JP2000018130A

JP2000018130A - 燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2000018130A
Application number: JP10199558A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Kawachi; 勝義河内; Kazumitsu Kobayashi; 一光小林
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料ポンプから吐出される燃料を常閉の電磁
弁を用いて吸込側にリリーフさせることにより、噴射弁
側の燃圧制御を行い、信頼性の向上を図る。【解決手段】燃料タンク１内の燃料を低圧ポンプ２か
ら低圧配管３に吐出させる。そして、この燃料を高圧ポ
ンプ８から高圧配管３９に吐出させ、コモンレール３８
の噴射弁４０からエンジンの各気筒に噴射させる。ま
た、高圧ポンプ８には、複数のシリンダ１８と、燃圧制
御弁２８とを設ける。そして、燃圧制御弁２８をコント
ロールユニット４１によって高圧ポンプ８の吐出行程の
途中から終了までの間に亘って開弁させることにより、
吐出行程の後半側で各シリンダ１８内の燃料をリリーフ
油路２５から低圧配管３側にリリーフさせ、噴射弁４０
から噴射される燃料の圧力を可変に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等の
燃料タンク内に収容した燃料を噴射弁からエンジンの各
気筒に噴射させるのに用いて好適な燃料噴射制御装置に
関し、特に噴射弁側の燃圧を可変に制御する構成とした
燃料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の燃料噴射
制御装置は、内燃機関の気筒に燃料を噴射する複数の噴
射弁が設けられたコモンレールと、該コモンレールに接
続して設けられ、吸込行程ではシリンダ内に燃料を吸込
み、吐出行程ではシリンダ内の燃料をコモンレールに向
け吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプのシリンダ内の
燃料を一定のタイミングでリリーフすることによりコモ
ンレール内の燃圧を制御する燃圧制御弁とから構成した
ものが知られている（例えば特開昭６２−２５８１６０
号、特開平２−１４６２５６号公報等）。

【０００３】この種の従来技術による燃料噴射制御装置
では、燃圧制御弁が常開の電磁弁等によって構成されて
いる。そして、この燃圧制御弁はエンジン制御用のコン
トロールユニット等から通電されることによって閉弁側
に駆動され、コントロールユニットからの通電を停止し
た状態では開弁状態に保持されている。

【０００４】また、コントロールユニットは、燃料ポン
プが吸込行程を開始してから吐出行程の途中に至るまで
の間は燃圧制御弁を閉弁側に駆動し、吐出行程の途中か
ら終了までの間は燃圧制御弁を開弁させることにより、
吐出行程の後半側に燃料ポンプのシリンダ内の燃料を燃
料タンク等にリリーフさせる。

【０００５】これにより、燃料ポンプの実質的な吐出行
程は、吐出行程を開始してから燃圧制御弁が開弁するま
での間となるから、コントロールユニットは、燃圧制御
弁を開弁させるタイミングを調整することにより、燃料
ポンプの吐出量を変化させ、コモンレール内の燃圧をエ
ンジンの運転状態等に応じて可変に制御する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、燃圧制御弁を常開の電磁弁等によって構成
しているため、例えば燃圧制御弁とコントロールユニッ
トとを接続する信号線等が断線した場合、あるいは燃圧
制御弁に設けられた電磁アクチュエータ等が故障した場
合には、燃圧制御弁を閉弁側に駆動できなくなる。これ
らの場合、燃圧制御弁は開弁したままの状態となり、燃
料ポンプ内の燃料は吐出行程の全行程に亘って燃料タン
ク側にリリーフされるようになる。

【０００７】このため、従来技術では、燃圧制御弁が故
障等により閉弁側に駆動できなくなると、燃料が燃料ポ
ンプからコモンレールに向けて吐出されなくなり、コモ
ンレール内の燃圧が低下するため、噴射弁による燃料の
噴射量が不安定となり、内燃機関の運転状態が悪化する
という問題がある。

