JPH1182222A - Common-rail fuel injection controller - Google Patents

Common-rail fuel injection controller

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JPH1182222A
JPH1182222A JP9264987A JP26498797A JPH1182222A JP H1182222 A JPH1182222 A JP H1182222A JP 9264987 A JP9264987 A JP 9264987A JP 26498797 A JP26498797 A JP 26498797A JP H1182222 A JPH1182222 A JP H1182222A
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pressure
common rail
fuel
flow path
low
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Shigeiku Enomoto
榎本  滋郁
Masaaki Makino
牧野  正晃
Yasuhiro Horiuchi
康弘 堀内
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Denso Corp
Soken Inc
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Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent any drop in the durability of a timing belt from occurring by checking the resonance of this belt attendant upon the drive of a variable delivery high-pressure pump. SOLUTION: A variable delivery high-pressure pump P discharging pressurized fuel to a common rail R is constituted so as to reduce its torque variation at a time when the discharge is maximal, and thereby a relief passage R2 is connected to the common rail R via common-rail pressure reducing solenoid valve B3. An electronic control unit ECU maximizes the discharge amount of this pump P at an engine rotational speed area where a timing belt resonates, checking the torque variation, and any vibration in this timing belt is prevented, while the discharge amount of fuel from the relief passage R2 is regulated by the common-rail pressure reducing solenoid valve B3, whereby common-rail pressure is controlled to the extent of specified high pressure.

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、コモンレール(蓄
圧配管)内に蓄圧された高圧燃料をインジェクタにより
ディーゼルエンジンの各気筒へ噴射するコモンレール式
燃料噴射制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a common rail type fuel injection control apparatus for injecting high pressure fuel stored in a common rail (accumulation pipe) into each cylinder of a diesel engine by an injector.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンに燃料を噴射するシ
ステムの1つとして、コモンレール式燃料噴射制御装置
が知られている。コモンレール式燃料噴射制御装置で
は、各気筒に連通する共通の蓄圧配管(コモンレール)
が設けられ、ここに可変吐出量高圧ポンプによって必要
な流量の高圧燃料を圧送供給することにより、蓄圧配管
の燃料圧力を一定に保持している。蓄圧配管内の高圧燃
料は所定のタイミングでインジェクタにより各気筒に噴
射される(例えば、特開昭64−73166号公報
等)。
2. Description of the Related Art As one of systems for injecting fuel into a diesel engine, a common rail type fuel injection control device is known. In the common rail type fuel injection control device, a common pressure accumulation pipe (common rail) communicating with each cylinder
The high pressure fuel at a required flow rate is supplied under pressure by a variable discharge high pressure pump to maintain the fuel pressure of the pressure accumulation pipe constant. The high-pressure fuel in the pressure accumulation pipe is injected into each cylinder by an injector at a predetermined timing (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-73166).

【0003】図17は、コモンレール式燃料噴射制御装
置の可変吐出量高圧ポンプの一例を示すもので、シリン
ダ91内には図示しないカムによって駆動されるプラン
ジャ92が往復動自在に嵌挿され、シリンダ91の内壁
面とプランジャ92の上端面とで圧力室93を形成して
いる。該圧力室93の上方には電磁弁94が取り付けら
れており、電磁弁94は、その内部に形成された低圧流
路95と圧力室93の間を開閉する弁体96を有してい
る。
FIG. 17 shows an example of a variable discharge high-pressure pump of a common rail type fuel injection control device. A plunger 92 driven by a cam (not shown) is inserted in a cylinder 91 in a reciprocating manner. A pressure chamber 93 is formed by the inner wall surface of 91 and the upper end surface of the plunger 92. An electromagnetic valve 94 is mounted above the pressure chamber 93, and the electromagnetic valve 94 has a valve body 96 that opens and closes a space between the low-pressure flow path 95 and the pressure chamber 93 formed therein.

【0004】弁体96は、コイル97に通電しない図示
の状態で開弁位置にあり、燃料は、プランジャ92の下
降時に、図略の低圧供給ポンプより低圧流路95、弁体
96周りの間隙を経て圧力室93内に導入される。コイ
ル97に通電すると弁体96は上方へ吸引され、その略
円錐状の先端部がシート部98に着座して閉弁する。同
時に、プランジャ92の上昇によって、圧力室93内の
燃料が加圧され、圧力室93の側壁に設けた流路99よ
り図略のコモンレールへ圧送される。
The valve body 96 is in the valve-opening position in the state shown in the drawing, in which the coil 97 is not energized. When the plunger 92 is lowered, the fuel is supplied from the low-pressure supply pump (not shown) to the low-pressure flow path 95 and the gap around the valve body 96. Through the pressure chamber 93. When the coil 97 is energized, the valve body 96 is attracted upward, and its substantially conical tip sits on the seat portion 98 to close the valve. At the same time, the fuel in the pressure chamber 93 is pressurized by the rise of the plunger 92, and is fed to the common rail (not shown) from the flow path 99 provided on the side wall of the pressure chamber 93.

【0005】ところで、プランジャ92の上昇中は、圧
力室93内の燃料圧により弁体96に閉弁方向の力が作
用するため、弁体96は一度閉弁すると、コイル97へ
の通電を停止しても開弁しない。このため、上記構成の
可変吐出量高圧ポンプでは、蓄圧配管へ送る流量の制御
を、閉弁時期を制御する、いわゆるプレストローク制御
にて行っている。すなわち、プランジャ92が上昇行程
に移った後、直ちに閉弁せず、圧力室93内の燃料が所
定量となるまで開弁状態を保持して、余剰の燃料を低圧
流路95側へ逃がし、しかる後、閉弁して加圧を開始す
ることで、必要量の加圧流体をコモンレールへ圧送して
いる。
When the plunger 92 is raised, a force in the valve closing direction acts on the valve body 96 due to the fuel pressure in the pressure chamber 93. Therefore, once the valve body 96 is closed, energization of the coil 97 is stopped. Even if it does not open. For this reason, in the variable discharge high-pressure pump having the above-described configuration, the flow rate sent to the pressure accumulation pipe is controlled by so-called pre-stroke control that controls the valve closing timing. That is, after the plunger 92 moves to the rising stroke, the valve is not closed immediately, the valve is kept open until the fuel in the pressure chamber 93 reaches a predetermined amount, and excess fuel is released to the low-pressure flow path 95 side, Thereafter, by closing the valve and starting pressurization, a required amount of pressurized fluid is pressure-fed to the common rail.

【0006】ところが、エンジンの回転数の上昇に伴
い、ポンプの送油率が高くなると、弁体96が閉弁信号
とは無関係に閉弁(自閉)するという問題が生ずる。こ
れは、プランジャ92の上昇時、弁体96が、下端面に
圧力室93内の燃料の動圧を直接受けること、弁体96
とシート部98の間の間隙より低圧流路95へ向けて流
れる燃料の絞り効果により閉弁方向の力を受けること等
によるもので、流量制御が適切になされないおそれがあ
る。
However, when the oil feed rate of the pump increases with an increase in the engine speed, there arises a problem that the valve 96 closes (self-closes) regardless of the valve closing signal. This is because when the plunger 92 is raised, the valve body 96 directly receives the dynamic pressure of the fuel in the pressure chamber 93 on the lower end surface.
This is due to a force in the valve closing direction due to the throttle effect of the fuel flowing toward the low pressure flow path 95 from the gap between the valve and the seat portion 98, and the flow rate control may not be performed properly.

【0007】この対策としては、弁体96の作動ストロ
ークを大きくするか、弁体96の復帰用スプリング力を
大きくすることが考えられるが、いずれの場合も、閉弁
応答性の低下につながる。閉弁応答性を維持するために
はコイルに通電する電力を多大にしたり、体格を大きく
して電磁弁の吸引力を増加させる必要があり、電磁弁の
電力コスト、製作コストの上昇を招くという問題があっ
た。
As a countermeasure, it is conceivable to increase the operating stroke of the valve body 96 or to increase the return spring force of the valve body 96, but in any case, the valve closing response is reduced. In order to maintain the valve-closing response, it is necessary to increase the amount of power supplied to the coil or increase the size of the coil to increase the attraction force of the solenoid valve, which increases the power cost and manufacturing cost of the solenoid valve. There was a problem.

【0008】また、上記構成の可変吐出量高圧ポンプで
は、圧力室93への流路の開閉を電磁弁94で行ってお
り、閉弁信号に対し弁体96が着座して流路を閉鎖する
までに一定の時間を要することから、通常、この作動応
答時間を予め計算して閉弁タイミングを制御している。
ところが、エンジンの回転数が上昇し、ポンプの送油率
が高くなると、開閉動作が間に合わなくなり、十分な制
御ができなくなるおそれがあった。
In the variable discharge high-pressure pump having the above-described structure, the flow passage to the pressure chamber 93 is opened and closed by the solenoid valve 94, and the valve body 96 is seated in response to a valve closing signal to close the flow passage. Since a certain period of time is required until this time, usually, the operation response time is calculated in advance to control the valve closing timing.
However, when the rotation speed of the engine increases and the oil supply rate of the pump increases, the opening / closing operation cannot be performed in time, and there is a possibility that sufficient control cannot be performed.

【0009】そこで、本発明者等は、エンジンの回転数
が上昇し、ポンプの送油率が高い状態でも、蓄圧配管へ
圧送する流量制御が容易かつ確実にでき、しかも装置の
大型化や電力の増大を伴わないことを目的として、低圧
流路と圧力室との間を開閉する弁体と、低圧流路から圧
力室へ吸入される低圧燃料の流量を制御する弁体を別々
に設けた可変吐出量高圧ポンプを提案した(特願平8−
195653号)。
Accordingly, the present inventors have made it possible to easily and reliably control the flow rate of pressure-feeding to the pressure accumulating pipe even when the engine speed is increased and the oil supply rate of the pump is high. For the purpose of not increasing the pressure, a valve body that opens and closes between the low-pressure flow path and the pressure chamber and a valve body that controls the flow rate of the low-pressure fuel drawn into the pressure chamber from the low-pressure flow path are separately provided. Proposed a variable discharge high pressure pump (Japanese Patent Application 8-
No. 195653).

【0010】この構成を図18に示すと、ポンプハウジ
ング100内にはドライブシャフト101が挿通保持さ
れており、このドライブシャフト101と一体に回転す
るフィードポンプ102によって、低圧燃料が低圧流路
103、104より、燃料溜まり105に流入するよう
になしてある。
Referring to FIG. 18, a drive shaft 101 is inserted and held in a pump housing 100, and a low-pressure fuel is supplied to a low-pressure passage 103 by a feed pump 102 which rotates integrally with the drive shaft 101. From 104, the fuel flows into the fuel pool 105.

