JP2008223639A - 燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射装置へ供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備える場合に、燃料の噴射が、昇圧手段により生成される燃圧の脈動の影響を大きく受けることを抑制できる燃料供給制御装置を提供すること。
【解決手段】燃料噴射装置７への燃料の供給を制御する燃料供給制御装置であって、燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段と、昇圧手段と燃料噴射装置との間の燃料の通路である、第１の通路長Ｌ２の第一通路と、第１の通路長よりも小さな第２の通路長Ｌ１の第二通路と、燃料の通路を第一通路及び第二通路のいずれか一方に切替える通路切替手段３０とを備え、昇圧手段により燃料の圧力を昇圧するか否かが内燃機関の回転数に基づいて決定され、通路切替手段は、燃料の圧力を昇圧する場合には燃料の通路を第二通路に切替え、昇圧しない場合には第一通路に切替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料供給制御装置に関し、特に、燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備え、燃料噴射装置に供給される燃料の供給を制御する燃料供給制御装置に関する。

内燃機関の燃料噴射装置に燃料を供給する燃料供給装置として、相対的に低圧で燃料を圧送するフィードポンプと、フィードポンプにより圧送された燃料の圧力を昇圧手段により高めた上で圧送する高圧ポンプとが設けられることがある。

高圧ポンプの昇圧手段は、例えば、内燃機関の回転と連動して動作する。図６は、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を有する高圧ポンプの一例を示す図である。

図６において、符号１は、高圧ポンプを示す。高圧ポンプ１は、シリンダ１ｙ、スピル弁１ｓ、プランジャ（昇圧手段）１ｐ、及びチェック弁１ｃを有する。シリンダ１ｙにおけるプランジャ１ｐの上方には、加圧室１５が形成されている。高圧ポンプ１は、内燃機関のカムシャフト１３に設けられたポンプカム１４により駆動される。プランジャ１ｐがポンプカム１４に駆動されて往復運動することにより、加圧室１５への燃料の吸引、及び加圧室１５内の燃料の加圧が行われる。加圧室１５内で加圧された燃料は、チェック弁１ｃ、及びチェック弁１ｃに接続された高圧配管５を経て図示しない燃料噴射装置へ供給される。

内燃機関が運転されている間は、プランジャ１ｐがポンプカム１４に駆動されて往復運動することにより、燃圧の脈動が生成される。燃圧の脈動は、高圧配管５を経て燃料噴射装置まで伝播する。このため、燃圧の脈動の影響により燃料の噴射圧が変動し、燃料の噴射量の制御精度を低下させてしまうことがある。

燃圧の脈動による影響は、燃圧が低い場合に顕著となる。例えば、プランジャ１ｐによって燃料の圧力が高められない（昇圧されない）場合には、燃圧が低圧となる。この場合、燃圧の脈動による影響を大きく受けてしまう。

特開平９−２９６７６８号公報 特開平８−２７０５２０号公報

燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備える場合に、燃料の噴射が、昇圧手段により生成される燃圧の脈動の影響を大きく受けることを抑制できることが望まれている。

本発明の目的は、燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備える場合に、燃料の噴射が、昇圧手段により生成される燃圧の脈動の影響を大きく受けることを抑制できる燃料供給制御装置を提供することである。

本発明の他の目的は、燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備える場合に、燃料の噴射が、昇圧手段により生成される燃圧の脈動の影響を大きく受けることをより低コストで抑制できる燃料供給制御装置を提供することである。

本発明の燃料供給制御装置は、内燃機関の燃料噴射装置に供給される燃料の供給を制御する燃料供給制御装置であって、前記燃料噴射装置に向けて供給される前記燃料の圧力を昇圧する機能を有し、前記内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段と、前記昇圧手段と前記燃料噴射装置との間の前記燃料の通路である、第１の通路長を有する第一通路と、前記昇圧手段と前記燃料噴射装置との間の前記燃料の通路である、前記第１の通路長よりも小さな第２の通路長を有する第二通路と、前記燃料の通路を前記第一通路及び前記第二通路のいずれか一方に切替える通路切替手段とを備え、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧するか否かが前記内燃機関の回転数に基づいて決定され、前記通路切替手段は、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧する場合には前記燃料の通路を前記第二通路に切替え、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧しない場合には前記燃料の通路を前記第一通路に切替えることを特徴とする。

