JP2658510B2

JP2658510B2 - Fuel supply control method

Info

Publication number: JP2658510B2
Application number: JP15878290A
Authority: JP
Inventors: 正記光安
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH0450460A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は燃料供給制御方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel supply control method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

燃料供給ポンプから吐出された高圧の燃料をリザーバ
タンク内に供給し、リザーバタンク内の高圧の燃料を燃
料噴射弁に送り込むようにした内燃機関において、リザ
ーバタンク内の燃料圧を機関の運転状態に応じた目標燃
料圧とするのに必要な燃料供給ポンプの基準吐出量を予
め実験により求めておき、燃料供給ポンプからの燃料吐
出量をデューティ比制御すると共に燃料供給ポンプの吐
出量を基準吐出量とするのに必要な基準デューティ比を
予め記憶しておき、リザーバタンク内の実際の燃料圧と
目標燃料圧との差圧からデューティ比補正量を計算して
このデューティ比補正量により基準デューティ比を補正
し、リザーバタンク内の実際の燃料圧が目標燃料圧とな
るようにフィードバック制御するようにした内燃機関が
公知である（特開昭63−117147号公報参照）。In an internal combustion engine in which high-pressure fuel discharged from a fuel supply pump is supplied into a reservoir tank and high-pressure fuel in the reservoir tank is sent to a fuel injection valve, the fuel pressure in the reservoir tank is changed to an operating state of the engine. The reference discharge amount of the fuel supply pump necessary for obtaining the target fuel pressure corresponding to the reference discharge amount is determined in advance by experiment, the discharge amount of the fuel supply pump is controlled by the duty ratio, and the discharge amount of the fuel supply pump is set to the reference discharge amount. The reference duty ratio necessary for the calculation is stored in advance, and the duty ratio correction amount is calculated from the differential pressure between the actual fuel pressure in the reservoir tank and the target fuel pressure, and the reference duty ratio is calculated based on the duty ratio correction amount. An internal combustion engine is known in which the fuel pressure is corrected and feedback control is performed so that the actual fuel pressure in the reservoir tank becomes the target fuel pressure (Japanese Patent Laid-Open No. See 3-117147).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところでこの基準デューティ比は或る特定の定常運転
時における実験結果に基いて定められており、従って過
渡運転時はもとより定常運転時であっても、更に経時変
化を生じた場合にはなおさらのことリザーバタンク内の
燃料圧を目標燃料圧とするのに実際には必要な要求デュ
ーティ比は基準デューティ比から大幅にずれることにな
る。この場合、デューティ比を要求デューティ比に早期
に近づけるためにデューティ比補正量を大きくするとリ
ザーバタンク内の燃料圧がハンチングし、これに対して
デューティ比を要求デューティ比にゆっくりと近づける
ためにデューティ比補正量を小さくするとリザーバタン
ク内の燃料圧が目標燃料圧となるまでに時間を要すると
いう問題がある。By the way, this reference duty ratio is determined based on the experimental results during a certain steady-state operation. The required duty ratio that is actually required to set the fuel pressure in the reservoir tank to the target fuel pressure greatly deviates from the reference duty ratio. In this case, if the duty ratio correction amount is increased to bring the duty ratio closer to the required duty ratio early, the fuel pressure in the reservoir tank will hunt, and in contrast, the duty ratio must be increased to gradually bring the duty ratio closer to the required duty ratio. If the correction amount is reduced, there is a problem that it takes time for the fuel pressure in the reservoir tank to reach the target fuel pressure.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記問題点を解決するために本発明によれば燃料供給
ポンプから吐出された高圧の燃料を燃料貯留室内に供給
するようにした燃料供給装置において、燃料貯留室内の
実際の燃料圧と目標燃料圧との圧力差から体積弾性係数
を用いて燃料貯留室内の実際の燃料圧を目標燃料圧とす
るのに必要な燃料供給ポンプの吐出量を求め、この吐出
量に応じた量の燃料を燃料供給ポンプから吐出させるよ
うにしている。In order to solve the above problems, according to the present invention, in a fuel supply device for supplying high-pressure fuel discharged from a fuel supply pump into a fuel storage chamber, an actual fuel pressure and a target fuel pressure in the fuel storage chamber are provided. From the pressure difference between the fuel supply pump and the target fuel pressure, the discharge amount of the fuel supply pump required to set the actual fuel pressure in the fuel storage chamber to the target fuel pressure is determined using the bulk elastic modulus, and the amount of fuel corresponding to the discharge amount is supplied to the fuel supply pump. It discharges from a pump.

〔作用〕(Operation)

燃料貯留室内の燃料圧を目標燃料圧とするのに実際に
必要な吐出量を求めてこの吐出量に応じた量の燃料を燃
料供給ポンプから吐出させるので燃料貯留室内の燃料圧
はハンチングすることなくただちに目標燃料圧となる。The fuel pressure in the fuel storage chamber must be hunted because the amount of fuel actually required to make the fuel pressure in the fuel storage chamber the target fuel pressure is determined and the fuel supply pump discharges the fuel in an amount corresponding to this discharge rate. The target fuel pressure is reached immediately.

〔実施例〕〔Example〕

第１図に内燃機関の全体図を示す。第１図を参照する
と、１は機関本体、２は気筒、３は各気筒２に対して夫
々配置された燃料噴射弁、４は燃料貯留室を形成するリ
ザーバタンクを夫々示し、リザーバタンク４は加圧燃料
供給制御装置５および燃料ポンプ６を介して燃料タンク
７に接続される。燃料ポンプ６は加圧燃料供給制御装置
５に低圧の燃料を送り込むために設けられている。この
低圧の燃料は加圧燃料供給制御装置５により高圧の燃料
とされ、次いでこの高圧の燃料はリザーバタンク４内に
供給される。リザーバタンク４内に蓄わえられた高圧の
燃料は燃料分配管８および各燃料噴射弁３を介して各気
筒２内に噴射される。リザーバタンク４内にはリザーバ
タンク４内の燃料圧を検出する圧力センサ９が配置され
る。FIG. 1 shows an overall view of the internal combustion engine. Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine main body, 2 denotes a cylinder, 3 denotes a fuel injection valve respectively disposed for each cylinder 2, 4 denotes a reservoir tank forming a fuel storage chamber, and 4 denotes a reservoir tank. It is connected to a fuel tank 7 via a pressurized fuel supply control device 5 and a fuel pump 6. The fuel pump 6 is provided for sending low-pressure fuel to the pressurized fuel supply control device 5. This low-pressure fuel is converted into high-pressure fuel by the pressurized fuel supply control device 5, and then this high-pressure fuel is supplied into the reservoir tank 4. The high-pressure fuel stored in the reservoir tank 4 is injected into each cylinder 2 via the fuel distribution pipe 8 and each fuel injection valve 3. A pressure sensor 9 for detecting a fuel pressure in the reservoir tank 4 is disposed in the reservoir tank 4.

