JPH04128518A - Fuel feeding pump control unit for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce electric power consumption and elongate a life by suppressing the operation frequency of an electric actuator at the time of high engine revolution speed, when the electric actuator is driven to stop overflow of fuel from a pressurized fuel passage. CONSTITUTION:An accumulator 4 is connected to a fuel tank 7 via a pressurized fuel feed control device 5 and a fuel pump 6, and high pressure fuel stored in the accumulator 4 is injected into respective cylinders 2 via fuel distributing pipes 8 and respective fuel injection valves 3. An actuator 47 of the pressurized fuel feed control device 5 is driven so as to stop overflow of fuel from a pressurized fuel passage. At this case, when engine revolution speed is lower than a set revolution speed, the actuator 47 is driven in every delivery stroke of the fuel pump 6, and when the engine revolution speed is higher than the set revolution speed, the actuator 47 is driven in every integral number time of delivery stroke of the fuel feeding pump.

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置に関する。[Detailed description of the invention] C Industrial application field] The present invention relates to a fuel supply pump control device for an internal combustion engine.

ご従来の技術〕 機関駆ｔのプランジャポンプ吐出側に連結された加圧燃
料通路から燃料溢流通路を分岐して電気式のアクチュエ
ータによって制御される溢流制御弁を燃料溢流通路内に
配置し、溢流制御弁を一定クランク角度内において一度
ずつ開弁および閉弁すると共に加圧燃料通路から送出さ
れる燃料量を制御するた袷に溢流制御弁の開弁時間およ
び閉弁時間を一定クランク角毎に制御するようにした内
燃機関用燃料供給ポンプ制御装置が公知である（特開昭
６２−２５８１６０号公報参照）。Conventional technology] A fuel overflow passage is branched from a pressurized fuel passage connected to the discharge side of a plunger pump of an engine drive t, and an overflow control valve controlled by an electric actuator is arranged in the fuel overflow passage. The overflow control valve is opened and closed once within a certain crank angle, and the opening and closing times of the overflow control valve are controlled in order to control the amount of fuel sent out from the pressurized fuel passage. A fuel supply pump control device for an internal combustion engine that is controlled at every constant crank angle is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 62-258160).

σ発胡が解決しようとする課題〕 しかしながらこのように溢流制御弁を一定クランク角度
内において一度ずつ開弁および閉弁すると機関回転数が
高くなるにつれて一定時間内に溢流制御弁を開閉する回
数が増大し、斯くして溢流制御弁を制御するための電気
式アクチュエータの消費電力が増大すると共に電気式ア
クチュエータの寿命が短かくなるという問題がある。The problem that σFahu is trying to solve] However, if the overflow control valve is opened and closed once within a certain crank angle in this way, as the engine speed increases, the overflow control valve will open and close within a certain period of time. There is a problem that the number of times increases, thus increasing the power consumption of the electric actuator for controlling the overflow control valve and shortening the life of the electric actuator.

また特に電気式アクチュエータとしてピエゾ圧電素子を
用いた場合には機関回転数が高くなるにつれて更に消費
電力が増大すると共に騒音が大きくなるという問題があ
る。即ち、ピエゾ圧電素子は充電作用および放電作用に
よって作動せしとられるので充放電回数が増大すると消
費される電荷量が増大し、斯くして機関回転数が高くな
るにつれて消費電力が大巾に増大する。また、ピエゾ圧
電素子は圧電素子板の積層体からなり、各圧電素子板間
にはわずかな空隙が存在する。従ってピエゾ圧電素子に
電荷がチャージされて各圧電素子板が伸長したときには
各圧電素子板が互いに衝突し斯くして衝突騒音が発生す
る。一方、ピエゾ圧電素子にチャージされた電荷がディ
スチャージされて各圧電素子板が収縮すると各圧電素子
板間の間隙は一時的に大きくなり、次いで各圧電素子板
が互いに衝突するたｔに二のときにも衝突騒音が発生す
る。従って機関回転数が高くなってピエゾ圧電素子の充
放電回数が増大すると騒音が次第に大きくなる。In particular, when a piezoelectric element is used as the electric actuator, there is a problem that as the engine speed increases, power consumption further increases and noise increases. In other words, since the piezoelectric element is operated by charging and discharging, the amount of charge consumed increases as the number of charging and discharging increases, and as the engine speed increases, power consumption increases significantly. do. Further, the piezoelectric element is made of a stack of piezoelectric element plates, and a small gap exists between each piezoelectric element plate. Therefore, when the piezoelectric element is charged with electric charge and the piezoelectric element plates are expanded, the piezoelectric element plates collide with each other, thus generating collision noise. On the other hand, when the charge charged in the piezoelectric element is discharged and each piezoelectric element plate contracts, the gap between each piezoelectric element plate temporarily increases, and then each piezoelectric element plate collides with each other. Collision noise is also generated. Therefore, as the engine speed increases and the number of times the piezoelectric element is charged and discharged increases, the noise gradually increases.

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

上記問題点を解決するために本発明によれば機関により
駆動されて所定のクランク負度毎に吐出行程を繰返す燃
料供給ポンプの吐出側に加圧燃料通路を連結し、加圧燃
料通路から燃料溢流通路を分岐して電気式のアクチュエ
ータにより駆動される溢流制御弁を燃料溢流通路内に配
置し、アクチュエータが駆動されたときに溢流制御弁が
閉弁して加圧燃料通路からの燃料の溢流を停止するよう
にした内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置において、機
関回転数が予め定められた設定回転数よりも低いときに
は燃料供給ポンプの吐出行程毎にアクチュエータを駆動
させ、機関回転数が設定回転数よりも高いときには予め
定められた整数回おきの燃料供給ポンプの吐出行程毎に
アクチュエータを駆動させるようにしている。In order to solve the above problems, according to the present invention, a pressurized fuel passage is connected to the discharge side of a fuel supply pump that is driven by an engine and repeats a discharge stroke every predetermined crank angle, and fuel is supplied from the pressurized fuel passage. The overflow passage is branched and an overflow control valve driven by an electric actuator is arranged in the fuel overflow passage, and when the actuator is driven, the overflow control valve closes and the pressurized fuel is removed from the pressurized fuel passage. In a fuel supply pump control device for an internal combustion engine, the actuator is driven every discharge stroke of the fuel supply pump when the engine rotation speed is lower than a predetermined set rotation speed, and the engine When the rotational speed is higher than the set rotational speed, the actuator is driven every predetermined integral number of discharge strokes of the fuel supply pump.

〔作　用〕[For production]

機関回転数が設定回転数よりも高くなると電気式アクチ
ュエータの作動回数が低減せしめられる。When the engine speed becomes higher than the set speed, the number of times the electric actuator operates is reduced.

〔実施例〕〔Example〕

第４図に内燃機関の全体図を示す。第４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は蓄圧室を夫々示し、蓄圧室
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。FIG. 4 shows an overall diagram of the internal combustion engine. Referring to FIG. 4, 1 is the engine body, 2 is a cylinder, 3 is a fuel injection valve arranged for each cylinder 2, 4 is a pressure accumulation chamber, and the pressure accumulation chamber 4 is a pressurized fuel supply control device. 5 and a fuel tank 7 via a fuel pump 6. The fuel pump 6 is provided to feed low pressure fuel to the pressurized fuel supply control device 5.