【0011】上記ドライブシャフト101の右端部に
は、インナーカム106が一体に形成されており、この
インナーカム106内には、ヘッド107の左端部が挿
通位置している。該ヘッド107の左端部内には、4個
の摺動孔108が放射状に形成され(図ではこのうち2
個のみを示す)、各摺動孔108内にはプランジャ10
9が往復動自在に支持されている。これらプランジャ1
09の内側端面と摺動孔108の内壁とで圧力室110
が形成され、導入される燃料をプランジャ109の往復
動によって加圧するようになしてある。
At the right end of the drive shaft 101, an inner cam 106 is integrally formed, and the left end of the head 107 is inserted into the inner cam 106. Four sliding holes 108 are formed radially in the left end portion of the head 107 (in the figure, two sliding holes 108 are formed).
Only one plunger is shown in each sliding hole 108.
9 are supported reciprocally. These plungers 1
09 and the inner wall of the sliding hole 108 form a pressure chamber 110
Is formed, and the introduced fuel is pressurized by the reciprocating motion of the plunger 109.

【0012】上記燃料溜まり105より圧力室110に
至る流路には、上流側から、流量制御用の電磁弁111
および逆止弁112が配設されている。逆止弁112は
電磁弁111が開弁している間、流入する燃料の圧力で
開弁し、電磁弁111が閉弁すると閉弁する。しかし
て、電磁弁111により予め必要な流量を圧力室110
内に供給すると、逆止弁112により低圧燃料の加圧開
始時より圧送終了時まで圧力室110への流路が閉鎖さ
れるので、電磁弁111には最大の圧力でもフィード圧
(約15気圧)しか作用しない。よって、電磁弁111
の体格を大きくする等の必要がなく、コスト低減が可能
となる。
In the flow path from the fuel reservoir 105 to the pressure chamber 110, an electromagnetic valve 111 for controlling the flow is provided from the upstream side.
And a check valve 112 are provided. The check valve 112 is opened by the pressure of the inflowing fuel while the solenoid valve 111 is open, and is closed when the solenoid valve 111 is closed. Thus, the required flow rate is previously adjusted by the solenoid valve 111 to the pressure chamber 110.
When the low pressure fuel is supplied to the solenoid valve 111, the flow path to the pressure chamber 110 is closed by the check valve 112 from the start of pressurization of the low-pressure fuel to the end of the pumping. ) Only works. Therefore, the solenoid valve 111
There is no need to increase the physique of the user, and the cost can be reduced.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記可
変吐出量高圧ポンプは、上記4本のプランジャ109が
同時に往復動して圧力室110内の燃料を加圧する構成
となっており、加圧燃料の圧送に必要な駆動トルクが大
きい。図9(a)は、上記構成の可変吐出量高圧ポンプ
において、プランジャ109を4本とし、インナーカム
106の内周面に4個のカム山を形成した場合の最大駆
動トルク(最大吐出量における駆動トルク)を示したも
のである。インナーカム109、すなわちドライブシャ
フト101の1回転につき、4回の圧送が行われ、圧送
期間が約45°、吸入期間は約45°で間欠的に圧送が
行われる。この時、最大駆動トルクは50Nmであり、
この場合、インナーカム106と一体のドライブシャフ
ト101を回転駆動するためにタイミングベルトを用い
ると、タイミングベルトの耐久性が不十分となることが
懸念される。
However, the variable discharge amount high pressure pump has a configuration in which the four plungers 109 reciprocate simultaneously to pressurize the fuel in the pressure chamber 110, and the pressure of the pressurized fuel is reduced. The driving torque required for pumping is large. FIG. 9A shows the maximum drive torque (in the case of the maximum discharge amount) when the plunger 109 is used in the variable discharge amount high pressure pump having the above configuration and four cam ridges are formed on the inner peripheral surface of the inner cam 106. (Drive torque). The pumping is performed four times per rotation of the inner cam 109, that is, the drive shaft 101, and the pumping is performed intermittently at a pumping period of about 45 ° and a suction period of about 45 °. At this time, the maximum driving torque is 50 Nm,
In this case, if a timing belt is used to rotationally drive the drive shaft 101 integrated with the inner cam 106, the durability of the timing belt may be insufficient.

【0014】この対策として、本発明者等は、さらに、
圧力室を4本のプランジャのそれぞれに対応して設け、
プランジャが2本づつ交互に圧送する構成としたこと
で、駆動トルクのピーク値を低くすることを可能にした
可変吐出量高圧ポンプを提案した(特願平9ー1502
33号)。この可変吐出量高圧ポンプによれば、駆動ト
ルクのピーク値が大幅に低減し、これに起因するタイミ
ングベルトの耐久性の低下は回避される。しかしなが
ら、タイミングベルトの共振振動数と駆動トルクの発生
振動数が一致すると、タイミングベルトが共振して大き
く振動することが判明し、この近傍で長時間運転するこ
とにより、タイミングベルトの耐久性を低下させるおそ
れが生じた。
As a countermeasure against this, the present inventors have further proposed:
Pressure chambers are provided for each of the four plungers,
A variable discharge high-pressure pump has been proposed in which the plunger alternately feeds two pumps at a time, thereby making it possible to lower the peak value of the driving torque (Japanese Patent Application No. 9-1502).
No. 33). According to this variable discharge amount high pressure pump, the peak value of the driving torque is greatly reduced, and the reduction in the durability of the timing belt due to this is avoided. However, when the resonance frequency of the timing belt and the generation frequency of the driving torque match, it was found that the timing belt resonated and vibrated significantly. There was a fear that it would be.

【0015】しかして、本発明の目的は、可変吐出量高
圧ポンプの駆動に伴うタイミングベルトの共振を防止
し、タイミングベルトの耐久性の低下を防止できるコモ
ンレール式燃料噴射制御装置を実現することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a common rail fuel injection control device capable of preventing resonance of a timing belt due to driving of a variable discharge high pressure pump and preventing deterioration of durability of the timing belt. is there.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明請求項1におい
て、コモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料を蓄
圧するコモンレールと、該コモンレール内の高圧燃料を
エンジンの各気筒へ噴射するためのインジェクタと、上
記コモンレールに加圧燃料を吐出しコモンレール圧を所
定の高圧とするための可変吐出量高圧ポンプと、この可
変吐出量高圧ポンプをエンジンと連結し、エンジンの回
転数に応じた回転数で駆動するタイミングベルトを備え
ている。上記可変吐出量高圧ポンプは、吐出量が最大で
ある時にトルク変動が小さくなる構成としてある。そし
て、上記コモンレールを燃料を排出するためのリリーフ
流路に接続し、該リリーフ流路を開放してコモンレール
圧を減圧するためのコモンレール圧減圧用電磁弁を設け
るとともに、上記タイミングベルトの共振振動数に相当
するエンジン回転数域における、上記可変吐出量高圧ポ
ンプの吐出量をトルク変動が少なくなるように制御し、
かつ上記コモンレール圧減圧用電磁弁によって上記リリ
ーフ流路への燃料の排出量を調節することによりコモン
レール圧を所定圧に制御する制御手段を設けたものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, a common rail type fuel injection control device includes a common rail for accumulating high pressure fuel, and an injector for injecting high pressure fuel in the common rail to each cylinder of the engine. A variable discharge high-pressure pump for discharging pressurized fuel to the common rail and setting the common rail pressure to a predetermined high pressure; and connecting the variable discharge high-pressure pump to the engine and driving at a rotational speed according to the engine speed. Timing belt. The variable discharge amount high pressure pump is configured so that the torque fluctuation is reduced when the discharge amount is the maximum. The common rail is connected to a relief flow path for discharging fuel, a common rail pressure reducing solenoid valve for opening the relief flow path and reducing the common rail pressure is provided, and a resonance frequency of the timing belt is provided. Controlling the discharge amount of the variable discharge amount high pressure pump in the engine speed range corresponding to
Further, control means is provided for controlling the common rail pressure to a predetermined pressure by adjusting the amount of fuel discharged to the relief flow passage by the common rail pressure reducing solenoid valve.

【0017】タイミングベルトの共振は、駆動トルクの
発生が間欠的に起こり、この発生振動数がタイミングベ
ルトの共振振動数に一致した場合に起こる。よって、こ
れを防止するには、駆動トルクの変動が小さくなるよう
にするのがよく、上記制御手段は、タイミングベルトが
共振するエンジン回転数付近においては、可変吐出量高
圧ポンプの吐出量を最大量として、駆動トルクの変動を
抑制する。この時、コモンレール圧の吐出量による制御
はできなくなるが、吐出量が最大であるので、コモンレ
ール圧減圧用電磁弁からのリリーフ量を調節して、コモ
ンレール圧を所定の高圧に制御できる。しかして、タイ
ミングベルトの共振を防止して耐久性を十分高くし、し
かもコモンレール圧の制御性を確保することができる。
The resonance of the timing belt occurs when the driving torque is generated intermittently and the generated frequency matches the resonance frequency of the timing belt. Therefore, in order to prevent this, it is preferable to make the fluctuation of the driving torque small, and the control means minimizes the discharge amount of the variable discharge amount high pressure pump around the engine speed at which the timing belt resonates. As a large amount, fluctuations in drive torque are suppressed. At this time, the common rail pressure cannot be controlled by the discharge amount, but since the discharge amount is maximum, the common rail pressure can be controlled to a predetermined high pressure by adjusting the relief amount from the common rail pressure reducing solenoid valve. Thus, the resonance of the timing belt can be prevented, the durability can be sufficiently increased, and the controllability of the common rail pressure can be ensured.

【0018】請求項2の構成では、上記可変吐出量高圧
ポンプを、シリンダ内に往復運動可能に嵌挿されたプラ
ンジャと、該プランジャを上記シリンダ内で往復運動さ
せるカムと、上記シリンダの内壁面と上記プランジャの
端面とで形成され、低圧流路より導入される低圧燃料を
上記プランジャの往復運動によって加圧する複数の圧力
室と、上記複数の圧力室と上記低圧流路との間の連通、
遮断を切り替え、低圧燃料を上記複数の圧力室に分配す
る分配手段と、上記低圧流路から上記複数の圧力室への
低圧燃料の吸入量を調節して上記コモンレールへ吐出さ
れる加圧燃料の量を制御するコモンレール圧加圧用電磁
弁と、上記コモンレール圧加圧用電磁弁と上記複数の圧
力室との間に設けられ、上記低圧流路から上記複数の圧
力室方向へのみ低圧燃料を流入させる逆止弁とで構成す
る。
According to a second aspect of the present invention, the variable discharge amount high pressure pump is reciprocally fitted in a cylinder, a cam for reciprocating the plunger in the cylinder, and an inner wall surface of the cylinder. And a plurality of pressure chambers formed by the end face of the plunger and pressurizing the low-pressure fuel introduced from the low-pressure flow path by the reciprocating motion of the plunger, communication between the plurality of pressure chambers and the low-pressure flow path,
Switching the cutoff, distributing means for distributing the low-pressure fuel to the plurality of pressure chambers, and adjusting the suction amount of the low-pressure fuel from the low-pressure flow path to the plurality of pressure chambers to control the amount of the pressurized fuel discharged to the common rail. A solenoid valve for controlling the amount of common rail pressure, provided between the solenoid valve for common rail pressure pressurization and the plurality of pressure chambers, and allowing low-pressure fuel to flow only from the low-pressure flow path toward the plurality of pressure chambers. It consists of a check valve.

