JPH10238391A - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device for internal combustion engine

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JPH10238391A
JPH10238391A JP9042411A JP4241197A JPH10238391A JP H10238391 A JPH10238391 A JP H10238391A JP 9042411 A JP9042411 A JP 9042411A JP 4241197 A JP4241197 A JP 4241197A JP H10238391 A JPH10238391 A JP H10238391A
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fuel
fuel injection
pressure
abnormality
injection valve
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Yuichi Sotozono
祐一 外薗
Tomihisa Oda
富久 小田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stop injection of fuel in a short time during the occurrence of abnormality of a fuel injection valve. SOLUTION: High pressure fuel is fed from a high pressure fuel injection pump 5 to a common rail 3 and fuel is fed from the common rail to each fuel injection valve 1. A control circuit (ECU) 20 decides the occurrence of abnormality of some fuel injection valve based on a common rail fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 31. During detection of abnormality, the feed of fuel from the high pressure fuel pump to the common rail is stopped and infection of fuel from a normal fuel injection valve is continued. By this constitution, since fuel stored in the common rail is injected to each cylinder and discharged from the common rail, the pressure of the common rail is lowered in a short time and injection of fuel from the fuel injection valve to which abnormality occurs is completed in a short time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射装置に関する。
The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】高圧燃料ポンプから燃料を共通の蓄圧室
(コモンレール)に供給し、この蓄圧室に各気筒毎の燃
料噴射弁を接続して蓄圧室内に貯留した高圧燃料を内燃
機関の各気筒に噴射する、いわゆるコモンレール式の燃
料噴射装置が知られている。また、コモンレール式の燃
料噴射装置において、燃料噴射弁のいずれかが開弁ステ
ィックなどにより異常噴射を生じた場合に機関に悪影響
が生じることを防止する手段を備えた燃料噴射装置とし
ては、例えば特開平2−112643号公報に記載され
たものがある。
2. Description of the Related Art Fuel is supplied from a high-pressure fuel pump to a common accumulator (common rail), and a fuel injection valve for each cylinder is connected to the accumulator to supply high-pressure fuel stored in the accumulator to each cylinder of the internal combustion engine. There is known a so-called common rail type fuel injection device for injecting fuel. In addition, a common rail type fuel injection device includes a means for preventing an engine from being adversely affected when one of the fuel injection valves causes an abnormal injection by a valve-open stick or the like. There is one described in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.

【0003】燃料噴射弁が開弁スティック等による異常
噴射を生じると、異常を生じた燃料噴射弁から気筒内に
多量の燃料が供給されることになり、この燃料の燃焼に
より筒内圧力が異常に上昇する場合がある。このような
筒内圧の異常上昇が生じると機関各部の耐久性が低下
し、極端な場合には機関の破損を生じる場合がある。上
記特開平2−112643号公報の装置は、複数の蓄圧
室と、各蓄圧室に接続された燃料噴射弁と、各蓄圧室に
それぞれ燃料を供給する複数の燃料ポンプを備えてお
り、燃料噴射弁の異常噴射が検出されると異常が生じた
燃料噴射弁が接続された蓄圧室への燃料ポンプからの燃
料供給を停止するようにしている。
When the fuel injection valve causes abnormal injection by a valve-opening stick or the like, a large amount of fuel is supplied into the cylinder from the abnormal fuel injection valve, and the combustion of the fuel causes an abnormal cylinder pressure. May rise. When such an abnormal increase in the in-cylinder pressure occurs, the durability of each part of the engine decreases, and in extreme cases, the engine may be damaged. The device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H2-112643 is provided with a plurality of accumulators, a fuel injection valve connected to each accumulator, and a plurality of fuel pumps for supplying fuel to the respective accumulators. When the abnormal injection of the valve is detected, the fuel supply from the fuel pump to the accumulator to which the abnormal fuel injection valve is connected is stopped.

【0004】これにより、異常を生じた燃料噴射弁に接
続された蓄圧室には燃料が供給されなくなるため、蓄圧
室内に残った燃料を噴射した後は異常を生じた燃料噴射
弁からの燃料噴射は停止する。このため、上記装置によ
れば異常噴射が比較的短時間で終了し機関が異常燃焼に
よる高い筒内圧に曝される期間が短くなるため、異常発
生時に機関破損等の極端な事態が生じる確率を低下させ
ることができる。
As a result, fuel is no longer supplied to the accumulator connected to the failed fuel injection valve, and after fuel remaining in the accumulator is injected, fuel is injected from the failed fuel injector. Stops. For this reason, according to the above device, the abnormal injection is completed in a relatively short time, and the period during which the engine is exposed to the high in-cylinder pressure due to abnormal combustion is shortened. Can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
2−112643号公報の装置では、コモンレールへの
燃料供給は停止されるが、コモンレール内に貯留された
燃料は燃料噴射弁から噴射され続け、コモンレール内の
燃料圧力が十分に低下するまで異常を生じた燃料噴射弁
から燃料が噴射されることになる。
However, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-112463, the fuel supply to the common rail is stopped, but the fuel stored in the common rail is continuously injected from the fuel injection valve. Until the fuel pressure in the common rail is sufficiently reduced, fuel is injected from the failed fuel injection valve.

【0006】コモンレール内に貯留された燃料の量はコ
モンレール内燃料圧力に応じて大きくなる。しかも、コ
モンレール式燃料噴射装置では、一般に高圧燃料噴射を
行うためコモンレール内燃料圧力は高く設定されてお
り、150MPa程度にコモンレール内燃料圧力を設定
した燃料噴射装置も使用されている。コモンレール内燃
料圧力をPとすると、体積弾性係数Kを一定として考え
た場合、内容積Vのコモンレール内に貯留された燃料量
を大気圧下の値に換算した値Qは、Q=P×V/Kとし
て表される。従って、上記のような高圧噴射を行うコモ
ンレール式燃料噴射装置では、コモンレール内容積が小
さい場合でも多量の燃料がコモンレール内に貯留されて
いることになる。このため、上記特開平2−11264
3号公報の装置のように、単にコモンレールへの燃料供
給を停止したのみではコモンレール内に貯留された多量
の燃料が燃料噴射により排出されてコモンレール内圧力
が低下するまでに長時間を要する場合がある。しかも、
この間異常を生じた燃料噴射弁からの燃料噴射は継続さ
れるため機関が異常筒内圧力に曝される期間は必ずしも
短縮されず機関の耐久性低下等の問題が生じることにな
る。
[0006] The amount of fuel stored in the common rail increases according to the fuel pressure in the common rail. Moreover, in the common rail type fuel injection device, the fuel pressure in the common rail is generally set high to perform high-pressure fuel injection, and a fuel injection device in which the fuel pressure in the common rail is set to about 150 MPa is also used. Assuming that the fuel pressure in the common rail is P, assuming that the bulk modulus K is constant, the value Q obtained by converting the amount of fuel stored in the common rail having the inner volume V into a value under atmospheric pressure is Q = P × V / K. Therefore, in the common rail type fuel injection device that performs high pressure injection as described above, a large amount of fuel is stored in the common rail even when the common rail internal volume is small. For this reason, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
As in the device disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (1993), simply stopping the fuel supply to the common rail may require a long time until a large amount of fuel stored in the common rail is discharged by the fuel injection and the pressure in the common rail decreases. is there. Moreover,
During this time, the fuel injection from the fuel injection valve in which the abnormality has occurred is continued, so that the period during which the engine is exposed to the abnormal in-cylinder pressure is not necessarily shortened, which causes problems such as a decrease in engine durability.

