described above, the fuel pressure is prevented from excessively decreasing, and the fuel pressure value adapted to the operating state is maintained.

また、前記目標燃圧値は、好ましくは、成層燃焼乃至リーン燃焼を可能とする燃圧値に設定される。   The target fuel pressure value is preferably set to a fuel pressure value that enables stratified combustion or lean combustion.

これにより、希薄燃焼の早期実施、つまり、燃料カット終了時点から直ちに成層燃焼やリーン燃焼を開始することが可能となる。   As a result, it becomes possible to start stratified combustion or lean combustion immediately after the lean combustion, that is, from the end of the fuel cut.

さらに好ましい態様では、前記インジェクタからの燃料噴射量(駆動パルス幅=デューティ比)を制御する燃料噴射量制御手段が付設され、前記燃料供給制御手段による高圧燃料ポンプから蓄圧配管部への燃料供給の停止と、前記燃料噴射量制御手段による燃料噴射量の制御とで、前記蓄圧配管部の燃料圧力を前記目標燃圧値とする制御を行なうようにされる。
これにより、制御自由度、制御精度が一層向上する。
In a further preferred aspect, a fuel injection amount control means for controlling a fuel injection amount (drive pulse width = duty ratio) from the injector is provided, and fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating piping section by the fuel supply control means is provided. Control is performed such that the fuel pressure in the pressure accumulating piping section is set to the target fuel pressure value by stopping and controlling the fuel injection amount by the fuel injection amount control means.
As a result, the degree of control freedom and control accuracy are further improved.

本発明によれば、予め次の運転状態を予測して、燃料圧力を所定値近傍で確保しておくことにより、例えば燃料カットからのリカバー時から希薄燃焼を実現することができ、希薄燃焼の運転領域の拡大が図られ、また従来のリカバー後一旦均質燃焼としてから希薄燃焼に切換える動作が不要となるため切換えによる回転数変動とトルクショックを無くすことが可能となる。   According to the present invention, by predicting the next operation state in advance and securing the fuel pressure in the vicinity of a predetermined value, for example, lean combustion can be realized from the time of recovery from a fuel cut, and lean combustion The operation range can be expanded, and the operation of switching to the lean combustion after once the homogeneous combustion after the conventional recovery becomes unnecessary, so that it is possible to eliminate the rotational speed fluctuation and the torque shock due to the switching.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る燃料圧力制御装置の一実施形態の基本構成を示す機能ブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram showing a basic configuration of an embodiment of a fuel pressure control device according to the present invention.

図示実施形態の燃料圧力制御装置100は、燃料を高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部(コモンレール)303を介してインジェクタ304に供給するようにされた筒内噴射式エンジン200に備えられ、その基本構成は、エンジン回転数、運転負荷、アクセル開度、車両速度等の所定のパラメータに基づいて、燃料カットに移行する条件が成立したか否かを判定する条件成立判定手段101と、この条件成立判定手段101により燃料カットに移行する条件が成立したと判断されたとき、エンジン回転数、運転負荷等の所定のパラメータに基づいて、前記燃料カットが終了した直後(リカバー時)に要求される前記蓄圧配管部303の目標燃圧値を算出する目標燃圧値算出手段102と、燃料カットに移行する条件が成立した時点から少なくともその燃料カットに実際に移行するまでの間の任意の期間、前記蓄圧配管部303の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプ307から前記蓄圧配管部303への燃料供給を強制的に停止させる燃料供給制御手段103と、前記インジェクタ304に所要のデューティ比(パルス幅)の駆動信号を供給する燃料噴射量制御手段104と、を具備している。   The fuel pressure control apparatus 100 of the illustrated embodiment is provided in a direct injection engine 200 that is configured to supply fuel from a high-pressure fuel pump 307 to an injector 304 via a pressure accumulating pipe section (common rail) 303, and its basic configuration Is a condition establishment determination means 101 for determining whether or not a condition for shifting to fuel cut is established based on predetermined parameters such as engine speed, driving load, accelerator opening, vehicle speed, and the like. When it is determined by the means 101 that the condition for shifting to the fuel cut is satisfied, the pressure accumulation required immediately after the fuel cut is completed (at the time of recovery) based on predetermined parameters such as the engine speed and the operating load. The target fuel pressure value calculating means 102 for calculating the target fuel pressure value of the piping section 303 and the time when the condition for shifting to fuel cut is satisfied. The fuel from the high pressure fuel pump 307 to the pressure accumulating pipe section 303 is set so that the fuel pressure in the pressure accumulating pipe section 303 becomes the target fuel pressure value for an arbitrary period until the actual shift to the fuel cut. Fuel supply control means 103 for forcibly stopping supply and fuel injection amount control means 104 for supplying a drive signal having a required duty ratio (pulse width) to the injector 304 are provided.

前記燃料供給制御手段103は、前記高圧燃料ポンプ307の圧縮吐出行程においてポンプ室315から燃料を燃料タンク320側に戻すことにより、前記蓄圧配管部303への燃料供給を停止するようにされており、前記高圧燃料ポンプ307のポンプ室315に設けられた吸入弁311と、該吸入弁311を任意のタイミングで開成させ得る電磁式のアクチュエータ309と、該アクチュエータ309の駆動を制御するアクチュエータ駆動制御手段105と、で構成されている。   The fuel supply control means 103 stops the fuel supply to the pressure accumulating pipe section 303 by returning the fuel from the pump chamber 315 to the fuel tank 320 side in the compression discharge stroke of the high pressure fuel pump 307. A suction valve 311 provided in the pump chamber 315 of the high-pressure fuel pump 307, an electromagnetic actuator 309 capable of opening the suction valve 311 at an arbitrary timing, and an actuator drive control means for controlling the drive of the actuator 309 105.

なお、条件成立判定手段101、目標燃圧値算出手段102、燃料供給制御手段103のアクチュエータ駆動制御手段105、及び燃料噴射量制御手段104は、コントロールユニット301に内蔵されるマイクロコンピュータが実行するプログラムの一部を機能ブロックにより具体的に表現したものである。   The condition establishment determining means 101, the target fuel pressure value calculating means 102, the actuator drive control means 105 of the fuel supply control means 103, and the fuel injection amount control means 104 are programs executed by a microcomputer built in the control unit 301. A part is specifically expressed by functional blocks.

図2は、筒内噴射エンジン200とそれに備えられる燃料圧力制御装置100の具体的な全体構成を示したものである。燃料圧力制御装置100は、エンジン200により駆動される高圧燃料ポンプ307を備えている。シリンダ229に導入される吸入空気は、エアクリーナ220の入口部219から取り入れられ、エンジンの運転状態計測手段の一つである空気流量計(エアフロセンサ)218を通り、吸気流量を制御する電制スロットル弁224が収容されたスロットルボディ221を通ってコレクタ223に入る。前記エアフロセンサ218からは、前記吸気流量を表す信号がエンジン制御装置であるコントロールユニット301に出力されている。   FIG. 2 shows a specific overall configuration of the direct injection engine 200 and the fuel pressure control device 100 provided therein. The fuel pressure control device 100 includes a high-pressure fuel pump 307 driven by the engine 200. The intake air introduced into the cylinder 229 is taken in from the inlet 219 of the air cleaner 220, passes through an air flow meter (air flow sensor) 218, which is one of the engine operating state measuring means, and controls the intake flow rate. The collector 223 is entered through the throttle body 221 in which the valve 224 is accommodated. The airflow sensor 218 outputs a signal representing the intake air flow rate to a control unit 301 that is an engine control device.

