JPH11218066A

JPH11218066A - 蓄圧式燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH11218066A
Application number: JP10022355A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 崇山本; Yuzuru Ikeda; 譲池田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄圧室を複数有する蓄圧式燃料噴射装置にお
いて、エネルギ損失の低減と燃料ポンプの負荷低減を図
る。【解決手段】第１コモンレール４ａと第２コモンレー
ル４ｂとをリリーフ弁５と三方弁６を介して接続し、第
１コモンレール４ａには、燃料噴射弁２を接続するとと
もに、燃料供給ポンプ３を接続する。三方弁６の１つの
ポートを燃料タンク８に接続する。第１コモンレール４
ａと第２コモンレール４ｂに圧力センサ７ａ，７ｂを設
置し、ＥＣＵ９によって両コモンレール４ａ，４ｂ内の
燃料圧力の大小を判定する。ディーゼルエンジン１の運
転状態と、両コモンレール４ａ，４ｂ内の燃料圧力の大
小関係に基づいて、リリーフ弁５の開閉と三方弁６の流
路切替を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧室を複数備え
た蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディーゼルエンジン等の内燃機関
においては、燃料供給ポンプから送給される燃料を一
旦、蓄圧室に蓄え、この蓄圧室から燃料噴射弁を介して
燃焼室に燃料を供給する、いわゆる蓄圧式燃料噴射装置
が多く採用されている。ここで蓄圧室は一般にコモンレ
ールとも称されており、以下の説明でもコモンレールと
いうこともある。

【０００３】従来の蓄圧式燃料噴射装置は、コモンレー
ルを１つだけ備えて構成されているのが一般的であっ
た。コモンレールの容量は、エンジン始動時の昇圧性
と、燃料噴射による圧力降下吸収性との兼ね合いから決
定される。つまり、エンジン始動時にコモンレールの圧
力（ＣＲ圧力という）を昇圧し易くするためには（即
ち、昇圧性を良くするためには）、コモンレールの容量
が小さい方がよく、一方、燃焼噴射弁から燃料を噴射し
ている時にＣＲ圧力を降下し難くするためには（即ち、
圧力降下吸収性を良くするためには）、コモンレールの
容量が大きい方がよく、これら相反する要求に応えられ
るように、その兼ね合い点でコモンレールの容量を決定
していた。

【０００４】しかしながら、１つのコモンレールで賄う
にはその容量の設定にも限界があり、エンジン始動時に
ＣＲ圧力を目標圧力まで昇圧させるには、コモンレール
の容量の大きさに応じた時間がかかるため、その間はエ
ンジンを始動することができず、エンジンの始動性とい
う点で満足することができなかった。

【０００５】また、ＣＲ圧力はエンジンの運転状態に応
じて変化させる必要があり、例えば、加速時にはＣＲ圧
力を高くし、減速時にはＣＲ圧力を低くしている。従
来、ＣＲ圧力を低下させるには、燃料を燃焼室に噴射す
ることによって行っているが、この方法では、ＣＲ圧力
が目標圧力に低下するまでに時間がかかり、その間、燃
焼室に高い圧力で燃料が噴射されるため、高噴射率噴射
となって、騒音が大きくなったり、ＮＯxの発生量が多
くなるなどの問題が生じる。

【０００６】この問題の解決策として、コモンレールに
リリーフ弁を設け、リリーフ弁を開けて燃料をコモンレ
ールから燃料タンクに戻すことによりＣＲ圧力を素早く
低下させる技術が開発されているが、これでは、ＣＲ圧
力を昇圧させるために使われたエネルギが無駄になり、
燃費の悪化を招くことになる。

【０００７】そこで、特開平８−６８３６８号公報に開
示されているように、コモンレールを２つに分割して、
一方を圧力保持用のコモンレール、他方を圧力制御用の
コモンレールとして機能を分散させた蓄圧式燃料噴射装
置が開発されている。

