JP2010190188A - Fuel injection amount control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection amount control device which improves responsiveness during transient period in fuel pressure change and secures stability. <P>SOLUTION: An electromagnetic flow control valve 21 controls fuel fed to a common rail 13 from a high pressure pump P2. An electromagnetic pressure control valve 23 controls discharge of fuel from the common rail 13. In a quantity Q<SB>IN</SB>of fuel fed from the high pressure pump P2, an injection quantity Q<SB>INJ</SB>of fuel injected by a fuel injection valve 6 and a discharge flow rate Q<SB>leak</SB>of fuel refluxed to the high pressure pump P2 through the fuel injection valve 6 without being injected from the fuel injection valve 6, a fuel injection amount control device 10 controls the electromagnetic pressure control valve 23 when a value of fuel balance (Q<SB>IN</SB>-(Q<SB>INJ</SB>+Q<SB>leak</SB>)) exceeds a predetermined value C1 set in advance and controls fuel pressure of the common rail 13 by controlling the electromagnetic flow control valve 21 when the value of fuel balance is not more than the predetermined value C1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コモンレールを用いた燃料噴射量制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection amount control apparatus using a common rail.

ディーゼルエンジンに適用される燃料噴射量制御装置においては、エンジンの燃焼室に燃料を直接噴射するインジェクター（以下、燃料噴射弁ともいう）に蓄圧された燃料を供給するコモンレールシステムが多く利用されている。このようなコモンレールシステムでは、瞬時に規定量を噴射させることができるように、高圧ポンプによって加圧された燃料が供給されている。
また、ディーゼルエンジンでは、噴射される燃料の量によってエンジンの出力特性が変化するため、コモンレールシステムによる燃料噴射量制御装置では、燃料噴射弁から噴射する燃料の噴射量、すなわちコモンレール内の燃料圧力を適切に制御する必要がある。
一般的にコモンレール内の燃料圧力の制御は、コモンレールに高圧の燃料を吐出する高圧ポンプの燃料吐出量を制御することによって行われる。
また、コモンレール内の燃料圧力の制御において、エンジンの運転状況に応じて変わる目標の燃料圧力に対して追従性と精度を高めるいくつかの制御方法が開示されている（例えば、特許文献１）。 In a fuel injection amount control device applied to a diesel engine, a common rail system that supplies fuel accumulated in an injector (hereinafter also referred to as a fuel injection valve) that directly injects fuel into a combustion chamber of the engine is often used. . In such a common rail system, fuel pressurized by a high-pressure pump is supplied so that a specified amount can be injected instantaneously.
In addition, in a diesel engine, the output characteristics of the engine change depending on the amount of fuel injected. Therefore, in the fuel injection amount control device based on the common rail system, the amount of fuel injected from the fuel injection valve, that is, the fuel pressure in the common rail is determined. It needs to be properly controlled.
In general, the fuel pressure in the common rail is controlled by controlling the fuel discharge amount of a high-pressure pump that discharges high-pressure fuel to the common rail.
In addition, in the control of the fuel pressure in the common rail, several control methods that improve followability and accuracy with respect to a target fuel pressure that changes according to the operating state of the engine are disclosed (for example, Patent Document 1).

特表２００２−５４１３８３号公報JP-T-2002-541383

ところで、コモンレール方式の燃料噴射量制御装置では、コモンレール内に蓄えられた高圧の燃料をエンジンの各気筒に配置された燃料噴射弁から噴射するため、燃料の噴射量によってコモンレール内の燃料圧力が変動する。このため、エンジンの運転状況によって変化する燃料噴射量に応じてコモンレール内の燃料圧力を制御し、コモンレール内の燃料圧力が目標とする圧力となるようにする必要がある。
特許文献１では、エンジン回転数と負荷に基づいてコモンレールに高圧の燃料を吐出する流量制御弁とコモンレール内の燃料圧力を調整する圧力制御弁の切り替えを行い、コモンレール内の燃料圧力を目標とする燃料圧力となるように制御する燃料噴射量制御装置が示されている。
しかしながら、特許文献１におけるコモンレール内の燃料圧力の制御は、流量制御弁と圧力制御弁を切り替える際に、エンジン回転数と負荷により定められる領域を機械的に分割して、その領域を参照して弁の動作を切り換えている。そのような機械的な分割では、燃料圧力の変化に応じて流量制御弁と圧力制御弁とを最適に制御することができず、コモンレール内の燃料圧力変動が余儀なくされるという問題がある。 By the way, in the fuel injection amount control device of the common rail system, the high pressure fuel stored in the common rail is injected from the fuel injection valve arranged in each cylinder of the engine, so the fuel pressure in the common rail varies depending on the fuel injection amount. To do. For this reason, it is necessary to control the fuel pressure in the common rail in accordance with the fuel injection amount that varies depending on the operating state of the engine so that the fuel pressure in the common rail becomes a target pressure.
In Patent Document 1, the flow control valve that discharges high-pressure fuel to the common rail and the pressure control valve that adjusts the fuel pressure in the common rail are switched based on the engine speed and load, and the fuel pressure in the common rail is targeted. A fuel injection amount control device that controls fuel pressure is shown.
However, in the control of the fuel pressure in the common rail in Patent Document 1, when switching the flow rate control valve and the pressure control valve, the region determined by the engine speed and the load is mechanically divided and the region is referred to. The valve operation is switched. In such mechanical division, there is a problem that the flow control valve and the pressure control valve cannot be optimally controlled according to the change of the fuel pressure, and the fuel pressure fluctuation in the common rail is forced.

本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、エンジンの運転状況によって変化する燃料圧力の変化量に応じて行うコモンレール内の燃料圧力制御において、燃料圧力変化の過渡時の応答性を向上させ、かつ安定性を確保した燃料噴射量制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made on the basis of the above-mentioned problem recognition, and in the fuel pressure control in the common rail performed according to the amount of change in the fuel pressure that changes according to the operating state of the engine, the responsiveness at the time of the transient of the fuel pressure change. It is an object of the present invention to provide a fuel injection amount control device that improves fuel efficiency and ensures stability.

上記問題を解決するために、請求項１に記載した発明は、圧力ポンプ（例えば、実施の形態における高圧ポンプＰ２）と、該圧力ポンプから供給される燃料を蓄圧する蓄圧手段（例えば、実施の形態におけるコモンレール１３）と、該燃料を噴射する燃料噴射手段（例えば、実施の形態における燃料噴射弁６）を備えた燃料噴射量制御装置（例えば、実施の形態における燃料噴射量制御装置１０）において、前記供給される燃料の燃料量を制御する第１制御弁（例えば、実施の形態における電磁流量制御弁２１）と、前記蓄圧手段から前記燃料を排出する第２制御弁（例えば、実施の形態における電磁圧力制御弁２３）と、を備え、前記圧力ポンプから供給される燃料量（Ｑｉｎ）（例えば、実施の形態における燃料供給量ＱＩＮ）と、前記燃料噴射手段により噴射される燃料噴射量（Ｑｉｎｊ）（例えば、実施の形態における燃料噴射量ＱＩＮｊ）と、前記燃料噴射手段から噴射されずに前記燃料噴射手段を介して前記圧力ポンプに還流する燃料量（Ｑｌｅａｋ）（例えば、実施の形態における燃料放出量Ｑｌｅａｋ）において、式（Ｑｉｎ−（Ｑｉｎｊ＋Ｑｌｅａｋ））によって導かれる値が予め定められる第１閾値を超える場合には前記第２制御弁を制御し、該第１閾値以下の場合には前記第１制御弁を制御して前記蓄圧手段の燃料圧力を制御することを特徴とする燃料噴射量制御装置である。 In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 includes a pressure pump (for example, the high-pressure pump P2 in the embodiment) and a pressure accumulating unit (for example, an implementation) for accumulating fuel supplied from the pressure pump. In a fuel injection amount control device (for example, the fuel injection amount control device 10 in the embodiment) provided with a fuel injection means (for example, the fuel injection valve 6 in the embodiment) for injecting the fuel A first control valve (for example, the electromagnetic flow control valve 21 in the embodiment) for controlling the amount of fuel supplied, and a second control valve (for example, the embodiment) for discharging the fuel from the pressure accumulating means. It provided with an electromagnetic pressure control valve 23), in the amount of fuel supplied from a pressure pump and (Qin) (e.g., a fuel supply quantity Q iN in the embodiment), before Amount of fuel injected by the fuel injection means (Qinj) (e.g., a fuel injection amount Q INj in the embodiment) and is refluxed to the pressure pump via the fuel injection means without being injected from said fuel injection means amount of fuel (Qleak) (e.g., a fuel discharge amount Q leak in the embodiment), the said second control valve when exceeding a first threshold value derived by the formula (Qin- (Qinj + Qleak)) is determined in advance In the fuel injection amount control apparatus, the fuel pressure of the pressure accumulating means is controlled by controlling the first control valve when the control value is equal to or less than the first threshold value.