また、前記スロットルボディ221には、電制スロットル弁224の開度を検出するエンジンの運転状態計測手段の一つであるスロットルセンサ217が取り付けられており、その信号もコントロールユニット301に出力されるようになっている。前記コレクタ223に吸入された空気は、エンジン200の各シリンダ229に接続された各吸気管225に分配された後、前記シリンダ229の燃焼室228に導かれる。   The throttle body 221 is provided with a throttle sensor 217 which is one of engine operating state measuring means for detecting the opening degree of the electric throttle valve 224, and the signal is also output to the control unit 301. It is like that. The air sucked into the collector 223 is distributed to the intake pipes 225 connected to the cylinders 229 of the engine 200 and then guided to the combustion chamber 228 of the cylinder 229.

一方、ガソリン等の燃料は、図2に加えて図3を参照すればよくわかるように、燃料タンク320から低圧燃料ポンプ319により一次加圧されて燃料圧力レギュレータ318により一定の圧力(例えば3kg/cm2)に調圧されるとともに、高圧燃料ポンプ307でより高い圧力に二次加圧( 例えば50kg/cm2) されて蓄圧配管部(コモンレール)303へ圧送される。前記高圧燃料は各シリンダ229に設けられているインジェクタ304から燃焼室228に噴射される。該燃焼室228に噴射された燃料は、点火コイル211で高電圧化された点火信号により点火プラグ215で着火される。また、排気弁のカムシャフト202に取り付けられたカム角センサ207は、カムシャフト202の位相を検出するための信号をコントロールユニット301に出力する。ここで、カム角センサは吸気弁側のカムシャフトに取り付けてもよい。また、エンジンのクランクシャフト240の回転と位相を検出するためにクランク角センサ230をクランクシャフト軸上に設け、その出力をコントロールユニット301に入力する。 On the other hand, the fuel such as gasoline is first pressurized from the fuel tank 320 by the low-pressure fuel pump 319 and fixed at a constant pressure (for example, 3 kg / kg) by the fuel pressure regulator 318, as can be understood by referring to FIG. 3 in addition to FIG. The pressure is adjusted to be cm 2 ), and is secondarily pressurized (for example, 50 kg / cm 2 ) to a higher pressure by the high-pressure fuel pump 307 and is pumped to the pressure accumulating pipe section (common rail) 303. The high-pressure fuel is injected into the combustion chamber 228 from an injector 304 provided in each cylinder 229. The fuel injected into the combustion chamber 228 is ignited by the spark plug 215 by the ignition signal that has been increased in voltage by the ignition coil 211. A cam angle sensor 207 attached to the camshaft 202 of the exhaust valve outputs a signal for detecting the phase of the camshaft 202 to the control unit 301. Here, the cam angle sensor may be attached to the camshaft on the intake valve side. Further, a crank angle sensor 230 is provided on the crankshaft shaft in order to detect the rotation and phase of the crankshaft 240 of the engine, and its output is input to the control unit 301.

さらに、排気管209中の触媒210の上流に設けられたA/Fセンサ208は、排気ガスを検出し、その検出信号をコントロールユニット301に出力する。   Furthermore, an A / F sensor 208 provided upstream of the catalyst 210 in the exhaust pipe 209 detects exhaust gas and outputs a detection signal to the control unit 301.

該コントロールユニット301の主要部は、図5に示すように、MPU402、ROM401、RAM403及びA/D変換器を含むI/OLSI404等で構成され、エンジンの運転状態を計測(検出)する手段の一つであるエアフローセンサ218、燃料圧力センサ302を含む各種のセンサ等からの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号を出力し、各インジェクタ304、点火コイル211及び高圧ポンプ307の前記アクチュエータ309(のソレノイド309a)に所定の制御信号を供給して燃料供給量制御、点火時期制御及び燃料圧力制御を実行するものである。   As shown in FIG. 5, the main part of the control unit 301 is composed of an MPU 402, a ROM 401, a RAM 403, an I / O LSI 404 including an A / D converter, and the like, and is one of means for measuring (detecting) the operating state of the engine. Each of the injectors receives signals from various sensors including the air flow sensor 218 and the fuel pressure sensor 302 as inputs, executes predetermined calculation processing, outputs various control signals calculated as the calculation results, 304, a predetermined control signal is supplied to the ignition coil 211 and the actuator 309 (the solenoid 309a thereof) of the high pressure pump 307 to execute fuel supply amount control, ignition timing control, and fuel pressure control.

図2、図3により、高圧燃料ポンプ307の構成・動作の一例を説明する。ポンプ本体307Aには、燃料吸入通路313、吐出通路306、加圧室315が形成されている。加圧室315には、プランジャ314が摺動可能に保持されている。吸入通路313及び吐出通路306には、吸入弁311、吐出弁316が設けられており、それぞればね312、317にて一方向に保持され、燃料の流通方向を制限する逆止弁となっている。また、ソレノイド309a、吸引子309b、ばね308、及びプランジャ型の係合部材310からなる電磁式のアクチュエータ309がポンプ本体307Aに保持されている。前記係合部材310は、ソレノイド309aの通電がOFF時は、ばね308によって、吸入弁311を開く方向に付勢力がかけられている。ばね308の付勢力は、吸入弁ばね312の付勢力より大きくなっているため、ソレノイド309aの通電がOFF時は、吸入弁311は開成状態となっている。燃料は、タンク320から低圧ポンプ319にてポンプ本体307Aの燃料導入口へと、プレッシャレギュレータ318にて一定の圧力で調圧されて、導かれている。その後、ポンプ本体307Aにて加圧され、燃料吐出通路306を経て蓄圧配管部(コモンレール)303に圧送される。蓄圧配管部303には、インジェクタ304、リリーフ弁305、圧力センサ302が装着されている。インジェクタ304は、エンジンの気筒数にあわせて装着されており、エンジンのコントロールユニット301からの駆動信号にて燃料噴射量の制御が行われている。また、リリーフ弁305は、蓄圧配管部303内の圧力が所定値を超えた際開弁し、配管系の破損を防止する。   An example of the configuration and operation of the high-pressure fuel pump 307 will be described with reference to FIGS. A fuel suction passage 313, a discharge passage 306, and a pressurizing chamber 315 are formed in the pump body 307A. A plunger 314 is slidably held in the pressurizing chamber 315. The suction passage 313 and the discharge passage 306 are provided with a suction valve 311 and a discharge valve 316, which are held in one direction by springs 312 and 317, respectively, and serve as check valves that limit the fuel flow direction. . Further, an electromagnetic actuator 309 including a solenoid 309a, a suction element 309b, a spring 308, and a plunger-type engaging member 310 is held by the pump body 307A. When the energization of the solenoid 309a is OFF, the engaging member 310 is biased by a spring 308 in a direction to open the suction valve 311. Since the urging force of the spring 308 is larger than the urging force of the suction valve spring 312, the suction valve 311 is in an open state when the energization of the solenoid 309a is OFF. The fuel is pressure-regulated at a constant pressure by the pressure regulator 318 and guided from the tank 320 to the fuel inlet of the pump body 307A by the low-pressure pump 319. Thereafter, the pressure is increased by the pump main body 307 </ b> A and is pumped to the pressure accumulating pipe section (common rail) 303 through the fuel discharge passage 306. An injector 304, a relief valve 305, and a pressure sensor 302 are attached to the pressure accumulation piping unit 303. The injector 304 is mounted in accordance with the number of cylinders of the engine, and the fuel injection amount is controlled by a drive signal from the engine control unit 301. The relief valve 305 is opened when the pressure in the pressure accumulating piping section 303 exceeds a predetermined value, and prevents damage to the piping system.