【０００８】この公報に開示された蓄圧式燃料噴射装置
では、圧力保持用コモンレールと圧力制御用コモンレー
ルは開閉弁で接続されており、燃料は燃料供給ポンプか
ら圧力保持用コモンレールに供給され、圧力制御用コモ
ンレールから燃料噴射弁を介して燃焼室に燃料が噴射さ
れる。圧力センサは圧力制御用コモンレールにだけ設置
されており、この圧力センサの検出値をモニターしなが
ら圧力制御用コモンレールの圧力を制御している。

【０００９】燃料噴射弁の噴射圧力は圧力制御用コモン
レールの圧力に委ねられ、圧力制御用コモンレールの圧
力を低下させるには、前記開閉弁を閉ざすことにより圧
力制御用コモンレールを圧力保持用コモンレールから分
離し、そして、燃料制御用コモンレールの燃料を燃料噴
射弁から噴射するか、若しくは、圧力制御用コモンレー
ルに減圧弁（リリーフ弁）を設け、この減圧弁から圧力
制御用コモンレールの燃料を逃がすことにより行ってい
る。

【００１０】また、圧力制御用コモンレールの圧力を高
めるには、前記開閉弁を開いて、圧力保持用コモンレー
ルの圧力を圧力制御用コモンレールに付加することによ
り行っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載の２つのコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装
置においては、エンジンの始動時には、圧力保持用コモ
ンレールと圧力制御用コモンレールとを接続する前記開
閉弁を開いた状態で燃料供給ポンプによる燃料の送給を
行わないと、圧力制御用コモンレールの圧力を昇圧する
ことができず、したがって、エンジン始動時について考
えると、圧力保持用コモンレールと圧力制御用コモンレ
ールの両者の容量を合算した容量のコモンレールを１つ
備えた蓄圧式燃料噴射装置と等価であり、エンジン始動
時のＣＲ圧力の昇圧性、ひいてはエンジンの始動性とい
う点で満足できなかった。

【００１２】また、エンジンが定常運転状態に入った
後、圧力制御用コモンレールの圧力を昇圧するような運
転条件になった時には、前述したように開閉弁を開いて
圧力保持用コモンレールの燃料圧力を圧力制御用コモン
レールの燃料圧力に付加することにより圧力制御用コモ
ンレールの圧力を昇圧するが、このようにしても圧力が
目標圧力に達しない場合には、燃料供給ポンプから圧力
保持用コモンレールに送油される燃料の補給によって、
圧力制御用コモンレールの圧力を昇圧している。しかし
ながら、このような構成では、燃料供給ポンプと圧力制
御用コモンレールとの間に圧力保持用コモンレールと開
閉弁が介在していることにより、燃料供給ポンプからの
燃料補給に対して圧力制御用コモンレールの圧力上昇の
応答性が悪く、そのため制御性も悪いという欠点があ
る。

【００１３】また、この蓄圧式燃料噴射装置では、圧力
保持用コモンレールに圧力センサが設置されていないの
で、前記開閉弁を閉ざしているときの圧力保持用コモン
レールの圧力を検出することができず、圧力保持用コモ
ンレールを所定の圧力に保持することができない。

【００１４】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室を所望する目標圧
力に迅速に変えることができるようにし、燃料供給ポン
プの負荷の低減、エネルギ損失の低減、ひいては内燃機
関の燃費向上を図ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明に係る蓄圧
式燃料噴射装置は、少なくとも２つの蓄圧室を有し、一
方の蓄圧室に燃料噴射弁を接続するとともに燃料供給ポ
ンプを接続し、この一方の蓄圧室と他方の蓄圧室とを、
両蓄圧室間の燃料の流通を切り替える切替手段を介して
接続し、前記両蓄圧室の燃料圧力の大小関係を判定する
圧力判定手段を設け、内燃機関の運転状態と前記圧力判
定手段の判定結果に基づいて前記切替手段を切り替える
切替制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１６】本発明の蓄圧式燃料噴射装置においては、
内燃機関の始動時には切替制御手段が両蓄圧室の連通を
遮断すべく切替手段を切り替え制御し、内燃機関の減速
時であって前記一方の蓄圧室の燃料圧力が前記他方の蓄
圧室の燃料圧力よりも大きい場合、及び、内燃機関の加
速時であって前記一方の蓄圧室の燃料圧力が前記他方の
蓄圧室の燃料圧力よりも小さい場合には、切替制御手段
が両蓄圧室を連通させるべく切替手段を切り替え制御す
るのが好ましい。