本発明の燃料供給制御装置において、前記通路切替手段は、前記燃料の圧力に応じて機械的に開閉する開閉手段を有し、前記第一通路と前記第二通路との間の切替えは、前記開閉手段により行われることを特徴とする。

本発明の燃料供給制御装置において、前記第１の通路長は、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧しないと決定される時の前記内燃機関の回転数に基づいて設定されることを特徴とする。

本発明の燃料供給制御装置によれば、燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備える場合に、燃料の噴射が、昇圧手段により生成される燃圧の脈動の影響を大きく受けることを抑制できる。

以下、本発明の燃料供給制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１から図４を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備え、燃料噴射装置に供給される燃料の供給を制御する燃料供給制御装置に関する。

高圧ポンプ（図７の符号１参照）の作動に伴う騒音を抑制すること等を目的として、以下に詳しく説明するように、フィードポンプ（図７の符号３参照）により圧送される燃圧（フィード圧）で必要とされる量の燃料を噴射可能な場合に、高圧ポンプ１による燃料の圧送を停止することが検討されている。フィード圧で必要とされる量の燃料を噴射可能となるのは、例えば、内燃機関の回転数が低回転の場合である。

図６を参照して前述したように、燃圧が低圧である場合には、高圧ポンプ１のプランジャ（昇圧手段）１ｐで生成される燃圧の脈動の影響を大きく受けてしまう。上記のように高圧ポンプ１による燃料の圧送を停止した場合に、燃圧が低下することで燃圧の脈動の影響を大きく受けてしまうことが問題となっている。

本実施形態では、高圧ポンプ１とインジェクタ（燃料噴射装置、図１の符号７参照）との間に設けられる高圧配管（図１の符号５参照）の長さが、燃圧に応じて異なる長さに切替えられる。燃圧が低圧のときには、高圧配管５の長さが長くなる（図１の符号Ｌ２参照）ように切替えられる。これにより、高圧ポンプ１による燃料の圧送が停止された場合に、燃圧の脈動が高圧配管５において減衰されやすくなる。その結果、燃圧の脈動がインジェクタ７に伝播することが抑制される。

まず、フィード圧で必要とされる量の燃料を噴射可能な場合に、高圧ポンプ１による燃料の圧送を停止してフィード圧でインジェクタ７に燃料を供給する（以下、フィード圧供給とする）制御について説明する。図７は、燃料噴射装置に向けて供給される燃料の圧力を昇圧する機能を有し、内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を備え、燃料噴射装置に燃料を供給する燃料供給装置の一例を示す図である。

図７において、符号１は、高圧ポンプ（高圧燃料圧送手段）を示す。高圧ポンプ１は、図６を参照して前述した高圧ポンプ１と同様であることができる。燃料タンク２には、フィードポンプ（低圧燃料圧送手段）３が設けられている。高圧ポンプ１は、低圧配管４を介してフィードポンプ３と接続されている。フィードポンプ３は、燃料タンク２内の燃料を吸引し、燃料の圧力をフィード圧まで高めて高圧ポンプ１へ向けて圧送する。

高圧ポンプ１は、高圧配管１０５を介してデリバリパイプ６と接続されている。高圧ポンプ１により圧力が高められた燃料は、高圧配管１０５を経てデリバリパイプ６に流入し、デリバリパイプ６に蓄圧される。デリバリパイプ６は、第１デリバリパイプ６ａ及び第２デリバリパイプ６ｂを有する。第１デリバリパイプ６ａと第２デリバリパイプ６ｂとは、接続配管６ｃにより接続されている。

デリバリパイプ６には、インジェクタ７が設けられている。デリバリパイプ６から供給される燃料は、インジェクタ７により内燃機関の筒内に噴射される。

デリバリパイプ６には、圧力センサ８及びリリーフ弁９が設けられている。圧力センサ８によりデリバリパイプ６内の燃料の圧力（燃圧）が検出される。デリバリパイプ６内の燃圧がリリーフ弁９の設定圧力（リリーフ圧）を超えると、リリーフ弁９が開く。この場合、デリバリパイプ６内の燃料がリリーフ弁９からリリーフ通路１１を経て燃料タンク２に戻される。これにより、デリバリパイプ６内の燃圧がリリーフ圧よりも高圧となることが抑制される。

ここで、高圧ポンプ１の動作について説明する。図６は、スピル弁１ｓが開くと共に、プランジャ１ｐが符号Ｙ１０で示すように吸引側へストロークしている状態を示す。この場合、低圧配管４から燃料が加圧室１５へ吸引される。

