JPH09217641A

JPH09217641A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH09217641A
Application number: JP8024416A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Watanabe; 和英渡辺
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】コモンレール式燃料噴射装置において、ポンプ
電磁弁の応答性の向上を図る。【解決手段】スイッチＳＷ３，ＳＷ５により、パイロッ
ト噴射用昇圧回路４８のコンデンサと電磁式燃料噴射弁
の駆動ソレノイド３８とが接続された状態、または、パ
イロット噴射用昇圧回路４８のコンデンサとポンプ電磁
弁の駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃとが接続された状態
とに切り替えることができる。ＥＣＵは、スイッチＳＷ
３，ＳＷ５を制御して、パイロット噴射モード設定時に
はパイロット噴射用昇圧回路４８のコンデンサと電磁式
燃料噴射弁の駆動ソレノイド３８とが接続された状態と
し、通常噴射モード設定時にはパイロット噴射用昇圧回
路４８のコンデンサとポンプ電磁弁の駆動ソレノイド１
５ｃ，１６ｃとが接続された状態に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃料
噴射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンにおけるコモンレー
ル式燃料噴射システムを図８に示す。ディーゼルエンジ
ン７０のクランクシャフト７１とサプライポンプ７２の
ドライブシャフト７３が駆動連結され、ドライブシャフ
ト７３にカム７４，７５が位相をズラして固定され、カ
ム７４，７５の回転に伴いシリンダ７６，７７内をピス
トン７８，７９が摺動して、電磁弁８０，８１の弁体８
０ａ，８１ａの移動動作を伴いつつ燃料タンク８２から
の燃料がシリンダ７６，７７内で加圧されて、高圧とな
った燃料が吐出されてコモンレール８３へ送られる。そ
して、コモンレール８３からディーゼルエンジン７０の
各気筒に設けられたそれぞれのインジェクタ８４に配送
される。又、ＥＣＵ８５により所定時期に所定の噴射量
を噴射するようインジェクタ８４を制御する。

【０００３】さらに、前述のサプライポンプ７２に搭載
されている電磁弁８０，８１（駆動ソレノイド８０ｂ，
８１ｂ）に対しては、図９に示すタイミングチャートの
ようにＥＣＵ８５は、駆動信号ＳＧ_pomp１，ＳＧ_pomp２
を駆動回路８６に出力してポンプ電磁弁８０，８１の駆
動ソレノイド８０ｂ，８１ｂにバッテリ電圧を印加して
電磁弁８０，８１を閉弁する。この際、ポンプ電磁弁８
０，８１の閉弁時期をコントロールすることによりサプ
ライポンプ７２からの吐出量を調整して、コモンレール
８３の圧力をディーゼルエンジン７０の要求する圧力に
制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、回転数の低
い中・大型エンジンに対してはポンプ電磁弁８０，８１
の駆動ソレノイド８０ｂ，８１ｂにバッテリ電圧を印加
する方式でも所定のポンプ吐出量が確保できるが、近
年、回転数の高い小型エンジンにもコモンレール式燃料
噴射装置の適用が広がっており、小型エンジンに対して
はポンプ電磁弁の応答が間に合わず、所定の吐出量が確
保できないという問題が出てきた。即ち、バッテリ電圧
印加方式では電流の立ち上がりが遅くポンプ電磁弁８
０，８１の応答が悪く所定の吐出量が確保できない。こ
のように目標コモンレール圧を確保できないと、スモー
クの発生を招く等の不具合を生じさせてしまう。

【０００５】そこで、この発明の目的は、コモンレール
式燃料噴射装置において、ポンプ電磁弁の応答性の向上
を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、主噴射用昇圧回路は、電磁式燃料噴射弁の駆動
ソレノイドに接続されるコンデンサに対しバッテリ電圧
を昇圧して蓄え、パイロット噴射用昇圧回路は、電磁式
燃料噴射弁の駆動ソレノイドに接続されるコンデンサに
対しバッテリ電圧を昇圧して蓄える。そして、噴射制御
手段は、内燃機関の運転状態に応じて通常噴射モードと
パイロット噴射モードのいずれかを設定し、通常噴射モ
ード設定時には主噴射用昇圧回路のコンデンサからの電
流を電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドに供給して主噴
射のみを行うとともに、パイロット噴射モード設定時に
はパイロット噴射用昇圧回路のコンデンサからの電流を
電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドに供給して主噴射に
先立ってパイロット噴射をも行わせる。

