JP2001248517A - 可変吐出量燃料供給装置 - Google Patents
可変吐出量燃料供給装置Info
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- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
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- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁弁の応答性に影響されることなく、ま
た、コイル温度の抑制が可能であり、常に安定した燃料
圧制御が可能な可変吐出量燃料供給装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の各気筒に燃料を噴射する噴射
弁１ａないし１ｄと、シリンダ１４内をプランジャ１５
が往復動することにより、燃料吸入通路２５から吸入弁
２６を介して加圧室１７内に燃料を吸入して加圧し、吐
出弁２７から加圧燃料を吐出する燃料ポンプ３と、燃料
ポンプ３の加圧室１７と燃料吸入通路２５とを連通する
リリーフ通路３１に設けられ、開弁時に加圧室１７内の
加圧燃料をリリーフして吐出量を制御する電磁弁２８
と、この電磁弁２８に開弁信号を与える制御手段１３と
を備え、制御手段１３より電磁弁２８に与えられる開弁
信号の時間幅を、プランジャ１５の往復動周期に対して
常に一定比率の時間に設定するようにしたものである。
た、コイル温度の抑制が可能であり、常に安定した燃料
圧制御が可能な可変吐出量燃料供給装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の各気筒に燃料を噴射する噴射
弁１ａないし１ｄと、シリンダ１４内をプランジャ１５
が往復動することにより、燃料吸入通路２５から吸入弁
２６を介して加圧室１７内に燃料を吸入して加圧し、吐
出弁２７から加圧燃料を吐出する燃料ポンプ３と、燃料
ポンプ３の加圧室１７と燃料吸入通路２５とを連通する
リリーフ通路３１に設けられ、開弁時に加圧室１７内の
加圧燃料をリリーフして吐出量を制御する電磁弁２８
と、この電磁弁２８に開弁信号を与える制御手段１３と
を備え、制御手段１３より電磁弁２８に与えられる開弁
信号の時間幅を、プランジャ１５の往復動周期に対して
常に一定比率の時間に設定するようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用の内燃機
関、特に高圧の加圧燃料を要する筒内噴射用ガソリンエ
ンジンに使用され、燃料噴射弁に供給する燃料の供給量
を制御する可変吐出量燃料供給装置に関するものであ
る。
関、特に高圧の加圧燃料を要する筒内噴射用ガソリンエ
ンジンに使用され、燃料噴射弁に供給する燃料の供給量
を制御する可変吐出量燃料供給装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の内燃機関に使用される可変吐
出量燃料供給装置は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射す
る複数の燃料噴射弁と、これらの燃料噴射弁に燃料を供
給するデリバリパイプと、このデリバリパイプに加圧燃
料を供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプに燃料タン
クから燃料を供給する低圧ポンプと、燃料の噴射時期や
噴射量および燃料ポンプの吐出量などを制御する制御手
段などから構成され、また、燃料ポンプは、シリンダ
と、内燃機関のカムシャフトに設けられた駆動用カムに
駆動され、シリンダ内を往復動して吸入行程では加圧室
内に燃料を吸入し、吐出行程では加圧室内の燃料をデリ
バリパイプに圧送するプランジャと、加圧室内の加圧さ
れた燃料を所定のタイミングで低圧側にリリーフするこ
とにより、加圧室からの吐出量を制御し、デリバリパイ
プの燃料圧を所定の圧力に制御する電磁弁などから構成
されている。
出量燃料供給装置は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射す
る複数の燃料噴射弁と、これらの燃料噴射弁に燃料を供
給するデリバリパイプと、このデリバリパイプに加圧燃
料を供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプに燃料タン
クから燃料を供給する低圧ポンプと、燃料の噴射時期や
噴射量および燃料ポンプの吐出量などを制御する制御手
段などから構成され、また、燃料ポンプは、シリンダ
と、内燃機関のカムシャフトに設けられた駆動用カムに
駆動され、シリンダ内を往復動して吸入行程では加圧室
内に燃料を吸入し、吐出行程では加圧室内の燃料をデリ
バリパイプに圧送するプランジャと、加圧室内の加圧さ
れた燃料を所定のタイミングで低圧側にリリーフするこ
とにより、加圧室からの吐出量を制御し、デリバリパイ
プの燃料圧を所定の圧力に制御する電磁弁などから構成
されている。
【０００３】この電磁弁は例えば特開平１１−２００９
９０号公報などに開示されているように、一般的には電
磁弁への制御信号がない場合は弁が閉じている常閉の電
磁弁が使用され、制御手段からの開弁信号に応じて開弁
し、加圧室内の加圧された燃料を低圧側にリリーフする
ように構成されている。また、制御手段はデリバリパイ
プ内の燃料圧を検知し、燃料圧の変動に応じて開弁信号
を電磁弁に与えて開弁するが、デリバリパイプ内の燃料
圧が上昇するのは燃料ポンプの吐出行程であるから、吐