【０００８】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
なされたもので、本発明は、燃圧制御弁が故障した場合
でも、燃料ポンプにより燃料を噴射弁に向けて確実に供
給でき、噴射弁側の燃圧を安定して制御できると共に、
信頼性を向上できるようにした燃料噴射制御装置を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１の発明は、内燃機関の気筒に燃料を噴射
する噴射弁と、複数のシリンダ内を往復動するピストン
を有し、該各ピストンがシリンダ内を往復動する間に前
記噴射弁に向けて燃料を順次吐出する燃料ポンプと、該
燃料ポンプの吐出側と吸込側との間に接続して設けられ
たリリーフ油路と、該リリーフ油路に開，閉可能に設け
られ、前記燃料ポンプの吐出行程の途中から終了までの
間に亘って開弁する常閉の燃圧制御弁とからなる構成を
採用している。

【００１０】このように構成することにより、燃料ポン
プの各ピストンが吸込行程でシリンダ内に吸込んだ燃料
を吐出行程で噴射弁に向けて順次吐出でき、これらの吐
出行程の途中で燃圧制御弁を開弁させることができる。
また、燃圧制御弁が開弁してから吐出行程が終了するま
での間には、シリンダ内の燃料をリリーフ油路を介して
燃料ポンプの吸込側にリリーフでき、燃圧制御弁の開弁
タイミングを変化させることによって噴射弁側の燃圧を
可変に制御することができる。

【００１１】また、請求項２の発明では、前記燃圧制御
弁は、内部に油路が形成された弁ケーシングと、該弁ケ
ーシング内の油路に設けられた弁体と、該弁体を閉弁方
向に常時付勢する弁ばねと、外部からの給電により前記
弁体を開弁させるソレノイドとから構成している。

【００１２】これにより、燃圧制御弁に給電したときに
は、弁体をソレノイドにより弁ばねに抗して開弁させる
ことができる。また、仮りにソレノイドが故障等により
作動しない場合には、弁体が弁ばねによって閉弁状態に
保持されるから、この状態でも燃料ポンプは燃料の吐出
動作を行うことができる。

【００１３】さらに、請求項３の発明では、前記燃料ポ
ンプは、ケーシングと、該ケーシングに回転可能に設け
られ前記内燃機関により駆動される回転軸と、前記ケー
シングに固定して設けられたシリンダブロックと、該シ
リンダブロックの周方向に一定の間隔をもって軸方向に
伸長して設けられた複数のシリンダと、該各シリンダ内
に往復動可能に設けられたピストンと、前記ケーシング
内に位置して前記回転軸と共に回転可能に設けられ、該
各ピストンをシューを介して案内する斜板とからなる斜
板型燃料ポンプとして構成している。

【００１４】これにより、燃料ポンプを駆動するときに
は、ケーシング内の斜板を回転軸と共にシリンダブロッ
クに対して回転させることができる。そして、このとき
シリンダブロック側の各ピストンを斜板によりシューを
介して案内でき、これによって各ピストンをシリンダ内
でそれぞれ往復動させることができる。

【００１５】また、請求項４の発明では、前記燃料ポン
プは、ケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けら
れ前記内燃機関により駆動される回転軸と、前記ケーシ
ング内に位置して該回転軸と共に回転可能に設けられた
シリンダブロックと、該シリンダブロックの周方向に一
定の間隔をもって軸方向に伸長して設けられた複数のシ
リンダと、該各シリンダ内に往復動可能に設けられたピ
ストンと、前記ケーシングに固定して設けられ、該各ピ
ストンをシューを介して案内する斜板とからなる斜板型
燃料ポンプとして構成している。

【００１６】これにより、燃料ポンプを駆動するときに
は、ケーシング内のシリンダブロックを回転軸と共に斜
板に対して回転させることができる。そして、このとき
シリンダブロック側の各ピストンを斜板によりシューを
介して案内でき、これによって各ピストンをシリンダ内
でそれぞれ往復動させることができる。

【００１７】さらに、請求項５の発明では、前記燃料ポ
ンプは、その吸込側を燃料タンク内の燃料を低圧で吐出
する低圧ポンプに接続し、前記燃料ポンプの吐出側を前
記噴射弁に接続した高圧ポンプとして構成している。

【００１８】これにより、低圧ポンプから吐出される燃
料を高圧ポンプでさらに加圧して噴射弁側に吐出させる
ことができ、この高圧燃料を噴射弁から内燃機関の気筒
に向けて噴射させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
燃料噴射制御装置を、図１ないし図４に基づいて詳細に
説明する。