第２図は加圧燃料供給制御装置５全体の側面断面図を
示す。この加圧燃料供給制御装置５は大きく別けると燃
料供給ポンプＡと、燃料供給ポンプＡの吐出量を制御す
る吐出量制御装置Ｂとにより構成される。第３図は燃料
供給ポンプＡの断面図を示しており、第４図は吐出量制
御装置Ｂの拡大側面断面図を示している。まず始めに第
２図および第３図を参照しつつ燃料供給ポンプＡの構造
について説明し、次いで第４図を参照しつつ吐出量制御
装置Ｂの構造について説明する。FIG. 2 is a side sectional view of the entire pressurized fuel supply control device 5. The pressurized fuel supply control device 5 is roughly composed of a fuel supply pump A and a discharge amount control device B for controlling the discharge amount of the fuel supply pump A. FIG. 3 shows a sectional view of the fuel supply pump A, and FIG. 4 shows an enlarged side sectional view of the discharge control device B. First, the structure of the fuel supply pump A will be described with reference to FIGS. 2 and 3, and then the structure of the discharge amount control device B will be described with reference to FIG.

第２図および第３図を参照すると、20は一対のプラン
ジャ、21は各プランジャ20によって形成される加圧室、
22は各プランジャ20の下端部に取付けられたプレート、
23はタペット、24はプレート22をタペット23に向けて押
圧する圧縮ばね、25はタペット23により回転可能に支承
されたローラ、26は機関によって駆動されるカムシャフ
ト、27はカムシャフト26上には一体形成されたカムを夫
々示し、ローラ25はカム27のカム面上を転動する。従っ
てカムシャフト26が回転せしめられるとそれに伴なって
各プランジャ20が上下動する。2 and 3, reference numeral 20 denotes a pair of plungers, 21 denotes a pressurized chamber formed by each plunger 20,
22 is a plate attached to the lower end of each plunger 20,
23 is a tappet, 24 is a compression spring that presses the plate 22 toward the tappet 23, 25 is a roller rotatably supported by the tappet 23, 26 is a camshaft driven by the engine, 27 is a camshaft 26 Rollers 25 roll on the cam surface of cam 27, each showing an integral cam. Accordingly, when the camshaft 26 is rotated, each plunger 20 moves up and down accordingly.

第２図を参照すると、燃料供給ポンプＡの頂部には燃
料供給口28が形成され、この燃料供給口28は燃料ポンプ
６（第１図）の吐出口に接続される。この燃料供給口28
は燃料供給通路29および逆止弁30を介して加圧室21に接
続される。従ってプランジャ20が下降したときに燃料供
給通路29から加圧室21内に燃料が供給される。31はプラ
ンジャ20周りからの漏洩燃料を燃料供給通路29へ返戻す
ための燃料返戻通路を示す。一方第２図および第３図に
示されるように各加圧室21は対応する逆止弁32を介して
各加圧室21に対し共通の加圧燃料通路33に接続される。
この加圧燃料通路33は逆止弁34を介して加圧燃料吐出口
35に接続され、この加圧燃料吐出口35はリザーバタンク
４（第１図）に接続される。従ってプランジャ20が上昇
して加圧室21内の燃料圧が上昇すると加圧室21内の高圧
の燃料は逆止弁32を介して加圧燃料通路33内に吐出さ
れ、次いでこの燃料は逆止弁34および燃料吐出口35を介
してリザーバタンク４（第１図）内に送り込まれる。一
対のカム27の位相は180度だけずれており、従って一方
のプランジャ20が上昇行程にあって加圧燃料を吐出して
いるときには他方のプランジャ20は下降行程にあって燃
料を加圧室21内に吸入している。従って加圧燃料通路33
内には一方の加圧室21から必ず高圧の燃料が供給されて
おり、従って加圧燃料通路33内には各プランジャ20によ
って常時高圧の燃料が供給され続けている。加圧燃料通
路33からは第２図に示すように燃料溢流通路40が分岐さ
れ、この燃料溢流通路40は吐出量制御装置Ｂに接続され
る。Referring to FIG. 2, a fuel supply port 28 is formed at the top of the fuel supply pump A, and this fuel supply port 28 is connected to the discharge port of the fuel pump 6 (FIG. 1). This fuel supply port 28
Is connected to the pressurizing chamber 21 via the fuel supply passage 29 and the check valve 30. Therefore, fuel is supplied from the fuel supply passage 29 into the pressurizing chamber 21 when the plunger 20 moves down. Reference numeral 31 denotes a fuel return passage for returning fuel leaked from around the plunger 20 to the fuel supply passage 29. On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, each pressurizing chamber 21 is connected to a common pressurized fuel passage 33 for each pressurizing chamber 21 via a corresponding check valve 32.
The pressurized fuel passage 33 is connected to a pressurized fuel discharge port via a check valve 34.
The pressurized fuel discharge port 35 is connected to the reservoir tank 4 (FIG. 1). Therefore, when the plunger 20 rises and the fuel pressure in the pressurizing chamber 21 rises, the high-pressure fuel in the pressurizing chamber 21 is discharged into the pressurized fuel passage 33 through the check valve 32, and then this fuel is reversed. It is fed into the reservoir tank 4 (FIG. 1) through the stop valve 34 and the fuel discharge port 35. The phase of the pair of cams 27 is shifted by 180 degrees, so that when one plunger 20 is in the upward stroke and discharges pressurized fuel, the other plunger 20 is in the downward stroke and the fuel is transferred to the pressurizing chamber 21. Inhaled. Therefore, the pressurized fuel passage 33
The high-pressure fuel is always supplied from one of the pressurizing chambers 21 to the inside, and therefore the high-pressure fuel is always supplied to the pressurized fuel passage 33 by the plungers 20. A fuel overflow passage 40 branches from the pressurized fuel passage 33 as shown in FIG. 2, and this fuel overflow passage 40 is connected to a discharge amount control device B.