【0007】これを防止するためには、コモンレールへ
の燃料供給を停止するとともに、異常を生じた燃料噴射
弁からの燃料噴射を停止することが考えられる。しか
し、一般に異常噴射を生じた燃料噴射弁からの燃料噴射
を停止することは困難である。例えば、制御回路の異常
や電気的な回路のショートなどにより燃料噴射弁への通
電が停止できなくなったような異常噴射では、電気的な
制御により燃料噴射を停止することはできない。また、
異物の噛み込みやスティック等により機械的に燃料噴射
の開弁状態が固定されたような異常においても電気的制
御により燃料噴射を停止することは困難である。
To prevent this, it is conceivable to stop the fuel supply to the common rail and stop the fuel injection from the abnormal fuel injector. However, it is generally difficult to stop fuel injection from a fuel injection valve in which abnormal injection has occurred. For example, in the case of abnormal injection in which energization of the fuel injection valve cannot be stopped due to an abnormality in the control circuit or a short circuit in the electric circuit, the fuel injection cannot be stopped by electrical control. Also,
It is difficult to stop the fuel injection by the electric control even in an abnormality where the valve opening state of the fuel injection is mechanically fixed by a foreign object biting or a stick or the like.

【0008】本発明は上記問題に鑑み、燃料噴射弁に異
常が生じたような場合に短時間で異常を生じた燃料噴射
弁からの燃料噴射を停止し、異常筒内圧力の発生期間を
短縮することが可能な燃料噴射装置を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention stops the fuel injection from a fuel injection valve having an abnormality in a short time when the abnormality occurs in the fuel injection valve, thereby shortening the period of occurrence of the abnormal in-cylinder pressure. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of performing the following.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関の燃料を昇圧する燃料ポンプと、燃料
ポンプから供給された高圧燃料を貯留する蓄圧室と、前
記蓄圧室に接続され蓄圧室内の燃料を内燃機関に噴射す
る複数の燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁の異常を検出す
る異常検出手段と、前記異常検出手段によりいずれかの
燃料噴射弁の異常が検出されたときに前記燃料ポンプか
ら蓄圧室への燃料供給を停止する手段と、前記異常検出
手段により燃料噴射弁の異常が検出されときに前記蓄圧
室内の燃料を蓄圧室外に排出して蓄圧室内の燃料圧力を
低下させる減圧手段と、を備えた内燃機関の燃料噴射装
置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel pump for increasing the pressure of fuel of an internal combustion engine, a pressure accumulating chamber for storing high-pressure fuel supplied from the fuel pump, and a pressure accumulating chamber. A plurality of fuel injection valves connected to inject the fuel in the accumulator into the internal combustion engine, abnormality detection means for detecting abnormality of the fuel injection valves, and abnormality of any one of the fuel injection valves detected by the abnormality detection means Means for stopping supply of fuel from the fuel pump to the accumulator, and discharging the fuel in the accumulator to the outside of the accumulator when the abnormality of the fuel injection valve is detected by the abnormality detector. A fuel injection device for an internal combustion engine, comprising:

【0010】すなわち、請求項1の発明では、燃料噴射
弁の異常が生じた場合には異常を生じた燃料噴射弁から
の燃料噴射のみにより燃料圧力が低下するのを待つので
はなく、減圧手段により積極的にコモンレール内燃料圧
力を低下させる。これにより、コモンレール内燃料圧力
は短時間で低下し異常を生じた燃料噴射弁からの燃料噴
射は短時間で停止する。
In other words, according to the first aspect of the present invention, when an abnormality occurs in the fuel injection valve, the pressure reducing means does not wait for the fuel pressure to decrease only by the fuel injection from the abnormal fuel injection valve. This positively lowers the fuel pressure in the common rail. As a result, the fuel pressure in the common rail decreases in a short time, and the fuel injection from the fuel injection valve in which the abnormality has occurred stops in a short time.

【0011】請求項2に記載の発明によれば、前記減圧
手段は、前記異常が検出された燃料噴射弁を含む全ての
燃料噴射弁から燃料噴射を行うことにより前記蓄圧室内
の燃料圧力を低下させる請求項1に記載の燃料噴射装置
が提供される。すなわち、請求項2の発明では減圧手段
は、異常を生じた燃料噴射弁を含む全部の燃料噴射弁か
ら燃料噴射を行う。これにより、コモンレール内に貯留
された燃料は各気筒内に分散して噴射され短時間でコモ
ンレール内の燃料圧力が低下する。このため、異常を生
じた燃料噴射弁の気筒のみに多量の燃料が供給されるこ
となく短時間て燃料噴射が停止する。
According to the second aspect of the present invention, the pressure reducing means lowers the fuel pressure in the accumulator by performing fuel injection from all the fuel injection valves including the fuel injection valve in which the abnormality is detected. A fuel injection device according to claim 1 is provided. That is, in the invention of claim 2, the pressure reducing means performs fuel injection from all the fuel injection valves including the fuel injection valve in which the abnormality has occurred. As a result, the fuel stored in the common rail is dispersed and injected into each cylinder, and the fuel pressure in the common rail decreases in a short time. Therefore, fuel injection is stopped in a short time without supplying a large amount of fuel only to the cylinder of the fuel injection valve in which the abnormality has occurred.

【0012】請求項3に記載の発明によれば、前記減圧
手段は更に、前記異常が検出された燃料噴射弁以外の燃
料噴射弁からの燃料噴射量を、前記異常が検出される前
に較べて増大させる異常時増量手段を備えた請求項2に
記載の燃料噴射装置が提供される。すなわち、請求項3
の発明では、請求項2の減圧手段は更に異常を生じた燃
料噴射弁以外の燃料噴射弁からの燃料噴射量を増大させ
る異常時増量手段を備えている。これによりコモンレー
ル内の燃料の排出速度が早くなり、更に短時間でコモン
レール内燃料圧力が低下し異常を生じた燃料噴射弁から
の燃料噴射が停止される。
According to the third aspect of the present invention, the pressure reducing means further compares the amount of fuel injected from a fuel injection valve other than the fuel injection valve in which the abnormality was detected before the abnormality was detected. The fuel injection device according to claim 2, further comprising an abnormal time increase means for increasing the fuel injection amount. That is, claim 3
According to the second aspect of the present invention, the pressure reducing means of the second aspect further includes an abnormal amount increasing means for increasing a fuel injection amount from a fuel injection valve other than the fuel injection valve in which the abnormality has occurred. As a result, the discharge speed of the fuel in the common rail is increased, and the fuel pressure in the common rail is reduced in a shorter time, so that the fuel injection from the fuel injection valve in which the abnormality has occurred is stopped.

