JPS63117148A - Fuel injection controller for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection controller for internal combustion engine

Info

Publication number
JPS63117148A
JPS63117148A JP61261973A JP26197386A JPS63117148A JP S63117148 A JPS63117148 A JP S63117148A JP 61261973 A JP61261973 A JP 61261973A JP 26197386 A JP26197386 A JP 26197386A JP S63117148 A JPS63117148 A JP S63117148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
fuel injection
feedback control
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61261973A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0772512B2 (en
Inventor
Masaki Mitsuyasu
正記 光安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP61261973A priority Critical patent/JPH0772512B2/en
Publication of JPS63117148A publication Critical patent/JPS63117148A/en
Publication of JPH0772512B2 publication Critical patent/JPH0772512B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control fuel pressure or fuel injection timing properly, by providing a means for setting a feedback control quantity at specific rotation based on a difference between a target fuel pressure and a detected fuel pressure. CONSTITUTION:A variable capacity fuel pump 36 and a fuel accumulator 38 are arranged between a fuel tank 34 and a fuel injection valve 32. The fuel injection valve 32, variable capacity fuel pump 36 and a solenoid valve 48 are controlled by a controller 50. The controller 50 has a feedback control quantity setting means for setting the feedback control quantity at specific rotation based on a difference between a target fuel pressure and a detected fuel pressure and a means for setting a correction feedback control quantity. Consequently, fuel pressure can be maintained continuously at a target level with high response resulting in a proper control of fuel injection timing or injection time.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は従来から燃料噴射
ポンプと燃料噴射弁とを含み、燃料噴射ポンプが所定の
タイミングで燃料を加圧して特定のデリバリポートから
供給し、そのデリバリポートに連結された燃料噴射弁が
その燃料の圧力で自動的に開弁じて機関シリンダに燃料
を高圧で噴射するようになっている。このように従来の
燃料噴射装置は燃料噴射装置が燃料の加圧と燃料噴射時
期の双方の作用を行うものであった。燃料噴射量や燃料
噴射時期は燃料噴射ポンプの機械的な作動より制御され
ていたために、燃料噴射量や燃料噴射時期を機関作動状
態に応じて細かく変化させるような精密な制御ができず
、必ずしも満足できる装置とは言えなかった。
A fuel injection device for a diesel engine has conventionally included a fuel injection pump and a fuel injection valve, and the fuel injection pump pressurizes fuel at a predetermined timing and supplies it from a specific delivery port, and the fuel injection device connected to the delivery port is connected to the fuel injection device. The valve automatically opens due to the pressure of the fuel, and fuel is injected into the engine cylinder at high pressure. As described above, in the conventional fuel injection device, the fuel injection device functions to both pressurize the fuel and control the fuel injection timing. Since the fuel injection amount and fuel injection timing were controlled by the mechanical operation of the fuel injection pump, precise control such as finely changing the fuel injection amount and fuel injection timing depending on the engine operating condition was not possible. I couldn't say it was a satisfactory device.

これを改善するなめにコモンレールシステムと呼ばれる
燃料噴射装置が提案されている。このような燃料噴射装
置は例えば特開昭57−68532号公報に記載されて
いる。この燃料噴射装置では、燃料ポンプが燃料を高圧
で供給するだけの機能を有し、この燃料ポンプから供給
された高圧燃料は蓄圧器に保持され、この蓄圧器から各
燃料噴射弁に分配されるようにしたものである。そして
、蓄圧器と各燃料噴射弁との間に回転式制御弁が配置さ
れ、これが燃料噴射時期を制御するようになっている。
To improve this, a fuel injection device called a common rail system has been proposed. Such a fuel injection device is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-68532. In this fuel injection system, the fuel pump has the sole function of supplying fuel at high pressure, and the high-pressure fuel supplied from this fuel pump is held in a pressure accumulator, and distributed from this pressure accumulator to each fuel injection valve. This is how it was done. A rotary control valve is disposed between the pressure accumulator and each fuel injection valve, and this controls the fuel injection timing.

また、燃料噴射ポンプはコントロールラックを備えた可
変容量式のものであり、蓄圧器内の燃料の圧力が機関作
動状態に応じて定められた目標燃料圧になるように吐出
量を調節されるようになっている。蓄圧器内の燃料の圧
力を目標燃料圧にフィードバック制御するために、蓄圧
器には圧力センサが取りつけられている。このような装
置によって、燃料噴射圧や燃料噴射時期等が最適に制御
でき、燃費や騒音を改善できるようになっている。
In addition, the fuel injection pump is a variable displacement type equipped with a control rack, and the discharge amount is adjusted so that the fuel pressure in the pressure accumulator reaches a predetermined target fuel pressure depending on the engine operating state. It has become. A pressure sensor is attached to the pressure accumulator in order to feedback control the fuel pressure in the pressure accumulator to a target fuel pressure. With such a device, fuel injection pressure, fuel injection timing, etc. can be optimally controlled, and fuel efficiency and noise can be improved.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記公報に記載されているように容量制御手段を有する
可変容量式の燃料ポンプを用いて燃料を供給すれば蓄圧
器内の燃料の圧力を自在に制御でき、機関高負荷時には
短時間のうちに高圧で多量の燃料を噴射し、低負苛時に
は長い時間をかけて少量の燃料を少量ずつ噴射すること
ができる。このように可変容量式の燃料ポンプの吐出量
を制御することによって燃料噴射圧を制御することは、
所望の燃料噴射パターンを得ることができるばかりでな
く、機関低負荷時にはロスなく燃料ポンプ自体の負荷を
も低下することができるので、かなり有利である。しか
しながら、蓄圧器内の燃料の圧力をフィードバック制御
する場合、1サイクル毎のフィードバック制御量は固定
の補正係数により定められるのが一般的であるが、固定
の補正係数を使用すると実際の燃料の圧力と目標燃料圧
力との差圧が大きいときには目標燃料圧力に到達するの
が遅れ、差圧が小さいときにはオーバーシュートし易い
という問題がある。フィードバック補正係数は一般に小
さな値が採用され、目標値に達するためには複数サイク
ルの制御が必要である。
As described in the above publication, if fuel is supplied using a variable capacity fuel pump with capacity control means, the pressure of the fuel in the pressure accumulator can be freely controlled, and when the engine is under high load, the fuel pressure can be controlled in a short time. A large amount of fuel can be injected at high pressure, and small amounts of fuel can be injected little by little over a long period of time when the load is low. Controlling the fuel injection pressure by controlling the discharge amount of the variable displacement fuel pump in this way
This is quite advantageous because not only can a desired fuel injection pattern be obtained, but also the load on the fuel pump itself can be reduced without any loss when the engine load is low. However, when feedback controlling the fuel pressure in the pressure accumulator, the feedback control amount for each cycle is generally determined by a fixed correction coefficient, but if a fixed correction coefficient is used, the actual fuel pressure When the differential pressure between the fuel pressure and the target fuel pressure is large, there is a delay in reaching the target fuel pressure, and when the differential pressure is small, overshoot is likely to occur. A small value is generally adopted as the feedback correction coefficient, and multiple cycles of control are required to reach the target value.