請求項１に記載した発明によれば、第１制御弁は、圧力ポンプから蓄圧手段に供給される燃料を制御し、第２制御弁は、蓄圧手段から燃料の排出を制御する。また、燃料噴射量制御装置は、圧力ポンプから供給される燃料量（Ｑｉｎ）と、燃料噴射手段により噴射される燃料噴射量（Ｑｉｎｊ）と、燃料噴射手段から噴射されずに燃料噴射手段を介して圧力ポンプに還流する燃料量（Ｑｌｅａｋ）において、式（Ｑｉｎ−（Ｑｉｎｊ＋Ｑｌｅａｋ））によって導かれる値が予め定められる第１閾値を超える場合には第２制御弁を制御し、その第１閾値以下の場合には第１制御弁を制御して蓄圧手段の燃料圧力を制御することができる。   According to the first aspect of the invention, the first control valve controls the fuel supplied from the pressure pump to the pressure accumulating means, and the second control valve controls the fuel discharge from the pressure accumulating means. Further, the fuel injection amount control device includes a fuel amount (Qin) supplied from the pressure pump, a fuel injection amount (Qinj) injected by the fuel injection unit, and a fuel injection unit without being injected from the fuel injection unit. When the value derived from the equation (Qin− (Qinj + Qleak)) exceeds the predetermined first threshold value in the fuel amount (Qleak) recirculated to the pressure pump, the second control valve is controlled and is equal to or less than the first threshold value. In this case, the fuel pressure of the pressure accumulating means can be controlled by controlling the first control valve.

請求項２に記載した発明は、圧力ポンプと、該圧力ポンプから供給される燃料を蓄圧する蓄圧手段と、該燃料を噴射する燃料噴射手段を備えた燃料噴射量制御装置において、前記供給される燃料の燃料量を制御する第１制御弁と、前記蓄圧手段から前記燃料を排出する第２制御弁と、を備え、前記燃料噴射手段により噴射される燃料噴射量（Ｑｉｎｊ）の値が予め定められる第２閾値未満の場合には前記第２制御弁を制御し、該第２閾値以上の場合には前記第１制御弁を制御して前記蓄圧手段の燃料圧力を制御することを特徴とする燃料噴射量制御装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a fuel injection amount control apparatus comprising a pressure pump, a pressure accumulating means for accumulating fuel supplied from the pressure pump, and a fuel injection means for injecting the fuel. A first control valve for controlling a fuel amount of the fuel and a second control valve for discharging the fuel from the pressure accumulating means, and a value of a fuel injection amount (Qinj) injected by the fuel injection means is predetermined. The second control valve is controlled when it is less than a second threshold value, and the fuel pressure of the pressure accumulating means is controlled by controlling the first control valve when it is greater than or equal to the second threshold value. This is a fuel injection amount control device.

請求項２に記載した発明によれば、第１制御弁は、圧力ポンプから蓄圧手段に供給される燃料を制御し、第２制御弁は、蓄圧手段から燃料の排出を制御する。また、燃料噴射手段により噴射される燃料噴射量（Ｑｉｎｊ）の値が予め定められる第２閾値未満の場合には第２制御弁を制御し、その第２閾値以上の場合には第１制御弁を制御して蓄圧手段の燃料圧力を制御することができる。   According to the second aspect of the invention, the first control valve controls the fuel supplied from the pressure pump to the pressure accumulating means, and the second control valve controls the discharge of the fuel from the pressure accumulating means. The second control valve is controlled when the value of the fuel injection amount (Qinj) injected by the fuel injection means is less than a predetermined second threshold value, and when the value is equal to or greater than the second threshold value, the first control valve is controlled. Can be controlled to control the fuel pressure of the pressure accumulating means.

請求項１及び請求項２に記載した発明によれば、燃料圧力変動に影響されずに安定な燃料噴射を行うことが可能となる。   According to the first and second aspects of the invention, stable fuel injection can be performed without being affected by fluctuations in fuel pressure.

本発明の実施形態における燃料噴射量制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fuel injection amount control apparatus in embodiment of this invention. 本実施形態におけるコモンレールの燃料の収支バランスを示す図である。It is a figure which shows the balance of fuel balance of the common rail in this embodiment. 本実施形態における油量収支バランス制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oil quantity balance control process in this embodiment. 本実施形態における噴射量制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the injection quantity control process in this embodiment.

（第１実施形態）
図１を参照し本発明における実施形態の燃料噴射量制御装置１０について説明する。燃料噴射量制御装置１０は、図示されない車両に搭載されるディーゼルエンジン（以下、「エンジン１」という）に適応され、エンジン１の燃焼室に供給される燃料の圧力を制御する。 (First embodiment)
A fuel injection amount control apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fuel injection amount control device 10 is applied to a diesel engine (hereinafter referred to as “engine 1”) mounted on a vehicle (not shown), and controls the pressure of fuel supplied to the combustion chamber of the engine 1.

燃料タンク１１は、エンジン１に供給される燃料が収容される。その燃料タンク１１内には、低圧ポンプＰ１が設けられている。
低圧ポンプＰ１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２に接続されているモータＰ１−Ｍが設けられている。低圧ポンプＰ１は、ＥＣＵ２によってモータＰ１−Ｍが制御され、エンジン１の運転中に常時作動する電動ポンプであり、燃料タンク１１内の燃料を所定圧（例えば、０．５ＭＰａ（メガパスカル））まで増圧して吐出する。
低圧ポンプＰ１の吸入側にはフィルタ１７が設けられ、吐出側には燃料供給路１２が接続される。接続される燃料供給路１２には、ＥＣＵ２からの制御によって燃料の温度制御を行うヒータを備えるフィルタ１８と、同じくＥＣＵ２からの制御によって低圧ポンプＰ１から供給される燃料の流量を制御する電磁流量制御弁２１とが順次設けられている。 The fuel tank 11 stores the fuel supplied to the engine 1. In the fuel tank 11, a low pressure pump P1 is provided.
The low-pressure pump P1 is provided with a motor P1-M connected to an ECU (Electronic Control Unit) 2. The low pressure pump P1 is an electric pump whose motor P1-M is controlled by the ECU 2 and is always operated during operation of the engine 1. The fuel in the fuel tank 11 is reduced to a predetermined pressure (for example, 0.5 MPa (megapascal)). Increase pressure and discharge.
A filter 17 is provided on the suction side of the low-pressure pump P1, and a fuel supply path 12 is connected on the discharge side. The connected fuel supply path 12 has a filter 18 having a heater for controlling the temperature of the fuel by the control from the ECU 2, and an electromagnetic flow rate control for controlling the flow rate of the fuel supplied from the low-pressure pump P 1 by the control from the ECU 2. A valve 21 is provided sequentially.

