JP2014218977A - Fuel injection control device and fuel injection system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently promote atomization of fuel spray even when injecting minute amount of fuel.SOLUTION: An ECU (fuel injection control device) includes selection means S10, S11 and pump control means. The selection means selects which injection to use for fuel injection, full lift injection for starting valve closing operation after a valve element reaches a full lift position or partial injection for starting the valve closing operation without making the valve element reach the full lift position. The pump control means controls an operation of a high pressure pump so that a pressure of fuel supplied to an injector reaches a target pressure. When maximum injection amount during the partial injection at a maximum value Pmax of the target pressure that can be allowed by a fuel injection system is defined as partial maximum injection amount Qplmax, if required injection mount Qreq is the partial maximum injection amount Qplmax or lower, the selection means selects the partial injection.

Description

本発明は、高圧ポンプで昇圧した燃料をインジェクタから噴射する燃料噴射システムに適用された、燃料噴射制御装置および燃料噴射システムに関する。   The present invention relates to a fuel injection control device and a fuel injection system applied to a fuel injection system that injects fuel boosted by a high-pressure pump from an injector.

この種の一般的なインジェクタは、コイルへの通電に伴い電磁吸引力を生じさせる固定コアと、固定コアに吸引されて弁体とともに移動する可動コアと、を備える。そして、コイルへの通電時間Ｔｉを制御することで、弁体の開弁時間を制御して、燃料の噴射期間つまり噴射量Ｑを制御する（特許文献１参照）。   A general injector of this type includes a fixed core that generates an electromagnetic attraction force when the coil is energized, and a movable core that is attracted to the fixed core and moves together with the valve body. Then, by controlling the energization time Ti to the coil, the valve opening time of the valve element is controlled to control the fuel injection period, that is, the injection amount Q (see Patent Document 1).

そして、従来の一般的な制御では、弁体がフルリフト位置に達した後に閉弁作動を開始するように噴射（フルリフト噴射）させることを前提としている。そのため、微少量の燃料を噴射する場合には、フルリフト噴射が可能な最小の通電時間Ｔｉ（フルリフト最小時間）に設定するとともに、インジェクタへ供給する燃料の圧力（供給燃圧）を低下させている。   The conventional general control is based on the premise that injection (full lift injection) is performed so that the valve closing operation is started after the valve body reaches the full lift position. Therefore, when injecting a very small amount of fuel, the minimum energization time Ti (full lift minimum time) at which full lift injection is possible is set, and the pressure of fuel supplied to the injector (supply fuel pressure) is reduced.

特開２０１２−１７７３０３号公報JP 2012-177303 A

しかしながら、上述したフルリフト噴射では、微少量の燃料を噴射する場合には供給燃圧の低下を要するので、噴射圧力の低下に起因して、噴孔から噴射される燃料の噴霧粒径が大きくなる。つまり、燃料噴霧の微粒化を十分に促進できなくなり、燃焼効率の悪化を招く。   However, in the above-described full lift injection, when a small amount of fuel is injected, it is necessary to lower the supply fuel pressure, so that the spray particle size of the fuel injected from the injection hole is increased due to the decrease in the injection pressure. That is, atomization of fuel spray cannot be promoted sufficiently, resulting in deterioration of combustion efficiency.

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、微少量の燃料を噴射する場合であっても、燃料噴霧の微粒化を十分に促進できるようにした燃料噴射制御装置、および燃料噴射システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and a purpose thereof is a fuel injection control device capable of sufficiently promoting atomization of fuel spray even when a small amount of fuel is injected, and It is to provide a fuel injection system.

開示されたひとつの発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示された発明の技術的範囲を限定するものではない。   One disclosed invention employs the following technical means to achieve the above object. In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of the disclosed invention is limited Not what you want.

開示された発明のひとつは、弁体（１２）を開弁作動させて噴孔（１７ａ）から燃料を噴射するインジェクタ（１０）、および燃料を昇圧してインジェクタへ供給する高圧ポンプ（４０）を備える燃料噴射システムに適用された、燃料噴射制御装置（２０）であることを前提とする。   One of the disclosed inventions includes an injector (10) that opens the valve body (12) to inject fuel from the nozzle hole (17a), and a high-pressure pump (40) that boosts the fuel and supplies the fuel to the injector. It is assumed that the fuel injection control device (20) is applied to the fuel injection system provided.

そして本発明は、以下の構成を備えることを特徴とする。すなわち、開弁作動を開始した弁体がフルリフト位置に達した後に閉弁作動を開始するフルリフト噴射、および開弁作動を開始した弁体がフルリフト位置に達することなく閉弁作動を開始するパーシャル噴射のいずれで燃料を噴射させるかを選択する選択手段（Ｓ１０、Ｓ１１）を備える。インジェクタへ供給される燃料の圧力が目標圧力となるよう、高圧ポンプの作動を制御するポンプ制御手段（Ｓ２３）を備える。そして、燃料噴射システムがとりうる目標圧力の最大値（Ｐｍａｘ）でパーシャル噴射を実施したときの最大噴射量を、パーシャル最大噴射量（Ｑｐｌｍａｘ）と呼ぶ場合において、選択手段は、要求噴射量（Ｑｒｅｑ）がパーシャル最大噴射量以下である場合に、パーシャル噴射を選択することを特徴とする。   And this invention is equipped with the following structures, It is characterized by the above-mentioned. That is, the full lift injection that starts the valve closing operation after the valve body that has started the valve opening operation reaches the full lift position, and the partial injection that the valve body that has started the valve opening operation starts the valve closing operation without reaching the full lift position Selection means (S10, S11) for selecting which of the fuel is to be injected. Pump control means (S23) for controlling the operation of the high-pressure pump is provided so that the pressure of the fuel supplied to the injector becomes the target pressure. When the maximum injection amount when the partial injection is performed at the maximum value (Pmax) of the target pressure that can be taken by the fuel injection system is called the partial maximum injection amount (Qplmax), the selection means selects the required injection amount (Qreq ) Is equal to or less than the partial maximum injection amount, partial injection is selected.

さて、通電時間Ｔｉと噴射量Ｑとの関係を表した特性線（図７参照）のうち、パーシャル噴射する領域をパーシャル領域Ａ１と呼び、フルリフト噴射する領域をフルリフト領域Ａ２と呼び、本発明による作用効果を以下に説明する。パーシャル領域Ａ１で噴射可能な最大噴射量Ｂは、供給燃圧が高いほど多くなる。したがって、例えば図７中の符号Ｑ１に示す噴射量を１０ＭＰａの供給燃圧で噴射させる場合にはフルリフト噴射させることになるが、この噴射量Ｑ１を２０ＭＰａで噴射させる場合にはパーシャル噴射させることになる。   Of the characteristic line (refer to FIG. 7) showing the relationship between the energization time Ti and the injection amount Q, the partial injection region is called the partial region A1, and the full lift injection region is called the full lift region A2, and according to the present invention. The effects will be described below. The maximum injection amount B that can be injected in the partial region A1 increases as the supply fuel pressure increases. Therefore, for example, when the injection amount indicated by the symbol Q1 in FIG. 7 is injected at a supply fuel pressure of 10 MPa, full lift injection is performed, but when this injection amount Q1 is injected at 20 MPa, partial injection is performed. .

すると、図７中の符号Ｑ１に例示するように、供給燃圧によってはパーシャル噴射およびフルリフト噴射のいずれも可能な場合がある。この場合には、パーシャル噴射を選択したほうが、フルリフト噴射を選択した場合に比べて高い供給燃圧で噴射することになる。   Then, as illustrated by reference sign Q1 in FIG. 7, depending on the supply fuel pressure, both partial injection and full lift injection may be possible. In this case, when partial injection is selected, injection is performed at a higher supply fuel pressure than when full lift injection is selected.

この点を鑑みた上記発明によれば、要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合には、パーシャル噴射が選択される。そのため、微少量の燃料を噴射する場合であっても、フルリフト噴射に比べて高圧で噴射されるようになり、燃料噴霧の微粒化を十分に促進できる。   According to the above invention in view of this point, partial injection is selected when the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax. Therefore, even when a very small amount of fuel is injected, the fuel spray is injected at a higher pressure than full lift injection, and atomization of fuel spray can be sufficiently promoted.

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射システムを示す全体図。1 is an overall view showing a fuel injection system according to a first embodiment of the present invention. 図１に示すインジェクタの全体構造を説明する断面図。Sectional drawing explaining the whole structure of the injector shown in FIG. 図２の拡大図であって、噴孔の形状を示す断面図。FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2 showing a shape of a nozzle hole. 図２の拡大図であって、磁気回路を示す断面図。FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2 showing a magnetic circuit. 図１に示す高圧ポンプの全体構造を説明する模式図。The schematic diagram explaining the whole high-pressure pump structure shown in FIG. 図１に示すＥＣＵが噴射制御を実施した場合における、コイルへの印加電圧、コイル電流および電磁吸引力の、時間経過に伴い生じる変化を示す図。The figure which shows the change which arises with the passage of time of the applied voltage to a coil, coil current, and electromagnetic attraction force when ECU shown in FIG. 1 implements injection control. 図２に示すインジェクタのＴｉ−Ｑ特性を示す図。The figure which shows the Ti-Q characteristic of the injector shown in FIG. 図１に示すマイコンによる噴射制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the injection control by the microcomputer shown in FIG. 図１に示すマイコンによるポンプ制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the pump control by the microcomputer shown in FIG. 図１に示すマイコンによるマップ更新処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the map update process by the microcomputer shown in FIG. 噴霧粒径悪化度とシート絞り率との関係を示す試験結果。The test result which shows the relationship between a spray particle size deterioration degree and a sheet | seat drawing rate.

以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置、およびその装置を含む燃料噴射システムの各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of a fuel injection control device according to the present invention and a fuel injection system including the device will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１に示すインジェクタ１０は、点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）に搭載されており、内燃機関の燃焼室２へ直接燃料を噴射するものである。具体的には、燃焼室２を形成するシリンダヘッド３のうちシリンダの軸線Ｃと一致する位置に、インジェクタ１０を挿入する取付穴４が形成されている。 (First embodiment)
An injector 10 shown in FIG. 1 is mounted on an ignition type internal combustion engine (gasoline engine), and directly injects fuel into a combustion chamber 2 of the internal combustion engine. Specifically, a mounting hole 4 for inserting the injector 10 is formed at a position that coincides with the cylinder axis C in the cylinder head 3 that forms the combustion chamber 2.

インジェクタ１０へ供給される燃料は、図示しない燃料タンクに貯蔵されている。燃料タンク内の燃料は、低圧ポンプにより汲み上げられ、高圧ポンプ４０により昇圧されてデリバリパイプ３０へ圧送される。デリバリパイプ３０内の高圧燃料は、各気筒のインジェクタ１０へ分配供給される。高圧ポンプ４０の構造については、図５を用いて後に詳述する。   The fuel supplied to the injector 10 is stored in a fuel tank (not shown). The fuel in the fuel tank is pumped up by a low-pressure pump, pressurized by the high-pressure pump 40 and pumped to the delivery pipe 30. The high-pressure fuel in the delivery pipe 30 is distributed and supplied to the injectors 10 of each cylinder. The structure of the high-pressure pump 40 will be described in detail later with reference to FIG.

シリンダヘッド３には点火プラグ６が取り付けられている。点火プラグ６およびインジェクタ１０は、シリンダヘッド３のうち燃焼室２に対してピストンの反対側の部分に並べて配置されている。   A spark plug 6 is attached to the cylinder head 3. The spark plug 6 and the injector 10 are arranged side by side in a portion of the cylinder head 3 opposite to the piston with respect to the combustion chamber 2.

図２に示すように、インジェクタ１０は、ボデー１１、弁体１２、コイル１３、固定コア１４、可動コア１５、ハウジング１６等を備えて構成されている。ボデー１１は、内部に燃料通路１１ａが形成されるよう、磁性材料にて形成されている。ボデー１１は、弁体１２が離着座する着座面１７ｂ、および燃料を噴射する噴孔１７ａを形成する。   As shown in FIG. 2, the injector 10 includes a body 11, a valve body 12, a coil 13, a fixed core 14, a movable core 15, a housing 16, and the like. The body 11 is made of a magnetic material so that the fuel passage 11a is formed inside. The body 11 forms a seating surface 17b on which the valve body 12 is seated and seated, and an injection hole 17a for injecting fuel.

図３を用いてより詳細に説明すると、ボデー１１には、着座面１７ｂが形成された噴孔体１７が取り付けられている。噴孔体１７には、噴孔１７ａが形成された噴孔プレート１７ｐが取り付けられている。弁体１２のうち着座面１７ｂに着座する部分がシート部１２ａである。具体的には、弁体１２の本体部１２ｂと先端部１２ｃとの境界線が、着座面１７ｂに着座するシート部１２ａとして機能する。本体部１２ｂは軸線Ｃ方向に延びる円柱形状であり、先端部１２ｃは、本体部１２ｂの噴孔側先端から噴孔１７ａに向けて延びる円錐形状である。要するに、円柱と円錐の境界線である角部が、軸線Ｃ周りに延びる環状のシート部１２ａに相当する。   If it demonstrates in detail using FIG. 3, the nozzle hole body 17 in which the seating surface 17b was formed will be attached to the body 11. FIG. A nozzle hole plate 17p in which a nozzle hole 17a is formed is attached to the nozzle hole body 17. A portion of the valve body 12 that is seated on the seating surface 17b is a seat portion 12a. Specifically, the boundary line between the main body portion 12b and the tip end portion 12c of the valve body 12 functions as the seat portion 12a seated on the seating surface 17b. The main body portion 12b has a cylindrical shape extending in the direction of the axis C, and the tip portion 12c has a conical shape extending from the tip on the nozzle hole side of the main body portion 12b toward the nozzle hole 17a. In short, the corner portion that is the boundary line between the cylinder and the cone corresponds to the annular sheet portion 12a extending around the axis C.

