JPH01100348A - High pressure fuel pump control device - Google Patents
High pressure fuel pump control deviceInfo
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- JPH01100348A JPH01100348A JP25682687A JP25682687A JPH01100348A JP H01100348 A JPH01100348 A JP H01100348A JP 25682687 A JP25682687 A JP 25682687A JP 25682687 A JP25682687 A JP 25682687A JP H01100348 A JPH01100348 A JP H01100348A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
良豆Ω亘皿
[産業上の利用分野コ
本発明は、ディーゼル機関の燃料噴射制御装置の内、高
圧蓄圧配管を備えた、所謂コモンレール式燃料噴射制御
装置に使用される高圧燃料ポンプ制御ll装置に関する
。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is used for a so-called common rail type fuel injection control device equipped with a high pressure accumulation pipe, among fuel injection control devices for diesel engines. The present invention relates to a high pressure fuel pump control device.
[従来の技術]
近年、ディーゼル機関の燃料消費効率、排気浄化率およ
び運転性能等を改善するために、燃料噴射量、燃料噴射
時期、燃料噴射圧力および燃料噴射率等の噴射特性を有
効に制御可能な燃料噴射制御装置として、燃料供給系に
高圧燃料を蓄圧する高圧蓄圧配管、所謂コモンレールを
備え、該コモンレールから燃料噴射弁を介してディーゼ
ル機関に燃料を噴射するものが開発されている。このよ
うな技術として、例えば、 「ディーゼル・エンジンの
ための電磁制御インジェクション・システム」(特開昭
59−165858号公報)等が提案されている。すな
わち、第11図に示すように、高圧供給水ンプJ1で加
圧した燃料をコモンレールJ2へ圧送し、該コモンレー
ルJ2内部に蓄圧された燃料を燃料噴射用電磁弁J3の
開閉により噴射弁J4からディーゼルエンジンJ5の各
気筒に噴射するものである。このシステムの作動は、第
12図に示すように、コモンレールJ2内部のコモンレ
ール圧力Pcはほぼ一定圧力に保持されており、燃料噴
射用電磁弁J3の開弁に伴って所定量の高圧燃料が噴射
され、該噴射により低下したコモンレール圧力Pcを上
昇させるために、高圧供給ポンプJ1から所定量の高圧
燃料がコモンレールJ2に吐出される。[Prior Art] In recent years, injection characteristics such as fuel injection amount, fuel injection timing, fuel injection pressure, and fuel injection rate have been effectively controlled in order to improve the fuel consumption efficiency, exhaust purification rate, and operating performance of diesel engines. As a possible fuel injection control device, one has been developed that includes a high-pressure accumulation pipe for accumulating high-pressure fuel in a fuel supply system, a so-called common rail, and injects fuel from the common rail to a diesel engine via a fuel injection valve. As such a technique, for example, "Electromagnetically Controlled Injection System for Diesel Engine" (Japanese Unexamined Patent Publication No. 165858/1983) has been proposed. That is, as shown in FIG. 11, the fuel pressurized by the high-pressure supply water pump J1 is sent under pressure to the common rail J2, and the fuel accumulated inside the common rail J2 is injected from the injection valve J4 by opening and closing the fuel injection solenoid valve J3. This is injected into each cylinder of diesel engine J5. As shown in Fig. 12, this system operates by maintaining the common rail pressure Pc inside the common rail J2 at a substantially constant pressure, and injecting a predetermined amount of high-pressure fuel when the fuel injection solenoid valve J3 opens. In order to increase the common rail pressure Pc which has decreased due to the injection, a predetermined amount of high pressure fuel is discharged from the high pressure supply pump J1 to the common rail J2.
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、上記のようなコモンレールを備えた燃料噴射
制御装置では、高圧供給ポンプが高圧燃料をコモンレー
ルに所定量吐出するよう制御して、コモンレール内部の
圧力を、ディーゼル機関の運転状態に応じて定まる目標
コモンレール圧力に保持していた。ところが、ディーゼ
ル機関が定格運転状態から高速運転状態に移行したとき
は、コモル−ル圧力を燃料噴射制御装置装置の燃料供給
系の機械的強度限界により定まる圧力以下に減圧する必
要がある。しかし、この減圧制御は、一般ここ高圧供給
ポンプを制御する電子制御装置により行われていたので
、例えは、ディーゼル機関の回転速度を検出する回転速
度センサ、あるいは、コモンレール圧力を計測する圧力
センサ等が誤検出した場合には、上記減圧制御が通期に
実行されず、装置の信頼性・耐久性が低下するという問
題点もあった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the fuel injection control device equipped with the common rail as described above, the high pressure supply pump is controlled to discharge a predetermined amount of high pressure fuel to the common rail, and the pressure inside the common rail is adjusted to The target common rail pressure was maintained depending on the operating status of the diesel engine. However, when the diesel engine shifts from the rated operating state to the high-speed operating state, it is necessary to reduce the comol pressure to a pressure determined by the mechanical strength limit of the fuel supply system of the fuel injection control device. However, this pressure reduction control is generally performed by an electronic control device that controls the high-pressure supply pump, so for example, a rotation speed sensor that detects the rotation speed of a diesel engine, or a pressure sensor that measures common rail pressure, etc. There is also a problem in that when the pressure is erroneously detected, the pressure reduction control described above is not executed throughout the period, resulting in a decrease in the reliability and durability of the device.
このように、劣悪な運転状態を継続すると、燃料供給系
、特に機構部の劣化を早めるという問題もあった。As described above, if the poor operating conditions continue, there is a problem in that the fuel supply system, especially the mechanical parts, accelerates deterioration.
また、上記のような高速運転状態時の高圧燃料による障
害を防止するため、例えば、予め燃料供給系の強度限界
にたいして充分な余裕を持たせて高圧供給ポンプの吐出
量を制限してしまうと、逆に、ディーゼル機関が、低速
運転状態から定格運転状態の運転領域で運転されている
ときに、目標コモンレール圧力を充分達成できず、運転
性能の低下を招くという問題点もあった。Furthermore, in order to prevent problems caused by high-pressure fuel during high-speed operation as described above, for example, if the discharge amount of the high-pressure supply pump is limited by providing sufficient margin in advance to the strength limit of the fuel supply system, Conversely, when the diesel engine is operated in an operating range from a low speed operating state to a rated operating state, there is a problem in that the target common rail pressure cannot be sufficiently achieved, resulting in a reduction in operating performance.
さらに、予め燃料供給系の強度限界にたいして充分な余
裕を持たせて高圧供給ボンーブの吐出量を制限してしま
うと、装置の汎用性が低下するという問題もあった。Furthermore, if the discharge amount of the high-pressure supply bomb is limited by providing a sufficient margin in advance to the strength limit of the fuel supply system, there is also the problem that the versatility of the device is reduced.
本発明は、ディーゼル機関が定格運転状態を越えて高速
運転状態に移行したときに、高圧供給ポンプの吐出量を
好適に制御し、コモンレール圧力が強度限界以上に昇圧
するのを、簡単な装置構成で、しかも、確実に防止でき
る高圧燃料ポンプ制御装置の提供を目的とする。The present invention has a simple device configuration that appropriately controls the discharge amount of the high-pressure supply pump and prevents the common rail pressure from rising above the strength limit when the diesel engine exceeds the rated operating state and shifts to a high-speed operating state. It is an object of the present invention to provide a high-pressure fuel pump control device that can reliably prevent the above problems.
1胆−腹式
[問題点を解決するための手段]
上記問題を解決するためになされた本発明は、第1図に
例示するように、
ディーゼル機関M1に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧
部M2と、
外部から指令される吐出開始時期に従って、該吐出開始
時期が早いほど多量の燃料を高圧に加圧し、上記蓄圧部
M2に圧送する昇圧手段M3と、上記ディーゼル機関M
1の運転状態および上記蓄圧gPJM2の燃料圧力に基
づいて決定した吐出開始時期を上記昇圧手段M3に指令
する制御手段M4と、
を具備した高圧燃料ポンプ制御装置において、上記ディ
ーゼル機関M1が定格運転状態に到達するまでは最大量
の燃料圧送を可能にするよう予め定められた所定吐出開
始時期より、上記制御手段M4の決定した吐出開始時期
が早いときは、該制御手段M4の決定した吐出開始時期
を上記所定吐出開始時期に制限する制限手段M5、を備
えたことを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置を要旨と
するものである。1. Bile-Abdominal Type [Means for Solving the Problems] The present invention, which has been made to solve the above problems, as illustrated in FIG. M2, a pressure boosting means M3 that pressurizes a large amount of fuel to a high pressure according to an externally commanded discharge start time, the earlier the discharge start time is, and force-feeds it to the pressure accumulator M2; and the diesel engine M
In the high-pressure fuel pump control device, the diesel engine M1 is in a rated operating state, and a control means M4 for instructing the pressure boosting means M3 to start the discharge timing determined based on the operating state of the diesel engine M1 and the fuel pressure of the accumulated pressure gPJM2. If the discharge start time determined by the control means M4 is earlier than the predetermined discharge start time determined in advance so as to enable the maximum amount of fuel to be pumped until the maximum amount of fuel is reached, the discharge start time determined by the control means M4 The gist of the present invention is a high-pressure fuel pump control device characterized in that it includes a limiting means M5 for limiting the discharge start timing to the predetermined discharge start timing.