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蓄圧室４内に供給
される。蓄圧室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。蓄圧室４内には蓄圧室４内の燃料圧を検出する
圧力センサ９が配置される。This low-pressure fuel is made into high-pressure fuel by the pressurized fuel supply control device 5, and then this high-pressure fuel is supplied into the pressure storage chamber 4. High-pressure fuel stored in the pressure storage chamber 4 is injected into each cylinder 2 via a fuel distribution pipe 8 and each fuel injection valve 3. A pressure sensor 9 is arranged within the pressure accumulation chamber 4 to detect the fuel pressure within the pressure accumulation chamber 4 .

第１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２図は燃料供
給ポンプＡの断面図を示しており、第３図は吐出量制御
装置Ｂの拡大側面断面図を示している。まず始約に第１
図および第２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３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. 1 shows a side sectional view of the pressurized fuel supply control device 5 as a whole. The pressurized fuel supply control device 5 is roughly composed of a fuel supply pump A and a discharge amount control device B that controls the discharge amount of the fuel supply pump A. FIG. 2 shows a sectional view of the fuel supply pump A, and FIG. 3 shows an enlarged side sectional view of the discharge amount control device B. First of all, the first thing to do is to start the contract.
The structure of the fuel supply pump A will be explained with reference to the drawings and FIG. 2, and then the structure of the discharge amount control device B will be explained with reference to FIG.

第１図および第２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
に一体形成されたカムを夫々示し、ローラ２５はカム２
７のカム面上を転動する。従ってカムンヤフト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。Referring to FIGS. 1 and 2, 20 is a pair of plungers, 21 is a pressurizing chamber formed by each plunger 20, 22 is a plate attached to the lower end of each plunger 20, 23 is a tappet, and 24 is a pressurized chamber formed by each plunger 20. A compression spring 25 presses the plate 22 toward the tappet 23;
26 is a camshaft driven by the engine, 27 is a cam integrally formed on the camshaft 26, and roller 25 is rotatably supported by the cam 2.
It rolls on the cam surface of 7. Therefore, when the shaft 26 is rotated, each plunger 20 moves up and down accordingly.

第１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４図）の吐出口に接続される。Referring to FIG. 1, 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. 4).

この燃料供給１２８は燃料供給通路２９および逆止弁３
０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へ返戻するたｔの燃料返
戻通路を示す。一方、第１図および第２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は蓄圧室４
　（第４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および加圧燃
料吐出口３５を介して蓄圧室４　（第４図）内に送り込
まれる。This fuel supply 128 is connected to the fuel supply passage 29 and the check valve 3.
0 to the pressurizing chamber 21. Therefore, when the plunger 20 is lowered, the fuel supply passage 29 is connected to the pressurizing chamber 21.
Fuel is supplied inside. Reference numeral 31 indicates a fuel return passage for returning leaked fuel from around the plunger 20 to the fuel supply passage 29. On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, each pressurizing chamber 21 is connected to a common pressurized fuel passage 33 through a corresponding check valve 32. This pressurized fuel passage 33 is connected to a pressurized fuel outlet 35 via a check valve 34, and this pressurized fuel outlet 35 is connected to the pressure storage chamber 4.
(Fig. 4). Therefore, when the plunger 20 rises and the fuel pressure in the pressurizing chamber 21 increases, the high-pressure fuel in the pressurizing chamber 21 is discharged into the pressurizing fuel passage 33 via the check valve 32, and then this fuel is reversed. The fuel is fed into the pressure accumulation chamber 4 (FIG. 4) via the stop valve 34 and the pressurized fuel discharge port 35.

一対のカム２７の位相は１８０度だけずれでおり、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１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
吐出量制御装置已に接続される。The phases of the pair of cams 27 are 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 discharges the fuel into the pressurized chamber 2. Inhaled inside. Therefore, high-pressure fuel is always supplied into the pressurized fuel passage 33 from one of the pressurizing chambers 21, and therefore high-pressure fuel is constantly supplied into the pressurized fuel passage 33 by each plunger 20. As shown in FIG. 1, a fuel overflow passage 40 branches off from the pressurized fuel passage 33, and this fuel overflow passage 40 is connected to the discharge amount control device.

第３図を参照すると吐出量制御装置Ｂはそのノ＼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
から燃料溢流室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
弁ボート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ｔ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４
６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
れた加圧ビン５０とにより構成される。加圧ビン５０の
上端面は溢流制御弁４２の弁部４３に当接しており、加
圧ビン５０の下端面は加圧室４８内に露呈している。Referring to FIG. 3, the discharge amount control device B has a fuel overflow chamber 41 formed in its nozzing and a fuel overflow passage 40.
The overflow control valve 42 controls the fuel flow from the fuel overflow chamber 41 to the fuel overflow chamber 41. The overflow control valve 42 is connected to the fuel overflow chamber 41
The valve boat 44 has a valve portion 43 disposed therein, and the opening and closing of the valve boat 44 is controlled by the valve portion 43. Furthermore, an actuator 45 for driving the overflow control valve 42 is disposed within the housing of the discharge amount control device B. This actuator 45 includes a pressure piston 46 slidably inserted into the housing of the discharge amount control device B, and a pressure piston 46 that is slidably inserted into the housing of the discharge amount control device B.
a piezoelectric element 47 for driving the pressurizing piston 4; a pressurizing chamber 48 defined by the pressurizing piston 46;
6 toward the piezoelectric element 45, and a pressure bottle 50 slidably inserted into the housing of the discharge amount control device B. The upper end surface of the pressurizing bottle 50 is in contact with the valve portion 43 of the overflow control valve 42, and the lower end surface of the pressurizing bottle 50 is exposed in the pressurizing chamber 48.

なお、燃料溢流室４１内には加圧ビン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４
２の上方にはばね室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。燃
料溢流室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４図）に接続される。この逆止弁５６は通常燃料流出
孔５５を閉鎖するチエツクボール５８と、このチエツク
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。Note that a disc spring 51 is disposed within the fuel overflow chamber 41 to constantly bias the pressurized bottle 50 upward. Overflow control valve 4
A spring chamber 52 is formed above 2, and a compression spring 53 is inserted into this spring chamber 52. The overflow control valve 42 is constantly pressed downward by this compression spring 53. The fuel overflow chamber 41 communicates with the spring chamber 52 through a fuel outflow hole 54, and this spring chamber 52 communicates with the fuel tank 7 through a fuel outflow hole 55, a check valve 56, and a fuel outflow port 57.
(Fig. 4). This check valve 56 is usually composed of a check ball 58 that closes the fuel outlet hole 55 and a compression spring 59 that presses the check ball 58 toward the fuel outlet hole 55.

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４図
）に接続される。この逆止弁６１は通常燃料流出孔６０
を閉鎖するチエツクボール６４と、このチエツクボール
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。Further, the fuel overflow chamber 41 includes a fuel outflow hole 60, a check valve 61, and a fuel outflow passage 62 formed around the piezoelectric element 47.
and is connected to the fuel tank 7 (FIG. 4) via a fuel outlet 63. This check valve 61 is normally connected to the fuel outlet hole 60.
It is composed of a check ball 64 that 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 throttle passage 66.
and is connected to the inside of the pressurizing chamber 48 via a check valve 67.

この逆止弁６７は通常絞り通路６６を閉鎖するチエツク
ボール６８と、このチエツクボール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。This check valve 67 normally includes a check ball 68 that closes the throttle passage 66 and a check ball 68 that closes the throttle passage 66.
It is composed of a compression spring 69 that presses toward. The cross-sectional area of the throttle passage 66 is smaller than the cross-sectional area of the fuel outflow hole 60.