【００１７】このようにすると、内燃機関の始動時に
は、燃料噴射弁に連なる前記一方の蓄圧室だけに燃料供
給ポンプから燃料が供給されるので、この蓄圧室の燃料
圧力を迅速に上昇させることができるだけでなく、燃料
供給ポンプの負荷を小さくできる。また、減速時には、
前記一方の蓄圧室の燃料が前記他方の蓄圧室に流れて前
記一方の蓄圧室の燃料圧力を低下させることができ、加
速時には、前記他方の蓄圧室の燃料が前記一方の蓄圧室
に流れて前記一方の蓄圧室の燃料圧力を上昇させること
ができ、したがって、燃料を燃料タンク等に排出させな
いで済むので、エネルギ損失を極めて低く抑えることが
できる。

【００１８】前記蓄圧式燃料噴射装置において、前記切
替手段は、前記一方の蓄圧室と前記他方の蓄圧室とを連
通・遮断する機能と、前記一方の蓄圧室の圧力を前記他
方の蓄圧室以外の低圧部に逃がす機能を備えることがで
きる。このようにすると、内燃機関の減速時に、前記一
方の蓄圧室の燃料圧力が前記他方の蓄圧室の燃料圧力以
下である場合に、前記一方の蓄圧室の燃料を前記低圧部
に逃がすことによって、前記一方の蓄圧室の燃料圧力を
下げることができる。

【００１９】前記蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧
力判定手段は、各蓄圧室にそれぞれ圧力センサ等の圧力
検出手段を設置し、これら圧力検出手段による検出値の
大小をコンピュータで判定するようにしてもよいし、蓄
圧室間にダイヤフラム等からなる差圧検出手段を設け
て、この差圧検出手段の検出結果から各蓄圧室の燃料圧
力の大小関係を判定するようにしてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蓄圧式燃料噴
射装置の実施の形態を図１から図７の図面に基いて説明
する。

【００２１】＜第１の実施の形態＞初めに、図１から図
６の図面を参照して本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置の
第１の実施の形態を説明する。図１は蓄圧式燃料噴射装
置の構成図であり、内燃機関としてのディーゼルエンジ
ン１は４つの気筒を備え、各気筒の燃焼室に臨む燃料噴
射弁２が気筒毎に設置されている。

【００２２】燃料タンク８に貯留されている燃料（軽
油）は、燃料供給ポンプ３によってポンプアップされ第
１コモンレール（一方の蓄圧室）４ａに供給される。前
記各燃料噴射弁２はそれぞれ給油パイプ１０を介して第
１コモンレール４ａに接続されている。

【００２３】第１コモンレール４ａはリリーフ弁５と三
方弁６を介して第２コモンレール４ｂに接続されてい
る。詳述すると、三方弁６の第１ポート６ａは第１コモ
ンレール４ａに接続され、第２ポート６ｂはリリーフ弁
５の一方のポートに接続され、第３ポート６ｃはドレイ
ンパイプ１１を介して燃料タンク８に接続されており、
リリーフ弁５の他方のポートは第２コモンレール４ｂに
接続されている。三方弁６は、第１ポート６ａを、第２
ポート６ｂと第３ポート６ｃのいずれか一方のポートと
選択的に接続する切替弁であり、リリーフ弁５は流量可
変式の開閉弁であって、この実施の形態では、リリーフ
弁５と三方弁６によって切替手段が構成される。

【００２４】リリーフ弁５の開閉と三方弁６の切り替え
によって、第１コモンレール４ａと第２コモンレール４
ｂとを繋ぐ流路は次の３つの流路に切り替えられる。三方弁６がその第１ポート６ａと第２ポート６ｂを
連通させた状態で、リリーフ弁５を開弁状態にすると、
第１コモンレール４ａと第２コモンレール４ｂが連通し
て、両コモンレール内の燃料圧力は平衡する。また、こ
の時、燃料噴射弁２に連通する実質的な蓄圧室の容量が
最大になる。