蓄圧部M2とは、ディーゼル機関M1に供給する高圧燃
料を蓄圧するものである。例えば、ディーゼルエンジン
の各気筒に対応して配設されたインジェクタに連通ずる
高圧蓄圧配管、所謂コモンレールにより実現できる。The pressure accumulator M2 is for accumulating high pressure fuel to be supplied to the diesel engine M1. For example, this can be realized by a so-called common rail, which is a high-pressure accumulating pipe that communicates with injectors arranged corresponding to each cylinder of a diesel engine.
昇圧手段M3とは、外部から指令される吐出開始時間に
従って、吐出開始時期が早いほど多量の燃料を高圧に加
圧し、蓄圧部M2に圧送するものである。例えば、シリ
ンダと摺動自在に嵌合するプランジャおよびこの両者に
より形成される圧力室内部の高圧燃料を、外部から伝達
される吐出開始信号に応じて蓄圧部M2に吐出させる電
磁弁を備えた可変吐出量高圧ポンプにより実現できる。The pressure boosting means M3 pressurizes a larger amount of fuel to a higher pressure as the discharge start time is earlier, and pressure-feeds the fuel to the pressure accumulator M2 according to a discharge start time commanded from the outside. For example, a variable valve equipped with a plunger that is slidably fitted into a cylinder and a solenoid valve that discharges high-pressure fuel inside a pressure chamber formed by the two into a pressure accumulator M2 in response to a discharge start signal transmitted from the outside. This can be achieved using a high-pressure pump.
また、例えば、外部からの制御信号に応じて吐出量制御
可能な各種の燃料噴射ポンプにより構成しても良い。Further, for example, the fuel injection pump may be configured by various types of fuel injection pumps whose discharge amount can be controlled in accordance with external control signals.
制御手段M4とは、ディーゼル機関M1の運転状態およ
び蓄圧部M2の燃料圧力に基づいて決定した吐出開始時
節を昇圧手段M3に指令するものである。例えば、ディ
ーゼル機関M1の回転速度および負荷から蓄圧部M2内
部の目標燃料圧力を算出し、次に、目標燃料圧力、蓄圧
部M2内部の実測された燃料圧力およびディーゼル機関
M1の回転速度から昇圧手段M3の目標燃料吐出量を求
め、さらに、目標燃料吐出量およびディーゼル機関M1
の回転速度に基づいて、昇圧手段M3が蓄圧部M2へ目
標吐出量を圧送可能な吐出開始時期を決定するよう構成
できる。このような各値の算出は、例えは、諸量間の関
係を規定した所定の演算式、あるいは、マツプにより実
現できる。The control means M4 instructs the pressure increasing means M3 to start discharge, which is determined based on the operating state of the diesel engine M1 and the fuel pressure in the pressure accumulator M2. For example, the target fuel pressure inside the pressure accumulator M2 is calculated from the rotational speed and load of the diesel engine M1, and then the pressure boosting means Find the target fuel discharge amount of M3, and further calculate the target fuel discharge amount and diesel engine M1.
Based on the rotational speed of , the pressure increasing means M3 can be configured to determine the discharge start timing at which the target discharge amount can be pumped to the pressure accumulating portion M2. The calculation of each value can be realized using, for example, a predetermined arithmetic expression or a map that defines the relationship between various quantities.
制限手段M5とは、ディーゼル機関M1が定格運転状態
に到達するまでは最大量の燃料圧送を可能にするよう予
め定められた所定吐出開始時期より、制御手段M4の決
定した吐出開始時期が早いときは、制御手段M4の決定
した吐出開始時期を所定吐出開始時期に制限するもので
ある。ここで、所定吐出開始時期とは、ディーゼル機関
M1の低速運転状態から定格運転状態までの間は、昇圧
手段M3が最大量までの所望の燃料を圧送可能であり、
定格運転状態において最大量の燃料を圧送可能な吐出開
始時期を所定吐出開始時期と定めることができる。例え
は、制御手段M4が決定した吐出開始時期が予め定めら
れた所定吐出開始時期より遅いときは吐出開始時期を変
更せず、一方、吐出開始時期が所定吐出開始時期より早
いときは吐出開始時期を所定吐出開始時期に変更設定す
るよう構成できる。The limiting means M5 is when the discharge start time determined by the control means M4 is earlier than a predetermined discharge start time that is predetermined to enable the maximum amount of fuel to be pumped until the diesel engine M1 reaches the rated operating state. This is to limit the ejection start time determined by the control means M4 to a predetermined ejection start time. Here, the predetermined discharge start timing means that during the period from the low speed operating state of the diesel engine M1 to the rated operating state, the pressure boosting means M3 can pump the desired fuel up to the maximum amount;
The discharge start time at which the maximum amount of fuel can be pumped under rated operating conditions can be determined as the predetermined discharge start time. For example, if the discharge start time determined by the control means M4 is later than a predetermined discharge start time, the discharge start time is not changed; on the other hand, if the discharge start time is earlier than the predetermined discharge start time, the discharge start time is changed. can be configured to be changed to a predetermined discharge start time.
上記制御手段M/1および制限手段M5は、例えば、各
々独立したディスクリートな論理回路により実現できる
。また、例えば、周知のCPU、 ROM、RAMお
よびその他の周辺回路素子と共に論理演算回路として構
成され、予め定められた処理手順に従って上記各手段を
実現するものであってもよい。The control means M/1 and the restriction means M5 can be realized, for example, by independent discrete logic circuits. Further, for example, it may be configured as a logic operation circuit together with a well-known CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuit elements, and may realize each of the above means according to a predetermined processing procedure.
[作用]
本発明の高圧燃料ポンプ制御装置は、第1図に例示する
ように、ディーゼル機関M1の運転状態および該ディー
ゼル機関M1に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧部M2
の燃料圧力に基づいて決定した吐出開始時期を、制御手
段M4が、吐出開始時期が早いほど多量の燃料を高圧に
加圧し、上記蓄圧部M2に圧送する昇圧手段M3に指令
するに際し、上記ディーゼル機関M1が定格運転状態に
到達するまでは最大量の燃料圧送を可能にするよう予め
定められた所定吐出開始時期より、上記制御手段M4の
決定した吐出開始時期が早いときは、制限手段M5が、
上記制御手段M4の決定した吐出開始時期を上記所定吐
出開始時期に制限するよう働く。[Function] As illustrated in FIG. 1, the high-pressure fuel pump control device of the present invention controls the operating state of the diesel engine M1 and the pressure accumulator M2 that accumulates pressure of high-pressure fuel to be supplied to the diesel engine M1.
When the control means M4 commands the discharge start timing determined based on the fuel pressure of the diesel engine to the pressurizing means M3, which pressurizes a large amount of fuel to a high pressure and feeds it to the pressure accumulating part M2, the earlier the discharge start timing, the faster the discharge start timing. When the discharge start time determined by the control means M4 is earlier than the predetermined discharge start time which is predetermined to enable the maximum amount of fuel to be pumped until the engine M1 reaches the rated operating state, the restriction means M5 ,
It functions to limit the ejection start time determined by the control means M4 to the predetermined ejection start time.