また、燃料の圧力はかなり広い範囲で制御され、例えば
200kg/ am”から700kg/ c+e2まで
急激に変化されることもある。このような場合には目標
圧力と実際の圧力との差圧が大きくなるので前述したよ
うなフィードバックでは追従できない0本発明はフィー
ドバック制御量を実際の燃料の圧力と目標燃料圧力との
差圧の関数として定め、それによって制御の応答性を高
めることができるようにしたものである。ところで、ポ
ンプの吐出量を制御するためには一般にポンプの容量制
御手段を調節することがおこなわれるが、ポンプの容量
制御手段を同じように制御しても回転数によって実際の
吐出量が変わり、そのために回転数に応じて応答性が変
化するという問題があった。
In addition, the fuel pressure is controlled over a fairly wide range, and may vary rapidly, for example from 200 kg/am" to 700 kg/c+e2. In such cases, the pressure difference between the target pressure and the actual pressure may be large. Therefore, the feedback cannot be followed as described above.The present invention determines the feedback control amount as a function of the differential pressure between the actual fuel pressure and the target fuel pressure, thereby making it possible to improve the responsiveness of the control. By the way, in order to control the discharge amount of a pump, the pump's capacity control means is generally adjusted, but even if the pump's capacity control means is controlled in the same way, the actual discharge may vary depending on the rotation speed. There was a problem in that the amount changed, and therefore the responsiveness changed depending on the number of rotations.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するために、本発明による内燃機関の
燃料噴射制御装置は、燃料タンクと燃料噴射弁との間に
可変容量燃料ポンプと該可変容量燃料ポンプから供給さ
れた燃料を保持するための一定の容積の燃料蓄圧器とを
配置し、さらに機関作動状態に応じて目標燃料圧を定め
る手段と、前記蓄圧器の燃料の圧力を検出する圧力セン
サと、検出された燃料圧が目標燃料圧に対応するように
前記可変容量燃料ポンプの容量制御手段を駆動してフィ
ードバック制御するフィードバック制御手段とを設け、
該フィードバック制御手段が目標燃料圧と検出された燃
料圧との差圧に基づいて特定の回転数のフィードバック
制御量を定めるフィードバック制御量設定手段とこのフ
ィードバック制御量をそのときの回転数で補正した補正
フィードバック制御量を定めるフィードバック刊御量補
正手段とを含むことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a variable capacity fuel pump and a system for holding fuel supplied from the variable capacity fuel pump between a fuel tank and a fuel injection valve. a fuel pressure accumulator having a constant volume, further comprising means for determining a target fuel pressure in accordance with engine operating conditions, a pressure sensor for detecting the fuel pressure in the pressure accumulator, and a means for determining a target fuel pressure in accordance with the detected fuel pressure. feedback control means for driving and feedback controlling the capacity control means of the variable displacement fuel pump in response to the pressure;
The feedback control means includes a feedback control amount setting means for determining a feedback control amount for a specific rotational speed based on a differential pressure between the target fuel pressure and the detected fuel pressure, and a feedback control amount setting means for correcting the feedback control amount by the rotational speed at that time The present invention is characterized in that it includes feedback control amount correction means for determining a correction feedback control amount.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は過給機10を備えたディーゼル機関本体12を
示し、機関本体12は第2図に示されるように公知のよ
うにシリンダブロック14とシリンダヘッド16により
形成されたシリンダにピストン18が挿入されているも
のである。燃焼室20はピストン18の頂面に形成され
たキャビティにより形成されている。過給機10には吸
気マニホールド22が連結され、その各枝管がシリンダ
ヘッド16の吸気ボート24に連通される。吸気ボート
24には吸気弁26が配置され、一方、排気ボート28
には排気弁30が配置される。ディーゼル機関では、燃
料噴射弁32が燃焼室20に直接に向くようにシリンダ
ヘッド16に取りつけられる。
FIG. 1 shows a diesel engine main body 12 equipped with a supercharger 10, and the engine main body 12 has a piston 18 in a cylinder formed by a cylinder block 14 and a cylinder head 16, as shown in FIG. It is inserted. The combustion chamber 20 is defined by a cavity formed in the top surface of the piston 18. An intake manifold 22 is connected to the supercharger 10, and each branch pipe thereof communicates with an intake boat 24 of the cylinder head 16. An intake valve 26 is arranged on the intake boat 24, while an exhaust boat 28
An exhaust valve 30 is arranged. In a diesel engine, the fuel injection valve 32 is mounted on the cylinder head 16 so as to face directly into the combustion chamber 20.