【００２５】三方弁６がその第１ポート６ａと第２
ポート６ｂを連通させた状態で、リリーフ弁５を閉弁状
態にすると、第１コモンレール４ａは、第２コモンレー
ル４ｂからも燃料タンク８からも遮断される。この時、
燃料噴射弁２に連通する実質的な蓄圧室の容量が最小に
なる。

【００２６】三方弁６がその第１ポート６ａと第３
ポート６ｃを連通させた状態では、リリーフ弁５の開閉
状態に拘わりなく、第１コモンレール４ａはドレインパ
イプ１１を介して燃料タンク８に連通し、第１コモンレ
ール４ａ内の燃料が燃料タンク８に流れ、その結果、第
１コモンレール４ａ内の燃料圧力は低下する。尚、三方
弁６の第２ポート６ｂが閉ざされているので、第２コモ
ンレール４ｂは第１コモンレール４ａにも燃料タンク８
にも接続されない状態になり、第２コモンレール４ｂ内
の燃料圧力は保持される。

【００２７】第１コモンレール４ａと第２コモンレール
４ｂには、第１コモンレール４ａ内の燃料圧力（以下、
ＣＲ４ａ圧力と略称する）を検出するための圧力センサ
７ａ、あるいは、第２コモンレール４ｂ内の燃料圧力
（以下、ＣＲ４ｂ圧力と略称する）を検出するための圧
力センサ７ｂが設置されている。

【００２８】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト（以下、ＥＣＵという）９はデジタルコンピュータか
らなり、双方向バスによって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット）、入力
ポート、出力ポートを具備する。このＥＣＵ９に、燃料
噴射弁２、燃料供給ポンプ３、リリーフ弁５、三方弁
６、圧力センサ７ａ，７ｂが電気的に接続されている。

【００２９】ＥＣＵ９は、第１コモンレール４ａ内の燃
料を所定のタイミングで所定量だけ各気筒の燃焼室に噴
射するように、燃料噴射弁２を制御する。また、ＥＣＵ
９は、ＣＲ４ａ圧力が所定の圧力となるように、燃料供
給ポンプ３、リリーフ弁５、三方弁６を制御する。

【００３０】さらに、ＥＣＵ９は、圧力センサ７ａ，７
ｂの出力値に基づいてＣＲ４ａ圧力とＣＲ４ｂ圧力の大
小関係を判定する。この実施の形態において、圧力セン
サ７ａ，７ｂとＥＣＵ９は圧力判定手段を構成する。

【００３１】次に、この蓄圧式燃料噴射装置の作用を説
明する。初めに、エンジン始動時のコモンレール圧力制
御の手順を、図２のフローチャートと、図３の弁作動及
び蓄圧室内の圧力推移を示す図を参照して説明する。
尚、図２及び図３では、第１コモンレール４ａをＣＲ４
ａと表示し、第２コモンレール４ｂをＣＲ４ｂと表示し
ている。これについては図４及び図５においても同様で
ある。

【００３２】ＥＣＵ９は、エンジン始動指令を受けて、
ステップ１０１において、三方弁６の第１ポート６ａと
第２ポート６ｂを連通させるように三方弁６の流路を切
り替えるとともに、リリーフ弁５を閉弁し、燃料供給ポ
ンプ３を運転する。すると、燃料タンク８の燃料が燃料
供給ポンプ３にポンプアップされて第１コモンレール４
ａに供給される。第１コモンレール４ａは、第２コモン
レール４ｂ及び燃料タンク８から遮断されているので、
燃料供給ポンプ３による燃料給油は第１コモンレール４
ａ内の燃料圧力（ＣＲ４ａ圧力）を素早く昇圧させる
（ステップ１０２）。