すなわち、ディーゼル機関M1が定格運転状態を越えて
高速運転状態に移行したときは、燃料を加圧および圧送
し始める吐出開始時期が所定吐出開始時期より早くなら
ないように制限し、高圧燃料の吐出量を減少させるので
ある。That is, when the diesel engine M1 exceeds the rated operating state and shifts to a high-speed operating state, the discharge start timing for pressurizing and pumping fuel is limited so that it does not come earlier than the predetermined discharge start timing, and the discharge amount of high-pressure fuel is reduced. This reduces the
従って、本発明の高圧燃料ポンプ制御装置は、ディーゼ
ル機関M1が定格運転状態から高速運転状態に移行する
と、高圧燃料の吐出量を減量させて蓄圧される燃料圧力
を減圧するよう働く。Therefore, when the diesel engine M1 shifts from the rated operating state to the high-speed operating state, the high-pressure fuel pump control device of the present invention works to reduce the discharge amount of high-pressure fuel and reduce the accumulated fuel pressure.
以上のように本発明の各構成要素が作用することにより
、本発明の技術的課題が解決される。The technical problems of the present invention are solved by each component of the present invention acting as described above.
[実施例]
次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の一実施例であるコモンレール式燃料噴射
制御装置のシステム構成を第2図に示す。[Example] Next, a preferred example of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 2 shows a system configuration of a common rail fuel injection control device that is an embodiment of the present invention.
同図に示すように、コモンレール式燃料噴躬制御装置1
は、4気箇のディーゼルエンジン2、該ディーゼルエン
ジン2の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁3a、
3b、 3c、 3d、該燃料噴射弁3a、3b、
3c、3dに供給する高圧燃料を蓄圧する高圧蓄圧配管
、所謂コモンレール4、該コモンレール4に高圧燃料を
圧送する高圧供給ポンプである可変吐出量高圧ポンプ5
およびこれらを制御する電子制御装置(以下、単にEC
Uと呼ぶ。)6から構成されている。As shown in the figure, a common rail fuel injection control device 1
a four-cylinder diesel engine 2; a fuel injection valve 3a for injecting fuel into each cylinder of the diesel engine 2;
3b, 3c, 3d, the fuel injection valves 3a, 3b,
3c and 3d, a high-pressure accumulation pipe that accumulates pressure of high-pressure fuel, a so-called common rail 4, and a variable discharge amount high-pressure pump 5, which is a high-pressure supply pump that pumps high-pressure fuel to the common rail 4.
and an electronic control unit (hereinafter simply EC) that controls them.
Call it U. )6.
上記燃料噴射弁3a、3b、3c、3dからディーゼル
エンジン2の各気筒への燃料噴射量、燃料噴射時期等の
燃料噴射特性は、ECU6から燃料噴射用電磁弁7a、
7b、7c、7dへの通電゛・非通電により制御される
。Fuel injection characteristics such as the fuel injection amount and fuel injection timing from the fuel injection valves 3a, 3b, 3c, and 3d to each cylinder of the diesel engine 2 are transmitted from the ECU 6 to the fuel injection solenoid valve 7a,
It is controlled by energizing/de-energizing 7b, 7c, and 7d.
高圧燃料が蓄圧される上記コモンレール4には、供給配
管8、吐出弁9を介して可変吐出量高圧ポンプ5から高
圧燃料が供給される。High-pressure fuel is supplied from a variable discharge amount high-pressure pump 5 via a supply pipe 8 and a discharge valve 9 to the common rail 4 where high-pressure fuel is stored.
該可変吐出量高圧ポンプ5は、燃料タンク10から低圧
供給ポンプ11を経て吸入された燃料を高圧に加圧した
後、上記コモンレール4に圧送し、コモンレール4内邪
の燃料圧力、すなわち、コモンレール圧力を高圧に維持
する。The variable discharge amount high-pressure pump 5 pressurizes the fuel sucked from the fuel tank 10 via the low-pressure supply pump 11 to a high pressure, and then pressure-feeds it to the common rail 4 to maintain the fuel pressure inside the common rail 4, that is, the common rail pressure. maintain high pressure.
コモンレール式燃料噴羽制御装置1は検出器として、デ
ィーゼルエンジン2の回転速度を検出する回転速度セン
サ21、負荷に相当するアクセルペダル操作量を検出す
るアクセルセンサ22、コモンレール4内邪のコモンレ
ール圧力を検出する圧力センサ23および可変吐出量高
圧ポンプ5のカムシャフトの回転角度を検出するカム角
度センサ24を備える。The common rail type fuel jet control device 1 includes, as detectors, a rotation speed sensor 21 that detects the rotation speed of the diesel engine 2, an accelerator sensor 22 that detects the amount of accelerator pedal operation corresponding to the load, and a common rail pressure inside the common rail 4. A pressure sensor 23 for detecting the rotation angle of the camshaft of the variable discharge amount high pressure pump 5 is provided.
上記各センサの信号はECU6に人力され、該ECU6
は燃料噴射弁3a、3b、3c、3dおよび可変吐出量
高圧ポンプ5を制御する。The signals of each of the above sensors are input manually to the ECU 6, and the ECU 6
controls the fuel injection valves 3a, 3b, 3c, 3d and the variable discharge amount high pressure pump 5.
ECUSはCPU6a、ROM6b、RAM6C,タイ
マ6dを中心に論理演算回路として構成され、コモンバ
ス6eを介して人出力部6fに接続され、外部との人出
力を行なう。上記各センサの検出信号は、入出力部6f
からCPU6aに人力される。一方、CPU6aは、人
出力部6fを介して、上記燃料噴射用電磁弁?a、
7b、 7c。The ECUS is configured as a logic operation circuit mainly including a CPU 6a, a ROM 6b, a RAM 6C, and a timer 6d, and is connected to a human output section 6f via a common bus 6e to perform human output with the outside. The detection signals of each of the above sensors are input to the input/output section 6f.
It is manually powered by the CPU 6a. On the other hand, the CPU 6a outputs the fuel injection solenoid valve via the human output section 6f. a,
7b, 7c.
7dおよび可変吐出量高圧ポンプ5に制御信号を出力す
る。7d and a control signal to the variable discharge amount high pressure pump 5.
次に、上記可変吐出量高圧ポンプ5の構造を第3図に基
づいて説明する。可変吐出量高圧ポンプ5は、ポンプハ
ウジング30の下端部に設けられたカム室31、該ポン
プハウジング30内部に配設されたシリンダ32、該シ
リンダ32に連通し、既述した低圧供給ポンプ11から
低圧燃料の供給を受ける導入管33および上記シリンダ
32上端面に対向して螺着された電磁弁34から構成さ
れている。Next, the structure of the variable discharge amount high pressure pump 5 will be explained based on FIG. 3. The variable discharge amount high-pressure pump 5 includes a cam chamber 31 provided at the lower end of the pump housing 30, a cylinder 32 provided inside the pump housing 30, and a cylinder 32 that communicates with the cylinder 32 and is connected to the low-pressure supply pump 11 described above. It is comprised of an introduction pipe 33 that receives low-pressure fuel supply, and a solenoid valve 34 that is screwed onto the upper end surface of the cylinder 32 so as to face the cylinder 32 .
上記カム室31には、ディーゼルエンジン2の回転速度
の1/2の速度で回転するカム軸35が挿通されており
、該カム軸35はカム36を備えている。該カム36は
カム軸35の1回転に2度の上昇行程を実行させる。A camshaft 35 that rotates at half the rotational speed of the diesel engine 2 is inserted into the cam chamber 31, and the camshaft 35 includes a cam 36. The cam 36 causes the camshaft 35 to perform two upward strokes per revolution.
上記シリンダ32内部にはプランジャ37が往復動およ
び摺動自在に嵌挿されている。該プランジャ37はリー
ド類が全く設けられていない円柱形状をなし、その上端
面と上記シリンダ32の内周面とによりポンプ室3日が
形成されている。また、シリンダ32には上記ポンプ室
38に連通ずるフィードホール39および該フィードホ
ール39より上部の位置で上記ポンプ室3日に連通ずる
吐出孔40が穿設されている。上記フィードホール39
は上記シリンダ32とポンプハウジング30との間に形
成された燃料溜41に連通しており、該燃料溜41には
、単位時間当りの流量を予め定めた所定流量に制限可能
なオリフィス42を備えた導入管33を介して低圧供給
ポンプ11からの低圧燃料が供給される。A plunger 37 is fitted into the cylinder 32 so as to be reciprocally and slidably movable. The plunger 37 has a cylindrical shape without any leads, and the upper end surface of the plunger 37 and the inner peripheral surface of the cylinder 32 form a pump chamber. Further, the cylinder 32 is provided with a feed hole 39 that communicates with the pump chamber 38 and a discharge hole 40 that communicates with the pump chamber 3 at a position above the feed hole 39. Above feed hole 39
communicates with a fuel reservoir 41 formed between the cylinder 32 and the pump housing 30, and the fuel reservoir 41 is provided with an orifice 42 that can limit the flow rate per unit time to a predetermined flow rate. Low pressure fuel is supplied from the low pressure supply pump 11 through the introduction pipe 33 .