【0019】上記構成の可変吐出量高圧ポンプによれ
ば、複数の圧力室に吸入される燃料を独立に加圧し、交
互に圧送することができるので、最大吐出量のピーク値
が低く、しかもトルク変動が小さくなるような圧送特性
を容易に実現することができる。
According to the variable discharge high pressure pump having the above structure, the fuel sucked into the plurality of pressure chambers can be independently pressurized and alternately pumped, so that the peak value of the maximum discharge amount is low and the torque is low. It is possible to easily realize a pumping characteristic in which the fluctuation becomes small.

【0020】請求項3の構成では、上記分配手段を、上
記低圧流路に連通する流路を有し、該流路に連通する少
なくとも1つの分配溝を外周面に設けた分配ロータと
し、該分配ロータの外周に上記複数の圧力室のそれぞれ
に至る流路を配置して、上記分配ロータの回転に伴って
上記分配溝と上記複数の圧力室への流路の間を連通、遮
断するようにする。このような分配ロータを用いること
で、各圧力室への燃料の供給を制御性よく行うことがで
きる。
According to a third aspect of the present invention, the distribution means is a distribution rotor having a flow path communicating with the low-pressure flow path and having at least one distribution groove communicating with the flow path on an outer peripheral surface. A flow path reaching each of the plurality of pressure chambers is arranged on the outer periphery of the distribution rotor, and communication between the distribution groove and the flow path to the plurality of pressure chambers is cut off with rotation of the distribution rotor. To By using such a distribution rotor, fuel can be supplied to each pressure chamber with good controllability.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明のコモンレール式燃
料噴射制御装置の一実施の形態について図面を参照して
説明する。図1のシステム図において、エンジンEには
各気筒の燃焼室に対応する複数のインジェクタIが配設
され、これらインジェクタIは各気筒共通の高圧蓄圧配
管いわゆるコモンレールRに接続されている。インジェ
クタIからエンジンEの各燃焼室への燃料の噴射は、噴
射量制御用電磁弁B1のON−OFFにより制御され、
電磁弁B1が開弁している間、コモンレールR内の燃料
がインジェクタIによりエンジンEに噴射される。従っ
て、コモンレールRには連続的に燃料噴射圧に相当する
高い所定圧の燃料が蓄圧される必要があり、そのために
高圧流路である供給配管R1、吐出弁B2を介して、可
変吐出量高圧ポンプPが接続される。また、コモンレー
ルRはリリーフ流路R2によって燃料タンクTと接続さ
れており、コモンレール圧減圧電磁弁B3によってコモ
ンレールR内の燃料をリリーフし、燃料タンクTにもど
すように構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a common rail fuel injection control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the system diagram of FIG. 1, the engine E is provided with a plurality of injectors I corresponding to the combustion chambers of the respective cylinders, and these injectors I are connected to a common high-pressure accumulator pipe, a so-called common rail R, for each cylinder. Injection of fuel from the injector I to each combustion chamber of the engine E is controlled by ON / OFF of an injection amount control solenoid valve B1,
While the solenoid valve B1 is open, the fuel in the common rail R is injected into the engine E by the injector I. Therefore, it is necessary to continuously accumulate a high predetermined pressure of fuel corresponding to the fuel injection pressure in the common rail R. For this purpose, the variable discharge amount high pressure is supplied through the supply pipe R1, which is a high pressure flow path, and the discharge valve B2. The pump P is connected. The common rail R is connected to the fuel tank T by a relief flow path R2, and is configured to relieve fuel in the common rail R by a common rail pressure reducing solenoid valve B3 and return the fuel to the fuel tank T.

【0022】この可変吐出量高圧ポンプPは、燃料タン
クTからフィードポンプP1を経て吸入される低圧燃料
を高圧に加圧し、コモンレールR内の燃料を高圧に制御
するものである。コモンレールRには、コモンレール圧
力を検出する圧力センサS1が配設されており、システ
ムを制御する制御手段たる電子制御ユニットECUは、
この圧力センサS1からの信号が予め負荷や回転数に応
じて設定した最適値となるように、可変吐出量高圧ポン
プPの吐出量、およびコモンレール圧減圧電磁弁B3に
よってコモンレールRからリリーフする燃料量を制御す
る。さらに、電子制御ユニットECUには、エンジン回
転角センサS2、負荷センサS3より、回転数、負荷の
情報が入力され、電子制御ユニットECUは、これらの
信号により判別されるエンジン状態に応じた最適の噴射
時期、噴射量(噴射期間)を決定して噴射量制御用電磁
弁B1に制御信号を出力する。
This variable discharge high pressure pump P presses the low pressure fuel sucked from the fuel tank T via the feed pump P1 to a high pressure, and controls the fuel in the common rail R to a high pressure. The common rail R is provided with a pressure sensor S1 for detecting a common rail pressure, and an electronic control unit ECU serving as control means for controlling the system includes:
The discharge amount of the variable discharge amount high-pressure pump P and the fuel amount relieved from the common rail R by the common rail pressure reducing solenoid valve B3 so that the signal from the pressure sensor S1 becomes an optimum value set in advance according to the load and the number of revolutions. Control. Further, the electronic control unit ECU receives information on the number of revolutions and the load from the engine rotation angle sensor S2 and the load sensor S3, and the electronic control unit ECU determines the optimum value according to the engine state determined by these signals. The injection timing and injection amount (injection period) are determined, and a control signal is output to the injection amount control solenoid valve B1.

【0023】次に、図2により上記可変吐出量高圧ポン
プPの詳細について説明する。図において、ポンプハウ
ジング1内には、エンジンE(図1参照)によってエン
ジンの1/2の回転と同期して回転駆動されるドライブ
シャフトDが挿通保持されており、このドライブシャフ
トDには低圧燃料供給用のベーン式フィードポンプP1
が連結されている。フィードポンプP1はドライブシャ
フトDと一体に回転し、燃料タンクT(図1参照)から
燃料を吸入して低圧に加圧した燃料を低圧流路11、1
2、フィルター51、ヘッド14内の低圧流路13を通
して燃料溜まり52に送出している。フィードポンプP
1の燃料吐出側と燃料吸入側とは、吐出圧力が調節でき
るように図示しない圧力調整弁を介して接続されてい
る。このように本実施の形態では、可変吐出量高圧ポン
プPは図1に示したフィードポンプP1を内蔵する構成
となっている。
Next, details of the variable discharge amount high pressure pump P will be described with reference to FIG. In the figure, a drive shaft D, which is rotationally driven by an engine E (see FIG. 1) in synchronization with a half rotation of the engine, is inserted and held in a pump housing 1. Vane type feed pump P1 for fuel supply
Are connected. The feed pump P1 rotates integrally with the drive shaft D, sucks fuel from the fuel tank T (see FIG. 1), and pressurizes the fuel pressurized to a low pressure in the low-pressure flow paths 11, 1.
2. It is delivered to the fuel reservoir 52 through the filter 51 and the low-pressure channel 13 in the head 14. Feed pump P
The fuel discharge side and the fuel suction side are connected via a pressure adjusting valve (not shown) so that the discharge pressure can be adjusted. As described above, in the present embodiment, the variable discharge amount high pressure pump P has a configuration in which the feed pump P1 shown in FIG. 1 is built.

【0024】上記ドライブシャフトDは、ベアリングD
1、D2を介してポンプハウジング1に回転可能に支持
されており、その右端部にインナーカム8が一体に形成
されている。ポンプハウジング1の右端開口にはヘッド
14が嵌着されており、該ヘッド14は左端中央部が突
出して上記インナーカム8内に挿通位置している。この
ヘッド14の左端中央部内には、詳細を後述する分配ロ
ータ70と逆止弁4が配設されている。ヘッド14の右
端部には、圧力室への低圧燃料の吸入量を調節して上記
コモンレールへ吐出される加圧燃料の量を制御するコモ
ンレール圧加圧用電磁弁6が配設され、該コモンレール
圧加圧用電磁弁6は、ハウジング61外周に設けたフラ
ンジ63に図示しないボルトを挿通することによって固
定されている。このコモンレール圧加圧用電磁弁6と逆
止弁4、および分配ロータ70とで上記図1における吐
出制御装置P2を構成している。なお、本実施の形態に
おいては、ドライブシャフトDとインナーカム8は一体
となっているが、これらを別体にして継手で連結しても
よい。
The drive shaft D has a bearing D
1, and D2, it is rotatably supported by the pump housing 1, and the inner cam 8 is integrally formed in the right end part. A head 14 is fitted into the opening at the right end of the pump housing 1, and the head 14 is inserted into the inner cam 8 with a central portion at the left end protruding. In the center of the left end of the head 14, a distribution rotor 70 and a check valve 4, which will be described in detail later, are provided. At the right end of the head 14, there is provided a common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 for controlling the amount of pressurized fuel discharged to the common rail by adjusting the amount of low pressure fuel sucked into the pressure chamber. The pressurizing solenoid valve 6 is fixed by inserting a bolt (not shown) through a flange 63 provided on the outer periphery of the housing 61. The common rail pressure pressurizing solenoid valve 6, the check valve 4, and the distribution rotor 70 constitute the discharge control device P2 in FIG. In the present embodiment, the drive shaft D and the inner cam 8 are integrated, but they may be separated and connected by a joint.

【0025】上記可変吐出量高圧ポンプPの駆動は、図
3に示すタイミングベルト53によって行われる。可変
吐出量高圧ポンプPは、ドライブシャフトDのネジ部5
4(図2参照)に、ポンプタイミングプーリー55を固
定するようにしてあり、上記タイミングベルト53は、
このポンプタイミングプーリー55外周に懸架される。
カムシャフトタイミングプーリー56はエンジンのカム
シャフトに、クランクシャフトタイミングプーリー57
はエンジンのクランクシャフトに、それぞれ固定されて
おり、クランクシャフトタイミングプーリー57は、エ
ンジンのクランクシャフトの回転力を上記タイミングベ
ルト53を介して上記ポンプタイミングプーリー55お
よびカムシャフトタイミングプーリー56に伝達し、こ
れらプーリー55、56を回転駆動している。図の58
および59はアイドラーであり、このうちアイドラー5
9は、スプリング60のバネ力によってタイミングベル
ト53に張力を付与し、タイミングベルト53がたわま
ないようにしている。
The driving of the variable discharge high pressure pump P is performed by a timing belt 53 shown in FIG. The variable discharge high pressure pump P is connected to the screw 5 of the drive shaft D.
4 (see FIG. 2), a pump timing pulley 55 is fixed.
The pump timing pulley 55 is suspended around the outer periphery.
The camshaft timing pulley 56 is provided on the engine camshaft, and the crankshaft timing pulley 57 is provided.
Are fixed to the crankshaft of the engine, respectively, and the crankshaft timing pulley 57 transmits the rotational force of the crankshaft of the engine to the pump timing pulley 55 and the camshaft timing pulley 56 via the timing belt 53, These pulleys 55 and 56 are rotationally driven. Figure 58
And 59 are idlers, of which idler 5
Numeral 9 applies a tension to the timing belt 53 by the spring force of the spring 60 so that the timing belt 53 does not bend.

