JP2000297724A - Fuel supply pump - Google Patents

Fuel supply pump

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JP2000297724A
JP2000297724A JP11105831A JP10583199A JP2000297724A JP 2000297724 A JP2000297724 A JP 2000297724A JP 11105831 A JP11105831 A JP 11105831A JP 10583199 A JP10583199 A JP 10583199A JP 2000297724 A JP2000297724 A JP 2000297724A
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JP
Japan
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fuel
pump
plunger
pressure
fuel supply
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Application number
JP11105831A
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Japanese (ja)
Inventor
Terukazu Nishimura
輝一 西村
Hisashi Hidaka
尚志 日高
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce impacts generated in pressure-fed fuel and to improve resolution of pressure-feeding amount of fuel by giving a profile to a pump drive cam so as to moderate a plunger lift speed before a press-feeding top death center. SOLUTION: A pump drive cam 77 for lifting a plunger 83 of a fuel supply pump 80 has a cam profile 78 in which a rotation angle range θe corresponding to a pressure-feed stroke of the plunger 83 is wider than a rotation angle range θi corresponding to a suction stroke of the plunger 83 and a lift speed of the plunger 83 per rotation angle of a pump drive shaft 77a is slower than a drop speed of that. Impacts given to fuel during fuel pressure-feed period is reduced to suppress vibration and noise of the fuel supply pump 80. Resolution of fuel pressure-feed amount during the pressure-feed stroke is thereby improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料サプライポ
ンプに関し、詳細にはコモンレール式燃料噴射システム
において燃料をコモンレールに圧送する燃料サプライポ
ンプに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a fuel supply pump, and more particularly to a fuel supply pump for pumping fuel to a common rail in a common rail type fuel injection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、エンジンの燃料噴射制御
に関して、噴射圧力の高圧化を図り、且つ燃料の噴射タ
イミング及び噴射量等の噴射条件をエンジンの運転状態
に応じて最適に制御する方法として、コモンレール式燃
料噴射システムが知られている。コモンレール式燃料噴
射システムは、ポンプによって所定圧力に加圧された燃
料噴射制御用の作動流体をコモンレールに内に蓄圧状態
に貯留し、作動流体圧力を利用して各気筒にそれぞれ配
置されたインジェクタを作動させて、インジェクタから
対応する燃焼室内に燃料を噴射するシステムである。燃
料が各インジェクタにおいてエンジンの運転状態に対し
て最適な噴射条件で噴射されるように、コントローラが
各インジェクタに設けられた制御弁の作動を制御してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, regarding a fuel injection control of an engine, a method of increasing an injection pressure and optimally controlling injection conditions such as a fuel injection timing and an injection amount in accordance with an operation state of the engine is known. A common rail fuel injection system is known. The common rail type fuel injection system stores a working fluid for fuel injection control pressurized to a predetermined pressure by a pump in a common rail in a pressurized state, and uses an operating fluid pressure to dispose an injector arranged in each cylinder. It is a system that operates to inject fuel from the injector into the corresponding combustion chamber. A controller controls the operation of a control valve provided in each injector so that fuel is injected in each injector under optimal injection conditions for the operating state of the engine.

【0003】コモンレールから燃料供給管を通じて各イ
ンジェクタの先端に形成された噴孔に至る燃料流路内に
は、常時、噴射圧力相当の燃料圧が作用しており、各イ
ンジェクタは燃料供給管を通じて供給される燃料を通過
又は遮断する制御を行うため開閉弁と当該開閉弁を開閉
駆動するための電磁アクチュエータを備えている。コン
トローラは、加圧燃料が各インジェクタにおいてエンジ
ンの運転状態に対して最適な噴射条件で噴射されるよう
に、コモンレールの圧力と各インジェクタの電磁アクチ
ュエータの作動とを制御している。また、作動流体とし
てエンジンオイルをコモンレールに貯留し、コモンレー
ルからインジェクタの圧力室に供給したオイル圧力でイ
ンジェクタ内の増圧室内に供給されている燃料を所定の
圧力まで増圧する型式のコモンレール式燃料噴射システ
ムも提案されている。
[0003] In the fuel flow path from the common rail to the injection hole formed at the tip of each injector through the fuel supply pipe, a fuel pressure equivalent to the injection pressure always acts, and each injector supplies the fuel through the fuel supply pipe. An on-off valve for performing control to pass or shut off the fuel to be supplied and an electromagnetic actuator for opening and closing the on-off valve. The controller controls the pressure of the common rail and the operation of the electromagnetic actuator of each injector so that the pressurized fuel is injected in each injector under optimal injection conditions for the operating state of the engine. In addition, common rail fuel injection of a type in which engine oil is stored in a common rail as a working fluid and fuel supplied to a pressure increasing chamber in the injector is increased to a predetermined pressure by oil pressure supplied from the common rail to a pressure chamber of the injector. A system has also been proposed.

【0004】従来のコモンレール燃料噴射システムを図
3に基づいて説明する。燃料タンク7からフィードポン
プ6によって吸い上げられた燃料は、燃料サプライポン
プ1に送られる。燃料サプライポンプ1は、例えばエン
ジンによって駆動されるプランジャ式の可変容量式高圧
ポンプであり、燃料をコモンレール2に圧送する。供給
された燃料は蓄圧状態にコモンレール2に貯留され、コ
モンレール2からインジェクタ3に供給される。インジ
ェクタ3は、エンジンの型式に応じて通常、各気筒に対
応して複数個設けられており、コモンレール2から供給
された燃料を各対応する燃焼室内に噴射する。
A conventional common rail fuel injection system will be described with reference to FIG. The fuel sucked from the fuel tank 7 by the feed pump 6 is sent to the fuel supply pump 1. The fuel supply pump 1 is, for example, a plunger-type variable displacement high-pressure pump driven by an engine, and pumps fuel to a common rail 2. The supplied fuel is stored in the common rail 2 in a pressure accumulated state, and is supplied to the injector 3 from the common rail 2. In general, a plurality of injectors 3 are provided corresponding to the respective cylinders in accordance with the type of the engine, and inject fuel supplied from the common rail 2 into each corresponding combustion chamber.

【0005】燃料サプライポンプ1は、エンジンの出力
によって駆動されるポンプ駆動カム10と、ポンプ駆動
カム10に当接して往復動をするプランジャ11とを備
えており、プランジャ11の頂面がポンプ室12の壁面
の一部を形成している。フィードポンプ6が送り出した
燃料は燃料通路13を通じてポンプ室12に流入する。
燃料通路13にはインレットバルブ15が配設されてお
り、燃料通路13を通じてポンプ室12に流入する燃料
量を制御している。ポンプ室12の吐出側、即ち、ポン
プ室12とコモンレール2との間を繋ぐ燃料吐出路14
には逆止弁17が設けられている。
The fuel supply pump 1 includes a pump driving cam 10 driven by the output of the engine, and a plunger 11 which reciprocates in contact with the pump driving cam 10. The top surface of the plunger 11 is a pump chamber. Twelve wall surfaces are formed. The fuel delivered by the feed pump 6 flows into the pump chamber 12 through the fuel passage 13.
An inlet valve 15 is provided in the fuel passage 13 and controls an amount of fuel flowing into the pump chamber 12 through the fuel passage 13. A fuel discharge passage 14 connecting the discharge side of the pump chamber 12, that is, the pump chamber 12 and the common rail 2.
Is provided with a check valve 17.

【0006】コモンレール2には、コモンレール圧力が
システム異常等に起因して異常上昇するのを防ぐため
に、常閉型のリリーフ弁20が備えられている。常閉型
のリリーフ弁20は、コモンレール圧力が所定の設定圧
力よりも高圧になると開弁して、コモンレール2内の燃
料を排出路21を通じて燃料タンク7へ放出し、コモン
レール2内の燃料圧を低下させる。コモンレール2に貯
留された燃料は、燃料供給管23を通じてインジェクタ
3に供給される。また、コモンレール2に設けられた圧
力センサ22が検出したコモンレール圧力Prは、エン
ジンの電子制御モジュール(ECM)であるコントロー
ラ8に入力される。
The common rail 2 is provided with a normally closed relief valve 20 to prevent the common rail pressure from abnormally increasing due to a system abnormality or the like. The normally closed relief valve 20 opens when the common rail pressure becomes higher than a predetermined set pressure, releases the fuel in the common rail 2 to the fuel tank 7 through the discharge path 21, and reduces the fuel pressure in the common rail 2. Lower. The fuel stored in the common rail 2 is supplied to the injector 3 through the fuel supply pipe 23. The common rail pressure Pr detected by the pressure sensor 22 provided on the common rail 2 is input to a controller 8 which is an electronic control module (ECM) of the engine.