シート部１２ａを着座面１７ｂに着座させるよう弁体１２を閉弁作動させると、噴孔１７ａからの燃料噴射が停止される。シート部１２ａを着座面１７ｂから離座させるよう弁体１２を開弁作動（リフトアップ）させると、噴孔１７ａから燃料が噴射される。燃料通路１１ａのうち弁体１２のシート部１２ａより下流側、かつ、噴孔１７ａの上流側部分がサック室１７ｓである。サック室１７ｓの燃圧（サック燃圧）が高いほど、噴孔１７ａから噴射した燃料の噴霧粒径が小さくなる。   When the valve body 12 is closed so that the seat portion 12a is seated on the seating surface 17b, fuel injection from the injection hole 17a is stopped. When the valve body 12 is opened (lifted up) so as to separate the seat portion 12a from the seating surface 17b, fuel is injected from the injection hole 17a. A portion of the fuel passage 11a downstream from the seat portion 12a of the valve body 12 and upstream of the nozzle hole 17a is a sac chamber 17s. The higher the fuel pressure in the sac chamber 17s (sack fuel pressure), the smaller the spray particle size of the fuel injected from the nozzle hole 17a.

噴孔１７ａの流路長さＬは、噴孔１７ａの入口直径Ｄよりも小さい。噴孔プレート１７ｐの板面の垂直方向に対して噴孔１７ａの流路方向が傾くよう、噴孔プレート１７ｐに噴孔１７ａが形成されている。また、噴孔１７ａの断面形状は円形である。したがって、噴孔１７ａの入口形状は楕円であり、厳密には、入口直径Ｄは楕円の長径寸法である。   The flow path length L of the nozzle hole 17a is smaller than the inlet diameter D of the nozzle hole 17a. The injection hole 17a is formed in the injection hole plate 17p so that the flow path direction of the injection hole 17a is inclined with respect to the direction perpendicular to the plate surface of the injection hole plate 17p. The cross-sectional shape of the nozzle hole 17a is circular. Therefore, the inlet shape of the nozzle hole 17a is an ellipse, and strictly speaking, the inlet diameter D is the major axis of the ellipse.

図２の説明に戻り、コイル１３は、樹脂製のボビン１３ａに巻き回して構成され、該ボビン１３ａと樹脂材１３ｂにより封止されている。つまり、コイル１３、ボビン１３ａ、樹脂材１３ｂにより、円筒形状のコイル体が構成されている。   Returning to the description of FIG. 2, the coil 13 is wound around a resin bobbin 13a and sealed with the bobbin 13a and the resin material 13b. That is, the coil 13, the bobbin 13a, and the resin material 13b constitute a cylindrical coil body.

固定コア１４は、磁性材料にて円筒形状に形成され、円筒内部に燃料通路１４ａを形成する。ボデー１１の内周面には固定コア１４が挿入され、ボデー１１の外周面にはボビン１３ａが挿入されている。さらに、コイル１６を封止する樹脂材１３ｂの外周面は、ハウジング１６により覆われている。ハウジング１６は、磁性材料にて円筒形状に形成されている。なお、ハウジング１６の開口端部には、磁性材料にて形成される蓋部材１８が取り付けられている。これにより、コイル体は、ボデー１１、ハウジング１６および蓋部材１８により取り囲まれることとなる。   The fixed core 14 is made of a magnetic material in a cylindrical shape, and forms a fuel passage 14a inside the cylinder. A fixed core 14 is inserted into the inner peripheral surface of the body 11, and a bobbin 13 a is inserted into the outer peripheral surface of the body 11. Further, the outer peripheral surface of the resin material 13 b that seals the coil 16 is covered with the housing 16. The housing 16 is formed of a magnetic material in a cylindrical shape. A lid member 18 made of a magnetic material is attached to the opening end of the housing 16. As a result, the coil body is surrounded by the body 11, the housing 16 and the lid member 18.

可動コア１５は、磁性材料にて円盤形状に形成され、ボデー１１の内周面に挿入配置されている。なお、ボデー１１、弁体１２、コイル体、固定コア１４、可動コア１５およびハウジング１６は、各々の中心線が一致するように配置されている。そして、可動コア１５は、固定コア１４に対して噴孔１７ａの側に配置されており、コイル１３への非通電時には固定コア１４と所定のギャップを有するよう、固定コア１４に対向配置されている。   The movable core 15 is formed in a disk shape from a magnetic material, and is inserted and disposed on the inner peripheral surface of the body 11. The body 11, the valve body 12, the coil body, the fixed core 14, the movable core 15, and the housing 16 are arranged so that their center lines coincide with each other. The movable core 15 is disposed on the side of the injection hole 17a with respect to the fixed core 14, and is disposed opposite to the fixed core 14 so as to have a predetermined gap with the fixed core 14 when the coil 13 is not energized. Yes.

コイル１３へ通電して固定コア１４に電磁吸引力を生じさせると、この電磁吸引力により可動コア１５が固定コア１４に引き寄せられる。その結果、可動コア１５に連結されている弁体１２は、メインスプリングＳＰ１の弾性力および燃圧閉弁力に抗してリフトアップ（開弁作動）する。燃圧閉弁力とは、燃料通路１１ａ内の燃料圧力が弁体１２を閉弁側に押す力のことである。一方、コイル１３への通電を停止させると、メインスプリングＳＰ１の弾性力により、弁体１２は可動コア１５とともに閉弁作動する。   When the coil 13 is energized to generate an electromagnetic attractive force on the fixed core 14, the movable core 15 is attracted to the fixed core 14 by this electromagnetic attractive force. As a result, the valve body 12 connected to the movable core 15 is lifted up (opening operation) against the elastic force of the main spring SP1 and the fuel pressure closing force. The fuel pressure closing force is a force by which the fuel pressure in the fuel passage 11a pushes the valve body 12 to the valve closing side. On the other hand, when energization of the coil 13 is stopped, the valve body 12 is closed together with the movable core 15 by the elastic force of the main spring SP1.

図４は、図２の拡大図であるとともに、シリンダヘッド３の取付穴４へインジェクタ１０を挿入して取り付けた状態を示す。先述の如くコイル体を取り囲むボデー１１、ハウジング１６、蓋部材１８および固定コア１４は、磁性材料により形成されるため、コイル１３への通電により生じた磁束の通路となる磁気回路を形成することとなる。つまり、図中の矢印に示すように磁気回路中を磁束が流れる。   FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 2 and shows a state where the injector 10 is inserted into the mounting hole 4 of the cylinder head 3 and attached. Since the body 11, the housing 16, the lid member 18 and the fixed core 14 surrounding the coil body are formed of a magnetic material as described above, a magnetic circuit serving as a path for magnetic flux generated by energization of the coil 13 is formed. Become. That is, magnetic flux flows through the magnetic circuit as indicated by the arrows in the figure.

なお、ハウジング１６のうちコイル１３を収容する領域の部分をコイル領域部１６ａと呼ぶ。また、ハウジング１６のうち磁気回路を形成する領域の部分を磁気回路領域部１６ｂと呼ぶ。換言すれば、挿入方向（図４の上下方向）のうち、蓋部材１８の反噴孔側（図４の上側）の端面位置が、磁気回路領域部１６ｂの反噴孔側の領域境界である。図４の例では、磁気回路領域部１６ｂのうち挿入方向（図４の上下方向）の全体が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれている。そして、シリンダヘッド３のうち磁気回路を全周に亘って取り囲んでいる部分が、「環状導電部３ａ（内燃機関の所定箇所）」に相当する。   In addition, the part of the area | region which accommodates the coil 13 among the housings 16 is called the coil area | region part 16a. A portion of the housing 16 where the magnetic circuit is formed is referred to as a magnetic circuit region portion 16b. In other words, in the insertion direction (vertical direction in FIG. 4), the end surface position on the side opposite to the injection hole (upper side in FIG. 4) of the lid member 18 is the region boundary on the side opposite to the injection hole of the magnetic circuit region 16b. . In the example of FIG. 4, the entire insertion direction (vertical direction in FIG. 4) of the magnetic circuit region portion 16 b is surrounded by the inner peripheral surface 4 a of the mounting hole 4 over the entire circumference. A portion of the cylinder head 3 surrounding the magnetic circuit over the entire circumference corresponds to the “annular conductive portion 3a (a predetermined portion of the internal combustion engine)”.

ボデー１１のうちハウジング１６よりも噴孔側に位置する部分の外周面は、取付穴４の内周面４ｂに接触している（図１参照）。これに対し、ハウジング１６の外周面は、取付穴４の内周面４ａとの間に隙間ＣＬを形成している（図４参照）。換言すれば、磁気回路領域部１６ｂの外周面と取付穴４の内周面４ａとは、隙間ＣＬを隔てて対向する。   An outer peripheral surface of a portion of the body 11 located closer to the nozzle hole than the housing 16 is in contact with the inner peripheral surface 4b of the mounting hole 4 (see FIG. 1). On the other hand, a clearance CL is formed between the outer peripheral surface of the housing 16 and the inner peripheral surface 4a of the mounting hole 4 (see FIG. 4). In other words, the outer peripheral surface of the magnetic circuit region portion 16b and the inner peripheral surface 4a of the mounting hole 4 face each other with a gap CL therebetween.

このように、磁気回路が環状導電部３ａに取り囲まれているため、コイル１３へ電流を流して磁気回路で磁束変化が生じると（図４中の矢印参照）、その磁束変化に伴い環状導電部３ａに渦電流が生じる。この渦電流は図４の紙面垂直方向に流れる。   As described above, since the magnetic circuit is surrounded by the annular conductive portion 3a, when an electric current is passed through the coil 13 and a magnetic flux change occurs in the magnetic circuit (see the arrow in FIG. 4), the annular conductive portion is accompanied by the magnetic flux change. An eddy current is generated in 3a. This eddy current flows in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.

図２の説明に戻り、可動コア１５には貫通孔１５ａが形成されており、この貫通孔１５ａに弁体１２が挿入配置されることで、弁体１２は可動コア１５に対して摺動して相対移動可能に組み付けられている。弁体１２の反噴孔側端部には係止部１２ｄが形成されている。可動コア１５が固定コア１４に吸引されて移動する際には、係止部１２ｄが可動コア１５に係止された状態で移動するので、可動コア１５の移動開始と同時に弁体１２も移動（開弁作動）を開始する。但し、可動コア１５が固定コア１４に接触した状態であっても、弁体１２は可動コア１５に対して相対移動してリフトアップすることが可能である。   Returning to the description of FIG. 2, a through hole 15 a is formed in the movable core 15, and the valve body 12 slides with respect to the movable core 15 by inserting the valve body 12 into the through hole 15 a. It is assembled so that relative movement is possible. A locking portion 12 d is formed at the end of the valve body 12 on the side opposite to the injection hole. When the movable core 15 is attracted to the fixed core 14 and moved, the locking portion 12d moves in a state of being locked to the movable core 15, so that the valve body 12 also moves simultaneously with the start of movement of the movable core 15 ( Valve opening operation). However, even when the movable core 15 is in contact with the fixed core 14, the valve element 12 can move relative to the movable core 15 and lift up.

弁体１２の反噴孔側にはメインスプリングＳＰ１が配置され、可動コア１５の噴孔側にはサブスプリングＳＰ２が配置されている。これらのスプリングＳＰ１、ＳＰ２はコイル状であり、軸線Ｃ方向に変形して弾性変形する。メインスプリングＳＰ１の弾性力（メイン弾性力Ｆｓ１）は、調整パイプ１０１からの反力として弁体１２へ閉弁方向に付与される。サブスプリングＳＰ２の弾性力（サブ弾性力Ｆｓ２）は、ボデー１１の凹部１１ｂからの反力として可動コア１５へ吸引方向に付与される。   A main spring SP1 is disposed on the side opposite to the injection hole of the valve body 12, and a sub spring SP2 is disposed on the injection hole side of the movable core 15. These springs SP1 and SP2 are coiled and deformed in the direction of the axis C to be elastically deformed. The elastic force (main elastic force Fs1) of the main spring SP1 is applied to the valve body 12 in the valve closing direction as a reaction force from the adjustment pipe 101. The elastic force (sub elastic force Fs2) of the sub spring SP2 is applied to the movable core 15 in the suction direction as a reaction force from the recess 11b of the body 11.