フィルタ１８と電磁流量制御弁２１の間の燃料供給路１２には、燃料タンク１１に燃料を戻す燃料戻し路１６が分岐接続される。燃料戻し路１６には、燃料供給路１２の圧力制御を行う圧力制御弁２２が介装されている。圧力制御弁２２は、燃料供給路１２の圧力が前述の所定圧を超えたときに開弁して燃料戻し路１６を介して燃料を燃料タンク１１内に戻す。
また、フィルタ１８と電磁流量制御弁２１の間の燃料供給路１２において、燃料戻し路１６の接続部と電磁流量制御弁２１との間には、燃料温度センサ３５が設けられている。燃料温度センサ３５は、低圧ポンプＰ１から吐出された燃料の温度を検出し、検出された温度を表す検出信号ＳｇＴｅｍｐをＥＣＵ２に出力する。 A fuel return path 16 that returns fuel to the fuel tank 11 is branched and connected to the fuel supply path 12 between the filter 18 and the electromagnetic flow control valve 21. A pressure control valve 22 that controls the pressure of the fuel supply path 12 is interposed in the fuel return path 16. The pressure control valve 22 is opened when the pressure in the fuel supply passage 12 exceeds the predetermined pressure, and returns the fuel into the fuel tank 11 through the fuel return passage 16.
In the fuel supply path 12 between the filter 18 and the electromagnetic flow control valve 21, a fuel temperature sensor 35 is provided between the connection portion of the fuel return path 16 and the electromagnetic flow control valve 21. The fuel temperature sensor 35 detects the temperature of the fuel discharged from the low pressure pump P1, and outputs a detection signal SgTemp indicating the detected temperature to the ECU 2.

電磁流量制御弁２１の下流側には、高圧ポンプＰ２が接続され、高圧ポンプＰ２の吐出側には高圧配管１３ａを介してコモンレール１３が接続されている。高圧ポンプＰ２は、低圧ポンプＰ１から供給される燃料をさらに増圧してコモンレール１３に供給する。高圧ポンプＰ２によって吐出される燃料は、電磁流量制御弁２１において流量制御されることにより、その圧力が制御されることとなる。   A high pressure pump P2 is connected to the downstream side of the electromagnetic flow control valve 21, and a common rail 13 is connected to the discharge side of the high pressure pump P2 via a high pressure pipe 13a. The high pressure pump P2 further increases the pressure of the fuel supplied from the low pressure pump P1 and supplies it to the common rail 13. The pressure of the fuel discharged by the high-pressure pump P2 is controlled by the flow control of the electromagnetic flow control valve 21.

コモンレール１３の戻し路側には、高圧配管１３ｄが接続され、この高圧配管１３ｄには、燃料戻し路１６が接続されている。高圧配管１３ｄには、電磁圧力制御弁２３が設けられ、電磁圧力制御弁２３から燃料戻し路１６までは、燃料戻し路１４で接続されている。
この電磁圧力制御弁２３は、機械的に動作する機能と、接続されるＥＣＵ２からの制御によって電気的に動作する機能を有している。機械的な動作では、高圧ポンプＰ２の運転により燃料圧力Ｐｒａｉｌが所定の設定圧Ｐｒａｉｌ＿ｍａｘ（例えば、２００ＭＰａ（メガパスカル））を超えたときに、開弁する。これにより、コモンレール１３内の燃料が燃料タンク１１内に戻され、燃料圧力Ｐｒａｉｌが所定の設定圧Ｐｒａｉｌ＿ｍａｘまで低減される。また、電気的動作では、必要に応じて出力されるＥＣＵ２からの減圧指示にしたがって弁が開放されることにより、コモンレール１３内に蓄圧された燃料を放出し減圧することができる。 A high-pressure pipe 13d is connected to the return path side of the common rail 13, and a fuel return path 16 is connected to the high-pressure pipe 13d. The high pressure pipe 13d is provided with an electromagnetic pressure control valve 23, and the fuel return path 14 is connected from the electromagnetic pressure control valve 23 to the fuel return path 16.
The electromagnetic pressure control valve 23 has a function that operates mechanically and a function that operates electrically by control from the connected ECU 2. In the mechanical operation, the valve is opened when the fuel pressure Prail exceeds a predetermined set pressure Prail_max (for example, 200 MPa (megapascal)) by the operation of the high-pressure pump P2. Thereby, the fuel in the common rail 13 is returned into the fuel tank 11, and the fuel pressure Prail is reduced to a predetermined set pressure Prail_max. In the electrical operation, the valve is opened according to a pressure reduction instruction from the ECU 2 that is output as necessary, so that the fuel accumulated in the common rail 13 can be discharged and the pressure can be reduced.

また、コモンレール１３は、高圧ポンプＰ２によって加圧され供給される燃料の量と、電磁圧力制御弁２３などで放出され減圧される量とをバランスさせることによって、その内部空間を高圧の状態（例えば、２００ＭＰａ（メガパスカル））で蓄える燃料室となる。
このコモンレール１３には、エンジン１に燃料を噴射する４つの燃料噴射弁６−１〜６−４（以下、まとめて表すときには、「燃料噴射弁６」という。）に燃料を供給する高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４が接続されている。
燃料噴射弁６は、ＥＣＵ２からの制御信号などにより開弁してコモンレール１３から供給される燃料をエンジン１の燃焼室内に噴射する。 Further, the common rail 13 balances the amount of fuel pressurized and supplied by the high-pressure pump P2 with the amount discharged and depressurized by the electromagnetic pressure control valve 23 or the like, so that the internal space is in a high-pressure state (for example, , 200 MPa (megapascal)).
The common rail 13 has a high-pressure pipe 13b for supplying fuel to four fuel injection valves 6-1 to 6-4 (hereinafter collectively referred to as “fuel injection valves 6”) that inject fuel into the engine 1. -1 to 13b-4 are connected.
The fuel injection valve 6 is opened by a control signal from the ECU 2 and injects fuel supplied from the common rail 13 into the combustion chamber of the engine 1.

高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４のコモンレール１３への接続点付近には、オリフィス１３ｃ−１〜１３ｃ−４（以下、まとめて表すときには、「オリフィス１３ｃ」という。）がそれぞれ設けられる。このオリフィス１３ｃは、燃料噴射弁６からの燃料噴射によって生じる高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４における燃料圧力の圧力変動によって起こる、コモンレール１３の圧力変動の影響を低減させることができる。
また、そのオリフィス１３ｃの下流側には、燃料圧力センサ３７−１〜３７−４（以下、まとめて表すときには、「燃料圧力センサ３７」という。）がそれぞれ取り付けられる。この燃料圧力センサ３７は、オリフィス１３ｃの下流側の燃料圧力を検出する。燃料圧力センサ３７は、検出された圧力を示す検出信号ＳｇＰをＥＣＵ２に出力する。 Near the connection points of the high-pressure pipes 13b-1 to 13b-4 to the common rail 13, orifices 13c-1 to 13c-4 (hereinafter, collectively referred to as “orifice 13c”) are provided. The orifice 13c can reduce the influence of the pressure fluctuation of the common rail 13 caused by the pressure fluctuation of the fuel pressure in the high pressure pipes 13b-1 to 13b-4 caused by the fuel injection from the fuel injection valve 6.
Further, fuel pressure sensors 37-1 to 37-4 (hereinafter, collectively referred to as “fuel pressure sensor 37”) are attached to the downstream side of the orifice 13c. The fuel pressure sensor 37 detects the fuel pressure on the downstream side of the orifice 13c. The fuel pressure sensor 37 outputs a detection signal SgP indicating the detected pressure to the ECU 2.