【0007】インジェクタ3は、図示が省略されたシリ
ンダヘッド等のベースに設けられた穴部にシール部材に
よって密封状態に取付けられる。インジェクタ3はイン
ジェクタ本体内を往復動可能な針弁31と、針弁31が
リフトしたときに開口して燃料を燃焼室(図示せず)に
噴射する噴孔32を備えている。針弁31の頂面33
は、燃料供給管23からの燃料圧が供給されるバランス
チャンバ30の壁面の一部を形成している。燃料供給管
23に接続する燃料通路34は、針弁31の周囲に形成
された燃料溜まり35に連通している。燃料溜まり35
に臨む針弁31の第1テーパ面36と、針弁31の先端
に形成され且つインジェクタ本体のテーパ状弁シートと
着座して噴孔32を開閉する第2テーパ面37とには燃
料圧力が作用して、針弁31にリフト力を与える。一
方、針弁31には、バランスチャンバ30内の燃料圧力
に基づく押し下げ力と、リターンスプリング(図示せ
ず)の戻し力とが作用する。リフト力、押し下げ力及び
戻し力のバランスによって針弁31のリフトが制御され
る。
[0007] The injector 3 is hermetically attached to a hole provided in a base such as a cylinder head (not shown) by a seal member. The injector 3 includes a needle valve 31 that can reciprocate in the injector body, and an injection hole 32 that opens when the needle valve 31 is lifted and injects fuel into a combustion chamber (not shown). Top surface 33 of needle valve 31
Forms a part of the wall surface of the balance chamber 30 to which the fuel pressure from the fuel supply pipe 23 is supplied. A fuel passage 34 connected to the fuel supply pipe 23 communicates with a fuel reservoir 35 formed around the needle valve 31. Fuel pool 35
And a second tapered surface 37 formed at the tip of the needle valve 31 and seated on the tapered valve seat of the injector body to open and close the injection hole 32. Acts to give a lift force to the needle valve 31. On the other hand, a pressing force based on the fuel pressure in the balance chamber 30 and a returning force of a return spring (not shown) act on the needle valve 31. The lift of the needle valve 31 is controlled by the balance between the lift force, the pushing force, and the return force.

【0008】コモンレール2内の高圧燃料は、燃料流路
の一部を構成する燃料供給管23、燃料供給管23から
分岐した供給路38を通じてバランスチャンバ30に供
給される。供給路38には、オリフィス39が設けられ
ている。バランスチャンバ30内の燃料圧を制御するた
め、バランスチャンバ30には排出路40が設けられて
いる。排出路40にもオリフィス41が設けられてお
り、オリフィス41の有効通路断面積はオリフィス39
の有効通路断面積よりも大となるように設定されてい
る。また、排出路40には、排出路40を燃料戻し管4
6に開放するための開閉弁44が設けられている。
The high-pressure fuel in the common rail 2 is supplied to the balance chamber 30 through a fuel supply pipe 23 constituting a part of a fuel flow path and a supply path 38 branched from the fuel supply pipe 23. An orifice 39 is provided in the supply path 38. In order to control the fuel pressure in the balance chamber 30, the balance chamber 30 is provided with a discharge path 40. The discharge passage 40 is also provided with an orifice 41, and the effective passage cross-sectional area of the orifice 41 is equal to orifice 39.
Is set so as to be larger than the effective passage cross-sectional area. Further, the discharge path 40 is connected to the fuel return pipe 4 by the discharge path 40.
An on-off valve 44 for opening the valve 6 is provided.

【0009】排出路40に設けられている開閉弁44を
コントローラ8の制御によって開弁させると、オリフィ
ス39はオリフィス41よりも燃料の流れをより強く制
限するので、バランスチャンバ30内の燃料圧が低下す
る。針弁31を持ち上げるリフト力が、バランスチャン
バ30内の燃料圧に基づく押下げ力及びリターンスプリ
ングのばね力との合力を上回ると、針弁31がリフトす
る。針弁31がリフトすると噴孔32が開口するので、
コモンレール2から燃料供給管23及び燃料通路34を
通じてインジェクタ3に導かれた燃料は、針弁31の周
囲の通路を通じてノズルの先端に形成された噴孔32か
ら燃焼室(図示せず)内へと噴射される。バランスチャ
ンバ30から排出路40を通じて流出し燃焼室内への噴
射に費やされなかった燃料は、燃料戻り管46を経て燃
料タンク7に回収される。
When the on-off valve 44 provided in the discharge passage 40 is opened under the control of the controller 8, the orifice 39 restricts the flow of fuel more strongly than the orifice 41, so that the fuel pressure in the balance chamber 30 is reduced. descend. When the lifting force for lifting the needle valve 31 exceeds the combined force of the pressing force based on the fuel pressure in the balance chamber 30 and the spring force of the return spring, the needle valve 31 is lifted. When the needle valve 31 is lifted, the injection hole 32 is opened.
The fuel guided from the common rail 2 to the injector 3 through the fuel supply pipe 23 and the fuel passage 34 passes through a passage around the needle valve 31 from an injection hole 32 formed at the tip of the nozzle into a combustion chamber (not shown). It is injected. The fuel flowing out of the balance chamber 30 through the discharge passage 40 and not consumed for injection into the combustion chamber is collected in the fuel tank 7 through the fuel return pipe 46.

【0010】コントローラ8には、エンジン回転数Ne
を検出するエンジン回転数センサ、アクセルペダルの踏
込み量Acを検出するためのアクセル踏込み量センサ等
の各種センサ9からの検出信号が入力される。コントロ
ーラ8には、コモンレール圧力センサ22が検出したコ
モンレール圧力Prが入力される。その他、コントロー
ラ8への入力信号としては、冷却水温センサ、エンジン
気筒判別センサ、上死点検出センサ、大気温度センサ、
大気圧センサ、吸気管内圧力センサ等のエンジンの運転
状態を検出するための各種センサからの信号がある。
The controller 8 includes an engine speed Ne.
Detection signals are input from various sensors 9 such as an engine speed sensor for detecting the acceleration and an accelerator pedal depression amount sensor for detecting the accelerator pedal depression amount Ac. The common rail pressure Pr detected by the common rail pressure sensor 22 is input to the controller 8. Other input signals to the controller 8 include a cooling water temperature sensor, an engine cylinder discrimination sensor, a top dead center detection sensor, an atmospheric temperature sensor,
There are signals from various sensors for detecting the operating state of the engine, such as an atmospheric pressure sensor and an intake pipe pressure sensor.

【0011】コントローラ8は、上記各センサ9からの
検出信号と予め求められている噴射特性マップとに基づ
いて設定された目標噴射特性に従って、開閉弁44を開
閉制御して針弁31をリフト制御する。目標噴射特性
は、エンジン出力がエンジンの運転状態に即した最適出
力になるように、インジェクタ3による燃料の噴射条
件、即ち、燃料の噴射タイミング及び噴射量を定めるも
のである。開閉弁44の開閉制御は、電磁ソレノイド4
5によって行なわれ、燃料噴射の時期及び量は、噴射圧
(コモンレール圧力に略等しい)と針弁31のリフト
(リフト量、リフト期間)とによって定められる。コン
トローラ8が出力したコマンドパルスに基づいて決定さ
れた駆動電流が電磁ソレノイド45に送られて、針弁3
1のリフトが制御される。
The controller 8 controls the opening and closing of the on-off valve 44 and the lift control of the needle valve 31 in accordance with a target injection characteristic set based on the detection signal from each of the sensors 9 and a previously determined injection characteristic map. I do. The target injection characteristics determine the fuel injection conditions by the injector 3, that is, the fuel injection timing and the injection amount, so that the engine output becomes an optimum output according to the operating state of the engine. The opening / closing control of the opening / closing valve 44 is performed by the electromagnetic solenoid 4.
5, the timing and amount of fuel injection are determined by the injection pressure (substantially equal to the common rail pressure) and the lift of the needle valve 31 (lift amount, lift period). The drive current determined based on the command pulse output from the controller 8 is sent to the electromagnetic solenoid 45, and the needle valve 3
One lift is controlled.