【0013】請求項4に記載の発明によれば、前記減圧
手段は更に、少なくとも前記異常が検出された燃料噴射
弁以外の燃料噴射弁からの燃料噴射時期を遅角させる異
常時遅角手段を備えた請求項2または請求項3のいずれ
かに記載の燃料噴射装置が提供される。すなわち、請求
項4の発明では、請求項2または請求項3の減圧手段は
更に、少なくとも異常を生じた燃料噴射弁以外の燃料噴
射弁の燃料噴射時期を遅角させる異常時遅角手段を備え
ている。これにより異常を生じた燃料噴射弁以外の燃料
噴射弁の気筒では燃料噴射量を大幅に増大しながら筒内
圧力の上昇を防止することができる。このため、正常な
燃料噴射弁からの燃料噴射量を更に増大させることが可
能となるため、更に短時間で燃料噴射を停止させること
ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the pressure reducing means further includes an abnormal time retarding means for delaying a fuel injection timing from at least a fuel injection valve other than the fuel injection valve in which the abnormality is detected. A fuel injection device according to any one of claims 2 and 3 is provided. That is, in the invention of claim 4, the pressure reducing means of claim 2 or 3 further comprises an abnormal time delay means for delaying the fuel injection timing of at least the fuel injection valve other than the fuel injection valve in which the abnormality has occurred. ing. As a result, in the cylinders of the fuel injection valves other than the fuel injection valve in which the abnormality has occurred, it is possible to prevent the increase in the in-cylinder pressure while greatly increasing the fuel injection amount. Therefore, the fuel injection amount from the normal fuel injection valve can be further increased, so that the fuel injection can be stopped in a shorter time.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図1は、本発明を自動車用
ディーゼル機関に適用した場合の実施形態の概略構成を
示す図である。図1において、1は内燃機関10(本実
施形態では4気筒ディーゼル機関)の各気筒内に燃料を
直接噴射する燃料噴射弁、3は各燃料噴射弁1が接続さ
れる共通の蓄圧室(コモンレール)を示す。コモンレー
ル3は、後述する高圧燃料噴射ポンプ5から供給される
加圧燃料を貯留し、各燃料噴射弁1に分配する機能を有
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to an automobile diesel engine. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fuel injection valve for directly injecting fuel into each cylinder of an internal combustion engine 10 (a four-cylinder diesel engine in this embodiment), and reference numeral 3 denotes a common accumulator (common rail) to which each fuel injection valve 1 is connected. ). The common rail 3 has a function of storing pressurized fuel supplied from a high-pressure fuel injection pump 5 described later and distributing the pressurized fuel to each fuel injection valve 1.

【0015】また、図1において7は機関10の燃料
(本実施形態では軽油)を貯留する燃料タンク、9は高
圧燃料ポンプに燃料を供給する低圧フィードポンプを示
している。機関運転中、タンク7内の燃料は、フィード
ポンプ9により一定圧力に昇圧され、高圧燃料噴射ポン
プ5に供給される。また、高圧燃料噴射ポンプ5から吐
出された燃料は、逆止弁15、高圧配管17を通ってコ
モンレール3に供給され、更にコモンレール3から各燃
料噴射弁1を介して内燃機関の各気筒内に噴射される。
なお、図1において19で示したのは各燃料噴射弁1か
らのリーク燃料を燃料タンク7に返戻するリターン燃料
配管である。
In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a fuel tank for storing fuel (light oil in this embodiment) of the engine 10, and reference numeral 9 denotes a low-pressure feed pump for supplying fuel to a high-pressure fuel pump. During operation of the engine, the fuel in the tank 7 is boosted to a constant pressure by the feed pump 9 and supplied to the high-pressure fuel injection pump 5. The fuel discharged from the high-pressure fuel injection pump 5 is supplied to the common rail 3 through the check valve 15 and the high-pressure pipe 17, and further from the common rail 3 to each cylinder of the internal combustion engine via each fuel injection valve 1. It is injected.
In FIG. 1, reference numeral 19 denotes a return fuel pipe for returning leaked fuel from each fuel injection valve 1 to the fuel tank 7.

【0016】図1に20で示すのは、機関の制御を行う
エンジン制御回路(ECU)である。ECU20は、リ
ードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ
(RAM)、マイクロプロセッサ(CPU)、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のディジタルコ
ンピュータとして構成されている。ECU20は、後述
するように高圧燃料噴射ポンプ5の吸入弁5aの開閉動
作を制御してコモンレール3内の燃料油圧力を機関負
荷、回転数等に応じて制御する燃料圧力制御を行う。ま
た、ECU20は燃料噴射弁1の開弁時間を制御して気
筒内に噴射される燃料量を制御する燃料噴射量制御を行
う。すなわち、本実施形態では燃料噴射弁1の噴射率は
コモンレール燃料圧力により制御され、燃料噴射量はコ
モンレール燃料圧力と燃料噴射弁1の開弁時間により制
御される。
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes an engine control circuit (ECU) for controlling the engine. The ECU 20 is configured as a digital computer having a known configuration in which a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a microprocessor (CPU), and an input / output port are connected by a bidirectional bus. The ECU 20 controls the opening and closing operation of the suction valve 5a of the high-pressure fuel injection pump 5 to control the fuel oil pressure in the common rail 3 in accordance with the engine load, the number of revolutions, and the like, as will be described later. Further, the ECU 20 controls the valve opening time of the fuel injection valve 1 to perform a fuel injection amount control for controlling an amount of fuel injected into the cylinder. That is, in the present embodiment, the injection rate of the fuel injector 1 is controlled by the common rail fuel pressure, and the fuel injection amount is controlled by the common rail fuel pressure and the valve opening time of the fuel injector 1.

【0017】また、本実施形態では後述するように、E
CU20は燃料噴射弁1の異常噴射等の異常を検出する
異常検出手段として機能するとともに、異常時にコモン
レール内の燃料供給を停止する手段、コモンレール内の
燃料圧力を低下させる減圧手段等の各手段としての機能
を果たしている。上記制御のため、ECU20の入力ポ
ートには、コモンレール3に設けた燃料圧力センサ31
からコモンレール3内の燃料圧力に対応する電圧信号が
AD変換器34を介して入力されている他、機関アクセ
ルペダル(図示せず)に設けたアクセル開度センサ35
からアクセルペダルの操作量(踏み込み量)に対応する
信号がAD変換器34を介して入力されている。更に、
ECU20の入力ポートには、機関のカム軸(図示せ
ず)に設けたクランク角センサ37からクランク回転角
に応じて発生するクランク回転角パルス信号が入力され
ている。
In this embodiment, as described later, E
The CU 20 functions as abnormality detecting means for detecting abnormalities such as abnormal injection of the fuel injection valve 1 and means for stopping fuel supply in the common rail in the event of an abnormality, and as pressure reducing means for lowering fuel pressure in the common rail. Plays the function of. For the above control, an input port of the ECU 20 is provided with a fuel pressure sensor 31 provided on the common rail 3.
, A voltage signal corresponding to the fuel pressure in the common rail 3 is input through an AD converter 34, and an accelerator opening sensor 35 provided on an engine accelerator pedal (not shown).
, A signal corresponding to the operation amount (depressed amount) of the accelerator pedal is input via the AD converter 34. Furthermore,
An input port of the ECU 20 receives a crank rotation angle pulse signal generated according to the crank rotation angle from a crank angle sensor 37 provided on a camshaft (not shown) of the engine.