第1図に示されるように、燃料タンク34と燃料噴射弁
32との間には、可変容量燃料ポンプ36と、この可変
容量燃料ポンプ36がら供給された燃料を保持するため
の一定の容積の燃料蓄圧器38とが配置される。尚、実
施例においては可変容量燃料ポンプ36の手前にフィー
ドポンプ40が配置されている。燃料蓄圧器38は各燃
料噴射弁32に対して共通であり、バイブ42によって
それぞれに連結されている。各燃料噴射弁32からはリ
ターンバイブ44が燃料タンク34に延びる。さらに、
燃料蓄圧器38と燃料タンク34とを連結して燃料溢流
パイ146が設けられ、この燃料溢流パイプ46の途中
にはデユーティ制御可能な電磁弁48が配置される。
As shown in FIG. 1, between the fuel tank 34 and the fuel injection valve 32, there is a variable displacement fuel pump 36 and a fixed volume for holding the fuel supplied from the variable displacement fuel pump 36. A fuel pressure accumulator 38 is arranged. In the embodiment, a feed pump 40 is arranged in front of the variable capacity fuel pump 36. The fuel pressure accumulator 38 is common to each fuel injection valve 32 and is connected to each other by a vibrator 42. A return vibe 44 extends from each fuel injection valve 32 to the fuel tank 34. moreover,
A fuel overflow pipe 146 is provided to connect the fuel pressure accumulator 38 and the fuel tank 34, and a solenoid valve 48 whose duty can be controlled is disposed in the middle of this fuel overflow pipe 46.

燃料噴射弁32、可変容量燃料ポンプ36、及び電磁弁
48は制御装置(ECU)50により制御される。制御
装置50はマイクロコンピュータとして構成され、第3
図に示されるように、演算と制御の機能を有する中央処
理装置(CPU)52と、プログラムを記憶させたり一
ドオンリメモリ (ROM)54と、データ等を記憶さ
せるランダムアクセスメモリ(RAM)56とを備え、
これらはバス58によって相互に接続されるとともに、
入出力インターフェース60を介して、各センサからの
検出値が入力されるとともに、燃料噴射弁32、可変容
量燃料ポンプ36、及び電磁弁48に制御信号が出力さ
れる0機関の作動状態を検出するセンナは、機関の負荷
を検出するためにアクセルペダルの開度を検出する負荷
センサ62、クランクシャフトの回転数を検出する回転
数センサ64、及び燃料蓄圧器38内の燃料の圧力を検
出する圧力センサ66が特に重要である。その他のセン
サ、例えば、水温センサ68や過給圧センサ70を設け
ることもできる。
The fuel injection valve 32, variable displacement fuel pump 36, and solenoid valve 48 are controlled by a control unit (ECU) 50. The control device 50 is configured as a microcomputer, and has a third
As shown in the figure, a central processing unit (CPU) 52 having calculation and control functions, a one-way only memory (ROM) 54 for storing programs, and a random access memory (RAM) 56 for storing data, etc. Prepare,
These are interconnected by a bus 58, and
Detected values from each sensor are input via the input/output interface 60, and control signals are output to the fuel injection valve 32, variable displacement fuel pump 36, and electromagnetic valve 48 to detect the operating state of the engine. The sensor includes a load sensor 62 that detects the opening degree of the accelerator pedal to detect the engine load, a rotation speed sensor 64 that detects the rotation speed of the crankshaft, and a pressure sensor that detects the pressure of the fuel in the fuel pressure accumulator 38. Sensor 66 is of particular importance. Other sensors, such as water temperature sensor 68 and boost pressure sensor 70, may also be provided.

第4図は燃料噴射弁32の詳細図である。燃料噴射弁3
2は弁本体72とノズル本体74とを有し、これらはノ
ズルホルダ76によって一体化される、ノズル本体74
にはニードル弁78が挿入され、先端の噴口80を開閉
可能になっている。
FIG. 4 is a detailed view of the fuel injection valve 32. fuel injection valve 3
2 has a valve body 72 and a nozzle body 74, which are integrated by a nozzle holder 76.
A needle valve 78 is inserted into the hole, and the nozzle 80 at the tip can be opened and closed.

弁本体72の上端部には燃料入口82が形成され、この
燃料入口82は弁本体72の中央を通るボア84に通じ
るとともに、ボア84と平行に延びる燃料通路86に通
じている。燃料通路86はノズル本体74の環状燃料溜
まり88aに通じ、そこでニードル弁78のテーパ一部
78aに作用してニードル弁78を持ち上げる力を及ぼ
すとともに先端の噴口80にも通じるようになっている
。また、ニードル弁78の頂部にはプレッシャビン88
が当接し、プレッシャビン88はスプリング90によっ
てニードル弁78が閉弁する方向に付勢されている。
A fuel inlet 82 is formed at the upper end of the valve body 72 and communicates with a bore 84 passing through the center of the valve body 72 and a fuel passage 86 extending parallel to the bore 84 . The fuel passage 86 communicates with an annular fuel reservoir 88a of the nozzle body 74, which applies a force that acts on the tapered portion 78a of the needle valve 78 to lift the needle valve 78, and also communicates with the nozzle 80 at the tip. Additionally, a pressure bin 88 is provided at the top of the needle valve 78.
are in contact with each other, and the pressure bin 88 is urged by the spring 90 in the direction in which the needle valve 78 closes.