【0012】例えば、インジェクタ1の燃料噴射量とコ
ントローラ8が出力するコマンドパルスのパルス幅との
関係が、コモンレール圧力Pr(コモンレール2内の燃
料圧力)をパラメータとしたマップによって定められて
いる。燃料噴射は、コマンドパルスの立ち下がり時刻と
立ち上がり時刻に対して一定時間遅れて開始又は停止さ
れるので、コマンドパルスがオン又はオフとなる時期を
制御することによって、噴射タイミングを制御すること
が可能である。基本噴射量とエンジン回転数との間に
は、アクセルペダル踏込み量Acをパラメータとして一
定の関係が基本噴射量特性マップとして予め与えられて
おり、燃焼サイクル毎の燃料噴射量は、エンジンの運転
状態に応じて基本噴射量特性マップから計算によって求
められる。図示の例では、インジェクタ3は1つのみ示
されているが、エンジンは4気筒、6気筒のように多気
筒エンジンであり、コントローラ8は各気筒に対応して
配置されているインジェクタ3毎に燃料噴射制御を行
う。
For example, the relationship between the fuel injection amount of the injector 1 and the pulse width of the command pulse output by the controller 8 is determined by a map using the common rail pressure Pr (fuel pressure in the common rail 2) as a parameter. Since fuel injection is started or stopped with a certain time delay from the falling time and rising time of the command pulse, it is possible to control the injection timing by controlling when the command pulse is turned on or off. It is. A constant relationship between the basic injection amount and the engine speed is previously given as a basic injection amount characteristic map using the accelerator pedal depression amount Ac as a parameter, and the fuel injection amount for each combustion cycle depends on the operating state of the engine. Is calculated from the basic injection amount characteristic map in accordance with. In the illustrated example, only one injector 3 is shown, but the engine is a multi-cylinder engine such as a four-cylinder or six-cylinder engine, and a controller 8 is provided for each injector 3 arranged corresponding to each cylinder. Perform fuel injection control.

【0013】ところで、コモンレール式燃料噴射システ
ムに用いられる燃料サプライポンプにおいては、燃料の
急激な圧送が行われると、エンジンの振動や騒音の原因
となる。特に、シリンダヘッド上に取り付けられる燃料
サプライポンプとコモンレール、及びコモンレールとイ
ンジェクタがそれぞれ直結されるエンジンにおいては、
燃料サプライポンプに生じた振動は、コモンレール及び
インジェクタに伝達されてエンジンの騒音をより大きく
しているという問題がある。
[0013] In a fuel supply pump used in a common rail type fuel injection system, a sudden pumping of fuel causes vibration and noise of an engine. In particular, in an engine in which the fuel supply pump mounted on the cylinder head and the common rail, and the common rail and the injector are each directly connected,
There is a problem that the vibration generated in the fuel supply pump is transmitted to the common rail and the injector to increase engine noise.

【0014】また、従来、ポンプ駆動カムでプランジャ
を往復動させる燃料サプライポンプにおいては、ポンプ
駆動カムは、カム山の頂点と回転中心を結ぶ径方向の基
準線に対して対称なカムプロフィールを有するか、又は
ポンプ室内への燃料の吸入をゆっくり行い、ポンプ室か
らの燃料の圧送を急激に行うプロフィールを有してい
る。こうしたカムプロフィールは、列型ポンプにおい
て、短い圧送期間に必要な燃料圧送量を確保するため、
燃料吐出圧力を高圧にするという要求に応じて設計され
ていることによる。
In a conventional fuel supply pump in which a plunger is reciprocated by a pump driving cam, the pump driving cam has a symmetrical cam profile with respect to a radial reference line connecting the apex of the cam peak and the rotation center. Alternatively, it has a profile in which the fuel is slowly sucked into the pump chamber and the fuel is rapidly pumped from the pump chamber. Such a cam profile ensures that in line pumps the required fuel pumping rate during short pumping periods is
This is due to the fact that it is designed in response to the requirement of increasing the fuel discharge pressure.

【0015】インジェクタ3から噴射される燃料の噴射
圧はコモンレール2に貯留されている燃料の圧力に略等
しいので、噴射圧を制御するにはコモンレール圧力を制
御すればよい。インジェクタ3が燃料を噴射してコモン
レール2内の燃料が消費されることにより、コモンレー
ル圧力Prは低下するが、コントローラ8は、燃料サプ
ライポンプ1の圧送量を制御することによりコモンレー
ル2の圧力を制御する。即ち、コモンレール圧力Pr
は、燃料サプライポンプ1の圧送量によって、エンジン
の運転状態が一定であればその状態に対応した一定圧力
を保持するように、又はエンジンの運転状態が変更され
れば、その変更に対応してエンジンの運転状態に最適と
なるように増圧又は減圧方向に制御される。
Since the injection pressure of the fuel injected from the injector 3 is substantially equal to the pressure of the fuel stored in the common rail 2, the injection pressure can be controlled by controlling the common rail pressure. Although the common rail pressure Pr decreases due to the fuel being injected by the injector 3 and the fuel in the common rail 2 being consumed, the controller 8 controls the pressure of the common rail 2 by controlling the pumping amount of the fuel supply pump 1. I do. That is, the common rail pressure Pr
In accordance with the pumping amount of the fuel supply pump 1, if the operating state of the engine is constant, a constant pressure corresponding to the state is maintained, or if the operating state of the engine is changed, The pressure is controlled to increase or decrease in pressure so as to be optimal for the operating state of the engine.

【0016】コモンレール2の圧力の制御は、エンジン
の運転状態に応じて目標コモンレール圧力を決定し、こ
の目標コモンレール圧力と圧力センサ22によって検出
された実際のコモンレール2の圧力との偏差をなくすよ
うに、燃料サプライポンプ1の圧送量、即ち、1回のプ
ランジャのリフトに伴う圧送量をフィードバック制御す
ることによって行われる。
The control of the pressure of the common rail 2 is performed in such a manner that a target common rail pressure is determined in accordance with the operation state of the engine, and a deviation between the target common rail pressure and the actual pressure of the common rail 2 detected by the pressure sensor 22 is eliminated. This is performed by feedback-controlling the pumping amount of the fuel supply pump 1, that is, the pumping amount associated with one plunger lift.

【0017】図3に示すコモンレール式燃料噴射システ
ムでは、燃料サプライポンプ1の圧送量は、インレット
バルブ15により制御される。インレットバルブ15
は、コントローラ8からの制御電流によって電磁ソレノ
イド16を励磁することで、燃料ポンプ1の圧送量を制
御する。即ち、プランジャ11の上昇行程中の任意の時
点で電磁ソレノイド16へ通電してインレットバルブ1
5を開弁させると、その作動期間中は、プランジャ11
により加圧される燃料は、インレットバルブ15を通じ
て燃料通路13に戻され、燃料吐出路14に圧送される
ことはない。インレットバルブ15を閉じた時からプラ
ンジャ11の上死点到達時点までの期間が燃料圧送期間
となる。この圧送期間、即ち、インレットバルブ15の
閉弁期間を制御することで、燃料サプライポンプ1の圧
送量を制御することができ、燃料サプライポンプ1の圧
送量によってコモンレール圧力、即ち、噴射圧力を制御
することができる。尚、燃料通路13での燃料圧(フィ
ード圧)は、リリーフ弁18により上限が制限されてい
るので、フィードポンプ6が送る余剰の燃料はリリーフ
弁18及び戻し管19を通じて燃料タンク7に戻され
る。
In the common rail type fuel injection system shown in FIG. 3, the amount of pressure supplied by the fuel supply pump 1 is controlled by an inlet valve 15. Inlet valve 15
Controls the pumping amount of the fuel pump 1 by exciting the electromagnetic solenoid 16 with a control current from the controller 8. That is, at any time during the ascent stroke of the plunger 11, the electromagnetic solenoid 16 is energized and the inlet valve 1
When the valve 5 is opened, the plunger 11 is operated during its operation.
Is returned to the fuel passage 13 through the inlet valve 15 and is not pumped to the fuel discharge passage 14. The period from when the inlet valve 15 is closed to when the plunger 11 reaches the top dead center is the fuel pumping period. By controlling the pumping period, that is, the closing period of the inlet valve 15, the pumping amount of the fuel supply pump 1 can be controlled, and the common rail pressure, that is, the injection pressure is controlled by the pumping amount of the fuel supply pump 1. can do. Since the upper limit of the fuel pressure (feed pressure) in the fuel passage 13 is limited by the relief valve 18, excess fuel sent by the feed pump 6 is returned to the fuel tank 7 through the relief valve 18 and the return pipe 19. .