【0018】また、ECU20の出力ポートは、駆動回
路40を介して燃料噴射弁1に接続され、各燃料噴射弁
1の作動を制御している他、駆動回路40を介して高圧
燃料噴射ポンプ5の吸入弁5aの開閉を制御するソレノ
イドアクチュエータに接続され、ポンプ5からコモンレ
ール3への燃料の圧送量を制御している。本実施形態で
は、高圧燃料噴射ポンプ5は2つのシリンダを有するピ
ストンポンプの形式とされている。ポンプ5の各シリン
ダ内のピストンは、ピストン駆動軸に形成されたカムに
押圧されてシリンダ内を往復運動する。また、各シリン
ダの吸入ポートには、ソレノイドアクチュエータにより
開閉駆動される吸入弁5aがそれぞれが設けられてい
る。本実施形態ではピストン駆動軸は機関10のクラン
ク軸(図示せず)により駆動され、クランク軸と同期し
てクランク軸の2分の1の速度で回転する。また、ポン
プ5のピストン駆動軸には、それぞれのピストンと係合
する部分に2つのリフト部を持つカムが形成されてお
り、ポンプ5のピストンは機関10の各気筒のストロー
クに同期して燃料を吐出するようになっている。すなわ
ち、本実施形態では4気筒ディーゼル機関が使用されて
いるため、ポンプ5の2つのシリンダはクランク軸が7
20度回転する間にそれぞれ2回ずつ機関の気筒のスト
ロークに同期して(例えば各気筒の排気行程毎に)コモ
ンレール3に燃料を圧送する。
An output port of the ECU 20 is connected to the fuel injection valves 1 via a drive circuit 40 to control the operation of each of the fuel injection valves 1. Is connected to a solenoid actuator for controlling the opening and closing of the suction valve 5a, and controls the amount of fuel pumped from the pump 5 to the common rail 3. In the present embodiment, the high-pressure fuel injection pump 5 is in the form of a piston pump having two cylinders. The piston in each cylinder of the pump 5 is pressed by a cam formed on the piston drive shaft and reciprocates in the cylinder. In addition, a suction port of each cylinder is provided with a suction valve 5a which is opened and closed by a solenoid actuator. In the present embodiment, the piston drive shaft is driven by a crankshaft (not shown) of the engine 10 and rotates at a half speed of the crankshaft in synchronization with the crankshaft. Further, a cam having two lift portions is formed on a portion of the piston drive shaft of the pump 5 that engages with each piston. The piston of the pump 5 rotates the fuel in synchronization with the stroke of each cylinder of the engine 10. Is discharged. That is, in this embodiment, since a four-cylinder diesel engine is used, the two cylinders of the pump 5
The fuel is pumped to the common rail 3 twice in synchronization with the stroke of the cylinder of the engine (for example, for each exhaust stroke of each cylinder) twice during the rotation of 20 degrees.

【0019】また、ECU20はポンプの各シリンダの
ピストンの上昇(圧送)行程における吸入弁5aの閉弁
時期を変化させることによりポンプからの燃料油の吐出
流量を制御する。すなわち、ECU20は、各シリンダ
のピストン下降行程(吸入行程)の間、及びピストン上
昇行程(吐出行程)開始後所定の期間ソレノイドアクチ
ュエータへの通電を停止して吸入弁5aを開弁状態に維
持する。これにより、各シリンダではピストンが吐出行
程に入っても吸入弁5aが開弁している間はシリンダ内
の燃料は吸入弁5aからタンクに逆流し、シリンダ内の
燃料圧力は上昇しない。そして、上記期間経過後ECU
20は吸入弁5aのソレノイドアクチュエータに通電し
て吸入弁5aを閉弁する。これによりポンプピストンの
上昇に伴いシリンダ内の圧力が上昇し、シリンダ内圧力
がコモンレール3内の圧力より高くなると各シリンダの
逆止弁15が開弁し、シリンダ内の高圧の燃料油が高圧
配管17を経由してコモンレール3に圧送される。な
お、吸入弁5aは一旦閉弁するとシリンダ内燃料油圧力
が高い間は燃料圧力に押されて閉弁状態に保持される。
従って、コモンレール3への燃料圧送量はポンプ5の吸
入弁5aの閉弁開始時期により定まる。このためECU
20はポンプ5の各シリンダの吸入弁5aの閉弁開始時
期(ソレノイドアクチュエータへの通電開始時期)を調
節することにより、ポンプ5のピストン有効ストローク
を変化させコモンレール3に圧送する燃料量を制御して
いる。
Further, the ECU 20 controls the discharge flow rate of the fuel oil from the pump by changing the closing timing of the suction valve 5a in the ascent (pressure feeding) stroke of the piston of each cylinder of the pump. That is, the ECU 20 stops energizing the solenoid actuator during the piston descending stroke (suction stroke) of each cylinder and for a predetermined period after the start of the piston ascent stroke (discharge stroke), and maintains the intake valve 5a in the open state. . Thus, in each cylinder, even if the piston enters the discharge stroke, the fuel in the cylinder flows backward from the suction valve 5a to the tank while the suction valve 5a is open, and the fuel pressure in the cylinder does not increase. Then, after the above period elapses, the ECU
Reference numeral 20 energizes the solenoid actuator of the suction valve 5a to close the suction valve 5a. As a result, the pressure in the cylinder rises with the rise of the pump piston, and when the pressure in the cylinder becomes higher than the pressure in the common rail 3, the check valve 15 of each cylinder opens, and the high-pressure fuel oil in the cylinder is supplied to the high-pressure pipe. It is fed to the common rail 3 via the line 17. Once the intake valve 5a is closed, it is pushed by the fuel pressure while the fuel oil pressure in the cylinder is high, and is kept closed.
Accordingly, the amount of fuel pressure fed to the common rail 3 is determined by the closing start timing of the suction valve 5a of the pump 5. For this reason ECU
Reference numeral 20 controls the amount of fuel to be pumped to the common rail 3 by changing the effective stroke of the piston of the pump 5 by adjusting the closing timing of the suction valve 5a of each cylinder of the pump 5 (timing of energizing the solenoid actuator). ing.

【0020】本実施形態では、ECU20は機関負荷
(アクセル開度)、回転数に応じて予めROMに格納し
た関係に基づいて目標コモンレール燃料圧力を設定する
とともに、燃料圧力センサ31で検出したコモンレール
燃料圧力が設定した目標コモンレール燃料圧力になるよ
うにポンプ5の吐出量を制御する。また、ECU20は
機関負荷(アクセル開度)、回転数に応じて予めROM
に格納した関係に基づいて燃料噴射弁1の開弁時間(燃
料噴射時間)と噴射時期とを制御する。
In this embodiment, the ECU 20 sets the target common rail fuel pressure based on the relationship stored in the ROM in advance according to the engine load (accelerator opening) and the number of revolutions, and sets the common rail fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 31. The discharge amount of the pump 5 is controlled so that the pressure becomes the set target common rail fuel pressure. The ECU 20 also stores a ROM in advance according to the engine load (accelerator opening) and the number of revolutions.
The fuel injection valve 1 controls the valve opening time (fuel injection time) and the injection timing based on the relationship stored in (1).

【0021】すなわち、本実施形態ではコモンレール3
の燃料圧力を機関運転条件に応じて変化させることによ
り、燃料噴射弁1の噴射率を運転条件に応じて調節し、
燃料圧力と燃料噴射時間とを変化させることにより燃料
噴射量を運転条件に応じて調節している。このため、本
実施形態のようなコモンレール式燃料噴射装置では、コ
モンレール内の燃料圧力は機関の運転条件(負荷、回転
数)に応じて広い範囲で(例えば、本実施形態では10
MPaから150MPa程度までの範囲で)変化し、運
転中極めて高い圧力になる場合がある。
That is, in this embodiment, the common rail 3
By changing the fuel pressure according to the engine operating conditions, the injection rate of the fuel injector 1 is adjusted according to the operating conditions,
By changing the fuel pressure and the fuel injection time, the fuel injection amount is adjusted according to the operating conditions. For this reason, in the common rail type fuel injection device as in the present embodiment, the fuel pressure in the common rail is in a wide range (for example, 10 in the present embodiment) according to the operating conditions (load, rotation speed) of the engine.
(In the range of from about 1 MPa to about 150 MPa), and may become extremely high during operation.