【0026】上記コモンレール圧加圧用電磁弁6は、図
4の如く、コイル62を内蔵するハウジング61と、そ
の左端部内に嵌装固定されるバルブボディ68を有し、
バルブボディ68に設けたシリンダ69内に、弁体73
を摺動可能に保持している。弁体73の左端部周りには
環状の流路74aが形成され、該流路74aは流路74
bにて上記燃料溜まり52に連通するとともに、流路7
4cにて、上記分配ロータ70に至る流路72に連通し
ている。
As shown in FIG. 4, the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 has a housing 61 containing a coil 62 and a valve body 68 fitted and fixed in the left end thereof.
A valve body 73 is provided in a cylinder 69 provided in the valve body 68.
Is slidably held. An annular flow path 74a is formed around the left end of the valve body 73, and the flow path 74a
b, it communicates with the fuel pool 52 and the flow path 7
At 4c, it communicates with the flow path 72 leading to the distribution rotor 70.

【0027】上記弁体73の右端にはアーマチャ64が
圧入固定してあり、アーマチャ64は、ステータ65と
一定の間隔で対向している。該ステータ65の外側には
上記コイル62が配され、ステータ65内部に設けたス
プリング室66内にはスプリング67が配設されて、上
記アーマチャ64を図の左方に付勢している。
An armature 64 is press-fitted and fixed to the right end of the valve body 73. The armature 64 faces the stator 65 at a fixed interval. The coil 62 is disposed outside the stator 65, and a spring 67 is disposed in a spring chamber 66 provided inside the stator 65, and urges the armature 64 to the left in the drawing.

【0028】流路74cの開口端には略円錐状のシート
面75が形成してあり、上記コイル62に通電しない図
示の状態で、弁体73の先端部がこのシート面75に着
座して上記流路74a、74c間を閉鎖するようになし
てある。コイル62へ通電するとアーマチャ64が吸引
され、これと一体の弁体73先端部がシート面75から
離れて、流路74a、74c間を開放する。このよう
に、コモンレール圧加圧用電磁弁6を、非通電状態で閉
弁する構成とすることで、コイル62の破損時に燃料の
圧送が行われないようにする効果がある。
A substantially conical seat surface 75 is formed at the open end of the flow passage 74c. In the state shown in the drawing where the coil 62 is not energized, the tip of the valve body 73 is seated on the seat surface 75. The space between the flow paths 74a and 74c is closed. When the coil 62 is energized, the armature 64 is attracted, the distal end of the valve body 73 integrated therewith separates from the seat surface 75, and opens between the flow paths 74a and 74c. As described above, the common rail pressure pressurizing electromagnetic valve 6 is configured to be closed in a non-energized state, so that there is an effect that the fuel is not pumped when the coil 62 is damaged.

【0029】上記コモンレール圧加圧用電磁弁6の上流
には、図2のようにフィルター51が配設されており、
万一、シート面75と弁体73の間に異物が噛み込む
と、常に流路74a、74c間は開放された状態とな
る。つまり、常時、圧送が行われてしまうため、本実施
の形態においては、例えば、弁体73のリフト量を0.
2mmとし、フィルター51の目開きをこれより小さい
0.15mmとして、異物の噛み込みを防止している。
A filter 51 is provided upstream of the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 as shown in FIG.
Should a foreign matter bite between the seat surface 75 and the valve body 73, the flow paths 74a and 74c are always opened. That is, since the pumping is always performed, in the present embodiment, for example, the lift amount of the valve body 73 is set to 0.
The opening of the filter 51 is set to 2 mm, and the opening of the filter 51 is set to 0.15 mm, which is smaller than the opening to prevent foreign matter from being caught.

【0030】図4において、ヘッド14の上記左端中央
部には、内部に圧力室を形成するシリンダたる摺動孔2
が複数形成してある。図5に示すように、本実施の形態
では、等間隔で配置した4個の摺動孔2内に、4本のプ
ランジャ21a〜21dをそれぞれ摺動孔2内に往復動
自在かつ摺動自在に支持せしめている。各摺動孔2の内
壁とプランジャ21a〜21dの内側端面との間に形成
される空間は、それぞれ圧力室23a〜23dとなして
ある。また、各プランジャ21a〜21dの外側端部に
はシュー24a〜24dが設けられ、各シュー24a〜
24dにカムローラ22a〜22dが回転自在に保持さ
れている。
In FIG. 4, a sliding hole 2 serving as a cylinder forming a pressure chamber therein is formed in the center of the left end of the head 14.
Are formed. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, four plungers 21a to 21d are respectively reciprocally movable and slidable in the four sliding holes 2 arranged at equal intervals. It is supported by. Spaces formed between the inner wall of each sliding hole 2 and the inner end faces of the plungers 21a to 21d are pressure chambers 23a to 23d, respectively. In addition, shoes 24a to 24d are provided at outer ends of the plungers 21a to 21d, respectively.
Cam rollers 22a to 22d are rotatably held at 24d.

【0031】上記インナーカム8は、このカムローラ2
2a〜22dの外周に摺接するように配置されており、
その内周面は、複数のカム山を有するカム面81となし
てある。ここではカム山を等間隔で2つ形成している
(図のプランジャ21b、21d対向する位置)。しか
して、ドライブシャフトDと一体となったインナーカム
8が回転すると、プランジャ21a〜21dがシリンダ
2内を往復動し、プランジャ21a、21cとプランジ
ャ21b、22dとが交互に上昇して圧力室23a〜2
3d内の燃料を加圧する。このように、本実施の形態に
おいては、プランジャを等間隔で4本配置し、インナー
カム8の内周面に等間隔で2個のカム山を形成してい
る。このようにプランジャの本数に対してカム山の個数
を少なくすることで、最大トルクの低減がより効果的に
できる。
The inner cam 8 is formed by the cam roller 2.
It is arranged to be in sliding contact with the outer periphery of 2a to 22d,
The inner peripheral surface is a cam surface 81 having a plurality of cam ridges. Here, two cam ridges are formed at equal intervals (positions facing the plungers 21b and 21d in the figure). Thus, when the inner cam 8 integrated with the drive shaft D rotates, the plungers 21a to 21d reciprocate in the cylinder 2, and the plungers 21a and 21c and the plungers 21b and 22d alternately rise and the pressure chamber 23a ~ 2
Pressurize the fuel in 3d. Thus, in the present embodiment, four plungers are arranged at equal intervals, and two cam ridges are formed at equal intervals on the inner peripheral surface of the inner cam 8. Thus, by reducing the number of cam lobes with respect to the number of plungers, the maximum torque can be more effectively reduced.

【0032】図4において、上記圧力室23a〜23d
の左方に形成したシリンダ40内に、分配手段たる分配
ロータ70が回転自在に保持され、該分配ロータ70の
外周には、複数個の逆止弁4が配設してある。本実施の
形態ではこの逆止弁を4個としてあり、上記圧力室23
a〜23dに至る流路途中にそれぞれ設けてある。ヘッ
ド14の左方にはシューガイド30が配設され、図示し
ないボルトによってヘッド14に固定されている。上記
分配ロータ70は、ピン80(図2参照)によって、ド
ライブシャフトDに連結しており、該ドライブシャフト
Dとともに回転運動するようになしてある。分配ロータ
70とシューガイド30の間には、ワッシャ76が挿入
されており、分配ロータ70とワッシャ76間、ワッシ
ャ76とシューガイド30間が回転すべりするようにな
っている。
In FIG. 4, the pressure chambers 23a to 23d
A distribution rotor 70 serving as a distribution means is rotatably held in a cylinder 40 formed on the left side of the cylinder, and a plurality of check valves 4 are arranged on the outer periphery of the distribution rotor 70. In this embodiment, four check valves are provided, and the pressure chamber 23
It is provided in the middle of the flow path from a to 23d. A shoe guide 30 is provided on the left side of the head 14 and is fixed to the head 14 by bolts (not shown). The distribution rotor 70 is connected to a drive shaft D by a pin 80 (see FIG. 2), and is adapted to rotate with the drive shaft D. A washer 76 is inserted between the distribution rotor 70 and the shoe guide 30 so that the rotation between the distribution rotor 70 and the washer 76 and between the washer 76 and the shoe guide 30 can be performed.

【0033】上記分配ロータ70は、図の上下方向に延
びる流路78と、該流路78の中間部に一端が連通し、
他端が上記流路72に連通する流路71とを有してい
る。図6のように、上記流路78の上下端には2個の分
配溝77が形成してあり、分配ロータ70の回転によっ
て、逆止弁4内の流路41に至るフィードポート82a
〜82dに燃料を供給するようになしてある。このフィ
ードポート82a〜82dと分配溝77との連通、遮断
の状態については後述する。
The distribution rotor 70 has one end communicating with a flow path 78 extending in the vertical direction in the figure and an intermediate portion of the flow path 78.
The other end has a flow path 71 communicating with the flow path 72. As shown in FIG. 6, two distribution grooves 77 are formed at the upper and lower ends of the flow path 78, and the feed port 82a reaching the flow path 41 in the check valve 4 by the rotation of the distribution rotor 70 is formed.
To 82d. The communication between the feed ports 82a to 82d and the distribution groove 77 and the cutoff state will be described later.

【0034】なお、圧力室23a〜23d内の燃料が加
圧されると、ヘッド14の圧力室23a〜23d近傍は
圧力によって変形するが、図4のように、分配ロータ7
0は、プランジャ21a〜21dの軸線から十分に離れ
たところに配置されているため、分配ロータ70とヘッ
ド14との回転が妨げられるようなことはない。
When the fuel in the pressure chambers 23a to 23d is pressurized, the pressure chambers 23a to 23d of the head 14 are deformed by the pressure, but as shown in FIG.
0 is disposed sufficiently away from the axis of the plungers 21a to 21d, so that rotation of the distribution rotor 70 and the head 14 is not hindered.