出行程の途中で開弁信号が与えられ、吐出行程の終了と
共に閉弁するように信号幅が形成されている。
９０号公報などに開示されているように、一般的には電
磁弁への制御信号がない場合は弁が閉じている常閉の電
磁弁が使用され、制御手段からの開弁信号に応じて開弁
し、加圧室内の加圧された燃料を低圧側にリリーフする
ように構成されている。また、制御手段はデリバリパイ
プ内の燃料圧を検知し、燃料圧の変動に応じて開弁信号
を電磁弁に与えて開弁するが、デリバリパイプ内の燃料
圧が上昇するのは燃料ポンプの吐出行程であるから、吐
出行程の途中で開弁信号が与えられ、吐出行程の終了と
共に閉弁するように信号幅が形成されている。
【０００４】図４は、このような従来の可変吐出量燃料
供給装置に使用される燃料ポンプの行程と電磁弁の動作
タイミングとを説明する説明図であり、例えば特開平１
１−２００９９０号公報などに開示されているものであ
る。図のピストンリフト量は内燃機関の駆動用カムに駆
動されて往復動するプランジャの移動量を示し、下死点
から上死点までの行程が加圧行程であり、この行程のス
トロークに応じた量の燃料が加圧されて加圧室からデリ
バリパイプに圧送され、また、上死点から下死点までの
行程が吸入行程であって、この吸入行程においては燃料
タンクから加圧室内に燃料が導入される。
供給装置に使用される燃料ポンプの行程と電磁弁の動作
タイミングとを説明する説明図であり、例えば特開平１
１−２００９９０号公報などに開示されているものであ
る。図のピストンリフト量は内燃機関の駆動用カムに駆
動されて往復動するプランジャの移動量を示し、下死点
から上死点までの行程が加圧行程であり、この行程のス
トロークに応じた量の燃料が加圧されて加圧室からデリ
バリパイプに圧送され、また、上死点から下死点までの
行程が吸入行程であって、この吸入行程においては燃料
タンクから加圧室内に燃料が導入される。
【０００５】図の各行程ＡないしＤは、それぞれ燃料ポ
ンプのプランジャの一周期の行程を示し、それぞれ特徴
のある行程を抽出して示したものである。図に基づき従
来の燃料ポンプの行程と電磁弁の動作とを説明すると、
まず、行程Ａは燃料ポンプの吐出量を全吐出量の５０％
のみ吐出した場合を示し、プランジャの吐出行程におい
てストロークの５０％位置で開弁信号が与えられて電磁
弁が開弁し、プランジャの上死点、すなわち、吐出行程
の終了と共に開弁信号が終了して電磁弁が閉弁する状態
を示している。また、行程Ｂは吐出量が７５％のときに
開弁信号が与えられた場合を示すもので、開弁信号は行
程Ａと同様に吐出行程の終了と共に終了する。
ンプのプランジャの一周期の行程を示し、それぞれ特徴
のある行程を抽出して示したものである。図に基づき従
来の燃料ポンプの行程と電磁弁の動作とを説明すると、
まず、行程Ａは燃料ポンプの吐出量を全吐出量の５０％
のみ吐出した場合を示し、プランジャの吐出行程におい
てストロークの５０％位置で開弁信号が与えられて電磁
弁が開弁し、プランジャの上死点、すなわち、吐出行程
の終了と共に開弁信号が終了して電磁弁が閉弁する状態
を示している。また、行程Ｂは吐出量が７５％のときに
開弁信号が与えられた場合を示すもので、開弁信号は行
程Ａと同様に吐出行程の終了と共に終了する。
【０００６】行程Ｃは、内燃機関の高速低負荷時、例え
ば、エンジンブレーキ使用時の状態など、燃料ポンプの
吐出量が多く燃料消費量が少ない場合を示し、このよう
な場合にはデリバリパイプ内の燃料圧は所定値に維持さ
れており、燃料ポンプからの吐出量が０％で、電磁弁に
よるリリーフ量が１００％となり、プランジャの全行程
期間にわたり開弁信号が与えられる。行程Ｄは燃料ポン
プの吐出量が少なく燃料消費量が多い、例えば、内燃機
関の低速高負荷時の場合であり、この場合には吐出量を
１００％にするために開弁信号は与えられない。
ば、エンジンブレーキ使用時の状態など、燃料ポンプの
吐出量が多く燃料消費量が少ない場合を示し、このよう
な場合にはデリバリパイプ内の燃料圧は所定値に維持さ
れており、燃料ポンプからの吐出量が０％で、電磁弁に
よるリリーフ量が１００％となり、プランジャの全行程
期間にわたり開弁信号が与えられる。行程Ｄは燃料ポン
プの吐出量が少なく燃料消費量が多い、例えば、内燃機
関の低速高負荷時の場合であり、この場合には吐出量を
１００％にするために開弁信号は与えられない。
【０００７】これらの各行程の内、吐出量が０％または
１００％の状態は高頻度で発生するものではなく、通常
の使用状態では上記のように、開弁信号はプランジャの
加圧行程の途上で印可され、上死点にて終了することに
なる。開弁信号の信号幅はデリバリパイプ内の燃料圧に
より決まるものであるから、内燃機関の回転数や負荷の
状態により常に変動し、回転数や負荷が一定の場合にお
いてもプランジャの各行程毎に変化し、制御手段は各行
程毎に開弁時期と開弁信号幅とを演算して電磁弁に与え
る。
１００％の状態は高頻度で発生するものではなく、通常
の使用状態では上記のように、開弁信号はプランジャの
加圧行程の途上で印可され、上死点にて終了することに
なる。開弁信号の信号幅はデリバリパイプ内の燃料圧に
より決まるものであるから、内燃機関の回転数や負荷の
状態により常に変動し、回転数や負荷が一定の場合にお
いてもプランジャの各行程毎に変化し、制御手段は各行
程毎に開弁時期と開弁信号幅とを演算して電磁弁に与え
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の可変吐出量燃料
供給装置では以上のような開弁信号が電磁弁に与えられ
ていたが、内燃機関の始動直後などデリバリパイプの燃
料圧が所定圧まで立ち上げ時期や、燃料ポンプの吐出量