【0022】次に、本実施形態における燃料噴射弁異常
時のコモンレール圧力の低減操作について説明する。本
実施形態では、ECU20は燃料噴射弁の開弁スティッ
ク等による異常噴射が生じたことを検出すると、燃料ポ
ンプ5の吸入弁5aのソレノイドへの通電を停止して吸
入弁5aを開放状態にする。これにより、燃料ポンプ5
からコモンレール3への燃料供給が停止される。この状
態では、コモンレール3への新たな燃料流入は停止する
ものの、コモンレール3内が高圧になっていると多量の
燃料がコモンレール内に貯留されている。従って、燃料
噴射弁の異常噴射検出時に機関を停止してしまうと、正
常な燃料噴射弁からの燃料噴射は停止するものの、前述
したように異常噴射を生じた燃料噴射弁からの燃料噴射
を停止することはできないため、コモンレール3内の多
量の燃料は異常を生じた燃料噴射弁から気筒内に排出さ
れこの気筒内では燃焼が継続する。このため異常を生じ
た燃料噴射弁の気筒では長時間にわたって異常燃焼が生
じ筒内圧力が上昇することになる。
Next, the operation of reducing the common rail pressure when the fuel injection valve is abnormal in this embodiment will be described. In the present embodiment, when the ECU 20 detects that abnormal injection has occurred due to the valve-open stick of the fuel injection valve or the like, the ECU 20 stops energizing the solenoid of the suction valve 5a of the fuel pump 5 to open the suction valve 5a. . Thereby, the fuel pump 5
The fuel supply to the common rail 3 is stopped. In this state, although the flow of new fuel into the common rail 3 is stopped, a large amount of fuel is stored in the common rail 3 when the pressure in the common rail 3 is high. Therefore, if the engine is stopped when the abnormal injection of the fuel injection valve is detected, the fuel injection from the normal fuel injection valve stops, but the fuel injection from the fuel injection valve that caused the abnormal injection as described above stops. Therefore, a large amount of fuel in the common rail 3 is discharged from the failed fuel injection valve into the cylinder, and combustion continues in this cylinder. Therefore, abnormal combustion occurs for a long time in the cylinder of the fuel injection valve in which the abnormality has occurred, and the in-cylinder pressure increases.

【0023】そこで、本実施形態では燃料噴射弁の異常
噴射検出時にも正常な燃料噴射弁からの燃料噴射を停止
することなく継続し、異常を生じた燃料噴射弁を含めた
全部の燃料噴射弁からの燃料噴射を行う。これにより、
貯留された燃料はコモンレールから速やかに排出されコ
モンレール内の燃料圧力は短時間で低下する。このた
め、本実施形態では異常を生じた燃料噴射弁からの燃料
噴射は短時間で終了し異常燃焼による筒内圧力の上昇は
短時間で終了する。
Therefore, in the present embodiment, even when an abnormal injection of the fuel injection valve is detected, the fuel injection from the normal fuel injection valve is continued without stopping, and all the fuel injection valves including the abnormal fuel injection valve are detected. The fuel injection from is performed. This allows
The stored fuel is quickly discharged from the common rail, and the fuel pressure in the common rail decreases in a short time. Therefore, in the present embodiment, the fuel injection from the fuel injection valve in which the abnormality has occurred ends in a short time, and the increase in the in-cylinder pressure due to the abnormal combustion ends in a short time.

【0024】図2は、上記異常時制御動作を表すフロー
チャートである。本制御動作は、ECU20により一定
時間毎に実行されるルーチンとして行われる。図2にお
いてルーチンがスタートすると、ステップ201ではい
ずれかの燃料噴射弁に異常が生じているか否かが判定さ
れる。本実施形態では、燃料噴射弁の異常の有無は別途
ECU20により実行される異常検出ルーチン(図示せ
ず)により、例えば燃料噴射前後のコモンレール圧力降
下幅に基づいて検出される。より詳細には、ECU20
は各燃料噴射弁への燃料噴射射開始前と終了後とのコモ
ンレール圧力を燃料圧力センサ31で検出し、各燃料噴
射弁からの燃料噴射によるコモンレール内燃料圧力降下
を算出する。そして、特定の燃料噴射弁からの燃料噴射
時の圧力降下幅が他の燃料噴射弁からの燃料噴射時に較
べて所定値以上大きくなった場合にはこの燃料噴射弁に
開弁スティック等の異常が生じていると判断する。
FIG. 2 is a flowchart showing the above-described abnormal-time control operation. This control operation is performed as a routine executed by the ECU 20 at regular intervals. When the routine is started in FIG. 2, it is determined in step 201 whether any of the fuel injection valves is abnormal. In the present embodiment, the presence / absence of an abnormality of the fuel injection valve is detected by an abnormality detection routine (not shown) separately executed by the ECU 20 based on, for example, a common rail pressure drop width before and after fuel injection. More specifically, the ECU 20
The fuel pressure sensor 31 detects the common rail pressure before and after the start of fuel injection to each fuel injection valve, and calculates the fuel pressure drop in the common rail due to fuel injection from each fuel injection valve. If the pressure drop width at the time of fuel injection from a specific fuel injection valve is larger than a predetermined value at the time of fuel injection from another fuel injection valve, an abnormality such as a valve-open stick occurs at this fuel injection valve. Judge that it has occurred.

【0025】なお、本発明では燃料噴射弁の異常検出方
法は上記に限定されるわけではなく、燃料噴射弁の異常
噴射などの異常を検出できる方法であれば他の方法を用
いることもできる。例えば、特定の気筒の燃料噴射弁に
異常噴射が生じたような場合にはこの気筒内の燃焼圧力
が上昇し、この気筒のみ出力トルクが増大する。このた
め、各気筒の爆発行程における機関クランク軸の回転速
度を検出し、特定の気筒の爆発行程におけるクランク軸
回転速度が他の気筒に較べて所定値以上大きくなってい
る場合にこの気筒の燃料噴射弁に異常噴射が生じたと判
定するようにしてもよい。
In the present invention, the method of detecting an abnormality of the fuel injection valve is not limited to the above, and any other method can be used as long as it can detect an abnormality such as abnormal injection of the fuel injection valve. For example, when abnormal fuel injection occurs in a fuel injection valve of a specific cylinder, the combustion pressure in this cylinder increases, and the output torque of only this cylinder increases. For this reason, the rotational speed of the engine crankshaft during the explosion stroke of each cylinder is detected, and if the crankshaft rotation speed during the explosion stroke of a specific cylinder is higher than a predetermined value compared to other cylinders, the fuel of this cylinder is increased. It may be determined that abnormal injection has occurred in the injection valve.