【0035】各逆止弁4は内部に流路41を形成したボ
デー42を有し、ボデー42はヘッド14内に圧入固定
してある。上記流路41は、途中で上記圧力室23a〜
23d方向(図の右方)に拡径して円錐状のシート面4
5をなし、弁体としてのボール44が着座して流路41
を閉鎖するようになしてある。ボール44の右方にはこ
れを閉弁方向に付勢するスプリング47が配設してあ
り、その右方には、ヘッド14とボデー42間に挟持さ
れてシム43が配設されている。圧力室23a〜23d
へ燃料が吸入される吸入工程時において、逆止弁4のボ
ール44は、スプリング47のバネ力に抗して開弁し、
燃料が流路46から圧力室23a〜23dへ供給され
る。プランジャ21a〜21dの圧送工程時には、スプ
リング47のバネ力でボール44がシート面45に着座
し、逆止弁4は閉弁している。
Each check valve 4 has a body 42 having a flow path 41 formed therein, and the body 42 is press-fitted and fixed in the head 14. The flow path 41 is provided in the middle of the pressure chambers 23a-
The conical seat surface 4 is enlarged in the direction of 23d (right side in the figure).
5 and a ball 44 as a valve element is seated on the flow path 41.
Is to be closed. A spring 47 for biasing the ball 44 in the valve closing direction is disposed on the right side of the ball 44, and a shim 43 is disposed on the right side of the ball 44 so as to be sandwiched between the head 14 and the body 42. Pressure chambers 23a to 23d
During the suction step in which the fuel is sucked, the ball 44 of the check valve 4 opens against the spring force of the spring 47,
Fuel is supplied from the flow passage 46 to the pressure chambers 23a to 23d. During the pressure feeding process of the plungers 21a to 21d, the ball 44 is seated on the seat surface 45 by the spring force of the spring 47, and the check valve 4 is closed.

【0036】ここで、上記逆止弁4は、コモンレール圧
加圧用電磁弁6から各圧力室23a〜23dへ至る流路
の途中に設けられていればよいが、本実施の形態のよう
に、逆止弁4を、分配ロータ70と圧力室23a〜23
dの間に設けることが望ましい。この時、高圧部のデッ
ドボリュームを少なくできる利点がある。また、分配ロ
ータ70には、高圧が作用しないため、分配ロータ70
とヘッド14との摺動部からの漏れが低減できる。
Here, the check valve 4 may be provided in the middle of the flow path from the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 to each of the pressure chambers 23a to 23d, as in the present embodiment. Check valve 4 is connected to distribution rotor 70 and pressure chambers 23a to 23a.
It is desirable to provide between d. At this time, there is an advantage that the dead volume of the high pressure part can be reduced. Further, since the high pressure does not act on the distribution rotor 70, the distribution rotor 70
Leakage from the sliding portion between the head and the head 14 can be reduced.

【0037】ヘッド14の内部に形成される上記燃料溜
まり52内には、上記フィードポンプP1によって約1
5気圧に加圧された低圧燃料が満たされている。この低
圧燃料は、上記燃料溜まり52から、電磁弁6、ヘッド
14内の流路72、分配ロータ70内の流路71、逆止
弁4を経て、流路15より各圧力室23a〜23dに流
入する。圧力室23a〜23dで加圧された燃料は(図
2)、ヘッド14壁に設けた吐出孔16よりデリバリバ
ルブ3(図1における吐出弁B2に相当)、供給配管R
1を通ってコモンレールRに供給される(図1参照)。
その供給の圧力はエンジンEの運転状態によって異な
り、200〜1200気圧である。デリバリバルブ3は
逆止弁としての機能を持ち、弁体31とこれを閉弁方向
に付勢するリターンスプリング32を有し、加圧燃料が
所定圧を越えると開弁するようになしてある。
In the fuel reservoir 52 formed inside the head 14, about 1 mm is supplied by the feed pump P1.
Low pressure fuel pressurized to 5 atm is filled. The low-pressure fuel passes from the fuel reservoir 52 through the solenoid valve 6, the flow path 72 in the head 14, the flow path 71 in the distribution rotor 70, and the check valve 4 to the pressure chambers 23a to 23d from the flow path 15. Inflow. The fuel pressurized in the pressure chambers 23a to 23d (FIG. 2) is supplied to the delivery valve 3 (corresponding to the discharge valve B2 in FIG.
1 to the common rail R (see FIG. 1).
The supply pressure varies depending on the operation state of the engine E, and is 200 to 1200 atm. The delivery valve 3 has a function as a check valve, has a valve body 31 and a return spring 32 for urging the valve body 31 in a valve closing direction, and opens when the pressurized fuel exceeds a predetermined pressure. .

【0038】なお、図2には、デリバリバルブ3は1つ
しか示されていないが、図示しない位置に、もう1つの
デリバリバルブが設置されている。すなわち、図7に示
すように、本実施の形態では、4本のプランジャ21a
〜21dが配置されており、ヘッド14とプランジャ2
1a〜21dに囲まれた4つの圧力室23a〜23dの
うち、対向する2つの圧力室23a、23cと、圧力室
23b、23dとが、交互に加圧を行う。そこで、圧力
室23a、23cを吐出穴16a、16cによってデリ
バリバルブ3aに、圧力室23b、23dが吐出穴16
b、16dによってデリバリバルブ3bに、それぞれ連
通させている。各圧力室23a〜23dで加圧された燃
料は、これらデリバリバルブ3a、3bから、図2の共
通配管R1を通ってコモンレールRに供給される。な
お、デリバリバルブ3を4個にして、圧力室23a〜2
3dのそれぞれと連通する構成としてもよい。
Although only one delivery valve 3 is shown in FIG. 2, another delivery valve is installed at a position not shown. That is, as shown in FIG. 7, in the present embodiment, four plungers 21a
21d, the head 14 and the plunger 2
Of the four pressure chambers 23a to 23d surrounded by 1a to 21d, two opposing pressure chambers 23a and 23c and pressure chambers 23b and 23d pressurize alternately. Therefore, the pressure chambers 23a and 23c are connected to the delivery valve 3a by the discharge holes 16a and 16c, and the pressure chambers 23b and 23d are connected to the discharge holes 16a.
b and 16d communicate with the delivery valve 3b. The fuel pressurized in each of the pressure chambers 23a to 23d is supplied from these delivery valves 3a and 3b to the common rail R through the common pipe R1 in FIG. The number of the delivery valves 3 is four, and the pressure chambers 23a to 23a
It may be configured to communicate with each of the 3d.

【0039】次に、図8を用いて上記構成の可変吐出量
高圧ポンプPの作動について説明する。図8において、
カム8のリフト(a,c)は、図5におけるプランジャ
21a、21cに対向する、カム面81上の点81a、
81cにおけるリフト量を示す。つまり、インナーカム
8が回転することで、点81a、81cにおけるリフト
量が変化する。カム8のリフト(b,d)は、同様に、
プランジャ21b、21dに対向する、カム面81上の
点81b、81dにおけるリフト量を示す。
Next, the operation of the variable discharge high pressure pump P having the above-mentioned structure will be described with reference to FIG. In FIG.
The lift (a, c) of the cam 8 corresponds to a point 81a on the cam surface 81 facing the plungers 21a, 21c in FIG.
The lift amount at 81c is shown. That is, as the inner cam 8 rotates, the lift amount at the points 81a and 81c changes. The lift (b, d) of the cam 8 is
The lift amounts at points 81b and 81d on the cam surface 81 that face the plungers 21b and 21d are shown.

【0040】図8(a)点において、インナーカム8
(a,c)は吸入工程に入り、フィードポート82a、
82cと分配溝77とが連通する(図6に図示の状
態)。コモンレール圧加圧用電磁弁6のコイル62への
通電は、これに先立って行われ、図8(a)の時点で
は、電磁弁6の弁体73は開弁している。従って、燃料
溜まり52から、流路74c、72、79、78、分配
溝77、フィードポート82a、82c、逆止弁4内の
流路41、流路15を通って、燃料が圧力室23a、2
3cにそれぞれ流入する。この時、流入する燃料によっ
て、プランジャ21a、21cはカム面81側に押しつ
けられ、コモンレール圧加圧用電磁弁6の弁体73が閉
弁するまで燃料の吸入が行われる。
At the point shown in FIG.
(A, c) enters the suction process, and feed ports 82a,
The distribution groove 82c communicates with the distribution groove 77 (the state shown in FIG. 6). The energization of the coil 62 of the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 is performed prior to this, and the valve body 73 of the solenoid valve 6 is open at the time of FIG. Therefore, from the fuel reservoir 52, the fuel passes through the flow passages 74c, 72, 79, 78, the distribution groove 77, the feed ports 82a, 82c, the flow passage 41 in the check valve 4, and the flow passage 15, and the fuel flows into the pressure chamber 23a, 2
3c. At this time, the plungers 21a and 21c are pressed against the cam surface 81 by the inflowing fuel, and the fuel is sucked until the valve body 73 of the common rail pressure pressurizing electromagnetic valve 6 closes.

【0041】電子制御ユニットECUからコモンレール
圧加圧用電磁弁6のコイル62への通電が遮断される
と、電磁弁6の弁体73が閉弁し(図8(b)点)、燃
料溜まり52と流路74cの間、すなわち、圧力室23
a、23cとの間が遮断される。また、逆止弁4もスプ
リング47の付勢力によって閉弁する。その後も、イン
ナーカム8のリフト(a,c)は下降し続けるが、吸入
が終了すると、プランジャ21a、21cのリフトは停
止して、カムローラ22a、22cとインナーカム8は
離れる。その後、フィードポート82a、82cと分配
溝77との連通は、分配ロータ70の回転によって遮断
される(図8(c)点)。このように、弁体73が開弁
している間、燃料が吸入され、この量がすなわち圧送量
(吐出量)となる。よって、弁体73の開弁角度を調整
することで、可変吐出量高圧ポンプPの吐出量を制御す
ることができる。
When the power supply from the electronic control unit ECU to the coil 62 of the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 is cut off, the valve body 73 of the solenoid valve 6 closes (point (b) in FIG. 8) and the fuel pool 52 And the flow path 74c, that is, the pressure chamber 23
a and 23c are cut off. Further, the check valve 4 is also closed by the urging force of the spring 47. After that, the lift (a, c) of the inner cam 8 continues to descend, but when the suction is completed, the lift of the plungers 21a, 21c stops, and the cam rollers 22a, 22c and the inner cam 8 separate. Thereafter, the communication between the feed ports 82a and 82c and the distribution groove 77 is interrupted by the rotation of the distribution rotor 70 (point (c) in FIG. 8). As described above, while the valve body 73 is open, the fuel is sucked, and this amount is the amount of pumping (the amount of discharge). Therefore, by adjusting the valve opening angle of the valve body 73, the discharge amount of the variable discharge amount high-pressure pump P can be controlled.