に対して燃料消費量が比較的大きい場合には、燃料圧が
所定値に達するのがプランジャが上死点を通過する直前
の極めて短い時間となることがあり、このような場合に
は開弁信号は短時間のパルス信号となり、一方、開弁信
号に対する電磁弁の応答性には限界があるため、短時間
のパルス信号に対しては電磁弁が追従できず、制御が不
能になってデリバリパイプ内の燃料圧が不安定な状態に
なることがあった。特に、内燃機関の高速回転時にはプ
ランジャの行程時間が短くなり、開弁信号の信号幅も短
くなるので電磁弁の応答性は燃料ポンプの最高回転速度
を制限するものであった。
供給装置では以上のような開弁信号が電磁弁に与えられ
ていたが、内燃機関の始動直後などデリバリパイプの燃
料圧が所定圧まで立ち上げ時期や、燃料ポンプの吐出量
に対して燃料消費量が比較的大きい場合には、燃料圧が
所定値に達するのがプランジャが上死点を通過する直前
の極めて短い時間となることがあり、このような場合に
は開弁信号は短時間のパルス信号となり、一方、開弁信
号に対する電磁弁の応答性には限界があるため、短時間
のパルス信号に対しては電磁弁が追従できず、制御が不
能になってデリバリパイプ内の燃料圧が不安定な状態に
なることがあった。特に、内燃機関の高速回転時にはプ
ランジャの行程時間が短くなり、開弁信号の信号幅も短
くなるので電磁弁の応答性は燃料ポンプの最高回転速度
を制限するものであった。
【０００９】また、制御ユニットにも制御のバラツキが
あるため、上記の従来の制御内容ではプランジャの上死
点前の吐出行程中に弁が閉じてしまうことがあり、燃料
ポンプが再度吐出することによりデリバリパイプの燃料
圧が所定値より高くなるという問題を有していた。さら
に、内燃機関のエンジンブレーキ使用時などの高速低負
荷時では、燃料ポンプの吐出量に対して燃料消費が小さ
く、吐出量の０％が継続する場合があり、このような場
合には電磁弁のコイルに対する通電が１００％となる。
電磁弁は応答性を向上させるためコイル抵抗を小さく設
定するため、コイルの温度が異常に上昇する問題が発生
する。この温度上昇を抑制するためには電磁弁のコイル
抵抗を大きくする必要があり、これは電磁弁の応答性を
さらに悪化させるという問題を有するものであった。
あるため、上記の従来の制御内容ではプランジャの上死
点前の吐出行程中に弁が閉じてしまうことがあり、燃料
ポンプが再度吐出することによりデリバリパイプの燃料
圧が所定値より高くなるという問題を有していた。さら
に、内燃機関のエンジンブレーキ使用時などの高速低負
荷時では、燃料ポンプの吐出量に対して燃料消費が小さ
く、吐出量の０％が継続する場合があり、このような場
合には電磁弁のコイルに対する通電が１００％となる。
電磁弁は応答性を向上させるためコイル抵抗を小さく設
定するため、コイルの温度が異常に上昇する問題が発生
する。この温度上昇を抑制するためには電磁弁のコイル
抵抗を大きくする必要があり、これは電磁弁の応答性を
さらに悪化させるという問題を有するものであった。
【００１０】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、電磁弁の応答性や制御のバラツキに
影響されることなく、常に安定した燃料圧の制御が可能
であり、コイル温度が異常に上昇することのない可変吐
出量燃料供給装置を得ることを目的とするものである。
になされたもので、電磁弁の応答性や制御のバラツキに
影響されることなく、常に安定した燃料圧の制御が可能
であり、コイル温度が異常に上昇することのない可変吐
出量燃料供給装置を得ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる可変吐
出量燃料供給装置は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射す
る燃料噴射弁と、これらの燃料噴射弁に加圧燃料を供給
するデリバリパイプと、シリンダ内をプランジャが往復
動することにより、燃料吸入通路から吸入弁を介して加
圧室内に燃料を吸入して加圧し、吐出弁を介して加圧燃
料をデリバリパイプに吐出する燃料ポンプと、この燃料
ポンプの加圧室と燃料吸入通路とを連通するリリーフ通
路に設けられ、開弁時に加圧室内の加圧燃料を燃料吸入
通路にリリーフして加圧燃料の吐出量を制御する電磁弁
と、この電磁弁に開弁信号を与える制御手段とを備え、
この制御手段から電磁弁に与えられる開弁信号の時間幅
をプランジャの往復動の周期に対して常に一定比率の時
間に設定するようにしたものである。
出量燃料供給装置は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射す
る燃料噴射弁と、これらの燃料噴射弁に加圧燃料を供給
するデリバリパイプと、シリンダ内をプランジャが往復
動することにより、燃料吸入通路から吸入弁を介して加
圧室内に燃料を吸入して加圧し、吐出弁を介して加圧燃
料をデリバリパイプに吐出する燃料ポンプと、この燃料
ポンプの加圧室と燃料吸入通路とを連通するリリーフ通
路に設けられ、開弁時に加圧室内の加圧燃料を燃料吸入
通路にリリーフして加圧燃料の吐出量を制御する電磁弁
と、この電磁弁に開弁信号を与える制御手段とを備え、
この制御手段から電磁弁に与えられる開弁信号の時間幅
をプランジャの往復動の周期に対して常に一定比率の時
間に設定するようにしたものである。
【００１２】また、開弁信号の時間幅が、プランジャの
往復動周期に対して５０％に設定されるようにしたもの
である。
往復動周期に対して５０％に設定されるようにしたもの