また、一対の逆止弁５６．６１の開弁圧はほぼ一定に設
定されており、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のばね力ははぼ等し
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れでいるピエゾ
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４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は多数の圧電素子板を積層
した積層構造をなしており、ピエゾ圧電素子４了に電荷
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。Further, the opening pressures of the pair of check valves 56 and 61 are set to be approximately constant, and the opening pressure of the check valve 67 is set to be approximately constant.
・It is set lower than the valve opening pressure of 61. That is, the spring forces of the compression springs 59 and 65 of the check valves 56 and 61 are approximately equal, and the spring force of the compression spring 69 of the check valve 67 is equal to that of the compression spring 59.
The piezoelectric element 47, which is set to be smaller than the spring force of =65, is connected to the electronic control unit 10 (FIG. 4) via a lead wire 70, and therefore the piezoelectric element 47 is connected to the output of the electronic control unit 10. Controlled by signals. The piezoelectric element 47 has a laminated structure in which a large number of piezoelectric element plates are laminated, and when the piezoelectric element 47 is charged with an electric charge, the piezoelectric element 47 expands in the axial direction, and the electric charge charged on the piezoelectric element 47 is expanded. When discharged, the piezoelectric element 47 contracts in the axial direction.

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４Ｂ内
の燃料圧が上昇する。加圧室４８内の燃料圧が上昇する
と加圧ビン５０が上昇せしめられ、それに伴なって溢流
制御弁４２も上昇せしめちれる。その結果、溢流制御弁
４２の弁部４３が弁ポート４４を閉鎮し、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、釣られる。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内（第２図）吐出された
全ての加圧燃料は蓄圧室４　（第４図）内に送り込まれ
る。The fuel overflow chamber 41 and the pressurizing chamber 48 are filled with fuel. Therefore, when the piezoelectric element 47 is charged with an electric charge and the piezoelectric element 47 expands in the axial direction, the fuel pressure in the pressurizing chamber 4B increases. . When the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 increases, the pressurizing bottle 50 is raised, and the overflow control valve 42 is also raised accordingly. As a result, the valve portion 43 of the overflow control valve 42 closes the valve port 44, and as a result, the overflow of fuel from the fuel overflow passage 40 into the fuel overflow chamber 41 is stopped and stopped. Therefore, at this time, all the pressurized fuel discharged from the pressurizing chamber 21 of the plunger 20 into the pressurized fuel passage 33 (FIG. 2) is sent into the pressure accumulating chamber 4 (FIG. 4).

一方、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が下降するた杓に加圧室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および加圧ビン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が弁ボート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２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
弁ボート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蓄圧室４　（第４図）内に加圧燃
料は供給されない。On the other hand, when the electric charge stored in the piezoelectric element 47 is discharged and the piezoelectric element 47 contracts, the volume of the pressurizing chamber 48 increases as the pressurizing piston 46 descends. As a result, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 decreases, so the overflow control valve 42 and the pressurizing bottle 50 are lowered by the spring force of the compression spring 53, and thus the valve body 43 of the overflow control valve 42 is lowered. The valve boat 44 is opened. At this time, all the pressurized fuel discharged from the pressurization chamber 21 of the plunger 20 into the pressurized fuel passage 33 (FIG. 2) flows into the fuel overflow chamber 41 via the fuel overflow passage 40 and the valve boat 44. sent. Therefore, at this time, pressurized fuel is not supplied into the pressure storage chamber 4 (FIG. 4).

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５６６１
を介して燃料タンク７　（第４図）に返戻される。The fuel overflowing from the fuel overflow passage 40 into the fuel overflow chamber 41 flows through each fuel outflow hole 54, 55, 60 and the check valve 5661.
The fuel is returned to the fuel tank 7 (FIG. 4) via the fuel tank 7 (FIG. 4).

ところで各逆止弁５６．６１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が開弁じて燃料溢流室４１内の燃
料が加圧室４８内に供給される。なお、逆上弁６７の開
弁圧がほぼ零となるように圧縮ばね６９のばね力を極約
で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に電圧を印加したときに加圧室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４Ｂ
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４Ｂに向けてのみ流通可能な逆止弁６７を設け
ている。Incidentally, the opening pressure of each check valve 56, 61 is set to a pressure higher than atmospheric pressure, and therefore the fuel pressure in the fuel overflow chamber 41 is maintained at a constant pressure higher than atmospheric pressure. As described above, when the electric charge charged in the piezoelectric element 47 is discharged, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 decreases, and the pressure in the pressurizing chamber 48 becomes lower than the opening pressure of the check valve 67. For example, when the check valve 67 is opened, the fuel in the fuel overflow chamber 41 is supplied into the pressurizing chamber 48 . Note that if the spring force of the compression spring 69 is weakened to the minimum so that the opening pressure of the reverse valve 67 becomes almost zero, the pressure in the pressurizing chamber 48 will be reduced to the level of the fuel overflow chamber 41.
almost equal to the pressure inside. In any case, pressurized chamber 48
will be filled with pressurized fuel. Pressurized chamber 48
If the fuel inside leaks and a space is created in the pressurizing chamber 48, the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 will not rise when voltage is applied to the piezoelectric element 47, and therefore the overflow control valve 42 will be raised. This results in the problem of not being able to do so. Therefore, pressurization chamber 4B
It is necessary to keep the inside filled with fuel at all times, and for this purpose, the fuel overflow chamber 41 is maintained at a pressure higher than atmospheric pressure, and a check valve 67 is provided to allow flow only from the fuel overflow chamber 41 to the pressurizing chamber 4B. ing.

第５図は第４図に示す燃料噴射弁３の拡大側面断面スを
示すａ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ードル加圧室８４と、ハウジン
グ８Ｇ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は二ドル８２周りに形成された絞り通路９
０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４図）
を介して蓄圧室４内に連結される。従ってニードル加圧
室８４内には蓄圧室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内の燃料圧は蓄圧室４内とほぼ同じ高圧
となっている。FIG. 5 shows an enlarged side cross-sectional view of the fuel injection valve 3 shown in FIG. a needle 82 that performs the same operation, a needle pressurizing chamber 84 formed around a conical pressure receiving surface 83 of the needle 82, a piston 85 that is slidably inserted into the housing 8G, and a piston 85 that is inserted between the housing 80 and the piston 85. a piezoelectric element 86 that urges the piston 85 toward the piezoelectric element 86; a pressure control chamber 88 formed between the needle 82 and the piston 85; A compression spring 89 is provided. The pressure control chamber 88 is a throttle passage 9 formed around the second dollar 82.
0 to a needle pressurizing chamber 84, and the needle pressurizing chamber 84 is connected to a fuel passage 91 and a fuel distribution pipe 8 (FIG. 4).
It is connected to the inside of the pressure accumulation chamber 4 via. Therefore, high-pressure fuel in the pressure accumulator chamber 4 is introduced into the needle pressurizing chamber 84 , and a portion of this high-pressure fuel is sent into the pressure control chamber 88 through the throttle passage 90 . In this way, the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 84 and the pressure control chamber 88 is approximately the same high pressure as in the pressure accumulating chamber 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８
５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。When the electric charge charged in the piezoelectric element 86 is discharged and the piezoelectric element 86 contracts, the piston 8
5 increases, the fuel pressure in the pressure control chamber 88 drops rapidly. As a result, the needle 82 rises and fuel injection from the nozzle port 81 is started.

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
るた約に圧力制御室８８内の燃料圧は次第に上昇する。While fuel injection is being performed, the fuel pressure in the pressure control chamber 88 gradually increases as the fuel in the needle pressurizing chamber 84 is sent into the pressure control chamber 88 through the throttle passage 90.