【0042】電子制御ユニットECUから、再びコモン
レール圧加圧用電磁弁6のコイル62への通電が行われ
ると、電磁弁6の弁体73が開弁するが(図8(d)
点)、この時、全てのフィードポート82a〜82dと
分配溝77との間は遮断されており、全ての圧力室23
a〜23dについて、燃料の吸入は行われない。本実施
の形態では、この全てのフィードポート82a〜82d
と分配溝77の間が遮断されている期間が、約30°と
なるようにしており、この間に電磁弁6の弁体73が開
弁するように制御する。次いで、図8(e)点で、フィ
ードポート82b、82dと分配溝77とが連通し、イ
ンナーカム8(b,d)が吸入行程に入る。以下、プラ
ンジャ21a、21cの場合と同様にして、圧力室23
b、23dへ燃料の吸入が行われる。
When the coil 62 of the solenoid valve 6 for pressurizing the common rail pressure is supplied again from the electronic control unit ECU, the valve body 73 of the solenoid valve 6 is opened (FIG. 8D).
At this time, all the feed ports 82a to 82d and the distribution groove 77 are shut off, and all the pressure chambers 23 are closed.
No fuel is sucked in a to 23d. In the present embodiment, all of the feed ports 82a to 82d
The period in which the gap between the valve and the distribution groove 77 is cut off is set to about 30 °, and the valve 73 of the solenoid valve 6 is controlled to open during this time. Next, at a point (e) in FIG. 8, the feed ports 82b and 82d communicate with the distribution groove 77, and the inner cam 8 (b, d) enters the suction stroke. Hereinafter, in the same manner as in the case of the plungers 21a and 21c, the pressure chamber 23
Fuel is sucked into b and 23d.

【0043】図8(c)点から、インナーカム8のリフ
ト(a,c)が開始されるが、インナーカム8のリフト
が開始しても、プランジャ21a、21cはすぐにはリ
フトを開始せず、インナーカム8のカム面81上の点8
1a、81cのリフト量がプランジャ21a、21cの
リフト量となると(図8(f)点)、カムローラ22
a、22cがインナーカム8に当接し、カムローラ22
a、22cがシュー24a、24cを介してプランジャ
21a、21cをリフトさせる。この圧送工程時におい
ては、それぞれの逆止弁4は閉弁しているため、分配ロ
ータ70に高圧が作用することはない。その後、プラン
ジャ21a、21cの上昇とともに上記圧力室23a、
23c内の容積が縮小し、圧力室23a、23c内の圧
力が次第に高くなる。圧力室23a、23c内の燃料の
圧力が所定圧を越えると、吐出孔16、デリバリバルブ
3を経て、供給配管R1よりコモンレールRに高圧燃料
が供給される(図2)。プランジャ21a、21cのリ
フトが最大となると(図8(g)点)、圧送が終了す
る。インナーカム8のリフト(b,d)も同様にして行
われる。
The lift (a, c) of the inner cam 8 starts from the point (c) in FIG. 8. Even when the lift of the inner cam 8 starts, the plungers 21 a and 21 c start the lift immediately. Point 8 on the cam surface 81 of the inner cam 8
When the lift amounts of the plungers 21a and 21c become the lift amounts of the plungers 21a and 21c (point (f) in FIG. 8), the cam roller 22
a, 22c abut against the inner cam 8 and the cam rollers 22
a and 22c lift the plungers 21a and 21c via the shoes 24a and 24c. In this pressure feeding step, since the check valves 4 are closed, high pressure does not act on the distribution rotor 70. Thereafter, as the plungers 21a, 21c rise, the pressure chambers 23a,
The volume in the pressure chamber 23c decreases, and the pressure in the pressure chambers 23a and 23c gradually increases. When the pressure of the fuel in the pressure chambers 23a and 23c exceeds a predetermined pressure, high-pressure fuel is supplied from the supply pipe R1 to the common rail R through the discharge hole 16 and the delivery valve 3 (FIG. 2). When the lift of the plungers 21a and 21c becomes maximum (point (g) in FIG. 8), the pressure feeding ends. The lift (b, d) of the inner cam 8 is performed in the same manner.

【0044】図8に示したように、上記構成においてプ
ランジャ21a、21cによる圧送と、プランジャ21
b、21dによる圧送は、インナーカム8の回転角度で
90°づつずれて行われる。図9(b)は、最大吐出量
の時の駆動トルクを示したもので、プランジャ21a、
21cによる駆動トルクとプランジャ21b、21dに
よる駆動トルクを合計したもの、すなわち図9(b)の
実線と破線を合計したものとなる。このように、上記構
成においては、最大吐出量の時に、駆動トルクの変動が
ごく小さく、また、図9(a)の従来構成に比べて駆動
トルクのピーク値が大幅に低減していることがわかる。
As shown in FIG. 8, in the above structure, the plungers 21a and 21c
The pressure feed by b and 21d is performed by shifting the rotation angle of the inner cam 8 by 90 °. FIG. 9B shows the driving torque at the time of the maximum discharge amount.
The sum of the driving torque by 21c and the driving torque by plungers 21b and 21d, that is, the sum of the solid line and the broken line in FIG. 9B. As described above, in the above configuration, the fluctuation of the driving torque is very small at the time of the maximum discharge amount, and the peak value of the driving torque is significantly reduced as compared with the conventional configuration of FIG. Recognize.

【0045】図10は、最大吐出量の約70%の吐出量
の時の駆動トルクであり、この場合も、図10に示す実
線と破線を合計したものが駆動トルクとなる。図10に
示すように、最大吐出量(全量圧送)でない時には、駆
動トルクは間欠的に発生する。エンジン回転数N=20
00rpmの時、可変吐出量高圧ポンプPの回転数は1
000rpmであり、駆動トルクは約66.7Hzで発
生する。この駆動トルクの発生振動数が、タイミングベ
ルト53(図3参照)の共振振動数とほぼ一致する時に
は、タイミングベルト53の振動の振幅が大きくなり、
この共振点付近で長時間運転すると、タイミングベルト
53の耐久性を低下させるおそれがある。
FIG. 10 shows the drive torque when the discharge amount is about 70% of the maximum discharge amount. In this case, the sum of the solid line and the broken line shown in FIG. 10 is the drive torque. As shown in FIG. 10, when the discharge amount is not the maximum discharge amount (full amount pumping), the driving torque is generated intermittently. Engine speed N = 20
At 00 rpm, the rotational speed of the variable discharge high pressure pump P is 1
000 rpm, and the driving torque is generated at about 66.7 Hz. When the frequency of the driving torque generated substantially coincides with the resonance frequency of the timing belt 53 (see FIG. 3), the amplitude of the vibration of the timing belt 53 increases,
If the operation is performed for a long time near the resonance point, the durability of the timing belt 53 may be reduced.

【0046】そこで、本発明では、駆動トルクの発生振
動数が、タイミングベルト53の共振振動数付近にある
時には、駆動トルクの変動の小さい最大吐出量とし、コ
モンレール圧の制御を、コモンレール圧減圧用電磁弁B
3からリリーフ流路R2に排出される燃料の量を調節す
ることによって行うことで、これを解決する。以下、電
子制御ユニットECUによる制御方法について図11〜
16を用いて説明する。
Therefore, according to the present invention, when the frequency of the driving torque generated is near the resonance frequency of the timing belt 53, the maximum discharge amount with small fluctuation of the driving torque is set, and the control of the common rail pressure is performed by reducing the common rail pressure. Solenoid valve B
This is solved by adjusting the amount of fuel discharged from 3 to the relief channel R2. Hereinafter, a control method by the electronic control unit ECU will be described with reference to FIGS.
16 will be described.

【0047】エンジンEには、図11に示すシグナルロ
ータ17がドライブシャフトDと同軸に取付けられてお
り、このシグナルロータ17の外周面に対向する位置
に、図2に示したエンジン回転角センサS2が配設され
ている。上記シグナルロータ17の外周面には、外周面
を4等分する4箇所の欠歯部を除いて56個の突起18
が形成されており、エンジン回転角センサS2は、これ
ら突起18が横切る度に検出信号を発生して、電子制御
ユニットECUに出力する(図13)。この時、回転角
センサS2からは図12(イ)に示すような検出信号が
出力され、これを電子制御ユニットECUの波形整形回
路37で波形整形することによって、図12(ロ)に示
すように、燃料噴射周期と同期した基準信号Aおよび回
転角信号Bが得られることになる。
A signal rotor 17 shown in FIG. 11 is mounted on the engine E coaxially with the drive shaft D. An engine rotation angle sensor S2 shown in FIG. Are arranged. The outer peripheral surface of the signal rotor 17 has 56 projections 18 except for four missing tooth portions that divide the outer peripheral surface into four equal parts.
Are formed, and the engine rotation angle sensor S2 generates a detection signal every time these projections 18 cross, and outputs the detection signal to the electronic control unit ECU (FIG. 13). At this time, a detection signal as shown in FIG. 12A is output from the rotation angle sensor S2, and is subjected to waveform shaping by the waveform shaping circuit 37 of the electronic control unit ECU, thereby obtaining a signal as shown in FIG. Then, a reference signal A and a rotation angle signal B synchronized with the fuel injection cycle are obtained.

【0048】一方、電子制御ユニットECUは(図1
3)、冷却水温センサ33、吸気温センサ34、吸気圧
センサ35、負荷センサS3、圧力センサS1から出力
されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変
換器36を有し、CPU38は、このA/D変換器36
あるいは上記波形整形回路37を介して入力される各セ
ンサの検出信号に基づいて、噴射量制御用電磁弁B1、
コモンレール圧加圧用電磁弁6、コモンレール圧減圧用
電磁弁B3の制御を実行する。電子制御ユニットECU
は、さらに、CPU38によって制御処理を実行する際
に必要な制御プログラムや各種データが予め記憶された
ROM26、CPU38によって制御処理を実行する際
に必要なデータが一時的に読み書きされるRAM27、
および噴射量制御用電磁弁B1、コモンレール圧加圧用
電磁弁6、コモンレール圧減圧用電磁弁B3に各々駆動
信号を出力する駆動回路48、49、50を有してい
る。
On the other hand, the electronic control unit ECU (FIG. 1)
3) a cooling water temperature sensor 33, an intake air temperature sensor 34, an intake pressure sensor 35, a load sensor S3, and an A / D converter 36 for converting an analog signal output from the pressure sensor S1 into a digital signal. This A / D converter 36
Alternatively, based on the detection signal of each sensor input via the waveform shaping circuit 37, the injection amount control solenoid valves B1,
The control of the common rail pressure increasing solenoid valve 6 and the common rail pressure decreasing solenoid valve B3 is executed. Electronic control unit ECU
A ROM 26 in which a control program and various data necessary for executing the control processing by the CPU 38 are stored in advance; a RAM 27 for temporarily reading and writing data necessary for executing the control processing by the CPU 38;
And drive circuits 48, 49 and 50 for outputting drive signals to the injection amount control solenoid valve B1, the common rail pressure increasing solenoid valve 6, and the common rail pressure decreasing solenoid valve B3, respectively.