【0018】燃料サプライポンプの圧送量を制御する方
法の一つとして、プランジャが圧送付行程中にあるとき
にインレットバルブを閉じれば、ポンプ室内に吸入され
た燃料は吐出側に圧送されるが、上記インレットバルブ
を開いておくと、ポンプ室内の燃料は流入通路を通じて
戻ることを利用して、流入通路の開閉弁の弁作動時期を
制御するプリストローク制御が知られている。
As one method of controlling the pumping amount of the fuel supply pump, if the inlet valve is closed while the plunger is in the pumping stroke, the fuel sucked into the pump chamber is pumped to the discharge side. There is known a pre-stroke control in which the fuel in the pump chamber returns through the inflow passage when the inlet valve is opened to control the valve operation timing of the on-off valve in the inflow passage.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】燃料サプライポンプの
プランジャを駆動するポンプ駆動カムが、ポンプ室から
の燃料の圧送を急激に行うカムプロフィールを有してい
る場合、燃料に生じる油撃によって燃料サプライポンプ
に振動や騒音が発生する。コモンレール式燃料噴射シス
テムが適用される場合には、この油撃はコモンレールに
も波及し、圧力センサによるコモンレール圧力の正確な
検出の妨げになる。したがって、燃料サプライポンプに
おいて、ポンプ駆動カムのカムプロフィールに着目し
て、圧送される燃料に瞬間的な圧力の急上昇が生じさせ
なくする点で解決すべき課題がある。
When a pump drive cam for driving a plunger of a fuel supply pump has a cam profile for rapidly pumping fuel from a pump chamber, the fuel supply is caused by an oil hammer generated in the fuel. The pump generates vibration and noise. When a common rail fuel injection system is applied, this oil hammer also spreads to the common rail, which prevents accurate detection of the common rail pressure by the pressure sensor. Therefore, in the fuel supply pump, there is a problem to be solved in that attention is paid to the cam profile of the pump driving cam so as to prevent instantaneous sudden increase in pressure of the fuel to be pumped.

【0020】また、燃料噴射を正確に制御するには、コ
モンレール圧力を目標圧力に正確に制御することが必要
である。コモンレール圧力を正確に制御するには燃料サ
プライポンプの圧送量を正確に制御することが求めら
れ、プリストローク制御で圧送量を制御する型式の燃料
サプライポンプにおいては、流入通路の開閉弁の閉弁時
期を正確に制御することが必要である。ポンプ駆動カム
が設けられているポンプ駆動軸の回転速度は1回転する
間では通常一定とみなされ、燃料圧送量はプランジャの
リフト量で決定されるので、燃料圧送量の分解能力を上
げるには、流入通路の開閉弁の閉弁時期とプランジャの
リフト位置とを如何に正確に制御するかが重要となる。
即ち、流入通路の開閉弁の閉弁時期についてバラツキや
誤差を取り除くことが困難であるので、プランジャのリ
フト速度が速い場合には、開閉弁が閉弁する時期におけ
るプランジャのリフト位置が大きく変動する。したがっ
て、プランジャが圧送行程にあるときには、流入通路の
開閉弁の閉弁時期にバラツキや誤差があっても、開閉弁
が閉弁する時期におけるプランジャのリフト位置の変化
を少なくして、燃料圧送量の分解能力を上げる点で解決
すべき課題がある。
Further, in order to accurately control the fuel injection, it is necessary to accurately control the common rail pressure to the target pressure. Accurate control of the common rail pressure requires accurate control of the pumping amount of the fuel supply pump. For a fuel supply pump of the type that controls the pumping amount by pre-stroke control, the on-off valve of the inflow passage is closed. It is necessary to control the timing accurately. The rotation speed of the pump drive shaft provided with the pump drive cam is generally considered to be constant during one rotation, and the amount of fuel pumped is determined by the amount of lift of the plunger. It is important how to accurately control the closing timing of the on-off valve of the inflow passage and the lift position of the plunger.
That is, it is difficult to remove variations and errors in the closing timing of the on-off valve of the inflow passage. Therefore, if the lift speed of the plunger is high, the lift position of the plunger at the time when the on-off valve closes greatly fluctuates. . Therefore, when the plunger is in the pumping stroke, even if there is variation or error in the closing timing of the on-off valve of the inflow passage, the change in the lift position of the plunger when the on-off valve closes is reduced, and the fuel pumping amount is reduced. There is a problem that needs to be solved in terms of increasing the decomposition ability.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、ポン
プ駆動カムの駆動によって往復動されるプランジャによ
りポンプ室内の燃料を圧送する燃料サプライポンプにお
いて、プランジャの燃料圧送に伴う騒音や振動が発生す
るのを防止すると共に、流入通路の開閉弁の閉弁時期に
バラツキや誤差があっても、プランジャが圧送行程にあ
るとき、ポンプ室への流入通路に配設された開閉弁が閉
弁する時期におけるプランジャのリフト位置の変化を少
なくして燃料圧送量の分解能力を向上し、その結果、コ
モンレールの圧力を精度良く制御し、燃料噴射量等の燃
料噴射を正確に行うことを可能にする燃料サプライポン
プを提供することである。また、コモンレール式燃料噴
射システムに適用される場合には、圧送してコモンレー
ルに貯留される燃料の圧力が油撃によって乱されること
のない燃料サプライポンプを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel supply pump for pumping fuel in a pump chamber by a plunger reciprocated by driving a pump driving cam. When the plunger is in the pumping stroke, the on-off valve arranged in the inflow passage to the pump chamber closes even if there is variation or error in the closing timing of the on-off valve in the inflow passage. The change in the lift position of the plunger during the period is reduced to improve the decomposition capacity of the fuel pumping amount, and as a result, it is possible to accurately control the common rail pressure and accurately perform the fuel injection such as the fuel injection amount. It is to provide a fuel supply pump. Another object of the present invention is to provide a fuel supply pump in which, when applied to a common rail fuel injection system, the pressure of fuel stored under pressure in the common rail is not disturbed by oil hammer.

【0022】この発明は、ポンプ本体内に形成されたポ
ンプシリンダ、前記ポンプシリンダ内を往復動するプラ
ンジャ、及びポンプ駆動軸に設けられ且つ前記プランジ
ャを押圧して前記ポンプシリンダと前記プランジャとで
形成されるポンプ室内の燃料を圧送するポンプ駆動カム
を具備し、前記ポンプ駆動カムは、前記プランジャの圧
送行程に対応する前記ポンプ駆動軸の回転角度範囲を前
記プランジャの吸入行程に対応する前記ポンプ駆動軸の
回転角度範囲よりも広くして、前記プランジャの圧送行
程における前記ポンプ駆動軸の回転角度当たりの前記プ
ランジャのリフト量の増加を緩やかにしたカムプロフィ
ールを有することから成る燃料サプライポンプに関す
る。
According to the present invention, there is provided a pump cylinder formed in a pump body, a plunger reciprocating in the pump cylinder, and formed by the pump cylinder and the plunger provided on a pump drive shaft and pressing the plunger. A pump driving cam for pumping the fuel in the pump chamber, wherein the pump driving cam adjusts the rotation angle range of the pump drive shaft corresponding to the pressure feeding stroke of the plunger to the pump stroke corresponding to the suction stroke of the plunger. The present invention relates to a fuel supply pump having a cam profile which is wider than a rotation angle range of a shaft, and has a cam profile in which a lift amount of the plunger per rotation angle of the pump drive shaft in a pumping stroke of the plunger is moderately increased.

【0023】この発明による燃料サプライポンプによれ
ば、ポンプ駆動カムは、前記プランジャの圧送行程に対
応する前記ポンプ駆動軸の回転角度範囲を前記プランジ
ャの吸入行程に対応する前記ポンプ駆動軸の回転角度範
囲よりも広くして、プランジャの圧送行程におけるポン
プ駆動軸の回転角度当たりの前記プランジャのリフト量
の増加を緩やかにしたカムプロフィールを有しているの
で、ポンプ駆動軸の1回転する間の回転速度が一様であ
るとみなされるときには、ポンプ駆動カムは、圧送上死
点前で、ポンプ駆動軸の回転角度当たり、即ち、時間当
たりのプランジャのリフト量の増加の大きさが圧送上死
点後のプランジャのリフト量の減少の大きさよりも小さ
くなる。ポンプ駆動カムのカムプロフィールによってポ
ンプ駆動軸の回転角度当たりのプランジャリフト量が規
定されているので、ポンプ駆動カムによって往復駆動さ
れるプランジャは圧送上死点前では緩やかに上昇し、圧
送行程の最終段階での燃料の圧送が緩やかになって、圧
送される燃料には大きな油撃を生じることがない。
According to the fuel supply pump of the present invention, the pump driving cam changes the rotation angle range of the pump driving shaft corresponding to the pressure feeding stroke of the plunger to the rotation angle of the pump driving shaft corresponding to the suction stroke of the plunger. Since the cam profile has a width larger than the range and the amount of lift of the plunger per rotation angle of the pump drive shaft during the pumping stroke of the plunger is moderated, the rotation of the pump drive shaft during one rotation is achieved. When the speed is considered to be uniform, the pump drive cam is driven before the pumping top dead center by the amount of increase in the amount of lift of the plunger per rotation angle of the pump drive shaft, i.e., per hour. It becomes smaller than the magnitude of the decrease in the lift amount of the plunger later. Since the plunger lift per rotation angle of the pump drive shaft is defined by the cam profile of the pump drive cam, the plunger reciprocally driven by the pump drive cam rises gently before the top dead center of the pumping stroke and reaches the end of the pumping stroke. The pumping of the fuel in the stages is moderated, and the pumped fuel does not suffer a great oil hammer.