弁本体72の中央を通るボア84には制御ロッド92が
挿入され、制御ロッド92はその上方から供給された燃
料の圧力を受けるとともに、その下端がプレッシャビン
88に当接している。従って、ニードル弁78は、その
上方から供給された燃料の圧力とスプリング9oの圧力
とによる下向き力を受け、その下方からはテーパ一部7
8aに作用する燃料の圧力による上向き力を受けるが、
下向き力の方が大きいので、ニードル弁78は通常は閉
弁している。ニードル弁78が開弁するのは制御ロッド
92を介して伝えられる下向きの燃料の圧力がなくなっ
たときである。このために、弁本体72にはボア84と
直交する通路94が設けられ、この通路94で発生した
圧力が制御ロッド92のテーパ一部92aに作用するよ
うになっている。さらに、この通路94の延長としてシ
リンダボア96が形成され、このシリンダボア96には
制御ピストン98が配置される。制御ピストン98の後
方にはアクチュエータケース100が取りつけられ、そ
の中には積層体からなるピエゾアクチュエータ102が
挿入されている。ピエゾアクチュエータ102は電歪素
子からなり、供給された電圧に比例したひずみをしめす
ものである。従って、ピエゾアクチュエータ102に電
圧を供給することによってそれが伸長し、よって制御ピ
ストン98を押して通路94の体積を圧縮し、よって制
御ロッド92を持上げる圧力を生成する。ピエゾアクチ
ュエータ102の供給電圧がなくなるとそれが縮退し、
リターンスプリング104によって元の位置に戻される
。従って、ピエゾアクチュエータ102に電圧を供給す
ることによってニードル弁78が開弁して燃料噴射が行
われ、ピエゾアクチュエータ102の電圧供給を停止す
ることによって燃料噴射が終了する。尚、燃料噴射弁3
2の燃料人口82には、燃料ポンプ36から供給され、
燃料蓄圧器38内に保持されていた高圧の燃料が常時供
給されている。また、通路94にはボア84及び環状燃
料溜まり86aの燃料のリークがあり、よって通路94
には常時燃料が充填されている。また、制御ピストン9
8には、第5図に示されるように、その前後を貫通する
小孔108が設けられ、燃焼がアクチ、ユエータケース
100内に流入してピエゾアクチュエータ102を冷却
することができるようになっている。小孔108の前端
には逆止弁108が配置され、制御ピストン98の前方
加圧ストロークでのリークを防止している。
A control rod 92 is inserted into a bore 84 passing through the center of the valve body 72, and the control rod 92 receives the pressure of fuel supplied from above, and its lower end is in contact with a pressure bin 88. Therefore, the needle valve 78 receives a downward force due to the pressure of the fuel supplied from above and the pressure of the spring 9o, and the tapered portion 78 receives a downward force from below.
8a receives an upward force due to the pressure of the fuel,
Since the downward force is greater, the needle valve 78 is normally closed. The needle valve 78 opens when the downward fuel pressure transmitted through the control rod 92 is removed. For this purpose, the valve body 72 is provided with a passage 94 orthogonal to the bore 84, such that the pressure generated in this passage 94 acts on the tapered portion 92a of the control rod 92. Furthermore, a cylinder bore 96 is formed as an extension of this passage 94, in which a control piston 98 is arranged. An actuator case 100 is attached to the rear of the control piston 98, and a piezo actuator 102 made of a laminated body is inserted into the actuator case 100. The piezo actuator 102 is made of an electrostrictive element and exhibits strain proportional to the supplied voltage. Thus, applying voltage to piezo actuator 102 causes it to extend, thus pushing control piston 98 and compressing the volume of passageway 94, thus creating a pressure that lifts control rod 92. When the supply voltage to the piezo actuator 102 disappears, it degenerates,
It is returned to its original position by a return spring 104. Therefore, by supplying voltage to the piezo actuator 102, the needle valve 78 opens to perform fuel injection, and by stopping the voltage supply to the piezo actuator 102, the fuel injection ends. In addition, fuel injection valve 3
The fuel population 82 of No. 2 is supplied from the fuel pump 36,
High-pressure fuel held in the fuel pressure accumulator 38 is constantly supplied. In addition, the passage 94 has leakage of fuel from the bore 84 and the annular fuel reservoir 86a, so the passage 94
is always filled with fuel. In addition, the control piston 9
8, as shown in FIG. 5, is provided with a small hole 108 passing through the front and rear thereof, so that combustion can flow into the Yuator case 100 and cool the piezo actuator 102. . A check valve 108 is located at the forward end of the small bore 108 to prevent leakage during the forward pressurization stroke of the control piston 98.