第４図を参照すると吐出量制御装置Ｂはそのハウジン
グ内に形成された燃料溢流室41と、燃料溢流通路40から
燃料溢路通路41に向かう燃料流を制御する溢流制御弁42
とを具備する。溢流制御弁42は燃料溢流室41内に配置さ
れた弁部43を有し、この弁部43によって弁ポート44の開
閉制御が行なわれる。また、吐出量制御装置Ｂのハウジ
ング内には溢流制御弁42を駆動するためのアクチュエー
タ45が配置される。このアクチュエータ45は吐出量制御
装置Ｂのハウジング内に摺動可能に挿入された加圧ピス
トン46と、加圧ピストン46を駆動するためのピエゾ圧電
素子47と、加圧ピストン46によって画定された加圧室48
と、加圧ピストン46をピエゾ圧電素子45に向けて押圧す
る皿ばね49と、吐出量制御装置Ｂのハウジング内に摺動
可能に挿入された加圧ピン50とにより構成される。加圧
ピン50の上端面は溢流制御42の弁部43に当接しており、
加圧ピン50の下端面は加圧室68内に露呈している。な
お、燃料溢流室41内には加圧ピン50を常時上方に向けて
付勢する皿ばね51が配置される。溢流制御弁42の上方に
ばね室52が形成され、このばね室52内には圧縮ばね53が
挿入される。溢流制御弁42はこの圧縮ばね53によって常
時下方に向けて押圧される。熱量溢流室41は燃料流出孔
54を介してばね室52内に連通しており、このばね室52は
燃料流出孔55、逆止弁56および燃料流出口57を介して燃
料タンク７（第１図）に接続される。この逆止弁56は通
常燃料流出孔55を閉鎖するチェックボール58と、このチ
ェックボール58を燃料流出孔55に向けて押圧する圧縮ば
ね59とにより構成される。更に燃料溢流室41は燃料流出
孔60、逆止弁61、ピエゾ圧電素子47の周囲に形成された
燃料流出通路62および燃料流出口63を介して燃料タンク
７（第１図）に接続される。この逆止弁61は通常燃料流
出孔60を閉鎖するチェックボール64と、このチェックボ
ール64を燃料流出孔60に向けて押圧する圧縮ばね65とに
より構成される。また燃料溢流室41は絞り通路66および
逆止弁67を介して加圧室48内に接続される。この逆止弁
67は通常絞り通路66を閉鎖するチェックボール68と、こ
のチェックボール68を絞り通路66に向けて押圧する圧縮
ばね69とにより構成される。この絞り通路66の断面積は
燃料流出孔60の断面積よりも小さく形成されている。ま
た、一対の逆止弁65,61の開弁圧はほぼ一定に設置され
ており、逆止弁67の開弁圧はこれら逆止弁56,61の開弁
圧よりも低く設定されている。即ち、逆止弁56,61の圧
縮ばね59,65のばね力はほぼ等しく、逆止弁67の圧縮ば
ね69のばね力は圧縮ばね59,65のばね力よりも小さく設
定さている。Referring to FIG. 4, the discharge amount control device B includes a fuel overflow chamber 41 formed in its housing, and an overflow control valve 42 for controlling a fuel flow from the fuel overflow passage 40 to the fuel overflow passage 41.
And The overflow control valve 42 has a valve portion 43 disposed in the fuel overflow chamber 41, and the valve portion 43 controls opening and closing of the valve port 44. Further, an actuator 45 for driving the overflow control valve 42 is disposed in the housing of the discharge amount control device B. The actuator 45 includes a pressurizing piston 46 slidably inserted into the housing of the discharge amount control device B, a piezoelectric element 47 for driving the pressurizing piston 46, and a pressurizing unit defined by the pressurizing piston 46. Pressure chamber 48
, A disc spring 49 for pressing the pressure piston 46 toward the piezoelectric element 45, and a pressure pin 50 slidably inserted into the housing of the discharge amount control device B. The upper end surface of the pressure pin 50 is in contact with the valve portion 43 of the overflow control 42,
The lower end surface of the pressure pin 50 is exposed in the pressure chamber 68. In the fuel overflow chamber 41, a disc spring 51 that constantly urges the pressure pin 50 upward is disposed. A spring chamber 52 is formed above the overflow control valve 42, and a compression spring 53 is inserted into the spring chamber 52. The overflow control valve 42 is constantly pressed downward by the compression spring 53. The caloric overflow chamber 41 is a fuel outlet
The spring chamber 52 communicates with the fuel tank 7 (FIG. 1) via a fuel outlet hole 55, a check valve 56, and a fuel outlet 57 through a 54. The check valve 56 includes a check ball 58 that normally closes the fuel outlet hole 55 and a compression spring 59 that presses the check ball 58 toward the fuel outlet hole 55. Further, the fuel overflow chamber 41 is connected to the fuel tank 7 (FIG. 1) through a fuel outlet hole 60, a check valve 61, a fuel outlet passage 62 formed around the piezoelectric element 47, and a fuel outlet 63. You. The check valve 61 includes a check ball 64 that normally closes the fuel outlet hole 60 and a compression spring 65 that presses the check ball 64 toward the fuel outlet hole 60. Further, the fuel overflow chamber 41 is connected to the inside of the pressurizing chamber 48 via the throttle passage 66 and the check valve 67. This check valve
Reference numeral 67 denotes a check ball 68 for closing the throttle passage 66 and a compression spring 69 for pressing the check ball 68 toward the throttle passage 66. The cross-sectional area of the throttle passage 66 is formed smaller than the cross-sectional area of the fuel outlet hole 60. The valve opening pressure of the pair of check valves 65 and 61 is set substantially constant, and the valve opening pressure of the check valve 67 is set lower than the valve opening pressure of the check valves 56 and 61. . That is, the spring forces of the compression springs 59, 65 of the check valves 56, 61 are substantially equal, and the spring force of the compression spring 69 of the check valve 67 is set smaller than the spring force of the compression springs 59, 65.

ピエゾ圧電素子47はリード線70を介して電子制御ユニ
ット10（第１図）に接続されており、従ってピエゾ圧電
素子47は電子制御ユニット10の出力信号によって制御さ
れる。ピエゾ圧電素子47は多数の薄板状圧電素子を積層
した積層構造をなしており、ピエゾ圧電素子47に電荷を
チャージするとピエゾ圧電素子47は軸方向に伸長し、ピ
エゾ圧電素子47にチャージされた電荷をディスチャージ
するとピエゾ圧電素子47は軸方向に収縮する。燃料溢流
室41および加圧室48は燃料で満たされており、従ってピ
エゾ圧電素子47に電荷がチャージされてピエゾ圧電素子
47が軸方向に伸長すると加圧室48内の燃料圧が上昇す
る。加圧室48内の燃料圧が上昇すると加圧ピン50が上昇
せしめられ、それに伴なって溢流制御弁42も上昇せしめ
られる。その結果、溢流制御弁42の弁部43がポート44を
閉鎖し、その結果燃料溢流通路40から燃料溢流室41内へ
の燃料の溢流が停止せしめられる。従ってこのときプラ
ンジャ20の加圧室21から加圧燃料通路33（第３図）内に
吐出された全ての加圧燃料はリザーバタンク４（第１
図）内に送り込まれる。The piezoelectric element 47 is connected to the electronic control unit 10 (FIG. 1) via the lead wire 70, so that the piezoelectric element 47 is controlled by the output signal of the electronic control unit 10. The piezoelectric element 47 has a laminated structure in which a large number of thin plate-shaped piezoelectric elements are stacked.When electric charge is applied to the piezoelectric element 47, the piezoelectric element 47 expands in the axial direction, and the electric charge charged in the piezoelectric element 47 is applied. Is discharged, the piezoelectric element 47 contracts in the axial direction. The fuel overflow chamber 41 and the pressurizing chamber 48 are filled with fuel, so that the piezoelectric element 47 is charged with electric charge and the piezoelectric element 47 is charged.
When 47 extends in the axial direction, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 increases. When the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 increases, the pressurizing pin 50 is raised, and accordingly, the overflow control valve 42 is also raised. As a result, the valve portion 43 of the overflow control valve 42 closes the port 44, and as a result, the overflow of the fuel from the fuel overflow passage 40 into the fuel overflow chamber 41 is stopped. Accordingly, at this time, all the pressurized fuel discharged from the pressurizing chamber 21 of the plunger 20 into the pressurized fuel passage 33 (FIG. 3) is supplied to the reservoir tank 4 (first
Figure).