【００２０】ここで、図１ないし図３は本発明による第
１の実施の形態を示し、本実施の形態では、燃料噴射制
御装置を自動車用の４気筒エンジンに適用した場合を例
に挙げて述べる。

【００２１】１は後述の噴射弁４０からエンジンの各気
筒（図示せず）に噴射される燃料を収容した燃料タン
ク、２は該燃料タンク１内の燃料を例えば０．３〜０．
４ＭＰａ程度の低い圧力で低圧配管３内に吐出させる低
圧ポンプを示し、該低圧ポンプ２の前，後には燃料を清
浄化するフィルタ４，５が設けられ、低圧配管３と燃料
タンク１との間にはリターン配管６、圧力レギュレータ
７が設けられている。そして、圧力レギュレータ７は、
低圧配管３内で余剰となった燃料をリターン配管６から
燃料タンク１内にリターンさせ、低圧配管３内の燃圧を
例えば０．３〜０．４ＭＰａ程度の一定値に保持する構
成となっている。

【００２２】８は斜板型の燃料ポンプとして構成された
高圧ポンプで、該高圧ポンプ８は、図１および図２に示
す如く、有底筒状に形成されたケーシング９と、該ケー
シング９に回転可能に設けられ、エンジンのクランク軸
またはカム軸（いずれも図示せず）等により駆動される
回転軸１０と、ケーシング９に固定して設けられたシリ
ンダブロック１１と、ケーシング９内に軸受１２を介し
て回転可能に配設され、回転軸１０の外周側にスプライ
ン結合された斜板１３と、シリンダブロック１１に固定
され、後述のリリーフ油路２５、燃圧制御弁２８等が設
けられたマニホールド１４等とから構成されている。

【００２３】ここで、シリンダブロック１１には複数の
吸込ポート１５，１５，…が形成され、該各吸込ポート
１５は、流入側が低圧配管３に接続されると共に、流出
側が吸込油路１６、吸込弁１７を通じて後述のシリンダ
１８に接続されている。

【００２４】また、斜板１３は回転軸１０に対して一定
の角度だけ傾斜した斜面部１３Ａを有し、回転軸１０と
共に回転することにより後述のピストン１９をシュー２
０を介して案内するものである。

【００２５】１８，１８，…はシリンダブロック１１に
形成された例えばｎ個のシリンダで、該各シリンダ１８
は、回転軸１０の回転方向（周方向）に一定の間隔をも
って軸方向に伸長して設けられている。そして、この間
隔は、後述する各ピストン１９間の位相差θとほぼ等し
くなり、この位相差θは、シリンダ１８の個数ｎ（但
し、ｎは整数である）を用いて下記のように表すことが
できる。

【００２６】

【数１】

【００２７】１９，１９，…は各シリンダ１８内に往復
動可能に設けられたピストンで、該各ピストン１９は、
一端側がシリンダブロック１１から突出している。ま
た、ピストン１９は、突出端側に揺動可能に設けられた
シュー２０を介して斜板１３の斜面部１３Ａに摺接し、
この摺接状態をピストン１９とシリンダブロック１１と
の間に装着した保持ばね２１によって保持する構成とな
っている。

【００２８】２２はマニホールド１４内に設けられた吐
出油路で、該吐出油路２２は、図１および図２に示す如
く、流入側が吐出弁２３，２３，…を介して各シリンダ
１８内にそれぞれ連通し、流出側が吐出ポート２４を通
じて後述の高圧配管３９に接続されている。

【００２９】そして、高圧ポンプ８は、エンジンの回転
に伴って回転軸１０が斜板１３と共に回転駆動される
と、その斜面部１３Ａに案内されて各ピストン１９がシ
リンダ１８内で往復動し、各シリンダ１８毎に吸込行程
と吐出行程とを繰返し行う。これにより、吸込行程で
は、吸込弁１７が開弁し吐出弁２３が閉弁することによ
り、低圧配管内３の燃料を吸込ポート１５、吸込油路１
６等を通じてシリンダ１８内に吸込み、吐出行程では、
吸込弁１７が閉弁し吐出弁２３が開弁することにより、
シリンダ１８内の燃料を吐出油路２２、吐出ポート２４
等を通じて高圧配管３９側に例えば５〜１８ＭＰａ程度
の高い圧力で吐出させる。