第6図はラジアルプランジャポンプにより構成した可変
容量燃料ポンプ36の詳細な一例を示す図である。この
可変容量燃料ポンプ36はポンプゲージング110と、
ポンプケーシング110に固定された中心軸112と、
固定中心軸112の周りで回転可能なロータ114と、
ロータ114に放射状に且つ摺動可能に支持された複数
のプランジャ116と、プランジャ116の先端に取り
つけられたシュー116aと、シュー116aを内装さ
せるリング118と、リング118をベアリング119
により回転可能に支持するステータ120とから構成さ
れる。ステータ120は1本のピボットビン122によ
って旋回可能に支持されており、直径方向対向部にはア
ーム124を有している。このアーム124は制御レバ
ー126の傾斜71112Bに挿入されており、制御レ
バー126を軸線方向に駆動することによって、ステー
タ120がピボットビン122のまわりで旋回するよう
になる。これは、ロータ114の軸線とステータ120
の軸線との偏心の程度が変化することを意味し、それに
よってポンプの容量が変化せしめられる。即ち、ポンプ
作用は、プランジャ116の内端部に形成されるポンプ
作動空間130をプランジャ116が圧縮することによ
って行われ、前述したロータ114の軸線とステータ1
20の軸線との偏心の程度の変化は同ポンプ作動空間1
30の有効容積を変化させることになるからである。こ
のように、制御レバー126によって容量制御が可能で
ある。尚、この作動空間130は固定中心軸112の直
径方向で対向するように軸線方向に延びる吸入ボート1
32と吐出ボート134に交互に出会うようになってい
る。
FIG. 6 is a diagram showing a detailed example of the variable capacity fuel pump 36 constructed from a radial plunger pump. This variable capacity fuel pump 36 includes a pump gauging 110;
a central shaft 112 fixed to the pump casing 110;
a rotor 114 rotatable around a fixed central axis 112;
A plurality of plungers 116 radially and slidably supported by the rotor 114, a shoe 116a attached to the tip of the plunger 116, a ring 118 in which the shoe 116a is housed, and a bearing 119 that accommodates the ring 118.
The stator 120 is rotatably supported by the stator 120. The stator 120 is pivotally supported by a single pivot pin 122 and has arms 124 diametrically opposed to each other. This arm 124 is inserted into the ramp 71112B of the control lever 126, and axially driving the control lever 126 causes the stator 120 to pivot about the pivot bin 122. This is the axis of the rotor 114 and the stator 120.
This means that the degree of eccentricity with respect to the axis of the pump changes, which causes the displacement of the pump to change. That is, the pump action is performed by the plunger 116 compressing the pump operation space 130 formed at the inner end of the plunger 116, and the axis of the rotor 114 and the stator 1 described above are aligned.
The change in the degree of eccentricity with respect to the axis of 20 is the same as the pump operating space 1.
This is because the effective volume of 30 will be changed. In this way, the control lever 126 allows capacity control. Note that this working space 130 has a suction boat 1 extending in the axial direction so as to face the fixed central shaft 112 in the diametrical direction.
32 and the discharge boat 134 alternately.

第7図はアキシャルプランジャポンプにより構成した可
変容量燃料ポンプ36の一例を示す図である。これは回
転可能なシリンダブロック136内に円周上に配置され
たピストン138と、シリンダブロック136の端部を
閉じるように配置された固定の弁板140と、シリンダ
ブロック136の軸線に対して傾斜した斜板142とか
らなり、弁板140には半円周ずつの吸入及び吐出溝(
図示せず)が設けられたものである。斜板142の傾斜
角度は制御レバー144により変えられることができ、
それによって容量制御ができる。そして、制御レバー1
26、または144はステップモータ等の適切なアクチ
ュエータによって電気的に制御されることができる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a variable capacity fuel pump 36 constructed from an axial plunger pump. This includes a piston 138 disposed circumferentially within a rotatable cylinder block 136, a fixed valve plate 140 disposed to close the end of the cylinder block 136, and an inclined relative to the axis of the cylinder block 136. The valve plate 140 has suction and discharge grooves (
(not shown) is provided. The tilt angle of the swash plate 142 can be changed by a control lever 144;
This allows capacity control. And control lever 1
26, or 144, can be electrically controlled by a suitable actuator, such as a stepper motor.

このように、本発明においては、燃料噴射弁32、燃料
ポンプ36、及び電磁弁48が電気的に制御可能であり
、その制御は第3図に示したコンピュータ制御装置50
によって実行されるものである。第8図は燃料噴射弁3
2の制御のためのフローチャートであり、ステップ15
0において、機関負荷及び回転数に基づいて燃料噴射量
の計算を行う、燃料噴射量(T)は第9図に示されるよ
うにマツプとしてRON 54内に記憶しておくことが
できる。次にステップ151において、燃料噴射開始時
期の計算を行う8次いでステップ152において、計算
された燃料噴射量と燃料蓄圧器38内の圧力に応じた燃
料噴射期間を計算する。この燃料噴射期間も燃料噴射量
と圧力との関数として記憶されている。この燃料噴射期
間は機関作動条件が同じであれば燃料の圧力が高いほど
短くなる。かくして、ステップ153において、燃料噴
射開始時期と噴射期間とから噴射終了時期を計算する。
As described above, in the present invention, the fuel injection valve 32, the fuel pump 36, and the solenoid valve 48 can be electrically controlled, and the control is performed by the computer control device 50 shown in FIG.
It is executed by Figure 8 shows fuel injection valve 3
2 is a flowchart for control of step 15.
0, the fuel injection amount (T) is calculated based on the engine load and rotational speed. The fuel injection amount (T) can be stored in the RON 54 as a map as shown in FIG. Next, in step 151, a fuel injection start timing is calculated.In step 152, a fuel injection period according to the calculated fuel injection amount and the pressure in the fuel pressure accumulator 38 is calculated. This fuel injection period is also stored as a function of fuel injection amount and pressure. This fuel injection period becomes shorter as the fuel pressure increases under the same engine operating conditions. Thus, in step 153, the injection end time is calculated from the fuel injection start time and the injection period.

前述したように、ステップ151において計算された燃
料噴射開始時期がくると燃料噴射弁32のピエゾアクチ
ュエータ102に通電され、ステップ153において計
算された噴射終了時期がくると通電が停止される。尚、
燃料噴射時期の計算に際しては水温等による補正を行う
ことができる。
As described above, when the fuel injection start time calculated in step 151 comes, the piezo actuator 102 of the fuel injection valve 32 is energized, and when the injection end time calculated in step 153 comes, the energization is stopped. still,
When calculating the fuel injection timing, corrections can be made based on water temperature, etc.