【0024】また、この燃料サプライポンプにおいて、
前記ポンプ本体には、前記ポンプ室内に燃料を供給する
ため前記ポンプ室と接続する燃料通路が形成されている
と共に、前記燃料通路を開閉するインレットバルブが設
けられており、前記インレットバルブが前記プランジャ
が圧送行程にあるときに所定のタイミングで閉弁される
ことにより、前記ポンプ室内に吸入されている燃料の前
記燃料通路に戻し量を調整するプリストローク制御が行
われる。プリストローク制御では、インレットバルブ
は、プランジャが圧送行程にあるときに所定のタイミン
グで閉弁され、閉弁までの期間ではポンプ室内に吸入さ
れている燃料は吸入側に戻され、閉弁後の圧送上死点前
の行程で燃料が吐出側に圧送される。対称形に形成され
ているカムプロフィールの場合と比較してプランジャの
リフト速度は抑えられ、開閉弁の閉弁に伴って燃料圧送
が開始されるプランジャのリフト位置については、開閉
弁の閉弁時期にバラツキや誤差があっても、変動幅が少
なくなる。したがって、プランジャが圧送行程にあると
きに開閉弁の閉弁時期にバラツキや誤差があっても、燃
料圧送量の分解能力が向上する。
In this fuel supply pump,
The pump body has a fuel passage connected to the pump chamber for supplying fuel to the pump chamber, and an inlet valve for opening and closing the fuel passage. The inlet valve is provided with the plunger. The valve is closed at a predetermined timing during the pressure feeding stroke, whereby pre-stroke control for adjusting the amount of fuel sucked into the pump chamber to the fuel passage is performed. In the pre-stroke control, the inlet valve is closed at a predetermined timing when the plunger is in the pressure-feeding stroke, and during the period until the valve is closed, the fuel sucked into the pump chamber is returned to the suction side, and after the valve is closed. The fuel is pumped to the discharge side in the stroke before the top dead center. The lift speed of the plunger is suppressed as compared with the case of the symmetrically formed cam profile, and the lift position of the plunger at which fuel pumping starts when the on-off valve is closed depends on the closing time of the on-off valve. Even if there are variations or errors in the data, the fluctuation range is reduced. Therefore, even if there is a variation or error in the closing timing of the on-off valve when the plunger is in the pumping stroke, the ability to resolve the fuel pumping amount is improved.

【0025】また、前記燃料サプライポンプは、前記燃
料サプライポンプから圧送された燃料を蓄圧状態に貯留
するコモンレール、エンジンの各気筒に対応してそれぞ
れ設けられ且つ前記コモンレールから供給される燃料を
前記各気筒の燃焼室内に噴射するインジェクタ、エンジ
ンの運転状態を検出する検出手段、及び前記検出手段か
らの検出信号に基づいて前記インジェクタから噴射すべ
き燃料の噴射条件を求めると共に前記噴射条件に従って
前記コモンレール内の燃料圧力と前記インジェクタから
の燃料噴射とを制御するコントローラを具備するコモン
レール式燃料噴射システムに適用される。
Further, the fuel supply pump is provided corresponding to each cylinder of the engine and a common rail for storing the fuel pumped from the fuel supply pump in a pressurized state, and supplies the fuel supplied from the common rail to each of the cylinders. An injector for injecting the fuel into the combustion chamber of the cylinder, a detecting means for detecting an operating state of the engine, and an injection condition of fuel to be injected from the injector based on a detection signal from the detecting means; The present invention is applied to a common rail type fuel injection system including a controller for controlling the fuel pressure of the injector and the fuel injection from the injector.

【0026】コモンレール式燃料噴射システムに適用さ
れる場合、前記燃料サプライポンプ、前記コモンレール
及び前記インジェクタは前記エンジンのシリンダヘッド
に取り付けられると共に、前記燃料サプライポンプと前
記コモンレールとが互いに直結されており、前記コモン
レールと前記インジェクタが互いに直結されている。燃
料サプライポンプがコモンレールと直結されていると、
燃料サプライポンプが生じさせた油撃は、コモンレール
に直ちに伝達され、コモンレール圧力の正確な検出の妨
げになるばかりでなく、燃料サプライポンプがコモンレ
ールと共鳴して、振動や騒音の原因となるが、燃料サプ
ライポンプにおける油撃の発生が抑えられるので、この
よな油撃に起因した振動や騒音も抑制することが可能と
なる。
When applied to a common rail type fuel injection system, the fuel supply pump, the common rail and the injector are mounted on a cylinder head of the engine, and the fuel supply pump and the common rail are directly connected to each other. The common rail and the injector are directly connected to each other. If the fuel supply pump is directly connected to the common rail,
The oil hammer generated by the fuel supply pump is immediately transmitted to the common rail, which not only prevents accurate detection of the common rail pressure, but also causes the fuel supply pump to resonate with the common rail, causing vibration and noise. Since the occurrence of oil hammer in the fuel supply pump is suppressed, vibration and noise caused by such oil hammer can also be suppressed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による燃料サプライポンプの実施例を説明する。図1は
この発明による燃料サプライポンプの一実施例を示す断
面図であり、図2は燃料サプライポンプが適用されるシ
リンダヘッドの上部構造を示す分解斜視図である。燃料
サプライポンプが適用されるコモンレール式燃料噴射シ
ステムそれ自体は、燃料サプライポンプの具体的構成を
除いて、図3に示すシステムを採用することができる。
したがって、本発明による燃料サプライポンプが適用さ
れるコモンレール式燃料噴射システムについての再度の
説明は省略する。コモンレール式燃料噴射システムに適
用されるインジェクタについても同様である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a fuel supply pump according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a fuel supply pump according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing an upper structure of a cylinder head to which the fuel supply pump is applied. The common rail type fuel injection system itself to which the fuel supply pump is applied can employ the system shown in FIG. 3 except for the specific configuration of the fuel supply pump.
Therefore, a repeated description of the common rail fuel injection system to which the fuel supply pump according to the present invention is applied will be omitted. The same applies to the injector applied to the common rail type fuel injection system.

【0028】図1及び図2を参照すると、この発明にお
ける燃料サプライポンプ80は、コモンレール50及び
インジェクタ60と共にそれぞれシリンダヘッド上に取
り付けられる。また、燃料サプライポンプ80には、コ
モンレール50が直結されており、コモンレール50に
は更にインジェクタ60がインジェクタアーム61を介
して直結されている。なお、インジェクタ60は、バラ
ンスチャンバ30内の燃料圧力を解放するため、積層さ
れた圧電素子のタイプの電磁アクチュエータ62を備え
ている。
Referring to FIGS. 1 and 2, the fuel supply pump 80 of the present invention is mounted on a cylinder head together with the common rail 50 and the injector 60. Further, a common rail 50 is directly connected to the fuel supply pump 80, and an injector 60 is further directly connected to the common rail 50 via an injector arm 61. The injector 60 includes an electromagnetic actuator 62 of a piezoelectric element type stacked to release the fuel pressure in the balance chamber 30.

【0029】図2を参照すると、シリンダヘッド70
(或いはその上部構造)には、複数の弁駆動カム73,
74をそれぞれ一体的に形成されたカム軸71,72が
ブラケット75によって回転自在に保持されている。弁
駆動カム73,74は、エンジンの燃焼室に開口する吸
気ポート及び排気ポートとを開閉するための吸排気弁を
駆動する。各インジェクタ60は、4つの弁駆動カム7
3,74で囲まれたスペースに上方より挿入され、シリ
ンダヘッド70に設けた穴部(図示せず。)にシール部
材を介して密封状態に取り付けることにより、エンジン
に組み付けられる。燃料サプライポンプ80は、ポンプ
本体81から突出する固定部81a(図1参照)におい
てシリンダヘッド80のブラケット76に固定されてい
る。
Referring to FIG. 2, the cylinder head 70
(Or its upper structure) includes a plurality of valve driving cams 73,
The cam shafts 71 and 72 integrally formed with the respective cams 74 are rotatably held by brackets 75. The valve drive cams 73 and 74 drive intake and exhaust valves for opening and closing an intake port and an exhaust port that open to the combustion chamber of the engine. Each injector 60 has four valve drive cams 7.
It is inserted from above into the space surrounded by 3, 74, and mounted in a sealed state via a seal member in a hole (not shown) provided in the cylinder head 70, so that it is assembled to the engine. The fuel supply pump 80 is fixed to the bracket 76 of the cylinder head 80 at a fixing portion 81a (see FIG. 1) protruding from the pump body 81.