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島られる。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。Next, when the piezoelectric element 86 is charged with an electric charge and expands, the piston 85 descends, causing the fuel pressure in the pressure control chamber 88 to rise rapidly. As a result, the needle 82 descends and closes the nozzle port 81,
Thus, fuel injection is stopped and stopped. While fuel injection is stopped, the fuel in the pressure control chamber 88 flows through the throttle passage 90.
Since the fuel flows out into the needle pressurizing chamber 84 through the pressure control chamber 88, the fuel pressure in the pressure control chamber 88 gradually decreases and returns to the original high pressure.

第４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ＲＤＭ（！Ｉ−ドオンリメモリ）ＩＯ
Ｌ　ＲＡλ（〈ランダムアクセスメモリ）１０２、ＣＰ
ＩＪ（マイクロプロセッサ）１０３、人力ボート１０４
および出力ポート１０５を具備する。圧力センサ９は蓄
圧室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を介して入力ボート１０４に
入力される。會だ、入力ボート１０４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８カパルスから機関回転数が計算される。Referring to FIG. 4, the electronic control unit 10 consists of a digital computer with RDM (!I-only memory) IO interconnected by a bidirectional bus 100.
L RAλ (<random access memory) 102, CP
IJ (microprocessor) 103, human powered boat 104
and an output port 105. The pressure sensor 9 generates an output voltage proportional to the fuel pressure within the pressure accumulator 4 , and this output voltage is input to the input port 104 via the AD converter 106 . For example, a crank angle sensor 107 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates by 30 degrees is connected to the input boat 104, and the engine speed is calculated from the 8 pulses of the crank angle sensor 107.

更に入力ボート１０４にはイグニッションスイッチ１０
８のオン・オフ信号が入力される。一方、出力ポート１
０５は駆動回路１０９を介してアクチユエータ４５のピ
エゾ圧電素子４７に接続される。Furthermore, the input boat 104 includes an ignition switch 10.
8 on/off signals are input. On the other hand, output port 1
05 is connected to the piezoelectric element 47 of the actuator 45 via the drive circuit 109.

第６図にピエゾ圧電素子４７を駆動するための駆動回路
１０９の回路図を示す。第６図を参照すると駆動回路１
０９は定電圧源１１０と、定電圧源１１０によって充電
されるコンデンサ１１１　と、充電制御用サイリスタ１
１２　と、充電用コイル１１３　と、放電制御用サイリ
スタ１１４　と、放電用コイル１１５からなる。FIG. 6 shows a circuit diagram of a drive circuit 109 for driving the piezoelectric element 47. Referring to FIG. 6, drive circuit 1
09 is a constant voltage source 110, a capacitor 111 charged by the constant voltage source 110, and a charging control thyristor 1.
12 , a charging coil 113 , a discharge control thyristor 114 , and a discharge coil 115 .

第７図に示すようにサイリスタ１１２がオンになるとコ
ンデンサ１１１　にチャージされた電荷が充電用コイル
１１３を介してピエゾ圧電素子４７にチャージされる。As shown in FIG. 7, when the thyristor 112 is turned on, the charge stored in the capacitor 111 is charged to the piezoelectric element 47 via the charging coil 113.

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１１４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１１５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４
２が開弁する。As a result, the piezoelectric element 47 expands and the overflow control valve 42 closes. Next, when the thyristor 114 is turned on, the electric charge charged in the piezoelectric element 47 is discharged via the discharge coil 115. As a result, the piezoelectric element 47 contracts, so that the overflow control valve 4
2 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ｔられる。従ってこのときには蓄圧室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蓄圧室４内に供給され、その結果蓄
圧室４内の燃料圧は上昇せしｔられる。As described above, when the overflow control valve 42 is opened, all the pressurized fuel discharged from the pressurization chamber 21 of the plunger 20 into the pressurized fuel passage 33 is caused to overflow via the overflow control valve 42. t be beaten. Therefore, pressurized fuel is not supplied to the pressure storage chamber 4 at this time. On the other hand, when the overflow control valve 42 is closed, all the pressurized fuel discharged from the pressure chamber 21 of the plunger 20 is supplied into the pressure accumulation chamber 4, and as a result, the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 4 is It will be raised.

ところで各燃料噴射弁３から噴射される燃料量は蓄圧室
４内の燃料圧と燃料噴射時間で定まり、通常蓄圧室４内
の燃料圧は予め定められた目標燃料圧に維持される。一
方、各気筒についてみると各気筒へは７２０°クランク
角度毎に必要な量の燃料が噴射され、従って第４図に示
すような４気筒内燃機関では蓄圧室４内の燃料は１８０
°クランク角度毎に減少していくことになる。従って蓄
圧室４内の燃料圧を目標燃料圧に維持するには１８０゜
クランク角度毎に加圧燃料を蓄圧室４内に補給すること
が好ましく、斯くして通常は１８０°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蓄圧室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、１
８０°クランク角度内で溢流制御弁４２が閉弁している
クランク角の割合が大きくなれば蓄圧室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１８０°クランク角度θ。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、即ち一定の時間θ
Ｇの間でピエゾ圧電素子４７が伸長せしｂられている時
間θの割合をデユーティ−比ＤＴ　（−θ／θ０）と称
するとデニーティー比ＤＴが大きくなるほど蓄圧室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 pressure accumulation chamber 4 and the fuel injection time, and the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 4 is normally maintained at a predetermined target fuel pressure. On the other hand, looking at each cylinder, the required amount of fuel is injected into each cylinder for every 720° crank angle. Therefore, in a 4-cylinder internal combustion engine as shown in FIG.
It will decrease with every crank angle. Therefore, in order to maintain the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 4 at the target fuel pressure, it is preferable to replenish the pressure accumulation chamber 4 with pressurized fuel every 180° crank angle. When the flow control valve 42 is closed, the pressurized fuel discharged from the pressurizing chamber 21 of the plunger 20 is replenished into the pressure storage chamber 4, and then the overflow control valve is closed until the overflow control valve 42 is closed again. 42 is maintained in an open state. In this case, 1
If the proportion of the crank angle in which the overflow control valve 42 is closed within the 80° crank angle increases, the amount of pressurized fuel replenished into the pressure storage chamber 4 increases. Here, as shown in FIG. 7, the crank angle θ is 180°. The proportion of the crank angle θ during which the overflow control valve 42 is closed, that is, the constant time θ
The ratio of the time θ during which the piezoelectric element 47 is extended between The amount of pressurized fuel will increase.

第１図に示す実施例では燃料供給ポンプＡは機関と同一
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（Ａ）、　
　（Ｂ）および（Ｃ，）に示すように１８０°クランク
角度（ＣＡ）毎に変動を繰返す。In the embodiment shown in FIG. 1, the fuel supply pump A is rotated at the same speed as the engine, so that each plunger 20
The pressurized fuel discharge rate from the pressurizing chamber 21 is shown in FIG. 8(A),
As shown in (B) and (C,), the fluctuation is repeated every 180° crank angle (CA).