【００３３】そして、ＥＣＵ９は、ステップ１０３にお
いて、圧力センサ７ａで検出したＣＲ４ａ圧力が最大圧
力値（図３では１００％と表示）に達したか否かを判定
し、達していると判定した場合には、燃料噴射弁２の開
閉制御を実行して燃料噴射弁２から各気筒の燃焼室に燃
料を噴射し（ステップ１０４）、エンジン１を始動す
る。ＥＣＵ９は、ステップ１０３でＣＲ４ａ圧力が最大
圧力値に達していないと判定した場合には、リリーフ弁
５の閉弁状態を維持して、ＣＲ４ａ圧力の昇圧工程（ス
テップ１０２）を続行する。

【００３４】このように、エンジン始動時には、リリー
フ弁５を閉弁することにより第２コモンレール４ｂを燃
料噴射弁２から遮断し、第１コモンレール４ａだけを燃
料噴射弁２と連通させて、実質的なコモンレール容量を
小さくしているので、ＣＲ４ａ圧力を素早く昇圧させる
ことができ、その結果、エンジン１を始動させるまでの
時間を短縮することができる。また、コモンレール容量
が小さいので、燃料供給ポンプ３の負荷も小さくて済
み、エンジン１の燃費が向上する。

【００３５】その後、ＥＣＵ９は、ステップ１０５にお
いて、エンジン始動後もＣＲ４ａ圧力が前記最大圧力値
を保持しているか否かを判定する（例えば、最大圧力値
を所定時間維持したか否かを判定する）。

【００３６】ＥＣＵ９は、ステップ１０５においてＣＲ
４ａ圧力が最大圧力値を保持していると判定した場合に
は、ステップ１０６において、リリーフ弁５を徐々に開
弁していく。これによって、第１コモンレール４ａから
第２コモンレール４ｂに燃料が流れ、ＣＲ４ｂ圧力も昇
圧される（ステップ１０７）。

【００３７】尚、ＥＣＵ９は、ステップ１０５において
ＣＲ４ａ圧力が最大圧力値を保持していないと判定した
場合には、リリーフ弁５の閉弁状態を維持して、ＣＲ４
ａ圧力の昇圧を続行する（ステップ１０８）。

【００３８】以上で、エンジン始動時のコモンレール圧
力の制御は終了し、以後は、定常運転時のコモンレール
圧力制御に移行する。

【００３９】次に、定常運転時のコモンレール圧力制御
について図４から図６の図面を参照して説明する。ま
ず、この蓄圧式燃料噴射装置には、エンジン１が定常運
転状態に入った後において、図６のマップに示すよう
に、エンジン１の運転状態に応じて、実質的な蓄圧室容
量を異にする２つの運転領域が予め設定されている。第
１の運転領域は、第１コモンレール４ａと第２コモンレ
ール４ｂを連通することにより蓄圧室の容量を実質的に
大きくして燃料噴射を行う領域（図６において蓄圧室容
量大領域）であり、負荷が大きいエンジン１の運転条件
下を中心とする領域である。第２の運転領域は、第１コ
モンレール４ａを第２コモンレール４ｂから分離して蓄
圧室の容量を実質的に小さくして燃料噴射を行う領域
（図６において蓄圧室容量小領域）であり、負荷が小さ
いエンジン１の運転条件下を中心とする領域である。

【００４０】尚、蓄圧室の容量を大きくするということ
は、リリーフ弁５と三方弁６を前記に記載の状態にす
ることによって実現され、蓄圧室の容量を小さくすると
いうことは、前記に記載の状態にすることによって実
現される。

【００４１】この蓄圧式燃料噴射装置では、ＥＣＵ９
は、基本的には上記２つの領域に基づいてリリーフ弁５
の開閉と三方弁６の切り替えの制御を行うとともに、要
求される燃料圧力となるように燃料供給ポンプ３の吐出
量の制御を行う。

【００４２】また、この蓄圧式燃料噴射装置において
は、エンジン１の運転状態に大きな変化があった時には
コモンレール圧力を変化させて運転している。例えば、
加速時等にはコモンレール圧力を高くして運転するよう
に要求圧力増加指令が出され、減速時等にはコモンレー
ル圧力を低くして運転するように要求圧力減少指令が出
される。このような指令が出た場合には、図６に示す蓄
圧室容量の基本的な区分よりも優先して以下の如くコモ
ンレール圧力の制御が行われる。