要するに、弁体１２は、メインスプリングＳＰ１と着座面１７ｂとの間に挟まれており、可動コア１５は、サブスプリングＳＰ２と係止部１２ｄとの間に挟まれている。そして、サブ弾性力Ｆｓ２は可動コア１５を介して係止部１２ｄに伝達され、弁体１２へ開弁方向に付与されることとなる。したがって、メイン弾性力Ｆｓ１からサブ弾性力Ｆｓ２を差し引いた弾性力Ｆｓが、弁体１２へ閉弁方向に付与されているとも言える。   In short, the valve body 12 is sandwiched between the main spring SP1 and the seating surface 17b, and the movable core 15 is sandwiched between the sub spring SP2 and the locking portion 12d. Then, the sub elastic force Fs2 is transmitted to the locking portion 12d via the movable core 15, and is given to the valve body 12 in the valve opening direction. Therefore, it can be said that the elastic force Fs obtained by subtracting the sub elastic force Fs2 from the main elastic force Fs1 is applied to the valve body 12 in the valve closing direction.

詳細には、弁体１２がリフトアップすると、メインスプリングＳＰ１については、圧縮量（弾性変形量）が増大するのでメイン弾性力Ｆｓ１は増大する。一方、サブスプリングＳＰ２については、弁体１２がリフトアップすると圧縮量（弾性変形量）が減少するのでサブ弾性力Ｆｓ２が減少する。これらの合成弾性力Ｆｓ（＝Ｆｓ１＋Ｆｓ２）はリフトアップに伴い増大する。   Specifically, when the valve body 12 is lifted up, the main spring force Fs1 increases because the compression amount (elastic deformation amount) of the main spring SP1 increases. On the other hand, with respect to the sub spring SP2, when the valve body 12 is lifted up, the compression amount (elastic deformation amount) decreases, so the sub elastic force Fs2 decreases. These combined elastic forces Fs (= Fs1 + Fs2) increase with lift-up.

閉弁時（ストローク＝０）におけるメイン弾性力Ｆｓ１（セット荷重Ｆｓｅｔ１）は、閉弁時におけるサブ弾性力Ｆｓ２（セット荷重Ｆｓｅｔ２）よりも大きい。したがって、閉弁時の合成弾性力Ｆｓはセット荷重Ｆｓｅｔ１よりも小さい。図２に示すように、固定コア１４の円筒内部に対する、調整パイプ１０１の取付位置を調整することで、メインスプリングＳＰ１のセット荷重Ｆｓｅｔ１が調整可能である。   The main elastic force Fs1 (set load Fset1) when the valve is closed (stroke = 0) is larger than the sub elastic force Fs2 (set load Fset2) when the valve is closed. Therefore, the combined elastic force Fs when the valve is closed is smaller than the set load Fset1. As shown in FIG. 2, the set load Fset1 of the main spring SP1 can be adjusted by adjusting the attachment position of the adjustment pipe 101 with respect to the inside of the cylinder of the fixed core 14.

次に、図５を用いて、高圧ポンプ４０について説明する。高圧ポンプ４０は、プランジャ４５の往復運動により燃料の吸入および吐出を行うピストンポンプである。詳しくは、高圧ポンプ４０の駆動軸５は、内燃機関のクランク軸により回転駆動される。つまり、高圧ポンプ４０は、内燃機関の回転トルクで駆動する機械式ポンプである。カム機構４６は、駆動軸５の回転運動をプランジャ４５の往復運動に変換する。プランジャ４５は、燃料通路４８の途中に配置されたポンプ室４４内で往復運動する。これにより、低圧ポンプから高圧ポンプ４０へ供給された燃料は、ポンプ室４４内に吸入され、プランジャ４５により圧縮された後、ポンプ室４４からデリバリパイプ３０へ吐出される。   Next, the high-pressure pump 40 will be described with reference to FIG. The high-pressure pump 40 is a piston pump that sucks and discharges fuel by reciprocating movement of the plunger 45. Specifically, the drive shaft 5 of the high-pressure pump 40 is rotationally driven by the crankshaft of the internal combustion engine. That is, the high-pressure pump 40 is a mechanical pump that is driven by the rotational torque of the internal combustion engine. The cam mechanism 46 converts the rotational movement of the drive shaft 5 into the reciprocating movement of the plunger 45. The plunger 45 reciprocates in a pump chamber 44 disposed in the middle of the fuel passage 48. As a result, the fuel supplied from the low pressure pump to the high pressure pump 40 is sucked into the pump chamber 44, compressed by the plunger 45, and then discharged from the pump chamber 44 to the delivery pipe 30.

高圧ポンプ４０の燃料吸入側には、通電に伴い閉弁する常開式の調量弁４３が設けられており、この調量弁４３の閉弁時間を制御することで高圧ポンプ４０の燃料吐出量が調整される。すなわち、プランジャ４５が下降する際には、ポンプ室４４に燃料が吸入される。その後、プランジャ４５が上昇に転じた際に調量弁４３が非通電の場合には、調量弁４３が開弁状態を保つことにより、ポンプ室４４内の燃料が上流側に戻される。一方、調量弁４３への通電に伴い調量弁４３が閉弁されると、ポンプ室４４内の燃料の圧力が上昇し、その高圧燃料がデリバリパイプ３０に圧送される。かかる場合、調量弁４３の閉弁タイミング（通電タイミング）を遅角させるほど、燃料圧送期間が小さくなり、ひいては燃料圧送量が少なくなる。なお、調量弁４３としては、常開式の代わりに常閉式のものを採用してもよい。   On the fuel suction side of the high-pressure pump 40, a normally-opening type metering valve 43 that closes when energized is provided. By controlling the valve closing time of the metering valve 43, the fuel discharge of the high-pressure pump 40 is performed. The amount is adjusted. That is, when the plunger 45 is lowered, fuel is sucked into the pump chamber 44. Thereafter, when the metering valve 43 is not energized when the plunger 45 starts to rise, the metering valve 43 is kept open to return the fuel in the pump chamber 44 to the upstream side. On the other hand, when the metering valve 43 is closed as the metering valve 43 is energized, the fuel pressure in the pump chamber 44 rises, and the high-pressure fuel is pumped to the delivery pipe 30. In such a case, as the valve closing timing (energization timing) of the metering valve 43 is retarded, the fuel pumping period becomes shorter, and consequently the fuel pumping amount decreases. The metering valve 43 may be a normally closed type instead of the normally open type.

また、逆止弁４２の下流側には、燃料吐出圧を制限する圧力開放弁としてのリリーフ弁４７が設けられている。リリーフ弁４７は、高圧ポンプ４０の燃料吐出圧が所定のリリーフ圧（例えば２５ＭＰａ）以上の場合に開弁し、その開弁時に高圧ポンプ４０の吐出燃料を、燃料戻し管４９を介して燃料タンク２５に戻す。これにより、デリバリパイプ３０内の燃料圧力がリリーフ圧を超えないようになっている。なお、リリーフ弁４７については、高圧ポンプ４０に設ける代わりに、デリバリパイプ３０に設けてもよい。   A relief valve 47 as a pressure release valve for limiting the fuel discharge pressure is provided on the downstream side of the check valve 42. The relief valve 47 opens when the fuel discharge pressure of the high-pressure pump 40 is equal to or higher than a predetermined relief pressure (for example, 25 MPa). When the valve is opened, the fuel discharged from the high-pressure pump 40 is supplied to the fuel tank via the fuel return pipe 49. Return to 25. This prevents the fuel pressure in the delivery pipe 30 from exceeding the relief pressure. Note that the relief valve 47 may be provided in the delivery pipe 30 instead of being provided in the high-pressure pump 40.

図１の説明に戻り、電子制御装置（ＥＣＵ２０）は、特許請求の範囲に記載の「燃料噴射制御装置」に相当するものであり、マイクロコンピュータ（マイコン２１）、集積ＩＣ２２、昇圧回路２３、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４等を備える。   Returning to the description of FIG. 1, the electronic control unit (ECU 20) corresponds to the “fuel injection control unit” recited in the claims, and includes a microcomputer (microcomputer 21), an integrated IC 22, a booster circuit 23, a switching unit. Elements SW2, SW3, SW4 and the like are provided.

マイコン２１は、中央演算装置、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）および揮発性メモリ（ＲＡＭ）等を有して構成され、内燃機関の負荷および機関回転速度に基づき、燃料の要求噴射量Ｑｒｅｑおよび目標噴射開始時期を算出する。なお、通電時間Ｔｉと噴射量Ｑとの関係を示す特性線（図７参照）を予め試験して取得しておき、その特性線にしたがってコイル１３への通電時間Ｔｉを制御することで、噴射量Ｑを制御する。   The microcomputer 21 includes a central processing unit, a nonvolatile memory (ROM), a volatile memory (RAM), and the like. Based on the load of the internal combustion engine and the engine speed, the required fuel injection amount Qreq and the target injection start Calculate the time. A characteristic line (see FIG. 7) showing the relationship between the energization time Ti and the injection amount Q is obtained by testing in advance, and the energization time Ti to the coil 13 is controlled according to the characteristic line, thereby Control the quantity Q.

例えば、前記特性線に基づき、通電時間Ｔｉと噴射量Ｑとの関係を示すマップ（Ｔｉ−Ｑマップ）を作成しておき、該Ｔｉ−Ｑマップをメモリに記憶させておく。そして、要求される噴射量（要求噴射量Ｑｒｅｑ）に適合する通電時間Ｔｉを、Ｔｉ−Ｑマップを参酌して設定する。なお、インジェクタ１０に供給される燃圧（つまり、デリバリパイプ３０内の燃圧）が高いほど、通電時間Ｔｉは短くて済む。そこで、供給燃圧毎にＴｉ−Ｑマップを作成して記憶させておき、噴射時の供給燃圧に応じて参酌するＴｉ−Ｑマップを切り替える。   For example, a map (Ti-Q map) showing the relationship between the energization time Ti and the injection amount Q is created based on the characteristic line, and the Ti-Q map is stored in the memory. Then, the energization time Ti suitable for the required injection amount (required injection amount Qreq) is set in consideration of the Ti-Q map. The higher the fuel pressure supplied to the injector 10 (that is, the fuel pressure in the delivery pipe 30), the shorter the energization time Ti. Therefore, a Ti-Q map is created and stored for each supply fuel pressure, and the Ti-Q map to be considered is switched according to the supply fuel pressure at the time of injection.

集積ＩＣ２２は、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４の作動を制御する噴射駆動回路２２ａ、および昇圧回路２３の作動を制御する充電回路２２ｂを有する。これらの回路２２ａ、２２ｂは、マイコン２１から出力された噴射指令信号に基づき作動する。噴射指令信号は、インジェクタ１０のコイル１３への通電状態を指令する信号であり、先述した要求噴射量Ｑｒｅｑおよび目標噴射開始時期と、後述するコイル電流検出値Ｉとに基づき、マイコン２１により設定される。噴射指令信号には、後述する噴射信号、ブースト信号およびバッテリ信号が含まれている。   The integrated IC 22 includes an injection drive circuit 22a that controls the operation of the switching elements SW2, SW3, and SW4, and a charging circuit 22b that controls the operation of the booster circuit 23. These circuits 22 a and 22 b operate based on the injection command signal output from the microcomputer 21. The injection command signal is a signal for instructing the energization state of the coil 13 of the injector 10 and is set by the microcomputer 21 based on the above-described required injection amount Qreq and the target injection start timing and the coil current detection value I described later. The The injection command signal includes an injection signal, a boost signal, and a battery signal, which will be described later.

昇圧回路２３は、コイル２３ａ、コンデンサ２３ｂ、ダイオード２３ｃおよびスイッチング素子ＳＷ１を有する。スイッチング素子ＳＷ１がオン作動とオフ作動を繰り返すように充電回路２２ｂがスイッチング素子ＳＷ１を制御すると、バッテリ端子Ｂａｔｔから印加されるバッテリ電圧がコイル２３ａにより昇圧（ブースト）されて、コンデンサ２３ｂに蓄電される。このように昇圧されて蓄電された電力の電圧が「ブースト電圧」に相当する。   The booster circuit 23 includes a coil 23a, a capacitor 23b, a diode 23c, and a switching element SW1. When the charging circuit 22b controls the switching element SW1 so that the switching element SW1 is repeatedly turned on and off, the battery voltage applied from the battery terminal Batt is boosted (boosted) by the coil 23a and stored in the capacitor 23b. . The voltage of the electric power boosted and stored in this way corresponds to the “boost voltage”.

そして、噴射駆動回路２２ａがスイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ４をともにオン作動させると、インジェクタ１０のコイル１３へブースト電圧が印加される。一方、スイッチング素子ＳＷ２をオフ作動させてスイッチング素子ＳＷ３をオン作動させるように切り替えると、インジェクタ１０のコイル１３へバッテリ電圧が印加される。なお、コイル１３への電圧印加を停止させる場合には、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４をオフ作動させる。ダイオード２４は、スイッチング素子ＳＷ２のオン作動時に、ブースト電圧がスイッチング素子ＳＷ３に印加されることを防止するためのものである。   When the injection drive circuit 22a turns on both the switching elements SW2 and SW4, a boost voltage is applied to the coil 13 of the injector 10. On the other hand, when the switching element SW2 is turned off and the switching element SW3 is turned on, the battery voltage is applied to the coil 13 of the injector 10. Note that when the voltage application to the coil 13 is stopped, the switching elements SW2, SW3, and SW4 are turned off. The diode 24 is for preventing the boost voltage from being applied to the switching element SW3 when the switching element SW2 is turned on.