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の吐出行程の開始時期に設定すると第８図（
Ａ）に示されるように溢流制鋪弁４２は１８０°クラン
ク角度毎に閉弁せしｔられる。ところがこのように溢流
制御弁４２を１８０°クランク角度毎に閉弁し、即ち溢
流制御弁４２を１８０°　クランク角度内において一度
ずつ閉弁および開弁せしめると機関回転数Ｎが高くなる
につれて１８０°クランク角度に相当する時間が次第に
短かくなるために単位時間内における溢流制御弁４２の
開閉動作の頻度が次第に高くなる。従って機関回転数Ｎ
が高くなるにつれて単位時間当りのピエゾ圧電素子４７
の作動回数が増大することになる。このように単位時間
当りのピエゾ圧電素子４７の作動回数が増大するとピエ
ゾ圧電素子４７の消費電力が増大し、更にピエゾ圧電素
子４７の作動騒音が大きくなる。In this case, if the timing to close the overflow control valve 42 is set to the start timing of the discharge stroke of the fuel supply pump A, as shown in FIG.
As shown in A), the overflow control valve 42 is closed every 180° crank angle. However, if the overflow control valve 42 is closed every 180° crank angle, that is, the overflow control valve 42 is closed and opened once within 180° crank angle, as the engine speed N increases, Since the time corresponding to the 180° crank angle gradually becomes shorter, the frequency of opening and closing operations of the overflow control valve 42 within a unit time gradually increases. Therefore, engine speed N
The piezoelectric element 47 per unit time increases as
The number of operations will increase. As the number of times the piezoelectric element 47 is operated per unit time increases in this manner, the power consumption of the piezoelectric element 47 increases, and the operating noise of the piezoelectric element 47 also increases.

そこで本発明による一実施例では機関回転数Ｎが予め定
められた設定回転数Ｎ　＋、例えば４０００ｒ、　ｐ、
　ｍを越えたときには第８図（Ｂ）に示されるように一
回おきの吐出行程毎に溢流制御弁４２を閉弁させるよう
に、即ち３６０°クランク角度毎に溢流制御弁４２を一
度ずつ閉弁および開弁させるようにしている。従って機
関回転数Ｎが設定回転数Ｎ。Therefore, in one embodiment of the present invention, the engine rotation speed N is a predetermined set rotation speed N +, for example, 4000r, p,
m, the overflow control valve 42 is closed every other discharge stroke as shown in FIG. 8(B), that is, the overflow control valve 42 is closed once every 360° crank angle. The valves are closed and opened one at a time. Therefore, the engine rotation speed N is the set rotation speed N.

を越えたときには溢流制御弁４２を吐出行程毎に閉弁す
るようにした場合に比べて単位時間当りのピエゾ圧電素
子４７の作動回数が減少せしめられることになる。その
結果、ピエゾ圧電素子４７の消費電力を低減でき、ピエ
ゾ圧電素子４７が発する作動騒音を低減できることにな
る。なお、機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１よりも高いと
きにピエゾ圧電素子４７の作動回数を抑制すると蓄圧室
４内の燃料圧が若干変動するが燃料噴射量は蓄圧室４内
の燃料圧に基し）で計算しているので燃料噴射量には全
く影響を与えない。また、機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ
１を越えたときには第８図（Ｃ）に示されるように三回
おきの吐８行程毎に溢流制御弁４２を閉弁させるように
、即ち７２０°クランク角度毎に溢流制御弁４２を一度
ずつ閉弁および開弁させるようにすることもできる。更
に、２つの設定回転数Ｎｌ　　’　Ｎ２（Ｎｌ　＜Ｎ２
）を予め設定しておき、機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１
を越えたときには第８図（Ｂ）に示されるように一回お
きの吐出行程毎に溢流制御弁４２を閉弁させ、機関回転
数Ｎが設定回転数Ｎ２を越えたときには第８図（Ｃ）に
示されるように三回おきの吐出行程毎に溢流制御弁４２
を閉弁させるようにすることもできる。When the overflow control valve 42 is closed at every discharge stroke, the number of times the piezoelectric element 47 is actuated per unit time is reduced. As a result, the power consumption of the piezoelectric element 47 can be reduced, and the operational noise generated by the piezoelectric element 47 can be reduced. Note that if the number of actuations of the piezoelectric element 47 is suppressed when the engine rotation speed N is higher than the set rotation speed N1, the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 4 will fluctuate slightly, but the fuel injection amount will remain the same as the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 4. Since it is calculated based on ), it does not affect the fuel injection amount at all. Also, the engine rotation speed N is the set rotation speed N
1, as shown in FIG. 8(C), the overflow control valve 42 is closed every third or every 8 strokes, that is, the overflow control valve 42 is closed every 720° crank angle. It is also possible to close and open the valve once at a time. Furthermore, two set rotational speeds Nl 'N2 (Nl < N2
) is set in advance, and the engine rotation speed N is the set rotation speed N1.
When the engine rotation speed N exceeds the set rotation speed N2, the overflow control valve 42 is closed every other discharge stroke as shown in FIG. 8(B). The overflow control valve 42 is activated every third discharge stroke as shown in C).
It is also possible to close the valve.

一方、機関始動時のように蓄圧室４内の燃料圧が大気圧
近くまで低下している場合には蓄圧室４内の燃料圧を目
標燃料圧まで上昇せしとるために多量の加圧燃料を蓄圧
室４内に供給しなければならない。多量の加圧燃料を蓄
圧室４内に供給するためには溢流制御弁４２の閉弁時間
を開弁時間に対して長くする必要があり、従って溢流制
御弁４２を１８０°クランク角度内において一度ずつ閉
弁および開弁せし島るようにした場合には機関始動時の
ように機関回転数Ｎが低いときに溢流制御弁４２が閉弁
している時間が長くなる。ところが溢流制御弁４２が閉
弁すると、即ち加圧室４８内の燃料圧が上昇すると加圧
室４８内の燃料が加圧ピストン４６或いは加圧ビン５０
の周りを通って漏洩し、斯くして加圧室４８内の燃料圧
が徐々に低下する。従って上述のように溢流制御弁４２
が閉弁せしｔられている時間が長くなると加圧室４８内
の燃料圧が大巾に低下し、斯くして溢流制御弁４２を閉
弁状態に保持できなくなるという問題を生じる。そこで
本発明による一実施例では機関回転数Ｎが予め定められ
た設定回転数Ｎ３％例えば５００ｒ、　ｐ、　ｍよりも
低いときには機関回転数にかかわらずに溢流制御弁４２
を一定時間、例えば６０ｍ５ｅｃ内において一度ずつ開
弁および閉弁させるようにしている。この５３ｍ５ｅｃ
は機関回転数ＮがＮｓ、即ち５００ｒ、　ｐ、　ｍのと
きの１８０’クランク角度に相当している。無論、上述
の一定時間はもっと短かくすることもできる。いずれに
しても機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ３よりも低いときは
溢流制御弁４２を１８０゛クランク角度内において一度
ずつ開弁および閉弁するようにした場合に比べて溢流制
御弁４２が閉弁している時間が短かくなる。その結果、
加圧室４８内の燃料圧がさほど低下しないために溢流制
御弁４２を確実に閉弁状態に維持しておくことができ、
斯くして蓄圧室４内の燃料圧を目標燃料圧まですみやか
に上昇せしめることができる。On the other hand, when the fuel pressure in the pressure accumulator 4 has dropped to near atmospheric pressure, such as when starting the engine, a large amount of pressurized fuel is injected to raise the fuel pressure in the pressure accumulator 4 to the target fuel pressure. It must be supplied into the pressure accumulation chamber 4. In order to supply a large amount of pressurized fuel into the pressure storage chamber 4, it is necessary to make the closing time of the overflow control valve 42 longer than the opening time. If the valve is closed and opened once at a time, the overflow control valve 42 remains closed for a long time when the engine speed N is low, such as when starting the engine. However, when the overflow control valve 42 closes, that is, when the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 increases, the fuel in the pressurizing chamber 48 flows into the pressurizing piston 46 or the pressurizing bottle 50.
The fuel pressure in the pressurizing chamber 48 gradually decreases. Therefore, as mentioned above, the overflow control valve 42
If the time period during which the overflow control valve 42 is closed increases, the fuel pressure within the pressurizing chamber 48 will drop significantly, causing a problem that the overflow control valve 42 cannot be kept closed. Therefore, in one embodiment of the present invention, when the engine speed N is lower than a predetermined set speed N3%, for example, 500r, p, m, the overflow control valve 42 is activated regardless of the engine speed.
The valves are opened and closed once each within a certain period of time, for example, 60m5ec. This 53m5ec
corresponds to 180' crank angle when the engine speed N is Ns, that is, 500 r, p, m. Of course, the above-mentioned fixed time period can also be made shorter. In any case, when the engine speed N is lower than the set speed N3, the overflow control valve 42 is opened and closed once within a 180° crank angle. The time that the valve is closed becomes shorter. the result,
Since the fuel pressure in the pressurizing chamber 48 does not drop significantly, the overflow control valve 42 can be reliably maintained in the closed state.
In this way, the fuel pressure in the pressure accumulating chamber 4 can be quickly raised to the target fuel pressure.