一方、ピエゾ圧電素子47から電荷がディスチャージせ
しめられてピエゾ圧電素子47が収縮すると加圧ピストン
46が下降するために加圧室48の容積が増大する。その結
果、加圧室48内の燃料圧が低下するために溢流制御弁42
および加圧ピン50は圧縮ばね53のばね力により下降し、
斯くして溢流制御弁42の弁体43が弁ポート44を開弁す
る。このときプランジャ20の加圧室21から加圧燃料通路
33（第３図）内に吐出された全ての加圧燃料は燃料溢流
通路40および弁ポート44を介して燃料溢流室41内に送り
込まれる。従ってこのときにはリザーバタンク４（第１
図）内に加圧燃料は供給されない。On the other hand, when the electric charge is discharged from the piezoelectric element 47 and the piezoelectric element 47 contracts,
Since 46 moves down, the volume of the pressurizing chamber 48 increases. As a result, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 decreases, so that the overflow control valve 42
And the pressure pin 50 is lowered by the spring force of the compression spring 53,
Thus, the valve element 43 of the overflow control valve 42 opens the valve port 44. At this time, the pressurized fuel passage
All the pressurized fuel discharged into 33 (FIG. 3) is fed into the fuel overflow chamber 41 through the fuel overflow passage 40 and the valve port 44. Therefore, at this time, the reservoir tank 4 (first
No pressurized fuel is supplied in FIG.

燃料溢流通路40から燃料溢流室41内に溢流した燃料は
各燃料流出孔54,55,60および逆止弁56,61を介して燃料
タンク７（第１図）に返戻される。ところで各逆止弁5
6,61の開弁圧は大気圧よりも高い圧力に設定されてお
り、従って燃料溢流室41内の燃料圧は大気圧よりも高い
一定圧力に保持される。前述したようにピエゾ圧電素子
47にチャージされた電荷がディスチャージせしめられる
と加圧室48内の燃料圧が低下し、加圧室48内の圧力が逆
止弁67の開弁圧よりも低下すれば逆止弁67が開弁して燃
料溢流室41内の燃料が加圧室48に供給される。なお、逆
止弁67の開弁圧がほぼ零となるように圧縮ばね69のばね
力を極めて弱くしておけば加圧室48内の圧力は燃料溢流
室41内の圧力とほぼ等しくなる。いづれにしても加圧室
48は加圧燃料によって満たされることになる。加圧室48
内の燃料が漏洩して加圧室48内に空間ができるとピエゾ
圧電素子47に電荷をチャージしたときに加圧室48内の燃
料圧が上昇せず、従って溢流制御弁42を上昇させること
ができないという問題を生ずる。従って加圧室48内は常
時燃料で満たしておく必要があり、そのために燃料溢流
室41を大気圧以上に保持し、燃料溢流室41から加圧室48
に向けてのみ流通可能な逆止弁67を設けている。The fuel overflowing from the fuel overflow passage 40 into the fuel overflow chamber 41 is returned to the fuel tank 7 (FIG. 1) through the fuel outlet holes 54, 55, 60 and the check valves 56, 61. By the way, each check valve 5
The valve opening pressure of 6,61 is set to a pressure higher than the atmospheric pressure, and therefore, the fuel pressure in the fuel overflow chamber 41 is maintained at a constant pressure higher than the atmospheric pressure. Piezo piezoelectric element as described above
When the electric charge charged in 47 is discharged, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 decreases, and when the pressure in the pressurizing chamber 48 becomes lower than the opening pressure of the check valve 67, the check valve 67 opens. The fuel in the fuel overflow chamber 41 is supplied to the pressurizing chamber 48 as a valve. If the spring force of the compression spring 69 is extremely weakened so that the valve opening pressure of the check valve 67 becomes substantially zero, the pressure in the pressurizing chamber 48 becomes substantially equal to the pressure in the fuel overflow chamber 41. . Pressurized chamber in any case
48 will be filled with pressurized fuel. Pressurizing chamber 48
When the fuel in the chamber leaks and a space is formed in the pressurizing chamber 48, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 does not increase when the piezoelectric element 47 is charged, and thus the overflow control valve 42 is raised. The problem arises that it is not possible. Therefore, it is necessary to always fill the inside of the pressurizing chamber 48 with fuel. For that purpose, the fuel overflow chamber 41 is maintained at a pressure higher than the atmospheric pressure, and the fuel overflow chamber 41 is
A check valve 67 that can be circulated only toward is provided.

第５図は第１図に示す燃料噴射弁３の拡大側面断面図
を示す。第５図を参照すると燃料噴射弁３はそのハウジ
ング80内に摺動可能に挿入されてノズル口81の開閉制御
をするニードル82と、ニードル82の円錐状受圧面83周り
に形成されたニドール加圧室84と、ハウジング80内に摺
動可能に挿入されたピストン85と、ハウジング80とピス
トン85間に挿入されたピエゾ圧電素子86と、ピストン85
をピエゾ圧電素子86に向けて付勢する皿ばね87と、ニー
ドル82とピストン85間に形成された圧力制御室88と、ニ
ードル82をノズル口81に向けて付勢する圧縮ばね89とを
具備する。圧力制御室88はニードル82周りに形成された
絞り通路90を介してニードル加圧室84に連結され、ニー
ドル加圧室84は燃料通路91および燃料分配管８（第１
図）を介してリザーバタンク４内に連結される。従って
ニードル加圧室84内にはリザーバタンク４内の高圧の燃
料が導かれ、この高圧燃料の一部は絞り通路90を介して
圧力制御室88内に送り込まれる。斯くしてニードル加圧
室84内および圧力制御室88内の燃料圧はリザーバタンク
４内とほぼ同じ高圧となっている。FIG. 5 is an enlarged side sectional view of the fuel injection valve 3 shown in FIG. Referring to FIG. 5, the fuel injection valve 3 is slidably inserted into its housing 80 to control the opening and closing of a nozzle port 81, and a needle 82 formed around a conical pressure receiving surface 83 of the needle 82. A pressure chamber 84, a piston 85 slidably inserted into the housing 80, a piezoelectric element 86 inserted between the housing 80 and the piston 85, and a piston 85
A pressure control chamber 88 formed between the needle 82 and the piston 85, and a compression spring 89 for urging the needle 82 toward the nozzle port 81. I do. The pressure control chamber 88 is connected to the needle pressurizing chamber 84 via a throttle passage 90 formed around the needle 82, and the needle pressurizing chamber 84 is connected to the fuel passage 91 and the fuel distribution pipe 8 (the first pipe 8).
) Is connected to the inside of the reservoir tank 4. Accordingly, high-pressure fuel in the reservoir tank 4 is guided into the needle pressurizing chamber 84, and a part of the high-pressure fuel is sent into the pressure control chamber 88 via the throttle passage 90. Thus, the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 84 and the fuel pressure in the pressure control chamber 88 are almost as high as those in the reservoir tank 4.

