JP3020388B2 - Accumulation type fuel injection device - Google Patents

Accumulation type fuel injection device

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JP3020388B2
JP3020388B2 JP5194994A JP19499493A JP3020388B2 JP 3020388 B2 JP3020388 B2 JP 3020388B2 JP 5194994 A JP5194994 A JP 5194994A JP 19499493 A JP19499493 A JP 19499493A JP 3020388 B2 JP3020388 B2 JP 3020388B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンで駆動される
サプライポンプにコモンレールを介してインジェクタを
接続した蓄圧式の燃料噴射装置に係り、詳しくは、過渡
運転時に見られるコモンレール圧力の低下を抑制できる
ようにした蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure-accumulation type fuel injection device in which an injector is connected to a supply pump driven by an engine via a common rail, and more particularly, to a reduction in common rail pressure observed during transient operation. The present invention relates to an accumulator-type fuel injection device that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】蓄圧式燃料噴射装置においては、エンジ
ンで駆動されるサプライポンプから吐出された燃料をコ
モンレールに蓄圧し、このコモンレールから各シリンダ
に設けたインジェクタに燃料を分配供給するものであ
る。このような蓄圧式の燃料噴射装置においては、コモ
ンレールの容積を大きくすることによって圧力の変動を
小さくできるが、この場合は供給応答性が低下してしま
う。なお、このような供給応答性の低下を予防すべくコ
モンレールの容積を小さくすると、過渡運転時における
コモンレール圧力の低下を予防することができない。
2. Description of the Related Art In a pressure accumulating fuel injection device, fuel discharged from a supply pump driven by an engine is accumulated in a common rail, and the common rail distributes and supplies the fuel to injectors provided in each cylinder. In such a pressure-accumulation type fuel injection device, pressure fluctuation can be reduced by increasing the volume of the common rail, but in this case, supply responsiveness is reduced. If the volume of the common rail is reduced in order to prevent such a decrease in supply responsiveness, a decrease in the common rail pressure during transient operation cannot be prevented.

【0003】従って、自動車用エンジンのように小型軽
量化が要求されるにも拘らず負荷変動が大きいエンジン
においては、サプライポンプの吐出時期をコモンレール
から各シリンダへの燃料の供給時期に同期させつつ、サ
プライポンプの吐出量を各シリンダへの燃料供給量の最
大値より大きくしてコモンレールの容積を小さくしてい
た。しかしながら、燃料の供給量の増加によってエンジ
ンの回転数が上昇した後にサプライポンプの回転数が上
昇してコモンレールへの燃料の供給量が増加するという
一時的な制御遅れを避けることができないために、過渡
運転時におけるコモンレール圧力の低下を回避できない
という不具合があった。
[0003] Therefore, in an engine such as an automobile engine that requires a large load variation despite its demand for small size and light weight, the discharge timing of the supply pump is synchronized with the fuel supply timing from the common rail to each cylinder. In addition, the discharge amount of the supply pump is made larger than the maximum value of the fuel supply amount to each cylinder to reduce the volume of the common rail. However, since it is not possible to avoid a temporary control delay in which the rotation speed of the supply pump increases after the rotation speed of the engine increases due to the increase in the supply amount of fuel and the supply amount of fuel to the common rail increases. There has been a problem that a decrease in the common rail pressure during the transient operation cannot be avoided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の不
都合を解消するためになされたものであり、過渡運転時
に見られるコモンレール圧力の一時的な低下を可及的に
抑制できる蓄圧式の燃料噴射装置を提供することを課題
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned disadvantages of the related art, and is an accumulator type fuel capable of suppressing a temporary decrease in the common rail pressure observed during a transient operation as much as possible. It is an object to provide an injection device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、シリンダに設けたインジェクタとサプライ
ポンプの間に介在させた主コモンレールに常閉のバルブ
を介して副コモンレールを接続している。そして、エン
ジンの運転状態および主コモンレール圧力を監視して主
コモンレール圧力の実測値とエンジンの運転状態に応答
して定まる目標値の間に差がないときに前記バルブを一
時的に開作動制御するとともに、主コモンレール圧力の
実測値とそのときの目標値の差が予め定めた値より大き
いときに前記バルブを開作動制御するコントローラを設
けたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to connect a sub-common rail via a normally closed valve to a main common rail interposed between an injector provided in a cylinder and a supply pump. I have. The operating state of the engine and the main common rail pressure are monitored, and when there is no difference between the measured value of the main common rail pressure and a target value determined in response to the operating state of the engine, the valve is temporarily opened and controlled. In addition, a controller is provided for controlling the opening operation of the valve when the difference between the measured value of the main common rail pressure and the target value at that time is larger than a predetermined value.