次に第９図から第１２図を８照してピエゾ圧電素子４７
の制御方法について説明する。なお、第９図から第１２
図は機関回転数Ｎが５０Ｏｒ、　ｐ、　ｍ以下のときに
は５Ｑｍｓｅｃ毎に溢流制御弁４２を閉弁せしｔ、機関
回転数Ｎが４ＤＯＯｒ、　ｐ、　ｍ以上のときには第８
図＜Ｂ）に示されるように一回おきの吐出行程毎に溢流
制御弁４２を閉弁せしするようにした場合を示している
。Next, referring to FIGS. 9 to 12, the piezoelectric element 47
The control method will be explained below. In addition, from Figures 9 to 12
The figure shows that the overflow control valve 42 is closed every 5Qmsec when the engine speed N is 50Or, p,m or less, and the overflow control valve 42 is closed every 5Qmsec when the engine speed N is 4DOOr,p,m or more.
As shown in Figure <B), the overflow control valve 42 is closed every other discharge stroke.

第９図はデユーティ−比ＤＴの計算ルーチンを示してお
り、このルーチンはｌＱｍｓｅｃ毎の割込みによって実
行される。FIG. 9 shows a routine for calculating the duty ratio DT, and this routine is executed by an interrupt every 1Qmsec.

第９図を参照すると、まず初めにステップ２００におい
てイグニッションスイッチ１０８がオフからオンに切換
えられたか否かが判別される。イグニッションスイッチ
１０８がオフからオンに切換えられたときにはステップ
２０１　に進んでデユーティ−比積分項ＤＴＩが０．５
とされ、その後はステップ２００からステップ２０２に
進む。ステップ２０２では圧力センサ９の出力信号に基
いてＲＯＭ１０１内に記憶されている蓄圧室４内の目標
燃料圧Ｐ。と現在の蓄圧室４内の燃料圧Ｐの圧力差△Ｐ
が計算される。次いでステップ２０３ではヂニーティー
比債分項ＤＴｌにαが加算される。このαは第１０図に
示すように圧力差ΔＰの関数であり、第１０図に示すα
と△Ｐの関係は予めＲＤλ）１０１内に記憶されている
。次いでステップ２０４では圧力差ΔＰに比例定数Ｋを
乗算することによってデユーティ−比比例項ＤＴ２が計
算される。次いでステップ２Ｄ５ではデニーティー比積
分項ＤＴＩとデユーティ−比比例項ＤＴ２とを加算する
ことによってデユーティ−比ＤＴが計算される。次いで
ステップ２０６ではデニーティー比ＤＴが負になったか
否かが判別され、ＤＴ＜０であればステップ２０７に進
んでデユーティ−比ＤＴが零とされる。一方、ステップ
２０６においてＤＴ＞Ｑと判別されたときにはステップ
２０８に進んでデニーティー比ＤＴが０．９５よりも大
きし）か否かが判別され、ＤＴ２Ｑ、９５であればステ
ップ２０９に進んでデユーティ−上ヒＤＴ力’０．９５
とされる。Referring to FIG. 9, first, in step 200, it is determined whether the ignition switch 108 has been turned from off to on. When the ignition switch 108 is turned from off to on, the process proceeds to step 201 where the duty-ratio integral term DTI is set to 0.5.
After that, the process proceeds from step 200 to step 202. In step 202, the target fuel pressure P in the pressure accumulator 4 is determined based on the output signal of the pressure sensor 9, which is stored in the ROM 101. Pressure difference △P between and the current fuel pressure P in the pressure accumulator 4
is calculated. Next, in step 203, α is added to the digital ratio term DTl. This α is a function of the pressure difference ΔP as shown in FIG.
The relationship between and ΔP is stored in advance in the RDλ) 101. Next, in step 204, the duty ratio proportional term DT2 is calculated by multiplying the pressure difference ΔP by the proportionality constant K. Next, in step 2D5, the duty ratio DT is calculated by adding the duty ratio integral term DTI and the duty ratio proportional term DT2. Next, in step 206, it is determined whether or not the duty ratio DT has become negative. If DT<0, the process proceeds to step 207, where the duty ratio DT is set to zero. On the other hand, if it is determined in step 206 that DT>Q, the process proceeds to step 208, where it is determined whether or not the deniity ratio DT is greater than 0.95.If DT2Q,95, the process proceeds to step 209, where the duty ratio is - Upper heel DT force '0.95
It is said that

前述したように第９図に示すルーチンは１０ｍ５ｅｃ毎
に実行され、蓄圧室４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ。よ
りも低いとき、即ちΔＰ＞Ｑのときにはαが正となり、
［）Ｔ２が正となるのでデユーティ−比ＤＴは増大せし
とられ、蓄圧室４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ０よりも
高いとき、即ち△Ｐ＜０のときにはαが負圧となり、Ｄ
Ｔ２が負となるのでデコーティー比ＤＴは減少せし絶ら
れる。従って蓄圧室４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ。に
対して大きいか又は小さくなっている限りデユーティ−
比ＤＴはｌＱｍｓｅｃ毎に更新される。As mentioned above, the routine shown in FIG. 9 is executed every 10 m5ec, and the fuel pressure P in the pressure accumulating chamber 4 is the target fuel pressure P. When it is lower than , that is, when ΔP>Q, α becomes positive,
[) Since T2 becomes positive, the duty ratio DT is increased, and when the fuel pressure P in the pressure accumulation chamber 4 is higher than the target fuel pressure P0, that is, when ΔP<0, α becomes a negative pressure, D
Since T2 becomes negative, the decoupage ratio DT is no longer reduced. Therefore, the fuel pressure P in the pressure accumulation chamber 4 is the target fuel pressure P. As long as the duty is larger or smaller than
The ratio DT is updated every 1Qmsec.

第１１図にフラグを制御するたｔのルーチンを示す。こ
のルーチンは例えば１００ｍ５ｅｃ毎の割込みによって
実行される。FIG. 11 shows a routine for controlling the flag. This routine is executed by an interrupt every 100 m5ec, for example.