上記シリンダ32には吐出弁9が配設され、該吐出弁9
は吐出孔40を介して上述したポンプ室38に連通して
いる。ポンプ室38内部で加圧された燃料は吐出弁9の
弁体43をリターンスプリング44の付勢力とコモンレ
ール圧力との合力に抗して押し開き、吐出孔体45から
既述した供給配管8を介してコモンレール4に圧送され
る。A discharge valve 9 is disposed in the cylinder 32, and the discharge valve 9
communicates with the pump chamber 38 mentioned above via the discharge hole 40. The fuel pressurized inside the pump chamber 38 pushes the valve body 43 of the discharge valve 9 open against the combined force of the biasing force of the return spring 44 and the common rail pressure, and connects the previously described supply pipe 8 from the discharge hole body 45. It is fed under pressure to the common rail 4.
上述したプランジャ37の下端部は弁座46に連結され
、該弁座46はブランジャズプリング47によりタペッ
ト4日に押し付けられている。タペット4日はカムロー
ラ49を備え、該カムローラ49は既述したカム室31
内部のカム36に摺接している。このため、カム軸35
の回転に伴い、カムローラ49および弁座46を介して
プランジャ37は往復運動する。なお、プランジャ37
の往復ストロークは、カム36のカムプロフィールによ
り定まる。したがって、プランジャ37が上記シリンダ
32内部を往復動すると、該プランジャ37の外周面が
フィードホール39を開閉し、プランジャ37の外周面
がフィードホール39を閉塞していないときは該フィー
ドホール39を介して低圧燃料がポンプ室3日に供給さ
れる。The lower end of the plunger 37 described above is connected to a valve seat 46, which is pressed against the tappet 4 by a plunger spring 47. The tappet 4 is equipped with a cam roller 49, and the cam roller 49 is connected to the cam chamber 31 described above.
It is in sliding contact with the internal cam 36. For this reason, the camshaft 35
As the plunger 37 rotates, the plunger 37 reciprocates via the cam roller 49 and the valve seat 46. In addition, the plunger 37
The reciprocating stroke of is determined by the cam profile of cam 36. Therefore, when the plunger 37 reciprocates inside the cylinder 32, the outer peripheral surface of the plunger 37 opens and closes the feed hole 39, and when the outer peripheral surface of the plunger 37 does not close the feed hole 39, the outer peripheral surface of the plunger 37 opens and closes the feed hole 39. low pressure fuel was supplied to the pump room on the 3rd day.
上記シリンダ32には、上記プランジャ37の上端面に
対向した位置に電磁弁34が螺着されている。該電磁弁
34は、第4図に示すように、−端部が上記ポンプ室3
8に開口し、他端部が低圧側に連通ずる低圧通路50が
形成されたボディ51、リード線52を介して通電され
るとソレノイド53の磁力によりスプリング54の付勢
力に抗して同図に矢印Aで示す方向に吸引されるアーマ
チュア55、該アーマチュア55と一体的に移動してポ
ンプ室3日への開口部に形成されたシート部56に離着
することにより低圧通路50を連通・遮断する外聞弁で
あるきのこ形状の弁体57から構成されている。上記弁
体57は、ポンプ室3日内部の燃料圧力を閉弁方向(同
図に矢印Aで示す)の押圧力として受ける。該電磁弁3
4は、プランジャ37の外周面がフィードホール39を
閉塞した後で、所定の時期に通電されると、弁体57が
シート部56に着座してプランジャ37の加圧開始時期
を設定するプレストローク制御式の電磁弁である。従っ
て、該電磁弁34への通電時期を制御すると、コモンレ
ール4への吐出量を調節できる。なお、第3図に示すよ
うに、上記低圧通路50は、ギヤラリ−58および通路
5日を介して、上述した燃料溜41に連通している。A solenoid valve 34 is screwed onto the cylinder 32 at a position opposite to the upper end surface of the plunger 37 . As shown in FIG. 4, the solenoid valve 34 has a negative end connected to the pump chamber 3.
When the body 51 is energized via the lead wire 52, the magnetic force of the solenoid 53 resists the biasing force of the spring 54, and the body 51 has a low pressure passage 50 that opens at the end of the body 51 and communicates with the low pressure side at the other end. The armature 55 is sucked in the direction shown by the arrow A, and the armature 55 moves integrally with the armature 55 and separates from the seat portion 56 formed at the opening to the pump chamber 3, thereby communicating the low pressure passage 50. It is composed of a mushroom-shaped valve body 57 which is a shutoff valve. The valve body 57 receives the fuel pressure inside the pump chamber as a pushing force in the valve closing direction (indicated by arrow A in the figure). The solenoid valve 3
4 is a pre-stroke in which when the outer peripheral surface of the plunger 37 closes the feed hole 39 and is energized at a predetermined time, the valve body 57 seats on the seat portion 56 and sets the timing to start pressurizing the plunger 37; It is a controlled solenoid valve. Therefore, by controlling the timing of energizing the solenoid valve 34, the amount of discharge to the common rail 4 can be adjusted. As shown in FIG. 3, the low pressure passage 50 communicates with the fuel reservoir 41 described above via a gear rally 58 and a passage 58.
上記電磁弁34を制御するために、第5図および第6図
に示すように、ディーゼルエンジン2の気筒数に対応す
る個数(本実施例では4個)の突起を有するパルスギヤ
61が上述したカム軸35と同軸に固定され、該パルス
ギヤ61に近接対向して電磁ピックアップから成るカム
角度センサ24が配設されている。パルスギヤ61の突
起がカム角度センサ24近傍を通過する毎に、カム角度
信号がECUSに伝達される。ここで、パルスギヤ61
のカム軸35に対する取付位相は、各カム36a、36
bの各下死点近傍の回転位相でカム角度センサ24に接
近するよう設定されている。In order to control the electromagnetic valve 34, as shown in FIGS. 5 and 6, a pulse gear 61 having a number of protrusions corresponding to the number of cylinders of the diesel engine 2 (four in this embodiment) is connected to the above-mentioned cam. A cam angle sensor 24 consisting of an electromagnetic pickup is disposed coaxially with the shaft 35 and closely facing the pulse gear 61 . Every time the protrusion of the pulse gear 61 passes near the cam angle sensor 24, a cam angle signal is transmitted to the ECUS. Here, the pulse gear 61
The mounting phase for each cam 36a, 36 with respect to the camshaft 35 is
It is set to approach the cam angle sensor 24 at a rotational phase near each bottom dead center of b.
次に、上記構成の可変吐出量高圧ポンプ5の基本動作を
、第3図に基づいて説明する。Next, the basic operation of the variable discharge amount high pressure pump 5 having the above configuration will be explained based on FIG. 3.
同図に示すように、カム軸35の回転に伴って往復動す
るプランジャ37が、下降時にフィードホール39を開
口すると、該フィードホール39を介してポンプ室3日
内部に燃料が吸入され、−方、上昇時にフィードホール
39を閉塞すると、上記ポンプ室3日内部に吸入された
燃料に押圧力を及ぼす。しかし、この時、電磁弁34が
通電されていないと、電磁弁34の弁体57は開弁して
いるので、ポンプ室3日内部の燃料は、低圧通路50、
ギヤラリ−58および通路59を順次介して)益流し、
加圧されない。As shown in the figure, when the plunger 37, which reciprocates as the camshaft 35 rotates, opens the feed hole 39 when descending, fuel is sucked into the pump chamber through the feed hole 39, and - On the other hand, if the feed hole 39 is closed during the ascent, a pressing force is exerted on the fuel sucked into the pump chamber. However, at this time, if the electromagnetic valve 34 is not energized, the valve body 57 of the electromagnetic valve 34 is open, so the fuel inside the pump chamber is transferred to the low pressure passage 50,
through the gear rally 58 and the passage 59);
Not pressurized.