【0026】また、特定の気筒の燃料噴射弁に異常噴射
が生じた場合にはその気筒に供給される燃料の量が他の
気筒に較べて増大する。このため、排気系に排気の空燃
比を検出する空燃比センサを配置した機関では、各気筒
からの排気ガスの空燃比と排気流量とから各気筒に供給
された燃料の量を直接算出し、この燃料量が他の気筒よ
り所定値以上増加している場合にはこの気筒の燃料噴射
弁に異常噴射が生じていると判定するようにしても良
い。
When an abnormal injection occurs in a fuel injection valve of a specific cylinder, the amount of fuel supplied to that cylinder increases as compared with other cylinders. For this reason, in an engine in which an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio of exhaust gas is disposed in the exhaust system, the amount of fuel supplied to each cylinder is directly calculated from the air-fuel ratio of exhaust gas from each cylinder and the exhaust gas flow rate. When this fuel amount is larger than the other cylinders by a predetermined value or more, it may be determined that abnormal injection has occurred in the fuel injection valve of this cylinder.

【0027】図2、ステップ201で燃料噴射弁に異常
が生じていた場合には、ルーチンはステップ203に進
み燃料ポンプ5の吸入弁5aの通電を停止し吸気弁5a
を開放する。これにより、燃料ポンプ5からコモンレー
ル3への燃料の供給が停止される。上記によりコモンレ
ール3への燃料供給を停止したのち、本ルーチンでは異
常を生じた燃料噴射弁を含む全燃料噴射弁からの燃料噴
射を継続する。これにより、コモンレール3内に貯留さ
れた燃料は全部の燃料噴射弁から各気筒に分散して噴射
され、コモンレール3内の燃料圧力は短時間で低下す
る。このため、本実施形態では異常検出後短時間で異常
を生じた燃料噴射弁からの燃料噴射を停止することがで
きる。
In FIG. 2, if an abnormality has occurred in the fuel injection valve in step 201, the routine proceeds to step 203, where the energization of the suction valve 5a of the fuel pump 5 is stopped and the intake valve 5a is stopped.
To release. Thereby, the supply of fuel from the fuel pump 5 to the common rail 3 is stopped. After stopping the fuel supply to the common rail 3 as described above, in this routine, the fuel injection from all the fuel injection valves including the fuel injection valve in which the abnormality has occurred is continued. As a result, the fuel stored in the common rail 3 is dispersed and injected into all the cylinders from all the fuel injection valves, and the fuel pressure in the common rail 3 decreases in a short time. For this reason, in this embodiment, it is possible to stop the fuel injection from the fuel injection valve in which the abnormality has occurred in a short time after the abnormality is detected.

【0028】なお、コモンレール3を電磁遮断弁等を介
してリターン配管19に接続し、この電磁遮断弁を減圧
手段として使用することも可能である。すなわち、異常
検出時に電磁遮断弁を開弁することによりコモンレール
内の燃料をリターン配管19を介して燃料タンク7に排
出し、短時間でコモンレール3内圧力を低下させること
も可能であるが、図2の実施形態によれば、コモンレー
ル3に減圧のための専用の電磁遮断弁を設ける必要がな
く、他の噴射弁を使用してコモンレール内の燃料圧力を
低下させることが可能となっている。
It is also possible to connect the common rail 3 to the return pipe 19 via an electromagnetic shutoff valve or the like, and use this electromagnetic shutoff valve as a pressure reducing means. That is, it is possible to discharge the fuel in the common rail to the fuel tank 7 via the return pipe 19 by opening the electromagnetic shut-off valve when an abnormality is detected, and to reduce the pressure in the common rail 3 in a short time. According to the second embodiment, it is not necessary to provide a dedicated electromagnetic shut-off valve for reducing the pressure on the common rail 3, and the fuel pressure in the common rail can be reduced by using another injection valve.

【0029】次に、図3を用いて本発明の別の実施形態
について説明する。図2の実施形態では、異常発生時に
正常な燃料噴射弁からの燃料噴射を継続することにより
コモンレール3の燃料圧力が低下するのに要する時間を
短縮していた。本実施形態では、異常発生時に正常な燃
料噴射弁からの燃料噴射を継続するのみでなく、少なく
とも正常な燃料噴射弁から噴射される燃料量を増量し、
更に圧力が低下するのに必要な時間を短縮している。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of FIG. 2, the time required for the fuel pressure of the common rail 3 to decrease is shortened by continuing the fuel injection from the normal fuel injection valve when an abnormality occurs. In the present embodiment, not only does the fuel injection from the normal fuel injection valve continue when an abnormality occurs, but at least the amount of fuel injected from the normal fuel injection valve is increased,
Further, the time required for the pressure to decrease is reduced.

【0030】前述したように、本実施形態ではECU2
0は機関負荷(アクセル開度)と機関回転数とに基づい
て各燃料噴射弁からの燃料噴射量を演算し、この燃料噴
射量が得られるように各燃料噴射弁の開弁時間(噴射時
間)を制御している。図2の実施形態では異常検出後も
正常な燃料噴射弁から噴射される燃料量は上記により演
算された通常の燃料噴射量であった。これに対して、本
実施形態ではいずれかの燃料噴射弁に異常を検出すると
異常が生じた燃料噴射弁以外の正常な燃料噴射弁からの
燃料噴射量を増大するようにしている。これにより、正
常な燃料噴射弁から各気筒内に排出される燃料量が通常
の場合より増大するため、図2の実施形態に較べてさら
に短時間でコモンレール3内の燃料圧力を低下させるこ
とが可能となる。
As described above, in this embodiment, the ECU 2
0 calculates the fuel injection amount from each fuel injection valve based on the engine load (accelerator opening) and the engine speed, and sets the valve opening time (injection time) of each fuel injection valve so that this fuel injection amount is obtained. ). In the embodiment of FIG. 2, the fuel amount injected from the normal fuel injection valve even after the abnormality is detected is the normal fuel injection amount calculated as described above. On the other hand, in the present embodiment, when an abnormality is detected in one of the fuel injection valves, the amount of fuel injection from normal fuel injection valves other than the fuel injection valve in which the abnormality has occurred is increased. As a result, the amount of fuel discharged from the normal fuel injection valve into each cylinder is larger than in the normal case, so that the fuel pressure in the common rail 3 can be reduced in a shorter time than in the embodiment of FIG. It becomes possible.

【0031】なお、正常な燃料噴射弁からの燃料噴射量
を増量すると燃焼圧力の増大により正常な気筒でも筒内
圧力が上昇し、出力トルクが増大する。本実施形態では
異常検出時の正常な燃料噴射弁からの燃料噴射量の増量
幅は出力トルクや筒内圧力の増大が許容できる範囲にな
るように決定される。図3は、本実施形態の異常時制御
動作を表す図2と同様なフローチャートである。本制御
動作は、ECU20により一定時間毎に実行されるルー
チンとして行われる。
When the fuel injection amount from a normal fuel injection valve is increased, the in-cylinder pressure increases even in a normal cylinder due to an increase in combustion pressure, and the output torque increases. In the present embodiment, the increase width of the fuel injection amount from the normal fuel injection valve at the time of abnormality detection is determined so that the output torque and the in-cylinder pressure increase can be in an allowable range. FIG. 3 is a flowchart similar to FIG. 2 illustrating the abnormal-time control operation of the present embodiment. This control operation is performed as a routine executed by the ECU 20 at regular intervals.