【０００７】このように、昇圧回路によってバッテリ電
圧よりも昇圧されたコンデンサ電圧が電磁式燃料噴射弁
の駆動の際に用いられる。一方、切替制御手段は、切替
スイッチを制御して、パイロット噴射モード設定時には
パイロット噴射用昇圧回路のコンデンサと電磁式燃料噴
射弁の駆動ソレノイドとが接続された状態とし、通常噴
射モード設定時にはパイロット噴射用昇圧回路のコンデ
ンサとポンプ電磁弁の駆動ソレノイドとが接続された状
態に切り替える。その結果、通常噴射モード設定時には
パイロット噴射用昇圧回路のコンデンサとポンプ電磁弁
の駆動ソレノイドとが接続する状態となり、ポンプ電磁
弁制御手段がポンプ電磁弁の駆動ソレノイドを通電する
際には、昇圧回路によってバッテリ電圧よりも昇圧され
たコンデンサ電圧がポンプ電磁弁の駆動ソレノイドに供
給される。その結果、大きな電流が駆動ソレノイドに流
れ、ポンプ電磁弁が応答性に優れたものとなる。

【０００８】このように、回転数の高い小型エンジンに
適応したコモンレール式燃料噴射装置においても、ポン
プ電磁弁の応答性を向上させて、所定の吐出量を確保す
ることができることとなる。

【０００９】又、ポンプ電磁弁専用の昇圧回路を設ける
こと無く、パイロット噴射用昇圧回路を用いているの
で、大型化、部品点数の増加、コストアップ等を招くこ
ともない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。本実施の形態においては、車載タ
イプの小型ディーゼルエンジンにおけるコモンレール式
燃料噴射システムに具体化したものである。図１には全
体構成を示す。

【００１１】本システムには２シリンダ方式のサプライ
ポンプ（加圧ポンプ）１が備えられている。このサプラ
イポンプ１にはドライブシャフト２が設けられ、このド
ライブシャフト２は４気筒ディーゼルエンジン（内燃機
関）３のクランクシャフト４と駆動連結されている。
又、ドライブシャフト２には楕円形状のカム５，６が固
定されている。さらに、サプライポンプ１にはシリンダ
７，８が設けられ、シリンダ７，８内にはカム５，６の
カム面を接触しながら摺動するピストン９，１０が配置
されている。そして、カム５，６の回転に伴うピストン
９，１０の下動によりシリンダ７，８内の加圧室１１，
１２に低圧ポンプ１３を介してタンク１４内の燃料が供
給される。

【００１２】シリンダ７，８の上部にはポンプ電磁弁と
しての吐出量制御用電磁弁１５，１６が配置され、同電
磁弁１５，１６は低圧ポンプ１３からの燃料の供給通路
を開閉するものである。つまり、電磁弁１５は弁体１５
ａとスプリング１５ｂと駆動ソレノイド（コイル）１５
ｃとを備えており、駆動ソレノイド１５ｃの通電により
それまでの開弁状態からスプリング１５ｂの付勢力に抗
して弁体１５ａを移動させて閉じる。同様に、電磁弁１
６は弁体１６ａとスプリング１６ｂと駆動ソレノイド
（コイル）１６ｃとを備えており、駆動ソレノイド１６
ｃの通電によりそれまでの開弁状態からスプリング１６
ｂの付勢力に抗して弁体１６ａを移動させ電磁弁１６を
閉じる。そして、吐出量制御用電磁弁１５，１６を閉じ
た状態でピストン９，１０が上動すると加圧室１１，１
２で燃料の加圧動作が行われる。この加圧動作中での電
磁弁１５，１６の閉弁時期を調節することにより燃料吐
出量が調節できるようになっている。ここで、２つのカ
ム５，６は９０度位相をズラして配置されている。つま
り、カム５とカム６とは、一方のピストン９（または１
０）が上死点にあるときに他方のピストン１０（または
９）が下死点にある。又、吐出量制御用電磁弁１５，１
６はカムリフトの上死点にて開弁して加圧室１１，１２
での燃料加圧および燃料吐出動作が終了するようになっ
ている。