【００４３】この場合のコモンレール圧力制御の手順
を、図４のフローチャートと、図５の弁作動及び蓄圧室
内の圧力推移を示す図を参照して説明する。まず、ＥＣ
Ｕ９は、ステップ２０１において、ＣＲ４ａ圧力に対す
る要求圧力減少指令が出ているか否かを判定する。

【００４４】ステップ２０１において要求圧力減少指令
が出ていると判定した場合には、ＥＣＵ９は、ステップ
２０２において、圧力センサ７ａにより検出されたＣＲ
４ａ圧力が圧力センサ７ｂで検出されたＣＲ４ｂ圧力以
下か否かを判定する。

【００４５】ステップ２０２においてＣＲ４ａ圧力がＣ
Ｒ４ｂ圧力以下であると判定した場合には、ＥＣＵ９
は、ステップ２０３において、リリーフ弁５を閉弁する
とともに、三方弁６の第１ポート６ａと第３ポート６ｃ
を連通させ第２ポート６ｂを閉塞するように三方弁６を
切り替え、第１コモンレール４ａをドレインパイプ１１
を介して燃料タンク８に接続する。その結果、第１コモ
ンレール４ａ内の燃料が燃料タンク８に排出されるの
で、ＣＲ４ａ圧力は低下する（ステップ２０４）。これ
により、本制御ルーチンは終了する。

【００４６】このように、要求圧力減少指令が出ている
時であって、ＣＲ４ａ圧力がＣＲ４ｂ圧力以下である場
合には、第１コモンレール４ａ内の燃料を燃料タンク８
に逃がすことによりＣＲ４ａ圧力を下げるようにしてい
るが、この時には第１コモンレール４ａを第２コモンレ
ール４ｂから遮断しているので、蓄圧室容量の小さいコ
モンレールから燃料を逃がして燃料圧力を低下させるの
と等価となり、燃料圧力を迅速に減少させることができ
る。また、第２コモンレール４ｂ内の燃料は排出されな
いので、ＣＲ４ｂ圧力は現状のまま保持される。したが
って、エネルギ損失を極力少なくすることができ、エン
ジン１の燃費向上に貢献する。

【００４７】また、ステップ２０２においてＣＲ４ａ圧
力がＣＲ４ｂ圧力以下ではないと判定した場合には、換
言すれば、ＣＲ４ａ圧力がＣＲ４ｂ圧力よりも大きいと
判定した場合には、ＥＣＵ９は、ステップ２０５におい
て、リリーフ弁５を開弁するとともに、三方弁６の第１
ポート６ａと第２ポート６ｂを連通させ第３ポート６ｃ
を閉塞するように三方弁６を切り替え、第１コモンレー
ル４ａと第２コモンレール４ｂを連通する。その結果、
高圧側の第１コモンレール４ａから低圧側の第２コモン
レール４ｂに燃料圧力が逃げ、ＣＲ４ａ圧力は低下する
（ステップ２０６）。これにより、本制御ルーチンは終
了する。

【００４８】このように、要求圧力減少指令が出ている
時であって、ＣＲ４ａ圧力がＣＲ４ｂ圧力よりも大きい
場合には、第１コモンレール４ａ内の燃料を第２コモン
レール４ｂに逃がすことによりＣＲ４ａ圧力を下げるよ
うにしているので、ＣＲ４ａ圧力を迅速に低下させるこ
とができる。また、燃料が燃料タンク８に排出されるこ
とがないので、エネルギ損失がなく、エンジン１の燃費
向上に貢献する。

【００４９】また、ステップ２０１において要求圧力減
少指令が出ていないと判定した場合には、ＥＣＵ９は、
ステップ２０７において、ＣＲ４ａ圧力に対する要求圧
力増加指令が出ているか否かを判定する。