シャント抵抗２５は、スイッチング素子ＳＷ４を流れる電流、つまりコイル１３を流れる電流（コイル電流）を検出するためのものであり、マイコン２１は、シャント抵抗２５で生じた電圧降下量に基づき、先述したコイル電流検出値Ｉを検出する。   The shunt resistor 25 is for detecting the current flowing through the switching element SW4, that is, the current flowing through the coil 13 (coil current). The microcomputer 21 is based on the amount of voltage drop generated in the shunt resistor 25 and the coil described above. A current detection value I is detected.

次に、コイル電流を流すことにより生じる電磁吸引力（開弁力）について、詳細に説明する。   Next, the electromagnetic attractive force (valve opening force) generated by flowing the coil current will be described in detail.

固定コア１４で生じさせる起磁力（アンペアターンＡＴ）が大きいほど、電磁吸引力は大きくなる。つまり、コイル１３の巻き数が同じであれば、コイル電流を多くしてアンペアターンＡＴを大きくするほど、電磁吸引力は大きくなる。但し、通電を開始してから吸引力が飽和して最大値になるまでには時間がかかる。本実施形態では、このように飽和して最大値になった時の電磁吸引力を、静的吸引力Ｆｂと呼ぶ。   The greater the magnetomotive force (ampere turn AT) generated by the fixed core 14, the greater the electromagnetic attractive force. That is, if the number of turns of the coil 13 is the same, the electromagnetic attraction force increases as the coil current is increased and the ampere turn AT is increased. However, it takes time for the suction force to reach a maximum value after energization is started. In the present embodiment, the electromagnetic attractive force when saturated and reaches the maximum value is referred to as a static attractive force Fb.

また、弁体１２が開弁作動を開始するのに必要な電磁吸引力を、必要開弁力Ｆａと呼ぶ。なお、インジェクタ１０への供給燃圧が高いほど、弁体１２が開弁作動を開始するのに必要な電磁吸引力（開弁開始吸引力）は大きくなる。また、燃料の粘性が大きい場合等、各種状況に応じて開弁開始吸引力は大きくなる。そこで、開弁開始吸引力が最も大きくなる状況を想定した場合の開弁開始吸引力を、必要開弁力Ｆａと定義する。   Further, the electromagnetic attractive force necessary for the valve body 12 to start the valve opening operation is referred to as a required valve opening force Fa. The higher the fuel pressure supplied to the injector 10, the greater the electromagnetic suction force (valve opening start suction force) required for the valve body 12 to start the valve opening operation. Further, the valve opening start suction force increases according to various situations such as when the viscosity of the fuel is large. Therefore, the valve opening start suction force when the situation in which the valve opening start suction force is maximized is assumed is defined as the required valve opening force Fa.

図６（ａ）は、燃料噴射を１回実施する場合における、コイル１３への印加電圧波形を示す。図示されるように、噴射指令信号により指令される電圧印加開始時期ｔ１（つまり、通電時間Ｔｉの開始時期）に、ブースト電圧を印加して通電を開始させている。すると、通電開始に伴いコイル電流が第１目標値Ｉ１まで上昇する（図６（ｂ）参照）。そして、先述したコイル電流検出値Ｉが、第１目標値Ｉ１に達したｔ１時点で、通電をオフさせている。要するに、初回の通電によるブースト電圧印加により、第１目標値Ｉ１までコイル電流を上昇させるように制御する。   FIG. 6A shows a voltage waveform applied to the coil 13 when the fuel injection is performed once. As shown in the figure, the energization is started by applying the boost voltage at the voltage application start timing t1 (that is, the start timing of the energization time Ti) commanded by the injection command signal. Then, with the start of energization, the coil current increases to the first target value I1 (see FIG. 6B). The energization is turned off at time t1 when the above-described coil current detection value I reaches the first target value I1. In short, control is performed so that the coil current is increased to the first target value I1 by applying the boost voltage by the first energization.

その後、第１目標値Ｉ１よりも低い値に設定された第２目標値Ｉ２にコイル電流が維持されるように、バッテリ電圧による通電を制御する。具体的には、コイル電流検出値Ｉと第２目標値Ｉ２との乖離が所定幅以内となるよう、バッテリ電圧による通電オンオフを繰り返すことで、変動するコイル電流の平均値が第２目標値Ｉ２に保持されるようにデューティ制御する。そして、第２目標値Ｉ２は、静的吸引力Ｆｂが必要開弁力Ｆａ以上となるような値に設定されている。   Thereafter, the energization by the battery voltage is controlled so that the coil current is maintained at the second target value I2 set to a value lower than the first target value I1. Specifically, the average value of the fluctuating coil current is changed to the second target value I2 by repeatedly turning on and off the battery voltage so that the deviation between the coil current detection value I and the second target value I2 is within a predetermined range. The duty is controlled so that The second target value I2 is set to a value such that the static suction force Fb is greater than or equal to the required valve opening force Fa.

その後、第２目標値Ｉ２よりも低い値に設定された第３目標値Ｉ３にコイル電流が維持されるように、バッテリ電圧による通電を制御する。具体的には、コイル電流検出値Ｉと第３目標値Ｉ３との乖離が所定幅以内となるよう、バッテリ電圧による通電オンオフを繰り返すことで、変動するコイル電流の平均値が第３目標値Ｉ３に保持されるようにデューティ制御する。   Thereafter, the energization by the battery voltage is controlled so that the coil current is maintained at the third target value I3 set to a value lower than the second target value I2. Specifically, the average value of the fluctuating coil current is changed to the third target value I3 by repeatedly turning on and off the battery voltage so that the deviation between the coil current detection value I and the third target value I3 is within a predetermined range. The duty is controlled so that

図６（ｃ）に示すように、電磁吸引力は、通電開始時点、つまり上昇制御開始時点（ｔ０）から、ピックアップ制御終了時点（ｔ３）までの期間に上昇し続ける。なお、電磁吸引力の上昇速度は、上昇制御期間よりもピックアップ制御期間の方が遅い。そして、吸引力が上昇する期間（ｔ０〜ｔ３）のうちに吸引力が必要開弁力Ｆａを超えることとなるよう、第１目標値Ｉ１、第２目標値Ｉ２およびピックアップ制御期間は設定されている。   As shown in FIG. 6C, the electromagnetic attractive force continues to increase during a period from the start of energization, that is, the increase control start time (t0) to the pickup control end time (t3). Note that the rate of increase of the electromagnetic attractive force is slower in the pickup control period than in the increase control period. The first target value I1, the second target value I2, and the pickup control period are set so that the suction force exceeds the required valve opening force Fa during the period (t0 to t3) during which the suction force increases. Yes.

ホールド制御期間（ｔ４〜ｔ５）では吸引力が所定値に保持される。開弁状態を保持するのに必要な開弁保持力Ｆｃよりも前記所定値が高くなるよう、第３目標値Ｉ３は設定されている。なお、開弁保持力Ｆｃは必要開弁力Ｆａよりも小さい。   In the hold control period (t4 to t5), the suction force is held at a predetermined value. The third target value I3 is set so that the predetermined value is higher than the valve opening holding force Fc required to hold the valve open state. The valve opening holding force Fc is smaller than the required valve opening force Fa.

噴射指令信号に含まれる噴射信号は、通電時間Ｔｉを指令するパルス信号であり、目標噴射開始時期よりも所定の噴射遅れ時間だけ早い時期ｔ０にパルスオン時期が設定されている。そして、パルスオンしてから、通電時間Ｔｉに応じた時間が経過した時期ｔ５（つまり、通電時間Ｔｉの終了時期）にパルスオフ時期が設定されている。この噴射信号にしたがってスイッチング素子ＳＷ４は作動する。   The injection signal included in the injection command signal is a pulse signal for instructing the energization time Ti, and the pulse-on time is set at a time t0 that is earlier than the target injection start time by a predetermined injection delay time. Then, the pulse-off time is set at the time t5 (that is, the end time of the energization time Ti) when the time corresponding to the energization time Ti has elapsed since the pulse was turned on. The switching element SW4 operates according to this injection signal.

噴射指令信号に含まれるブースト信号は、ブースト電圧による通電オンオフを指令するパルス信号であり、噴射信号のパルスオンと同時にパルスオンする。その後、コイル電流検出値Ｉが第１目標値Ｉ１に達するまでの期間、ブースト信号はオンオフを繰り返す。このブースト信号のオンオフにしたがってスイッチング素子ＳＷ２は作動する。これにより、上昇制御期間においてブースト電圧が印加される。   The boost signal included in the injection command signal is a pulse signal for instructing on / off of energization by the boost voltage, and the pulse is turned on simultaneously with the pulse on of the injection signal. Thereafter, the boost signal is repeatedly turned on and off until the coil current detection value I reaches the first target value I1. The switching element SW2 operates according to the on / off of the boost signal. Thereby, the boost voltage is applied in the increase control period.

噴射指令信号に含まれるバッテリ信号は、ピックアップ制御の開始時点ｔ２でパルスオンする。その後、通電開始からの経過時間が所定時間に達するまでの期間、コイル電流検出値Ｉが第２目標値Ｉ２に保持されるようにフィードバック制御するよう、バッテリ信号はオンオフを繰り返す。さらにその後、噴射信号のパルスオフまでの期間、コイル電流検出値Ｉが第３目標値Ｉ３に保持されるようにフィードバック制御するよう、バッテリ信号はオンオフを繰り返す。このバッテリ信号にしたがってスイッチング素子ＳＷ３は作動する。   The battery signal included in the injection command signal is turned on at the pickup control start time t2. Thereafter, the battery signal is repeatedly turned on and off so as to perform feedback control so that the coil current detection value I is held at the second target value I2 until the elapsed time from the start of energization reaches a predetermined time. Thereafter, the battery signal is repeatedly turned on and off so as to perform feedback control so that the coil current detection value I is held at the third target value I3 during the period until the pulse of the injection signal is turned off. The switching element SW3 operates according to this battery signal.

インジェクタ１０への供給燃圧は、デリバリパイプ３０に取り付けられた燃圧センサ３１（図１参照）により検出されている。ＥＣＵ２０は、燃圧センサ３１により検出された供給燃圧に応じて、上述したピックアップ制御を実施するか否かを判定する。例えば、供給燃圧が所定値以上である場合にはピックアップ制御を許可するが、所定値未満である場合にはピックアップ制御を実施せず、上昇制御の後にホールド制御を実施する。   The fuel pressure supplied to the injector 10 is detected by a fuel pressure sensor 31 (see FIG. 1) attached to the delivery pipe 30. The ECU 20 determines whether or not to perform the above-described pickup control according to the supply fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 31. For example, when the supply fuel pressure is equal to or higher than a predetermined value, the pickup control is permitted, but when it is lower than the predetermined value, the pickup control is not performed, and the hold control is performed after the ascent control.

図７は、通電時間Ｔｉと噴射量Ｑとの関係を表した特性線を示しており、図中の実線は供給燃圧が１０ＭＰａの場合、点線は供給燃圧が２０ＭＰａの場合の特性線である。本実施形態では、燃料噴射システムがとりうる目標圧力の最大値（システム最大燃圧Ｐｍａｘ）が１０ＭＰａである。システム最大燃圧Ｐｍａｘは、高圧ポンプ４０の最大吐出圧よりも低い値に設定されており、デリバリパイプ３０内の燃圧（供給燃圧）を安定して保持可能な最大値に設定されている。   FIG. 7 shows a characteristic line representing the relationship between the energization time Ti and the injection amount Q. The solid line in the figure is the characteristic line when the supply fuel pressure is 10 MPa, and the dotted line is the characteristic line when the supply fuel pressure is 20 MPa. In this embodiment, the maximum value of the target pressure that can be taken by the fuel injection system (system maximum fuel pressure Pmax) is 10 MPa. The system maximum fuel pressure Pmax is set to a value lower than the maximum discharge pressure of the high-pressure pump 40, and is set to a maximum value that can stably hold the fuel pressure (supply fuel pressure) in the delivery pipe 30.

特性線のうち符号Ａ１に示す領域をパーシャル領域、符号Ａ２に示す領域をフルリフト領域と呼ぶ。パーシャル領域Ａ１の通電時間Ｔｉで燃料を噴射（パーシャル噴射）した場合には、可動コア１５が固定コア１４に衝突する前、つまり弁体１２がフルリフト位置に達する前に閉弁作動を開始して、微少量の燃料が噴射される。フルリフト位置とは、可動コア１５が固定コア１４に衝突した時点における弁体１２のリフト位置のことである。一方、フルリフト領域Ａ２の通電時間Ｔｉで燃料を噴射（フルリフト噴射）した場合には、弁体１２がフルリフト位置に達した後に閉弁作動を開始するので、パーシャル領域Ａ１で噴射した場合に比べて噴射量は多くなる。   Of the characteristic lines, the area indicated by reference numeral A1 is referred to as a partial area, and the area indicated by reference numeral A2 is referred to as a full lift area. When fuel is injected during the energization time Ti in the partial region A1 (partial injection), the valve closing operation is started before the movable core 15 collides with the fixed core 14, that is, before the valve body 12 reaches the full lift position. A small amount of fuel is injected. The full lift position is the lift position of the valve body 12 when the movable core 15 collides with the fixed core 14. On the other hand, when the fuel is injected during the energization time Ti in the full lift region A2 (full lift injection), the valve body 12 starts the valve closing operation after reaching the full lift position, so that compared with the case where the fuel is injected in the partial region A1. The injection amount increases.