【００１３】又、サプライポンプ１の加圧室１１，１２
は燃料供給管１７，１８により各気筒共通の高圧蓄圧配
管、いわゆるコモンレール１９が接続されている。燃料
供給管１７のポンプ側端部には逆止弁２０が設けられ、
又、燃料供給管１８のポンプ側端部には逆止弁２１が設
けられている。この逆止弁２０，２１によりサプライポ
ンプ１側からコモンレール１９側への燃料の供給を許容
し、かつ、コモンレール１９側からサプライポンプ１側
への燃料の通過が規制される。

【００１４】コモンレール１９には分岐管２２によりデ
ィーゼルエンジン３の各気筒毎の電磁式燃料噴射弁（イ
ンジェクタ）２３が接続されている。又、燃料噴射弁２
３には三方電磁弁２４が設けられ、この電磁弁２４を制
御することにより燃料噴射弁２３からコモンレール１９
の高圧燃料を各気筒に噴射できるようになっている。

【００１５】図２には、燃料噴射弁２３の断面図を示
す。燃料噴射弁２３は燃料噴射弁本体２５と三方電磁弁
２４とからなり、コモンレール１９からの高圧燃料が燃
料噴射弁本体２５および三方電磁弁２４に供給されるよ
うになっている。燃料噴射弁本体２５は燃料室２６内に
ニードル弁２７が配置され、このニードル弁２７はピス
トン２８と連結され、バネ２９により噴射口を閉じる方
向に付勢されている。三方電磁弁２４は、ハウジング３
０を備え、その内部孔３０ａにアウタバルブ３１が上下
に摺動可能に支持されている。ハウジング３０には第１
ポート（燃料吸入ポート）３２、第２ポート３３、ドレ
インポート３４が設けられている。第１ポート（燃料吸
入ポート）３２はコモンレール１９と、第２ポート３３
はピストン２８の上面空間と、ドレインポート３４はド
レインタンク３５とそれぞれ接続されている。アウタバ
ルブ３１には第１ポート３２に対応するポート３６と、
第２ポート３３に対応するポート３７とが設けられてい
る。

【００１６】又、ハウジング３０の上側には駆動ソレノ
イド（コイル）３８が設けられている。駆動ソレノイド
３８の非通電状態においては、バネ３９によりアウタバ
ルブ３１が下方に付勢され、ハウジング３０の第１ポー
ト３２とアウタバルブ３１のポート３６とが連通すると
ともにハウジング３０の第２ポート３３とアウタバルブ
３１のポート３７とが連通する。よって、コモンレール
１９からの高圧燃料がこれらポート３２，３６，３７，
３３およびアウタバルブ３１の内部孔３１ａを介してピ
ストン２８の上面に印加され、この圧力によりニードル
弁２７を下方に押しつけて噴射口を閉じる。

【００１７】又、駆動ソレノイド３８の通電時には、ア
ウタバルブ３１が吸引上昇しポート３２が塞がれポート
３３とポート３４が連通するためピストン２８に加わる
圧力はポート３３とポート３４を経てドレインタンク３
５側（低圧側）にリークする。このためニードル弁２７
は燃料室２６の高圧燃料により上昇し噴射口を開いてコ
モンレール１９の高圧燃料を噴射する。

【００１８】図１において、ポンプ電磁弁制御手段、噴
射制御手段、切替制御手段としての電子制御ユニット
（以下、ＥＣＵという）４０にはクランク角センサ４
１、気筒判別センサ４２及びアクセル開度センサ４３が
接続されている。又、ＥＣＵ４０には電磁弁駆動回路４
４が接続されている。さらに、ＥＣＵ４０にはコモンレ
ール圧センサ４５が接続され、同センサ４５によりコモ
ンレール圧が検出される。そして、ディーゼルエンジン
３の始動によりサプライポンプ１のカム５，６が回転
し、この回転に伴いピストン９，１０が往復動して低圧
ポンプ１３からの燃料がサプライポンプ１に供給される
とともに高圧燃料が燃料供給管１７，１８を通してコモ
ンレール１９に供給され、コモンレール１９に燃料が蓄
圧される。ここで、ＥＣＵ４０はコモンレール圧センサ
４５によるコモンレール圧がアクセル開度や回転数に応
じた最適値となるようにサプライポンプ１の吐出量を制
御する。