【００５０】ステップ２０７において要求圧力増加指令
が出ていると判定した場合には、ＥＣＵ９は、ステップ
２０８において、ＣＲ４ａ圧力がＣＲ４ｂ圧力よりも小
さいか否かを判定する。

【００５１】ステップ２０８においてＣＲ４ａ圧力がＣ
Ｒ４ｂ圧力よりも小さいと判定した場合には、ＥＣＵ９
は、ステップ２０９において、リリーフ弁５を徐々に開
弁するとともに、三方弁６の第１ポート６ａと第２ポー
ト６ｂを連通させ第３ポート６ｃを閉塞するように三方
弁６を切り替え、第１コモンレール４ａと第２コモンレ
ール４ｂを連通する。その結果、高圧側の第２コモンレ
ール４ｂから低圧側の第１コモンレール４ａに燃料が流
れ、ＣＲ４ａ圧力は高まる（ステップ２１０）。これに
より、本制御ルーチンは終了する。

【００５２】このように、要求圧力増加指令が出ている
時であって、ＣＲ４ａ圧力がＣＲ４ｂ圧力よりも小さい
場合には、第２コモンレール４ｂ内の燃料を第１コモン
レール４ａに流すことによりＣＲ４ａ圧力を上げるよう
にしているので、ＣＲ４ａ圧力を迅速に上昇させること
ができる。また、燃料供給ポンプ３の負荷を小さくする
ことができ、エンジン１の燃費向上に貢献する。

【００５３】尚、ステップ２０９、２１０を実行して
も、ＣＲ４ａ圧力が必要とする要求圧力に達しない場合
には、燃料供給ポンプ３の運転制御によりＣＲ４ａ圧力
は昇圧されるようになっている。

【００５４】また、ステップ２０７において要求圧力増
加指令が出ていないと判定した場合、及び、ステップ２
０８でＣＲ４ａ圧力がＣＲ４ｂ圧力よりも小さくないと
判定した場合には、本制御ルーチンを終了する。

【００５５】また、この実施の形態では、第１コモンレ
ール４ａと第２コモンレール４ｂに圧力センサ７ａ，７
ｂを設置し、これら２つの圧力センサ７ａ，７ｂによっ
て検出された燃料圧力に基づいてコモンレール圧力を制
御しているので、圧力補償精度が向上する。

【００５６】＜第２の実施の形態＞次に、本発明に係る
蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態について説明す
る。蓄圧式燃料噴射装置の構成については、第２の実施
の形態も第１の実施の形態の場合と全く同じであるので
説明を省略する。

【００５７】第２の実施の形態が第１の実施の形態と相
違する点は、定常運転時のコモンレール圧力制御におい
て要求圧力増加指令が出ている時の弁の切り替え制御に
ある。以下、第２の実施の形態における弁切り替え制御
を図７のフローチャートを参照して説明する。

【００５８】図７に示す制御ルーチンにおいて、ステッ
プ２０１からステップ２１０については、図４に示す第
１の実施の形態の制御ルーチンにおける同番号のステッ
プと同じであるので、その説明は省略する。

【００５９】今、エンジン１の運転状態が前記第１の運
転状態（即ち、図６において蓄圧室容量大領域）にあっ
て、第１コモンレール４ａと第２コモンレール４ｂが連
通されているものとし、この時に、要求圧力増加指令が
出されたものとする。

【００６０】つまり、図７の制御ルーチンに入る前の時
点では、リリーフ弁５は開弁し、三方弁６は第１ポート
６ａと第２ポート６ｂを連通させており、第１コモンレ
ール４ａと第２コモンレール４ｂが連通しているので、
ＣＲ４ａ圧力とＣＲ４ｂ圧力は等圧になっている。

【００６１】そして、この時に要求圧力増加指令が出さ
れて、図７の制御ルーチンを実行すると、ＥＣＵ９は、
ステップ２０１において否定判定してステップ２０７に
進み、ステップ２０７において肯定判定してステップ２
０８に進む。