【0030】エンジンの出力軸からの回転力は入力端部
77aからカム軸71に入力され、カム軸71に一体的
に設けられたポンプ駆動カム77を回転する。回転する
ポンプ駆動カム77のカム作用によって、燃料サプライ
ポンプ80のプランジャ83がポンプ本体81に形成さ
れているポンプシリンダ82内を往復動する。プランジ
ャ83とポンプ本体81との間にはばね85が配設され
ており、プランジャ83は、ばね85の作用により常に
ポンプ駆動カム77のカム面に追従して移動する。ポン
プシリンダ82とプランジャ83との間には、燃料を吸
入し且つ圧送するポンプ室84が形成されている。プラ
ンジャ83は、実線で示すポンプシリンダ82から最も
突出した下死点Aと、想像線で示すポンプシリンダ82
に最も入り込んだ上死点Bとの間を往復動する。プラン
ジャ83が下死点Aを占めるときポンプ室84の容積は
最大となり、プランジャ83が上死点Bを占めるときポ
ンプ室84の容積は最小となる。
The torque from the output shaft of the engine is input to the camshaft 71 from the input end 77a, and rotates the pump drive cam 77 provided integrally with the camshaft 71. The plunger 83 of the fuel supply pump 80 reciprocates in the pump cylinder 82 formed in the pump body 81 by the cam action of the rotating pump drive cam 77. A spring 85 is provided between the plunger 83 and the pump body 81, and the plunger 83 always moves following the cam surface of the pump driving cam 77 by the action of the spring 85. Between the pump cylinder 82 and the plunger 83, a pump chamber 84 for sucking and pumping fuel is formed. The plunger 83 has a bottom dead center A most protruding from the pump cylinder 82 shown by a solid line and a pump cylinder 82 shown by an imaginary line.
Reciprocate with the top dead center B that has entered most. When the plunger 83 occupies the bottom dead center A, the volume of the pump chamber 84 becomes maximum, and when the plunger 83 occupies the top dead center B, the volume of the pump chamber 84 becomes minimum.

【0031】フィードポンプ6(図3参照)から燃料通
路13を通じて燃料サプライポンプ80に供給された燃
料は、ポンプ本体81内の通路13aを経て、ポンプ本
体81の上部に形成されている流入室86に至る。ポン
プ室84と流入室86との間には燃料通路の一部を構成
する流入通路87が形成されており、流入室86とポン
プ室84とは、インレットバルブ88によって連通・遮
断可能に接続されている。インレットバルブ88は、流
入通路87内の隙間を持って延びる弁ステム89、弁ス
テム89のポンプ室84側に配置される弁ヘッド90、
及び弁ステム89及び弁ヘッド90を開弁方向に付勢す
るばね91から成る。なお、燃料通路13と、プランジ
ャ83の周囲を漏洩した燃料が溜まる低圧室103との
間には、低圧室103から燃料通路13に燃料を戻す逆
止弁13bが配設されている。
The fuel supplied from the feed pump 6 (see FIG. 3) to the fuel supply pump 80 through the fuel passage 13 passes through the passage 13a in the pump body 81, and flows into the inflow chamber 86 formed in the upper part of the pump body 81. Leads to. An inflow passage 87 constituting a part of the fuel passage is formed between the pump chamber 84 and the inflow chamber 86, and the inflow chamber 86 and the pump chamber 84 are connected by an inlet valve 88 so as to be able to communicate and shut off. ing. The inlet valve 88 includes a valve stem 89 extending with a gap in the inflow passage 87, a valve head 90 disposed on the pump chamber 84 side of the valve stem 89,
And a spring 91 for urging the valve stem 89 and the valve head 90 in the valve opening direction. A check valve 13b for returning fuel from the low-pressure chamber 103 to the fuel passage 13 is provided between the fuel passage 13 and the low-pressure chamber 103 in which fuel leaking around the plunger 83 is stored.

【0032】弁ステム89の頭部92は、ポンプ本体8
1の頂面に載置されるアダプタ93に形成されている穴
に嵌入して圧力制御室94を形成している。圧力制御室
94には、燃料の一部が通路13aからアダプタ93に
形成されている通路100,95を通じて導入されてい
る。プランジャ83の圧送行程において通路95が開閉
弁96によって閉じられている場合、インレットバルブ
88がポンプ室84の圧力によってリフトしようとする
ときに圧力制御室94内の燃料は通路95を通じて逃げ
られずインレットバルブ88のリフトを阻止するが、開
閉弁96が開作動されて通路95が開放されるときに
は、圧力制御室94内の燃料圧力は解放されて低下しイ
ンレットバルブ88はポンプ室84の圧力によってリフ
ト可能となる。したがって、プランジャ83の圧送行程
において開閉弁96を開弁させるか閉弁させるかに応じ
て、圧力制御室94内の燃料圧力は保持又は解放され、
インレットバルブ88の開閉、即ち、ポンプ室84と流
入室86との流入通路87を通じた連通又はその遮断を
制御することが可能である。なお、開閉弁96は、流入
通路87の出口を開閉可能な弁体97、弁体97を閉弁
方向に駆動するソレノイド98、及び弁体97を開弁方
向に付勢するばね99から構成されている。
The head 92 of the valve stem 89 is connected to the pump body 8.
The pressure control chamber 94 is formed by fitting into a hole formed in the adapter 93 mounted on the top surface of the first adapter 1. A part of the fuel is introduced into the pressure control chamber 94 from the passage 13 a through passages 100 and 95 formed in the adapter 93. When the passage 95 is closed by the on-off valve 96 during the pumping stroke of the plunger 83, the fuel in the pressure control chamber 94 does not escape through the passage 95 when the inlet valve 88 attempts to lift by the pressure of the pump chamber 84. The valve 88 is prevented from lifting, but when the on-off valve 96 is opened and the passage 95 is opened, the fuel pressure in the pressure control chamber 94 is released and decreases, and the inlet valve 88 is lifted by the pressure in the pump chamber 84. It becomes possible. Therefore, the fuel pressure in the pressure control chamber 94 is maintained or released in accordance with whether the on-off valve 96 is opened or closed in the pressure feeding stroke of the plunger 83,
It is possible to control the opening and closing of the inlet valve 88, that is, the communication between the pump chamber 84 and the inflow chamber 86 through the inflow passage 87 or the cutoff thereof. The on-off valve 96 includes a valve body 97 that can open and close the outlet of the inflow passage 87, a solenoid 98 that drives the valve body 97 in the valve closing direction, and a spring 99 that urges the valve body 97 in the valve opening direction. ing.

【0033】開閉弁96を開弁状態にした状態で、プラ
ンジャ83が吸入行程にあるときには、ポンプ室84が
負圧となり、インレットバルブ88が開弁して流入室8
6から流入通路87を通じてポンプ室84に燃料が流入
する。プランジャ83が圧送行程にあるときには、ポン
プ室84内の燃料が昇圧されるので、インレットバルブ
88の弁ヘッド90が流入通路87の入口に形成されて
いる弁シートに着座してインレットバルブ88が閉じ
る。ポンプ室84内で昇圧された燃料は、吐出側に設け
られている逆止弁101を開弁させて吐出路102を通
じてコモンレール50(図2参照)に圧送される。燃料
サプライポンプ80とコモンレール50とは,燃料管に
よって接続されておらず,燃料サプライポンプ80から
圧送された高圧燃料は、コモンレール50に直接に供給
される。
When the plunger 83 is in the suction stroke with the on-off valve 96 opened, the pump chamber 84 is under negative pressure, the inlet valve 88 is opened, and the inflow chamber 8 is opened.
The fuel flows into the pump chamber 84 from the inlet 6 through the inflow passage 87. When the plunger 83 is in the pumping stroke, the fuel in the pump chamber 84 is pressurized, so that the valve head 90 of the inlet valve 88 is seated on the valve seat formed at the inlet of the inflow passage 87 and the inlet valve 88 is closed. . The fuel pressurized in the pump chamber 84 is sent to the common rail 50 (see FIG. 2) through the discharge passage 102 by opening the check valve 101 provided on the discharge side. The fuel supply pump 80 and the common rail 50 are not connected by a fuel pipe, and the high-pressure fuel pumped from the fuel supply pump 80 is directly supplied to the common rail 50.