【００１９】又、ＥＣＵ４０はディーゼルエンジン３の
運転状態に応じた燃料量を噴射すべく燃料噴射弁２３の
三方電磁弁２４を開閉制御してコモンレール１９内の燃
料をディーゼルエンジン３の各気筒に噴射する。

【００２０】次に、前述の電磁弁駆動回路４４をより詳
細に説明する。図３には、電磁弁駆動回路４４の具体的
構成を示す。電磁弁駆動回路４４は、定電流回路４６
と、メイン噴射用昇圧回路（主噴射用昇圧回路）４７
と、パイロット噴射用昇圧回路４８を備えている。定電
流回路４６はダイオード４９を介して各気筒の燃料噴射
弁２３の駆動ソレノイド３８に接続されている。又、各
気筒の燃料噴射弁２３の駆動ソレノイド３８はスイッチ
ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄを介してアー
スされている。メイン噴射用昇圧回路４７は、スイッチ
ＳＷ２を介して各気筒の燃料噴射弁２３の駆動ソレノイ
ド３８に接続されている。パイロット噴射用昇圧回路４
８は、スイッチＳＷ３を介して各気筒の燃料噴射弁２３
の駆動ソレノイド３８に接続されている。スイッチＳＷ
１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄはＥＣＵ４０から
の駆動信号ＳＧ_inj１〜ＳＧ_inj４により開閉（オン・
オフ）し、スイッチＳＷ２はＥＣＵ４０からの駆動信号
ＳＧ_M１により開閉（オン・オフ）し、スイッチＳＷ３
はＥＣＵ４０からの駆動信号ＳＧ_pi１により開閉（オン
・オフ）する。そして、スイッチＳＷ２またはスイッチ
ＳＷ３が閉路した状態でスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，
ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄが閉路すると、駆動ソレノイド３８
に通電電流Ｉ_inj１，Ｉ _inj２，Ｉ_inj３，Ｉ_inj４が
流れ、燃料噴射弁２３が開弁し燃料噴射が行われる。

【００２１】一方、バッテリ５０にはダイオード５１を
介して吐出量制御用電磁弁（ポンプ電磁弁）１５，１６
の駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃが接続されている。
又、駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃはスイッチＳＷ４
ａ，ＳＷ４ｂを介してアースされている。パイロット噴
射用昇圧回路４８は、スイッチＳＷ５を介して吐出量制
御用１５，１６の駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃと接続
されている。スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂはＥＣＵ４０
からの駆動信号ＳＧ_pomp１，ＳＧ_pomp２により開閉（オ
ン・オフ）し、スイッチＳＷ５はＥＣＵ４０からの駆動
信号ＳＧ_pi２により開閉（オン・オフ）する。そして、
スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂが閉路すると、駆動ソレノ
イド１５ｃ，１６ｃに通電電流Ｉ_pomp１，Ｉ_pomp２が流
れ、吐出量制御用電磁弁（ポンプ電磁弁）１５，１６が
閉弁してコモンレール１９への燃料吐出動作が行われ
る。このとき、スイッチＳＷ５を閉路していると、パイ
ロット噴射用昇圧回路４８からの電力が駆動ソレノイド
１５ｃ，１６ｃに供給される。

【００２２】ここで、各スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄ，
ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂ，ＳＷ５は、トラ
ンジスタ等の半導体スイッチング素子が用いられ、制御
端子（ベース端子やゲート端子）への印加電圧を調整す
ることにより開路／閉路（オン／オフ）できるようにな
っている。

【００２３】図４には、メイン噴射用昇圧回路４７、パ
イロット噴射用昇圧回路４８の回路構成を示す。メイン
噴射用昇圧回路４７において、バッテリ端子５２にはト
ランス５３の一次側コイル５３ａとトランジスタＴｒ１
とが直列に接続されている。トランス５３の二次側コイ
ル５３ｂとダイオード５４とコンデンサ５５が直列に接
続されている。ダイオード５４とコンデンサ５５との間
の接続点ａは、ダイオード５６を介して出力端子に接続
され、この出力端子が図３における燃料噴射弁２３の駆
動ソレノイド３８への接続端子となる。図４のコンデン
サ５５とダイオード５６との間の接続点ｂは、直列に接
続された２つの抵抗５７，５８を介して接地されてい
る。抵抗５７，５８との間の接続点ｃはコンパレータ５
９の一方の入力端子と接続されている。コンパレータ５
９の他方の入力端子はＥＣＵ４０と接続されている。さ
らに、コンパレータ５９の出力端子はＥＣＵ４０と接続
されている。