【００３０】また、各ピストン１９は、図３に示す如
く、前記数１の式により定められる位相差θをもって往
復動作を行い、これにより高圧ポンプ８の吐出行程は、
回転軸１０の回転角に対して後述の如く位相差θ毎に行
われる構成となっている。

【００３１】なお、図３は各ピストン１９の作動状態を
判り易くするため、ｎ個のピストン１９のうち３個のピ
ストンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 について、吸込行程、吐出行程
を例示したものである。

【００３２】２５はマニホールド１４等に設けられたリ
リーフ油路で、該リリーフ油路２５は、流入側がチェッ
ク弁２６，２６，…を介して各シリンダ１８内にそれぞ
れ連通し、流出側が逃がしポート２７を通じて低圧配管
３に接続されている。即ち、リリーフ油路２５は、低圧
配管３と高圧ポンプ８の各シリンダ１８との間を各吸込
弁１７を挟んで接続し、吸込油路１６と並列に配設され
ている。

【００３３】２８はリリーフ油路２５の途中に開，閉可
能に設けられた常閉の燃圧制御弁で、該燃圧制御弁２８
は、図１および図２に示す如く、弁ケーシングとなるマ
ニホールド１４と、該マニホールド１４の弁室２９内に
収容され、鉄材等の磁性材料からなる弁体３０と、該弁
体３０とマニホールド１４との間に配設され、弁体３０
を予め定められた付勢力をもって閉弁方向に常時付勢す
る弁ばね３１と、後述のコントロールユニット４１と信
号線３２等を介して接続されたソレノイド３３等とから
構成されている。

【００３４】そして、燃圧制御弁２８は、コントロール
ユニット４１からの給電が停止しているときに、弁体３
０が弁ばね３１によって閉弁状態に保持され、コントロ
ールユニット４１から給電されたときには、弁体３０が
ソレノイド３３により弁ばね３１に抗して開弁方向に駆
動される。

【００３５】また、燃圧制御弁２８は、図３に示す如
く、高圧ポンプ８の各シリンダ１８で吐出行程を行うと
きに各吐出行程の途中で開弁し、この吐出行程が終了す
るときか、またはこの吐出行程が終了してから僅かに遅
れて閉弁する。そして、燃圧制御弁２８は、開弁時に各
シリンダ１８内の燃料をリリーフ油路２５を通じて低圧
配管３側にリリーフさせ、後述するコモンレール３８内
の燃圧を可変に制御するものである。

【００３６】３４は吸込油路１６と吐出油路２２との間
に設けられたバイパス通路で、該バイパス通路３４は、
図１に示す如く、例えばエンジンの始動時に低圧配管３
側の燃料をチェック弁３５を通じてコモンレール３８側
に流通させ、コモンレール３８内の燃圧を早期に上昇さ
せるものである。

【００３７】３６はバイパス通路３４と並列に接続され
たリリーフ通路で、該リリーフ通路３６は、コモンレー
ル３８側の燃圧が設計上の上限値等を大きく越えたとき
に、この燃料をリリーフ弁３７を通じて低圧配管３側に
逃がす構成となっている。

【００３８】３８は一端側が高圧配管３９を介して高圧
ポンプ８の吐出ポート２４に接続されたコモンレール
で、該コモンレール３８は他端側が閉塞された金属管等
によって形成され、その途中にはエンジンの各気筒に対
応して４個の噴射弁４０，４０，…が設けられている。

【００３９】４１は車両に設けられたエンジン制御用の
コントロールユニットで、該コントロールユニット４１
の入力側には、図１に示す如く、エンジンのクランク軸
の回転量を検出するクランク角センサ４２と、カム軸の
回転位置を検出するカム位置センサ４３と、コモンレー
ル３８内の燃圧を検出する燃圧センサ４４等とが接続さ
れ、コントロールユニット４１の出力側には、低圧ポン
プ２、各噴射弁４０と共に燃圧制御弁２８が接続されて
いる。

【００４０】そして、コントロールユニット４１は、図
３に示す如く、高圧ポンプ８の各シリンダ１８で吐出行
程が行われるときに、燃圧制御弁２８の開弁タイミング
に対応する後述の基準ストロークＳ1 をエンジンの負
荷、回転数等に応じて変化させ、コモンレール３８内の
燃圧をエンジンの運転状態に応じて例えば５〜１８ＭＰ
ａ程度の範囲内で可変に制御するものである。