第１１図を参照するとまず初とにステップ３００におい
て機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１％例えば４００［］ｒ
、　ｐ、　ｍよりも高いか否かが判別される。Ｎ２Ｎ１
のときにはステップ３０１に進んでフラグＦ１がセット
され、次参でステップ３０２でフラグＦ２かリセットさ
れ、次いてステップ３０３でフラグＦ３がリセットされ
る。一方、Ｎ＜Ｎｌ　のときにはステップ３０４に進ん
で機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ３、例えば５００ｒ、ｐ
、　ｍよりも低いか否かが判別される。Ｎ　＞　Ｎ　３
　のときにはステップ３０５　に進んでフラグＦ２がセ
ットされ、次いでステップ３０６でフラグＦ１がリセッ
トされ、次いでステップ３０７でフラグＦ３がリセット
される。一方、Ｎ≦Ｎ。Referring to FIG. 11, first, in step 300, the engine speed N is set to N1%, for example, 400[]r.
, p, is higher than m. N2N1
At step 301, the flag F1 is set, and in the next step, the flag F2 is reset in step 302, and then in step 303, the flag F3 is reset. On the other hand, when N<Nl, the process proceeds to step 304 and the engine rotation speed N is set to the set rotation speed N3, for example, 500r, p.
, it is determined whether or not it is lower than m. N > N 3
When this happens, the process proceeds to step 305 where flag F2 is set, then in step 306 flag F1 is reset, and then in step 307 flag F3 is reset. On the other hand, N≦N.

のときにはステップ３０８に進んでフラグＦ３がセット
され、次いでステップ３０９でフラグＦ１がすセットさ
れ、次いでステップ３１０でフラグＦ２がリセットされ
る。従ってＮ；！Ｎ、のときにはフラグＦ１がセットさ
れ、Ｎ　１　　＞　Ｎ　＞　Ｎ３のときにはフラグＦ２
がセーｚトされ、Ｎ、ＩＮのときにはフラグＦ３がセッ
トされることになる。When this happens, the process proceeds to step 308 where flag F3 is set, then in step 309 flag F1 is set, and then in step 310 flag F2 is reset. Therefore, N;! When N, flag F1 is set, and when N 1 > N > N3, flag F2 is set.
is saved, and flag F3 is set when it is N or IN.

第１２図はクランＦ１．Ｆ２．Ｆ３に基し）てピエゾ圧
電素子４７を制御するためのルーチンを示している。Figure 12 shows clan F1. F2. A routine for controlling the piezoelectric element 47 based on F3 is shown.

第１２図を参照すると３６０°クランク角度毎の割込み
信号、１８０°クランク角度毎の割込み信号および６０
＋ｎ５ｅｃ毎の割込み信号が発生しており、これらのう
ちのいずれの割込み信号に基いてルーチンを実行するか
がフラグＦｌ、Ｆ２．Ｆ３によって決定されることがわ
かる。即ち、フラグＦ２がセットされているとき、即ち
Ｎ　、＞　Ｎ＞　Ｎ　３のときには１８０°クランク角
度毎にステップ４０４からステップ４０５に進む。ステ
ップ４０５では機関回転数Ｎから機関クランクン、フト
が１８０度回転するのに要する時間Ｔが計算され、ステ
ップ４０２に進む。Referring to FIG. 12, interrupt signals for every 360° crank angle, interrupt signals for every 180° crank angle, and 60°
Interrupt signals are generated every +n5ec, and flags Fl, F2 . It can be seen that it is determined by F3. That is, when the flag F2 is set, that is, when N>N>N3, the process proceeds from step 404 to step 405 every 180° crank angle. In step 405, the time T required for the engine crank and foot to rotate 180 degrees is calculated from the engine speed N, and the process proceeds to step 402.

ステップ４０２では第９図に示すルーチンによって計算
されてしする現在のデニーティー比ＤＴにステップ４０
５で計算された時間Ｔを乗算することによって時間で表
したデユーティ−比ＴＤＴが計算される。次いでステッ
プ４０３ではピエゾ圧電素子４７が伸長せしとられてい
る時間がこのデユーティ−比ＴＤＴとなるようにサイリ
スタ１１２．１１４の制御データが出力ポート１０５に
出力される。前述したように蓄圧室４内の燃料圧Ｐが目
標燃料圧Ｐ。よりも高くなればデユーティ−比ＴＤＴが
減少せしめられるので蓄圧室４内への加圧燃料の供給量
が減少し、斯くして蓄圧室４内の燃料圧Ｐが低下する。In step 402, the current Denny-Tee ratio DT calculated by the routine shown in FIG.
By multiplying the time T calculated in step 5, the duty ratio TDT in time is calculated. Next, in step 403, control data for the thyristors 112 and 114 is outputted to the output port 105 so that the time during which the piezoelectric element 47 is expanded becomes the duty ratio TDT. As described above, the fuel pressure P in the pressure accumulation chamber 4 is the target fuel pressure P. If it becomes higher than , the duty ratio TDT is reduced, so the amount of pressurized fuel supplied into the pressure storage chamber 4 is reduced, and thus the fuel pressure P in the pressure storage chamber 4 is reduced.

一方、蓄圧室４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ。On the other hand, the fuel pressure P in the pressure accumulation chamber 4 is the target fuel pressure P.

よりも低くなればデユーティ−比ＴＤＴが増大せしとら
れるので蓄圧室４内の燃料圧Ｐが上昇する。If it becomes lower than , the duty ratio TDT is increased and the fuel pressure P in the pressure accumulator 4 increases.

斯くして蓄圧室４内の燃料圧Ｐは目標撚（圧Ｐ。In this way, the fuel pressure P in the pressure accumulator 4 reaches the target twist (pressure P.

に維持される。なお、このときには第８図（Δ）に示さ
れるように１８０°　クランク角度毎にデユーティ−比
ＴＤＴが計算され、１８０°クランク角度毎にデニーテ
ィー比ＴＤＴにより定まる時間だけ溢流側針弁４２が閉
弁せしめられる。will be maintained. At this time, the duty ratio TDT is calculated for each 180° crank angle as shown in FIG. The valve is forced to close.

一方、フラグＦ１がセットされているとき、即ぢＮ≧Ｎ
、■ときには３６ｏ°クランク角度毎にステップ４００
からステップ４０１　に進む。ステップ４Ｄｌでは機関
回転数Ｎから機関クランクンセットが３６０度回転する
のに要する時間Ｔが計算され、ステップ４０２に進む。On the other hand, when flag F1 is set, immediately N≧N
, sometimes 400 steps every 36° crank angle
The process then proceeds to step 401. In step 4Dl, the time T required for the engine crankset to rotate 360 degrees is calculated from the engine speed N, and the process proceeds to step 402.

従ってこのときには第８図（Ｂ）に示すように３６ｏ°
　クランク角度毎にデユーティ−比ＴＤＴが計算され、
３６ｏ°　クランク角度毎にデユーティ−比ＴＤＴによ
り定まる時間だけ溢流制御弁４２が閉弁せしめられる。Therefore, in this case, the angle is 36o as shown in Fig. 8(B).
Duty ratio TDT is calculated for each crank angle,
The overflow control valve 42 is closed for a time determined by the duty ratio TDT every 36° crank angle.

一方、フラグＦ３がセットされているとき、即ちＮＫＮ
３のときには５［１ｍ５ｅｃ毎にステップ４０６からス
テップ４０７に進む。ステップ４０７では時間Ｔが５Ｑ
ｍｓｅｃとされ、ステップ４０２に進む。従ってこのと
きには５３ｍ５ｅｃ毎にデコーティー比ＴＤＴが計算さ
れ、６０ｍ５ｅｃ毎にデユーティ−比ＴＤＴにより定ま
る時間だけ溢流制御弁４２が閉弁せしｔられる。On the other hand, when flag F3 is set, that is, NKN
When it is 3, the process proceeds from step 406 to step 407 every 5[1 m5ec. In step 407, time T is 5Q
msec, and the process advances to step 402. Therefore, at this time, the decourage ratio TDT is calculated every 53 m5 ec, and the overflow control valve 42 is closed every 60 m5 ec for a time determined by the duty ratio TDT.