【００２４】又、トランジスタＴｒ１のベース端子はＥ
ＣＵ４０と接続され、ＥＣＵ４０からトランジスタＴｒ
１のベース端子にチャージパルスが出力される。このチ
ャージパルスによりトランジスタＴｒ１はオン・オフす
る。このトランジスタＴｒ１のオンによりトランス５３
の一次側コイル５３ａに一次電流Ｉ_c1が流れるとともに
トランジスタＴｒ１のオフによりトランス５３の二次側
コイル５３ｂに二次電流Ｉ_c2が流れ、コンデンサ５５に
電圧が蓄えられる。このトランジスタＴｒ１のオン・オ
フ動作の繰り返しにより、コンデンサ５５の電圧が上昇
する。このコンデンサ電圧が分圧抵抗５７，５８にて分
圧される。コンパレータ５９はコンデンサ５５の分圧電
圧とＥＣＵ４０からの昇圧完了指令値電圧とを比較して
おり、コンデンサ５５の分圧電圧が昇圧完了電圧となる
と、出力端子をそれまでのＨレベルからＬレベルにす
る。このＬレベル信号によりＥＣＵ４０がトランジスタ
Ｔｒ１へのチャージパルスの出力を停止して昇圧動作
（トランジスタＴｒ１のオン・オフ動作）を終了する。

【００２５】このようにして、バッテリ電圧がトランス
５３にて所定の電圧に昇圧されてコンデンサ５５に蓄え
られる。パイロット噴射用昇圧回路４８においても、メ
イン噴射用昇圧回路４７と同様の構成をなしており、構
成部品として同一の符号を付すことによりその説明は省
略する。パイロット噴射用昇圧回路４８における動作と
しては、ＥＣＵ４０からトランジスタＴｒ１のベース端
子へのチャージパルスによりトランジスタＴｒ１はオン
・オフし、このトランジスタＴｒ１のオンによりトラン
ス５３の一次側コイル５３ａに一次電流Ｉ_c1が流れると
ともにトランジスタＴｒ１のオフによりトランス５３の
二次側コイル５３ｂに二次電流Ｉ_c2が流れ、コンデンサ
５５に電圧が蓄えられる。このトランジスタＴｒ１のオ
ン・オフ動作の繰り返しにより、コンデンサ５５の電圧
が上昇し、このコンデンサ電圧が分圧抵抗５７，５８に
て分圧され、コンパレータ５９においてコンデンサ５５
の分圧電圧とＥＣＵ４０からの昇圧完了指令値電圧とを
比較して、コンデンサ５５の分圧電圧が昇圧完了電圧と
なると、出力端子をそれまでのＨレベルからＬレベルに
する。このＬレベル信号によりＥＣＵ４０がトランジス
タＴｒ１へのチャージパルスの出力を停止して昇圧動作
（トランジスタＴｒ１のオン・オフ動作）を終了する。
このようにしてパイロット噴射用昇圧回路４８において
もバッテリ電圧がトランス５３にて所定の電圧に昇圧さ
れてコンデンサ５５に蓄えられる。

【００２６】次に、このように構成したディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御装置の作用を説明する。図５はＥＣ
Ｕ４０が実行する処理内容を示すフローチャートであ
る。この処理を図６のタイミングチャートを用いて説明
する。

【００２７】図６においては、気筒判別センサ４２の出
力信号（基準パルス）、スイッチＳＷ３、ＳＷ２、ＳＷ
１ａ〜ＳＷ１ｄの状態、各気筒での燃料噴射弁２３の駆
動ソレノイド３８の通電電流Ｉ_inj１，Ｉ_inj２，Ｉ
_inj３，Ｉ_inj４、カム５のリフト量、カム６のリフト
量、スイッチＳＷ５、ＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂの状態、吐出
量制御用電磁弁１５，１６の通電電流Ｉ_pomp１，Ｉ_pomp
２、吐出量制御用電磁弁１５，１６のバルブリフト状
態、コモンレール圧を示す。又、図６においては、実線
にて主噴射のみ行う場合の挙動を示し、破線にてパイロ
ット噴射を行わせる場合の挙動を示す。