以上の構成における動作を以下に説明する。
プランジャ314の下端に設けられたリフタ321は、ばね322にてカム202に圧接されている。プランジャ314は、エンジンの吸気弁または排気弁のカムシャフト等により回転されるカム202により、往復運動してポンプ室315内の容積を変化させる。プランジャ314が上昇するポンプ室315の圧縮行程中に吸入弁311が閉弁すると、ポンプ室315内圧力が上昇し、これにより吐出弁316が自動的に開弁し、燃料を蓄圧配管部303に圧送する。
The operation in the above configuration will be described below.
A lifter 321 provided at the lower end of the plunger 314 is pressed against the cam 202 by a spring 322. The plunger 314 is reciprocated by a cam 202 rotated by a camshaft or the like of an intake valve or exhaust valve of an engine to change the volume in the pump chamber 315. When the suction valve 311 closes during the compression stroke of the pump chamber 315 in which the plunger 314 rises, the pressure in the pump chamber 315 rises, whereby the discharge valve 316 is automatically opened, and the fuel is supplied to the pressure accumulating pipe section 303. Pump.

吸入弁311は、ポンプ室315の圧力が燃料導入口より低くなると自動的に開弁するが、閉弁に関しては、ソレノイド309aの動作により決定される。ソレノイド309aがON(通電)状態を保持した際は、ばね308の付勢力以上の電磁力を発生させ、係合部材310を吸引子309b側に引き寄せるため、係合部材310と吸入弁311は分離される。この状態であれば、吸入弁311はプランジャ314の往復運動に同期して開閉する自動弁となる。従って、圧縮行程中は、吸入弁311は閉塞し、ポンプ室315の容積減少分の燃料は、吐出弁316を押し開き蓄圧配管部303へ圧送される。よって、ソレノイド309aの応答性に関係せずに、ポンプの最大吐出を行うことができる。   The suction valve 311 automatically opens when the pressure in the pump chamber 315 becomes lower than the fuel inlet, but the closing is determined by the operation of the solenoid 309a. When the solenoid 309a is kept in the ON (energized) state, an electromagnetic force greater than the urging force of the spring 308 is generated, and the engaging member 310 is pulled toward the attractor 309b. Therefore, the engaging member 310 and the suction valve 311 are separated. Is done. In this state, the suction valve 311 is an automatic valve that opens and closes in synchronization with the reciprocating motion of the plunger 314. Therefore, during the compression stroke, the suction valve 311 is closed, and the fuel corresponding to the volume reduction of the pump chamber 315 pushes the discharge valve 316 and is pumped to the pressure accumulating pipe section 303. Therefore, the maximum discharge of the pump can be performed regardless of the responsiveness of the solenoid 309a.

これに対し、ソレノイド309aがOFF(無通電)を保持した際は、ばね308の付勢力により、係合部材310は吸入弁311に係合し、吸入弁311を開弁状態に保持する。従って、圧縮行程時においても、ポンプ室315の圧力は燃料導入口部とほぼ同等の低圧状態を保つため、吐出弁316を開弁することができず、ポンプ室315の容積減少分の燃料は、吸入弁311と通り燃料導入口側(燃料タンク320側)へ戻される。よって、ポンプ吐出量を0とすることができる。   On the other hand, when the solenoid 309a is kept OFF (non-energized), the engaging member 310 is engaged with the intake valve 311 by the urging force of the spring 308, and the intake valve 311 is held in the open state. Accordingly, even during the compression stroke, the pressure in the pump chamber 315 is maintained at a low pressure that is substantially the same as that of the fuel inlet, so the discharge valve 316 cannot be opened, and the fuel corresponding to the volume reduction in the pump chamber 315 is reduced. The fuel is returned to the fuel inlet side (fuel tank 320 side) through the intake valve 311. Therefore, the pump discharge amount can be set to zero.

また、圧縮行程の途中で、ソレノイド309aをON状態とすれば、このときから、蓄圧配管部303へ燃料圧送される。また、一度圧送が始まれば、ポンプ室315内の圧力は上昇するため、その後、ソレノイド309aをOFF状態にしても、吸入弁311は閉塞状態を維持し、吸入行程の始まりと同期して自動開弁する。よって、ソレノイド309aのONタイミングにより、吐出量(蓄圧配管部303への供給量)を調節することができる。   In addition, if the solenoid 309a is turned on during the compression stroke, the fuel is pressure-fed to the pressure accumulating pipe section 303 from this time. In addition, once the pumping starts, the pressure in the pump chamber 315 increases, so that even if the solenoid 309a is turned off thereafter, the suction valve 311 maintains the closed state and automatically opens in synchronization with the start of the suction stroke. I speak. Therefore, the discharge amount (the supply amount to the pressure accumulating pipe section 303) can be adjusted by the ON timing of the solenoid 309a.

以上により、圧縮行程におけるソレノイド309aのON時間又はONタイミングをコントロールすることにより、蓄圧配管部303への吐出量を可変制御することができる。また、圧力センサ302の信号に基づき、コントロールユニット301にて適切な吐出タイミングを演算しソレノイド309aをコントロールすることにより、蓄圧配管部303の燃料圧力を目標燃圧値にフィードバック制御することができる。   As described above, by controlling the ON time or the ON timing of the solenoid 309a in the compression stroke, the discharge amount to the pressure accumulating pipe section 303 can be variably controlled. Further, based on the signal from the pressure sensor 302, the control unit 301 calculates an appropriate discharge timing and controls the solenoid 309a, so that the fuel pressure in the pressure accumulating piping 303 can be feedback controlled to the target fuel pressure value.

図6に、従来の燃料圧力制御装置における燃料カット発生時の燃料圧力変化のタイムチャートを示す。
高圧燃料ポンプでは、前述のように吐出量を可変制御してインジェクタへの燃料供給を制御しているため、一旦昇圧されてしまった燃料圧力を低下させるのはインジェクタからの消費でしか行うことができない。通常噴射状態(図中a点まで)ではインジェクタからの消費(燃料噴射)があるため、ポンプから吐出量を制御することにより、蓄圧配管部内の燃料圧力が要求燃料圧力となるように調整される。
FIG. 6 shows a time chart of a change in fuel pressure when a fuel cut occurs in a conventional fuel pressure control device.
In the high-pressure fuel pump, as described above, the discharge amount is variably controlled to control the fuel supply to the injector. Therefore, the fuel pressure that has been once increased can be reduced only by the consumption from the injector. Can not. In the normal injection state (up to point a in the figure), since there is consumption (fuel injection) from the injector, the fuel pressure in the pressure accumulating piping is adjusted to the required fuel pressure by controlling the discharge amount from the pump. .

燃料カット条件が成立している間(図中a−b間)は、インジェクタからの燃料噴射が停止されて消費が無くなるため、燃料カット直前の燃料圧力が保持される。目標の燃料圧力は図7に示すようにエンジン回転数と負荷といったパラメータによってマップ等により設定されているため、燃料カット中によりエンジン回転数が低下してくれば、運転域が変化し、目標の燃料圧力は自ずとその運転域で設定されている燃焼を満足する値へと変化する(図中A→B)。しかし、前述のように燃料圧力を低下させる術はインジェクタからの消費であり、燃料カットからの燃料供給復帰後からしか目標燃料圧力への制御できないため、実際の燃料圧力は破線で示す挙動となる。図中のb点では運転状態から見れば、成層燃焼を開始したくても燃焼が成立する燃料圧力となっていないため、実際に成層燃焼を開始できるのは図中c点以降となってしまう。   While the fuel cut condition is satisfied (between a and b in the figure), the fuel injection from the injector is stopped and consumption is eliminated, so that the fuel pressure immediately before the fuel cut is maintained. Since the target fuel pressure is set by a map or the like according to parameters such as engine speed and load as shown in FIG. 7, if the engine speed decreases during fuel cut, the operating range changes, and the target fuel pressure changes. The fuel pressure naturally changes to a value that satisfies the combustion set in the operating range (A → B in the figure). However, as described above, the technique for lowering the fuel pressure is consumption from the injector, and since it can be controlled to the target fuel pressure only after the fuel supply is restored from the fuel cut, the actual fuel pressure behaves as shown by a broken line. . At the point b in the figure, when viewed from the operating state, even if it is desired to start stratified combustion, the fuel pressure at which combustion is established is not achieved, so the stratified combustion can actually be started after the point c in the figure. .