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１の可変吐出量燃料供給装置の燃料ポンプと
電磁弁との動作タイミングを説明する動作説明図、図２
は可変吐出量燃料供給装置の構成を示す系統図、図３は
燃料ポンプの断面図である。図２において、１ａないし
１ｄは内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射弁、２は
加圧された燃料を保持して燃料噴射弁１ａないし１ｄに
燃料を供給するデリバリパイプ、３はデリバリパイプ２
に燃料経路１０を介して加圧された燃料を供給する燃料
ポンプ、４は燃料タンク５から燃料経路７を経由して燃
料ポンプ３に燃料を供給する低圧燃料ポンプ、６は燃料
経路７に設けられエンジン停止時に燃圧経路７内の燃圧
を一定時間保持するチェックバルブ、８は燃料経路７の
圧力制御用の低圧レギュレータ、９はデリバリパイプ２
の燃料圧が所定値を越えたときに燃料経路１０から燃料
経路１１を介して燃料タンク５に燃料をリリーフするチ
ェックバルブ、１２は燃料ポンプ３から燃料タンク５に
燃料を戻すリターン経路、１３は燃料圧を制御する制御
手段である。
実施の形態１の可変吐出量燃料供給装置の燃料ポンプと
電磁弁との動作タイミングを説明する動作説明図、図２
は可変吐出量燃料供給装置の構成を示す系統図、図３は
燃料ポンプの断面図である。図２において、１ａないし
１ｄは内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射弁、２は
加圧された燃料を保持して燃料噴射弁１ａないし１ｄに
燃料を供給するデリバリパイプ、３はデリバリパイプ２
に燃料経路１０を介して加圧された燃料を供給する燃料
ポンプ、４は燃料タンク５から燃料経路７を経由して燃
料ポンプ３に燃料を供給する低圧燃料ポンプ、６は燃料
経路７に設けられエンジン停止時に燃圧経路７内の燃圧
を一定時間保持するチェックバルブ、８は燃料経路７の
圧力制御用の低圧レギュレータ、９はデリバリパイプ２
の燃料圧が所定値を越えたときに燃料経路１０から燃料
経路１１を介して燃料タンク５に燃料をリリーフするチ
ェックバルブ、１２は燃料ポンプ３から燃料タンク５に
燃料を戻すリターン経路、１３は燃料圧を制御する制御
手段である。
【００１４】図３の燃料ポンプ３において、１４はシリ
ンダ、１５は図示しないカムシャフトの駆動カムにロー
ラ１６を介して駆動され、シリンダ１４内を往復動して
加圧室１７内に燃料を吸入し、加圧するプランジャ、１
８はプランジャ１５を常時加圧室１７が拡大する方向に
付勢するバネ、１９はローラ１６を図示しないカムシャ
フト側に付勢するバネ、２０はシリンダ１４とプランジ
ャ１５との間から漏出する燃料をシールする金属製のベ
ローズで、金属製のベローズ２０内に漏出した燃料はリ
ターン通路２１と図２のリターン経路１２とを介して燃
料タンク５に戻される。２２は低圧ダンパ２３を有する
燃料吸入口、２４は図２の燃料経路１０を介してデリバ
リパイプ２に接続される燃料吐出口であり、燃料吸入口
２２は燃料吸入通路２５と例えばリードバルブなどの逆
止弁にて構成される吸入弁２６とを介して加圧室１７に
連通し、燃料吐出口２４は吐出弁２７を介して加圧室１
７に連通する。
ンダ、１５は図示しないカムシャフトの駆動カムにロー
ラ１６を介して駆動され、シリンダ１４内を往復動して
加圧室１７内に燃料を吸入し、加圧するプランジャ、１
８はプランジャ１５を常時加圧室１７が拡大する方向に
付勢するバネ、１９はローラ１６を図示しないカムシャ
フト側に付勢するバネ、２０はシリンダ１４とプランジ
ャ１５との間から漏出する燃料をシールする金属製のベ
ローズで、金属製のベローズ２０内に漏出した燃料はリ
ターン通路２１と図２のリターン経路１２とを介して燃
料タンク５に戻される。２２は低圧ダンパ２３を有する
燃料吸入口、２４は図２の燃料経路１０を介してデリバ
リパイプ２に接続される燃料吐出口であり、燃料吸入口
２２は燃料吸入通路２５と例えばリードバルブなどの逆
止弁にて構成される吸入弁２６とを介して加圧室１７に
連通し、燃料吐出口２４は吐出弁２７を介して加圧室１
７に連通する。
【００１５】２８は制御手段１３からの開弁信号により
開弁する常閉の電磁弁であり、弁体２９と弁座３０とか
らなる弁部は加圧室１７から燃料吸入通路２５に連通す
るリリーフ通路３１を開閉するように設けられ、電磁弁
２８が開弁することにより加圧室１７内の加圧された燃
料がリリーフ通路３１を経由して燃料吸入通路２５にリ
リーフされるように構成されている。燃料ポンプ３は内
燃機関に装着され、内燃機関のカムシャフトに設けられ
たポンプ駆動用のカムにより駆動され、内燃機関の回転
に伴って燃料を加圧してデリバリパイプ２に圧送する。
また、制御手段１３には図示しないセンサ類から内燃機
関の回転速度や、カムシャフトの回転角およびデリバリ
パイプ２の燃料圧などが入力され、電磁弁２８に開弁信
号を与えるように構成されている。
開弁する常閉の電磁弁であり、弁体２９と弁座３０とか
らなる弁部は加圧室１７から燃料吸入通路２５に連通す
るリリーフ通路３１を開閉するように設けられ、電磁弁
２８が開弁することにより加圧室１７内の加圧された燃
料がリリーフ通路３１を経由して燃料吸入通路２５にリ
リーフされるように構成されている。燃料ポンプ３は内
燃機関に装着され、内燃機関のカムシャフトに設けられ
たポンプ駆動用のカムにより駆動され、内燃機関の回転
に伴って燃料を加圧してデリバリパイプ２に圧送する。
また、制御手段１３には図示しないセンサ類から内燃機
関の回転速度や、カムシャフトの回転角およびデリバリ
パイプ２の燃料圧などが入力され、電磁弁２８に開弁信