このように、ポンプ室3日内部の燃料の溢流中に、電磁
弁34に通電されると、弁体57はシート部56に着座
し、低圧通路50が閉塞される。In this manner, when the electromagnetic valve 34 is energized while fuel is overflowing inside the pump chamber, the valve body 57 seats on the seat portion 56 and the low pressure passage 50 is closed.
このため、プランジャ37の上昇によりポンプ室3日内
部の燃料は加圧され始め、ポンプ室3日内部の燃料圧力
が吐出弁9のリターンスプリング44の付勢力を越える
と、゛吐出孔40を介して圧送された燃料は、吐出弁9
を押し開き、コモンレール4へ吐出口体45を通じて吐
出される。Therefore, as the plunger 37 rises, the fuel inside the pump chamber begins to be pressurized, and when the fuel pressure inside the pump chamber exceeds the biasing force of the return spring 44 of the discharge valve 9, the fuel inside the pump chamber begins to be pressurized. The fuel pressure-fed through the discharge valve 9
is pushed open and discharged to the common rail 4 through the discharge port body 45.
なお、プランジャ37下降時にフィードホール39が開
口すると、該フィードホール39を介してポンプ室3日
内部に燃料が吸入されるが、ディーゼルエンジン2の回
転速度の上昇に伴って、燃料をポンプ室3日内部に吸入
できる時間は短縮される。ここで、オリフィス42によ
り吸入される燃料の流量が制限されるため、上記回転速
度が予め定められた所定回転速度を上回ると、ポンプ室
3日内部に吸入可能な燃料の量は減少する。Note that when the feed hole 39 opens when the plunger 37 descends, fuel is sucked into the pump chamber 3 through the feed hole 39, but as the rotational speed of the diesel engine 2 increases, the fuel is sucked into the pump chamber 3. The amount of time it can be inhaled during the day is shortened. Here, since the flow rate of fuel sucked in by the orifice 42 is restricted, when the rotational speed exceeds a predetermined rotational speed, the amount of fuel that can be sucked into the pump chamber decreases.
次に、上記可変吐出量高圧ポンプ5を使用したコモンレ
ール式燃料噴射制御装置1の作動を、第7図に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。Next, the operation of the common rail fuel injection control device 1 using the variable discharge amount high pressure pump 5 will be explained based on the flowchart shown in FIG.
本可変吐出量高圧ポンプ制御処理は、上記ECU6の起
動に伴って実行される。まず、ステップ100では、負
荷α、回転速度Neおよびコモンレール圧力PCを読み
込む処理が行われる。続くステップ110では、上記ス
テップ100で読み込んだ負荷αおよび回転速度Neか
ら目標コモンレール圧力PCOを演算式、もしくは、マ
ツプを使用して算出する処理が行われる。次にステップ
120に進み、上記ステップ110で算出した目標コモ
ンレール圧力βCO5上記ステップ100で読み込んだ
コモンレール圧力PC5回転速度Neから燃料の吐出量
Qを演算式、あるいは、マツプを使用して算出する処理
が行われる。続くステップ130では、上記ステップ1
20で算出した吐出量Qおよび上記ステップ100で読
み込んだ回転速度Neから制御時間T1を演算式、また
は、マツプに基づいて算出する処理が行われる。次にス
テップ140に進み、上記ステップ130で算出した制
御時間T1が最小制御時間10未満であるか否か判定し
、肯定判断されるとステップ150に、一方、否定判断
されるとステップ160に各々進む。制御時間T1が最
小制御時間10未満であると判定されたときの実行され
るステップ150では、制御時間T1を最小制御時間T
oに設定する処理が行われる。続くステップ160では
、カム角度信号を検出したか否かを判定し、肯定判断さ
れるとステップ170に進み、一方、否定判断されると
カム角度信号を検出するまで同じステップを繰り返しな
がら待機する。ステップ170では、タイマTをリセッ
トすると共に、スタートする処理が行われる。続くステ
ップ180では、上記ステップ170で計時を開始した
タイマTの計時値が上記ステップ130で算出、もしく
は、上記ステップ150で設定された制御時間T1以上
であるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ19
0に進み、一方、否定判断されると制i即時間T1だけ
経過するまで同じステップを繰り返しながら待機する。This variable discharge amount high pressure pump control process is executed in conjunction with the activation of the ECU 6. First, in step 100, a process of reading the load α, rotational speed Ne, and common rail pressure PC is performed. In the following step 110, a process is performed to calculate the target common rail pressure PCO from the load α and the rotational speed Ne read in the above step 100 using an arithmetic expression or a map. Next, the process proceeds to step 120 to calculate the fuel discharge amount Q from the target common rail pressure βCO5 calculated in step 110, the common rail pressure PC5 read in step 100, and the rotational speed Ne using an arithmetic expression or a map. It will be done. In the following step 130, the above step 1
A process is performed to calculate the control time T1 from the discharge amount Q calculated in step 20 and the rotational speed Ne read in step 100, based on an arithmetic expression or a map. Next, the process proceeds to step 140, in which it is determined whether the control time T1 calculated in step 130 is less than the minimum control time 10. If the judgment is affirmative, the process proceeds to step 150, and if the judgment is negative, the process proceeds to step 160. move on. In step 150, which is executed when it is determined that the control time T1 is less than the minimum control time 10, the control time T1 is changed to the minimum control time T.
Processing to set the value to o is performed. In the following step 160, it is determined whether or not a cam angle signal has been detected. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 170. On the other hand, if the determination is negative, the process waits while repeating the same steps until the cam angle signal is detected. In step 170, the timer T is reset and started. In the following step 180, it is determined whether or not the clock value of the timer T that started counting in the step 170 is equal to or longer than the control time T1 calculated in the step 130 or set in the step 150, and an affirmative determination is made. and step 19
0, and on the other hand, if a negative determination is made, the process waits while repeating the same steps until the limited i immediate time T1 has elapsed.
ステップ190では、電磁弁34を閉弁する制御信号を
出力する処理が行われる。本ステップ190の処理によ
り、燃料の加圧および圧送が開始される。続くステップ
200では、カム角度信号を検出したか否かを判定し、
肯定判断されるとステップ210に進み、一方、否定判
断されるとカム角度信号を検出するまで同じステップを
繰り返しながら待機する。ステップ210では、電磁弁
34を開弁する制御信号を出力する処理が行なわれる。In step 190, a process of outputting a control signal to close the solenoid valve 34 is performed. Through the process of step 190, pressurization and pressure feeding of fuel is started. In the following step 200, it is determined whether a cam angle signal has been detected,
If the determination is affirmative, the process proceeds to step 210, whereas if the determination is negative, the process waits while repeating the same steps until a cam angle signal is detected. In step 210, a process of outputting a control signal to open the solenoid valve 34 is performed.
本ステップ210の処理により、燃料の加圧および圧送
が中止される。上記ステップ210を実行した後、−旦
、本可変吐出量高圧ポンプ制御処理を終了する。以後、
本可変吐出量高圧ポンプ制御処理は所定時間毎に、上記
ステ・ンプ100〜210を繰り返して実行する。Through the process of step 210, pressurization and pressure feeding of fuel is stopped. After executing step 210, the present variable discharge amount high pressure pump control process is ended. From then on,
This variable discharge amount high pressure pump control process is executed by repeating steps 100 to 210 at predetermined time intervals.
次に、上記制御の様子の一例を、第8図のタイミングチ
ャートに従って説明する。同図に実線で示すように、カ
ム角度信号が検出される時刻t1から制御時間T1経過
後の時刻t2において、電磁弁を閉じる制御信号が出力
され、該時刻t2から遅れ時間TL経過後の時刻t3か
ら燃料の加圧・圧送が開始される。ここで、カム角度信
号検出時刻から燃料の加圧・圧送開始時刻までの作動時
間TFFは制御時間T1と遅れ時間TLとの和である。Next, an example of the above control will be explained according to the timing chart of FIG. 8. As shown by the solid line in the figure, a control signal to close the solenoid valve is output at time t2 after control time T1 has elapsed from time t1 when the cam angle signal is detected, and a time after delay time TL has elapsed from time t2. Pressurization and pressure feeding of fuel is started from t3. Here, the operating time TFF from the time when the cam angle signal is detected to the time when fuel pressurization and pumping start is the sum of the control time T1 and the delay time TL.