【0032】図3においてルーチンがスタートすると、
ステップ301ではいずれかの燃料噴射弁に異常が生じ
ているか否かが判定される。本実施形態においても、図
2の実施形態と同様各燃料噴射弁の異常有無は別途EC
U20により実行されるルーチンにより検出される。ス
テップ301でいずれかの燃料噴射弁に異常が生じてい
た場合には、ステップ303で燃料ポンプ5の吸入弁5
aを開放してコモンレールへの燃料供給を停止するとと
もに、ステップ305で異常が発生した燃料噴射弁を判
別する。そして、ステップ307では増量フラグXIの
値を1にセットしてルーチンを終了する。増量フラグX
Iの値が1にセットされると、別途ECU20により実
行される燃料噴射ルーチンでは、ステップ305で判別
した異常を生じている燃料噴射弁以外の正常な燃料噴射
弁からの燃料噴射量が一律に予め定めた割合で増量され
る。また、ステップ301でいずれの燃料噴射弁にも異
常が生じていない場合には、ルーチンはステップ309
に進み、増量フラグXIの値を0にセットしてルーチン
を終了する。この場合には別途実行される燃料噴射ルー
チンでは通常の量の燃料噴射が行われる。
When the routine starts in FIG.
In step 301, it is determined whether any of the fuel injection valves is abnormal. In this embodiment as well, as in the embodiment of FIG.
It is detected by a routine executed by U20. If any one of the fuel injection valves is abnormal at step 301, at step 303, the intake valve 5 of the fuel pump 5
A is opened to stop the fuel supply to the common rail, and in step 305, the fuel injection valve in which an abnormality has occurred is determined. Then, in step 307, the value of the increase flag XI is set to 1, and the routine is terminated. Increase flag X
When the value of I is set to 1, in the fuel injection routine separately executed by the ECU 20, the fuel injection amounts from the normal fuel injection valves other than the fuel injection valve having the abnormality determined in step 305 are uniform. The amount is increased at a predetermined rate. If no abnormality has occurred in any of the fuel injection valves in step 301, the routine proceeds to step 309.
Then, the value of the increase flag XI is set to 0, and the routine ends. In this case, a normal amount of fuel injection is performed in a separately executed fuel injection routine.

【0033】次に、本発明の別の実施形態について説明
する。図3の実施形態では、正常な燃料噴射弁からの燃
料噴射量を増量することにより短時間でコモンレール3
内燃料圧力を低下させていた。しかし、前述のように正
常な燃料噴射弁からの燃料噴射量を大幅に増量すると正
常な気筒においても筒内圧の上昇と出力トルクの増大が
生じてしまうため、図3の実施形態で燃料の増量幅は自
ずから制限されてしまい、コモンレール3の圧力が低下
するのに必要な時間を大幅に短縮することができない場
合が生じるおそれがある。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of FIG. 3, the common rail 3 can be shortened in a short time by increasing the fuel injection amount from the normal fuel injection valve.
The internal fuel pressure was decreasing. However, as described above, if the fuel injection amount from the normal fuel injection valve is significantly increased, the in-cylinder pressure and the output torque increase even in the normal cylinder, so that the fuel increase in the embodiment of FIG. The width is naturally limited, and there is a possibility that the time required for the pressure of the common rail 3 to decrease cannot be significantly reduced.

【0034】そこで、本実施形態では異常検出時に正常
な燃料噴射弁からの燃料噴射量を大幅に増量するととも
に、各燃料噴射弁の燃料噴射時期を遅角することにより
筒内圧力の異常上昇や出力トルクの急増が生じることを
防止している。周知のように、燃料噴射時期を遅角する
と気筒内の燃焼が生じる時期が爆発行程の後期に移行す
るようになるため、筒内圧力が十分に上昇する前に排気
弁が開弁してしまい多量の燃料を噴射しても筒内圧力が
上昇しなくなる。また、さらに噴射時期を遅角させ、例
えば各気筒の排気行程に燃料を噴射するようにすると、
実質的に各気筒での燃焼が生じなくなる。このため、各
燃料噴射弁の燃料噴射時期を遅角させるとともに正常な
燃料噴射弁の燃料噴射量を大幅に増大することにより、
コモンレール3からの燃料の排出速度を図3の実施形態
より更に大きくすることができ、一層短時間でコモンレ
ール3内燃料圧力を低下させることが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, when an abnormality is detected, the fuel injection amount from a normal fuel injection valve is greatly increased, and the fuel injection timing of each fuel injection valve is retarded to thereby prevent an abnormal increase in the in-cylinder pressure or the like. This prevents a sudden increase in output torque. As is well known, when the fuel injection timing is retarded, the timing at which combustion occurs in the cylinder shifts to the later stage of the explosion stroke, so the exhaust valve opens before the in-cylinder pressure is sufficiently increased. Even if a large amount of fuel is injected, the in-cylinder pressure does not increase. Further, if the injection timing is further retarded, for example, fuel is injected during the exhaust stroke of each cylinder,
Substantially no combustion occurs in each cylinder. Therefore, by delaying the fuel injection timing of each fuel injection valve and greatly increasing the fuel injection amount of the normal fuel injection valve,
The discharge speed of the fuel from the common rail 3 can be further increased as compared with the embodiment of FIG. 3, and the fuel pressure in the common rail 3 can be reduced in a shorter time.

【0035】図4は、上記本実施形態の異常時制御動作
を表す図3と同様なフローチャートである。本制御動作
は、ECU20により一定時間毎に実行されるルーチン
として行われる。図4においてルーチンがスタートする
と、ステップ401ではいずれかの燃料噴射弁に異常が
生じているか否かが判定される。本実施形態において
も、図2の実施形態と同様各燃料噴射弁の異常有無は別
途ECU20により実行されるルーチンにより検出され
る。ステップ401でいずれかの燃料噴射弁に異常が生
じていた場合には、ステップ403で燃料ポンプ5の吸
入弁5aを開放してコモンレールへの燃料供給を停止す
るとともに、ステップ405で異常が発生した燃料噴射
弁を判別する。
FIG. 4 is a flow chart similar to FIG. 3 showing the abnormal-time control operation of the present embodiment. This control operation is performed as a routine executed by the ECU 20 at regular intervals. When the routine is started in FIG. 4, in step 401, it is determined whether or not any of the fuel injection valves is abnormal. Also in this embodiment, similarly to the embodiment of FIG. 2, the presence or absence of abnormality of each fuel injection valve is detected by a routine separately executed by the ECU 20. If any of the fuel injection valves is abnormal in step 401, the intake valve 5a of the fuel pump 5 is opened in step 403 to stop supplying fuel to the common rail, and an abnormality occurs in step 405. Determine the fuel injector.

【0036】また、ステップ407では、図3と同様な
増量フラグXIの値を1にセットするとともに、ステッ
プ409では遅角フラグXRの値を1にセットしてルー
チンを終了する。本実施形態においても図3の実施形態
と同様、増量フラグXIが1にセットされると、別途E
CU20により実行される燃料噴射ルーチンにより、異
常を生じていない燃料噴射弁からの燃料噴射量が一律に
予め定めた割合で増量されるが、本実施形態においては
燃料噴射量の増量幅は図3の実施形態よりも大きく設定
される。また、ステップ409で遅角フラグXRの値が
1にセットされると、燃料噴射ルーチンでは各燃料噴射
弁の燃料噴射時期が遅角され、例えば各気筒の排気行程
に燃料噴射が実行されるようになる。これにより、噴射
された燃料は燃焼に寄与しなくなり、燃料増量による筒
内圧の異常上昇や出力トルクの増大が生じることが防止
される。
In step 407, the value of the increase flag XI is set to 1 as in FIG. 3, and in step 409, the value of the retard flag XR is set to 1, and the routine ends. In the present embodiment, similarly to the embodiment of FIG. 3, when the increase flag XI is set to 1, E is separately set.
According to the fuel injection routine executed by the CU 20, the fuel injection amount from the fuel injection valve in which no abnormality has occurred is uniformly increased at a predetermined rate. In the present embodiment, the increase width of the fuel injection amount is shown in FIG. Is set to be larger than that of the embodiment. Further, when the value of the retard flag XR is set to 1 in step 409, the fuel injection timing of each fuel injection valve is retarded in the fuel injection routine, and for example, the fuel injection is performed during the exhaust stroke of each cylinder. become. As a result, the injected fuel does not contribute to the combustion, and the abnormal increase of the in-cylinder pressure and the increase of the output torque due to the increase of the fuel are prevented.