【0006】[0006]

【作用】主副のコモンレールを接続するバルブは常閉で
あるために、通常は両コモンレールが切り離されてい
る。従って、サプライポンプから吐出された燃料は、主
コモンレールに蓄圧された後に各インジェクタを介して
シリンダに供給される。ところが、エンジンが定常運転
されて主コモンレール圧力の実測値と目標値の間に差が
なくなったときは、コントローラからの信号でバルブ
一時的に開作動制御される。すると、主コモンレールに
供給された燃料の一部がバルブを介して副コモンレール
に供給されるために、副コモンレールが蓄圧される。な
お、所定の時間経過後はバルブは自動的に閉弁復帰され
るために、副コモンレールは蓄圧状態に維持される。
[Function] The valve connecting the main and auxiliary common rails is normally closed.
For this reason, both common rails are usually separated.
You. Therefore, the fuel discharged from the supply pump is supplied to the cylinder via each injector after being accumulated in the main common rail. However, when the engine was operated in a steady state, there was a difference between the measured value and the target value of the main common rail pressure.
When it runs out, the valve at a signal from the controller
The opening operation is controlled temporarily. Then, on the main common rail
Part of the supplied fuel is supplied to the sub common rail via a valve.
, The secondary common rail is stored. What
After a lapse of a predetermined time, the valve automatically closes and returns.
Therefore, the sub common rail is maintained in a pressure accumulation state.

【0007】エンジンが過渡運転されるなどして主コモ
ンレール圧力の実測値と目標値の差が予め定めた値より
大きくなったときは、コントローラからの信号でバルブ
が開作動される。すると、副コモンレールに蓄圧されて
いた燃料がバルブを介して主コモンレールに送られるた
めに、インジェクタに供給される燃料の圧力が目標値に
維持される。
[0007] The main como
The difference between the measured value of the rail pressure and the target value is greater than the predetermined value.
When it becomes larger , the valve is opened by a signal from the controller. Then, since the fuel stored in the sub-common rail is sent to the main common rail via the valve, the pressure of the fuel supplied to the injector is maintained at the target value.

【0008】すなわち、サプライポンプに余裕がある定
常運転時のように主コモンレール圧力の実測値とそのと
きの目標値がほぼ一致して両者の間の差が実質的にない
状態となったときに副コモンレールに蓄圧し、供給遅れ
が生じる可能性が高い過渡運転時のように主コモンレー
ル圧力の実測値とそのときの目標値の差が予め定めた値
より大きいときに副コモンレールから主コモンレールに
燃料が補給される。このために、エンジンの過渡運転時
に見られていたコモンレール圧力の一時的な低下が抑制
される。なお、主コモンレールの容積を大きくして過渡
運転時に懸念されるコモンレール圧力の低下を抑制する
必要性がないために、燃料の供給応答性が悪化すること
もない。
That is, as in the case of steady operation in which the supply pump has a margin , the measured value of the main common rail pressure and its
Target values almost match and there is virtually no difference between the two
When the state is reached , pressure is accumulated in the sub common rail, and the main common rail
The difference between the actual measured pressure value and the target value at that time is a predetermined value.
When larger , fuel is supplied from the sub common rail to the main common rail. For this reason, the temporary decrease in the common rail pressure observed during the transient operation of the engine is suppressed. In addition, increase the capacity of the main common rail and
Since there is no need to suppress a decrease in the common rail pressure that is a concern during operation , fuel supply responsiveness does not deteriorate.