【００４１】本実施の形態による燃料噴射制御装置は上
述の如き構成を有するもので、次にその作動について説
明する。

【００４２】まず、エンジンの運転中には、燃料タンク
１内の燃料が低圧ポンプ２により低圧配管３内に吐出さ
れると、この燃料は高圧ポンプ８により昇圧されて高圧
配管３９内に吐出され、コモンレール３８から各噴射弁
４０を用いてエンジンの各気筒に噴射される。

【００４３】この場合、高圧ポンプ８が作動するときに
は、図３に示す如く、回転軸１０がエンジンにより回転
駆動されると、各ピストン１９はシリンダ１８内で位相
差θをもって往復動し、吸込行程と吐出行程とが行われ
る。

【００４４】一方、コントロールユニット４１は、エン
ジンの負荷、回転数等に応じてコモンレール３８内の目
標燃圧を演算し、この目標燃圧に対応した基準ストロー
クを算出する。ここで、この基準ストロークとは、吐出
行程が開始してから燃圧制御弁２８を開弁させるまでの
回転角として定義され、吐出行程の全行程よりも短い回
転角として可変に設定されるものである。即ち、例えば
図３中に示すピストンＰ1 に対しては基準ストロークＳ
1 として表すことができる。

【００４５】そして、コントロールユニット４１は、ク
ランク角センサ４２、カム位置センサ４３等から出力さ
れる検出信号を用いて回転軸１０の回転角を検出し、各
シリンダ１８のうちいずれかのシリンダ１８で吐出行程
が開始されてから回転軸１０が基準ストローク分だけ回
転したときには、燃圧制御弁２８への給電を開始し、燃
圧制御弁２８を開弁させる。そして、このシリンダ１８
で吐出行程が終了するか、または吐出行程が終了してか
ら僅かな時間（角度）が経過したときには、燃圧制御弁
２８への給電を停止して燃圧制御弁２８を閉弁させる。

【００４６】この結果、吐出行程では、燃圧制御弁２８
が開弁した後にシリンダ１８内の燃料がリリーフ油路２
５を通じて低圧配管３側にリリーフされ、吐出行程は、
図３中に示す斜線部Ａの範囲のみで実質的に行われるよ
うになるから、例えば基準ストロークＳ1 等を大きく設
定したときには、斜線部Ａの面積と共に高圧ポンプ８の
吐出量が増大し、コモンレール３８内の燃圧が上昇す
る。

【００４７】また、基準ストロークＳ1 等を小さく設定
したときには、高圧ポンプ８の吐出量が減少してコモン
レール３８内の燃圧が低下するから、コントロールユニ
ット４１は、基準ストロークの大きさを変化させること
により、コモンレール３８内の燃圧を可変に制御するこ
とができる。

【００４８】一方、仮りにソレノイド３３が信号線３２
の断線等により作動しなくなった場合には、コモンレー
ル３８内の燃圧が弁ばね３１の付勢力に対応する一定の
開弁圧に保持される。即ち、弁体３０に作用する燃圧が
前記開弁圧よりも小さいときには、弁体３０が弁ばね３
１により閉弁状態を保持し、燃圧が開弁圧を越えたとき
には、この燃圧より弁体３０が弁ばね３１に抗して開弁
される。

【００４９】かくして、本実施の形態では、複数のシリ
ンダ１８内でピストン１９が互いに位相差θをもって往
復動する斜板型の高圧ポンプ８に対し、弁体３０、弁ば
ね３１、ソレノイド３３等を有する常閉の燃圧制御弁２
８をリリーフ油路２５に設け、この燃圧制御弁２８を高
圧ポンプ８の吐出行程の途中から終了までの間に亘って
開弁させる構成としたから、エンジンにより高圧ポンプ
８を駆動するときには、ｎ個のシリンダ１８から位相差
θに対応する間隔毎にコモンレール３８に向けて燃料を
順次吐出させることができ、高圧ポンプ８の吐出動作に
より生じるコモンレール３８内の脈圧を確実に低減でき
ると共に、各噴射弁４０から噴射される燃料の圧力を安
定化させることができる。