ピエゾ圧電素子86にチャージされた電荷がディスチャ
ージされてピエゾ圧電素子86が収縮するとピストン85が
上昇するために圧力制御室88内の燃料圧が急激に低下す
る。その結果、ニードル82が上昇し、ノズル口81からの
燃料噴射が開始される。燃料噴射が行われている間、ニ
ードル加圧室84内の燃料が絞り通路90を介して圧力制御
室88に送り込まれるために圧力制御室88内の燃料圧は次
第に上昇する。次いでピエゾ圧電素子86に電荷がチャー
ジされてピエゾ圧電素子86が伸長するとピストン85が下
降するために圧力制御室88内の燃料圧が急激に上昇す
る。その結果、ニードル82が下降してノズル口81を閉鎖
し、斯くして燃料噴射が停止せしめられる。燃料噴射が
停止されている間、圧力制御室88内の燃料が絞り通路90
を介してニードル加圧室84内に流出するために圧力制御
室88内の燃料圧は徐々に低下し、元の高圧に戻る。When the electric charge charged in the piezoelectric element 86 is discharged and the piezoelectric element 86 contracts, the piston 85 rises, so that the fuel pressure in the pressure control chamber 88 rapidly decreases. As a result, the needle 82 rises, and fuel injection from the nozzle port 81 is started. During the fuel injection, the fuel in the pressure control chamber 88 gradually increases because the fuel in the needle pressurizing chamber 84 is fed into the pressure control chamber 88 via the throttle passage 90. Next, when the piezoelectric element 86 is charged with electric charge and the piezoelectric element 86 expands, the piston 85 descends, so that the fuel pressure in the pressure control chamber 88 rapidly increases. As a result, the needle 82 descends to close the nozzle port 81, and thus the fuel injection is stopped. While the fuel injection is stopped, the fuel in the pressure control
, The fuel pressure in the pressure control chamber 88 gradually decreases, and returns to the original high pressure.

第１図を参照すると、電子制御ユニット10はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス100によって相
互に接続されたROM（リードオンメモリ）101、RAM（ラ
ンダムアクセスメモリ）102、CPU（マイクロプロセッ
サ）103、入力ポート104および出力ポート105を具備す
る。圧力センサ９はリザーバタンク４内の燃料圧に比例
した出力電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器106を
介して入力ポート104に入力される。また、入力ポート1
04には例えばクランクシャフトが30度回転する毎に出力
パルスを発生するクランク角センサ107が接続され、こ
のクランク角センサ107の出力パルスから機関回転数が
計算される。更に入力ポート104にはアクセルペダル108
の踏み込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷セン
サ109がAD変換器110を介して接続される。一方、出力ポ
ート105は駆動回路111を介してアクチュエータ45のピエ
ゾ圧電素子47に接続される。Referring to FIG. 1, an electronic control unit 10 is composed of a digital computer, and a ROM (read-on memory) 101, a RAM (random access memory) 102, and a CPU (microprocessor) 103 interconnected by a bidirectional bus 100. , An input port 104 and an output port 105. The pressure sensor 9 generates an output voltage proportional to the fuel pressure in the reservoir tank 4, and this output voltage is input to the input port 104 via the AD converter 106. Also, input port 1
For example, a crank angle sensor 107 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees is connected to 04, and the engine speed is calculated from the output pulse of the crank angle sensor 107. Further, an accelerator pedal 108 is connected to the input port 104.
A load sensor 109 that generates an output voltage proportional to the amount of depression L is connected via an AD converter 110. On the other hand, the output port 105 is connected to the piezoelectric element 47 of the actuator 45 via the drive circuit 111.

第６図にピエゾ圧電素子47を駆動するための駆動回路
111の回路図を示す。第６図を参照すると駆動回路111は
定電圧源120と、低電圧源120によって充電されるコンデ
ンサ121と、充電制御用サイリスタ122と、充電用コイル
123と、放電制御用サイリスタ124と、放電用コイル125
からなる。FIG. 6 shows a driving circuit for driving the piezoelectric element 47.
The circuit diagram of 111 is shown. Referring to FIG. 6, the driving circuit 111 includes a constant voltage source 120, a capacitor 121 charged by the low voltage source 120, a charge control thyristor 122, and a charging coil.
123, a discharge control thyristor 124, and a discharge coil 125
Consists of

第７図に示すようにサイリスタ122がオンになるとコ
ンデンサ121にチャージされた電荷が充電用コイル123を
介してピエゾ圧電素子47にチャージされる。その結果、
ピエゾ圧電素子47が伸長するために溢流制御弁42が閉弁
する。次いでサイリスタ124がオンになるとピエゾ圧電
素子47にチャージされた電荷が放電用コイル125を介し
てディスチャージされる。その結果、ピエゾ圧電素子47
が収縮するために溢流制御弁42が開弁する。As shown in FIG. 7, when the thyristor 122 is turned on, the electric charge charged to the capacitor 121 is charged to the piezoelectric element 47 via the charging coil 123. as a result,
The overflow control valve 42 closes because the piezoelectric element 47 expands. Next, when the thyristor 124 is turned on, the electric charge charged in the piezoelectric element 47 is discharged via the discharge coil 125. As a result, the piezoelectric element 47
, The overflow control valve 42 opens.

前述したように溢流制御弁42が開弁せしめられるとプ
ランジャ20の加圧室21から加圧燃料通路33内に吐出され
た全ての加圧燃料は溢流制御弁42を介して溢流せしめら
れる。従ってこのときにはリザーバタンク４に加圧燃料
は供給されない。これに対して溢流制御弁42が閉弁せし
められるとプランジャ20の加圧室21から吐出された全て
の加圧燃料がリザーバタンク４内に供給され、その結果
リザーバタンク４内の燃料圧は上昇せしめられる。As described above, when the overflow control valve 42 is opened, all the pressurized fuel discharged from the pressurizing chamber 21 of the plunger 20 into the pressurized fuel passage 33 overflows through the overflow control valve 42. Can be Therefore, at this time, no pressurized fuel is supplied to the reservoir tank 4. On the other hand, when the overflow control valve 42 is closed, all the pressurized fuel discharged from the pressurizing chamber 21 of the plunger 20 is supplied into the reservoir tank 4, and as a result, the fuel pressure in the reservoir tank 4 becomes It is raised.

ところで各燃料噴射弁３から噴射される燃料量はリザ
ーバタンク４内の燃料圧と燃料噴射時間で定まり、リザ
ーバタンク４内の燃料圧は予め定められた目標燃料圧に
維持されている。一方、各気筒毎についてみると各気筒
へは720クランク角度の間に必要な量の燃料が噴射さ
れ、従ってリザーバタンク４内の燃料は一定クランク角
度毎に減少していくことになる。従ってリザーバタンク
４内の燃料圧を目標燃料圧に維持するには一定のクラン
ク角度毎に加圧燃料をリザーバタンク４内に補給するこ
とが好ましく、斯くして第１図に示す実施例では一定ク
ランク角度毎に溢流制御弁42が閉弁せしめられてプラン
ジャ20の加圧室21から吐出された加圧燃料がリザーバタ
ンク４内に補給され、次いで再び溢流制御弁42が閉弁せ
しめられるまで溢流制御弁42は開弁状態に保持される。
この場合、一定クランク角度の間で溢流制御弁42が閉弁
しているクランク角度の割合が大きくなればリザーバタ
ンク４内に補給される加圧燃料の量が増大する。ここで
第７図に示されるように一定のクランク角度θ_０の間で
溢流制御弁42が閉弁しているクランク角度θの割合、即
ち一定のクランク角度θ_０の間でピエゾ圧電素子47が伸
長せしめられているクランク角度θ割合をデューティ比
DT（＝θ／θ_０）と称するとデューティ比DTが大きくな
るほどリザーバタンク４内に補給される加圧燃料の量が
増大することになる。Incidentally, the amount of fuel injected from each fuel injection valve 3 is determined by the fuel pressure in the reservoir tank 4 and the fuel injection time, and the fuel pressure in the reservoir tank 4 is maintained at a predetermined target fuel pressure. On the other hand, for each cylinder, the required amount of fuel is injected into each cylinder during the 720 crank angle, and therefore the fuel in the reservoir tank 4 decreases at every constant crank angle. Therefore, in order to maintain the fuel pressure in the reservoir tank 4 at the target fuel pressure, it is preferable to supply the pressurized fuel into the reservoir tank 4 at every constant crank angle. Thus, in the embodiment shown in FIG. The overflow control valve 42 is closed at every crank angle, the pressurized fuel discharged from the pressurizing chamber 21 of the plunger 20 is supplied into the reservoir tank 4, and then the overflow control valve 42 is closed again. Until then, the overflow control valve 42 is kept open.
In this case, if the proportion of the crank angle at which the overflow control valve 42 is closed during a certain crank angle increases, the amount of pressurized fuel supplied to the reservoir tank 4 increases. Here piezoelectric element 47 in the seventh ratio of the crank angle theta of the overflow control valve 42 during a fixed crank angle theta ₀ as shown in FIG is closed, i.e. during a predetermined crank angle theta ₀ Is the duty ratio of the crank angle θ
If it is called DT (= θ / θ ₀ ), as the duty ratio DT increases, the amount of pressurized fuel supplied to the reservoir tank 4 increases.