【００２８】ＥＣＵ４０は図５のステップ１００でクラ
ンク角度センサ４１によりエンジンの回転数を検知す
る。そして、ＥＣＵ４０はステップ１０１でアクセル開
度センサ４３によりアクセル開度（エンジンの負荷状
態）を検知する。

【００２９】そして、ＥＣＵ４０はステップ１０２でエ
ンジン回転数とアクセル開度に基づいてエンジンの運転
状態に応じた目標燃料噴射量を算出する。さらに、ＥＣ
Ｕ４０はステップ１０３でエンジン回転数とアクセル開
度に基づいてエンジンの運転状態に応じた目標燃料噴射
圧を算出する。つまり、図６においてｔ２０に示すポン
プカムリフトの最大量（シリンダの上死点）でのコモン
レール圧を算出する。ＥＣＵ４０はステップ１０４でエ
ンジン回転数とアクセル開度に基づいてエンジンの運転
状態に応じたポンプ吐出量を算出する。

【００３０】そして、ＥＣＵ４０はステップ１０５でパ
イロット噴射が必要か否か判断する。より具体的には、
アクセル開度センサ４３によるエンジンの負荷状態とク
ランク角度センサ４１によるエンジンの回転数から、図
７に示すマップを用いてパイロット噴射が必要か否か判
断する。図７にはエンジン回転数とアクセル開度との関
係において主噴射のみ行う領域Ｚ１とパイロット噴射を
も行わせる領域Ｚ２とを示す。図７からも分かるよう
に、高回転数・高負荷時には主噴射のみ行うこととな
る。

【００３１】ＥＣＵ４０はステップ１０５においてパイ
ロット噴射が必要であると判断すると、パイロット噴射
モードを設定して以下の処理を実行する。まず、ＥＣＵ
４０はステップ１０６で図３のスイッチＳＷ５を開け
る。さらに、ＥＣＵ４０はステップ１０７でスイッチＳ
Ｗ４ａ，ＳＷ４ｂの閉路時期（オン時期）ＴＦ１を算出
する。閉路時期（オン時期）ＴＦ１については図６にお
いても示す。

【００３２】ＥＣＵ４０はステップ１０８でエンジン回
転数とアクセル開度に基づいてエンジンの運転状態に応
じたパイロット噴射時期および量を算出する。即ち、ス
イッチＳＷ３，ＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄの閉路時期（オン時
期）ＴＴＰと閉路期間（オン期間）ＴＱＰを算出する。
閉路時期ＴＴＰと閉路期間ＴＱＰについては図６におい
ても示す。

【００３３】そして、ＥＣＵ４０はステップ１０９でエ
ンジン回転数とアクセル開度に基づいてエンジンの運転
状態に応じた主噴射時期および量を算出する。即ち、ス
イッチＳＷ２，ＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄの閉路時期（オン時
期）ＴＴＭと閉路期間（オン期間）ＴＱＭを算出する。
閉路時期ＴＴＭと閉路期間ＴＱＭについては図６におい
ても示す。

【００３４】そして、ＥＣＵ４０はステップ１１０で出
力処理を行う。その結果、図６において、気筒判別セン
サ４２の出力信号による基準タイミング（ｔ１）に基づ
きパイロット噴射開始時期ｔ２になると、スイッチＳＷ
３，ＳＷ１ｂが閉路して燃料噴射弁２３の駆動ソレノイ
ド３８の通電が開始される。この際、図４におけるパイ
ロット噴射用昇圧回路４８のコンデンサ５５から駆動ソ
レノイド３８に電流が流れ燃料噴射弁２３のノズルリフ
ト動作が行われ燃料噴射弁２３が開弁する。さらに、開
弁後においては図３の定電流回路４６から駆動ソレノイ
ド３８に定電流が流れ、定電流により開弁状態が保持さ
れる。さらに、図６においてパイロット噴射終了時期ｔ
３になると、スイッチＳＷ３，ＳＷ１ｂが開路して燃料
噴射弁２３の駆動ソレノイド３８への通電を終了する。
その結果、燃料噴射弁２３が閉弁する。このようにして
パイロット噴射が行われる。