【００５０】そして、このとき吐出行程の後半側では、
各シリンダ１８内の燃料をリリーフ油路２５から低圧配
管３側へと必要に応じてリリーフさせることができ、噴
射弁４０から噴射される燃料の圧力をコントロールユニ
ット４１、燃圧制御弁２８によりエンジンの運転状態に
応じて適切に制御することができる。

【００５１】また、常閉の燃圧制御弁２８を用いること
により、仮りにソレノイド３３が信号線３２の断線等に
より作動しなくなった場合でも、燃圧制御弁２８を閉弁
状態に保持でき、低圧配管３側の燃料を高圧ポンプ８に
よりコモンレール３８に向けて確実に吐出させ続けるこ
とができる。そして、この場合には、弁ばね３１の付勢
力を予め調整しておくことにより、コモンレール３８内
の燃圧を弁ばね３１により定められる一定の開弁圧に保
持することができる。

【００５２】従って、本実施の形態によれば、複数のシ
リンダ１８を有する高圧ポンプ８によりコモンレール３
８内の燃圧を安定して保持でき、この状態で燃圧制御弁
２８が故障した場合でも、低圧配管３側の燃料を高圧ポ
ンプ８によりコモンレール３８に向けて確実に供給でき
ると共に、信頼性を向上させることができる。

【００５３】また、各シリンダ１８で吐出行程が開始さ
れてから燃圧制御弁２８を開弁させるまでの基準ストロ
ークＳ1 等をコントロールユニット４１により可変に制
御するようにしたから、燃料の吐出動作が行われる回転
角の区間（図３中の斜線部Ａ）の大きさを基準ストロー
クと共に変化させることができる。これにより、基準ス
トロークの大，小に応じて高圧ポンプ８の燃料吐出量を
増，減でき、コモンレール３８内の燃圧を目標燃圧に応
じて確実に制御することができる。

【００５４】そして、燃圧制御弁２８の基準ストローク
を吐出行程の開始から終了までの範囲内に設定するよう
にしたので、各シリンダ１８内が高圧となる吐出行程の
後半側では、燃圧制御弁２８を開弁させて各シリンダ１
８内の燃料をリリーフ油路２５から低圧配管３側にリリ
ーフさせることができる。これにより、高圧ポンプ８の
駆動負荷を確実に低減でき、エンジンの省エネルギ化を
図ることができると共に、高圧ポンプ８等の耐久性を向
上させることができる。

【００５５】また、高圧ポンプ８の吸込ポート１５には
低圧配管３を介して低圧ポンプ２を接続し、吐出ポート
２４には高圧配管３９を介してコモンレール３８を接続
したから、低圧ポンプ２から吐出される燃料を高圧ポン
プ８でさらに加圧してコモンレール３８側に吐出させる
ことができ、高圧の燃料をコモンレール３８内に安定し
て供給することができる。

【００５６】次に、図４は本発明による第２の実施の形
態を示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。しかし、本実施の形態による燃料噴射制
御装置の特徴は、高圧ポンプ５１のケーシング５２内に
設けた回転軸５３と共にシリンダブロック５４を回転可
能に構成したことにある。

【００５７】ここで、高圧ポンプ５１は、有底筒状のケ
ーシング５２と、該ケーシング５２に回転可能に設けら
れた回転軸５３と、該回転軸５３にスプライン結合され
たシリンダブロック５４と、ケーシング５２内に固定さ
れた斜板５５と、後述のマニホールド６１等とから斜板
型の燃料ポンプとして構成されている。

【００５８】そして、シリンダブロック５４には、例え
ば周方向に一定間隔をもって軸方向に延びるｎ個のシリ
ンダ５６が設けられ、該各シリンダ５６内にはピストン
５７が往復動可能に設けられている。また、各ピストン
５７の突出端側はシュー５８内に抜止め状態で揺動可能
に嵌合され、該各シュー５８は押え板５９により斜板５
５に摺接した状態に保持されている。

【００５９】さらに、ケーシング５２の開口側には、高
圧ポンプ５１の吸込行程と吐出行程の切換を行う弁板６
０がシリンダブロック５４に摺接して設けられている。
そして、弁板６０には、吸込行程で各シリンダ５６内に
連通する半円弧状の吸込孔６０Ａと、吐出行程で各シリ
ンダ５６内に連通する半円弧状の吐出孔６０Ｂとが設け
られている。