図８は、スピル弁１ｓが開くと共に、プランジャ１ｐが符号Ｙ１１で示すように吐出側へストロークしている状態を示す。この状態では、スピル弁１ｓが開いているため、加圧室１５内の燃料は低圧配管４に押し出される。

図９は、スピル弁１ｓが閉じると共に、プランジャ１ｐが符号Ｙ１２に示すように吐出側へストロークしている状態を示す。この状態では、スピル弁１ｓが閉じているため、加圧室１５内の圧力は上昇し、チェック弁１ｃの開弁圧力よりも高くなる。これにより、チェック弁１ｃが開いて、加圧室１５内の燃料は高圧配管１０５へ吐出される。高圧配管１０５へ吐出された燃料は、デリバリパイプ６に圧送される。

車両（図示せず）には、図７に示すように、車両の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）を有する車両制御部２０が設けられている。圧力センサ８は、車両制御部２０に接続されており、圧力センサ８による測定結果が車両制御部２０に入力される。高圧ポンプ１のスピル弁１ｓは、車両制御部２０に接続されており、車両制御部２０によりスピル弁１ｓが制御される。

車両制御部２０は、デリバリパイプ６内の燃圧が目標圧力となるように、高圧ポンプ１の吐出量を制御する。より具体的には、圧力センサ８の検出結果に基づいて、デリバリパイプ６内の圧力を目標圧力とするために必要とされる高圧ポンプ１の吐出量の設定値が算出される。算出された吐出量の設定値に基づいて、スピル弁１ｓの開弁時期及び開弁期間が制御される。

上記のようにデリバリパイプ６への燃料の供給が行われる際に、スピル弁１ｓの開閉に伴い、作動音が発生する。その作動音を抑制する手段として、以下に説明するように、必要とされる量の燃料をフィード圧で噴射することが可能である場合に、スピル弁１ｓの動作を停止することが検討されている。

図１０は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０では、内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数以下であるか否かが判定される。ステップＳ１０及び次のステップＳ２０では、必要とされる量の燃料をフィード圧で噴射することが可能か否かが判定される。内燃機関の回転数は、図示しない回転数センサにより検出される。フィード圧で燃料が噴射される場合、燃圧が低いために、インジェクタ７からの単位時間当たりの噴射量は小さな値となる。この場合、内燃機関の行程内で必要量の燃料を噴射できない可能性がある。しかしながら、内燃機関の回転数が低回転である場合には、行程時間が大きな値となるため、必要量の燃料を行程内で噴射することが可能である。上記所定回転数は、例えば１、０００ｒｐｍに設定されることができる。

ステップＳ１０の判定の結果、内燃機関の回転数が上記所定回転数以下であると判定された（ステップＳ１０肯定）場合、ステップＳ２０へ移行する。

ステップＳ２０では、インジェクタ７に対する要求噴射量（噴射量の指令値）が予め定められた所定噴射量以下であるか否かが判定される。要求噴射量が小さな値である場合には、フィード圧であっても必要量の燃料を噴射することができる。上記判定は、例えば、内燃機関の負荷に基づいて判定される。この場合、内燃機関の負荷の全負荷に対する割合が予め定められた所定割合以下であるか否かが判定される。上記所定割合は、例えば２０％に設定されることができる。

ステップＳ２０の判定の結果、要求噴射量が上記所定噴射量以下であると判定された（ステップＳ２０肯定）場合には、ステップＳ３０へ移行する。ステップＳ３０では、高圧ポンプ１による燃料の圧送が停止される。この場合、例えば図８に示すように、スピル弁１ｓが開いた状態で動作が停止される。これにより、以下に説明するようにフィード圧による燃料の噴射が開始される。

プランジャ１ｐの往復運動は継続して行われているものの、スピル弁１ｓが開いたままであるため、燃料の加圧が行われない。加圧室１５内の圧力に比べて高圧配管１０５内の圧力が高いためチェック弁１ｃは開かない。このため、高圧配管１０５への高圧燃料の吐出が行われなくなる。

高圧配管１０５への高圧燃料の供給が行われなくなると、燃料が噴射される度にデリバリパイプ６内に蓄圧された燃料の量が減少する。このため、デリバリパイプ６内及び高圧配管１０５内の圧力が低下していく。高圧配管１０５内の圧力がフィード圧と概ね等しい値まで低下すると、図１１に示すように、チェック弁１ｃが開く。この場合、フィード圧の燃料が高圧配管１０５を経てデリバリパイプ６へ供給され、燃料の噴射がフィード圧で行われるようになる。ステップＳ３０が実行されると、本制御フローはリセットされる。