号を与えるように構成されている。
【００１６】このように構成されたこの発明の実施の形
態１の可変吐出量燃料供給装置において、まず、内燃機
関のキースイッチがオンされると電動の低圧燃料ポンプ
４が作動して燃料タンク５より燃料ポンプ３に燃料が供
給される。続いて内燃機関の始動操作と共に燃料ポンプ
３が駆動され、プランジャ１５の吸入行程では吐出弁２
７が閉じて吸入弁２６が開き、燃料が燃料吸入口２２と
燃料吸入通路２５とを介して加圧室１７内に導入され、
プランジャ１５の吐出行程では吸入弁２６が閉じて吐出
弁２７が開き、加圧された燃料が燃料吐出口２４から燃
料経路１０を通ってデリバリパイプ２に圧送される。ま
た、エンジン停止時に燃料ポンプ３内の燃料圧は低下す
るが、デリバリパイプ２内の燃料圧は燃圧保持バルブ３
２が閉じることにより一定時間保持される。
態１の可変吐出量燃料供給装置において、まず、内燃機
関のキースイッチがオンされると電動の低圧燃料ポンプ
４が作動して燃料タンク５より燃料ポンプ３に燃料が供
給される。続いて内燃機関の始動操作と共に燃料ポンプ
３が駆動され、プランジャ１５の吸入行程では吐出弁２
７が閉じて吸入弁２６が開き、燃料が燃料吸入口２２と
燃料吸入通路２５とを介して加圧室１７内に導入され、
プランジャ１５の吐出行程では吸入弁２６が閉じて吐出
弁２７が開き、加圧された燃料が燃料吐出口２４から燃
料経路１０を通ってデリバリパイプ２に圧送される。ま
た、エンジン停止時に燃料ポンプ３内の燃料圧は低下す
るが、デリバリパイプ２内の燃料圧は燃圧保持バルブ３
２が閉じることにより一定時間保持される。
【００１７】プランジャ１５の往復動は内燃機関の回転
速度と共に高くなり、デリバリパイプ２内の燃料圧が所
定値に達すると制御手段１３がこれを検知して電磁弁２
８に開弁信号を与え、弁を開いて高燃料圧の加圧室１７
を低燃料圧の燃料吸入通路２５に連通させ、燃料をリリ
ーフすることにより加圧室１７からデリバリパイプ２に
対する燃料の圧送を停止し、デリバリパイプ２内の燃料
圧を一定値に保つ。このときの制御手段１３の制御動作
は次のように行われる。
速度と共に高くなり、デリバリパイプ２内の燃料圧が所
定値に達すると制御手段１３がこれを検知して電磁弁２
８に開弁信号を与え、弁を開いて高燃料圧の加圧室１７
を低燃料圧の燃料吸入通路２５に連通させ、燃料をリリ
ーフすることにより加圧室１７からデリバリパイプ２に
対する燃料の圧送を停止し、デリバリパイプ２内の燃料
圧を一定値に保つ。このときの制御手段１３の制御動作
は次のように行われる。
【００１８】図１はこの制御動作の内容を示すもので、
制御手段１３からの開弁信号は図１の電磁弁駆動信号に
示すように、燃料ポンプ３のプランジャ１５の行程周期
に対しては常に一定値に、例えば、５０％になるように
設定され、開弁開始タイミング、すなわち、電磁弁駆動
信号の立ち上がりタイミングがデリバリパイプ２内の圧
力により制御されるように設定される。具体的には、プ
ランジャ１５の全ストロークの５０％を吐出することに
より、デリバリパイプ２内の燃料圧が所定圧に達すると
きには、図１の行程Ａに示すように、プランジャ１５が
下死点から上死点までのストロークの５０％位置にて開
弁信号が立ち上がって電磁弁２８が開き、回転数から算
出されるプランジャ１５の行程周期の５０％相当の時間
後に電磁弁２８は閉じる。プランジャの吐出期間は下死
点から上死点までの間であるので、このときの燃料のリ
リーフは全ストロークの５０％となる。
制御手段１３からの開弁信号は図１の電磁弁駆動信号に
示すように、燃料ポンプ３のプランジャ１５の行程周期
に対しては常に一定値に、例えば、５０％になるように
設定され、開弁開始タイミング、すなわち、電磁弁駆動
信号の立ち上がりタイミングがデリバリパイプ２内の圧
力により制御されるように設定される。具体的には、プ
ランジャ１５の全ストロークの５０％を吐出することに
より、デリバリパイプ２内の燃料圧が所定圧に達すると
きには、図１の行程Ａに示すように、プランジャ１５が
下死点から上死点までのストロークの５０％位置にて開
弁信号が立ち上がって電磁弁２８が開き、回転数から算
出されるプランジャ１５の行程周期の５０％相当の時間
後に電磁弁２８は閉じる。プランジャの吐出期間は下死
点から上死点までの間であるので、このときの燃料のリ
リーフは全ストロークの５０％となる。
【００１９】また、デリバリパイプ２の燃料圧が所定値
を満足しており、吐出量が０％でよいときには図の行程
Ｃのように、プランジャ１５の下死点から上死点までの
間において電磁弁２８を開き、加圧行程の間の全てをリ
リーフする。デリバリパイプ２の燃料圧が低く、吐出量
が１００％必要なときには図の行程Ｄのようにプランジ
ャ１５の上死点から下死点までの間において電磁弁２５
を開くように制御し、燃料のリリーフ量を０％とする。
このように、開弁信号の立ち上がりタイミングをデリバ
リバルブ２の燃料圧に応じてプランジャ１５の下死点位
置から上死点位置までの間において連続的に変化させ、
開弁時間はプランジャ１５の行程時間の５０％に常に固
定されるように制御する。
を満足しており、吐出量が０％でよいときには図の行程
Ｃのように、プランジャ１５の下死点から上死点までの
間において電磁弁２８を開き、加圧行程の間の全てをリ
リーフする。デリバリパイプ２の燃料圧が低く、吐出量
が１００％必要なときには図の行程Ｄのようにプランジ
ャ１５の上死点から下死点までの間において電磁弁２５
を開くように制御し、燃料のリリーフ量を０％とする。
このように、開弁信号の立ち上がりタイミングをデリバ
リバルブ２の燃料圧に応じてプランジャ１５の下死点位