燃料戻し路１５は、それぞれの燃料噴射弁６からの燃料の戻り路を示し、並列に接続されるチェック弁２４と圧力制御バルブ２５を介して低圧ポンプＰ１とフィルタ１８との間の燃料供給路１２に接続されている。
この燃料戻し路１５の途中に設けられるチェック弁２４と圧力制御バルブ２５は、燃料噴射弁６からの排出油の圧力を一定に調整する。圧力制御バルブ２５は、エンジン１の運転開始時には、燃料供給路１２から燃料噴射弁６に至る燃料戻し路１５を燃料供給路１２に接続される低圧ポンプＰ１によって加圧させる働きも有する。 The fuel return path 15 indicates a fuel return path from each fuel injection valve 6, and a fuel supply path between the low pressure pump P 1 and the filter 18 via a check valve 24 and a pressure control valve 25 connected in parallel. 12 is connected.
A check valve 24 and a pressure control valve 25 provided in the middle of the fuel return path 15 adjust the pressure of the discharged oil from the fuel injection valve 6 to be constant. The pressure control valve 25 also has a function of pressurizing the fuel return path 15 from the fuel supply path 12 to the fuel injection valve 6 by the low-pressure pump P1 connected to the fuel supply path 12 when the operation of the engine 1 is started.

ＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）およびＩ／Ｏ（Input/Output）インターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成される。
ＥＣＵ２は、エンジン１に設けられたクランク角センサ３３によって検出されるエンジン１のクランク角度情報ＳｇＤｅｇから、燃料噴射弁６での燃料噴射タイミングを制御する。また、ＥＣＵ２は、前述した燃料温度センサ３５からの検出信号ＳｇＴｅｍｐ、燃料圧力センサ３７からの検出信号ＳｇＰなどの検出信号に応じてエンジン１の運転状態を判断し、電磁流量制御弁２１、電磁圧力制御弁２３、低圧ポンプＰ１を制御することによりコモンレール１３の圧力を制御するとともに、燃料噴射弁６を開閉動作させることにより燃料噴射量制御を実行する。 The ECU 2 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and an I / O (Input / Output) interface (all not shown). It consists of a microcomputer.
The ECU 2 controls the fuel injection timing at the fuel injection valve 6 from the crank angle information SgDeg of the engine 1 detected by the crank angle sensor 33 provided in the engine 1. Further, the ECU 2 determines the operating state of the engine 1 in accordance with detection signals such as the detection signal SgTemp from the fuel temperature sensor 35 and the detection signal SgP from the fuel pressure sensor 37, and the electromagnetic flow control valve 21, electromagnetic pressure The pressure of the common rail 13 is controlled by controlling the control valve 23 and the low pressure pump P1, and the fuel injection amount control is executed by opening and closing the fuel injection valve 6.

ＥＣＵ２では、その検出された燃料圧力に基づいて、コモンレール１３内の燃料圧力である燃料圧力Ｐｒａｉｌ及び燃料噴射弁６による燃料噴射によって生じる燃料圧力変動を導く。
なお、燃料圧力センサ３７は、各高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４にそれぞれ独立に設けられる形態を例示し、それぞれの燃料圧力センサ３７が独立に燃料圧力を検出することとしたが、少なくとも高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４のうちいずれか１箇所に設けた燃料圧力センサ３７が、コモンレール１３及び各高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４の燃料圧力を検出することも可能である。その際、ＥＣＵ２は、１つの燃料圧力センサ３７によって検出された検出信号から、コモンレール１３及び他の高圧配管１３ｂの燃料圧力を導く処理を行う。 In the ECU 2, based on the detected fuel pressure, the fuel pressure Prail which is the fuel pressure in the common rail 13 and the fuel pressure fluctuation caused by the fuel injection by the fuel injection valve 6 are led.
In addition, although the fuel pressure sensor 37 illustrated the form provided independently in each high-pressure piping 13b-1 to 13b-4, and decided that each fuel pressure sensor 37 detected fuel pressure independently, at least high pressure The fuel pressure sensor 37 provided at any one of the pipes 13b-1 to 13b-4 can detect the fuel pressure of the common rail 13 and the high-pressure pipes 13b-1 to 13b-4. At that time, the ECU 2 performs processing for deriving the fuel pressure of the common rail 13 and the other high-pressure pipe 13b from the detection signal detected by one fuel pressure sensor 37.

以上に示した構成により、この燃料噴射量制御装置１０では、電磁流量制御弁２１により流量制御される高圧ポンプＰ２の運転状態、電磁圧力制御弁２３の開閉状態、および燃料噴射弁６の開閉状態により、コモンレール１３の燃料圧力Ｐｒａｉｌが所定の設定値Ｐｒａｉｌ＿ｍａｘを上限とする範囲内で制御される。
なお、図１で示される実線での接続は、燃料系の配管を示し、一点鎖線での接続は、電気信号による制御線での接続を示すものとする。また、燃料タンク１１内に低圧ポンプＰ１が設けられていることとしたが、低圧ポンプＰ１を燃料タンク１１の外に配置したものでも良い。 With the above-described configuration, in the fuel injection amount control device 10, the operating state of the high-pressure pump P <b> 2 controlled by the electromagnetic flow control valve 21, the open / close state of the electromagnetic pressure control valve 23, and the open / close state of the fuel injection valve 6. Thus, the fuel pressure Prail of the common rail 13 is controlled within a range having a predetermined set value Prail_max as an upper limit.
In addition, the connection by the continuous line shown by FIG. 1 shows piping of fuel system, and the connection by a dashed-dotted line shall show the connection by the control line by an electrical signal. In addition, although the low pressure pump P1 is provided in the fuel tank 11, the low pressure pump P1 may be disposed outside the fuel tank 11.

図２は、本実施形態におけるコモンレール１３の燃料の収支バランスを示す図である。
この図に示されるコモンレール１３に供給される燃料は、高圧ポンプＰ２(図１参照)から加圧された燃料が供給される。また、コモンレール１３から放出される燃料は、次のように分類できる。まず、エンジン１の出力に直接的に寄与する放出量として、燃料噴射弁６を介してエンジン１の燃焼室に噴射される量がある。また、エンジン１の出力に直接的に寄与せずに、燃料噴射量制御装置１０の制御を安定化に寄与する放出量として、電磁圧力制御弁２３を介して放出され燃料戻し路１４に還流される量と、燃料噴射弁６を作動させる際の背圧を制御するために燃料戻し路１５に流出する量とがある。
コモンレール１３における燃料の収支バランスを考慮した燃料圧力変化量（ｄＰ／ｄｔ）を式（１）に示す。 FIG. 2 is a view showing the fuel balance of the common rail 13 in the present embodiment.
The fuel supplied to the common rail 13 shown in this figure is supplied with pressurized fuel from the high pressure pump P2 (see FIG. 1). Further, the fuel released from the common rail 13 can be classified as follows. First, there is an amount injected into the combustion chamber of the engine 1 through the fuel injection valve 6 as a discharge amount that directly contributes to the output of the engine 1. In addition, as a discharge amount that contributes to the stabilization of the control of the fuel injection amount control device 10 without directly contributing to the output of the engine 1, it is discharged through the electromagnetic pressure control valve 23 and returned to the fuel return path 14. And an amount that flows out to the fuel return path 15 in order to control the back pressure when the fuel injection valve 6 is operated.
The fuel pressure change amount (dP / dt) in consideration of the fuel balance in the common rail 13 is shown in equation (1).