プランジャリフト量Sは一定値であるため、加圧・圧送
開始時刻が早い程、圧送ストローク量は大きくなり、吐
出量Qも多量になる。例えは、上記のように作動時間T
FFで、しかも、ディーゼルエンジン2が低速回転状態
の場合は、圧送ストローク量は値S1となる。なお、作
動時間TFFを短く設定する、すなわち、制御時間T1
を短縮すると、最大圧送ストローク量SLが得られる。Since the plunger lift amount S is a constant value, the earlier the pressurization and pressure feeding start time, the larger the pressure feeding stroke amount and the larger the discharge amount Q. For example, as shown above, the operating time T
When the FF is used and the diesel engine 2 is in a low speed rotation state, the pumping stroke amount becomes the value S1. Note that the operating time TFF is set short, that is, the control time T1
By shortening , the maximum pumping stroke amount SL is obtained.
このように、制御時間T1を短縮すると圧送ストローク
量は増加し、一方、制御時間T1を延長すると圧送スト
ローク量は減少する。従って、制御時間T1を調節する
ことにより、吐出量Qを所望の値に制御できる。ここで
、ディーゼルエンジン2が定格回転状態にある場合に、
圧送ストローク量を最大値SNにするためには、定格回
転状態におけるプランジャリフト量Sと圧送ストローク
量SNとを等しくすればよい。すなわち、カム角度信号
検出時刻t1から作動時間TPO経過後の時刻t4から
燃料の圧送を開始するのである。このときの制御時間は
、該作動時間TPOから遅れ時間TLを引いた時間To
になる。すなわち、同図に破線で示すように、時刻t5
において、電磁弁制御信号を出力する必要がある。この
場合の制御時間TOを最小制御時間に設定する。すると
、低速回転状態から定格回転状態までの範囲では、制御
時間T1を最小制御時間TO以上の所定時間に設定すれ
ば、圧送ストローク量はOから最大値であるプランジャ
リフト量Sの全行程までのうち任意の量に調節できるの
で、燃料の吐出量Qも0から最大吐出量Qmaxまで制
御できる。しかし、定格回転状態を越えて高速回転状態
に移行した場合は、制御時間T1が最小制御時間TO以
下にはならないように制限されているので、圧送開始時
其方t4には、プランジャは既にストローク量SMだけ
上昇している。従って、この場合には、圧送ストローク
量の最大値が制限されているので、燃料の吐出量Qも最
大吐出量Q m a x未満の量に制限され、回転速度
の上昇に伴って、吐出可能量は減少するよう制御される
。In this way, when the control time T1 is shortened, the pumping stroke amount increases, and on the other hand, when the control time T1 is extended, the pumping stroke amount decreases. Therefore, by adjusting the control time T1, the discharge amount Q can be controlled to a desired value. Here, when the diesel engine 2 is in the rated rotation state,
In order to bring the pumping stroke amount to the maximum value SN, the plunger lift amount S and the pumping stroke amount SN in the rated rotation state may be made equal. That is, pressure feeding of fuel is started at time t4, which is after the operating time TPO has elapsed since the cam angle signal detection time t1. The control time at this time is the time To obtained by subtracting the delay time TL from the operating time TPO.
become. That is, as shown by the broken line in the figure, at time t5
In this case, it is necessary to output a solenoid valve control signal. The control time TO in this case is set to the minimum control time. Then, in the range from the low speed rotation state to the rated rotation state, if the control time T1 is set to a predetermined time longer than the minimum control time TO, the pumping stroke amount can be adjusted from O to the entire stroke of the maximum plunger lift amount S. Since it can be adjusted to any desired amount, the fuel discharge amount Q can also be controlled from 0 to the maximum discharge amount Qmax. However, when the rated rotation state is exceeded and the state shifts to a high speed rotation state, the control time T1 is limited not to become less than the minimum control time TO, so that at t4 when pressure feeding starts, the plunger has already reached the stroke. It has increased by the amount SM. Therefore, in this case, since the maximum value of the pumping stroke amount is limited, the fuel discharge amount Q is also limited to an amount less than the maximum discharge amount Qmax, and as the rotational speed increases, the fuel can be discharged. The amount is controlled to decrease.
なお本実施例において、ディーゼルエンジン2がディー
ゼル機関M1に、コモンレール4が蓄圧部M2に、可変
吐出量高圧ポンプ5が昇圧手段M3に各々該当する。ま
た、ECU6およびECU6の実行する処理のうち、ス
テップ(100,110,120,130,160,1
70,180゜190)が制御手段M4として、ステッ
プ(140,150)が#J限手段M5として各々機能
する。In this embodiment, the diesel engine 2 corresponds to the diesel engine M1, the common rail 4 corresponds to the pressure accumulation part M2, and the variable discharge amount high pressure pump 5 corresponds to the pressure boosting means M3. Also, among the processes executed by the ECU 6 and the ECU 6, steps (100, 110, 120, 130, 160, 1
70, 180° 190) function as control means M4, and steps (140, 150) function as #J limit means M5, respectively.
以上説明したように本実施例によれば、ディーゼルエン
ジン20回転速度を検出する回転速度センサ21やコモ
ンレール4内部の燃料圧力を計測する圧力センサ23の
誤検出に起因して、該ディーゼルエンジン2が定格回転
速度運転状態から高速回転速度運転状態に移行したとき
でも、可変吐出量高圧ポンプ5からの高圧燃料の吐出量
Qを減量し、コモンレール4内邪に蓄圧される燃料の圧
力、すなわち、コモンレール圧力PCを減圧するため、
燃料圧力を、可変吐出量高圧ポンプ5、供給配管8、コ
モンレール4およびインジェクタ3の機械的強度限界を
越えない範囲内の圧力に保持したまま、コモンレール式
燃料噴射制御装置1を作動させることが可能になるので
、上記回転速度センサ21や圧力センサ23の障害等に
よる誤検出発生時でもコモンレール式燃料噴射制御装置
1の信頼性・耐久性が向上する。すなわち、第9図に示
すように、エンジン回転速度Neが定格回転速度未満の
ときは、吐出量Qは最大吐出量Qmaxまでの範囲で所
望の値に設定でき、一方、定格回転速度を上回ると速や
かに吐出量は減少する。従って、エンジン回転速度Ne
が定格回転速度を上回っても、吐出量Qが減量されるた
め、コモンレール4内部の燃料圧力は下降するので、強
度限界領域に移行してしまって障害を生じることはない
。As explained above, according to this embodiment, due to erroneous detection of the rotational speed sensor 21 that detects the rotational speed of the diesel engine 20 and the pressure sensor 23 that measures the fuel pressure inside the common rail 4, the diesel engine 2 Even when the operating state shifts from the rated rotational speed operating state to the high rotational speed operating state, the discharge amount Q of high-pressure fuel from the variable discharge amount high-pressure pump 5 is reduced, and the fuel pressure accumulated inside the common rail 4, that is, the common rail To reduce the pressure PC,
It is possible to operate the common rail fuel injection control device 1 while maintaining the fuel pressure within a range that does not exceed the mechanical strength limits of the variable discharge amount high pressure pump 5, the supply pipe 8, the common rail 4, and the injector 3. Therefore, the reliability and durability of the common rail fuel injection control device 1 are improved even when false detection occurs due to a failure of the rotational speed sensor 21 or the pressure sensor 23. That is, as shown in FIG. 9, when the engine rotation speed Ne is less than the rated rotation speed, the discharge amount Q can be set to a desired value within the range up to the maximum displacement amount Qmax, whereas when it exceeds the rated rotation speed, The discharge amount decreases quickly. Therefore, the engine rotation speed Ne
Even if the rotational speed exceeds the rated rotational speed, the discharge amount Q is reduced and the fuel pressure inside the common rail 4 decreases, so that it does not shift to the strength limit region and cause a failure.