置から上死点位置までの間において連続的に変化させ、
開弁時間はプランジャ１５の行程時間の５０％に常に固
定されるように制御する。
【００２０】制御動作を以上のように設定することによ
り、開弁時間は吐出量や吐出圧力には無関係に内燃機関
の回転速度のみにより決定することができ、制御するの
は開弁信号の立ち上がりタイミングのみとなるため、制
御内容を単純化することができることになる。また、駆
動信号のパルス時間幅をこのように設定することによ
り、吐出量が比較的多い状態においても駆動パルス幅は
常に行程周期の５０％であり、短時間パルスの開弁信号
が存在しないので電磁弁の応答性に起因する吐出量のむ
らを生じることがなく、デリバリパイプ内の燃料圧を常
に一定に保持できると共に、応答性の悪い電磁弁でも使
用することが可能になり、電磁弁の応答性により限界が
あった燃料ポンプの回転速度のより高い領域までの制御
ができることになる。また、開弁時間をプランジャの行
程周期の少なくとも５０％に設定することにより、吐出
量は０から１００％まで制御できることになる。
り、開弁時間は吐出量や吐出圧力には無関係に内燃機関
の回転速度のみにより決定することができ、制御するの
は開弁信号の立ち上がりタイミングのみとなるため、制
御内容を単純化することができることになる。また、駆
動信号のパルス時間幅をこのように設定することによ
り、吐出量が比較的多い状態においても駆動パルス幅は
常に行程周期の５０％であり、短時間パルスの開弁信号
が存在しないので電磁弁の応答性に起因する吐出量のむ
らを生じることがなく、デリバリパイプ内の燃料圧を常
に一定に保持できると共に、応答性の悪い電磁弁でも使
用することが可能になり、電磁弁の応答性により限界が
あった燃料ポンプの回転速度のより高い領域までの制御
ができることになる。また、開弁時間をプランジャの行
程周期の少なくとも５０％に設定することにより、吐出
量は０から１００％まで制御できることになる。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したようにこの発明の可変吐
出量燃料供給装置によれば、電磁弁の開弁時間を燃料ポ
ンプのプランジャの一行程の周期に対して５０％の一定
値に設定し、吐出量を開弁タイミングのみにより制御す
るようにしたので、制御の単純化が可能となり、燃料圧
が安定すると共に、電磁弁のコイルに対する通電が常に
５０％であるから温度上昇が抑制できて余裕のある設計
が可能になり、また、より高速域までの制御に対応でき
て燃料ポンプの高速回転化を可能にするなど、優れた可
変吐出量燃料供給装置を得ることができるものである。
出量燃料供給装置によれば、電磁弁の開弁時間を燃料ポ
ンプのプランジャの一行程の周期に対して５０％の一定
値に設定し、吐出量を開弁タイミングのみにより制御す
るようにしたので、制御の単純化が可能となり、燃料圧
が安定すると共に、電磁弁のコイルに対する通電が常に
５０％であるから温度上昇が抑制できて余裕のある設計
が可能になり、また、より高速域までの制御に対応でき
て燃料ポンプの高速回転化を可能にするなど、優れた可
変吐出量燃料供給装置を得ることができるものである。
【図１】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の動作説明図である。
給装置の動作説明図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の構成を示す系統図である。
給装置の構成を示す系統図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置に使用する燃料ポンプの構成を示す断面図であ
る。
給装置に使用する燃料ポンプの構成を示す断面図であ
る。
【図４】 従来の可変吐出量燃料供給装置の動作説明図
である。
である。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 燃料噴射弁、２ デリバリパ
イプ、３ 燃料ポンプ、４ 低圧燃料ポンプ、５ 燃料
タンク、６、９ チェックバルブ、８ 低圧レギュレー
タ １０，１１ 燃料経路、１３ 制御手段、１４ シリン
ダ、１５ プランジャ、１７ 加圧室、１８，１９ バ
ネ、２０ ベローズ、２２ 燃料吸入口、２４ 燃料吐
出口、２５ 燃料吸入通路、２６ 吸入弁、２７ 吐出
弁、２８ 電磁弁、２９ 弁体、３０ 弁座、３１ リ
リーフ通路、３２ 燃圧保持バルブ。
イプ、３ 燃料ポンプ、４ 低圧燃料ポンプ、５ 燃料
タンク、６、９ チェックバルブ、８ 低圧レギュレー
タ １０，１１ 燃料経路、１３ 制御手段、１４ シリン
ダ、１５ プランジャ、１７ 加圧室、１８，１９ バ
ネ、２０ ベローズ、２２ 燃料吸入口、２４ 燃料吐
出口、２５ 燃料吸入通路、２６ 吸入弁、２７ 吐出
弁、２８ 電磁弁、２９ 弁体、３０ 弁座、３１ リ
リーフ通路、３２ 燃圧保持バルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD02 BA12 BA33 BA41 BA51 CA01S CA04T CA09 CA20U CA22T CA39S CB08U CB09 CB13S CB16 CC05U CD03 CD26 CE02 CE13 CE22 DA01 DB15 DC09
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料
噴射弁、これらの燃料噴射弁に加圧燃料を供給するデリ
バリパイプ、シリンダ内をプランジャが往復動すること
により、燃料吸入通路から吸入弁を介して加圧室内に燃
料を吸入して加圧し、吐出弁を介して加圧燃料を前記デ