第11図は燃料の圧力を制御するための燃料ポンプ36
及び電磁弁48の制御のフローチャートである。ステッ
プ160において機関作動状態をあられす機関回転数N
e 、機関負荷Q、及び燃料蓄圧器38の燃料の圧力P
Rを読む、燃料蓄圧器38の燃料の圧力P、は圧力セン
サ66によって検出され゛なものであり、以後これを実
圧力P、と呼ぶ0次に、ステップ161 、162にお
いて燃料ポンプ36の制御レバー126等の容量制御手
段の基本制御値R1及び目標燃料圧Pをそれぞれ機関回
転数Ne及び機関負荷Qの間数として計算する。これら
は例えば第10図に示すように目標燃料圧Pのマツプと
してROM 54に記憶しておくことができる。続いて
ステップ163において、目標圧力Pと実圧力PRの差
圧ΔPを計算する。さらにステップ164において、差
圧ΔPが0以上がどうかを判定する。差圧ΔPが正の場
合には目標燃料圧Pが′実圧力P1.Iよりも大きいの
で、燃料蓄圧器38の燃料の圧力を高くすることを要求
されていることを意味し、逆に負の場合には燃料蓄圧器
38の燃料の圧力を低くすることを意味する。
FIG. 11 shows a fuel pump 36 for controlling fuel pressure.
and a flowchart of control of the solenoid valve 48. The engine rotational speed N at which the engine operating state is determined in step 160
e, engine load Q, and fuel pressure P in the fuel pressure accumulator 38
The pressure P of the fuel in the fuel pressure accumulator 38 is detected by the pressure sensor 66, and is hereinafter referred to as the actual pressure P.Next, in steps 161 and 162, the fuel pump 36 is controlled. The basic control value R1 and the target fuel pressure P of the capacity control means such as the lever 126 are calculated as the number between the engine speed Ne and the engine load Q, respectively. These can be stored in the ROM 54 as a map of the target fuel pressure P, for example, as shown in FIG. Subsequently, in step 163, the differential pressure ΔP between the target pressure P and the actual pressure PR is calculated. Furthermore, in step 164, it is determined whether the differential pressure ΔP is 0 or more. When the differential pressure ΔP is positive, the target fuel pressure P is 'actual pressure P1. Since it is larger than I, it means that the fuel pressure in the fuel pressure accumulator 38 is required to be increased, and conversely, when it is negative, it means that the fuel pressure in the fuel pressure accumulator 38 is required to be lowered. .

このようにして、ステップ164のイエスの場合はステ
ップ165から167へ進んで昇圧制御を行い、ノーの
場合はステップ169から171へ進んで降圧制御を行
う、ステップ165では、特定の回転数(1000rp
m )のフィードバック制御量α1゜ooを目標圧力P
と実圧力PRの差圧ΔPの関数として計算する。このフ
ィードバック制御量α1゜。。は実験的に定められて第
12図に示されるように関数として記憶され、差圧ΔP
とともに大きくなり、最大値は1である。ステップ16
6では、特定の回転数のフィードバック制御量α+oo
。をそのときの回転数Neで補正した補正フィードバッ
ク制御量α1を定める。この場合、α1=α1゜。。X
 1000/ N eで計算する。ポンプの吐出量は回
転数と容量の積により定められるものであり、回転数が
上がれば差圧△Pが同じでもポンプの吐出量が上昇する
In this way, in the case of YES in step 164, the process proceeds from steps 165 to 167 to perform pressure boost control, and in the case of NO, the process proceeds to steps 169 to 171 to perform pressure reduction control.
m ) feedback control amount α1゜oo is set as the target pressure P
It is calculated as a function of the differential pressure ΔP between the actual pressure PR and the actual pressure PR. This feedback control amount α1°. . is experimentally determined and stored as a function as shown in FIG. 12, and the differential pressure ΔP
The maximum value is 1. Step 16
6, the feedback control amount α+oo for a specific rotation speed
. A corrected feedback control amount α1 is determined by correcting the rotation speed Ne using the rotational speed Ne at that time. In this case, α1=α1°. . X
Calculate as 1000/N e. The discharge amount of the pump is determined by the product of the rotation speed and the capacity, and as the rotation speed increases, the pump discharge amount increases even if the differential pressure ΔP remains the same.

従って、特定の回転数における差圧△Pの関数として計
算されたフィードバック制御量α、。。。は、そのとき
の回転数に最適の昇圧特性を得られるように補正される
のである。これによって燃料の吐出量は回転数にかかわ
らず差圧ΔPが大きいほど多くなり、逆に差圧△Pが小
さいほど少なくなり、運転状態の変化によって目標圧力
が大きく変化したときは大きくなる差圧ΔP追従して実
際の圧力も素早く大きくなり、運転状態の変化が小さい
ときにはフィードバック制御量を小さくしてオーバーシ
ュートや変動の発生を防止することができる。
Therefore, the feedback control variable α, calculated as a function of the differential pressure ΔP at a specific rotational speed. . . is corrected so as to obtain the optimum boost characteristic for the rotational speed at that time. As a result, the amount of fuel discharged increases as the differential pressure ΔP increases regardless of the rotation speed, and conversely decreases as the differential pressure ΔP decreases, and the differential pressure increases when the target pressure changes greatly due to changes in operating conditions. The actual pressure also increases quickly following ΔP, and when the change in operating conditions is small, the feedback control amount can be reduced to prevent overshoot and fluctuations from occurring.