また、オリフィス42により吸入燃料は流量制限される
ため、可変吐出量高圧ポンプ5の1サイクルで吸入可能
な燃料量が、定格回転速度を越えると減少するので、電
磁波障害等によりECU6が正常に作動しなくなったと
き、あるいは、電磁弁34の動作不良時等、電気的障害
発生時にエンジン回転速度Neが定格回転速度を上回っ
ても、燃料吐出量Qは減少し、コモンレール4内部のコ
モンレール圧力PCは上昇しない。すなわち、第10図
に示すように、エンジン回転速度Neが定格回転速度未
満のときは、吐出量Qは最大吐出量Qmaxまでの範囲
で所望の値に設定でき、一方、定格回転速度を上回ると
、同図に曲線で示すように吐出量は減少する。従って、
ECU6や電磁弁34の異常動作時にエンジン回転速度
Neが定格回転速度を上回っても、吐出量Qが減量され
るため、電気系統に障害が生じても、オリフィス42を
備えた機構により、コモンレール4内部の燃料圧力は下
降するので、強度限界領域に移行してしまい高圧燃料供
給系に過大な圧力を作用させて劣化や破損を招くことは
ない。In addition, since the intake fuel is limited in flow rate by the orifice 42, the amount of fuel that can be sucked in one cycle of the variable discharge amount high-pressure pump 5 decreases when the rated rotation speed is exceeded, so that the ECU 6 cannot operate normally due to electromagnetic interference etc. Even if the engine rotation speed Ne exceeds the rated rotation speed when an electrical fault occurs such as when the solenoid valve 34 malfunctions, the fuel discharge amount Q decreases and the common rail pressure PC inside the common rail 4 decreases. It doesn't rise. That is, as shown in FIG. 10, when the engine rotation speed Ne is less than the rated rotation speed, the discharge amount Q can be set to a desired value within the range up to the maximum displacement amount Qmax, whereas when it exceeds the rated rotation speed, , the discharge amount decreases as shown by the curve in the figure. Therefore,
Even if the engine rotation speed Ne exceeds the rated rotation speed during abnormal operation of the ECU 6 or the solenoid valve 34, the discharge amount Q is reduced. Since the internal fuel pressure decreases, it will not move to the strength limit region and apply excessive pressure to the high-pressure fuel supply system, causing deterioration or damage.
上述のように、ECU6の実行する可変吐出量高圧ポン
プ制御処理により制御即時間T1を最小制御時間TO以
上に保持し、さらに、該ECU6の異常時には、オリフ
ィス42で機械的に吸入燃料量を制限するといった、電
気的および機械的の2重のフェイルセーフ&!能を有す
るので、コモンレール式燃料噴射制’+H装置1の燃料
供給系の強度的信頼性・耐久性を極めて高水準に維持で
きる。このことは、例えは、高い信頼性を要求される車
両搭載用のディーゼルエンジンに適用した場合に、特に
顕著な効果を奏する。As described above, the variable discharge amount high-pressure pump control process executed by the ECU 6 maintains the immediate control time T1 at least the minimum control time TO, and furthermore, when the ECU 6 is abnormal, the orifice 42 mechanically limits the intake fuel amount. Dual electrical and mechanical fail-safe &! Therefore, the strength, reliability and durability of the fuel supply system of the common rail fuel injection control '+H device 1 can be maintained at an extremely high level. This is particularly effective when applied to a vehicle-mounted diesel engine that requires high reliability, for example.
さらに、ディーゼルエンジン2が、低回転速度運転状態
から定格回転速度運転状態の運転領域で運転されている
ときは、吐出可能な最大量QmaXを越えない範囲内で
、コモンレール4に蓄圧される燃料のコモンレール圧力
PCを、運転状態に応じて定まる目標コモンレール圧力
PCOに常時保持可能な量だけ吐出することができ、デ
ィーゼルエンジン2の運転状態を良好に維持することが
可能になる。Furthermore, when the diesel engine 2 is operated in an operating range from a low rotational speed operating state to a rated rotational speed operating state, the fuel pressure accumulated in the common rail 4 is maintained within a range that does not exceed the maximum dischargeable amount QmaX. The common rail pressure PC can be discharged in an amount that can always be maintained at the target common rail pressure PCO determined depending on the operating state, and the operating state of the diesel engine 2 can be maintained in a good condition.
また、ディーゼルエンジン2の負荷α、回転速度Neお
よびコモンレール4内邪のコモンレール圧力PCから算
出された制御時間T1が定格回転速度運転状態時に応じ
て決定された最小制御時間TOより短くならないように
制限すると共に、オリフィス42を可変吐出量高圧ポン
プ5に配設するだけでコモンレール4に蓄圧される燃料
の圧力を、該燃料供給系の機械的強度限界未満に維持で
きるので、簡単な装置構成で、各種センサの誤検出やE
CU6および電磁弁34の誤動作に起因するコモンレー
ル式燃料噴射制御装置1の作動条件の悪化や機構部に対
する過大な強度的負荷の作用を確実に防止できる。In addition, the control time T1 calculated from the load α of the diesel engine 2, the rotational speed Ne, and the common rail pressure PC of the common rail 4 is limited so that it does not become shorter than the minimum control time TO determined according to the rated rotational speed operating state. At the same time, the pressure of the fuel accumulated in the common rail 4 can be maintained below the mechanical strength limit of the fuel supply system by simply arranging the orifice 42 in the variable discharge amount high pressure pump 5, so with a simple device configuration, Erroneous detection of various sensors and
It is possible to reliably prevent a deterioration in the operating conditions of the common rail fuel injection control device 1 and an excessively strong load on the mechanism due to malfunctions of the CU 6 and the electromagnetic valve 34.
さらに、最小制御時間T1の設定を可変吐出量高圧ポン
プ5の仕様に応じて変更するだけで、コモンレール式の
各種ディーゼルエンジンに適用できるので、装置の汎用
性も拡大する。Furthermore, by simply changing the setting of the minimum control time T1 according to the specifications of the variable discharge amount high pressure pump 5, the present invention can be applied to various types of common rail type diesel engines, thereby increasing the versatility of the device.
また、電磁弁34の弁体57は、ポンプ室3日内部の燃
料圧力を閉弁方向の押圧力として受けるよう構成されて
いる。そこで、弁体57がシート部5日に高精度で着座
するよう仕上げ加工しであるため、弁体57がシート部
56に着座した状態では、弁体57はプランジャ37の
加圧・圧送行程におけるポンプ室3日内部の燃料圧力に
より閉弁方向に押圧力を受け、極めて優れたシール性を
保持する。Further, the valve body 57 of the solenoid valve 34 is configured to receive the fuel pressure inside the pump chamber as a pressing force in the valve closing direction. Therefore, since the valve body 57 is finished so that it is seated with high precision on the seat portion 5, when the valve body 57 is seated on the seat portion 56, the valve body 57 is The fuel pressure inside the pump chamber pressurizes the valve in the direction of valve closing, maintaining extremely excellent sealing performance.
ざらに、プランジャ37はリード類が設けられていない
円柱形状であるため、シリンダ32の内周面とプランジ
ャ37の上端面とにより形成されるポンプ室3日内部の
高圧燃料が、低圧側に漏洩しないので、プランジャ37
の加圧・圧送行程における高圧燃料の低圧側へのリーク
を低減できる。Roughly speaking, since the plunger 37 has a cylindrical shape with no leads, the high-pressure fuel inside the pump chamber formed by the inner peripheral surface of the cylinder 32 and the upper end surface of the plunger 37 leaks to the low-pressure side. Since it does not, plunger 37
Leakage of high-pressure fuel to the low-pressure side during the pressurization and pumping stroke can be reduced.
また、シリンダ32にはポンプ室38に連通する通路と
して、フィードホール39および吐出孔40だけしか穿
設されていないので、ポンプ室3日内部の高圧燃料の低
圧側への漏れを少なくできる。Moreover, since only the feed hole 39 and the discharge hole 40 are bored in the cylinder 32 as passages communicating with the pump chamber 38, leakage of high pressure fuel inside the pump chamber to the low pressure side can be reduced.
なお、本実施例では、上記オリフィス42の穴径を一定
としたが、例えば、エンジン回転速度Neに応じて穴径
が変化するよう構成してもよい。In this embodiment, the hole diameter of the orifice 42 is constant, but the hole diameter may be changed depending on the engine rotational speed Ne, for example.
また、本実施例では、オリフィス42を使用したが、例
えば、チョーク、各種紋り等、単位時間当りの流量を一
定り保持可能な油圧回路要素を使用しても、既述した実
施例と同様な効果が得られる。Further, although the orifice 42 is used in this embodiment, it is also possible to use a hydraulic circuit element such as a choke, various types of ridges, etc., which can maintain a constant flow rate per unit time, in the same manner as in the previously described embodiments. You can get the following effect.
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に同等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not equally limited to these embodiments, and it goes without saying that it can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. .
1匝二塁!