成層燃焼は、インジェクタから噴射された燃料がシリンダ内で点火プラグ付近に輸送された時に点火を行うことで燃焼を成立させており、そのため点火時期と噴射タイミングの組み合わせで図8に示すような燃焼安定領域が決定される。許容される燃焼安定領域は狭く、例えば噴射タイミングだけを変化させても燃焼安定性は急激に悪化してしまうため、各運転状態においてはこれらを精密に制御する必要がある。ここで、燃料圧力が成層燃焼に与える影響も大きく、その例を図9に示す。アイドル状態やパーシャル等の各運転状態においてサージ限界以下となる燃料圧力範囲は異なっている。これはインジェクタから噴射される燃料の貫通力(ペネトレーション)と微粒化特性が燃料圧力により変化するためであり前述の点火時期と噴射タイミングと併せて、精密に制御を行う必要がある。仮に図6に示したb点において、燃料圧力が燃焼成立範囲外にあるような状態で成層燃焼を開始してしまうと、失火による排気悪化、回転変動,トルクショックといったさまざまな不具合が発生してしまう。この部分が本発明によると、出力トルクの面から成層燃焼を実現可能な運転領域において燃料圧力を常に最適値としておくことで、燃料圧力制御の応答性の制約を無くすことができ、本来燃費,排気性能向上を目的として実施される成層燃焼運転領域の拡大を図ることができる。   In stratified combustion, combustion is established by igniting when fuel injected from the injector is transported in the vicinity of the spark plug in the cylinder. Therefore, combustion as shown in FIG. 8 is achieved by a combination of ignition timing and injection timing. A stable region is determined. The allowable combustion stability region is narrow, and for example, even if only the injection timing is changed, the combustion stability is rapidly deteriorated. Therefore, it is necessary to precisely control these in each operation state. Here, the influence of the fuel pressure on the stratified combustion is large, and an example thereof is shown in FIG. The fuel pressure range that is below the surge limit in each operation state such as an idle state or a partial state is different. This is because the penetration force (penetration) and atomization characteristics of the fuel injected from the injector change depending on the fuel pressure, and it is necessary to precisely control the ignition timing and the injection timing. At point b shown in FIG. 6, if stratified combustion is started in a state where the fuel pressure is outside the combustion establishment range, various problems such as exhaust deterioration due to misfire, rotational fluctuation, and torque shock may occur. End up. According to the present invention, the fuel pressure is always set to the optimum value in the operation region where stratified combustion can be realized from the aspect of output torque, so that the restriction of the responsiveness of the fuel pressure control can be eliminated. It is possible to expand the stratified combustion operation region that is carried out for the purpose of improving the exhaust performance.

本発明の実施形態における燃料圧力制御のタイムチャートの一例を図10に示す。
従来は燃料カット中の燃料圧力はその直前の圧力が保持されてしまうため、燃料カット復帰時に成層燃焼を実現したくても、燃焼要求の燃料圧力となっておらず、そのため所定時間S の遅れ後に成層燃焼が開始されることとなる。本発明実施形態においては、燃料カット条件が成立した時点で、燃料圧力確保要求を発生させて、燃料圧力が制御可能な状態のうちに燃料カットからの燃料供給復帰時の燃焼が成立する燃料圧力を確保し、図中の破線で示す燃料圧力の挙動を実現する。言い換えれば、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、前記燃料カットが終了した直後(燃料供給復帰時)に要求される前記蓄圧配管部303の目標燃圧値を算出し、燃料カット条件成立時点から実際に燃料カットに移行するまでの期間、前記蓄圧配管部303の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプ307から前記蓄圧配管部303への燃料供給を強制的に停止させる。これにより、燃料カットからの燃料供給復帰時に成層燃焼が可能となり、従来に比べ成層領域の拡大を図ることが可能となる。ここで実施する燃焼は成層燃焼に限らず、均質リーン燃焼でもよい。
An example of a time chart of fuel pressure control in the embodiment of the present invention is shown in FIG.
Conventionally, the pressure just before the fuel cut is maintained at the pressure just before that, so even if you want to realize stratified combustion at the time of fuel cut recovery, the fuel pressure is not the required fuel pressure, so a delay of a predetermined time S Later, stratified combustion will be started. In the embodiment of the present invention, when the fuel cut condition is satisfied, a fuel pressure securing request is generated, and the fuel pressure at which combustion at the time of fuel supply return from the fuel cut is established while the fuel pressure is controllable. The fuel pressure behavior indicated by the broken line in the figure is realized. In other words, the target fuel pressure value of the pressure accumulating pipe section 303 required immediately after the fuel cut is completed (at the time of fuel supply return) is calculated based on a predetermined parameter such as the engine speed, and when the fuel cut condition is satisfied The fuel supply from the high pressure fuel pump 307 to the pressure accumulating pipe section 303 is forcibly stopped so that the fuel pressure in the pressure accumulating pipe section 303 becomes the target fuel pressure value during a period from when the fuel cut to actual fuel cut. Let As a result, stratified combustion is possible at the time of fuel supply return from the fuel cut, and the stratified region can be expanded as compared with the conventional case. The combustion performed here is not limited to stratified combustion, but may be homogeneous lean combustion.

図11に燃料圧力確保要求中での制御タイムチャートの一例を示す。
燃料カット条件が成立した場合、トルクショック等の運転性要求により即燃料カットを開始するのではなく、条件成立後、所定時間や所定噴射回数の間は通常の燃料噴射を継続した後、必要であれば所定気筒のみの燃料カットを行い、その後全気筒燃料カットを開始させて出力トルクの急変を回避している。従来はインジェクタからの燃料消費が存在する間は、常に燃料圧力を目標値とするべく高圧燃料ポンプの吐出量制御ソレノイドへの駆動パルスを全気筒燃料カット直前まで出力していたが、本発明実施形態では、燃料カット条件が成立した時点でソレノイド駆動パルスを停止させる。燃料カット条件成立後の上記の通常噴射や所定気筒外の気筒への燃料噴射により燃料の消費は行われるため、図中C点の全気筒燃料カット開始時にはXの圧力低下となる。このように本発明実施形態ではポンプとインジェクタによる燃料の供給と消費の関係をくずすことで燃料圧力を低下させておき、燃料カットからの燃料供給復帰時の燃焼要求の燃料圧力を確保させておく。
FIG. 11 shows an example of a control time chart during a fuel pressure securing request.
When the fuel cut condition is satisfied, it is not necessary to start the fuel cut immediately due to the drivability requirement such as torque shock, but after the condition is satisfied, the normal fuel injection is continued for a predetermined time or the predetermined number of injections. If there is, only a predetermined cylinder is cut, and then all cylinders are cut to avoid sudden changes in output torque. Conventionally, while fuel consumption from the injector is present, the drive pulse to the discharge control solenoid of the high pressure fuel pump is always output until immediately before the fuel cut of all cylinders in order to always keep the fuel pressure at the target value. In the embodiment, the solenoid drive pulse is stopped when the fuel cut condition is satisfied. Since the fuel is consumed by the above-described normal injection after the fuel cut condition is satisfied and fuel injection to cylinders outside the predetermined cylinder, the pressure of X is reduced at the start of the all-cylinder fuel cut at point C in the figure. As described above, in the embodiment of the present invention, the fuel pressure is lowered by destroying the relationship between the fuel supply and consumption by the pump and the injector, and the fuel pressure required for combustion when the fuel supply is returned from the fuel cut is ensured. .