【0037】また、ステップ401でいずれの燃料噴射
弁にも異常が生じていなかった場合には、ステップ41
1と413でフラグXI、XRの値は共に0に設定さ
れ、燃料噴射ルーチンでは通常の燃料噴射が行われる。
なお、機関の種類やコモンレール内燃料圧力によっても
異なるが、実験によると、例えば異常検出時に正常な燃
料噴射弁からの燃料噴射を停止するようにした場合に
は、コモンレール内の燃料圧力が十分に低下して異常を
生じた燃料噴射弁からの燃料噴射が停止するまでに各気
筒で概略10回程度の噴射サイクルが必要であるのに対
して、正常な燃料噴射弁からも通常通りの燃料噴射を継
続した場合には概略5回程度の噴射サイクルでコモンレ
ール内圧力が低下する。また、異常検出時に、正常な気
筒の筒内圧や出力トルクが過度に上昇しない程度に燃料
噴射量を増量した場合には概略3〜4回の噴射サイクル
でコモンレール内圧力が低下し、更に噴射時期を遅角し
て増量幅を増加させた場合には概略1〜2サイクル程度
までコモンレール圧力低下時間を短縮可能であることが
確認されている。
If no abnormality has occurred in any of the fuel injection valves in step 401, step 41
The values of the flags XI and XR are both set to 0 at 1 and 413, and normal fuel injection is performed in the fuel injection routine.
Although it depends on the type of engine and the fuel pressure in the common rail, according to experiments, for example, when the fuel injection from the normal fuel injection valve is stopped when an abnormality is detected, the fuel pressure in the common rail is sufficiently low. Approximately 10 injection cycles are required for each cylinder before the fuel injection from the fuel injection valve that has dropped and failed is stopped, but the normal fuel injection is also performed from the normal fuel injection valve. Is continued, the pressure in the common rail decreases in approximately five injection cycles. Further, when the fuel injection amount is increased to such an extent that the in-cylinder pressure and output torque of a normal cylinder do not excessively increase when an abnormality is detected, the pressure in the common rail decreases in approximately three to four injection cycles, and the injection timing further increases. It has been confirmed that the common rail pressure drop time can be reduced to about 1 to 2 cycles when the amount of increase is increased by retarding.

【0038】[0038]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、燃料噴
射の異常発生時にコモンレール内の燃料圧力が短時間で
低下するため、異常を生じた燃料噴射弁が接続された気
筒内の異常圧力上昇が生じる期間が短縮され、機関の耐
久性が向上するという共通の効果が得られる。
According to the present invention, the fuel pressure in the common rail is reduced in a short time when an abnormality occurs in the fuel injection, so that the abnormality in the cylinder connected to the fuel injection valve in which the abnormality has occurred is detected. The common effect that the period during which the pressure rise occurs is shortened and the durability of the engine is improved is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の燃料噴射装置の一実施形態の概略構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a fuel injection device of the present invention.

【図2】本発明の異常時制御動作の一実施形態を説明す
るフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an embodiment of an abnormal time control operation of the present invention.

【図3】本発明の異常時制御動作の一実施形態を説明す
るフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of an abnormal time control operation of the present invention.

【図4】本発明の異常時制御動作の一実施形態を説明す
るフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an embodiment of an abnormal state control operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃料噴射弁 3…蓄圧室(コモンレール) 5…燃料噴射ポンプ 10…内燃機関 20…制御回路(ECU) 31…燃料圧力センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel injection valve 3 ... Accumulation chamber (common rail) 5 ... Fuel injection pump 10 ... Internal combustion engine 20 ... Control circuit (ECU) 31 ... Fuel pressure sensor

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 345 F02D 45/00 345K 345L F02M 63/00 F02M 63/00 C Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 45/00 345 F02D 45/00 345K 345L F02M 63/00 F02M 63/00 C

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃料を昇圧する燃料ポンプ
と、 燃料ポンプから供給された高圧燃料を貯留する蓄圧室
と、 前記蓄圧室に接続され蓄圧室内の燃料を内燃機関に噴射
する複数の燃料噴射弁と、 前記燃料噴射弁の異常を検出する異常検出手段と、 前記異常検出手段によりいずれかの燃料噴射弁の異常が
検出されたときに前記燃料ポンプから蓄圧室への燃料供
給を停止する手段と、 前記異常検出手段により燃料噴射弁の異常が検出されと
きに前記蓄圧室内の燃料を蓄圧室外に排出して蓄圧室内
の燃料圧力を低下させる減圧手段と、 を備えた内燃機関の燃料噴射装置。
1. A fuel pump for increasing the pressure of fuel in an internal combustion engine, an accumulator for storing high-pressure fuel supplied from the fuel pump, and a plurality of fuels connected to the accumulator and injecting fuel in the accumulator into the internal combustion engine. An injection valve, abnormality detection means for detecting abnormality of the fuel injection valve, and stopping fuel supply from the fuel pump to the pressure accumulating chamber when abnormality of any one of the fuel injection valves is detected by the abnormality detection means. Means for reducing the fuel pressure in the accumulator by discharging fuel in the accumulator when the abnormality of the fuel injection valve is detected by the abnormality detector. apparatus.
【請求項2】 前記減圧手段は、前記異常が検出された
燃料噴射弁を含む全ての燃料噴射弁から燃料噴射を行う
ことにより前記蓄圧室内の燃料圧力を低下させる請求項
1に記載の燃料噴射装置。
2. The fuel injection according to claim 1, wherein the pressure reducing means reduces the fuel pressure in the accumulator by performing fuel injection from all fuel injection valves including the fuel injection valve in which the abnormality is detected. apparatus.
【請求項3】 前記減圧手段は更に、前記異常が検出さ
れた燃料噴射弁以外の燃料噴射弁からの燃料噴射量を、
前記異常が検出される前に較べて増大させる異常時増量
手段を備えた請求項2に記載の燃料噴射装置。
3. The pressure reducing means further calculates a fuel injection amount from a fuel injection valve other than the fuel injection valve in which the abnormality is detected.
The fuel injection device according to claim 2, further comprising an abnormal time increase unit that increases the amount before the abnormality is detected.
【請求項4】 前記減圧手段は更に、少なくとも前記異
常が検出された燃料噴射弁以外の燃料噴射弁からの燃料
噴射時期を遅角させる異常時遅角手段を備えた請求項2
または請求項3のいずれかに記載の燃料噴射装置。
4. An abnormal-time retarding means for delaying fuel injection timing from at least one fuel injection valve other than the fuel injection valve in which the abnormality is detected.
A fuel injection device according to claim 3.
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