以上詳記したように本発明の高圧ポンプ制御装置は、デ
ィーゼル機関が定格運転状態を越えて高速運転状態に移
行したときは、燃料を加圧および圧送し始める吐出開始
時期が所定吐出開始時期より早くならないように制限し
、高圧燃料の吐出量を減少させるよう構成されている。1 sai second base! As detailed above, in the high-pressure pump control device of the present invention, when the diesel engine exceeds the rated operating state and shifts to a high-speed operating state, the discharge start time for pressurizing and pumping fuel is set to be longer than the predetermined discharge start time. It is configured to limit the discharge rate of high-pressure fuel so that it does not increase quickly, and to reduce the discharge amount of high-pressure fuel.
このため、ディーゼル機関の運転状態や蓄圧されtいる
燃料の圧力を計測する各種検出器の誤検出に起因して、
該ディーゼル機関が定格運転状態から高速運転状態に移
行したときでも、高圧燃料の吐出量を減量して蓄圧され
る燃料の圧力を減圧する。このため、機械的強度限界を
越えない範囲で装置を作動させることが可能になるので
、検出器異常時でも装置の信頼性・耐久性を一層向上で
きるという優れた効果を生じる。For this reason, due to erroneous detection by various detectors that measure the operating status of the diesel engine and the pressure of the accumulated fuel,
Even when the diesel engine shifts from a rated operating state to a high-speed operating state, the discharge amount of high-pressure fuel is reduced to reduce the pressure of the accumulated fuel. For this reason, it is possible to operate the device within a range that does not exceed the mechanical strength limit, resulting in the excellent effect of further improving the reliability and durability of the device even when the detector is abnormal.
また、ディーゼル機関が、低速運転状態から定格運転状
態の運転領域で運転されているときは、吐出可能な最大
量を越えない範囲内で、蓄圧される燃料の圧力を、運転
状態に応じて定まる目標圧力に常時保持できる量だけ燃
料を吐出することが可能になり、ディーゼル機関を最適
条件で円滑に運転できる。In addition, when the diesel engine is operating in the operating range from low-speed operation to rated operation, the accumulated fuel pressure is determined according to the operating condition within a range that does not exceed the maximum amount that can be discharged. It is now possible to discharge only the amount of fuel that can maintain the target pressure at all times, allowing the diesel engine to operate smoothly under optimal conditions.
ざらに、吐出開始時期が所定吐出開始時期より早くなら
ないように制限するだけで蓄圧される燃料の圧力を強度
限界未満に維持できるので、簡単な装置構成で、誤検出
に起因する装置の作動条件の悪化や装置機構部の劣化を
確実に防止できる。Roughly speaking, the pressure of the accumulated fuel can be maintained below the strength limit simply by restricting the discharge start time from being earlier than the predetermined discharge start time, so with a simple device configuration, the operating conditions of the device caused by false detection can be reduced. It is possible to reliably prevent deterioration of the structure and deterioration of the mechanical parts of the device.
また、所定吐出開始時期の設定を変更するだけで、各種
のディーゼル機関に適用できるので、装置の汎用性が高
まる。Furthermore, the present invention can be applied to various diesel engines by simply changing the setting of the predetermined discharge start time, increasing the versatility of the device.
第1図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成図
、第2図は本発明一実施例のシステム構成図、第3図は
同じくその可変吐出量高圧ポンプの構造を示す断面図、
第4図は同じくその可変吐出量高圧ポンプに配設された
電磁弁の構造を示す断面図、第5図は同じくその要部構
成図、第6図は第5図のC−C端面図、第7図は同じく
その制御を示すフローチャート、第8図は同じくその制
御の様子を示すタイミングチャート、第9図および第1
0図は同じくその高圧供給ポンプ吐出量とエンジン回転
速度との関係を示すグラフ、第11図は従来技術の構成
を示す概略装置構成図、第12図は従来技術の制御を示
すタイミングチャートである。
Ml ・・・ ディーゼル機関
M2 ・・・ 蓄圧部
M3 ・・・ 昇圧手段
M4 ・・・ 制御手段
M5 ・・・ 制限手段
1 ・・・ コモンレール式燃料噴射制御装置2 ・・
・ ディーゼルエンジン
4 ・・・ コモンレール
5 ・・・ 可変吐出量高圧ポンプ
6 ・・・ 電子制flEj装置(ECU)6a ・・
・ CPUFig. 1 is a basic configuration diagram conceptually illustrating the contents of the present invention, Fig. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a sectional view showing the structure of the variable discharge amount high pressure pump. ,
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a solenoid valve installed in the variable discharge amount high-pressure pump, FIG. 5 is a configuration diagram of its main parts, and FIG. 6 is an end view taken along the line C-C in FIG. 5. FIG. 7 is a flowchart showing the control, FIG. 8 is a timing chart showing the control, and FIGS.
Similarly, Figure 0 is a graph showing the relationship between the discharge amount of the high-pressure supply pump and the engine rotation speed, Figure 11 is a schematic device configuration diagram showing the configuration of the prior art, and Figure 12 is a timing chart showing the control of the prior art. . Ml... Diesel engine M2... Pressure accumulator M3... Pressure boosting means M4... Control means M5... Limiting means 1... Common rail fuel injection control device 2...
・Diesel engine 4...Common rail 5...Variable discharge amount high pressure pump 6...Electronic control flEj unit (ECU) 6a...
・CPU
Claims (1)
部と、 外部から指令される吐出開始時期に従って、該吐出開始
時期が早いほど多量の燃料を高圧に加圧し、上記蓄圧部
に圧送する昇圧手段と、 上記ディーゼル機関の運転状態および上記蓄圧部の燃料
圧力に基づいて決定した吐出開始時期を上記昇圧手段に
指令する制御手段と、 を具備した高圧燃料ポンプ制御装置において、上記ディ
ーゼル機関が定格運転状態に到達するまでは最大量の燃
料圧送を可能にするよう予め定められた所定吐出開始時
期より、上記制御手段の決定した吐出開始時期が早いと
きは、該制御手段の決定した吐出開始時期を上記所定吐
出開始時期に制限する制限手段、 を備えたことを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置。[Scope of Claims] 1. A pressure accumulator for accumulating high-pressure fuel to be supplied to a diesel engine; and a pressure accumulator for pressurizing a large amount of fuel to a high pressure according to an externally commanded discharge start time, the earlier the discharge start time is. In the high-pressure fuel pump control device, the high-pressure fuel pump control device is equipped with: a pressure boosting means for pumping pressure to the fuel pump; and a control means for instructing the pressure boosting means to a discharge start timing determined based on the operating state of the diesel engine and the fuel pressure in the pressure accumulator. If the discharge start time determined by the control means is earlier than the predetermined discharge start time that is predetermined to enable the maximum amount of fuel to be pumped until the diesel engine reaches the rated operating state, the control means determines A high-pressure fuel pump control device comprising: limiting means for limiting the discharge start time of the discharge start time to the predetermined discharge start time.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25682687A JP2512960B2 (en) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | High-pressure fuel pump controller |
| DE88115243T DE3885689T2 (en) | 1987-09-16 | 1988-09-16 | High pressure variable pump. |
| EP88115243A EP0307947B1 (en) | 1987-09-16 | 1988-09-16 | Variable discharge high pressure pump |
| US07/462,870 US5094216A (en) | 1987-09-16 | 1990-01-08 | Variable discharge high pressure pump |
| US07/699,589 US5197438A (en) | 1987-09-16 | 1991-05-14 | Variable discharge high pressure pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25682687A JP2512960B2 (en) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | High-pressure fuel pump controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100348A true JPH01100348A (en) | 1989-04-18 |
| JP2512960B2 JP2512960B2 (en) | 1996-07-03 |
Family
ID=17297967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25682687A Expired - Lifetime JP2512960B2 (en) | 1987-09-16 | 1987-10-12 | High-pressure fuel pump controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512960B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612784B1 (en) * | 2002-01-31 | 2006-08-17 | 가부시키가이샤 덴소 | Accumulator fuel injection system |
| WO2009078210A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | High-pressure pump cam top position detecting device |
| CN116201640A (en) * | 2023-03-22 | 2023-06-02 | 宁波中策动力机电集团有限公司 | Mechanical throttle limit control system and method for marine diesel engine |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25682687A patent/JP2512960B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2009144631A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | High-pressure pump cam top position detector |
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| EP2143913A4 (en) * | 2007-12-14 | 2015-07-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | High-pressure pump cam top position detecting device |
| CN116201640A (en) * | 2023-03-22 | 2023-06-02 | 宁波中策动力机电集团有限公司 | Mechanical throttle limit control system and method for marine diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2512960B2 (en) | 1996-07-03 |
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