【0034】燃料サプライポンプ80において、プラン
ジャ83の圧送行程の初期に開閉弁96を閉じてインレ
ットバルブ88を開弁状態にし、ポンプ室84内の容積
が減少するに合わせて、ポンプ室84内の燃料を流入通
路87を通じて流入側に戻し、その後に、開閉弁96を
開いてインレットバルブ88を閉弁状態にし、プランジ
ャ83のリフトに伴ってポンプ室84の容積が減少する
に応じて燃料の圧送を行うという、燃料圧送量のプリス
トローク制御が可能となる。
In the fuel supply pump 80, the opening and closing valve 96 is closed at an early stage of the pressure feeding stroke of the plunger 83 to open the inlet valve 88. As the volume in the pump chamber 84 decreases, the inside of the pump chamber 84 decreases. The fuel is returned to the inflow side through the inflow passage 87, and thereafter, the on-off valve 96 is opened to close the inlet valve 88, and the fuel is pumped as the volume of the pump chamber 84 decreases with the lift of the plunger 83. Is performed, that is, the pre-stroke control of the fuel pumping amount becomes possible.

【0035】ポンプ駆動カム77は、プランジャ83の
圧送行程に対応するポンプ駆動軸77aの回転角度範囲
θeがプランジャ83の吸入行程に対応するポンプ駆動
軸77aの回転角度範囲θiよりも広くしたカムプロフ
ィールを有している。圧送行程に対応する比較的広い回
転角度範囲θeにおけるカムプロフィール78は、ポン
プ駆動軸77aの回転角度当たりのプランジャ83のリ
フト量が、圧送上死点前では緩やかに増加するような滑
らかな曲面である。吸入行程に対応する比較的狭い回転
角度範囲θiでは、プランジャ83は急速に降下するこ
とになる。即ち、ポンプ駆動軸77aの回転中心軸線O
からの基礎円半径をRとし、ポンプ駆動軸77aの回転
方向をCで示す方向とすると、プランジャ83をリフト
させる側のカムプロフィール78は、回転角度範囲θe
に渡って、カムの半径rがリフト上死点に対応する最大
半径位置78aに向かって緩やかに増加する形状となっ
ている。また、カムの頂点を越えたプランジャ83を降
下させる側のカムプロフィール79は、回転角度範囲θ
iに渡って、カムの半径rがリフト上死点に対応する最
大半径位置78aから急速に減少させる形状となってい
る。
The pump drive cam 77 has a cam profile in which the rotation angle range θe of the pump drive shaft 77a corresponding to the pressure feeding stroke of the plunger 83 is wider than the rotation angle range θi of the pump drive shaft 77a corresponding to the suction stroke of the plunger 83. have. The cam profile 78 in a relatively wide rotation angle range θe corresponding to the pumping stroke has a smooth curved surface such that the lift amount of the plunger 83 per rotation angle of the pump drive shaft 77a gradually increases before the pumping top dead center. is there. In a relatively narrow rotation angle range θi corresponding to the suction stroke, the plunger 83 descends rapidly. That is, the rotation center axis O of the pump drive shaft 77a is
If the radius of the base circle from R is R and the direction of rotation of the pump drive shaft 77a is the direction indicated by C, the cam profile 78 for lifting the plunger 83 has a rotation angle range θe
, The radius r of the cam gradually increases toward the maximum radial position 78a corresponding to the top dead center of the lift. The cam profile 79 on the side for lowering the plunger 83 beyond the apex of the cam has a rotation angle range θ.
The shape is such that the radius r of the cam rapidly decreases from the maximum radius position 78a corresponding to the lift top dead center over i.

【0036】ポンプ駆動軸77aが一様な回転速度で回
転するとすると、プランジャ83は、ポンプ室84内の
燃料が上死点Bの前では緩やかに圧送され、燃料に生じ
る油撃が緩和される。したがって、燃料サプライポンプ
80や、燃料サプライポンプ80に直結されているコモ
ンレール50に発生する振動や騒音を抑制することがで
きると共に、コモンレール50内の燃料圧力が、上記の
油撃によって大きく変動するのを抑制することができ、
油撃の影響が少ないコモンレール圧力Prを検出するこ
とができる。また、燃料圧送後は、プランジャ83は急
速に下降して、燃料をポンプ室84内に急速に吸い込
み、次回の燃料圧送に備える。
When the pump drive shaft 77a rotates at a uniform rotational speed, the fuel in the pump chamber 84 is gently pumped before the top dead center B of the plunger 83, and the oil hammer generated in the fuel is reduced. . Therefore, vibration and noise generated in the fuel supply pump 80 and the common rail 50 directly connected to the fuel supply pump 80 can be suppressed, and the fuel pressure in the common rail 50 greatly fluctuates due to the above-mentioned oil hammer. Can be suppressed,
It is possible to detect the common rail pressure Pr that is less affected by oil hammer. After the fuel pumping, the plunger 83 descends rapidly, sucks the fuel into the pump chamber 84 rapidly, and prepares for the next fuel pumping.

【0037】プリストローク制御を行う場合、インレッ
トバルブ88は、プランジャ83が圧送行程にあるとき
に所定のタイミングで閉弁され、閉弁までの期間ではポ
ンプ室84内に吸入されている燃料は流入通路87を通
じて吸入側に戻され、閉弁後の圧送上死点前の行程で燃
料が吐出側に圧送される。ポンプ駆動軸77aの回転速
度が速い場合であっても、対称形に形成されたカムプロ
フィールの場合と比較して、プランジャ83のリフト速
度は抑えられる。したがって、流入通路87に設けられ
ているインレットバルブ88の閉弁時期にバラツキや誤
差が存在していても、プランジャ83の燃料圧送が開始
されるリフト位置の変動が少なくなり、プランジャの圧
送行程における燃料圧送量の分解能力が向上する。
In the case of performing the pre-stroke control, the inlet valve 88 is closed at a predetermined timing when the plunger 83 is in the pressure-feeding stroke, and the fuel sucked into the pump chamber 84 flows until the valve closes. The fuel is returned to the suction side through the passage 87, and the fuel is pressure-fed to the discharge side in a stroke before the top dead center of the pressure feeding after the valve is closed. Even when the rotation speed of the pump drive shaft 77a is high, the lift speed of the plunger 83 can be suppressed as compared with the case of a cam profile formed symmetrically. Therefore, even if there is a variation or an error in the closing timing of the inlet valve 88 provided in the inflow passage 87, the fluctuation of the lift position at which the fuel pumping of the plunger 83 is started is reduced, and the plunger during the pumping stroke is reduced. The decomposition ability of the fuel pumping amount is improved.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明による燃料サプライポンプによ
れば、ポンプ駆動カムのカムプロフィールによってポン
プ駆動軸の回転角度当たりのプランジャリフト量が規定
されているので、ポンプ駆動カムによって駆動されるプ
ランジャは圧送上死点前では緩やかに上昇し、特に圧送
行程の最終段階での燃料の圧送を緩やかにすることがで
き、圧送される燃料には大きな油撃を生じることがな
い。したがって、燃料サプライポンプにおいては、プラ
ンジャの燃料圧送に伴う騒音や振動が発生するのを抑制
することができる。また、燃料サプライポンプを、燃料
サプライポンプとコモンレールとを直結した状態でシリ
ンダヘッド上に配設したコモンレール式燃料噴射システ
ムに適用される場合には、コモンレールへ伝達される油
撃も抑えられるので、燃料サプライポンプとコモンレー
ルとの共鳴による振動・騒音の発生も低減することがで
きる。
According to the fuel supply pump of the present invention, the plunger lift amount per rotation angle of the pump drive shaft is defined by the cam profile of the pump drive cam. The fuel gradually rises before the top dead center, and the fuel pumping at the final stage of the pumping stroke can be moderated, so that a large oil hammer does not occur in the fuel being pumped. Therefore, in the fuel supply pump, it is possible to suppress the generation of noise and vibration caused by the fuel pumping of the plunger. In addition, when the fuel supply pump is applied to a common rail type fuel injection system arranged on a cylinder head in a state where the fuel supply pump and the common rail are directly connected, oil hammer transmitted to the common rail is also suppressed, The generation of vibration and noise due to resonance between the fuel supply pump and the common rail can be reduced.

【0039】また、燃料サプライポンプがコモンレール
式燃料噴射システムに適用されるときには、燃料サプラ
イポンプから圧送された燃料は蓄圧状態にコモンレール
に貯留され、コントローラは、コモンレール圧力を含む
エンジンの運転状態を検出する検出手段からの検出信号
に応じて求められる目標燃料噴射条件に基づいて、コモ
ンレールから供給された燃料を燃焼室に噴射するインジ
ェクタの制御を行っている。この場合、コモンレールに
設けられている圧力センサは、燃料サプライポンプから
の油撃による影響がより少ないコモンレール圧力を検出
することができ、コモンレール式燃料サプライポンプ噴
射システムがより正確に作動させることを期待できる。
When the fuel supply pump is applied to a common rail fuel injection system, the fuel pumped from the fuel supply pump is stored in the common rail in a state of accumulated pressure, and the controller detects the operating state of the engine including the common rail pressure. The control of the injector for injecting the fuel supplied from the common rail into the combustion chamber is performed based on the target fuel injection condition obtained in accordance with the detection signal from the detecting means. In this case, the pressure sensor provided on the common rail can detect the common rail pressure that is less affected by the oil hammer from the fuel supply pump, and is expected to operate the common rail fuel supply pump injection system more accurately. it can.