【００３５】その後、図６において主噴射開始時期ｔ４
になると、スイッチＳＷ２，ＳＷ１ｂが閉路して燃料噴
射弁２３の駆動ソレノイド３８の通電が開始される。こ
の際、図４におけるメイン噴射用昇圧回路４７のコンデ
ンサ５５から駆動ソレノイド３８に電流が流れ燃料噴射
弁２３のノズルリフト動作が行われ燃料噴射弁２３が開
弁する。さらに開弁後は定電流回路４６から駆動ソレノ
イド３８に定電流が流れ、定電流により開弁状態が保持
される。そして、図６において主噴射終了時期ｔ５にな
ると燃料噴射弁２３の駆動ソレノイド３８への通電を終
了する。このようにしてパイロット噴射モード時には駆
動ソレノイド３８が二回通電されてパイロット噴射と主
噴射とが行われる。

【００３６】一方、ＥＣＵ４０は図５のステップ１０５
においてパイロット噴射が必要でないと判断すると、通
常噴射モードを設定して以下の処理を実行する。まず、
ＥＣＵ４０はステップ１１１で図３のスイッチＳＷ３を
開ける。さらに、ＥＣＵ４０はステップ１１２でスイッ
チＳＷ５，ＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂの閉路時期（オン時期）
ＴＦ２を算出する。閉路時期ＴＦ２については図６にお
いても示す。

【００３７】尚、ステップ１０７および１１２における
スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂの閉路時期（オン時期）Ｔ
Ｆ１，ＴＦ２は、ステップ１０４でのポンプ吐出量に応
じた値をとる。

【００３８】ＥＣＵ４０はステップ１０９でエンジン回
転数とアクセル開度に基づいてエンジンの運転状態に応
じた主噴射時期および量を算出する。即ち、スイッチＳ
Ｗ２，ＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄの閉路時期（オン時期）ＴＴ
Ｍと閉路期間（オン期間）ＴＱＭを算出する。

【００３９】そして、ＥＣＵ４０はステップ１１０で出
力処理を行う。その結果、図６において、気筒判別セン
サ４２の出力信号による基準タイミング（ｔ１）に基づ
き主噴射開始時期ｔ４になると、燃料噴射弁２３の駆動
ソレノイド３８の通電を開始する。さらに、主噴射終了
時期ｔ５になると燃料噴射弁２３の駆動ソレノイド３８
への通電を終了する。

【００４０】このようにして通常噴射モード時には、駆
動ソレノイド３８が一回通電されて主噴射が行われる。
この通常噴射モード設定時には図３，４のパイロット噴
射用昇圧回路４８のコンデンサ５５と吐出量制御用電磁
弁１５，１６の駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃとが接続
する状態となり、駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃを通電
する際には、バッテリ電圧よりも昇圧されたコンデンサ
電圧が駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃに供給される。そ
の結果、図６においてｔ１１〜ｔ１２にて示す短期間の
間に急峻なる電流Ｉ_pomp１，Ｉ_pomp２が駆動ソレノイド
１５ｃ，１６ｃに流れる（大きな電流が駆動ソレノイド
１５ｃ，１６ｃに流れる）。

【００４１】このように本実施の形態においては、下記
の特徴を有する。（イ）図３に示すように、切替スイッチとしてのスイッ
チＳＷ３，ＳＷ５を配置してパイロット噴射用昇圧回路
４８のコンデンサ５５と電磁式燃料噴射弁２３の駆動ソ
レノイド３８とが接続された状態、または、パイロット
噴射用昇圧回路４８のコンデンサ５５と吐出量制御用電
磁弁の駆動ソレノイド１５ｃ，１６ｃとが接続された状
態とに切り替えることができるようにし、切替制御手段
としてのＥＣＵ４０は、図５のステップ１０６，１０
８，１１１，１１２の処理においてスイッチＳＷ３，Ｓ
Ｗ５を制御して、パイロット噴射モード設定時にはパイ
ロット噴射用昇圧回路４８のコンデンサ５５と電磁式燃
料噴射弁２３の駆動ソレノイド３８とが接続された状態
とし、通常噴射モード設定時にはパイロット噴射用昇圧
回路４８のコンデンサ５５と吐出量制御用電磁弁の駆動
ソレノイド１５ｃ，１６ｃとが接続された状態に切り替
える。その結果、大きな電流が駆動ソレノイド１５ｃ，
１６ｃに流れ、吐出量制御用電磁弁１５，１６が応答性
に優れたものとなる。