ｄＰ／ｄｔ＝Ｋ／Ｖ×（ＱＩＮ−（ＱＰＣＶ＋ＱＩＮＪ＋Ｑｌｅａｋ）） ・・・（１） dP / dt = K / V × (Q IN − (Q PCV + Q INJ + Q leak )) (1)

上式（１）において、Ｋは液体の弾性係数、Ｖはコモンレール１３の容積、ＱＩＮは電磁流量制御弁２１から供給する燃料の流量（以下、燃料供給流量ＱＩＮという）、ＱＰＣＶは電磁圧力制御弁２３を介して燃料戻し路１４に放出される燃料の流量（以下、燃料放出流量ＱＰＣＶという）、ＱＩＮＪは燃料噴射弁６から噴射する燃料噴射量（以下、燃料噴射量ＱＩＮＪという）、Ｑｌｅａｋは燃料噴射弁６を介して燃料戻し路１５に放出される燃料の流量（以下、燃料放出流量Ｑｌｅａｋという）を示す。
燃料供給流量ＱＩＮは、ＥＣＵ２から電磁流量制御弁２１に設定される設定値により決まる値である。燃料放出流量ＱＰＣＶは、ＥＣＵ２から制御する電磁圧力制御弁２３の開閉状態の設定値により決まる値である。燃料噴射量ＱＩＮＪは、エンジン１の出力特性や運転状況によって決まる値である。燃料放出流量Ｑｌｅａｋは、エンジン１の出力特性や運転状況によって制御される燃料噴射弁６の制御によって決まる値である。 In the above equation (1), K is the elastic modulus of the liquid, V is the volume of the common rail 13, Q IN is the flow rate of fuel supplied from the electromagnetic flow control valve 21 (hereinafter referred to as fuel supply flow rate Q IN ), and Q PCV is the electromagnetic A flow rate of fuel discharged to the fuel return passage 14 via the pressure control valve 23 (hereinafter referred to as fuel discharge flow rate Q PCV ), Q INJ is a fuel injection amount injected from the fuel injection valve 6 (hereinafter referred to as fuel injection amount Q INJ). Q leak indicates a flow rate of fuel discharged to the fuel return passage 15 via the fuel injection valve 6 (hereinafter referred to as fuel discharge flow rate Q leak ).
Fuel supply flow rate Q IN is a value determined by the setting value set from the ECU2 in the electromagnetic flow control valve 21. The fuel discharge flow rate Q PCV is a value determined by the set value of the open / close state of the electromagnetic pressure control valve 23 controlled from the ECU 2. The fuel injection amount Q INJ is a value determined by the output characteristics of the engine 1 and the operating conditions. The fuel discharge flow rate Q leak is a value determined by the control of the fuel injection valve 6 that is controlled by the output characteristics of the engine 1 and the operating conditions.

増圧方向の燃料供給制御において、電磁圧力制御弁２３は、弁を閉じた状態に制御されるため、燃料圧力に影響を与えることがない。そのため、燃料供給流量ＱＩＮを制御することにより、高い精度で燃料圧力変化量（ｄＰ／ｄｔ）の制御を行うことができる。
燃料圧力の増圧を行う場合には燃料放出流量ＱＰＣＶは、“０”とする。つまり、モンレール１３内の燃料圧力に影響を受ける燃料噴射弁６の燃料噴射を効率的に行うには、コモンレール１３内の燃料圧力を逃さないようにすることが必要であり、電磁圧力制御弁２３を閉じた状態にして燃料の放出（損失）を防ぐこととする。
また、燃料噴射量ＱＩＮＪは、エンジン１が運転状態を保っている間は、燃料噴射弁６からエンジン１の燃焼室内に噴射が行われ、エンジン１の運転状態によって一定の値になる。燃料放出流量Ｑｌｅａｋは、燃料噴射弁６の制御状況により変化するが、前述の燃料噴射量ＱＩＮＪが一定の値となるエンジン１の運転状態では、燃料噴射弁６の制御状況についても変化がないため、一定の値となる。
したがって、燃料圧力を増圧させるには、燃料供給流量ＱＩＮを制御することにより燃料圧力の制御が行える。 In the fuel supply control in the pressure increasing direction, the electromagnetic pressure control valve 23 is controlled to be in a closed state, and thus does not affect the fuel pressure. Therefore, by controlling the fuel supply flow rate Q IN, it is possible to control the fuel pressure change amount (dP / dt) with high accuracy.
When increasing the fuel pressure, the fuel discharge flow rate Q PCV is set to “0”. That is, in order to efficiently perform fuel injection of the fuel injection valve 6 affected by the fuel pressure in the Monrail 13, it is necessary not to let the fuel pressure in the common rail 13 escape, and the electromagnetic pressure control valve 23 To prevent fuel release (loss).
Further, the fuel injection amount Q INJ is a constant value depending on the operating state of the engine 1 because the fuel is injected from the fuel injection valve 6 into the combustion chamber of the engine 1 while the engine 1 is in the operating state. The fuel discharge flow rate Q leak changes depending on the control status of the fuel injection valve 6, but the control status of the fuel injection valve 6 also changes in the operating state of the engine 1 where the fuel injection amount Q INJ is a constant value. There is no constant value.
Therefore, in order boosted fuel pressure is performed to control the fuel pressure by controlling the fuel supply flow rate Q IN.

減圧方向の燃料供給制御において、コモンレール１３の燃料圧力は、圧力ポンプＰ２による燃料供給流量ＱＩＮを制限し、蓄圧された燃料をコモンレール１３から放出することで減圧する。コモンレール１３から放出する燃料の量は、電磁圧力制御弁２３による燃料放出流量ＱＰＣＶ及び燃料噴射弁６による燃料噴射量ＱＩＮＪと燃料放出流量Ｑｌｅａｋとを合計された量により設定される。コモンレール１３の燃料圧力は、供給量と放出量のバランスにより定められる。 The fuel supply control of the pressure reducing direction, the fuel pressure in the common rail 13 to limit the fuel supply flow rate Q IN due to the pressure pump P2, depressurized by releasing pressure accumulating fuel from the common rail 13. The amount of fuel released from the common rail 13 is set by the sum of the fuel discharge flow rate Q PCV from the electromagnetic pressure control valve 23, the fuel injection amount Q INJ from the fuel injection valve 6, and the fuel discharge flow rate Q leak . The fuel pressure of the common rail 13 is determined by the balance between the supply amount and the discharge amount.

図３は、本実施形態における油量収支バランス制御処理を示すフローチャートである。
この油量収支バランス制御処理は、エンジン１の運転中に予め定められた周期ΔＴで繰り返して行われ、コモンレール１３における燃料圧力を制御する。 FIG. 3 is a flowchart showing an oil amount balance control process in the present embodiment.
This oil amount balance control process is repeatedly performed at a predetermined period ΔT during operation of the engine 1 to control the fuel pressure in the common rail 13.