【００６０】また、マニホールド６１には、吸込通路６
２を通じて弁板６０の吸込孔６０Ａに連通する吸込ポー
ト６３と、吐出通路６４を通じて弁板６０の吐出孔６０
Ｂに連通する吐出ポート６５と、該吐出ポート６５とリ
リーフ油路６６を通じて連通する逃がしポート６７とが
形成され、リリーフ油路６６の途中には、燃圧制御弁２
８がチェック弁２６と共に設けられている。

【００６１】そして、高圧ポンプ５１は、エンジンの回
転に伴って回転軸５３がシリンダブロック５４と共に回
転駆動されると、各ピストン５７が斜板５５によりシュ
ー５８を介して案内され、吸込行程と吐出行程とを繰返
し行う。これにより、吸込行程では、低圧配管３側の燃
料を吸込ポート６３から弁板６０の吸込孔６０Ａを通じ
て各シリンダ５６内に吸込み、吐出行程では、各シリン
ダ５６内の燃料を弁板６０の吐出孔６０Ｂを通じて吐出
ポート６５から噴射弁４０側に吐出される。そして、吐
出行程で燃圧制御弁２８が開弁したときには、各シリン
ダ５６から吐出される燃料がリリーフ油路６６、逃がし
ポート６７を経由して低圧配管３側にリリーフされる構
成となっている。

【００６２】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
弁板６０を用いることによりチェック弁等からなる吸込
弁、吐出弁を省略でき、構造の簡略化を図ることができ
る。

【００６３】なお、前記各実施の形態では、燃圧制御弁
２８を高圧ポンプ８，５１のマニホールド１４，５１内
に配設するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、燃圧制御弁２８を高圧ポンプ８，５１と別体に配設
する構成としてもよく、リリーフ油路２５，６６も高圧
ポンプ８，５１と別体に配設する構成としてもよい。

【００６４】さらに、前記各実施の形態では、燃料噴射
制御装置を４気筒エンジンに適用した場合を例に挙げて
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば３気筒以下、
５〜７気筒、９気筒以上となる任意の気筒数のエンジン
に適用してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、複数のシリンダおよびピストンを有する燃料ポン
プに対し、吐出行程の途中から終了までの間に亘って開
弁する常閉の燃圧制御弁を設ける構成としたから、燃料
ポンプの吐出動作により生じる燃料の脈圧を確実に低減
でき、噴射弁から噴射される燃料の圧力を安定化させる
ことができる。そして、この状態で噴射燃料の圧力を燃
圧制御弁により内燃機関の運転状態等に応じて適切に制
御でき、仮りに燃圧制御弁が作動しなくなった場合で
も、燃料ポンプにより燃料を噴射弁側に安定して供給で
きると共に、信頼性を向上させることができる。また、
吐出行程の後半側では、各シリンダ内の燃料を燃料ポン
プの吸込側にリリーフさせることができるから、燃料ポ
ンプの駆動負荷を確実に低減でき、省エネルギ化を図る
ことができる。

【００６６】また、請求項２の発明によれば、燃圧制御
弁を弁ケーシング、弁体、弁ばねおよびソレノイドによ
って構成したから、仮りにソレノイドが断線等で作動し
なくなった場合でも、噴射弁側の燃圧を弁ばねによって
一定値に保持でき、燃料ポンプにより燃料を噴射弁側に
向けて確実に吐出させることができる。

【００６７】さらに、請求項３の発明によれば、燃料ポ
ンプを、ケーシング内にシリンダブロックが固定され、
斜板が回転軸と共に回転する斜板型燃料ポンプとして構
成したから、燃料ポンプの作動時には、シリンダブロッ
クの各シリンダから一定の間隔で燃料を噴射弁に向けて
順次吐出させることができ、吐出燃料の脈圧を確実に低
減できると共に、噴射燃料の燃圧を安定化させることが
できる。

【００６８】また、請求項４の発明によれば、燃料ポン
プを、ケーシング内に斜板が固定され、シリンダブロッ
クが回転軸と共に回転する斜板型燃料ポンプとして構成
したから、燃料ポンプの作動時には、シリンダブロック
の各シリンダから一定の間隔で燃料を噴射弁に向けて順
次吐出させることができ、吐出燃料の脈圧を確実に低減
させることができる。