【００６２】ＣＲ４ａ圧力とＣＲ４ｂ圧力は等圧である
ので、ＥＣＵ９は、ステップ２０８においてＣＲ４ａ圧
力がＣＲ４ｂ圧力よりも小さくないと判定し、ステップ
２１１に進み、三方弁６の第１ポート６ａと第２ポート
６ｂの連通状態を維持しつつ、リリーフ弁５を閉弁し
て、本制御ルーチンを終了する。

【００６３】その結果、第１コモンレール４ａと第２コ
モンレール４ｂの連通が遮断され、燃料供給ポンプ３か
ら送給された燃料は第１コモンレール４ａだけに供給さ
れるようになるので、ＣＲ４ａ圧力を速やかに昇圧させ
ることができる。この状態は要求圧力増加指令が解除さ
れるまで続行されることとなる。

【００６４】そして、要求圧力増加指令が解除される
と、この蓄圧式燃料噴射装置は図６における蓄圧室容量
大領域で運転されるようになり、したがって、リリーフ
弁５が開弁して、第１コモンレール４ａと第２コモンレ
ール４ｂが連通状態になる。

【００６５】つまり、この第２の実施の形態によれば、
ＣＲ４ａ圧力とＣＲ４ｂ圧力が等圧の場合に要求圧力増
加指令が出た時には、第１の実施の形態の場合よりも、
ＣＲ４ａ圧力を速く昇圧させることができる。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも２つの蓄圧
室を有し、一方の蓄圧室に燃料噴射弁を接続するととも
に燃料供給ポンプを接続し、この一方の蓄圧室と他方の
蓄圧室とを、両蓄圧室間の燃料の流通を切り替える切替
手段を介して接続し、前記両蓄圧室の燃料圧力の大小関
係を判定する圧力判定手段を設け、内燃機関の運転状態
と前記圧力判定手段の判定結果に基づいて前記切替手段
を切り替える切替制御手段を設けたことにより、燃料供
給ポンプの負荷を低減させることができるとともに、エ
ネルギ損失を減少させることができるので、内燃機関の
燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置の第１の実
施の形態における概略構成図である。

【図２】前記蓄圧式燃料噴射装置において、エンジン
始動時におけるコモンレール圧力制御手順を示すフロー
チャートである。

【図３】前記エンジン始動時の弁作動とコモンレール
圧力の変化を示す図である。

【図４】前記蓄圧式燃料噴射装置において、エンジン
運転状態が変化した場合におけるコモンレール圧力制御
手順を示すフローチャートである。

【図５】前記エンジン運転条件が変化した場合におけ
る弁作動とコモンレール圧力の変化を示す図である。

【図６】前記蓄圧式燃料噴射装置の運転区分を示すマ
ップである。

【図７】本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置の第２の実
施の形態において、エンジン運転状態が変化した場合に
おけるコモンレール圧力制御手順を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ディーゼルエンジン（内燃機関）２燃料噴射弁３燃料供給ポンプ４ａ第１コモンレール（一方の蓄圧室）４ｂ第２コモンレール（他方の蓄圧室）５リリーフ弁（切替手段）６三方弁（切替手段）７ａ圧力センサ（圧力判定手段）７ｂ圧力センサ（圧力判定手段）８燃料タンク９ＥＣＵ（切替制御手段）１０給油パイプ１１ドレインパイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの蓄圧室を有し、一方の
蓄圧室に燃料噴射弁を接続するとともに燃料供給ポンプ
を接続し、この一方の蓄圧室と他方の蓄圧室とを、両蓄
圧室間の燃料の流通を切り替える切替手段を介して接続
し、前記両蓄圧室の燃料圧力の大小関係を判定する圧力
判定手段を設け、内燃機関の運転状態と前記圧力判定手
段の判定結果に基づいて前記切替手段を切り替える切替
制御手段を設けたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装
置。
【請求項２】前記切替手段は、前記一方の蓄圧室と前
記他方の蓄圧室とを連通・遮断する機能と、前記一方の
蓄圧室の圧力を前記他方の蓄圧室以外の低圧部に逃がす
機能を備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式
燃料噴射装置。