【0009】[0009]

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図1は本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置の一
実施例を示す構成図であり、エンジンで駆動されるサプ
ライポンプ1と各シリンダに設けたインジェクタ3を主
コモンレール2を介して接続することにより、サプライ
ポンプ1から吐出された燃料を主コモンレール2に蓄圧
した後に、この主コモンレール2からインジェクタ3を
介して各シリンダに供給するようにしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a pressure-accumulation type fuel injection device according to the present invention, in which a supply pump 1 driven by an engine and an injector 3 provided in each cylinder are connected via a main common rail 2. After the fuel discharged from the supply pump 1 is accumulated in the main common rail 2, the fuel is supplied from the main common rail 2 to each cylinder via the injector 3.

【0010】主コモンレール2にバルブ4を介して副コ
モンレール5を接続し、このバルブ4、サプライポンプ
1およびインジェクタ3をコントローラ6で制御するよ
うにしている。また、圧力センサ7から出力されたコモ
ンレール2の圧力信号、エンジン回転信号、シリンダ判
別信号およびアクセル開度信号などで代表される各種の
制御情報をコントローラ6に供給している。そして、こ
れらの各種信号に基づいてエンジンが定常運転されてい
ると判断したときにバルブ4を一定時間だけ開いて副コ
モンレール5に蓄圧し、エンジンが過渡運転されている
と判断したときにバルブ4を開いて副コモンレール5か
ら主コモンレール2に燃料を補給するようにしている。
A sub common rail 5 is connected to the main common rail 2 via a valve 4, and the valve 4, the supply pump 1 and the injector 3 are controlled by a controller 6. In addition, various control information represented by a pressure signal of the common rail 2 output from the pressure sensor 7, an engine rotation signal, a cylinder discrimination signal, an accelerator opening signal and the like are supplied to the controller 6. When it is determined that the engine is operating steadily based on these various signals, the valve 4 is opened for a certain period of time to accumulate pressure in the sub-common rail 5, and when it is determined that the engine is operating transiently, the valve 4 To supply fuel from the sub common rail 5 to the main common rail 2.

【0011】以上のように構成された蓄圧式燃料噴射装
置において、図2に示すようにエンジン低速運転から
高速運転に移行させるためには、主コモンレール2から
インジェクタ3を介してシリンダに供給される燃料の量
を増加させる必要性がある。このために、主コモンレー
ル2の圧力を同図に二点鎖線で示した目標値のような特
性で上昇させることが望まれるが、サプライポンプ1か
ら吐出される燃料の量は該ポンプ1の回転数の上昇にと
もなって増加する。しかも、コントローラ6によるサプ
ライポンプ1の制御遅れをゼロにすることができないた
めに、実際には同図に破線で示した従来例のように大き
な遅れをもって主コモンレール2の圧力が上昇する。
In the pressure-accumulation fuel injection device constructed as described above, in order to shift the engine from low-speed operation to high-speed operation as shown in FIG. 2, the fuel is supplied from the main common rail 2 to the cylinder via the injector 3. There is a need to increase the amount of fuel used. For this purpose, the pressure of the main common rail 2 is controlled by a characteristic such as a target value indicated by a two-dot chain line in FIG.
Although it is desired to increase the fuel consumption, the amount of fuel discharged from the supply pump 1 increases as the rotation speed of the pump 1 increases. Moreover, since the control delay of the supply pump 1 by the controller 6 cannot be reduced to zero, the pressure of the main common rail 2 actually increases with a large delay as in the conventional example shown by the broken line in FIG.

【0012】しかしながら本発明によれば、このように
コモンレール圧力の目標値と実測値の差が大きくなった
ときは、それまで閉弁保持されていたバルブ4が同図に
示すように開作動制御されるために、副コモンレール5
から主コモンレール2に燃料が補給される。そして、こ
のようなバルブ4の開弁にともなう副コモンレール5か
らの燃料の補給によって主コモンレール2の圧力が実線
で示した実施例のように上昇補正されるために、過渡運
転時に見られた一時的な燃料圧力の低下が抑制される。
However, according to the present invention, when the difference between the target value and the measured value of the common rail pressure becomes large as described above, the valve 4 which has been kept closed until then becomes the same as shown in FIG.
Since the opening operation is controlled as shown in FIG.
From the main common rail 2 is supplied with fuel. Since the pressure of the main common rail 2 is corrected to increase as shown in the embodiment shown by the solid line by the replenishment of fuel from the sub-common rail 5 with the opening of the valve 4, such a temporary operation as seen during the transient operation is performed. The reduction of the fuel pressure is suppressed.