【0049】次に、本実施の形態の制御ルーチンを図1
4〜16を用いて説明する。図14は、エンジン回転角
センサS2からNEパルス信号が出力される毎に実行さ
れるNEパルス信号割り込み処理を示すものであり、処
理が開始されると、まずステップ201において、前回
の割り込み処理が実行されてから今回実行されるまでの
時間、すなわち回転角信号のパルス間隔Tpを算出す
る。次いで、ステップ202において、ステップ201
で求めたパルス間隔Tp(n)と、前回の処理の際に求
められたパルス間隔Tp(n−1)に定数Kを乗算した
値とを大小比較することにより、今回入力された回転角
信号が基準信号であるか否かを判断する。これは基準信
号入力時には、その間のパルス間隔Tpが通常より2.
5倍程度の大きな値となるので、例えば定数Kの値を
2.28とし、パルス間隔Tp(n)が前回のパルス間
隔Tp(n−1)に対してK倍以上であれば、今回の回
転角信号が基準信号であることを検知することができ
る。このステップ202において回転角信号が基準信号
でないと判断された場合には、ステップ203に移行す
る。
Next, the control routine of this embodiment is shown in FIG.
This will be described using 4 to 16. FIG. 14 shows NE pulse signal interruption processing executed each time a NE pulse signal is output from the engine rotation angle sensor S2. When the processing is started, first, in step 201, the previous interruption processing is executed. The time from the execution to the current execution, that is, the pulse interval Tp of the rotation angle signal is calculated. Next, in step 202, step 201
Is compared with the value obtained by multiplying the pulse interval Tp (n-1) obtained in the previous processing by a constant K to obtain the rotation angle signal inputted this time. Is a reference signal. This is because when the reference signal is input, the pulse interval Tp between them is 2.
For example, the value of the constant K is set to 2.28, and if the pulse interval Tp (n) is K times or more of the previous pulse interval Tp (n-1), the value of the current K becomes 2.times. It can be detected that the rotation angle signal is a reference signal. If it is determined in step 202 that the rotation angle signal is not the reference signal, the process proceeds to step 203.

【0050】ステップ203では、NEパルス番号Cの
値を1だけ増加させ、次のステップ204に移行する。
ステップ204の処理は、コモンレール圧加圧用電磁弁
6の駆動信号またはコモンレール圧減圧用電磁弁B3の
駆動信号をONにするタイミングを検知するための処理
であって、C=1でない場合には、そのタイミングでは
ないと判断し、そのまま本ルーチンの処理を終了する。
一方、ステップ204にてC=1であると判断された場
合、ステップ205に移行し、エンジン回転数Nが、1
800rpm<N<2200rpmであるかどうか、す
なわち、タイミングベルト53(図3参照)が共振する
エンジン回転数近傍かどうかを判断する。そして、ステ
ップ205で、1800rpm<N<2200rpmで
あると判断された時、すなわち、タイミングベルト53
が共振するエンジン回転数近傍であると判断された時
は、ステップ206に移行する。
In step 203, the value of the NE pulse number C is increased by one, and the routine goes to the next step 204.
The process of step 204 is a process for detecting the timing of turning on the drive signal of the common rail pressure increasing solenoid valve 6 or the drive signal of the common rail pressure decreasing solenoid valve B3. If C = 1 is not satisfied, It is determined that it is not the timing, and the processing of this routine is terminated as it is.
On the other hand, if it is determined in step 204 that C = 1, the process proceeds to step 205, where the engine speed N becomes 1
It is determined whether or not 800 rpm <N <2200 rpm, that is, whether or not the timing belt 53 (see FIG. 3) is near the engine speed at which resonance occurs. When it is determined in step 205 that 1800 rpm <N <2200 rpm, that is, when the timing belt 53
When it is determined that is near the revolving engine speed, the routine proceeds to step 206.

【0051】ステップ206では、コモンレール圧加圧
用電磁弁6の駆動信号がOFFの時は、これをONにす
る。ステップ207では、後述するコモンレール圧減圧
用電磁弁B3の駆動信号処理ルーチンを実行し、本ルー
チンの処理を終了する。一方、ステップ205にて18
00rpm<N<2200rpmでないと判断された時
は、ステップ208に移行し、後述するコモンレール圧
加圧用電磁弁6の駆動信号処理ルーチンを実行し、本ル
ーチンの処理を終了する。なお、上記ステップ202に
て回転角信号が基準信号である旨判断された場合は、ス
テップ209においてNEパルス番号Cの値をクリアし
(Cの値を0にする)、次のステップ210で、回転角
センサS2からの検出信号に基づき、エンジン回転数N
を算出して、本ルーチンの処理を終了する。
In step 206, if the drive signal of the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 is OFF, it is turned ON. In step 207, a drive signal processing routine for the common rail pressure reducing solenoid valve B3, which will be described later, is executed, and the processing of this routine ends. On the other hand, at step 205
When it is determined that 00 rpm <N <2200 rpm is not satisfied, the routine proceeds to step 208, where a drive signal processing routine for the common rail pressure pressurizing electromagnetic valve 6 described later is executed, and the processing of this routine is ended. If it is determined in step 202 that the rotation angle signal is the reference signal, the value of the NE pulse number C is cleared in step 209 (the value of C is set to 0). Based on the detection signal from the rotation angle sensor S2, the engine speed N
Is calculated, and the processing of this routine ends.

【0052】図15は、コモンレール圧加圧用電磁弁6
の駆動信号処理ルーチンであり、この処理が開始される
と、まずステップ301を実行し、コモンレール圧加圧
用電磁弁6の駆動信号をONにする(図8(d)参
照)。次にステップ302において、冷却水温センサ3
3、吸気温センサ34、吸気圧センサ35、および負荷
センサS3より出力された、エンジンEの運転状態を表
す各種検出信号を読み込み、ステップ303に移行す
る。
FIG. 15 shows a solenoid valve 6 for pressurizing the common rail.
When this process is started, step 301 is first executed to turn on the drive signal of the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 (see FIG. 8D). Next, at step 302, the cooling water temperature sensor 3
3. Various detection signals indicating the operating state of the engine E output from the intake air temperature sensor 34, the intake pressure sensor 35, and the load sensor S3 are read, and the routine proceeds to step 303.

【0053】ステップ303では、エンジン回転数Nお
よびステップ302にて読み込まれたエンジンEの運転
状態を表す各種検出信号に基づき、目標コモンレール圧
力を算出する。つまり、エンジン回転数Nと負荷センサ
S3によって検出されたアクセルペダルの踏み込み量と
をパラメータとして、基本となる目標燃料噴射時期を算
出し、その後、この求められた値を冷却水温THV、吸
気温Ta、吸気圧Pa等により補正することによって目
標コモンレール圧力を決定するのである。
In step 303, the target common rail pressure is calculated based on the engine speed N and various detection signals which are read in step 302 and indicate the operating state of the engine E. That is, the basic target fuel injection timing is calculated using the engine speed N and the depression amount of the accelerator pedal detected by the load sensor S3 as parameters, and then the obtained values are used as the cooling water temperature THV and the intake air temperature Ta. The target common rail pressure is determined by correcting the target common rail pressure with the intake pressure Pa and the like.

【0054】次のステップ304では、圧力センサS1
より出力された検出信号を読み込み、実コモンレール圧
力を算出する。ステップ305では、ステップ303で
算出した目標コモンレール圧力とステップ304で算出
した実コモンレール圧力を比較し、コモンレール圧力の
誤差を算出して、ステップ306に移行する。ステップ
306では、コモンレール圧力の誤差に基づいて、コモ
ンレール圧加圧用電磁弁6のON時間を算出し、駆動信
号がOFFとなる時刻を設定して、本ルーチンの処理を
終了する。ここで、ON時間は、実コモンレール圧力が
目標コモンレール圧力より低いほど長く設定される。
In the next step 304, the pressure sensor S1
Then, the output detection signal is read to calculate the actual common rail pressure. In step 305, the target common rail pressure calculated in step 303 is compared with the actual common rail pressure calculated in step 304, and an error in the common rail pressure is calculated. In step 306, the ON time of the common rail pressure pressurizing solenoid valve 6 is calculated based on the common rail pressure error, the time at which the drive signal is turned off is set, and the processing of this routine is terminated. Here, the ON time is set longer as the actual common rail pressure is lower than the target common rail pressure.

【0055】図16は、コモンレール圧減圧用電磁弁B
3の駆動信号処理ルーチンであり、この処理が開始され
ると、まずステップ401を実行し、コモンレール圧減
圧用電磁弁B3の駆動信号をONにする。次にステップ
402において、冷却水温センサ33、吸気温センサ3
4、吸気圧センサ35、および負荷センサS3より出力
された、エンジンEの運転状態を表す各種検出信号を読
み込み、ステップ403に移行する。
FIG. 16 shows a solenoid valve B for reducing common rail pressure.
3 is a drive signal processing routine. When this processing is started, first, step 401 is executed, and the drive signal of the common rail pressure reducing solenoid valve B3 is turned ON. Next, at step 402, the cooling water temperature sensor 33 and the intake air temperature sensor 3
4. Read various detection signals indicating the operating state of the engine E, which are output from the intake pressure sensor 35 and the load sensor S3, and proceed to step 403.

【0056】ステップ403では、エンジン回転数Nお
よびステップ402にて読み込まれたエンジンEの運転
状態を表す各種検出信号に基づき、目標コモンレール圧
力を算出する。つまり、エンジン回転数Nと負荷センサ
S3によって検出されたアクセルペダルの踏み込み量と
をパラメータとして、基本となる目標燃料噴射時期を算
出し、その後、この求められた値を冷却水温THV、吸
気温Ta、吸気圧Pa等により補正することによって目
標コモンレール圧力を決定する。
In step 403, a target common rail pressure is calculated based on the engine speed N and various detection signals indicating the operating state of the engine E read in step 402. That is, the basic target fuel injection timing is calculated using the engine speed N and the depression amount of the accelerator pedal detected by the load sensor S3 as parameters, and then the obtained values are used as the cooling water temperature THV and the intake air temperature Ta. The target common rail pressure is determined by correcting the target common rail pressure with the intake pressure Pa and the like.

【0057】次のステップ404では、圧力センサS1
より出力された検出信号を読み込み、実コモンレール圧
力を算出する。ステップ405では、ステップ403で
算出した目標コモンレール圧力とステップ404で算出
した実コモンレール圧力を比較し、コモンレール圧力の
誤差を算出して、ステップ406に移行する。ステップ
406では、コモンレール圧力の誤差に基づいて、コモ
ンレール圧減圧用電磁弁B3のON時間を算出し、駆動
信号がOFFとなる時刻を設定して、本ルーチンの処理
を終了する。ここで、ON時間は、実コモンレール圧力
が目標コモンレール圧力より高いほど長く設定される。
In the next step 404, the pressure sensor S1
Then, the output detection signal is read to calculate the actual common rail pressure. In step 405, the target common rail pressure calculated in step 403 is compared with the actual common rail pressure calculated in step 404, and an error in the common rail pressure is calculated. In step 406, the ON time of the common rail pressure reducing solenoid valve B3 is calculated based on the common rail pressure error, the time at which the drive signal is turned off is set, and the processing of this routine ends. Here, the ON time is set longer as the actual common rail pressure is higher than the target common rail pressure.