リバリパイプに吐出する燃料ポンプ、この燃料ポンプの
前記加圧室と前記燃料吸入通路とを連通するリリーフ通
路に設けられ、開弁時に前記加圧室内の加圧燃料を前記
燃料吸入通路にリリーフして加圧燃料の吐出量を制御す
る電磁弁、この電磁弁に開弁信号を与える制御手段を備
え、この制御手段から前記電磁弁に与えられる開弁信号
の時間幅を前記プランジャの往復動の周期に対して常に
一定比率の時間に設定したことを特徴とする可変吐出量
燃料供給装置。 - 【請求項２】 開弁信号の時間幅が、プランジャの往復
動周期に対して５０％に設定されたことを特徴とする請
求項１に記載の可変吐出量燃料供給装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000055336A JP2001248517A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 可変吐出量燃料供給装置 |
| US09/609,929 US6237573B1 (en) | 2000-03-01 | 2000-07-05 | Variable delivery fuel supply device |
| DE10034913A DE10034913C2 (de) | 2000-03-01 | 2000-07-18 | Brennstoffzuführvorrichtung für variable Förderung |
| FR0010572A FR2805862B1 (fr) | 2000-03-01 | 2000-08-11 | Dispositif d'alimentation en carburant a debit variable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000055336A JP2001248517A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 可変吐出量燃料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001248517A true JP2001248517A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18576477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000055336A Pending JP2001248517A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 可変吐出量燃料供給装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6237573B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001248517A (ja) |
| DE (1) | DE10034913C2 (ja) |
| FR (1) | FR2805862B1 (ja) |
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| JP2008534849A (ja) * | 2005-03-29 | 2008-08-28 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 直接噴射式の火花点火機関に用いられる高圧ポンプの二点調整 |
| JP2012127359A (ja) * | 2012-03-30 | 2012-07-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 高圧燃料ポンプ |
| JP2013245635A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Toyota Motor Corp | 燃料圧力制御装置 |
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| JP3539302B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2004-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料供給装置 |
| DE10017060B4 (de) * | 2000-04-05 | 2005-05-19 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum Betreiben einer Diesel-Brennkraftmaschine mit einem Pumpe-Leitung-Düse-Einspritzsystem |
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| DE10127196A1 (de) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | Rolls Royce Deutschland | Verfahren zur Brennstoffversorgung sowie Brennstoffversorgungssystem für ein mit zumindest einer Fluggasturbine versehenes Flugzeug |