図12はディレイ(遅延)付き燃料圧力確保要求(蓄圧配管部303への燃料供給停止要求)中の制御タイムチャートの一例を示す。アクチュエータ309のソレノイド309aへの駆動パルス、言い換えれば、高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部303への燃料供給の停止を、燃料カット条件成立(図中A点)からではなく、所定時間遅延させて、図中A’点で停止させる例である。A点からソレノイド309aへの駆動パルスを停止させた場合、図中の破線のように燃料圧力が低下し、均質燃焼のサージ限界燃圧上限を下回ってしまう可能性がある。これでは、燃焼が不安定となってしまい、排気およびトルクショックの原因となってしまう。このため燃料カットが開始されるまでの燃焼の成立は最低限確保しておくことが必要である。ディレイを設けることにより全気筒カットまでに行われる燃料噴射により燃料圧力が低下しすぎて燃焼が成立しなくなるのを防ぐことが可能となる。   FIG. 12 shows an example of a control time chart during a fuel pressure ensuring request with a delay (a fuel supply stop request to the pressure accumulating piping section 303). The drive pulse to the solenoid 309a of the actuator 309, in other words, the stop of the fuel supply from the high pressure fuel pump 307 to the pressure accumulating pipe section 303 is delayed for a predetermined time, not from the establishment of the fuel cut condition (point A in the figure), This is an example of stopping at point A ′ in the figure. When the driving pulse from the point A to the solenoid 309a is stopped, the fuel pressure decreases as shown by the broken line in the drawing, and may fall below the surge limit fuel pressure upper limit of homogeneous combustion. This makes combustion unstable and causes exhaust and torque shock. For this reason, it is necessary to ensure the establishment of combustion until the fuel cut is started. By providing the delay, it is possible to prevent the fuel pressure from being excessively lowered due to the fuel injection performed until all cylinders are cut and combustion is not established.

図13に、図11,図12のタイムチャートで示される制御を実現するプログラムの一例をフローチャートで示す。   FIG. 13 is a flowchart showing an example of a program for realizing the control shown in the time charts of FIGS.

ステップS11でまず燃料カット条件成立を判定し、燃料カット条件が成立していれば、次に現在インジェクタ304から噴射されている噴射パルス幅(噴射量)を基に1回の燃料噴射による燃圧低下量を算出する(ステップS12)。噴射パルス幅(噴射量)と燃圧低下量の関係はインジェクタの特性とコモンレールの配管容積等から決まるものであり、演算による算出ではなく、図14に示すようにテーブル値として予め設定しておくこともできる。次に目標低下燃圧量を算出しておく(ステップS13)。図14に示すように、各燃焼,運転状態において燃焼が成立する燃料圧力範囲は決まっているため、全気筒燃料カットを開始するまでの間はそれを確保しておく必要がある。そのため現在の燃料圧力から現燃焼を実現でき、且つ燃料カット復帰後の燃焼要求を満足する燃料圧力までを目標低下燃圧量として算出しておく。これら1回のインジェクタからの燃料噴射量による燃圧低下量で目標低下燃圧量を満たすのみ何回の噴射が必要かを示す必要噴射回数(A) をステップS14で算出する。次に燃料カット条件成立から全気筒燃料カット開始までに噴射される回数(B) をエンジン回転数を基に特定気筒燃料カット分等を考慮して算出する(ステップS15)。ステップS16において、上記(A) と(B) を比較し、全気筒カット開始までの噴射回数(B) が多ければ、所定ディレイA経過後から前記ソレノイド309aへの駆動パルスの停止、つまり、高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部303への燃料供給を強制的に停止させる処理を行う(ステップS17)。反対に必要噴射回数(A) が多ければ、即駆動パルスを停止して燃料圧力を低下させる(ステップS18)。ここで、ソレノイド309aの駆動パルスの停止だけでは全気筒カット開始までに目標とする燃料圧力まで低下させきれない場合が考えられるが、回数で賄いきれない分は、併せて燃料噴射量制御の中で1回毎の燃料噴射量を操作(増量)することも可能である。   First, in step S11, it is determined whether the fuel cut condition is satisfied. If the fuel cut condition is satisfied, the fuel pressure is decreased by one fuel injection based on the injection pulse width (injection amount) that is currently injected from the injector 304. The amount is calculated (step S12). The relationship between the injection pulse width (injection amount) and the fuel pressure decrease amount is determined by the characteristics of the injector and the common rail piping volume, etc., and is not calculated by calculation, but is preset as a table value as shown in FIG. You can also. Next, the target reduced fuel pressure amount is calculated (step S13). As shown in FIG. 14, since the fuel pressure range in which combustion is established in each combustion and operating state is determined, it is necessary to ensure it until all cylinder fuel cuts are started. Therefore, the target fuel pressure reduction is calculated from the current fuel pressure to the fuel pressure that can realize the current combustion and satisfy the combustion request after the fuel cut is restored. In step S14, the required number of injections (A) indicating how many injections are required only to satisfy the target reduced fuel pressure amount by the fuel pressure reduction amount due to the fuel injection amount from one injector is calculated in step S14. Next, the number of injections (B) from the establishment of the fuel cut condition to the start of the fuel cut for all cylinders is calculated in consideration of the specific cylinder fuel cut and the like based on the engine speed (step S15). In step S16, the above (A) and (B) are compared, and if the number of injections (B) until the start of all cylinder cut is large, the drive pulse to the solenoid 309a is stopped after the predetermined delay A has elapsed, that is, the high pressure A process for forcibly stopping the fuel supply from the fuel pump 307 to the pressure accumulating pipe section 303 is performed (step S17). Conversely, if the required number of injections (A) is large, the immediate drive pulse is stopped and the fuel pressure is reduced (step S18). Here, it may be possible that the fuel pressure cannot be reduced to the target fuel pressure by the start of the cut of all cylinders only by stopping the drive pulse of the solenoid 309a. It is also possible to manipulate (increase) the fuel injection amount for each time.

これにより、燃料カット条件成立から燃焼成立性を確保しながら、燃料圧力を低下させていくと同時に、燃料カットからの燃料供給復帰後の成層燃焼等の要求燃料圧力(目標燃圧値)を確保することが可能となる。ここで燃料カットからの燃料供給復帰後の燃焼が成層燃焼でない場合、例えば燃料カット中からドライバのアクセル操作による加速要求が発生した時などはトルクを要求されているため、リーン燃焼ではなく通常の均質燃焼で燃料カットを復帰するときなどは、本発明実施形態によると燃料カット直前の燃焼を成立させる燃料圧力は確保されており、さらに均質燃焼においては燃料圧力の燃焼に与える影響が小さい(感度が鈍い)ため、運転性および排気性能への問題は発生しない。   As a result, the fuel pressure is lowered while ensuring the combustion establishment from the establishment of the fuel cut condition, and at the same time, the required fuel pressure (target fuel pressure value) such as stratified combustion after the return of fuel supply from the fuel cut is secured. It becomes possible. Here, when the combustion after the fuel supply return from the fuel cut is not stratified combustion, for example, when the acceleration request is generated by the driver's accelerator operation during the fuel cut, the torque is required, so the normal combustion instead of the lean combustion is required. When the fuel cut is restored by homogeneous combustion, according to the embodiment of the present invention, the fuel pressure that establishes the combustion just before the fuel cut is ensured, and in homogeneous combustion, the influence of the fuel pressure on the combustion is small (sensitivity). Therefore, there is no problem with operability and exhaust performance.