【0040】更に、流入通路の開閉弁の閉弁時期とプラ
ンジャのリフト位置とは正確に制御することができ、プ
リストローク制御で圧送量を制御する型式の燃料サプラ
イポンプにおいては、流入通路の開閉弁の閉弁時期を正
確に制御して、プランジャのリフト量で決定される燃料
圧送量の分解能力を向上することができる。したがっ
て、燃料サプライポンプの圧送量が正確に制御され、コ
モンレールの圧力がエンジンの運転状態に基づいた目標
圧力に正確に制御され、燃料噴射をエンジンの運転状態
に応じた噴射条件を満たすように正確に制御することが
できる。
Further, the closing timing of the on-off valve of the inflow passage and the lift position of the plunger can be accurately controlled. In a fuel supply pump of the type in which the amount of pressure feed is controlled by pre-stroke control, the inflow passage is opened and closed. By precisely controlling the closing timing of the valve, it is possible to improve the decomposition ability of the fuel pumping amount determined by the lift amount of the plunger. Therefore, the pumping amount of the fuel supply pump is accurately controlled, the pressure of the common rail is accurately controlled to the target pressure based on the operation state of the engine, and the fuel injection is accurately performed so as to satisfy the injection condition according to the operation state of the engine. Can be controlled.

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

【図1】この発明による燃料サプライポンプの一実施例
を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a fuel supply pump according to the present invention.

【図2】この発明による燃料サプライポンプが適用され
るコモンレール式燃料噴射システムの分解斜視図であ
る。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a common rail type fuel injection system to which the fuel supply pump according to the present invention is applied.

【図3】従来のコモンレール式燃料噴射システムを示す
概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional common rail fuel injection system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 コントローラ 22 圧力センサ 50 コモンレール 60 インジェクタ 70 シリンダヘッド 77a ポンプ駆動軸 77 ポンプ駆動カム 78,79 カムプロフィール 80 燃料サプライポンプ 81 ポンプ本体 82 ポンプシリンダ 83 プランジャ 84 ポンプ室 87 流入通路(燃料通路) 88 インレットバルブ 8 Controller 22 Pressure Sensor 50 Common Rail 60 Injector 70 Cylinder Head 77a Pump Drive Shaft 77 Pump Drive Cam 78, 79 Cam Profile 80 Fuel Supply Pump 81 Pump Body 82 Pump Cylinder 83 Plunger 84 Pump Chamber 87 Inflow Passage (Fuel Passage) 88 Inlet Valve

───────────────────────────────────────────────────── 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 47/00 F02M 47/00 E 55/02 330 55/02 330A 350 350E 59/36 59/36 59/46 59/46 Y 61/14 320 61/14 320A Fターム(参考) 3G024 AA04 AA18 BA29 DA18 FA02 FA05 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD02 AD05 AD12 BA12 BA22 BA65 CA01S CA03 CA04T CA04U CA08 CA09 CA22T CA34 CB01 CB04 CB05 CB12 CC06T CC08T CC14 CC26 CC64U CC66 CC67 CC68T CC70 CD04 CD25 CD26 CE04 CE27 DC18 3G301 HA02 JA37 LB13 MA11 ND01 PB08A PB08Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 47/00 F02M 47/00 E 55/02 330 55/02 330A 350 350E 59/36 59/36 59 / 46 59/46 Y 61/14 320 61/14 320A F term (reference) 3G024 AA04 AA18 BA29 DA18 FA02 FA05 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD02 AD05 AD12 BA12 BA22 BA65 CA01S CA03 CA04T CA04U CA08 CA09 CA22T CA34 CB01 CB04 CC05 CB05 CC12 CC CC14 CC26 CC64U CC66 CC67 CC68T CC70 CD04 CD25 CD26 CE04 CE27 DC18 3G301 HA02 JA37 LB13 MA11 ND01 PB08A PB08Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポンプ本体内に形成されたポンプシリン
ダ、前記ポンプシリンダ内を往復動するプランジャ、及
びポンプ駆動軸に設けられ且つ前記プランジャを押圧し
て前記ポンプシリンダと前記プランジャとで形成される
ポンプ室内の燃料を圧送するポンプ駆動カムを具備し、
前記ポンプ駆動カムは、前記プランジャの圧送行程に対
応する前記ポンプ駆動軸の回転角度範囲を前記プランジ
ャの吸入行程に対応する前記ポンプ駆動軸の回転角度範
囲よりも広くして、前記プランジャの圧送行程における
前記ポンプ駆動軸の回転角度当たりの前記プランジャの
リフト量の増加を緩やかにしたカムプロフィールを有す
ることから成る燃料サプライポンプ。
1. A pump cylinder formed in a pump body, a plunger reciprocating in the pump cylinder, and a pump drive shaft formed by the pump cylinder and the plunger by pressing the plunger. A pump drive cam for pumping fuel in the pump chamber;
The pump drive cam is configured to increase a rotation angle range of the pump drive shaft corresponding to a pressure stroke of the plunger than a rotation angle range of the pump drive shaft corresponding to a suction stroke of the plunger. A fuel supply pump having a cam profile in which an increase in the lift amount of the plunger per rotation angle of the pump drive shaft is moderated.
【請求項2】 前記ポンプ本体には、前記ポンプ室内に
燃料を供給するため前記ポンプ室と接続する燃料通路が
形成されていると共に、前記燃料通路を開閉するインレ
ットバルブが設けられており、前記インレットバルブが
前記プランジャが圧送行程にあるときに所定のタイミン
グで閉弁されることにより、前記ポンプ室内に吸入され
ている燃料の前記燃料通路に戻し量を調整するプリスト
ローク制御が行われることから成る請求項1に記載の燃
料サプライポンプ。
2. The pump body has a fuel passage connected to the pump chamber for supplying fuel into the pump chamber, and an inlet valve for opening and closing the fuel passage. Since the inlet valve is closed at a predetermined timing when the plunger is in the pressure feeding stroke, the pre-stroke control for adjusting the amount of fuel sucked into the pump chamber to the fuel passage is performed. The fuel supply pump according to claim 1, comprising:
【請求項3】 前記燃料サプライポンプは、前記燃料サ
プライポンプから圧送された燃料を蓄圧状態に貯留する
コモンレール、エンジンの各気筒に対応してそれぞれ設
けられ且つ前記コモンレールから供給される燃料を前記
各気筒の燃焼室内に噴射するインジェクタ、エンジンの
運転状態を検出する検出手段、及び前記検出手段からの
検出信号に基づいて前記インジェクタから噴射すべき燃
料の噴射条件を求めると共に前記噴射条件に従って前記
コモンレール内の燃料圧力と前記インジェクタからの燃
料噴射とを制御するコントローラを具備するコモンレー
ル式燃料噴射システムに適用されることから成る請求項
1又は2に記載の燃料サプライポンプ。
3. The fuel supply pump according to claim 1, wherein the fuel supply pump is provided corresponding to each cylinder of an engine and stores a fuel supplied from the fuel supply pump in a pressure-accumulated state. An injector for injecting the fuel into the combustion chamber of the cylinder, a detecting means for detecting an operating state of the engine, and an injection condition of fuel to be injected from the injector based on a detection signal from the detecting means; The fuel supply pump according to claim 1, wherein the fuel supply pump is applied to a common rail fuel injection system including a controller that controls a fuel pressure of the fuel and a fuel injection from the injector.
【請求項4】 前記燃料サプライポンプ、前記コモンレ
ール及び前記インジェクタは前記エンジンのシリンダヘ
ッドに取り付けられると共に、前記燃料サプライポンプ
と前記コモンレールとが互いに直結されており、前記コ
モンレールと前記インジェクタが互いに直結されている
ことから成る請求項3に記載の燃料サプライポンプ。
4. The fuel supply pump, the common rail, and the injector are attached to a cylinder head of the engine, the fuel supply pump and the common rail are directly connected to each other, and the common rail and the injector are directly connected to each other. 4. The fuel supply pump according to claim 3, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109869238A (en) * 2017-12-04 2019-06-11 丰田自动车株式会社 Cylinder cover
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