なお、図１０のステップＳ１０の判定の結果、内燃機関の回転数が上記所定回転数よりも大きいと判定された（ステップＳ１０否定）場合、または、ステップＳ２０の判定の結果、要求噴射量が上記所定噴射量よりも大きいと判定された（ステップＳ２０否定）場合には、ステップＳ４０へ移行する。ステップＳ４０では、スピル弁１ｓの動作は停止されず、高圧ポンプ１による燃料の圧送が行われる。ステップＳ４０が実行されると、本制御フローはリセットされる。

以上の制御が行われることにより、フィード圧で必要量の燃料を噴射することが可能な運転状況において、スピル弁１ｓの動作が停止されることにより、スピル弁１ｓの作動音の発生が抑制される。内燃機関の回転数が低回転の場合など、内燃機関自体から発生する音が比較的小さい場合には、スピル弁１ｓの作動音が騒音として感じられてしまうことがある。上記制御によれば、スピル弁１ｓの作動音が特に大きく感じられやすい内燃機関の運転状態において、スピル弁１ｓの動作が停止されるので、騒音が効果的に抑制される。

フィード圧供給が行われる際には、スピル弁１ｓが開弁状態で停止されることでスピル弁１ｓの動作に伴う騒音が抑制されるものの、燃圧が低圧となることにより、燃圧の脈動の影響を大きく受けてしまうという問題がある。このため、以下に説明するように、フィード圧供給時において燃料の噴射量の制御精度が低下してしまうこととなる。

内燃機関の回転に連動して駆動されるプランジャ１ｐは、フィード圧供給が行われている間も停止することなく、ポンプカム１４に駆動されて往復運動を続ける。プランジャ１ｐが往復運動することにより、燃圧の脈動が生成される。生成された燃圧の脈動は、チェック弁１ｃ、及び高圧配管１０５を経てデリバリパイプ６（図７）に伝播する。

高圧ポンプ１による燃料の加圧が行われている場合の燃圧は、例えば１０ＭＰａ程度の高圧である。このため、プランジャ１ｐで生成される燃圧の脈動がデリバリパイプ６に伝播したとしても燃圧の変動はわずかであり、燃圧に与える影響は比較的小さい。一方、フィード圧供給時の燃圧は、例えば０．４ＭＰａ程度であり、高圧ポンプ１による燃料の加圧が行われる場合に比べて低圧である。この場合、以下に図１２を参照して説明するように、燃圧の脈動の影響を受けて燃圧が大きく変動してしまう。

図１２は、燃圧の脈動の影響による燃圧の変動を説明するための図である。図１２において、符号２００は、フィード圧供給時におけるデリバリパイプ６内の燃圧を示す。符号２０１は、プランジャ１ｐの往復運動により生成される燃圧の脈動を示す。図１２には、高圧ポンプ１の入口（図７の符号１in）において検出される燃圧の脈動２０１が示されている。符号２０２は、プランジャ１ｐのリフト量を示す。

プランジャ１ｐのリフト量２０２が符号２０２ａに示すように増加する（プランジャ１ｐが上昇する）際には、加圧室１５内の圧力が上昇する。これに伴い、燃圧の脈動２０１は、符号２０１ａに示すように上昇する。一方、符号２０２ｂに示すようにプランジャ１ｐのリフト量２０２が減少する際には、加圧室１５内の圧力が低下する。この場合、燃圧の脈動２０１は、符号２０１ｂに示すように低下する。

プランジャ１ｐの往復運動により生成される燃圧の脈動２０１は、デリバリパイプ６内の燃圧２００に大きく影響する。燃圧の脈動２０１がデリバリパイプ６に伝播する結果、デリバリパイプ６内の燃圧２００は、燃圧の脈動２０１の上昇２０１ａに伴って上昇し（符号２００ａ）、燃圧の脈動２０１の低下２０１ｂに伴って低下する（符号２００ｂ）。図１２に示す例では、デリバリパイプ６内の燃圧２００の平均燃圧（フィード圧）が０．４ＭＰａから０．５ＭＰａ程度であるのに対して、燃圧の脈動２０１の振幅（変動幅）が０．２ＭＰａ程度と比較的大きな値である。その結果、デリバリパイプ６内の燃圧２００が燃圧の脈動２０１の影響を受けて大きく変動してしまう。