微開始動時にはピエゾ圧電素子４７に対する電荷のチャ
ージおよびディスチャージを数回繰返さないとピエゾ圧
電素子４７に十分な量の電荷がチャージされず、従って
ピエゾ圧電素子４７が十分に伸長しない。しかしながら
機関回転数Ｎが低いときには即ち、Ｎ＜５０Ｏｒ、　ｐ
、　ｍのときには機関回転数Ｎにかかわらずに５Ｑｍｓ
ｅｃ毎にピエゾ圧電素子４７に対するチャージおよびデ
ィスチャージが行われるのでピエゾ圧電素子４７に対す
るチャージおよびディスチャージの繰返し回数が増大せ
しとられることになる。その結果、微開始動後ただちに
ピエゾ圧電素子４７に十分な電荷をチャージすることが
できる。During the slight start operation, unless the piezoelectric element 47 is charged and discharged several times, a sufficient amount of electric charge will not be charged to the piezoelectric element 47, and therefore the piezoelectric element 47 will not fully expand. However, when the engine speed N is low, that is, N<50Or, p
, 5Qms regardless of the engine speed N when m
Since the piezoelectric element 47 is charged and discharged every ec, the number of repetitions of charging and discharging the piezoelectric element 47 is increased. As a result, the piezoelectric element 47 can be charged with sufficient electric charge immediately after the slight start movement.

また、微開始動時にピエゾ圧電素子４７に対するチャー
ジおよびディスチャージの繰返し回数が増大するた於に
たとえ加圧室４８内の燃料内に空気が混入していてもこ
の空気をただちに抜くことができる。Further, since the number of repetitions of charging and discharging the piezoelectric element 47 increases during the slight start operation, even if air is mixed in the fuel in the pressurizing chamber 48, this air can be immediately removed.

また、蓄圧室４内の燃料圧を急上昇せしと）るた杓に゛
まピエゾ圧電素子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ｔ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９図のス
テップ２０８．２０９においてデニーティー比ＤＴの最
大値を０．９５としている。Also, in order to rapidly increase the fuel pressure in the pressure accumulator 4, it is sufficient to charge the piezoelectric element 47 and leave it there, and to keep the overflow control valve 42 closed. become. However, if the piezoelectric element 47 is charged and left unattended, the electric charge is gradually discharged and the piezoelectric element 47 gradually contracts, causing the pressurized chamber 48
The fuel pressure inside the engine gradually decreases. Further, since the fuel itself inside the pressurizing chamber 48 leaks, the fuel pressure inside 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, and for this purpose, in steps 208 and 209 of FIG. The maximum value of is set to 0.95.

口発間の効果： 機関回転数が高いときに電気式アクチュエータの作動回
数が抑制せしめられるので電気式アクチュエータの消費
電力を低減できると共に電気式アクチュエータの寿命を
延ばすことができる。Effects between mouths: Since the number of times the electric actuator operates is suppressed when the engine speed is high, the power consumption of the electric actuator can be reduced and the life of the electric actuator can be extended.

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

第１図は加圧燃料供給制御装置の側面断面図、第２図は
第１図の■−■線に沿ってみた燃料供給ポンプの断面図
、第３図は第１図の吐ａ量制御装置の拡大側面断面図、
第４図は内燃機関の全体図、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［を示すタイムチャ
ート、第９図はデユーティ−比を計算するためのフロー
チート、第１０図はαと△Ｐとの関係を示す線図、第１
１図はフラグを制御するためのフローチャート、第１２
図はピエゾ圧電素子を駆動制御するためのフローチャー
トである。 ２０・・・プランジャ、 ３３・・・加圧燃料通路、 ４２・・・溢流制御弁、 ４７・・・ピエゾ圧電素子１ 、へ・・・燃料供給ポンプ、 ２１・・・加圧室、 ４０・・・燃料溢流通路、 ４５・・・アクチュエータ、 ４８・・・加圧室、 Ｂ・・・吐出量制御装＠。 懲 ２０・・・プランジャ ２１・・・加圧室 ４０・・・燃料溢流通路 ４２・・・溢流制御弁 図 ４５・・・アクチュエータ ４７・・・ピエゾ圧電素子 ４８・・・加圧室 Ａ・・・燃料供給ポンプ 鵠 図 ３３・・・加圧燃料通路 も 図 ０Ｂ 帛 図 第 図 処 図 帛 図 第 １０図 砲１１図Fig. 1 is a side sectional view of the pressurized fuel supply control device, Fig. 2 is a sectional view of the fuel supply pump taken along the line ■-■ in Fig. 1, and Fig. 3 is the discharge a amount control shown in Fig. 1. Enlarged side sectional view of the device;
Fig. 4 is an overall view of the internal combustion engine, 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. 7 shows the operation of the piezoelectric element and the overflow control valve. A time chart, Fig. 8 is a time chart showing the operation of the overflow control valve, Fig. 9 is a flow cheat for calculating the duty ratio, Fig. 10 is a diagram showing the relationship between α and ΔP, 1st
Figure 1 is a flowchart for controlling the flags;
The figure is a flowchart for driving and controlling a piezoelectric element. 20... Plunger, 33... Pressurized fuel passage, 42... Overflow control valve, 47... Piezo piezoelectric element 1, to... Fuel supply pump, 21... Pressurized chamber, 40 ... Fuel overflow passage, 45 ... Actuator, 48 ... Pressurization chamber, B ... Discharge amount control device@. Punishment 20... Plunger 21... Pressurizing chamber 40... Fuel overflow passage 42... Overflow control valve diagram 45... Actuator 47... Piezoelectric element 48... Pressurizing chamber A ...Fuel supply pump Fig. 33... Pressurized fuel passage also Fig. 0B Fig. 10 Fig. 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関により駆動されて所定のクランク角度毎に吐出行程
を繰返す燃料供給ポンプの吐出側に加圧燃料通路を連結
し、該加圧燃料通路から燃料溢流通路を分岐して電気式
のアクチュエータにより駆動される溢流制御弁を該燃料
溢流通路内に配置し、該アクチュエータが駆動されたと
きに溢流制御弁が閉弁して該加圧燃料通路からの燃料の
溢流を停止するようにした内燃機関用燃料供給ポンプ制
御装置において、機関回転数が予め定められた設定回転
数よりも低いときには燃料供給ポンプの吐出行程毎に上
記アクチュエータを駆動させ、機関回転数が該設定回転
数よりも高いときには予め定められた整数回おきの燃料
供給ポンプの吐出行程毎に上記アクチュエータを駆動さ
せるようにした内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置。A pressurized fuel passage is connected to the discharge side of a fuel supply pump that is driven by the engine and repeats the discharge stroke at every predetermined crank angle, and a fuel overflow passage is branched from the pressurized fuel passage and driven by an electric actuator. an overflow control valve is disposed in the fuel overflow passage, and the overflow control valve closes when the actuator is driven to stop overflow of fuel from the pressurized fuel passage. In the fuel supply pump control device for an internal combustion engine, when the engine speed is lower than a predetermined set speed, the actuator is driven every discharge stroke of the fuel supply pump, and the engine speed is lower than the set speed. A fuel supply pump control device for an internal combustion engine, wherein the actuator is driven every predetermined integer discharge stroke of the fuel supply pump when the temperature is high.