図16は、本発明に係る燃料圧力制御装置の他の実施形態の基本構成を示す機能ブロック図である。
図示実施形態の燃料圧力制御装置150は、燃料を高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部(コモンレール)303を介してインジェクタ304に供給するようにされた筒内噴射式エンジン200に備えられ、その基本構成は、図1の条件成立判定手段101に代えて、移行予測手段107が備えられ、他は略同様な構成となっている。
FIG. 16 is a functional block diagram showing a basic configuration of another embodiment of the fuel pressure control device according to the present invention.
The fuel pressure control device 150 of the illustrated embodiment is provided in a direct injection engine 200 configured to supply fuel from a high-pressure fuel pump 307 to an injector 304 via a pressure accumulating pipe section (common rail) 303, and its basic configuration Is provided with a transition predicting means 107 in place of the condition establishment determining means 101 of FIG.

前記移行予測手段107は、エンジン回転数及びその上昇率、運転負荷、アクセル開度、車両速度、変速段等の所定のパラメータに基づいて、燃料カットへの移行を事前に予測するもので、この移行予測手段107により燃料カットへの移行が予測されたとき、目標燃圧値算出手段が、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、燃料カットが終了した直後に要求される前記蓄圧配管部303の目標燃圧値を算出し、燃料供給制御手段103が、燃料カットに移行することが予測された時点から燃料カットに実際に移行するまでの間の期間、前記蓄圧配管部303の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプ307から前記蓄圧配管部303への燃料供給を強制的に停止させる。   The transition predicting means 107 predicts the transition to the fuel cut in advance based on predetermined parameters such as the engine speed and its rate of increase, the driving load, the accelerator opening, the vehicle speed, and the gear position. When the shift predicting unit 107 predicts the shift to the fuel cut, the target fuel pressure value calculating unit is requested based on a predetermined parameter such as the engine speed and immediately after the fuel cut is completed, the pressure accumulating pipe unit 303. The fuel pressure in the pressure accumulating pipe section 303 is calculated during the period from when the fuel supply control means 103 is predicted to shift to the fuel cut until it actually shifts to the fuel cut. The fuel supply from the high pressure fuel pump 307 to the pressure accumulating pipe section 303 is forcibly stopped so as to reach the target fuel pressure value.

かかる構成のもとで行なわれる、燃料カット条件成立予測での燃料圧力確保要求(蓄圧配管部303への燃料供給停止要求)のタイムチャート一例を図17に示す。   FIG. 17 shows an example of a time chart of a fuel pressure securing request (a fuel supply stop request to the pressure accumulating piping unit 303) in the prediction of establishment of the fuel cut condition performed under such a configuration.

運転条件は走行中にドライバのアクセルからの足離し状態(コースト)でのダウンシフト動作を例に挙げる。足離しによりアイドルSWはOFFからONとなる。その後、エンジンブレーキ等の目的にて変速段を3速から2速へとダウンシフトを行うと低速段となるため、エンジン回転数はA点以降上昇し始める。こう状態が連続して燃料カット条件で定める所定エンジン回転数以上となったとき、図中C点に示すように燃料カットが許可(開始)される。本実施形態ではこの燃料カット以前に運転状態等から燃料カットへの移行を予測し、燃料圧力制御(蓄圧配管部303への燃料供給停止)を行うことを可能としている。ダウンシフトが行われてから、燃料カット許可エンジン回転数を超えるまでの間(図中A―C間)において、エンジン回転数及びその上昇率(上昇速度),他の運転パラメータにより燃料カットを予測しておき、前記ソレノイド309aへの駆動パルスを停止、つまり、高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部303への燃料供給を停止させる(図中B点)。これにより燃料の供給は途絶え、インジェクタ304からの消費のみとなるため、消費量に見合って、燃料圧力は低下することになる。この動作で燃料カット開始時には、定常状態の燃料圧力Xに対してYの値まで低下させておき、燃料カット復帰時の燃焼要求の燃料圧力を確保、または要求近傍にしておくことが本発明の意図するところである。もちろん、低下させる燃料圧力の値は、燃料カット以前の燃焼が成立する範囲内で行う。   An example of the driving condition is a downshift operation while the driver is moving away from the accelerator (coast). When the foot is released, the idle SW is turned from OFF to ON. After that, when the shift stage is downshifted from the 3rd speed to the 2nd speed for the purpose of engine braking or the like, the low speed stage is obtained, and therefore the engine speed starts to increase after the point A. When this state continuously exceeds the predetermined engine speed determined by the fuel cut condition, fuel cut is permitted (started) as indicated by point C in the figure. In the present embodiment, it is possible to predict the transition from the operating state or the like to the fuel cut before this fuel cut, and to perform the fuel pressure control (stop the fuel supply to the pressure accumulating pipe section 303). The fuel cut is predicted based on the engine speed, its rate of increase (increase speed), and other operating parameters from when the downshift is performed until the engine speed exceeds the fuel cut permission engine speed (between AC in the figure). In addition, the drive pulse to the solenoid 309a is stopped, that is, the fuel supply from the high pressure fuel pump 307 to the pressure accumulating pipe section 303 is stopped (point B in the figure). As a result, the supply of fuel is interrupted and only the consumption from the injector 304 is made, so that the fuel pressure is reduced in accordance with the amount of consumption. In this operation, at the start of the fuel cut, the fuel pressure X in the steady state is decreased to a value of Y, and the fuel pressure of the combustion request at the time of the fuel cut return is secured or close to the request. That is what I intended. Of course, the value of the fuel pressure to be reduced is set within a range in which combustion before fuel cut is established.

図18に燃料カット予測による燃圧制御開始判定プログラムの一例をフローチャート例で示す。まず、ステップS21で、エンジン回転数,アクセル開度、エンジン水温,エンジン負荷等から燃料カット条件において、エンジン回転数以外の条件が成立していることを判定する。即ちエンジン回転数が上昇を続ければ必ず燃料カットが行われる状態であることを判定するのである。次に現在の燃焼を確保できる燃料圧力の最低許容値を判定するため、ここではエンジン回転数をしきい値として所定回転数以上であるかどうかを判断する(ステップS22)。次にエンジン回転数の上昇速度(Δ回転)が所定値以上であることを判定して、これから燃料カットが発生することを判定しておく(ステップ23)。これら条件を満たすとき、燃料圧力制御で燃料圧力を低下,確保を開始する(ステップ24)。   FIG. 18 shows an example of a fuel pressure control start determination program based on fuel cut prediction in a flowchart example. First, in step S21, it is determined from the engine speed, the accelerator opening, the engine water temperature, the engine load and the like that a condition other than the engine speed is satisfied in the fuel cut condition. That is, if the engine speed continues to rise, it is determined that the fuel cut is always performed. Next, in order to determine the minimum allowable value of the fuel pressure that can ensure the current combustion, it is determined here whether the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed with the engine speed as a threshold value (step S22). Next, it is determined that the engine speed increase rate (Δ rotation) is equal to or greater than a predetermined value, and it is determined from this that a fuel cut will occur (step 23). When these conditions are satisfied, the fuel pressure is decreased and secured by fuel pressure control (step 24).