上記のように燃圧の脈動２０１の影響を受けてデリバリパイプ６内の燃圧２００が大きく変動する結果、燃料の噴射タイミングによって燃料の噴射圧が大きく変動してしまう。このため、燃料の噴射量の制御精度が低下してしまうこととなる。

本実施形態では、フィード圧供給時に燃圧の脈動２０１の影響で燃料の噴射量の制御精度が低下してしまうことを抑制するために、燃圧の脈動２０１が高圧配管１０５を介してデリバリパイプ６に伝播することが抑制される。より具体的には、高圧配管１０５内の燃圧に応じて、高圧配管１０５の長さが切替えられる。フィード圧供給が行われて高圧配管１０５内の燃圧がフィード圧まで低下した場合には、高圧配管１０５内の燃圧がフィード圧よりも高い場合に比べて、高圧配管１０５の長さが大きな値となるように、高圧配管１０５の長さが切替えられる。これにより、高圧ポンプ１による燃料の圧送が停止された場合に、燃圧の脈動２０１がデリバリパイプ６に伝播することが抑制される。高圧配管１０５の長さは、高圧ポンプ１による燃料の圧送が停止される場合の内燃機関の回転数に基づいて、燃圧の脈動２０１の伝播が抑制される長さに切替えられる。

図１は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。本実施形態の高圧配管５は、以下に説明するように、高圧配管５の長さが２つの異なる長さに切替え可能に構成されている。高圧配管５以外の構成については、図７を参照して説明した構成と同様であることができる。

高圧配管５は、分岐部５ａと、分岐部５ａよりも燃料の流れ方向の下流側に位置する合流部５ｂとの間において、２本の配管（第一配管２１、第二配管２２）に分けられている。言い換えると、高圧配管５は、分岐部５ａにおいて第一配管２１と第二配管２２とに分岐されている。第一配管２１と第二配管２２とは、合流部５ｂにおいて互いに接続されている。第一配管２１の長さは、第二配管２２の長さに比べて大きな値に設定されている。第一配管２１の長さは、後述するように、フィード圧供給時において燃圧の脈動２０１の伝播を抑制することができる値に設定される。

第一配管２１には、燃圧に応じて第一配管２１を開閉する２つの逆止弁（第一逆止弁２３、第二逆止弁２４）が設けられている。第二配管２２には、燃圧に応じて第二配管２２を開閉する第三逆止弁２５が設けられている。本実施形態の通路切替手段３０は、第一逆止弁２３、第二逆止弁２４、及び第三逆止弁２５を含む。

図２及び図３は、図１における高圧配管５付近の拡大図である。図２には、高圧ポンプ１の稼働時における動作が示されている。図３には、高圧ポンプ１が停止されてフィード圧供給が行われる場合の動作が示されている。図２及び図３において、符号Ｆは、高圧ポンプ１から高圧配管５へ流出される燃料を示す。

図２には、高圧ポンプ１による燃料の加圧が行われ、高圧配管５へ流出される燃料Ｆの燃圧がフィード圧よりも高圧である場合の逆止弁（２３、２４、２５）の動作が示されている。高圧配管５へ流出される燃料Ｆの燃圧がフィード圧よりも高圧である場合には、第一逆止弁２３及び第二逆止弁２４が閉じると共に、第三逆止弁２５は開く。これにより、符号Ｙ１に示すように第二配管２２へ燃料が流されると共に第一配管２１への燃料の流れは遮断される。

この場合の高圧ポンプ１からデリバリパイプ６までの間の高圧配管５の長さ（第２の通路長、以下、高圧時配管長Ｌ１とする）は、高圧配管５における分岐部５ａよりも上流側の部分５ｃ、高圧配管５における合流部５ｂよりも下流側の部分５ｄ、及び第二配管２２の長さを合計した値となる。

図３は、高圧ポンプ１による燃料の加圧が停止されてフィード圧供給が行われる場合の逆止弁（２３、２４、２５）の動作が示されている。フィード圧供給時には、高圧配管５へ流出される燃料Ｆの燃圧がフィード圧となる。この場合、第一逆止弁２３及び第二逆止弁２４が開くと共に、第三逆止弁２５は閉じる。これにより、符号Ｙ２に示すように、第一配管２１へ燃料が流されると共に第二配管２２への燃料の流れは遮断される。