最初に、ＥＣＵ２は、エンジン１のクランク角センサ３３によって検出される回転数Ｎｅと、負荷を検出する。ＥＣＵ２は、その回転数Ｎｅと、負荷に基づいて定められる必要とされる燃料噴射量Ｑｒを検出する。また、ＥＣＵ２は、燃料圧力センサ３７によって検出される燃料の圧力変動に基づいて、燃料噴射弁６によって噴射されている燃料噴射量Ｑｆを検出する。ＥＣＵ２は、燃料噴射量Ｑｒ及び燃料噴射量Ｑｆに基づいて制御量を定める。これにより、燃料噴射弁６に噴射させる燃料噴射量ＱＩＮＪが導かれる。
ＥＣＵ２は、燃料圧力センサ３７から入力された燃料圧力Ｐｋ（ｋは、油量収支バランス制御処理の回数を示す自然数）を内部の記憶領域に記録する。ＥＣＵ２は、前回の油量収支バランス制御処理において記録した燃料圧力Ｐ（ｋ−１）を参照し、繰り返し処理される周期ΔＴの間に変化した圧力に基づいて、燃料圧力変化量ΔＰを導く。燃料圧力変化量ΔＰは、単位時間（周期ΔＴ）の間に変化した燃料圧力（Ｐｋ−Ｐ（ｋ−１））によって示される。この燃料圧力変化量ΔＰと周期ΔＴに基づいて、式（２）に示される燃料圧力の変化率（ΔＰ／ΔＴ）が導かれる。 First, the ECU 2 detects the rotational speed Ne detected by the crank angle sensor 33 of the engine 1 and the load. ECU2 detects its rotational speed Ne, the fuel injection amount Q r required is determined based on the load. Further, the ECU 2 detects the fuel injection amount Q f injected by the fuel injection valve 6 based on the fuel pressure fluctuation detected by the fuel pressure sensor 37. ECU2 defines a control amount based on the fuel injection amount Q r and the fuel injection amount Q f. Thereby, the fuel injection amount Q INJ to be injected into the fuel injection valve 6 is derived.
The ECU 2 records the fuel pressure P k (k is a natural number indicating the number of times of oil amount balance control processing) input from the fuel pressure sensor 37 in an internal storage area. The ECU 2 refers to the fuel pressure P (k−1) recorded in the previous oil amount balance control process, and derives the fuel pressure change amount ΔP based on the pressure changed during the cycle ΔT that is repeatedly processed. The fuel pressure change amount ΔP is indicated by the fuel pressure (P k −P (k−1) ) that has changed during the unit time (cycle ΔT). Based on the fuel pressure change amount ΔP and the period ΔT, the fuel pressure change rate (ΔP / ΔT) shown in the equation (2) is derived.

（ΔＰ／ΔＴ）＝ Ｋ／Ｖ×ΔＱ ・・・（２） (ΔP / ΔT) = K / V × ΔQ (2)

式（２）において、ΔＱは、コモンレール１３に単位時間当たりに出入りする燃料の総流量を示す（ステップＳａ１）。   In equation (2), ΔQ indicates the total flow rate of fuel entering and exiting the common rail 13 per unit time (step Sa1).

次に、式（２）に示された関係式に基づいて、検出された圧力から導かれる燃料圧力の変化率（ΔＰ／ΔＴ）から、単位時間当たりに出入りする燃料の総流量ΔＱを導くことができる。総流量ΔＱは、燃料供給流量ＱＩＮ、燃料噴射量ＱＩＮＪ及び燃料放出流量Ｑｌｅａｋとによって示される燃料収支量（ＱＩＮ−（ＱＩＮＪ＋Ｑｌｅａｋ））として示すことができる。また、ＥＣＵ２は、燃料収支量（ＱＩＮ−（ＱＩＮＪ＋Ｑｌｅａｋ））が予め定められる所定値Ｃ１を超えているか否かについて、式（３）に示される関係式に基づいて判定する。 Next, based on the relational expression shown in the equation (2), the total flow rate ΔQ of fuel entering / leaving per unit time is derived from the change rate (ΔP / ΔT) of the fuel pressure derived from the detected pressure. Can do. The total flow rate ΔQ can be expressed as a fuel balance amount (Q IN − (Q INJ + Q leak )) indicated by the fuel supply flow rate Q IN , the fuel injection amount Q INJ, and the fuel discharge flow rate Q leak . Further, the ECU 2 determines whether or not the fuel balance amount (Q IN − (Q INJ + Q leak )) exceeds a predetermined value C1 based on the relational expression shown in the expression (3).

ΔＱ ＝（ＱＩＮ−（ＱＩＮＪ＋Ｑｌｅａｋ））＞ 所定値Ｃ１ ・・・（３） ΔQ = (Q IN − (Q INJ + Q leak ))> Predetermined value C1 (3)

式（３）に示される所定値Ｃ１には、エンジン１の回転数を急に上昇させるような運転に必要とされる燃料の噴射量より少ない値、例えば、５０ｍｍ３程度の値を設定する(ステップＳａ２)。 The predetermined value C1 shown in the equation (3) is set to a value smaller than the fuel injection amount required for the operation that suddenly increases the rotation speed of the engine 1, for example, a value of about 50 mm 3 ( Step Sa2).

ステップＳａ２における判定により、ＥＣＵ２ａは、式（３）の関係式を満足すると判定されると、コモンレール１３に燃料が過剰に供給されている状態と判定できるため、適正な燃料圧力まで減圧する必要がある。ＥＣＵ２は、電磁圧力制御弁２３を制御してコモンレール１３の圧力を減圧させる燃料圧力制御を行う。所定の処理を終えると、次の燃料収支バランス処理が行われるまで待機する（ステップＳａ３）。   If it is determined in step Sa2 that the relational expression (3) is satisfied, the ECU 2a can determine that the fuel is excessively supplied to the common rail 13, and therefore it is necessary to reduce the pressure to an appropriate fuel pressure. is there. The ECU 2 performs fuel pressure control that controls the electromagnetic pressure control valve 23 to reduce the pressure of the common rail 13. When the predetermined process is completed, the process waits until the next fuel balance process is performed (step Sa3).

一方、ステップＳａ２における判定により、ＥＣＵ２ａは、式（３）の関係式を満足しないと判定されると、コモンレール１３への燃料の供給が不足している状態と判定できるため、適正な燃料圧力まで増圧する必要がある。ＥＣＵ２は電磁流量制御弁２１を制御して、コモンレール１３への燃料供給量を増加させ、燃料圧力を増圧させる燃料圧力制御を行う。所定の処理を終えると、次の燃料収支バランス処理が行われるまで待機する（ステップＳａ４）。   On the other hand, if it is determined in step Sa2 that the ECU 2a does not satisfy the relational expression (3), it can be determined that the supply of fuel to the common rail 13 is insufficient. It is necessary to increase the pressure. The ECU 2 controls the electromagnetic flow control valve 21 to perform fuel pressure control for increasing the fuel supply amount to the common rail 13 and increasing the fuel pressure. When the predetermined process is completed, the process waits until the next fuel balance process is performed (step Sa4).

以上の手順により、燃料噴射量制御装置１０は、高圧ポンプＰ２から供給される燃料供給流量ＱＩＮと、燃料噴射弁６により噴射される燃料噴射量ＱＩＮＪと、燃料噴射弁６から噴射されずに燃料噴射弁６を介して高圧ポンプＰ２に還流する燃料放出流量Ｑｌｅａｋにおいて、燃料収支量（ＱＩＮ−（ＱＩＮＪ＋Ｑｌｅａｋ））の値が予め定められる所定値Ｃ１を超える場合には、電磁圧力制御弁２３を制御し、その所定値Ｃ１以下の場合には電磁流量制御弁２１を制御してコモンレール１３の燃料圧力を制御することができる。 According to the above procedure, the fuel injection amount control device 10 is not injected from the fuel injection valve 6, the fuel supply flow rate Q IN supplied from the high pressure pump P 2, the fuel injection amount Q INJ injected by the fuel injection valve 6, and the fuel injection valve 6. When the fuel balance amount (Q IN − (Q INJ + Q leak )) exceeds a predetermined value C 1 at the fuel discharge flow rate Q leak that recirculates to the high-pressure pump P 2 via the fuel injection valve 6, The electromagnetic pressure control valve 23 is controlled, and when it is equal to or less than the predetermined value C1, the electromagnetic flow control valve 21 can be controlled to control the fuel pressure of the common rail 13.