ステップ167では、ポンプ36の容量制御手段126
の制御量Rをステップ161で計算した基本制御値R1
に(1+α1)を掛けることによって計算する。そして
、ステップ168では電磁弁48のデユーティ制御値D
 T Y P Rを0にする。即ち、昇圧制御のときに
は電磁弁48は閉弁される。
In step 167, the capacity control means 126 of the pump 36
The basic control value R1 calculated in step 161 is the control amount R of
Calculated by multiplying by (1+α1). Then, in step 168, the duty control value D of the solenoid valve 48 is
Set TYPR to 0. That is, during pressure increase control, the solenoid valve 48 is closed.

ステップ169から171は降圧制御を実施し、この場
合はフィードバック補正量としてβ(第12図のβ、。
Steps 169 to 171 implement step-down control, and in this case, the feedback correction amount is β (β in FIG. 12).

。。)が使用され且つステップ171において減算処理
が行われる点を除けば、ステップ165から167に対
応している。さらに、ステップ172においては、減算
処理時の補正フィードバック制御量β1が1、即ちその
最大値になっているかどうかを判定する。減算処理時の
補正フィードバック制御量β1が1になれば、ポンプ3
6の容量は0でり、それでも尚降圧制御が求められてい
るとして、電磁弁48の開弁が実施される。ノーの場合
にはステップ168に進んで電磁弁48は閉じ続けられ
る。
. . ) is used and a subtraction operation is performed in step 171, but corresponds to steps 165 to 167. Furthermore, in step 172, it is determined whether the correction feedback control amount β1 during the subtraction process is 1, that is, its maximum value. If the correction feedback control amount β1 during the subtraction process becomes 1, the pump 3
Since the capacity of valve 6 is 0 and pressure reduction control is still required, the solenoid valve 48 is opened. If no, the process proceeds to step 168 and the solenoid valve 48 is kept closed.

ステップ172でイエスのときには電磁弁48は全開さ
れることもできるが、この実施例においてはステップ1
73において特定の圧力(200バール)におけるデユ
ーティ比DTY、。。(第14図参照)を求め、ステッ
プ174においてこのデユーティ比DTY2゜。に(2
00/ P 、)を掛けることによってそのときの燃料
の実圧力P2で補正された補正デユーティ比D T Y
 P Rを求め、これによって電磁弁48をデユーティ
制御している。
If the answer is yes in step 172, the solenoid valve 48 can be fully opened, but in this embodiment, step 1
Duty ratio DTY at a specific pressure (200 bar) at 73. . (see FIG. 14), and in step 174 this duty ratio DTY2° is determined. to (2
Corrected duty ratio DTY corrected by the actual fuel pressure P2 at that time by multiplying by 00/P,)
P R is determined, and the solenoid valve 48 is duty-controlled based on this value.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、フィードバック
制御量を実際の燃料の圧力と目標燃料圧力との差圧の関
数として定め、それによって燃料の圧力を応答性よく常
に目標値に維持することができ、燃料噴射時期や噴射時
間を適切に制御することができるようになる。
As explained above, according to the present invention, the feedback control amount is determined as a function of the differential pressure between the actual fuel pressure and the target fuel pressure, thereby constantly maintaining the fuel pressure at the target value with good responsiveness. This makes it possible to appropriately control fuel injection timing and injection time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の構
成図、第2図は第1図の内燃機関の垂直断面図、第3図
は制御装置の構成図、第4図は燃料噴射弁を示す断面図
、第5図は第4図の制御ピストンの拡大図、第6図は可
変容量燃料ポンプの一例を示す図、第7図は可変容量燃
料ポンプの他の例を示す図、第8図は燃料噴射弁の制御
のフローチャート、第9図は燃料噴射量を計算するため
のマツプを示す図、第10図は目標燃料圧力を計算する
ためのマツプを示す図、第11図は燃料の圧力制御のた
めのフローチャート、第12図は差圧に対して昇圧時の
フィードバック制御量を示す図、第13図は差圧に対し
て降圧時のフィードバック制御量を示す図、第14は電
磁弁のデユーティ比を示す図である。 12・・・機関本体、  22・・・吸気マニホールド
、32・・・燃料噴射弁、 34・・・燃料タンク、3
6・・・燃料ポンプ、 38・・・燃料蓄圧器、46・
・・燃料溢流パイプ、48・・・電磁弁。 第1 図 32・・燃料噴射弁 36・・・燃料ポンプ 3813.燃料蓄圧器 婚2■ 畜3図 第4図 Q 45囚 嶋7■ 第8図 第10図 ΔP 媚12因 苓13図 −614’fig 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和61年特許願第261973号 2、発明の名称 内燃機関の燃料噴射制御装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 (320)トヨタ自動車株式会社4、代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号静光
虎ノ門ビル  電話504−07215、補正命令の日
付 昭和62年1月2心日) 、     J 6、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 7、補正の内容 明細書の第20頁、15行目の「第14は電磁弁の・・
・」を「第14図は電磁弁の・・・jに訂正します。
FIG. 1 is a block diagram of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view of the internal combustion engine of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram of the control device, and FIG. 4 is a fuel injection valve 5 is an enlarged view of the control piston shown in FIG. 4, FIG. 6 is a view showing an example of a variable displacement fuel pump, FIG. 7 is a view showing another example of a variable displacement fuel pump, and FIG. Figure 8 is a flowchart for controlling the fuel injection valve, Figure 9 is a map for calculating the fuel injection amount, Figure 10 is a map for calculating the target fuel pressure, and Figure 11 is a diagram for calculating the fuel injection amount. Flowchart for pressure control, Fig. 12 is a diagram showing the feedback control amount when increasing the pressure with respect to the differential pressure, Fig. 13 is a diagram showing the feedback control amount when decreasing the pressure with respect to the differential pressure, and Fig. 14 is a diagram showing the feedback control amount when the pressure is reduced with respect to the differential pressure. It is a figure showing the duty ratio of a valve. 12... Engine body, 22... Intake manifold, 32... Fuel injection valve, 34... Fuel tank, 3
6...Fuel pump, 38...Fuel pressure accumulator, 46...
...Fuel overflow pipe, 48...Solenoid valve. 1st Figure 32...Fuel injection valve 36...Fuel pump 3813. Fuel accumulator marriage 2 ■ Figure 3 Figure 4 Q 45 Kojima 7 ■ Figure 8 Figure 10 ∆P Figure 12 Inrei Figure 13 - 614'fig Procedural amendment (method) % formula % 1. Indication of the incident Showa 1961 Patent Application No. 261973 2, Name of the invention Fuel injection control device for internal combustion engine 3, Relationship with the amended case Name of patent applicant (320) Toyota Motor Corporation 4, Address of agent: 105 Tokyo Port Shizuka Toranomon Building, 8-10, Toranomon-ku, Tel: 504-07215, Date of amendment order: January 2, 1985), J 6, "Brief explanation of drawings" column 7 of the specification subject to amendment , on page 20, line 15 of the statement of contents of the amendment, ``No. 14 is a solenoid valve...''
・" should be corrected to "Figure 14 shows the solenoid valve...j.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 燃料タンクと燃料噴射弁との間に可変容量燃料ポンプと
該可変容量燃料ポンプから供給された燃料を保持するた
めの一定の容積の燃料蓄圧器とを配置し、さらに機関作
動状態に応じて目標燃料圧を定める手段と、前記蓄圧器
の燃料の圧力を検出する圧力センサと、検出された燃料
圧が目標燃料圧に応答するように前記可変容量燃料ポン
プの容量制御手段を駆動してフィードバック制御するフ
ィードバック制御手段と設け、該フィードバック制御手
段が目標燃料圧と検出された燃料圧との差圧に基づいて
特定の回転数のフィードバック制御量を定めるフィード
バック制御量設定手段とこのフィードバック制御量をそ
のときの回転数で補正した補正フィードバック制御量を
定めるフィードバック制御量補正手段とを含むことを特
徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
A variable capacity fuel pump and a fuel pressure accumulator having a constant volume for holding the fuel supplied from the variable capacity fuel pump are disposed between the fuel tank and the fuel injection valve, and further, a fuel pressure accumulator having a constant volume is arranged between the fuel tank and the fuel injection valve. means for determining fuel pressure; a pressure sensor for detecting fuel pressure in the pressure accumulator; and feedback control by driving the capacity control means of the variable capacity fuel pump so that the detected fuel pressure responds to a target fuel pressure. feedback control means for determining a feedback control amount for a specific rotational speed based on a differential pressure between the target fuel pressure and the detected fuel pressure; 1. A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: feedback control amount correction means for determining a corrected feedback control amount corrected based on the rotational speed.
JP61261973A 1986-11-05 1986-11-05 Fuel injection control device for internal combustion engine Expired - Lifetime JPH0772512B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61261973A JPH0772512B2 (en) 1986-11-05 1986-11-05 Fuel injection control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61261973A JPH0772512B2 (en) 1986-11-05 1986-11-05 Fuel injection control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63117148A true JPS63117148A (en) 1988-05-21
JPH0772512B2 JPH0772512B2 (en) 1995-08-02