この場合の高圧ポンプ１からデリバリパイプ６までの間の高圧配管５の長さ（第１の通路長、以下、フィード圧供給時配管長Ｌ２とする）は、高圧配管５における分岐部５ａよりも上流側の部分５ｃ、高圧配管５における合流部５ｂよりも下流側の部分５ｄ、及び第一配管２１の長さを合計した値となる。

逆止弁（２３、２４、２５）がそれぞれ上記の開閉動作を行うために、逆止弁（２３、２４、２５）の開弁圧または閉弁圧は、それぞれ以下のように設定される。

第一逆止弁２３及び第二逆止弁２４の閉弁圧Ｐ１は、例えば、フィード圧に設定される。

第一逆止弁２３は、第一配管２１における第一逆止弁２３の設置位置よりも燃料の流れ方向の上流側２１ａにおける燃圧が閉弁圧Ｐ１以下である場合には開く一方、上記燃圧が閉弁圧Ｐ１を超えた場合には閉じる。

第二逆止弁２４は、第一配管２１における第二逆止弁２４の設置位置よりも燃料の流れ方向の下流側２１ｂにおける燃圧が閉弁圧Ｐ１以下である場合には開く一方、上記燃圧が閉弁圧Ｐ１を超えた場合には閉じる。

第三逆止弁２５の開弁圧Ｐ２は、例えば、フィード圧に設定される。開弁圧Ｐ２は、例えば、第一逆止弁２３及び第二逆止弁２４の閉弁圧Ｐ１と同じ値に設定されることができる。第三逆止弁２５は、高圧配管５へ流出される燃料Ｆの燃圧が開弁圧Ｐ２以下である場合には閉じる一方、上記燃圧が開弁圧Ｐ２を越えた場合には開く。

本実施形態では、フィード圧供給時配管長Ｌ２は、以下に説明するように、プランジャ１ｐの往復運動で生成される燃圧の脈動２０１がデリバリパイプ６に伝播することを抑制できる長さに設定される。

フィード圧供給時配管長Ｌ２は、フィード圧供給が行われる際の内燃機関の回転数に基づいて設定される。本実施形態では、フィード圧供給が行われるのは、アイドル運転時を含む、内燃機関の回転数が比較的低回転の場合である。内燃機関の回転数が低回転の場合には、ポンプカム１４（図６）の回転数も低回転となる。このため、ポンプカム１４により駆動されるプランジャ１ｐの往復運動の周期は長くなる。それに伴い、プランジャ１ｐの往復運動により生成される燃圧の脈動２０１の周期が長くなる。

燃圧の脈動２０１を減衰させるのに必要とされる高圧配管５の配管長は、燃圧の脈動２０１の周期によって異なる。燃圧の脈動２０１の周期が長い（周波数が低い）ほど、燃圧の脈動２０１を減衰させるのに必要とされる配管長が長くなる。このため、フィード圧供給時の燃圧の脈動２０１を十分に減衰させるためには、高圧配管５の配管長が大きな値である方が有利となる。そこで、フィード圧供給時において燃圧の脈動２０１が十分に減衰されるように、従来の高圧配管１０５（図７）の配管長を長くする対策が考えられる。

しかしながら、高圧配管１０５の配管長が長くされた場合には、内燃機関の始動時等に燃圧を上昇させるのに要する時間が長くなってしまうという問題がある。高圧配管１０５及びデリバリパイプ６を含む高圧系の容積が小さな値であるほど、燃圧を上昇させるのに要する時間は短くなる。このため、内燃機関の始動時等に早期に燃圧を上昇させて燃圧を安定させるためには、高圧配管１０５の長さが短い方が有利となる。

本実施形態では、高圧配管５の配管長は、定常運転時（高圧ポンプ１の稼働時）においては相対的に小さな高圧時配管長Ｌ１とされる一方、フィード圧供給時には相対的に大きなフィード圧供給時配管長Ｌ２とされる。フィード圧供給時に高圧配管５の配管長が大きな値とされることで、高圧配管５において燃圧の脈動２０１が減衰しやすくなる。フィード圧供給時配管長Ｌ２は、フィード圧供給時における燃圧の脈動２０１を十分に減衰させることができる値に設定される。このため、フィード圧供給時に燃圧の脈動２０１がデリバリパイプ６に伝播することが抑制される。図４は、本実施形態のフィード圧供給時における燃圧を示す図である。