（第２実施形態）
図を参照し、燃料収支の判定条件の異なる実施形態について説明する。
この実施形態は、図１のブロック図に示した燃料噴射量制御装置１０に示したＥＣＵ２と、処理機能が一部異なるＥＣＵ２ａによって制御される。図１に示した燃料噴射量制御装置１０及びＥＣＵ２は、それぞれ燃料噴射量制御装置１０ａ及びＥＣＵ２ａと読み換えることとする。
ＥＣＵ２ａは、ＥＣＵ２における油量収支バランス制御処理に代えて、噴射量制御処理を行う。 (Second Embodiment)
Embodiments with different fuel balance determination conditions will be described with reference to the drawings.
This embodiment is controlled by an ECU 2a having a partially different processing function from the ECU 2 shown in the fuel injection amount control device 10 shown in the block diagram of FIG. The fuel injection amount control device 10 and the ECU 2 shown in FIG. 1 are read as the fuel injection amount control device 10a and the ECU 2a, respectively.
The ECU 2a performs an injection amount control process instead of the oil amount balance control process in the ECU 2.

図４は、本実施形態における噴射量制御処理を示すフローチャートである。
この燃料噴射量制御装置１０ａにおける噴射量制御処理は、エンジン１の運転中に予め定められた周期で繰り返して行われる。 FIG. 4 is a flowchart showing an injection amount control process in the present embodiment.
The injection amount control process in the fuel injection amount control device 10a is repeatedly performed at a predetermined cycle during operation of the engine 1.

最初に、ＥＣＵ２ａは、エンジン１のクランク角センサ３３によって検出される回転数Ｎｅと、負荷を検出する。ＥＣＵ２ａは、その回転数Ｎｅと、負荷に基づいて定められる必要とされる燃料噴射量Ｑｒを検出する。また、ＥＣＵ２ａは、燃料圧力センサ３７によって検出される圧力変動に基づいて、燃料噴射弁６によって噴射されている燃料噴射量Ｑｆを検出する。ＥＣＵ２ａは、燃料噴射量Ｑｒ及び燃料噴射量Ｑｆに基づいて制御量を定め、燃料噴射弁６に噴射させる燃料噴射量ＱＩＮＪを導く（ステップＳｂ１）。 First, the ECU 2a detects the rotational speed Ne detected by the crank angle sensor 33 of the engine 1 and the load. ECU2a detects its rotational speed Ne, the fuel injection amount Q r required is determined based on the load. Further, the ECU 2 a detects the fuel injection amount Q f injected by the fuel injection valve 6 based on the pressure fluctuation detected by the fuel pressure sensor 37. ECU2a defines a control amount based on the fuel injection amount Q r and the fuel injection amount Q f, leads to a fuel injection quantity Q INJ to be injected into the fuel injection valve 6 (step Sb1).

次に、ＥＣＵ２は、導かれた燃料噴射量ＱＩＮＪが予め定められる所定値Ｃ２未満であるか否かについて、式（４）に示される関係式に基づいて判定する。 Next, the ECU 2 determines whether or not the derived fuel injection amount Q INJ is less than a predetermined value C2 that is determined in advance, based on the relational expression shown in Expression (4).

（ＱＩＮＪ） ＜ 所定値Ｃ２ ・・・（４） (Q INJ ) <predetermined value C2 (4)

式（４）に示される所定値Ｃ２は、定常負荷での運転の噴射量より多い値を閾値として設定する。例えば、定常負荷での運転の噴射量が１から３ｍｍ３であれば、５ｍｍ３ 程度の値を設定する(ステップＳｂ２)。 The predetermined value C2 shown in the equation (4) is set as a threshold value that is larger than the injection amount of the operation at the steady load. For example, if the injection amount during operation at a steady load is 1 to 3 mm 3 , a value of about 5 mm 3 is set (step Sb2).

ステップＳｂ２における判定により、ＥＣＵ２ａは、式（４）の関係式を満足すると判定されると、コモンレール１３に燃料が過剰に供給されている状態にあると判定できる。また、燃料噴射量ＱＩＮＪが少ないとコモンレール１３の燃料圧力の減圧に時間がかかる。所定の圧力に減圧するまでの応答性が悪いと、燃料を余計に噴射することになる。そのため、適正な燃料圧力まで速やかに減圧する必要があり、ＥＣＵ２ａは、電磁圧力制御弁２３を制御してコモンレール１３の圧力を減圧させる燃料圧力制御を行う。ＥＣＵ２ａは、所定の処理を終えると、次の噴射量制御処理が行われるまで待機する（ステップＳｂ３）。 If it is determined by the determination in step Sb2 that the relational expression (4) is satisfied, the ECU 2a can determine that the fuel is being supplied to the common rail 13 excessively. If the fuel injection amount Q INJ is small, it takes time to reduce the fuel pressure of the common rail 13. If the responsiveness until the pressure is reduced to a predetermined pressure is poor, extra fuel is injected. Therefore, it is necessary to quickly reduce the pressure to an appropriate fuel pressure, and the ECU 2a performs fuel pressure control that controls the electromagnetic pressure control valve 23 to reduce the pressure of the common rail 13. After completing the predetermined process, the ECU 2a waits until the next injection amount control process is performed (step Sb3).

一方、ステップＳｂ２における判定により、ＥＣＵ２ａは、式（４）の関係式を満足しないと判定されると、コモンレール１３への燃料の供給が不足しているため、適正な燃料圧力まで増圧する必要がある。ＥＣＵ２は電磁流量制御弁２１を制御して、コモンレール１３への燃料供給量を増加させ、燃料圧力を増圧させる燃料圧力制御を行う。所定の処理を終えると、次の噴射量制御処理が行われるまで待機する（ステップＳｂ４）。   On the other hand, if the ECU 2a determines that the relational expression (4) is not satisfied by the determination in step Sb2, the supply of fuel to the common rail 13 is insufficient, so it is necessary to increase the pressure to an appropriate fuel pressure. is there. The ECU 2 controls the electromagnetic flow control valve 21 to perform fuel pressure control for increasing the fuel supply amount to the common rail 13 and increasing the fuel pressure. When the predetermined process ends, the process waits until the next injection amount control process is performed (step Sb4).

以上の手順により、燃料噴射量制御装置１０ａにおけるＥＣＵ２ａは、燃料噴射弁５により噴射される燃料噴射量ＱＩＮＪの値が予め定められる所定値Ｃ２未満の場合には電磁圧力制御弁２３を制御し、その所定値Ｃ２以上の場合には電磁流量制御弁２１を制御してコモンレール１３の燃料圧力を制御することができる。 Through the above procedure, the ECU 2a in the fuel injection amount control device 10a controls the electromagnetic pressure control valve 23 when the value of the fuel injection amount Q INJ injected by the fuel injection valve 5 is less than a predetermined value C2. When the value is equal to or greater than the predetermined value C2, the fuel pressure in the common rail 13 can be controlled by controlling the electromagnetic flow control valve 21.

なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本発明の燃料噴射量制御装置１０における、燃料圧力センサ３７は、燃料噴射弁６に対応して設けられるものとして説明したが、少なくとも１つの燃料圧力センサ３７によって、複数の燃料噴射弁６の噴射によって変動する燃料圧力変動を検出することとしても良い。その燃料圧力センサ３７の設置箇所は、オリフィス１３ｃの下流に配置することが好適であるが、目的の変動量を検出することができる場所に設けることとしても良い。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the fuel injection amount control device 10 of the present invention, the fuel pressure sensor 37 has been described as being provided corresponding to the fuel injection valve 6, but a plurality of fuel injection valves 6 are provided by at least one fuel pressure sensor 37. It is also possible to detect a change in fuel pressure that fluctuates due to injection. The installation location of the fuel pressure sensor 37 is preferably arranged downstream of the orifice 13c, but may be provided at a location where a target fluctuation amount can be detected.