パーシャル領域Ａ１で噴射可能な最大噴射量Ｂは、供給燃圧が高いほど多くなる。したがって、例えば図７中の符号Ｑ１に示す噴射量を供給燃圧１０ＭＰａで噴射させる場合にはフルリフト領域Ａ２で噴射させることになるが、この噴射量Ｑ１を２０ＭＰａで噴射させる場合にはパーシャル領域Ａ１で噴射させることになる。   The maximum injection amount B that can be injected in the partial region A1 increases as the supply fuel pressure increases. Therefore, for example, when the injection amount indicated by the symbol Q1 in FIG. 7 is injected at the supply fuel pressure of 10 MPa, the injection is performed in the full lift region A2, but when this injection amount Q1 is injected at 20 MPa, the partial region A1. Will be injected.

弁体１２のシート部１２ａでの流量絞りによる圧力損失（シート絞り度合い）と、噴孔１７ａでの流量絞りによる圧力損失（噴孔絞り度合い）との合算値に対する、シート絞り度合いの割合を、シート絞り率と呼ぶ。そして、噴射開始直後では、シート絞り度合いが、噴孔絞り度合いよりも大きくなっており、弁体１２がリフトアップするに伴いシート絞り率は小さくなっていく。なお、図７中の符号Ｃは、供給燃圧が１０ＭＰａの場合の特性線におけるシート絞り率５０％となる通電時間Ｔｉを示す。   The ratio of the sheet throttle degree to the total value of the pressure loss (sheet throttle degree) due to the flow restrictor at the seat portion 12a of the valve body 12 and the pressure loss due to the flow restrictor (nozzle restrictor degree) at the nozzle hole 17a, This is called the sheet drawing ratio. Immediately after the start of injection, the degree of sheet restriction is greater than the degree of restriction of the injection hole, and the sheet restriction ratio decreases as the valve body 12 is lifted up. In addition, the code | symbol C in FIG. 7 shows the electricity supply time Ti used as the sheet | seat drawing rate 50% in the characteristic line in case supply fuel pressure is 10 Mpa.

次に、図８、図９および図１０を用いて、マイコン２１が実施する各種制御の処理手順を説明する。これらの制御は、内燃機関の作動期間中、所定周期（例えばＣＰＵの演算周期）で繰り返し実行される。   Next, processing procedures for various controls performed by the microcomputer 21 will be described with reference to FIGS. 8, 9, and 10. These controls are repeatedly executed at a predetermined cycle (for example, a calculation cycle of the CPU) during the operation period of the internal combustion engine.

はじめに、図８を用いてインジェクタ１０を制御する手順を説明する。先ず、図８のステップＳ１０（選択手段）において、先述した要求噴射量Ｑｒｅｑが、システム最大燃圧Ｐｍａｘでのパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下であるか否かを判定する。Ｑｒｅｑ≦Ｑｐｌｍａｘと判定された場合、供給燃圧をシステム最大燃圧Ｐｍａｘにすればパーシャル領域Ａ１での噴射が可能になることを意味する。このように肯定判定場合には、次のステップＳ１１（選択手段）において、以下に説明する「出力向上量」および「ポンプ損失量」を大小比較する。   First, the procedure for controlling the injector 10 will be described with reference to FIG. First, in step S10 (selecting means) in FIG. 8, it is determined whether or not the above-mentioned required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax at the system maximum fuel pressure Pmax. If it is determined that Qreq ≦ Qplmax, it means that injection in the partial region A1 becomes possible if the supply fuel pressure is set to the system maximum fuel pressure Pmax. In the case of an affirmative determination in this way, in the next step S11 (selecting means), the “output improvement amount” and “pump loss amount” described below are compared in magnitude.

例えば、図７中の符号Ｑ１に示す微少噴射の如く、パーシャル領域Ａ１およびフルリフト領域Ａ２のいずれでも噴射可能な場合において、供給燃圧をシステム最大燃圧Ｐｍａｘにしてパーシャル領域Ａ１で噴射することを選択した場合には、フルリフト領域Ａ２で噴射する場合に比べて高圧で噴射することになるので、噴霧粒径が小さくなる。よって、燃料噴射量に対する内燃機関の出力トルク、つまり内燃機関の出力効率が向上する。なお、ここで言う出力トルクには、高圧ポンプ４０の駆動に要するトルクは除かれている。   For example, in the case where injection is possible in both the partial region A1 and the full lift region A2 as in the micro injection indicated by the symbol Q1 in FIG. 7, the supply fuel pressure is set to the system maximum fuel pressure Pmax and the injection is selected in the partial region A1. In this case, since the injection is performed at a higher pressure than in the case of the injection in the full lift region A2, the spray particle size becomes small. Therefore, the output torque of the internal combustion engine with respect to the fuel injection amount, that is, the output efficiency of the internal combustion engine is improved. Note that the torque required for driving the high-pressure pump 40 is excluded from the output torque referred to here.

しかし、その背反として、パーシャル噴射を選択して供給燃圧をシステム最大燃圧Ｐｍａｘにすると、高圧ポンプ４０の吐出量増大に伴い駆動軸５の回転負荷が増大して、先述した燃料噴射量に対する出力トルク（出力効率）が低下する。   However, as a contradiction, when partial injection is selected and the supply fuel pressure is set to the system maximum fuel pressure Pmax, the rotational load of the drive shaft 5 increases as the discharge amount of the high-pressure pump 40 increases, and the output torque with respect to the fuel injection amount described above (Output efficiency) decreases.

このように、フルリフト噴射を選択した場合と比較して、パーシャル噴射を選択して噴霧粒径が小さくなることに起因して内燃機関の出力効率が向上する量を「出力向上量」と呼ぶ。また、フルリフト噴射を選択した場合と比較して、パーシャル噴射を選択して高圧ポンプ４０の負荷が大きくなることに起因して内燃機関の出力効率が低下する量を「ポンプ損失量」と呼ぶ。   Thus, compared with the case where full lift injection is selected, the amount by which partial injection is selected and the spray particle size is reduced to improve the output efficiency of the internal combustion engine is referred to as “output improvement amount”. The amount by which the output efficiency of the internal combustion engine is reduced due to the increase in the load of the high-pressure pump 40 when partial injection is selected as compared with the case where full lift injection is selected is referred to as “pump loss amount”.

これらのポンプ損失量および出力向上量は、その時の内燃機関の運転状態に応じて異なってくる。前記運転状態の具体例として、内燃機関の負荷、回転速度、温度、お、内燃機関が補機を駆動させる場合の負荷等が挙げられる。そのため、ステップＳ１１ではこれらの運転状態に応じて、出力向上量およびポンプ損失量の大小比較を実行する。   These pump loss amount and output improvement amount differ depending on the operating state of the internal combustion engine at that time. Specific examples of the operating state include the load of the internal combustion engine, the rotational speed, the temperature, the load when the internal combustion engine drives the auxiliary machine, and the like. Therefore, in step S11, the magnitude of the output improvement amount and the pump loss amount is compared according to these operating states.

ステップＳ１１にて出力向上量＞ポンプ損失量と判定された場合には、続くステップＳ１２、Ｓ１３において、供給燃圧をシステム最大燃圧Ｐｍａｘにしてパーシャル領域Ａ１で要求噴射量Ｑｒｅｑを噴射させるようにインジェクタ１０の作動を制御する。   When it is determined in step S11 that the output improvement amount is greater than the pump loss amount, in the subsequent steps S12 and S13, the injector 10 is set so that the supply fuel pressure is set to the system maximum fuel pressure Pmax and the required injection amount Qreq is injected in the partial region A1. Control the operation of

具体的には、先ずステップＳ１２（噴射指令期間設定手段）において、Ｐｍａｘに対応する特性線に基づき作成されたＴｉ−Ｑマップを参酌して、要求噴射量Ｑｒｅｑに対応する通電時間Ｔｉを設定する。そして、このように設定した通電時間Ｔｉ（噴射信号）を含む噴射指令信号を集積ＩＣ２２へ出力することで、インジェクタ１０は、Ｐｍａｘに対応する特性線でのパーシャル領域Ａ１で要求噴射量Ｑｒｅｑを噴射する。また、次のステップＳ１３において、後述する目標供給燃圧Ｐｔｒｇ（目標圧力）をシステム最大燃圧Ｐｍａｘにするよう、強制指令フラグをオンに設定する。   Specifically, first, in step S12 (injection command period setting means), the energization time Ti corresponding to the required injection amount Qreq is set in consideration of the Ti-Q map created based on the characteristic line corresponding to Pmax. . Then, by outputting an injection command signal including the energization time Ti (injection signal) set in this way to the integrated IC 22, the injector 10 injects the required injection amount Qreq in the partial region A1 on the characteristic line corresponding to Pmax. To do. In the next step S13, the forcible command flag is set to ON so that a target supply fuel pressure Ptrg (target pressure), which will be described later, is set to the system maximum fuel pressure Pmax.

これに対し、ステップＳ１０にてＱｒｅｑ＞Ｑｐｌｍａｘと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、パーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘでは要求噴射量Ｑｒｅｑに対して不足する。そのため、この場合にはステップＳ１４（噴射指令期間設定手段）において、フルリフト領域Ａ２で要求噴射量Ｑｒｅｑを噴射させるようにインジェクタ１０の作動を制御する。   On the other hand, when it is determined in step S10 that Qreq> Qplmax (S10: YES), the partial maximum injection amount Qplmax is insufficient with respect to the required injection amount Qreq. Therefore, in this case, in step S14 (injection command period setting means), the operation of the injector 10 is controlled so that the required injection amount Qreq is injected in the full lift region A2.

また、ステップＳ１１にて出力向上量≦ポンプ損失量と判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、上記不足は生じないためパーシャル領域Ａ１での噴射が可能であるものの、パーシャル領域Ａ１で噴射することによるデメリット（ポンプ損失量）がメリット（出力向上量）よりも大きくなる。そのため、この場合にもステップＳ１４において、フルリフト領域Ａ２で要求噴射量Ｑｒｅｑを噴射させるようにインジェクタ１０の作動を制御する。ステップＳ１４の処理を実行した後には、続くステップＳ１５にて強制指令フラグをオフに設定する。   If it is determined in step S11 that the output improvement amount is equal to or less than the pump loss amount (S10: NO), the above shortage does not occur and the injection in the partial area A1 is possible, but the injection is performed in the partial area A1. The demerit (pump loss amount) is larger than the merit (output improvement amount). Therefore, also in this case, in step S14, the operation of the injector 10 is controlled so that the required injection amount Qreq is injected in the full lift region A2. After executing the process of step S14, the forcible command flag is set to OFF in the subsequent step S15.

次に、図９を用いて高圧ポンプ４０を制御する手順を説明する。先ず、図９のステップＳ２０において、図８の処理において強制指令フラグがオンに設定されているか否かを判定する。オンに設定されている場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）には、続くステップＳ２１（目標圧力設定手段）において、目標供給燃圧Ｐｔｒｇをシステム最大燃圧Ｐｍａｘに設定する。一方、オフに設定されている場合（Ｓ２０：ＮＯ）には、続くステップＳ２２（目標圧力設定手段）において、以下に説明する燃圧マップを用いて、内燃機関の負荷および機関回転速度に基づき目標供給燃圧Ｐｔｒｇを設定する。   Next, the procedure for controlling the high-pressure pump 40 will be described with reference to FIG. First, in step S20 of FIG. 9, it is determined whether or not the forced command flag is set to ON in the process of FIG. If it is set to ON (S20: YES), the target supply fuel pressure Ptrg is set to the system maximum fuel pressure Pmax in the subsequent step S21 (target pressure setting means). On the other hand, when it is set to OFF (S20: NO), in the subsequent step S22 (target pressure setting means), the target supply is performed based on the load of the internal combustion engine and the engine speed using the fuel pressure map described below. The fuel pressure Ptrg is set.

具体的には、負荷に相当する目標噴射量Ｑｒｅｑおよび機関回転速度と、供給燃圧の最適値との関係を予め試験して取得しておき、その関係を示す燃圧マップをメモリに記憶させておく。この燃圧マップは、フルリフト領域Ａ２で噴射した場合の試験結果に基づき作成されている。そして、目標噴射量Ｑｒｅｑおよび機関回転速度に基づき、燃圧マップを参酌して目標供給燃圧Ｐｔｒｇを設定する。   Specifically, the relationship between the target injection amount Qreq corresponding to the load and the engine speed and the optimum value of the supplied fuel pressure is obtained by testing in advance, and a fuel pressure map indicating the relationship is stored in the memory. . This fuel pressure map is created based on the test results when the fuel is injected in the full lift region A2. Then, based on the target injection amount Qreq and the engine speed, the target supply fuel pressure Ptrg is set in consideration of the fuel pressure map.