第１図に示す実施例では燃料供給ポンプＡは機関の1/
2の回転速度で回転せしめられており、従って各プラン
ジャ20の加圧室21からの加圧燃料吐出率は第８図に示す
ように360クランク角度（CA）毎に変動を繰返す。この
場合、溢流制御弁42を閉弁せしめる時期を燃料供給ポン
プＡの吐出行程の末期に設定すると第８図に示されるよ
うに溢流制御弁42は一定の360クランク角度毎に閉弁せ
しめられる。In the embodiment shown in FIG. 1, the fuel supply pump A is 1 /
Therefore, the discharge rate of the pressurized fuel from the pressurizing chamber 21 of each plunger 20 repeatedly changes every 360 crank angles (CA) as shown in FIG. In this case, if the timing to close the overflow control valve 42 is set at the end of the discharge stroke of the fuel supply pump A, the overflow control valve 42 is closed at a constant 360 crank angle as shown in FIG. Can be

ところでリザーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧
P₀になっていたとしても前述したように燃料噴射が行わ
れるとリザーバタンク４内の燃料が減少するためにリザ
ーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧P₀よりも低下
し、また目標燃料圧P₀が変化したときにもリザーバタン
ク４内の燃料圧Ｐと目標燃料圧P₀との間に差圧が生じ
る。このようにリザーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃
料圧P₀からずれた場合にリザーバタンク４内の燃料圧Ｐ
を目標燃料圧P₀とするのに必要な量の加圧燃料をただち
にリザーバタンク４内に補給することができればリザー
バタンク４内の燃料圧をただちに目標燃料圧P₀に一致さ
せることができる。そこで本発明ではリザーバタンク４
内の燃料圧Ｐが目標燃料圧P₀からずれた場合にはリザー
バタンク４内の燃料圧Ｐを目標燃料圧P₀とするのに必要
な量の加圧燃料をリザーバタンク４内に補給するように
している。この場合、リザーバタンク４内の燃料圧Ｐを
目標燃料圧P₀とするのに必要な加圧燃料量は次のように
して求められる。By the way, the fuel pressure P in the reservoir tank 4 is equal to the target fuel pressure.
Even lower than the fuel pressure P is the target fuel pressure P ₀ in the reservoir tank 4 to the fuel injection is performed a fuel reservoir tank 4 decreases as described above as was to P _0, also target Even when the fuel pressure P ₀ changes, a pressure difference occurs between the fuel pressure P in the reservoir tank 4 and the target fuel pressure P ₀ . As described above, when the fuel pressure P in the reservoir tank 4 deviates from the target fuel pressure P ₀ , the fuel pressure P in the reservoir tank 4
If the amount of pressurized fuel necessary to make the target fuel pressure P ₀ can be immediately supplied to the reservoir tank 4, the fuel pressure in the reservoir tank 4 can be immediately made to match the target fuel pressure P ₀ . Therefore, in the present invention, the reservoir tank 4
To replenish the pressurized fuel in an amount required for the fuel pressure P in the reservoir tank 4 to the target fuel pressure P ₀ in the reservoir tank 4 when the fuel pressure P in the inner deviates from the target fuel pressure P ₀ Like that. In this case, pressurized fuel amount necessary for the fuel pressure P in the reservoir tank 4 to the target fuel pressure P ₀ is determined as follows.

即ち、体積Ｖの燃料の燃料圧がＰとなり、その結果燃
料の体積ＶがΔＶだけ減少したとするとこれらP,V,ΔＶ
は燃料の体積弾性係数Ｋを用いて次式のように表わされ
る。That is, if the fuel pressure of the fuel of volume V becomes P, and as a result, the volume V of fuel decreases by ΔV, these P, V, ΔV
Is expressed by the following equation using the bulk modulus K of the fuel.

Ｐ＝Ｋ・（ΔV/V）即ち、燃料の体積歪（ΔV/V）に体積弾性係数Ｋを乗
算すると燃料圧Ｐとなる。P = K · (ΔV / V) That is, multiplying the volumetric strain (ΔV / V) of the fuel by the bulk modulus K results in the fuel pressure P.

次に上式をリザーバタンク４内の燃料に対して適用す
る。即ち、リザーバタンク４の容積をＶとし、このリザ
ーバタンク４内の燃料圧をＰとするとリザーバタンク４
内には燃料圧がＰで体積がＶの燃料が充填されているこ
とになる。このような状態で燃料圧がＰで体積がΔＶの
加圧燃料が補給されたとするとリザーバタンク４内の燃
料の体積歪はΔV/（Ｖ＋ΔＶ）で表わされる。即ち、加
圧燃料を補給することによって体積が（Ｖ＋ΔＶ）とな
り、この体積（Ｖ＋ΔＶ）をΔＶだけ減少させたと考え
ればよい。Next, the above equation is applied to the fuel in the reservoir tank 4. That is, assuming that the volume of the reservoir tank 4 is V and the fuel pressure in the reservoir tank 4 is P,
This means that a fuel having a fuel pressure P and a volume V is filled therein. If the pressurized fuel with the fuel pressure P and the volume ΔV is replenished in such a state, the volume distortion of the fuel in the reservoir tank 4 is represented by ΔV / (V + ΔV). That is, it can be considered that the volume becomes (V + ΔV) by replenishing the pressurized fuel, and this volume (V + ΔV) is reduced by ΔV.

このような体積歪が生ずると次式に示すΔＰだけ燃料
圧が上昇することになる。When such volume distortion occurs, the fuel pressure increases by ΔP shown in the following equation.

ΔＰ＝Ｋ・ΔV/（Ｖ＋ΔＶ）ここでΔＶがＶに比べて小さいとすると、即ちリザー
バタンク４の容積に比べて加圧燃料の補給量が小さいと
すると（Ｖ＋ΔＶ）はほぼＶとなり、このときには上式
は次式のようになる。ΔP = K · ΔV / (V + ΔV) Here, if ΔV is smaller than V, that is, if the replenishment amount of the pressurized fuel is smaller than the volume of the reservoir tank 4, (V + ΔV) becomes almost V. The above equation is as follows.