図４において、符号２０５は、本実施形態のフィード圧供給時のデリバリパイプ６における燃圧を示す。符号２０１は、高圧ポンプ１の入口１in（図１参照）において検出される燃圧の脈動を示す。燃圧の脈動２０１の伝播が抑制されているため、本実施形態のフィード圧供給時のデリバリパイプ６における燃圧２０５は、高圧配管１０５の配管長が切替え可能とされていない場合のフィード圧供給時におけるデリバリパイプ６内の燃圧２００（図１２参照）に比べて、変動が抑制されている。よって、燃料の噴射量の制御が精度良く行われることができる。

フィード圧供給時配管長Ｌ２は、例えば、内燃機関のアイドル運転時における燃圧の脈動２０１の周波数に基づいて設定される。内燃機関のアイドル運転時の回転数における燃圧の脈動２０１の周波数が、例えば１０Ｈｚから２０Ｈｚまでの間の値である場合に、フィード圧供給時配管長Ｌ２は２ｍから４ｍまでの間の値に設定されることができる。

なお、本実施形態では、燃圧に応じて機械的に開閉する逆止弁（２３、２４、２５）により高圧配管５の配管長が切替えられたが、これに代えて、燃圧の検出値に基づいて制御により高圧配管５の配管長が切替えられることができる。この場合、例えば高圧配管５の分岐部５ａに三方弁が設けられる。高圧配管５内の燃圧に基づいて三方弁が制御され、第一配管２１及び第二配管２２のいずれに向けて燃料が流されるかが切替えられる。

以下、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、内燃機関の回転数が比較的低回転となってフィード圧供給が行われる場合に、高圧配管５内の燃圧がフィード圧まで低下すると高圧配管５の配管長がフィード圧供給時配管長Ｌ２に切替えられる。これにより、フィード圧供給が行われる場合に、高圧ポンプ１で発生する燃圧の脈動２０１がデリバリパイプ６に伝播することが抑制される。

一方、フィード圧供給時以外で高圧ポンプ１が稼働している場合に、高圧配管５内の燃圧がフィード圧よりも高くなると、高圧配管５の配管長が相対的に小さな高圧時配管長Ｌ１に切替えられる。これにより、燃圧が上昇する際の昇圧速度の低下が抑制される。例えば、内燃機関の始動時等において高圧配管５内の燃圧がフィード圧よりも低い状態で高圧ポンプ１の運転が開始されたとする。この場合、上記燃圧がフィード圧以下である間は高圧配管５の配管長はフィード圧供給時配管長Ｌ２となるものの、上記燃圧がフィード圧を超えると、高圧配管５の配管長が高圧時配管長Ｌ１に切替えられる。これにより、燃圧が速やかに上昇するので燃料の噴射量の制御が安定して行われることができる。

配管長の切替えが行われる場合に、例えば内燃機関の運転条件に基づいて制御により配管長が切替えられる方法があるが、この場合切替弁や制御回路等が必要とされるため高コストとなる。本実施形態では、制御回路及び切替弁が必要とされず、高圧配管５の配管長の切替えが、燃圧に応じて開閉する逆止弁（２３、２４、２５）により機械的に行われる。これにより、低コストで高圧配管５の配管長の切替えが実現される。

（第１実施形態の変形例）
本変形例では、配管長の長い第一配管（図５の符号３１参照）がデリバリパイプ６に接合される。第一配管３１の搭載スペースが節約されると共に、第一配管３１の強度が向上されることができる。

図５は、本変形例に係る装置の高圧配管５付近の概略構成図である。図５に示す以外の構成については上記第１実施形態（図２）と同様である。上記第１実施形態の第一配管２１及び第二配管２２（図２）に代えて、第一配管３１及び第二配管３２がそれぞれ設けられている。

第一配管３１は、パイプ材が折り曲げられて構成されている。第一配管３１は、折り曲げ部３１ａよりも上流側の部分３１ｂと下流側の部分３１ｃとが互いに平行となるように折り曲げ部３１ａにおいて折り返されている。第一配管３１における折り曲げ部３１ａよりも下流側の部分３１ｃとデリバリパイプ６の上面６ａとは接合部３３において接合されている。第一配管３１における折り曲げ部３１ａよりも上流側の部分３１ｂと下流側の部分３１ｃとは、配管接合部３４において接合されている。接合部３３及び配管接合部３４における接合方法は、例えば溶接によることができる。