また、オリフィス１３ｃを例に示し、コモンレール１３と高圧配管１３ｂの間に流量を制限する抵抗成分を設けた。この抵抗成分には、オリフィス１３ｃ以外にも目的の流量制御を行える構造のものであれば選択可能である。   An orifice 13c is shown as an example, and a resistance component that restricts the flow rate is provided between the common rail 13 and the high-pressure pipe 13b. The resistance component can be selected as long as it has a structure capable of controlling the desired flow rate other than the orifice 13c.

また、高圧配管１３ｂ内に設けられるオリフィス１３ｃの配置は、コモンレール１３側に近い位置とすることが好適である。   Moreover, it is preferable that the arrangement of the orifice 13c provided in the high-pressure pipe 13b is a position close to the common rail 13 side.

また、実施例に示した燃料収支バランス処理と噴射量制御処理の機能をあわせて備えることにより、運転条件に応じて適宜噴射量の制御処理を切り換えることが可能となる。例えば、その切換は、燃料噴射量ＱＩＮＪの値を参照することにより、要求される燃料噴射量ＱＩＮＪが少ない場合には、噴射量制御処理を優先させ、要求される燃料噴射量ＱＩＮＪが多い場合には、燃料収支バランス処理に基づいて制御することができる。 Further, by providing the functions of the fuel balance balance process and the injection amount control process shown in the embodiment together, it becomes possible to appropriately switch the injection amount control process according to the operating conditions. For example, the switching, by referring to the value of the fuel injection amount Q INJ, if less required fuel injection amount Q INJ is the injection amount control process is prioritized, the required fuel injection quantity Q INJ When there are many, it can control based on a fuel balance balance process.

また、本実施形態では、燃料噴射弁６の数を４個、コモンレール１３の数を１個として説明しているが、それぞれ４個と１個に制限されるものではなく、エンジン１の構成によってその数量は任意に設定することができる。
また、エンジン１はディーゼルエンジンであることとして説明したが、この燃料噴射量制御装置１０はガソリンエンジンに対する適応も可能である。
また、本発明は、船外機のような船舶推進機用の内燃機関を含む、様々な産業用の内燃機関に適用することが可能である。 In the present embodiment, the number of fuel injection valves 6 is four and the number of common rails 13 is one. However, the number of fuel injection valves 6 is not limited to four and one. The quantity can be set arbitrarily.
Moreover, although the engine 1 was demonstrated as a diesel engine, this fuel injection amount control apparatus 10 can also be applied to a gasoline engine.
Further, the present invention can be applied to various industrial internal combustion engines including an internal combustion engine for a marine vessel propulsion device such as an outboard motor.

１ エンジン（内燃機関）
２ ＥＣＵ（噴射量算出手段）
６ 燃料噴射弁（燃料噴射手段）
１０ 燃料噴射量制御装置（燃料噴射量制御装置）
１３ コモンレール（蓄圧手段）
２１ 電磁流量制御弁（第１制御弁）
２３ 電磁圧力制御弁（第２制御弁）
３７、３７−１〜３７−４ 燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）
Ｐ２ 高圧ポンプ（圧力ポンプ）
ＱＩＮ 燃料噴射量（燃料量（Ｑｉｎ））
ＱＩＮＪ 燃料噴射量（燃料噴射量（Ｑｉｎｊ））
Ｑｌｅａｋ 燃料放出流量（燃料量（Ｑｌｅａｋ）） 1 engine (internal combustion engine)
2 ECU (Injection amount calculation means)
6 Fuel injection valve (fuel injection means)
10. Fuel injection amount control device (fuel injection amount control device)
13 Common rail (pressure accumulation means)
21 Electromagnetic flow control valve (first control valve)
23 Electromagnetic pressure control valve (second control valve)
37, 37-1 to 37-4 Fuel pressure sensor (fuel pressure detecting means)
P2 High pressure pump (pressure pump)
Q IN fuel injection amount (fuel amount (Qin))
Q INJ fuel injection amount (fuel injection amount (Qinj))
Q leak fuel discharge flow rate (fuel amount (Q leak ))

Claims (2)

圧力ポンプと、該圧力ポンプから供給される燃料を蓄圧する蓄圧手段と、該燃料を噴射する燃料噴射手段を備えた燃料噴射量制御装置において、
前記供給される燃料の燃料量を制御する第１制御弁と、
前記蓄圧手段から前記燃料を排出する第２制御弁と、
を備え、
前記圧力ポンプから供給される燃料量（Ｑｉｎ）と、前記燃料噴射手段により噴射される燃料噴射量（Ｑｉｎｊ）と、前記燃料噴射手段から噴射されずに前記燃料噴射手段を介して前記圧力ポンプに還流する燃料量（Ｑｌｅａｋ）において、
式（Ｑｉｎ−（Ｑｉｎｊ＋Ｑｌｅａｋ））によって導かれる値が予め定められる第１閾値を超える場合には前記第２制御弁を制御し、該第１閾値以下の場合には前記第１制御弁を制御して前記蓄圧手段の燃料圧力を制御する
ことを特徴とする燃料噴射量制御装置。 In a fuel injection amount control device comprising a pressure pump, a pressure accumulating means for accumulating fuel supplied from the pressure pump, and a fuel injection means for injecting the fuel,
A first control valve for controlling a fuel amount of the supplied fuel;
A second control valve for discharging the fuel from the pressure accumulating means;
With
The fuel amount (Qin) supplied from the pressure pump, the fuel injection amount (Qinj) injected by the fuel injection means, and not injected from the fuel injection means but to the pressure pump via the fuel injection means In the amount of fuel recirculated (Qleak),
When the value derived from the equation (Qin− (Qinj + Qleak)) exceeds a predetermined first threshold value, the second control valve is controlled, and when the value is equal to or less than the first threshold value, the first control valve is controlled. And controlling the fuel pressure of the pressure accumulating means. 圧力ポンプと、該圧力ポンプから供給される燃料を蓄圧する蓄圧手段と、該燃料を噴射する燃料噴射手段を備えた燃料噴射量制御装置において、
前記供給される燃料の燃料量を制御する第１制御弁と、
前記蓄圧手段から前記燃料を排出する第２制御弁と、
を備え、
前記燃料噴射手段により噴射される燃料噴射量（Ｑｉｎｊ）の値が予め定められる第２閾値未満の場合には前記第２制御弁を制御し、該第２閾値以上の場合には前記第１制御弁を制御して前記蓄圧手段の燃料圧力を制御する
ことを特徴とする燃料噴射量制御装置。 In a fuel injection amount control device comprising a pressure pump, a pressure accumulating means for accumulating fuel supplied from the pressure pump, and a fuel injection means for injecting the fuel,
A first control valve for controlling a fuel amount of the supplied fuel;
A second control valve for discharging the fuel from the pressure accumulating means;
With
When the value of the fuel injection amount (Qinj) injected by the fuel injection means is less than a predetermined second threshold value, the second control valve is controlled, and when the value is equal to or greater than the second threshold value, the first control is performed. A fuel injection amount control device characterized by controlling a fuel pressure of the pressure accumulating means by controlling a valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105229293A (en) * 2013-06-28 2016-01-06 五十铃自动车株式会社 The control gear of common rail fuel injection device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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