ΔＶ＝ΔＰ・V/K ここでV/K＝Ｆとおくと ΔＶ＝Ｆ・ΔＰ即ち、リザーバタンク４内の実際の燃料圧Ｐと目標燃
料圧P₀との差圧がΔＰ（＝P₀−Ｐ）であるときには体積
ΔＶの加圧燃料を補給すればリザーバタンク４内の燃料
圧Ｐが目標燃料圧P₀に一致することになる。ΔV = ΔP · V / K where V / K = F ΔV = F · ΔP That is, the differential pressure between the actual fuel pressure P in the reservoir tank 4 and the target fuel pressure P ₀ is ΔP (= P ₀ If −P), the fuel pressure P in the reservoir tank 4 will be equal to the target fuel pressure P ₀ if the pressurized fuel having the volume ΔV is supplied.

ところで燃料供給ポンプＡからリザーバタンク４内に
補給される加圧燃料の体積Qf、即ち燃料供給ポンプＡの
吐出量Qfはデューティ比DTにほぼ比例し、従ってこの吐
出量QfがΔＶとなるようにデューティ比DTを定めるとリ
ザーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧P₀に一致する
ことになる。By the way, the volume Qf of the pressurized fuel supplied from the fuel supply pump A into the reservoir tank 4, that is, the discharge amount Qf of the fuel supply pump A is almost proportional to the duty ratio DT, so that the discharge amount Qf becomes ΔV. the fuel pressure P in the reservoir tank 4 is to match the target fuel pressure P ₀ when determining the duty ratio DT.

一方、前述したように第１図に示す実施例では360ク
ランク角度毎に加圧燃料を補給するようにしている。従
って、360クランク角度の間において噴射される燃料量
を前もって考慮してリザーバタンク４内の燃料圧Ｐを制
御すると燃料圧不足という状態が生じないので良好な燃
料噴射制御を行えることになる。On the other hand, as described above, in the embodiment shown in FIG. 1, pressurized fuel is supplied every 360 crank angles. Therefore, if the fuel pressure P in the reservoir tank 4 is controlled in advance in consideration of the amount of fuel injected during the 360 crank angle, a state of insufficient fuel pressure does not occur, so that good fuel injection control can be performed.

この場合には燃料噴射による燃料体積の予測減少分Δ
Qinjを上述の吐出量Qfに加えて吐出量Qpとし、吐出量が
この吐出量Qpとなるようにデューティ比DTを定めるよう
にすればよい。In this case, the predicted decrease Δ in the fuel volume due to the fuel injection Δ
Qinj may be added to the above-mentioned ejection amount Qf to make the ejection amount Qp, and the duty ratio DT may be determined so that the ejection amount becomes this ejection amount Qp.

次に第９図および第10図を参照してピエゾ圧電素子47
の制御方法について説明する。第９図および第10図はピ
エゾ圧電素子47の制御ルーチンを示しており、このルー
チンは360クランク角度毎の割込みによって実行され
る。Next, referring to FIG. 9 and FIG.
Will be described. FIGS. 9 and 10 show a control routine for the piezoelectric element 47, which is executed by interruption every 360 crank angles.

第９図および第10図を参照すると、まず初めにステッ
プ200において機関回転数Ｎおよびアクセルペダル108の
踏み込み量Ｌから１気筒当りの噴射量Qinjが計算され
る。この噴射量Qinjと機関回転数Ｎ、アクセルペダルの
踏み込み量Ｌとの関係は第11図（Ａ）に示されるように
マップの形で予めROM101内に記憶されている。次いでス
テップ201では360クランク角度内に２気筒に噴射される
場合にはQinjが２倍されてΔQinjとされる。このΔQinj
は360クランク角度内において減少するリザーバタンク
４内の燃料の体積を表わしている。Referring to FIGS. 9 and 10, first, at step 200, the injection amount Qinj per cylinder is calculated from the engine speed N and the depression amount L of the accelerator pedal 108. The relationship between the injection amount Qinj, the engine speed N, and the depression amount L of the accelerator pedal is stored in the ROM 101 in advance in the form of a map as shown in FIG. 11 (A). Next, at step 201, when the fuel is injected into the two cylinders within the 360 crank angle, Qinj is doubled to ΔQinj. This ΔQinj
Represents the volume of fuel in the reservoir tank 4 that decreases within 360 crank angles.

次いでステップ202では機関回転数Ｎおよびアクセル
ペダル108の踏み込み量Ｌからリザーバタンク４内の目
標燃料圧P₀が計算される。この目標燃料圧P₀と機関回転
数Ｎ、アクセルペダル108の踏み込み量Ｌとの関係は第1
1図（Ｂ）に示すようにマップの形で予めROM101内に記
憶されている。次いでステップ203では目標燃料圧P
₀と、圧力センサ９により検出されたリザーバタンク４
内の実際の燃料圧Ｐとの差圧ΔＰ（＝P₀−Ｐ）が計算さ
れる。次いでステップ204では差圧ΔＰとＦ（＝V/K）と
を乗算することにより差圧ΔＰを零とするために必要な
燃料供給ポンプＡの吐出量ΔQfが計算される。次いでス
テップ205ではΔQfにΔQinjを加算することにより燃料
噴射による予測体積減少量をも考慮した燃料供給ポンプ
Ａの吐出量ΔQpが計算される。次いでステップ206では
吐出量Qpに対応した基準デューティ比DT₀が計算され
る。この基準デューティ比DT₀と噴射量QPとの関係は第1
1図（Ｃ）に示すように比例関係にあり、この関係は予
めROM101に記憶されている。デューティ比DTを基準デュ
ーティ比DT₀すると理論的にはリザーバタンク４内の燃
料圧Ｐが目標燃料圧P₀に一致するが実際には若干のずれ
が生ずる。このずれがステップ207からステップ210にお
いて補正される。Then the target fuel pressure P ₀ in the reservoir tank 4 from the depression amount L of step 202 the engine speed N and the accelerator pedal 108 is calculated. The relationship between the target fuel pressure P ₀ , the engine speed N, and the depression amount L of the accelerator pedal 108 is the first.
As shown in FIG. 1B, it is stored in the ROM 101 in advance in the form of a map. Next, at step 203, the target fuel pressure P
₀ and the reservoir tank 4 detected by the pressure sensor 9
ΔP (= P ₀ −P) from the actual fuel pressure P is calculated. Next, at step 204, the discharge amount ΔQf of the fuel supply pump A required to make the differential pressure ΔP zero is calculated by multiplying the differential pressure ΔP by F (= V / K). Next, at step 205, by adding ΔQinj to ΔQf, the discharge amount ΔQp of the fuel supply pump A is calculated in consideration of the predicted volume decrease due to fuel injection. Reference duty ratio DT ₀ corresponding to step 206 in discharge amount Qp then is calculated. Relationship between the injection amount QP and the reference duty ratio DT ₀ is the first
As shown in FIG. 1C, there is a proportional relationship, and this relationship is stored in the ROM 101 in advance. The fuel pressure P in the reservoir tank 4 the duty ratio DT based duty ratio DT ₀ Then theoretically coincides with the target fuel pressure P ₀ is actually slight deviation occurs. This deviation is corrected in steps 207 to 210.