続くステップＳ２３（ポンプ制御手段）では、燃圧センサ３１により検出された実燃圧Ｐａｃｔが、ステップＳ２１、Ｓ２２で設定した目標供給燃圧Ｐｔｒｇに一致するよう、高圧ポンプ４０をフィードバック制御する。具体的には、目標供給燃圧Ｐｔｒｇと実燃圧Ｐａｃｔとの偏差に基づき調量弁４３の作動を制御して、プランジャ４５による燃料圧送量をフィードバック制御する。   In the subsequent step S23 (pump control means), the high pressure pump 40 is feedback-controlled so that the actual fuel pressure Pact detected by the fuel pressure sensor 31 matches the target supply fuel pressure Ptrg set in steps S21 and S22. Specifically, the operation of the metering valve 43 is controlled based on the deviation between the target supply fuel pressure Ptrg and the actual fuel pressure Pact, and the fuel pumping amount by the plunger 45 is feedback-controlled.

次に、図１０を用いて燃圧マップを更新して学習する手順を説明する。先ず、図１０のステップＳ３０（検出手段）において、コイル１３への通電時にコイル１３を流れる電流の波形（図６（ｂ）参照）、またはコイル１３に印加された電圧の波形を取得する。続くステップＳ３１（検出手段）では、ステップＳ３０で取得した波形に基づき、弁体１２が着座面１７ｂに着座して噴射を終了させた閉弁時期を推定する。例えば、着座に伴い波形中に特有の脈動が現れるので、その脈動出現時期に基づき閉弁時期を推定する。   Next, the procedure for updating and learning the fuel pressure map will be described with reference to FIG. First, in step S30 (detection means) in FIG. 10, the waveform of the current flowing through the coil 13 when the coil 13 is energized (see FIG. 6B) or the waveform of the voltage applied to the coil 13 is acquired. In the subsequent step S31 (detection means), the valve closing timing at which the valve body 12 is seated on the seating surface 17b and the injection is terminated is estimated based on the waveform acquired in step S30. For example, since a unique pulsation appears in the waveform with the seating, the valve closing timing is estimated based on the pulsation appearance timing.

続くステップＳ３２（噴射データ取得手段）では、ステップＳ３１で推定した閉弁時期に基づき、実噴射量を推定する。具体的には、先ず、噴射指令信号がコイル１３への通電開始を指令した時期に基づき、噴射開始時期（開弁時期）を推定する。例えば、通電開始の指令時期から所定の遅れ時間を加算した時期を、開弁時期として推定すればよい。そして、推定した開弁時期および閉弁時期に基づき噴射期間を算出する。次に、その噴射時の供給燃圧と算出した噴射期間とに基づき実噴射量を算出する。   In subsequent step S32 (injection data acquisition means), the actual injection amount is estimated based on the valve closing timing estimated in step S31. Specifically, first, the injection start timing (valve opening timing) is estimated based on the timing when the injection command signal commands the start of energization of the coil 13. For example, a timing obtained by adding a predetermined delay time from the command timing for starting energization may be estimated as the valve opening timing. Then, the injection period is calculated based on the estimated valve opening timing and valve closing timing. Next, the actual injection amount is calculated based on the supply fuel pressure at the time of injection and the calculated injection period.

続くステップＳ３３（噴射データ取得手段）では、ステップＳ３２で推定した実噴射量と、その噴射時の通電時間Ｔｉとに基づき、図８の制御で用いるＴｉ−Ｑマップに記憶されている噴射量Ｑを更新して書き換える。これにより、Ｔｉ−Ｑマップの値が実噴射量に基づき学習される。このように学習したＴｉ−Ｑマップは、開弁指令期間と実噴射量との関係を表した噴射データに相当する。   In the subsequent step S33 (injection data acquisition means), the injection amount Q stored in the Ti-Q map used in the control of FIG. 8 based on the actual injection amount estimated in step S32 and the energization time Ti at the time of injection. Update and rewrite. Thereby, the value of the Ti-Q map is learned based on the actual injection amount. The Ti-Q map learned in this way corresponds to injection data representing the relationship between the valve opening command period and the actual injection amount.

以上に説明した本実施形態では、要するに、以下に列挙する特徴を備える。そして、それらの各特徴により以下に説明する作用効果が発揮される。   In short, the present embodiment described above has the characteristics listed below. And the effect demonstrated below is exhibited by each of those characteristics.

＜特徴１＞
本実施形態によれば、図８のステップＳ１０において、要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下であるか否かを判定し、Ｑｒｅｑ≦Ｑｐｌｍａｘであることを条件としてパーシャル噴射を選択する。そのため、図７中の符号Ｑ１の如く、供給燃圧によってはパーシャル噴射およびフルリフト噴射のいずれも可能である場合には、パーシャル噴射が選択されるようになる。そのため、微少量の燃料を噴射する場合であっても、フルリフト噴射に比べて高圧で噴射されるようになり、燃料噴霧の微粒化を十分に促進できる。 <Feature 1>
According to the present embodiment, in step S10 of FIG. 8, it is determined whether or not the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax, and partial injection is selected on the condition that Qreq ≦ Qplmax. Therefore, as shown by reference numeral Q1 in FIG. 7, partial injection is selected when both partial injection and full lift injection are possible depending on the supply fuel pressure. Therefore, even when a very small amount of fuel is injected, the fuel spray is injected at a higher pressure than full lift injection, and atomization of fuel spray can be sufficiently promoted.

＜特徴２＞
ここで、本実施形態に反して、パーシャル噴射時においても内燃機関の運転状態に応じて目標圧力Ｐｔｒｇを設定すると、要求噴射量が微少であることに起因して目標圧力が小さくなり、小さい噴霧粒径で噴射できなくなる場合がある。これに対し本実施形態では、パーシャル噴射時にはシステム最大燃圧Ｐｍａｘ（予め設定しておいた下限圧力以上の値）に目標圧力Ｐｔｒｇを設定する。そのため、パーシャル噴射時には十分に高い供給燃圧で噴射されるので、パーシャル噴射であっても小さい噴霧粒径となる。よって、噴霧粒径を小さくしつつ微少量の燃料噴射が可能となる。 <Feature 2>
Here, contrary to the present embodiment, when the target pressure Ptrg is set according to the operating state of the internal combustion engine even during partial injection, the target pressure becomes small due to the small required injection amount, and the small spray It may become impossible to inject by particle size. In contrast, in the present embodiment, the target pressure Ptrg is set to the system maximum fuel pressure Pmax (a value equal to or higher than a preset lower limit pressure) during partial injection. Therefore, since the injection is performed with a sufficiently high supply fuel pressure during the partial injection, the spray particle size is small even with the partial injection. Therefore, it is possible to inject a small amount of fuel while reducing the spray particle size.

その一方で、フルリフト噴射時には内燃機関の運転状態に応じて目標圧力Ｐｔｒｇを設定するので、フルリフト噴射時には不必要に供給燃圧が高くなることを回避でき、高圧ポンプ４０の駆動に要するエネルギ、つまり駆動軸５を回転させる内燃機関の負荷が不必要に大きくなることを回避できる。   On the other hand, since the target pressure Ptrg is set according to the operating state of the internal combustion engine at the time of full lift injection, it is possible to avoid an unnecessarily high supply fuel pressure at the time of full lift injection, and the energy required for driving the high pressure pump 40, that is, driving An unnecessarily large load on the internal combustion engine that rotates the shaft 5 can be avoided.

＜特徴３＞
ＥＣＵ２０は、パーシャル噴射時の目標圧力Ｐｔｒｇをシステム最大燃圧Ｐｍａｘに設定するので、パーシャル噴射時に噴霧粒径が大きくなることを最大限に抑制できる。よって、単位噴射量当りに得られる燃焼エネルギを大きくできる。 <Feature 3>
Since the ECU 20 sets the target pressure Ptrg at the time of partial injection to the system maximum fuel pressure Pmax, the increase in the spray particle size at the time of partial injection can be suppressed to the maximum. Therefore, the combustion energy obtained per unit injection amount can be increased.

＜特徴４＞
ＥＣＵ２０は、パーシャル噴射を選択して噴霧粒径が小さくなることに起因する出力向上量と、パーシャル噴射を選択して高圧ポンプ４０の負荷が大きくなることに起因するポンプ損失量とを比較する。そして、出力向上量＞ポンプ損失量である（Ｓ１１：ＹＥＳ）ことを条件としてパーシャル噴射を選択する。そのため、パーシャル噴射により噴霧粒径を小さくしたにもかかわらず、噴射量に対して得られる内燃機関の出力が低下する、といった事態を回避できる。 <Feature 4>
The ECU 20 compares the output improvement amount caused by selecting the partial injection to reduce the spray particle size and the pump loss amount caused by selecting the partial injection and increasing the load of the high-pressure pump 40. Then, partial injection is selected on the condition that output improvement amount> pump loss amount (S11: YES). For this reason, it is possible to avoid a situation in which the output of the internal combustion engine obtained with respect to the injection amount is reduced even though the spray particle size is reduced by partial injection.

＜特徴５＞
ＥＣＵ２０は、検出手段Ｓ３０、Ｓ３１と、噴射データ取得手段Ｓ３２、Ｓ３３と、噴射指令期間設定手段Ｓ１２、Ｓ１４と、を備える。検出手段Ｓ３０、Ｓ３１は、弁体１２の閉弁時期を検出する。噴射データ取得手段Ｓ３２、Ｓ３３は、パーシャル噴射時に検出された閉弁時期に基づき、該パーシャル噴射による実噴射量を算出する。噴射データ取得手段Ｓ３２、Ｓ３３は、弁体１２の開弁指令期間と実噴射量との関係を表した噴射データを取得する。噴射指令期間設定手段Ｓ１２、Ｓ１４は、インジェクタ１０へ開弁を指令する期間（噴射指令信号）を、要求噴射量および噴射データに基づき設定する。 <Feature 5>
The ECU 20 includes detection means S30 and S31, injection data acquisition means S32 and S33, and injection command period setting means S12 and S14. The detecting means S30 and S31 detect the valve closing timing of the valve body 12. The injection data acquisition means S32 and S33 calculate the actual injection amount by the partial injection based on the valve closing timing detected at the time of partial injection. The injection data acquisition means S32 and S33 acquire injection data representing the relationship between the valve opening command period of the valve body 12 and the actual injection amount. The injection command period setting means S12 and S14 set a period (injection command signal) for instructing the injector 10 to open the valve based on the requested injection amount and the injection data.

このように閉弁時期を検出して実噴射量を算出する場合には、サック燃圧が低いと、実噴射量の算出精度が悪くなる。そのため、その算出結果による噴射データに基づき噴射指令信号を設定すると、噴***度の悪化が懸念される。これに対し本実施形態では、パーシャル噴射時には下限圧力以上の値に目標圧力を設定するので、パーシャル噴射時のサック燃圧が大きくなる。よって、実噴射量の算出精度悪化を抑制でき、噴***度悪化を抑制できる。   When the actual injection amount is calculated by detecting the valve closing timing in this way, the calculation accuracy of the actual injection amount is deteriorated if the sac fuel pressure is low. Therefore, if the injection command signal is set based on the injection data based on the calculation result, there is a concern that the injection accuracy may deteriorate. On the other hand, in the present embodiment, the target pressure is set to a value equal to or higher than the lower limit pressure during partial injection, so that the sac fuel pressure during partial injection increases. Therefore, the calculation accuracy deterioration of the actual injection amount can be suppressed, and the injection accuracy deterioration can be suppressed.

＜特徴６＞
ここで、本実施形態に反して、可動コアが所定量移動した後に弁体が可動コアに係合して開弁作動を開始する構成のインジェクタの場合、弁体が勢い良く開弁する。つまり、開弁作動する弁体の初速が速い。そのため、サック燃圧の上昇速度が速くなるので、「パーシャル噴射時にはサック燃圧が十分に上昇しないまま噴射が終了するので、小さい噴霧粒径の燃料を噴射できない」といった問題が顕著に現れない。 <Feature 6>
Here, contrary to the present embodiment, in the case of an injector having a configuration in which the valve body is engaged with the movable core after the movable core has moved by a predetermined amount and the valve opening operation is started, the valve body is opened with force. That is, the initial speed of the valve element that opens is fast. As a result, the rate of increase of the sac fuel pressure is increased, so that a problem such as “injection is terminated without sufficiently increasing the sac fuel pressure during partial injection, so that fuel with a small spray particle size cannot be injected” does not appear remarkably.

これに対し、本実施形態に係るインジェクタ１０は、可動コア１５の移動開始と同時に弁体１２も移動（開弁作動）を開始する構成である。そのため、「要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合にパーシャル噴射を選択する」との構成による「噴霧粒径を小さくできる」といった効果が顕著に発揮されるようになる。   On the other hand, the injector 10 according to the present embodiment is configured such that the valve body 12 also starts moving (valve opening operation) simultaneously with the start of movement of the movable core 15. For this reason, the effect of “the spray particle size can be reduced” by the configuration “select partial injection when the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax” is remarkably exhibited.