本変形例では、第一配管３１はパイプ材が折り曲げられて構成される。このため、第一配管３１の配管長が長くされても設置スペースが比較的小さくなると共に配置の自由度が増す。さらに、第一配管３１の折り曲げ部３１ａよりも下流側の部分３１ｃとデリバリパイプ６の上面６ａとが接合されると共に、第一配管３１の折り曲げ部３１ａよりも上流側の部分３１ｂと下流側の部分３１ｃとが接合される。これにより、第一配管３１とデリバリパイプ６が一体構成となることで、さらに設置スペースが節約されると共に、第一配管３１の強度が向上される。

また、第一配管３１の振動が抑制されるので、第一配管３１の劣化が抑制されると共に、第一配管３１の振動により燃圧の脈動が発生することが抑制される。

なお、図５に示す例では第一配管３１は折り曲げ部３１ａで１回折り返されているが、折り返し回数は１回に限られず、複数回折り返されることができる。また、折り曲げ部３１ａにおける折り曲げ角度は、折り返し（１８０度）には限られない。デリバリパイプ６の上面６ａに沿って第一配管３１が配置されるように、任意の折り曲げ角度で第一配管３１が折り曲げられることができる。

本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態に係る装置の概略構成図である。 本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態において高圧ポンプ稼働時の動作を説明するための図である。 本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態においてフィード圧供給時の動作を説明するための図である。 本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態の制御が行われた場合の燃圧を示す図である。 本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態の変形例に係る装置の概略構成図である。 内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を有する高圧ポンプの一例を示す図である。 内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段を有する高圧ポンプを備える燃料供給装置の一例を示す図である。 高圧ポンプの燃料排出時の動作を説明するための図である。 高圧ポンプの燃料吐出時の動作を説明するための図である。 フィード圧供給が行われる際の動作を示すフローチャートである。 フィード圧供給時における高圧ポンプの動作を説明するための図である。 燃圧の脈動の影響による燃圧の変動を説明するための図である。

符号の説明

１ 高圧ポンプ
１ｃ チェック弁
１ｐ プランジャ
１ｓ スピル弁
１ｙ シリンダ
１in 高圧ポンプの入口
２ 燃料タンク
３ フィードポンプ
４ 低圧配管
５ 高圧配管
５ａ 分岐部
５ｂ 合流部
６ デリバリパイプ
７ インジェクタ
８ 圧力センサ
９ リリーフ弁
１１ リリーフ通路
１３ カムシャフト
１４ ポンプカム
１５ 加圧室
２０ 車両制御部
２１ 第一配管
２２ 第二配管
２３ 第一逆止弁
２４ 第二逆止弁
２５ 第三逆止弁
３０ 通路切替手段
３１ 第一配管
３１ａ 折り曲げ部
３２ 第二配管
３３ 接合部
３４ 配管接合部
１０５ 高圧配管
２００ デリバリパイプの燃圧
２０１ 燃圧の脈動
２０２ プランジャのリフト量
２０５ デリバリパイプの燃圧
Ｆ 燃料
Ｌ１ 高圧時配管長
Ｌ２ フィード圧供給時配管長

Claims (3)

1. 内燃機関の燃料噴射装置に供給される燃料の供給を制御する燃料供給制御装置であって、
   前記燃料噴射装置に向けて供給される前記燃料の圧力を昇圧する機能を有し、前記内燃機関の回転と連動して動作する昇圧手段と、
   前記昇圧手段と前記燃料噴射装置との間の前記燃料の通路である、第１の通路長を有する第一通路と、
   前記昇圧手段と前記燃料噴射装置との間の前記燃料の通路である、前記第１の通路長よりも小さな第２の通路長を有する第二通路と、
   前記燃料の通路を前記第一通路及び前記第二通路のいずれか一方に切替える通路切替手段とを備え、
   前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧するか否かが前記内燃機関の回転数に基づいて決定され、
   前記通路切替手段は、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧する場合には前記燃料の通路を前記第二通路に切替え、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧しない場合には前記燃料の通路を前記第一通路に切替える
   ことを特徴とする燃料供給制御装置。
2. 請求項１記載の燃料供給制御装置において、
   前記通路切替手段は、前記燃料の圧力に応じて機械的に開閉する開閉手段を有し、
   前記第一通路と前記第二通路との間の切替えは、前記開閉手段により行われる
   ことを特徴とする燃料供給制御装置。
3. 請求項１または２に記載の燃料供給制御装置において、
   前記第１の通路長は、前記昇圧手段により前記燃料の圧力を昇圧しないと決定される時の前記内燃機関の回転数に基づいて設定される
   ことを特徴とする燃料供給制御装置。

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