【００４２】このように、回転数の高い小型エンジンに
適応したコモンレール式燃料噴射装置においても、ポン
プ電磁弁（１５，１６）の応答性を向上させて、所定の
吐出量を確保することができることとなる。

【００４３】又、ポンプ電磁弁専用の昇圧回路を設ける
こと無く、パイロット噴射用昇圧回路４８を用いている
ので、大型化、部品点数の増加、コストアップ等を招く
こともない。

【００４４】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施の形態ではポンプ１にお
いて吐出量制御用電磁弁は２つ使用したが（２シリンダ
タイプのポンプとしたが）、１つのみ用いたり（１シリ
ンダタイプのポンプとしたり）、３つ以上用いた場合に
具体化してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射シ
ステムの全体構成図。

【図２】燃料噴射弁の断面図。

【図３】電磁弁駆動回路の電気的構成図。

【図４】昇圧回路の構成図。

【図５】作用を説明するためのフローチャート。

【図６】作用を説明するためのタイミングチャート。

【図７】領域を示すマップ。

【図８】従来技術を説明するためのコモンレール式燃料
噴射システムの全体構成図。

【図９】従来技術を説明するためのタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１…加圧ポンプとしてのサプライポンプ、３…ディーゼ
ルエンジン（内燃機関）、１５…ポンプ電磁弁としての
吐出量制御用電磁弁、１５ｃ…駆動ソレノイド、１６…
ポンプ電磁弁としての吐出量制御用電磁弁、１６ｃ…駆
動ソレノイド、１９…コモンレール、２３…電磁式燃料
噴射弁、３８…駆動ソレノイド、４０…ポンプ電磁弁制
御手段、噴射制御手段、切替制御手段としてのＥＣＵ、
４７…メイン噴射用昇圧回路（主噴射用昇圧回路）、４
８…パイロット噴射用昇圧回路、５５…コンデンサ、Ｓ
Ｗ３…切替スイッチ、ＳＷ５…切替スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプ電磁弁を有し、内燃機関の駆動に
伴う回転により燃料を加圧するとともに、前記ポンプ電
磁弁の駆動ソレノイドへの通電にて加圧燃料を吐出する
加圧ポンプと、前記加圧ポンプより吐出された加圧燃料を蓄えるための
コモンレールと、前記ポンプ電磁弁の駆動ソレノイドの通電を制御して前
記加圧ポンプの燃料の吐出量を制御するポンプ電磁弁制
御手段と、駆動ソレノイドへの通電にて開弁して前記コモンレール
の高圧燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁と、前記電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドに接続されるコ
ンデンサに対しバッテリ電圧を昇圧して蓄える主噴射用
昇圧回路と、前記電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドに接続されるコ
ンデンサに対しバッテリ電圧を昇圧して蓄えるパイロッ
ト噴射用昇圧回路と、内燃機関の運転状態に応じて通常噴射モードとパイロッ
ト噴射モードのいずれかを設定し、通常噴射モード設定
時には前記主噴射用昇圧回路のコンデンサからの電流を
前記電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドに供給して主噴
射のみを行うとともに、パイロット噴射モード設定時に
は前記パイロット噴射用昇圧回路のコンデンサからの電
流を前記電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドに供給して
主噴射に先立ってパイロット噴射をも行わせる噴射制御
手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記パイロット噴射用昇圧回路のコンデンサと前記電磁
式燃料噴射弁の駆動ソレノイドとが接続された状態、ま
たは、前記パイロット噴射用昇圧回路のコンデンサと前
記ポンプ電磁弁の駆動ソレノイドとが接続された状態と
に切り替える切替スイッチと、前記切替スイッチを制御して、前記パイロット噴射モー
ド設定時にはパイロット噴射用昇圧回路のコンデンサと
電磁式燃料噴射弁の駆動ソレノイドとが接続された状態
とし、前記通常噴射モード設定時には前記パイロット噴
射用昇圧回路のコンデンサと前記ポンプ電磁弁の駆動ソ
レノイドとが接続された状態に切り替える切替制御手段
とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。