＜特徴７＞
噴孔１７ａの形状に関し、燃料噴霧の微粒化を促進させるには、次の２通りの設計思想がある。一つは、噴孔１７ａの流路長さＬを長くすることで、噴孔１７ａ内で燃料と空気のせん断力により燃料が引き裂かれることを促進させて微粒化を図る、噴孔内せん断の思想である。もう一つは、噴孔１７ａの流路長さＬを短くすることで、噴孔１７ａ内での圧力損失を低減させ、噴孔１７ａから噴射した直後における燃料と空気のせん断力により燃料が引き裂かれることを促進させて微粒化を図る、噴孔外せん断の思想である。本実施形態では、図３に示すようにＬ＜Ｄに設定しており、噴射後せん断の思想による構造である。 <Feature 7>
Regarding the shape of the nozzle hole 17a, there are the following two design philosophies in order to promote atomization of the fuel spray. One is that by increasing the flow path length L of the nozzle hole 17a, the fuel is torn in the nozzle hole 17a by the shearing force of the fuel and air, thereby achieving atomization. It is an idea. The other is to reduce the pressure loss in the nozzle hole 17a by shortening the flow path length L of the nozzle hole 17a, and the fuel is torn by the shear force of the fuel and air immediately after being injected from the nozzle hole 17a. This is the idea of shearing outside the nozzle hole that promotes atomization and promotes atomization. In this embodiment, L <D is set as shown in FIG. 3, and the structure is based on the concept of shear after injection.

本実施形態に反して噴孔内せん断による構造（Ｌ＞Ｄ）の場合、噴孔外せん断の場合に比べて、サック燃圧が噴霧微粒化に寄与する度合いが小さい。そのため、「パーシャル噴射時にはサック燃圧が十分に上昇しないまま噴射が終了するので、小さい噴霧粒径の燃料を噴射できない」といった問題が顕著に現れない。   Contrary to this embodiment, in the case of the structure by the shear in the nozzle hole (L> D), the degree of contribution of the sac fuel pressure to the atomization of the spray is smaller than in the case of the shear outside the nozzle hole. Therefore, the problem that “the fuel in the small spray particle size cannot be injected because the injection ends without sufficiently increasing the sac fuel pressure during the partial injection” does not appear remarkably.

これに対し、本実施形態に係るインジェクタ１０は、噴孔外せん断の思想による構造（Ｌ＜Ｄ）である。そのため、「要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合にパーシャル噴射を選択する」との構成による「噴霧粒径を小さくできる」といった効果が顕著に発揮されるようになる。   On the other hand, the injector 10 according to the present embodiment has a structure (L <D) based on the idea of shear outside the nozzle hole. For this reason, the effect of “the spray particle size can be reduced” by the configuration “select partial injection when the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax” is remarkably exhibited.

＜特徴８＞
本実施形態に係るインジェクタ１０は、ハウジング１６のコイル領域部１６ａの少なくとも一部の外周面が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれている。ここで、燃焼室２を構成するシリンダヘッド３は高温になるため、コイル領域部１６ａが取付穴４で囲まれていると、コイル１３の温度が高温になりやすい。すると、コイル１３の電気抵抗が大きくなるため、通電開始に伴いコイル１３に流れる電流値が低くなり、磁気吸引力の上昇速度が遅くなる。つまり、図６（ｃ）中のｔ０からｔ１における吸引力上昇速度が遅くなる。すると、開弁直後のサック燃圧が低い期間が長くなるので、この期間における噴霧微粒化の要求が高くなる。 <Feature 8>
In the injector 10 according to this embodiment, at least a part of the outer peripheral surface of the coil region portion 16a of the housing 16 is surrounded by the inner peripheral surface 4a of the mounting hole 4 over the entire periphery. Here, since the cylinder head 3 constituting the combustion chamber 2 becomes high temperature, if the coil region portion 16a is surrounded by the attachment hole 4, the temperature of the coil 13 tends to become high temperature. Then, since the electrical resistance of the coil 13 increases, the value of the current flowing through the coil 13 decreases with the start of energization, and the increase rate of the magnetic attractive force decreases. That is, the suction force increase speed from t0 to t1 in FIG. As a result, the period during which the sac fuel pressure is low immediately after the valve opening becomes longer, so that the demand for atomization of the spray during this period increases.

したがって、本実施形態の如くコイル領域部１６ａが全周に亘って内周面４ａにより囲まれているインジェクタ１０に、「要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合にパーシャル噴射を選択する」との構成を採用すれば、「噴霧粒径を小さくできる」といった効果が顕著に発揮されるようになる。   Therefore, the injector 10 in which the coil region portion 16a is surrounded by the inner peripheral surface 4a over the entire circumference as in the present embodiment is selected as “select partial injection when the required injection amount Qreq is less than or equal to the partial maximum injection amount Qplmax. If the configuration of “Yes” is adopted, an effect such as “the spray particle size can be reduced” is remarkably exhibited.

＜特徴９＞
インジェクタ１０は、燃焼室２へ燃料を直接噴射する位置に配置されているため、点火プラグ６の近傍に位置する。そのため、インジェクタ１０から噴射された燃料が点火プラグ６に付着することを低減させるべく、噴霧粒径を小さくすることが重要になる。そのため、本実施形態の如く直噴配置のインジェクタ１０に、「要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合にパーシャル噴射を選択する」との構成を採用すれば、「噴霧粒径を小さくできる」といった効果が顕著に発揮されるようになる。 <Feature 9>
The injector 10 is disposed in the vicinity of the spark plug 6 because it is disposed at a position where fuel is directly injected into the combustion chamber 2. For this reason, it is important to reduce the spray particle size in order to reduce the fuel injected from the injector 10 from adhering to the spark plug 6. Therefore, if the configuration of “select partial injection when the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax” is adopted in the direct injection injector 10 as in the present embodiment, “the spray particle size The effect of “can be made smaller” will be exerted remarkably.

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、図８のステップＳ１１において、出力向上量およびポンプ損失量を算出し、その算出結果に基づき出力向上量＞ポンプ損失量であるか否かを判定する。これに対し本実施形態では、内燃機関の始動時には、出力向上量およびポンプ損失量を算出することなく出力向上量がポンプ損失量よりも小さいとみなして、フルリフト噴射を選択する。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, in step S11 of FIG. 8, the output improvement amount and the pump loss amount are calculated, and it is determined based on the calculation results whether the output improvement amount> the pump loss amount. In contrast, in the present embodiment, when the internal combustion engine is started, full lift injection is selected on the assumption that the output improvement amount is smaller than the pump loss amount without calculating the output improvement amount and the pump loss amount.

ここで言う「始動時」とは、スタータモータで内燃機関を駆動させている時のことである。このような始動時においては、出力向上量がポンプ損失量よりも大きくなっている蓋然性が高い。そのため、本実施形態によれば、出力向上量およびポンプ損失量を算出するマイコン２１の処理負荷を軽減しつつ、出力向上量＜ポンプ損失量である場合にフルリフト噴射する制御を実現できる。   The “starting time” here means when the internal combustion engine is driven by a starter motor. At the time of such starting, there is a high probability that the output improvement amount is larger than the pump loss amount. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize the control for full lift injection when the output improvement amount <the pump loss amount, while reducing the processing load of the microcomputer 21 that calculates the output improvement amount and the pump loss amount.

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、図８のステップＳ１０において、パーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘと要求噴射量Ｑｒｅｑを大小比較し、その比較結果に基づきパーシャル噴射を実施するか否かを判定する。これに対し本実施形態では、内燃機関がアイドル運転している時には、ＱｐｌｍａｘとＱｒｅｑとの大小比較をすることなく要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下であるとみなして、パーシャル噴射を選択する。 (Third embodiment)
In the first embodiment, in step S10 of FIG. 8, the partial maximum injection amount Qplmax and the required injection amount Qreq are compared in magnitude, and it is determined whether or not to perform partial injection based on the comparison result. On the other hand, in the present embodiment, when the internal combustion engine is idling, it is assumed that the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax without comparing the magnitudes of Qplmax and Qreq, and partial injection is selected. To do.

このようなアイドル運転時においては、要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下となっている蓋然性が高い。そのため、本実施形態によれば、ＱｐｌｍａｘとＱｒｅｑとを大小比較するマイコン２１の処理負荷を軽減しつつ、Ｑｒｅｑ≦Ｑｐｌｍａｘである場合にパーシャル噴射するように制御できる。   During such idle operation, there is a high probability that the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to control to perform partial injection when Qreq ≦ Qplmax while reducing the processing load of the microcomputer 21 that compares Qplmax and Qreq.

（第４実施形態）
図１１は、シート絞り率と噴霧粒径との関係を示す数値解析結果であり、図１１の縦軸はフルリフト噴射した場合の噴霧粒径悪化度を示し、図１１の横軸はフルリフト時のシート絞り率を示す。図１１に示す解析結果は、シート絞り率が大きいほど噴霧粒径悪化度が大きいことを示す。 (Fourth embodiment)
FIG. 11 is a numerical analysis result showing the relationship between the sheet squeezing ratio and the spray particle size. The vertical axis of FIG. 11 shows the degree of deterioration of the spray particle size when full lift injection is performed, and the horizontal axis of FIG. Indicates the sheet drawing ratio. The analysis result shown in FIG. 11 shows that the larger the sheet squeezing ratio, the greater the degree of spray particle size deterioration.

但し、図１１に示す特性線の傾きは、シート絞り率が大きいほど増大するが、シート絞り率に比例して増大する訳ではなく、シート絞り率の増大に対して指数関数的に増大していく。そして、その増大速度が最大になっている点が、図中の符号Ｐ１に示す変化点である。つまり、図１１に示す特性線の２階微分値が最大となる点が変化点Ｐ１であり、特性線の傾き増大速度が最も速くなっており、急激に噴霧粒径悪化度が大きくなるように変化する点であると言える。   However, the slope of the characteristic line shown in FIG. 11 increases as the sheet aperture ratio increases, but does not increase in proportion to the sheet aperture ratio, but increases exponentially with the increase in the sheet aperture ratio. Go. And the point where the increase rate is the maximum is the changing point indicated by reference sign P1 in the figure. That is, the point at which the second-order differential value of the characteristic line shown in FIG. 11 is the maximum is the change point P1, the inclination increasing speed of the characteristic line is the fastest, and the spray particle size deterioration degree suddenly increases. It can be said that this is a changing point.

この点を鑑みた本実施形態では、変化点Ｐ１のシート絞り率Ｒａ（例えば３０％）以上のシート絞り率に構成されているインジェクタ１０に、「要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合にパーシャル噴射を選択する」との構成を適用させる。そのため、噴霧微粒化の効果が顕著に発揮される。   In view of this point, in the present embodiment, the injector 10 configured to have a sheet drawing ratio Ra (for example, 30%) or more at the change point P1 indicates that “the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax. The configuration of “select partial injection in some cases” is applied. Therefore, the effect of atomization of spray is remarkably exhibited.

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.

・本発明に係る選択手段は、図８に示すステップＳ１０、Ｓ１１の手法に限定されるものではなく、例えば、図８のステップＳ１１の判定処理を廃止してもよい。また、図８のステップＳ１３、Ｓ１５および図９のステップＳ２０、Ｓ２１を廃止して、パーシャル噴射時においてもフルリフト噴射時と同様にして目標供給燃圧Ｐｔｒｇを設定するようにしてもよい。   -The selection means which concerns on this invention is not limited to the method of step S10, S11 shown in FIG. 8, For example, you may abolish the determination process of step S11 of FIG. Further, steps S13 and S15 in FIG. 8 and steps S20 and S21 in FIG. 9 may be abolished, and the target supply fuel pressure Ptrg may be set in the partial injection as in the full lift injection.

・１燃焼サイクル中に要求噴射量Ｑｒｅｑを複数回に分割して噴射する分割噴射を実施する場合には、１回の要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下となる蓋然性が高い。そこで、分割噴射が要求されている時には、ＱｐｌｍａｘとＱｒｅｑを大小比較する図８のステップＳ１０の処理を実施することなく、Ｑｒｅｑ≦Ｑｐｌｍａｘ（Ｓ１０：ＹＥＳ）であるとみなしてパーシャル噴射を選択してもよい。   In the case of performing split injection in which the required injection amount Qreq is divided into a plurality of times during one combustion cycle, there is a high probability that one required injection amount Qreq will be equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax. Therefore, when divided injection is requested, it is assumed that Qreq ≦ Qplmax (S10: YES) and partial injection is selected without performing the process of step S10 in FIG. 8 that compares Qplmax and Qreq in magnitude. Also good.

・図９に示すポンプ制御では、目標供給燃圧Ｐｔｒｇと実燃圧Ｐａｃｔとの偏差に基づき調量弁４３の作動をフィードバック制御している。しかし、本発明に係るポンプ制御手段はフィードバック制御に限定されるものではなく、例えば目標供給燃圧Ｐｔｒｇに対する調量弁４３の作動を予め設定しておき、その設定にしたがって調量弁４３の作動を制御してもよい。   In the pump control shown in FIG. 9, the operation of the metering valve 43 is feedback controlled based on the deviation between the target supply fuel pressure Ptrg and the actual fuel pressure Pact. However, the pump control means according to the present invention is not limited to the feedback control. For example, the operation of the metering valve 43 with respect to the target supply fuel pressure Ptrg is set in advance, and the operation of the metering valve 43 is performed according to the setting. You may control.