【0013】また、過渡運転が終了して定常運転に移行
すると主コモンレール2の圧力の実測値と目標値の差が
なくなる。すると、閉弁状態に保持されていたバルブ6
がコントローラ6からの信号で一時的に開弁制御された
後に閉弁復帰するために、副コモンレール5は蓄圧され
て次回の過渡運転を待機する。なお、このような定常運
転時におけるバルブ4の開時間は、主副のコモンレール
2、5の容積およびサプライポンプ1の容量などに応じ
て実験的に設定すればよい。
When the transient operation is completed and the operation is shifted to the steady operation, the difference between the measured value of the main common rail 2 and the target value disappears. Then, the valve 6 held in the closed state
Was temporarily controlled to open by a signal from the controller 6.
In order to return to the closed state later, the auxiliary common rail 5 is accumulated in pressure and waits for the next transient operation. The opening time of the valve 4 during such a steady operation may be set experimentally according to the capacity of the main and auxiliary common rails 2 and 5 and the capacity of the supply pump 1.

【0014】図3はコントローラ6の制御過程を例示す
るフローチャートであり、コントローラ6はステップS
1においてフラグがセットされているか否かを判定す
る。フラグがセットされていない時はステップS2に進
んで過渡運転されているか否かを判定する。
FIG. 3 is a flowchart exemplifying a control process of the controller 6.
At 1, it is determined whether or not the flag is set. If the flag has not been set, the process proceeds to step S2 to determine whether or not a transient operation is being performed.

【0015】過渡運転であるか否かは例えばエンジン回
転信号およびアクセル開度信号などに基づいて行われ、
過渡運転ではない(定常運転である)と判断した時はス
テップS3に進む。ステップS3では再びフラグがセッ
トされているか否かを判定し、フラグがセットされてい
るときはステップS4に進んでバルブ4を一定時間だけ
開弁作動させて副コモンレール5を蓄圧した後に、ステ
ップS5に進んでフラグをリセットしてスタートに戻
る。
Whether or not the operation is a transient operation is performed based on, for example, an engine rotation signal and an accelerator opening signal.
When it is determined that the operation is not the transient operation (the operation is the steady operation), the process proceeds to step S3. In step S3, it is determined whether the flag is set again. If the flag is set, the process proceeds to step S4, in which the valve 4 is opened for a predetermined time to accumulate the sub common rail 5, and then the step S5 is performed. Go to to reset the flag and return to start.

【0016】ステップS1でフラグがセットされている
と判定したときは、ステップS4に進んでバルブ4を一
定時間開作動させて副コモンレール5を蓄圧した後にス
テップS5に進んでフラグをリセットしてスタートに戻
る。なお、ステップS3においてフラグがセットされて
いないと判定した場合は、ステップS4、S5をバイパ
スしてスタートに戻る。
If it is determined in step S1 that the flag is set, the flow proceeds to step S4 to open the valve 4 for a predetermined time to accumulate the sub-common rail 5, and then proceeds to step S5 to reset and start the flag. Return to If it is determined in step S3 that the flag has not been set, the process returns to the start by bypassing steps S4 and S5.

【0017】一方、ステップS2で過渡運転であると判
定したときはステップS6に進む。ステップS6におい
ては、圧力センサ7から出力された圧力信号に基づいて
主コモンレール圧力に立上り遅れがあるか否かを判定
し、立上り遅れがない時はステップS3に進んで前記同
様の制御が行われる。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the operation is a transient operation, the process proceeds to step S6. In step S6, it is determined whether or not there is a rise delay in the main common rail pressure based on the pressure signal output from the pressure sensor 7, and if there is no rise delay, the process proceeds to step S3 to perform the same control as described above. .