即ち、ステップ207ではリザーバタンク４内の燃料圧
Ｐが目標燃料圧P₀よりも高いか否かが判別される。Ｐ
P₀のときにはステップ208に進んでデューティ比DTから
予め定められた一定値αが減算され、次いでステップ21
0に進む。一方、ステップ207においてＰ＜P₀と判別され
たときにはステップ209に進んでデューティ比DTに一定
値αが加算され、次いでステップ210に進む。ステップ2
10では基準デューティ比DT₀にΔDTを加算することによ
ってデューティ比DTが計算される。That is, the fuel pressure P in the reservoir tank 4 at step 207 whether or not high is determined than target fuel pressure P _0. P
When the P ₀ constant value set in advance from the duty ratio DT alpha is subtracted proceeds to step 208, then step 21
Go to 0. On the other hand, when it is determined that P <P ₀ in step 207 a constant value α is added to the duty ratio DT proceeds to step 209, then the routine proceeds to step 210. Step 2
The duty ratio DT is calculated by adding the ΔDT to 10, the reference duty ratio DT _0.

次いでステップ211ではデューティ比DTが負になった
か否かが判別され、DT０であればステップ212に進ん
でデューティ比DTが零とされ、ステップ215に進む。一
方、ステップ211においてDT＞０であると判断されたと
きにはステップ213に進んでデューティ比DTが0.95より
も大きいか否かが判別され、DT0.95であればステップ
214に進んでデュティ比DTが0.95とされ、ステップ215に
進む。ステップ215では機関回転数Ｎから機関クランク
シャフトが360度回転するのに要する時間Ｔが計算さ
れ、ステップ216に進む。ステップ216ではステップ215
において計算された時間Ｔにデューティ比DTを乗算する
ことによって時間で表したデェーティ比TDTが計算され
る。次いでステップ217ではピエゾ圧電素子47が伸長せ
しめられている時間がこのデューティ比TDTとなるよう
にサイリスタ122,124の制御データが出力ポート105に出
力される。このようにしてリザーバタンク４内の燃料圧
Ｐが目標燃料圧P₀に一致せしめられる。Next, at step 211, it is determined whether or not the duty ratio DT has become negative. If it is DT0, the routine proceeds to step 212, where the duty ratio DT is made zero, and the routine proceeds to step 215. On the other hand, if it is determined in step 211 that DT> 0, the routine proceeds to step 213, where it is determined whether or not the duty ratio DT is greater than 0.95.
Proceeding to 214, the duty ratio DT is set to 0.95, and proceeding to step 215. At step 215, the time T required for the engine crankshaft to rotate 360 degrees is calculated from the engine speed N, and the routine proceeds to step 216. In step 216, step 215
Is multiplied by the duty ratio DT to calculate the duty ratio TDT expressed in time. Next, at step 217, the control data of the thyristors 122 and 124 is output to the output port 105 so that the time during which the piezoelectric element 47 is extended becomes the duty ratio TDT. The fuel pressure P in the reservoir tank 4 in this way is made to coincide with the target fuel pressure P _0.

なお、リザーバタンク４内の燃料圧を急上昇せしめる
ためにはピエゾ圧電素子47に電荷をチャージし放しにし
ておき、溢流制御弁42を閉鎖状態に保持し続ければよい
ことになる。しかしながらピエゾ圧電素子47に電荷をチ
ャージし放しにしておくと電荷が次第にディスチャージ
されてピエゾ圧電素子47が次第に収縮し、加圧室48内の
燃料圧が次第に低下する。また、加圧室48内の燃料自体
が漏洩するために加圧室48内の燃料圧が更に低下する。
このように加圧室48内の燃料圧の低下を阻止するために
はピエゾ圧電素子47の電荷を周期的にディスチャージし
てやる必要があり、そのために第10図のステップ213,21
4においてデューティ比DTの最大値を0.95としている。In order to rapidly increase the fuel pressure in the reservoir tank 4, it is necessary to charge and release the piezoelectric element 47 and keep the overflow control valve 42 closed. However, if the piezoelectric element 47 is charged and discharged, the electric charge is gradually discharged, the piezoelectric element 47 contracts gradually, and the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 gradually decreases. Further, since the fuel in the pressurizing chamber 48 leaks, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 further decreases.
In order to prevent the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 from decreasing as described above, it is necessary to periodically discharge the electric charge of the piezoelectric element 47. For this purpose, steps 213 and 21 in FIG.
In 4, the maximum value of the duty ratio DT is set to 0.95.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

燃料貯留室内の燃料圧が目標燃料圧からずれた場合に
は燃料貯留室内の燃料をハンチングすることなくただち
に目標燃料圧とすることができる。When the fuel pressure in the fuel storage chamber deviates from the target fuel pressure, the target fuel pressure can be immediately set without hunting the fuel in the fuel storage chamber.

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

第１図は内燃機関の全体図、第２図は加圧燃料供給制御
装置の側面断面図、第３図は第２図のIII−III線に沿っ
てみた燃料供給ポンプの断面図、第４図は第２図の吐出
量制御装置の拡大側面断面図、第５図は燃料噴射弁の側
面断面図、第６図はピエゾ圧電素子の駆動回路図、第７
図はピエゾ圧電素子および溢流制御弁の作動を示すタイ
ムチャート、第８図は溢流制御弁の作動および加圧室内
の燃料圧変化を示すタイムチャート、第９図および第10
図はピエゾ圧電素子を制御するためのフローチャート、
第11図は噴射量等を示す線図である。３……燃料噴射弁、４……リザーバタンク、５……加圧燃料供給制御装置、９……圧力センサ。1 is an overall view of an internal combustion engine, FIG. 2 is a side sectional view of a pressurized fuel supply control device, FIG. 3 is a sectional view of a fuel supply pump taken along line III-III in FIG. FIG. 5 is an enlarged side sectional view of the discharge amount control device of FIG. 2, FIG. 5 is a side sectional view of the fuel injection valve, FIG. 6 is a drive circuit diagram of the piezoelectric element, and FIG.
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the piezoelectric element and the overflow control valve. FIG. 8 is a time chart showing the operation of the overflow control valve and the change in the fuel pressure in the pressurized chamber.
The figure is a flowchart for controlling the piezoelectric element,
FIG. 11 is a diagram showing the injection amount and the like. 3 ... fuel injection valve, 4 ... reservoir tank, 5 ... pressurized fuel supply control device, 9 ... pressure sensor.

Claims

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]

【請求項１】燃料供給ポンプから吐出された高圧の燃料
を燃料貯留室内に供給するようにした燃料供給装置にお
いて、燃料貯留室内の実際の燃料圧と目標燃料圧との圧
力差から体積弾性係数を用いて燃料貯留室内の実際の燃
料圧を目標燃料圧とするのに必要な燃料供給ポンプの吐
出量を求め、この吐出量に応じた量の燃料を燃料供給ポ
ンプから吐出させるようにした燃料供給制御方法。In a fuel supply device for supplying high-pressure fuel discharged from a fuel supply pump into a fuel storage chamber, a bulk elasticity coefficient is obtained from a pressure difference between an actual fuel pressure in the fuel storage chamber and a target fuel pressure. Is used to determine the discharge amount of the fuel supply pump necessary to make the actual fuel pressure in the fuel storage chamber the target fuel pressure, and the fuel is supplied from the fuel supply pump in an amount corresponding to the discharge amount. Supply control method.