・上記第１実施形態では、噴射後せん断の思想に基づき、噴孔１７ａの流路長さＬを噴孔１７ａの入口直径Ｄよりも短くしている。そして、噴孔１７ａの入口形状が楕円である場合において、上記第１実施形態では、入口直径Ｄに楕円の長径寸法を用いているが、短径寸法を用いてもよい。また、流路長さＬを、噴孔１７ａの流路断面の直径寸法よりも小さくしてもよい。   In the first embodiment, the flow path length L of the injection hole 17a is shorter than the inlet diameter D of the injection hole 17a based on the idea of shear after injection. And when the inlet shape of the nozzle hole 17a is an ellipse, in the said 1st Embodiment, although the major axis dimension of an ellipse is used for the inlet diameter D, you may use a minor axis dimension. Further, the flow path length L may be smaller than the diameter dimension of the cross section of the nozzle hole 17a.

・上記第１実施形態に係るインジェクタ１０は、可動コア１５の移動開始と同時に弁体１２も移動（開弁作動）を開始するように構成されている。これに対し、可動コア１５の移動を開始しても弁体１２は開弁を開始せず、可動コア１５が所定量移動した時点で可動コア１５が弁体１２に係合して開弁を開始する構成であってもよい。   The injector 10 according to the first embodiment is configured so that the valve body 12 also starts moving (valve opening operation) simultaneously with the start of movement of the movable core 15. On the other hand, even if the movement of the movable core 15 is started, the valve body 12 does not start to open, and when the movable core 15 moves by a predetermined amount, the movable core 15 engages with the valve body 12 and opens the valve. It may be configured to start.

・上記第１実施形態では、磁気回路領域部１６ｂの全体が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれている。これに対し、磁気回路領域部１６ｂの一部が、全周に亘って内周面４ａにより囲まれるように構成されていてもよい。また、コイル領域部１６ａの全体が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれていてもよいし、コイル領域部１６ａの一部が、全周に亘って内周面４ａにより囲まれるように構成されていてもよい。   -In the said 1st Embodiment, the whole magnetic circuit area | region part 16b is surrounded by the internal peripheral surface 4a of the attachment hole 4 over the perimeter. On the other hand, a part of the magnetic circuit region portion 16b may be configured to be surrounded by the inner peripheral surface 4a over the entire circumference. Moreover, the whole coil area | region part 16a may be surrounded by the inner peripheral surface 4a of the attachment hole 4 over the perimeter, and a part of coil region part 16a is an inner peripheral surface over the perimeter. You may be comprised so that it may be enclosed by 4a.

・上記第１実施形態に係るインジェクタ１０は、図１に示すようにシリンダヘッド３に取り付けられているが、シリンダとの摺動壁面を形成するシリンダブロックに取り付けられたインジェクタであってもよい。また、上記実施形態では、燃焼室１０ａへ直接燃料を噴射するインジェクタを制御対象としているが、吸気管へ燃料を噴射するインジェクタを制御対象としてもよい。   -Although the injector 10 which concerns on the said 1st Embodiment is attached to the cylinder head 3 as shown in FIG. 1, the injector attached to the cylinder block which forms a sliding wall surface with a cylinder may be sufficient. Moreover, in the said embodiment, although the injector which injects a fuel directly into the combustion chamber 10a is made into a control object, it is good also considering the injector which injects a fuel into an intake pipe as a control object.

・上記第１実施形態では、点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）に搭載されたインジェクタ１０を適用しているが、圧縮自着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）に搭載されたインジェクタを適用してもよい。   In the first embodiment, the injector 10 mounted on the ignition type internal combustion engine (gasoline engine) is applied. However, the injector mounted on the compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) is applied. Also good.

ここで、ガソリンエンジンの場合における目標圧力Ｐｔｒｇは、ディーゼルエンジンの場合に比べて桁違いに低い。そのため、開弁して直ぐにサック燃圧が上昇しないことに起因して、パーシャル噴射時の噴霧粒径が大きくなるといった懸念は、ガソリンエンジンの場合に顕著となる。よって、ガソリンエンジンのインジェクタに「要求噴射量Ｑｒｅｑがパーシャル最大噴射量Ｑｐｌｍａｘ以下である場合にパーシャル噴射を選択する」との構成を適用した場合に、「噴霧粒径を小さくできる」といった効果が顕著に発揮されるようになる。   Here, the target pressure Ptrg in the case of a gasoline engine is orders of magnitude lower than that in the case of a diesel engine. Therefore, the concern that the spray particle size at the time of partial injection increases due to the fact that the sac fuel pressure does not increase immediately after the valve is opened becomes significant in the case of a gasoline engine. Therefore, when the configuration of “selecting partial injection when the required injection amount Qreq is equal to or less than the partial maximum injection amount Qplmax” is applied to the injector of the gasoline engine, the effect of “the spray particle size can be reduced” is remarkable. Will come into play.

１０…インジェクタ、１２…弁体、１７ａ…噴孔、２０…ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）、４０…高圧ポンプ、Ｓ１０、Ｓ１１…選択手段、Ｓ２１、Ｓ２２…目標圧力設定手段、Ｓ２３…ポンプ制御手段、Ｐｍａｘ…目標圧力の最大値、Ｑｐｌｍａｘ…パーシャル最大噴射量、Ｑｒｅｑ…要求噴射量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Injector, 12 ... Valve body, 17a ... Injection hole, 20 ... ECU (fuel injection control apparatus), 40 ... High pressure pump, S10, S11 ... Selection means, S21, S22 ... Target pressure setting means, S23 ... Pump control means , Pmax: maximum value of target pressure, Qplmax: partial maximum injection amount, Qreq: required injection amount.

Claims (10)

弁体（１２）を開弁作動させて噴孔（１７ａ）から燃料を噴射するインジェクタ（１０）、および燃料を昇圧して前記インジェクタへ供給する高圧ポンプ（４０）を備える燃料噴射システムに適用された、燃料噴射制御装置（２０）であって、
開弁作動を開始した前記弁体がフルリフト位置に達した後に閉弁作動を開始するフルリフト噴射、および開弁作動を開始した前記弁体がフルリフト位置に達することなく閉弁作動を開始するパーシャル噴射のいずれで燃料を噴射させるかを選択する選択手段（Ｓ１０、Ｓ１１）と、
前記インジェクタへ供給される燃料の圧力が目標圧力となるよう、前記高圧ポンプの作動を制御するポンプ制御手段（Ｓ２３）と、
を備え、
前記燃料噴射システムがとりうる前記目標圧力の最大値（Ｐｍａｘ）で前記パーシャル噴射を実施したときの最大噴射量を、パーシャル最大噴射量（Ｑｐｌｍａｘ）と呼ぶ場合において、
前記選択手段は、要求噴射量（Ｑｒｅｑ）が前記パーシャル最大噴射量以下である場合に、前記パーシャル噴射を選択することを特徴とする燃料噴射制御装置。 The present invention is applied to a fuel injection system including an injector (10) for injecting fuel from an injection hole (17a) by opening the valve body (12) and a high-pressure pump (40) for increasing the pressure of the fuel and supplying the fuel to the injector. A fuel injection control device (20),
Full lift injection that starts the valve closing operation after the valve body that has started the valve opening operation reaches the full lift position, and partial injection that starts the valve closing operation without the valve body that has started the valve opening operation reaching the full lift position Selecting means (S10, S11) for selecting which of the fuel is to be injected,
Pump control means (S23) for controlling the operation of the high-pressure pump so that the pressure of the fuel supplied to the injector becomes a target pressure;
With
In the case where the maximum injection amount when the partial injection is performed at the maximum value (Pmax) of the target pressure that can be taken by the fuel injection system is called a partial maximum injection amount (Qplmax),
The fuel injection control device according to claim 1, wherein the selection means selects the partial injection when a required injection amount (Qreq) is equal to or less than the partial maximum injection amount. 前記高圧ポンプは、内燃機関の回転トルクで駆動する機械式ポンプであり、
前記パーシャル噴射を選択して噴霧粒径が小さくなることに起因して前記内燃機関の出力効率が向上する量を出力向上量と呼び、前記パーシャル噴射を選択して前記高圧ポンプの負荷が大きくなることに起因して前記内燃機関の出力効率が低下する量をポンプ損失量と呼ぶ場合において、
前記選択手段（Ｓ１１）は、前記出力向上量が前記ポンプ損失量よりも大きいことを条件として前記パーシャル噴射を選択することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。 The high-pressure pump is a mechanical pump that is driven by the rotational torque of the internal combustion engine,
The amount by which the output efficiency of the internal combustion engine is improved due to the reduction of the spray particle size by selecting the partial injection is called an output improvement amount, and the load of the high-pressure pump is increased by selecting the partial injection. In the case where the amount by which the output efficiency of the internal combustion engine decreases due to that is called the pump loss amount,
The fuel injection control device according to claim 1, wherein the selection means (S11) selects the partial injection on condition that the output improvement amount is larger than the pump loss amount. 前記選択手段は、前記内燃機関の始動時には、前記ポンプ損失量が前記出力向上量よりも大きいとみなすことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection control device according to claim 2, wherein the selection means considers that the pump loss amount is larger than the output improvement amount when the internal combustion engine is started. 前記弁体の閉弁時期を検出する検出手段（Ｓ３０、Ｓ３１）と、
前記パーシャル噴射を実施した時に検出された閉弁時期に基づき、該パーシャル噴射による実噴射量を算出し、前記弁体の開弁指令期間と前記実噴射量との関係を表した噴射データを取得する噴射データ取得手段（Ｓ３２、Ｓ３３）と、
前記インジェクタへ開弁を指令する期間を、要求噴射量および前記噴射データに基づき設定する噴射指令期間設定手段（Ｓ１２、Ｓ１４）と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。 Detection means (S30, S31) for detecting the valve closing timing of the valve body;
Based on the valve closing timing detected when the partial injection is performed, the actual injection amount by the partial injection is calculated, and the injection data representing the relationship between the valve opening command period of the valve body and the actual injection amount is obtained. Injection data acquisition means (S32, S33) to perform,
Injection command period setting means (S12, S14) for setting a period for instructing the injector to open the valve based on the required injection amount and the injection data;
The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising: 前記インジェクタは、
コイル（１３）への通電に伴い電磁吸引力を生じさせる固定コア（１４）、および前記固定コアに吸引されて前記弁体とともに移動する可動コア（１５）を備えるとともに、
前記可動コアの移動開始と同時に前記弁体も開弁作動を開始するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。 The injector is
A fixed core (14) that generates an electromagnetic attraction force when energized to the coil (13), and a movable core (15) that is attracted to the fixed core and moves together with the valve body;
The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve body is also configured to start a valve opening operation simultaneously with the start of movement of the movable core. 前記インジェクタは、前記噴孔の流路長さ（Ｌ）が前記噴孔の入口直径（Ｄ）よりも小さい構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。   The fuel according to any one of claims 1 to 5, wherein the injector has a structure in which a flow path length (L) of the nozzle hole is smaller than an inlet diameter (D) of the nozzle hole. Injection control device. 前記選択手段は、前記内燃機関がアイドル運転している時には、前記要求噴射量がパーシャル最大噴射量以下であるとみなすことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。   7. The fuel injection according to claim 1, wherein when the internal combustion engine is idling, the selection unit considers that the required injection amount is equal to or less than a partial maximum injection amount. Control device. 前記インジェクタは、内燃機関の燃焼室（２）へ燃料を直接噴射する位置に配置され、
前記内燃機関は、点火装置（６）により着火して燃焼させる点火式内燃機関であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。 The injector is arranged at a position for directly injecting fuel into the combustion chamber (2) of the internal combustion engine,
The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the internal combustion engine is an ignition internal combustion engine that is ignited and burned by an ignition device (6). 前記インジェクタは、
コイル（１３）への通電により生じた磁束の通路となる磁気回路の一部を形成して電磁力を生じさせる固定コア（１４）と、
前記電磁力により吸引されて前記弁体とともに移動する可動コア（１５）と、
内燃機関の所定箇所（３ａ）に形成された取付穴（４）に挿入して取り付けられており、かつ、前記コイルを内部に収容するハウジング（１６）を有し、
前記ハウジングは、前記コイルへの通電により生じた磁束の通路を構成する磁気回路の一部を形成する円筒形状であり、
前記ハウジングのうち前記コイルを収容する領域の部分をコイル領域部（１６ａ）と呼ぶ場合において、該コイル領域部の少なくとも一部の外周面が、全周に亘って、前記取付穴の内周面（４ａ）により囲まれていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。 The injector is
A fixed core (14) for forming an electromagnetic force by forming a part of a magnetic circuit serving as a path of magnetic flux generated by energizing the coil (13);
A movable core (15) that is attracted by the electromagnetic force and moves together with the valve body;
A housing (16) that is inserted into and attached to a mounting hole (4) formed at a predetermined location (3a) of the internal combustion engine, and that houses the coil therein;
The housing has a cylindrical shape forming a part of a magnetic circuit constituting a path of magnetic flux generated by energization of the coil,
When the portion of the housing that accommodates the coil is referred to as a coil region portion (16a), at least a part of the outer peripheral surface of the coil region portion extends over the entire inner peripheral surface of the mounting hole. The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the fuel injection control device is surrounded by (4a). 請求項１〜９のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置と、
前記インジェクタと、
前記高圧ポンプと、
を備えることを特徴とする燃料噴射システム。 A fuel injection control device according to any one of claims 1 to 9,
The injector;
The high pressure pump;
A fuel injection system comprising:

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