【００６９】さらに、請求項５の発明によれば、高圧ポ
ンプの吸込側には低圧ポンプを接続し、高圧ポンプの吐
出側には噴射弁を接続する構成としたから、低圧ポンプ
から吐出される燃料を高圧ポンプでさらに加圧して噴射
弁に向け吐出させることができ、高圧の燃料を噴射弁に
安定して供給できると共に、この燃料を噴射弁から確実
に噴射させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による燃料噴射制御
装置を示す回路構成図である。

【図２】図１中の高圧ポンプを示す縦断面図である。

【図３】ピストンのリフト量と燃圧制御弁の作動状態と
の関係を示す特性線図である。

【図４】第２の実施の形態による燃料噴射制御装置に用
いる高圧ポンプを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１燃料タンク２低圧ポンプ８，５１高圧ポンプ（燃料ポンプ）９，５２ケーシング１０，５３回転軸１１，５４シリンダブロック１３，５５斜板１４，６１マニホールド（弁ケーシング）１８，５６シリンダ１９，５７ピストン２０，５８シュー２５，６６リリーフ油路２８燃圧制御弁３０弁体３１弁ばね３３ソレノイド４０噴射弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 59/04 Ｆ０２Ｍ 59/04 59/08 59/08 59/10 59/10 Ｄ 63/02 63/02 ＡＦターム(参考） 3G060 AB00 CB01 DA06 DA08 GA01 GA03 GA14 3G066 AA02 AB02 AD12 BA12 BA17 BA30 BA33 CA01S CA08 CA09 CA20U CB07U CB09 CB15 CB16 CC01 CD01 CD02 CD26 CD29 CE05 DB01 DC03 DC05 DC09 DC18 3G301 HA01 HA04 JA02 JA12 JB02 KA01 LB04 LB06 LB13 LB16 LC01 MA28 ND02 ND03 PB08A PB08Z PE01Z PE03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の気筒に燃料を噴射する噴射弁
と、複数のシリンダ内を往復動するピストンを有し、該
各ピストンがシリンダ内を往復動する間に前記噴射弁に
向けて燃料を順次吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプ
の吐出側と吸込側との間に接続して設けられたリリーフ
油路と、該リリーフ油路に開，閉可能に設けられ、前記
燃料ポンプの吐出行程の途中から終了までの間に亘って
開弁する常閉の燃圧制御弁とから構成してなる燃料噴射
制御装置。
【請求項２】前記燃圧制御弁は、内部に油路が形成さ
れた弁ケーシングと、該弁ケーシング内の油路に設けら
れた弁体と、該弁体を閉弁方向に常時付勢する弁ばね
と、外部からの給電により前記弁体を開弁させるソレノ
イドとから構成してなる請求項１に記載の燃料噴射制御
装置。
【請求項３】前記燃料ポンプは、ケーシングと、該ケ
ーシングに回転可能に設けられ前記内燃機関により駆動
される回転軸と、前記ケーシングに固定して設けられた
シリンダブロックと、該シリンダブロックの周方向に一
定の間隔をもって軸方向に伸長して設けられた複数のシ
リンダと、該各シリンダ内に往復動可能に設けられたピ
ストンと、前記ケーシング内に位置して前記回転軸と共
に回転可能に設けられ、該各ピストンをシューを介して
案内する斜板とからなる斜板型燃料ポンプとして構成し
てなる請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】前記燃料ポンプは、ケーシングと、該ケ
ーシングに回転可能に設けられ前記内燃機関により駆動
される回転軸と、前記ケーシング内に位置して該回転軸
と共に回転可能に設けられたシリンダブロックと、該シ
リンダブロックの周方向に一定の間隔をもって軸方向に
伸長して設けられた複数のシリンダと、該各シリンダ内
に往復動可能に設けられたピストンと、前記ケーシング
に固定して設けられ、該各ピストンをシューを介して案
内する斜板とからなる斜板型燃料ポンプとして構成して
なる請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】前記燃料ポンプは、その吸込側を燃料タ
ンク内の燃料を低圧で吐出する低圧ポンプに接続し、前
記燃料ポンプの吐出側を前記噴射弁に接続した高圧ポン
プとして構成してなる請求項１，２，３または４に記載
の燃料噴射制御装置。