【0058】以上のように、タイミングベルト53が共
振するエンジン回転数付近では、コモンレール圧加圧用
電磁弁6を常時ONとし、コモンレールRの圧力は、コ
モンレール圧減圧用電磁弁B3によってコモンレールR
内の燃料をリリーフ流路R2に排出することで制御す
る。この時、可変吐出量高圧ポンプPは最大吐出量とな
り、駆動トルクは図9(b)に示す実線と破線を合計し
たものとなる。この最大吐出量においては、図のよう
に、駆動トルクの変動が非常に少ないので、タイミング
ベルトによる振動は少なくなり、タイミングベルト53
の耐久性の問題が解消される。
As described above, near the engine speed at which the timing belt 53 resonates, the solenoid valve 6 for pressurizing the common rail is always turned on, and the pressure of the common rail R is reduced by the solenoid valve B3 for reducing the common rail pressure.
The control is performed by discharging the fuel in the inside to the relief channel R2. At this time, the variable discharge amount high pressure pump P has the maximum discharge amount, and the drive torque is the sum of the solid line and the broken line shown in FIG. 9B. At this maximum discharge amount, as shown in the figure, since the fluctuation of the driving torque is very small, the vibration by the timing belt is reduced, and the timing belt 53
The problem of durability is solved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す燃料噴射制御
装置の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel injection control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態における可変吐出量
高圧ポンプの全体断面図である。
FIG. 2 is an overall sectional view of the variable discharge high-pressure pump according to the first embodiment of the present invention.

【図3】可変吐出量高圧ポンプとエンジンの連結構造を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a connection structure between a variable discharge high pressure pump and an engine.

【図4】図2の部分拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of FIG. 2;

【図5】図2のA−A線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図6】図4のB−B線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4;

【図7】第1の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプの主
要部の概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a main part of the variable discharge high-pressure pump according to the first embodiment.

【図8】第1の実施の形態における可変吐出量高圧ポン
プの作動を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the variable discharge high pressure pump according to the first embodiment.

【図9】(a)は従来の可変吐出量高圧ポンプの圧送特
性(最大吐出量)を示す図、(b)は本発明の可変吐出
量高圧ポンプの圧送特性(最大吐出量)を示す図であ
る。
9A is a diagram showing the pumping characteristic (maximum discharge amount) of the conventional variable discharge amount high pressure pump, and FIG. 9B is a diagram showing the pumping characteristic (maximum discharge amount) of the variable discharge amount high pressure pump of the present invention. It is.

【図10】本発明の可変吐出量高圧ポンプの圧送特性
(吐出量70%)を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a pumping characteristic (a discharge amount of 70%) of the variable discharge amount high pressure pump of the present invention.

【図11】エンジンと回転角センサの位置関係を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between an engine and a rotation angle sensor.

【図12】(イ)は回転角センサの出力信号を示す図、
(ロ)は(イ)を波形整形した信号を示す図である。
FIG. 12A is a diagram showing an output signal of a rotation angle sensor;
(B) is a diagram showing a signal obtained by shaping the waveform of (A).

【図13】電子制御ユニットの構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an electronic control unit.

【図14】電子制御ユニットの制御ルーチンを示す図で
ある。
FIG. 14 is a diagram showing a control routine of the electronic control unit.

【図15】コモンレール圧加圧用電磁弁の駆動信号処理
ルーチンを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a drive signal processing routine of a common rail pressure pressurizing solenoid valve.

【図16】コモンレール圧減圧用電磁弁の駆動信号処理
ルーチンを示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a drive signal processing routine of a common rail pressure reducing solenoid valve.

【図17】従来の可変吐出量高圧ポンプの全体断面図で
ある。
FIG. 17 is an overall sectional view of a conventional variable discharge high pressure pump.

【図18】従来の可変吐出量高圧ポンプの全体断面図で
ある。
FIG. 18 is an overall sectional view of a conventional variable discharge high pressure pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E エンジン D ドライブシャフト I インジェクタ P 可変吐出量高圧ポンプ R コモンレール R1 供給配管 R2 リリーフ流路 B3 コモンレール圧減圧用電磁弁 T 燃料タンク ECU 電子制御ユニット(制御手段) 1 ポンプハウジング 11、12、13 低圧流路 14 ヘッド 15 流路 16 吐出孔 17 シグナルロータ 2 摺動孔(シリンダ) 21a〜21d プランジャ 22a〜22d カムローラ 23a〜23d 圧力室 3 デリバリバルブ 4 逆止弁 41 流路 44 ボール 45 シート面 47 スプリング 52 燃料溜まり 53 タイミングベルト 6 コモンレール圧加圧用電磁弁 62 コイル 70 分配ロータ(分配手段) 71、72 流路 73 弁体 74a〜74c 流路 75 シート面 76 ワッシャ 77 分配溝 78 流路 8 インナーカム 81 カム面 82a〜82d フィードポート E Engine D Drive shaft I Injector P Variable discharge high pressure pump R Common rail R1 Supply pipe R2 Relief flow path B3 Common rail pressure reducing solenoid valve T Fuel tank ECU Electronic control unit (control means) 1 Pump housing 11, 12, 13 Low pressure flow Path 14 Head 15 Flow path 16 Discharge hole 17 Signal rotor 2 Sliding hole (cylinder) 21a to 21d Plunger 22a to 22d Cam roller 23a to 23d Pressure chamber 3 Delivery valve 4 Check valve 41 Flow path 44 Ball 45 Seat surface 47 Spring 52 Fuel pool 53 Timing belt 6 Common rail pressure pressurizing solenoid valve 62 Coil 70 Distribution rotor (distribution means) 71, 72 Flow path 73 Valve element 74a-74c Flow path 75 Seat surface 76 Washer 77 Distribution groove 78 Flow path 8 Inner Cam 81 cam surface 82a~82d feed port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 63/02 F02M 63/02 A (72)発明者 堀内 康弘 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02M 63/02 F02M 63/02 A (72) Inventor Yasuhiro Horiuchi 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、該
コモンレール内の高圧燃料をエンジンの各気筒へ噴射す
るためのインジェクタと、上記コモンレールに加圧燃料
を吐出しコモンレール圧を所定の高圧とするための可変
吐出量高圧ポンプと、エンジンと上記可変吐出量高圧ポ
ンプとを連結しエンジンの回転数に応じた回転数で可変
吐出量高圧ポンプを駆動するタイミングベルトとを備え
たコモンレール式燃料噴射制御装置において、上記可変
吐出量高圧ポンプを、吐出量が最大である時にトルク変
動が小さくなる構成とし、上記コモンレール内の燃料を
排出するためのリリーフ流路と、該リリーフ流路を開放
してコモンレール圧を減圧するためのコモンレール圧減
圧用電磁弁と、上記タイミングベルトの共振振動数に相
当するエンジン回転数域において、上記可変吐出量高圧
ポンプの吐出量が最大となるようにし、かつ上記コモン
レール圧減圧用電磁弁により上記リリーフ流路へ排出さ
れる燃料の量を調節することによりコモンレール圧を所
定圧に制御する制御手段とを設けたことを特徴とするコ
モンレール式燃料噴射制御装置。
1. A common rail for accumulating high-pressure fuel, an injector for injecting high-pressure fuel in the common rail to each cylinder of an engine, and discharging pressurized fuel to the common rail to make the common rail pressure a predetermined high pressure. Common-rail type fuel injection control device having a variable discharge high pressure pump, and a timing belt connecting the engine to the variable discharge high pressure pump and driving the variable discharge high pressure pump at a rotational speed corresponding to the rotational speed of the engine. In the above, the variable discharge amount high pressure pump is configured so that the torque fluctuation is reduced when the discharge amount is the maximum, and a relief flow path for discharging fuel in the common rail, and the common flow path is opened by opening the relief flow path. Solenoid valve for reducing common rail pressure for reducing pressure, and engine rotation corresponding to the resonance frequency of the timing belt In several ranges, the discharge rate of the variable discharge high pressure pump is maximized, and the common rail pressure is reduced to a predetermined pressure by adjusting the amount of fuel discharged to the relief passage by the common rail pressure reducing solenoid valve. A common rail type fuel injection control device, comprising:
【請求項2】 上記可変吐出量高圧ポンプが、シリンダ
内に往復運動可能に嵌挿されたプランジャと、該プラン
ジャを上記シリンダ内で往復運動させるカムと、上記シ
リンダの内壁面と上記プランジャの端面とで形成され、
低圧流路より導入される低圧燃料を上記プランジャの往
復運動によって加圧する複数の圧力室と、上記複数の圧
力室と上記低圧流路との間の連通、遮断を切り替え、低
圧燃料を上記複数の圧力室に分配する分配手段と、上記
低圧流路から上記複数の圧力室への低圧燃料の吸入量を
調節して上記コモンレールへ吐出される加圧燃料の量を
制御するコモンレール圧加圧用電磁弁と、このコモンレ
ール圧加圧用電磁弁と上記複数の圧力室との間に設けら
れ、上記低圧流路から上記複数の圧力室方向へのみ低圧
燃料を流入させる逆止弁を備えている請求項1記載のコ
モンレール式燃料噴射制御装置。
2. A plunger in which the variable discharge high-pressure pump is reciprocally fitted in a cylinder, a cam for reciprocating the plunger in the cylinder, an inner wall surface of the cylinder and an end face of the plunger. And formed with
A plurality of pressure chambers for pressurizing the low-pressure fuel introduced from the low-pressure flow path by the reciprocating motion of the plunger, communication between the plurality of pressure chambers and the low-pressure flow path, switching between the low-pressure fuel and the low-pressure fuel, the low-pressure fuel Distributing means for distributing to the pressure chambers, and a common rail pressure pressurizing solenoid valve for controlling the amount of pressurized fuel discharged to the common rail by adjusting the suction amount of the low pressure fuel from the low pressure passage into the plurality of pressure chambers. And a check valve provided between the solenoid valve for pressurizing the common rail and the plurality of pressure chambers, and for allowing low-pressure fuel to flow only from the low-pressure passage toward the plurality of pressure chambers. A common rail fuel injection control device as described in the above.
【請求項3】 上記分配手段が、上記低圧流路に連通す
る流路を有し、該流路に連通する少なくとも1つの分配
溝を外周面に設けた分配ロータであり、該分配ロータの
外周に上記複数の圧力室のそれぞれに至る流路を配置し
て、上記分配ロータの回転に伴って上記分配溝と上記複
数の圧力室への流路の間を連通、遮断するようになした
請求項2記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
3. The distribution rotor, wherein the distribution means has a flow path communicating with the low-pressure flow path, and at least one distribution groove communicating with the flow path is provided on an outer peripheral surface. A flow path reaching each of the plurality of pressure chambers is arranged, and the distribution groove and the flow path to the plurality of pressure chambers are communicated and shut off with rotation of the distribution rotor. Item 3. The common rail fuel injection control device according to Item 2.
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JP2016008585A (en) * 2014-06-26 2016-01-18 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine fuel supply system

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