Family

ID=17369232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61261973A Expired - Lifetime JPH0772512B2 (en) 1986-11-05 1986-11-05 Fuel injection control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0772512B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2246552A1 (en) * 2009-04-22 2010-11-03 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Fuel injector

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0772512B2 (en) 1995-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6095118A (en) Fuel injector
US7216628B2 (en) Fuel injection apparatus having common rail and subject device control system
EP2010780B1 (en) Fuel supply system for an internal combustion engine
JPH08334076A (en) Fuel feeder for feeding internal combustion engine with fueland operating method of internal combustion engine
JPS62186034A (en) Fuel injector for internal combustion engine
JPS63117147A (en) Fuel injection controller for internal combustion engine
US4440135A (en) Fuel injection system provided with fuel injection valves having controllable valve opening pressure
JP4173695B2 (en) Driving method for internal combustion engine
JP3540095B2 (en) Abnormality judgment device in diesel engine injection timing control device
JP2867815B2 (en) Fuel pressure control device for internal combustion engine
JPH1130150A (en) Accumulator fuel injection device
JP3635393B2 (en) Fuel injection pressure control device for internal combustion engine
JP2007040265A (en) Fuel injection device manufacturing method
JPS63117148A (en) Fuel injection controller for internal combustion engine
JPS6350649A (en) Fuel injection controller for internal combustion engine
JP5975571B2 (en) Accumulated fuel injection control device and control method of accumulator fuel injection control device
JP3577991B2 (en) Common rail fuel pressure control system for internal combustion engines
JP3344284B2 (en) Operation control device for internal combustion engine
JP2689693B2 (en) Fuel supply pump controller
JPS62659A (en) Fuel injection controller for internal-combustion engine
JPH0861128A (en) Injection timing adjusting device for fuel injection device
JPS62645A (en) Fuel injection control device for internal-combustion engine
JP2002130026A (en) Pressure controller for high-pressure fuel supply system
JP3306687B2 (en) Injection timing adjustment device for electronic fuel injection device
JP2018145854A (en) Control device of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term