図19は、燃料カット予測による燃料圧力制御の終了判定プログラムの一例をフローチャートで示す。基本は加速判定等により燃料カット条件が解除される状態を判定し、燃料圧力制御を終了する、つまり、高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部309への燃料供給の停止を解除する(ステップS31、S34)。また、本発明の燃料圧力制御で実際の燃料圧力が意図せず所定圧力以下まで下がってしまった場合も同様に燃焼の確保ができなくなるため、制御終了(燃料供給停止解除)とする(ステップS32、S34)。また、燃料カットを予測して燃料圧力制御を開始したが、エンジン回転数の上昇速度が所値以下となってしまった等で燃料カットがその後実施されないことを判定した場合も、燃料圧力制御を終了させる(ステップS33、S34)。   FIG. 19 is a flowchart showing an example of an end determination program for fuel pressure control based on fuel cut prediction. Basically, the state in which the fuel cut condition is canceled is determined by acceleration determination or the like, and the fuel pressure control is terminated, that is, the stop of the fuel supply from the high pressure fuel pump 307 to the pressure accumulating piping unit 309 is canceled (steps S31 and S34). ). Further, when the actual fuel pressure is unintentionally lowered to a predetermined pressure or lower in the fuel pressure control of the present invention, the combustion cannot be ensured in the same manner, so that the control is terminated (fuel supply stop cancellation) (step S32). , S34). Also, fuel pressure control is started by predicting a fuel cut, but if it is determined that the fuel cut will not be performed after that, for example, the increase speed of the engine speed has fallen below the predetermined value, the fuel pressure control is also performed. End (steps S33, S34).

以上、本発明の制御装置のいくつかの実施形態について詳述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。   As mentioned above, although several embodiment of the control apparatus of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the mind of the invention described in the claim, Various changes can be made in the design.

本発明に係る燃料圧力制御装置の一実施形態の基本構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the basic composition of one Embodiment of the fuel pressure control apparatus which concerns on this invention. 筒内噴射エンジンとそれに備えられる燃料圧力制御装置を示す全体構成図。1 is an overall configuration diagram showing an in-cylinder injection engine and a fuel pressure control device provided therein. 高圧燃料ポンプの構成・動作の一例を示す図Diagram showing an example of the configuration and operation of a high-pressure fuel pump 高圧燃料ポンプの詳細構成を示す図。The figure which shows the detailed structure of a high pressure fuel pump. コントロールユニットの主要部の一例を示す図。The figure which shows an example of the principal part of a control unit. 従来における燃料カット発生時の燃料圧力変化の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the fuel pressure change at the time of the fuel cut generation in the past. 目標燃圧値の設定例を示す図。The figure which shows the example of a setting of a target fuel pressure value. 筒内噴射エンジンにおける燃焼安定領域の一例を示す図。The figure which shows an example of the combustion stable area | region in a cylinder injection engine. 燃料圧力が成層燃焼に与える影響の説明に供される図。The figure used for description of the influence which fuel pressure has on stratified combustion. 本発明の燃料圧力制御の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the fuel pressure control of this invention. 燃料圧力確保要求中での燃料圧力制御の例を示すタイムチャート。The time chart which shows the example of the fuel pressure control in the fuel pressure ensuring request | requirement. ディレイ付き燃料確保要求中での燃料圧力制御の例を示すタイムチャート。The time chart which shows the example of the fuel pressure control in the fuel ensuring request | requirement with a delay. 図11,図12の制御を実現するプログラムの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the program which implement | achieves control of FIG. 11, FIG. 噴射パルス幅(噴射量)と燃圧低下量の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between an injection pulse width (injection amount) and a fuel pressure fall amount. 各燃焼運転状態における燃焼成立の燃料圧力範囲を示すグラフ。The graph which shows the fuel pressure range of combustion establishment in each combustion operation state. 本発明に係る燃料圧力制御装置の他の実施形態の基本構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the basic composition of other embodiment of the fuel pressure control apparatus which concerns on this invention. 燃料カット条件成立予測での燃料圧力制御の例を示すタイムチャート。The time chart which shows the example of the fuel pressure control in fuel cut condition establishment prediction. 燃料カット予測による燃圧制御開始判定プログラムの例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of the fuel pressure control start determination program by fuel cut prediction. 燃料カット予測による燃料圧力制御の終了判定プログラムの例を示すフローチャートの一例An example of a flowchart showing an example of a fuel pressure control end determination program based on fuel cut prediction

符号の説明Explanation of symbols

100・・・燃料圧力制御装置
101・・・条件成立判定手段
102・・・目標燃圧値判定手段
103・・・燃料供給制御手段
104・・・燃料噴射量制御手段
105・・・アクチュエータ駆動制御手段
107・・・移行予測手段
200・・・筒内噴射エンジン
207・・・カム角センサ
208・・・A/Fセンサ
209・・・排気管
210・・・触媒
211・・・点火コイル
215・・・点火プラグ
217・・・スロットルセンサ
218・・・空気流量計(エアフローセンサ)
220・・・エアークリーナ
221・・・スロットルボディ
223・・・コレクタ
224・・・電制スロットル弁
225・・・吸気管
228・・・燃焼室
229・・・シリンダ
230・・・クランク角センサ
301・・・コントロールユニット
302・・・燃料圧力センサ
303・・・蓄圧配管部(コモンレール)
304・・・インジェクタ
305・・・リリーフ弁
306・・・燃料吐出通路
307・・・高圧燃料ポンプ
308,312,317・・・ばね
309・・・電磁式アクチュエータ
309a・・・ソレノイド
310・・・係合部材
311・・・吸入弁
313・・・燃料吸入通路
314・・・プランジャ
315・・・ポンプ室(加圧室)
316・・・吐出弁
318・・・燃料圧力レギュレータ
319・・・低圧燃料ポンプ
320・・・燃料タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fuel pressure control apparatus 101 ... Condition establishment determination means 102 ... Target fuel pressure value determination means 103 ... Fuel supply control means 104 ... Fuel injection amount control means 105 ... Actuator drive control means 107 ... Transition prediction means 200 ... In-cylinder injection engine 207 ... Cam angle sensor 208 ... A / F sensor 209 ... Exhaust pipe 210 ... Catalyst 211 ... Ignition coil 215 ... -Spark plug 217 ... Throttle sensor 218 ... Air flow meter (air flow sensor)
220 ... Air cleaner 221 ... Throttle body 223 ... Collector 224 ... Electric throttle valve 225 ... Intake pipe 228 ... Combustion chamber 229 ... Cylinder 230 ... Crank angle sensor 301 ... Control unit 302 ... Fuel pressure sensor 303 ... Accumulator piping (common rail)
304 ... Injector 305 ... Relief valve 306 ... Fuel discharge passage 307 ... High pressure fuel pumps 308, 312, 317 ... Spring 309 ... Electromagnetic actuator 309a ... Solenoid 310 ... Engagement member 311 ... Suction valve 313 ... Fuel suction passage 314 ... Plunger 315 ... Pump chamber (pressurizing chamber)
316 ... Discharge valve 318 ... Fuel pressure regulator 319 ... Low pressure fuel pump 320 ... Fuel tank

Claims (13)

燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンに備えられる燃料圧力制御装置であって、
エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、燃料噴射が行なわれない燃料カット等の特定運転状態に移行する条件が成立したか否かを判定する条件成立判定手段と、この条件成立判定手段により前記特定運転状態に移行する条件が成立したと判断されたとき、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、前記特定運転状態が終了した直後に要求される前記蓄圧配管部の目標燃圧値を算出する目標燃圧値算出手段と、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点から少なくともその特定運転状態に実際に移行するまでの間の任意の期間、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を強制的に停止させる燃料供給制御手段と、を具備していることを特徴とする燃料圧力制御装置。
A fuel pressure control device provided in an in-cylinder injection engine configured to supply fuel from a high-pressure fuel pump to an injector through an accumulator pipe,
Based on a predetermined parameter such as the engine speed, a condition establishment determination unit that determines whether or not a condition for shifting to a specific operation state such as a fuel cut in which fuel injection is not performed is established, and the condition establishment determination unit When it is determined that the condition for shifting to the specific operating state is established, the target fuel pressure value of the pressure accumulating pipe section required immediately after the specific operating state is ended based on a predetermined parameter such as an engine speed. The target fuel pressure value calculating means for calculating, and the fuel pressure of the pressure accumulating pipe section during the arbitrary period between the time when the condition for shifting to the specific operating state is satisfied and at least the time of actually shifting to the specific operating state are the target pressure Fuel supply control means for forcibly stopping fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe section so as to obtain a fuel pressure value. Fuel pressure control apparatus.
燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンに備えられる燃料圧力制御装置であって、
エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、燃料噴射が行なわれない燃料カット等の特定運転状態への移行を事前に予測する移行予測手段と、この移行予測手段により前記特定運転状態への移行が予測されたとき、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、前記特定運転状態が終了した直後に要求される前記蓄圧配管部の目標燃圧値を算出する目標燃圧値算出手段と、前記特定運転状態に移行することが予測された時点から少なくともその特定運転状態に実際に移行するまでの間の任意の期間、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を強制的に停止させる燃料供給制御手段と、を具備していることを特徴とする燃料圧力制御装置。
A fuel pressure control device provided in an in-cylinder injection engine configured to supply fuel from a high-pressure fuel pump to an injector through an accumulator pipe,
Based on a predetermined parameter such as engine speed, a transition predicting means for predicting in advance a transition to a specific operating state such as a fuel cut in which fuel injection is not performed, and a transition to the specific operating state by this transition predicting means Is predicted, based on a predetermined parameter such as the engine speed, the target fuel pressure value calculating means for calculating the target fuel pressure value of the pressure accumulating pipe section required immediately after the specific operation state is completed, and the specific The high-pressure fuel so that the fuel pressure in the pressure accumulating piping section becomes the target fuel pressure value for an arbitrary period from the time when the transition to the operation state is predicted to the actual transition to the specific operation state. And a fuel supply control means for forcibly stopping the fuel supply from the pump to the pressure accumulating pipe section.
前記燃料供給制御手段は、前記高圧燃料ポンプの圧縮吐出行程においてポンプ室から燃料を燃料タンク側に戻すことにより、前記蓄圧配管部への燃料供給を停止するようにされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means is configured to stop the fuel supply to the pressure accumulating pipe section by returning the fuel from the pump chamber to the fuel tank side in the compression discharge stroke of the high-pressure fuel pump. The fuel pressure control apparatus according to claim 1 or 2. 前記燃料供給制御手段は、前記高圧燃料ポンプのポンプ室に設けられた吸入弁と、該吸入弁を任意のタイミングで開成させ得るアクチュエーターと、該アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ駆動制御手段と、からなっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means includes: a suction valve provided in a pump chamber of the high-pressure fuel pump; an actuator that can open the suction valve at an arbitrary timing; and an actuator drive control means that controls driving of the actuator. The fuel pressure control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel pressure control device is configured. 前記燃料供給制御手段は、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点又は前記特定運転状態に移行すると予測された時点で、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるようにされていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means stops the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe section when a condition for shifting to the specific operation state is satisfied or when it is predicted to shift to the specific operation state. The fuel pressure control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel pressure control device is configured as described above. 前記燃料供給制御手段は、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記特定運転状態に移行した時点において前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点又は前記特定運転状態に移行すると予測された時点からは遅延させるようにされていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means stops the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe section so that the fuel pressure in the pressure accumulating pipe section reaches the target fuel pressure value when the fuel pressure in the pressure accumulating pipe section shifts to the specific operation state. 5 is delayed from the time point when the condition for shifting to the specific operation state is satisfied or the time point at which it is predicted to shift to the specific operation state. The fuel pressure control device described in 1. 前記燃料供給制御手段は、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを、前記特定運転状態に移行する条件が成立した時点又は前記特定運転状態に移行すると予測された時点から実際に前記特定運転状態に移行するまでにおける、インジェクタからの燃料噴射による前記蓄圧配管部の燃料圧力の低下を見込んで決定するようにされていることを特徴とする請求項6に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means is configured to stop the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe section at a time when a condition for shifting to the specific operation state is satisfied or a time when the condition is predicted to shift to the specific operation state 7. The fuel according to claim 6, wherein the fuel pressure is determined in anticipation of a decrease in fuel pressure in the pressure accumulating piping portion due to fuel injection from an injector until the actual operation state is shifted to the specific operation state. Pressure control device. 前記燃料供給制御手段は、インジェクタの1回の燃料噴射による前記蓄圧配管部の燃料圧力低下量と、前記蓄圧配管部の燃料圧力を前記目標燃圧値まで低下させるのに必要とされる噴射回数とを算出し、これらに基づいて、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを決定するようにされていることを特徴とする請求項6又は7に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means includes: a fuel pressure decrease amount of the pressure accumulating piping portion due to one fuel injection of an injector; and an injection number required to reduce the fuel pressure of the pressure accumulating piping portion to the target fuel pressure value. The fuel pressure control according to claim 6 or 7, wherein a timing for stopping the fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating pipe portion is determined based on the calculated values. apparatus. 前記移行予測手段は、パラメータとして少なくともエンジン回転数とその上昇率とを用いて、前記特定運転状態への移行を予測するようにされていることを特徴とする請求項2に記載の燃料圧力制御装置。   3. The fuel pressure control according to claim 2, wherein the transition predicting unit is configured to predict a transition to the specific operation state using at least an engine speed and an increase rate thereof as parameters. apparatus. 前記燃料供給制御手段は、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となったとき、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給の停止を解除するようにされていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means is configured to cancel the stop of fuel supply from the high-pressure fuel pump to the pressure accumulating piping when the fuel pressure in the pressure accumulating piping reaches the target fuel pressure value. The fuel pressure control device according to any one of claims 1 to 9. 前記燃料供給制御手段は、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となる前でも、車両の加速状態が検出されたときには、前記燃料供給の停止を解除することを特徴とする請求項10に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel supply control means releases the stop of the fuel supply when the acceleration state of the vehicle is detected even before the fuel pressure of the pressure accumulating pipe reaches the target fuel pressure value. The fuel pressure control device described in 1. 前記目標燃圧値は、成層燃焼乃至リーン燃焼を可能とする燃圧値に設定されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の燃料圧力制御装置。   The fuel pressure control apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the target fuel pressure value is set to a fuel pressure value that enables stratified combustion or lean combustion. 前記インジェクタからの燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段が付設され、前記燃料供給制御手段による高圧燃料ポンプから蓄圧配管部への燃料供給の停止と、前記燃料噴射量制御手段による燃料噴射量の制御とで、前記蓄圧配管部の燃料圧力を前記目標燃圧値とする制御を行なうようにされていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の燃料圧力制御装置。   Fuel injection amount control means for controlling the fuel injection amount from the injector is attached, the fuel supply control means stops the fuel supply from the high pressure fuel pump to the pressure accumulation piping section, and the fuel injection amount by the fuel injection amount control means The fuel pressure control device according to any one of claims 1 to 12, wherein the control is performed so that the fuel pressure of the pressure accumulating pipe section is the target fuel pressure value.
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