【0018】ステップS6において主コモンレール2の
圧力に立上り遅れが生じていると判定したときはステッ
プS7に進んでバルブ4を開作動させることにより、副
コモンレール5から主コモンレール2に燃料を補給し、
ステップS8に進んでフラグをセットしてステップS6
に戻る。そして、ステップS6において再び立上り遅れ
の有無を判定し、上記のような燃料の補給によって遅れ
が解消されたときはステップS3に進んで蓄圧側の制御
が行われる。
When it is determined in step S6 that the rise of the pressure of the main common rail 2 is delayed, the process proceeds to step S7 to open the valve 4, thereby refueling the main common rail 2 from the sub common rail 5;
Proceeding to step S8, a flag is set and step S6
Return to Then, in step S6, it is determined again whether there is a rise delay, and if the delay has been eliminated by the replenishment of fuel as described above, the flow proceeds to step S3 to control the pressure accumulation side.

【0019】すなわち、バルブ4は通常は閉じている
が、エンジンの定常運転時に一時的に開弁して副コモン
レール5を蓄圧する一方、過渡運転時にも開弁して副コ
モンレール5から主コモンレール2への燃料の補給を行
うのである。従って、供給応答性を犠牲にしてまで主コ
モンレール2の容積を大きくすることなく過渡運転時
に見られたコモンレール圧力の一時的な低下を抑制する
ことができる。
That is, the valve 4 is normally closed
However, the valve opens temporarily during steady operation of the engine and
While accumulating the pressure in the rail 5, the valve is opened even during the transient operation to supply fuel from the sub common rail 5 to the main common rail 2. Therefore, it is possible to suppress a temporary decrease in the common rail pressure observed during the transient operation without increasing the volume of the main common rail 2 without sacrificing the supply responsiveness.

【0020】なお、実施例では主コモンレール2の他に
1本の副コモンレール5を設けたものであるが、副コモ
ンレール5およびバルブ4の数を増加させることによ
り、主コモンレール2の圧力の制御精度をより高くする
ことができる。
In the embodiment, one sub-common rail 5 is provided in addition to the main common rail 2. By increasing the number of sub-common rails 5 and valves 4, the control accuracy of the pressure of the main common rail 2 is increased. Can be higher.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、定常運転時に副コモンレールに蓄圧し、供給遅
れが生じる可能性が高い過渡運転時に副コモンレールか
ら主コモンレールに燃料を補給するようにしたものであ
るから、コモンレールの容積を大きくすることなく過渡
運転時に見られるコモンレール圧力の一時的な低下を抑
制することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, pressure is accumulated in the sub-common rail during normal operation, and fuel is supplied from the sub-common rail to the main common rail during transient operation in which there is a high possibility of supply delay. Therefore, it is possible to suppress a temporary decrease in the common rail pressure observed during the transient operation without increasing the volume of the common rail.

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

【図1】本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置の一実施例を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of a pressure accumulating fuel injection device according to the present invention.

【図2】エンジン回転数およびコモンレール圧力の特性
図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram of an engine speed and a common rail pressure.

【図3】コントローラの制御過程を例示するフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control process of a controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サプライポンプ 2 主コモンレール 3 インジェクタ 4 バルブ 5 副コモンレール 6 コントローラ 7 圧力センサ 1 supply pump 2 main common rail 3 injector 4 valve 5 sub common rail 6 controller 7 pressure sensor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリンダに設けたインジェクタとサプラ
イポンプの間に介在させた主コモンレールと、該主コモ
ンレールに常閉のバルブを介して接続した副コモンレー
ルと、エンジンの運転状態および主コモンレール圧力を
監視して主コモンレール圧力の実測値とエンジンの運転
状態に応答して定まる目標値の間に差がないときに前記
バルブを一時的に開作動制御するとともに、主コモンレ
ール圧力の実測値とそのときの目標値の差が予め定めた
値より大きいときに前記バルブを開作動制御するコント
ローラを備えてなる蓄圧式燃料噴射装置。
1. A main common rail interposed between an injector provided on a cylinder and a supply pump, a sub-common rail connected to the main common rail via a normally closed valve, an operation state of an engine and a main common rail pressure are monitored. When there is no difference between the measured value of the main common rail pressure and a target value determined in response to the operating state of the engine, the valve is temporarily opened and controlled, and the measured value of the main common rail pressure is compared with the measured value of the main common rail pressure. An accumulator-type fuel injection device comprising: a controller that controls opening operation of the valve when a difference between target values is larger than a predetermined value.
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