| JP3884252B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2007-02-21 | 三菱電機株式会社 | 高圧燃料供給装置用電磁弁 |
| DE10162988B4 (de) * | 2001-12-20 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Steuerventils einer Hochdruckpumpe |
| DE10200987A1 (de) * | 2002-01-14 | 2003-07-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine |
| DE10215021A1 (de) * | 2002-04-05 | 2003-10-23 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
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| JP4169052B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2008-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料供給装置 |
| EP2039920B1 (en) * | 2007-09-21 | 2010-09-08 | Magneti Marelli S.p.A. | Control method for a direct injection system of the common-rail type provided with a shut-off valve for controlling the flow of a high-pressure fuel pump |
| DE102008054512B4 (de) * | 2008-12-11 | 2021-08-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine |
| DE102009046825A1 (de) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Mengensteuerventils |
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| GB2224786B (en) * | 1988-09-21 | 1992-09-23 | Toyota Motor Co Ltd | A fuel injection device |
| US5325838A (en) * | 1993-05-28 | 1994-07-05 | Bennett David E | Liquified petroleum gas fuel injector |
| GB9424021D0 (en) * | 1994-11-29 | 1995-01-18 | Lucas Ind Plc | Fuel pumping apparatus |
| US5636615A (en) * | 1995-02-21 | 1997-06-10 | Diesel Technology Company | Fuel pumping and injection systems |
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| DE19619523A1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-20 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Hochdruckeinspritzung |
| JPH10176625A (ja) | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Unisia Jecs Corp | プランジャポンプ |
| US5975053A (en) * | 1997-11-25 | 1999-11-02 | Caterpillar Inc. | Electronic fuel injection quiet operation |
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-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000055336A patent/JP2001248517A/ja active Pending
- 2000-07-05 US US09/609,929 patent/US6237573B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-18 DE DE10034913A patent/DE10034913C2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-11 FR FR0010572A patent/FR2805862B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| FR2805862A1 (fr) | 2001-09-07 |
| FR2805862B1 (fr) | 2005-09-23 |
| DE10034913C2 (de) | 2003-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060228 |