JP2010121485A - Fuel supply device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンの燃料供給装置に関し、特に燃圧を簡易に制御することができる技術に関するものである。 The present invention relates to an engine fuel supply device, and more particularly to a technique capable of easily controlling a fuel pressure.
従来の燃料供給装置は、燃料ポンプから燃料噴射弁に圧送される燃料の圧力を検出する圧力検出手段を設け、燃圧目標値と実際の燃圧との比較に基づいて燃料ポンプの必要吐出量を決定し、決定した必要吐出量に基づいて燃料ポンプを駆動制御している(例えば、特許文献1参照)。 The conventional fuel supply device is provided with pressure detection means for detecting the pressure of the fuel pumped from the fuel pump to the fuel injection valve, and the required discharge amount of the fuel pump is determined based on the comparison between the target fuel pressure value and the actual fuel pressure. The fuel pump is driven and controlled based on the determined required discharge amount (see, for example, Patent Document 1).
従来の燃料供給装置では、制御パラメータとしての燃圧を測定する圧力検出手段が必要となるので、構成部品が増加し、低コスト化が図れないとともに、配管レイアウトが複雑化するという課題があった。 The conventional fuel supply apparatus requires pressure detecting means for measuring the fuel pressure as a control parameter, which increases the number of component parts, making it impossible to reduce the cost and complicating the piping layout.
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あって、所定の燃圧が得られるリリーフ流量をエンジンの運転条件に見合ったエンジン要求燃料量に加算した要求燃料吐出量を吐出するように燃料ポンプを駆動制御し、燃圧を測定する圧力検出手段を用いることなく、燃圧を所定値に制御できる燃料供給装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and discharges a required fuel discharge amount obtained by adding a relief flow rate at which a predetermined fuel pressure is obtained to an engine required fuel amount corresponding to an engine operating condition. Thus, an object of the present invention is to obtain a fuel supply device capable of controlling the fuel pressure to a predetermined value without using pressure detection means for controlling the fuel pump and measuring the fuel pressure.
この発明による燃料供給装置は、燃料が貯液された燃料タンクと、上記燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記燃料タンクの燃料を吸入し、高圧配管を介して上記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、エンジン運転条件を検出する運転条件検出手段と、上記高圧配管を圧送される上記燃料をリリーフして該高圧配管内の燃圧を調整する圧力調整装置と、上記燃料ポンプを駆動制御する燃料ポンプ制御手段と、を備えている。そして、上記圧力調整装置は、リリーフ流量に対応する上記高圧配管内の燃圧が得られるように構成され、上記燃料ポンプ制御手段は、所定の燃圧が得られる上記リリーフ流量を算出し、算出された上記リリーフ流量を、上記運転条件検出手段が検出した上記エンジン運転条件に基づいて算出されたエンジン要求燃料量に加算して要求燃料吐出量を算出し、該算出された要求燃料吐出量を吐出するように上記燃料ポンプのモータ回転速度を制御するように構成されている。 The fuel supply device according to the present invention includes a fuel tank in which fuel is stored, a fuel injection valve that injects the fuel, and sucks fuel from the fuel tank, and pumps the fuel to the fuel injection valve through a high-pressure pipe. A fuel pump for operating the engine, an operating condition detecting means for detecting engine operating conditions, a pressure adjusting device for adjusting the fuel pressure in the high pressure pipe by relieving the fuel pumped through the high pressure pipe, and driving control of the fuel pump And a fuel pump control means. The pressure adjusting device is configured to obtain a fuel pressure in the high-pressure pipe corresponding to the relief flow rate, and the fuel pump control means calculates and calculates the relief flow rate at which a predetermined fuel pressure is obtained. The required fuel discharge amount is calculated by adding the relief flow rate to the engine required fuel amount calculated based on the engine operating condition detected by the operating condition detecting means, and the calculated required fuel discharge amount is discharged. Thus, the motor rotational speed of the fuel pump is controlled.
この発明によれば、エンジン要求燃料量にリリーフ流量を加算して得られた要求燃料吐出量の燃料が燃料ポンプから高圧配管に吐出される。そして、エンジン要求燃料量に加算されたリリーフ流量の燃料が圧力調整装置によりリリーフされ、高圧配管内の燃圧がリリーフ流量に対応する所定の燃圧に調整される。そこで、所定の燃圧に調整されたエンジン要求燃料量の燃料が燃料噴射弁から噴射される。これにより、燃圧を測定する圧力検出手段が不要となり、構成部品が削減され、低コスト化が図れるとともに、配管レイアウトを簡略化できる。 According to the present invention, the fuel of the required fuel discharge amount obtained by adding the relief flow rate to the required fuel amount of the engine is discharged from the fuel pump to the high pressure pipe. Then, the fuel having the relief flow rate added to the engine required fuel amount is relieved by the pressure adjusting device, and the fuel pressure in the high-pressure pipe is adjusted to a predetermined fuel pressure corresponding to the relief flow rate. Therefore, the fuel of the engine required fuel amount adjusted to a predetermined fuel pressure is injected from the fuel injection valve. This eliminates the need for pressure detecting means for measuring the fuel pressure, reduces the number of components, reduces costs, and simplifies the piping layout.
図1はこの発明の一実施の形態に係る燃料供給装置のシステム構成を示す図、図2はこの発明の一実施の形態に係る燃料供給装置における燃料ポンプの構成を示す断面図、図3はこの発明の一実施の形態に係る燃料供給装置における圧力調整装置の構成を示す要部断面図、図4はこの発明の一実施の形態に係る燃料供給装置における圧力調整装置の動作を説明する図である。 1 is a diagram showing a system configuration of a fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a fuel pump in the fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the pressure regulator in the fuel supply apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the pressure regulator in the fuel supply apparatus according to one embodiment of the present invention. It is.
図1において、燃料供給装置は、燃料タンク1と、エンジンの吸気管(図示せず)に燃料を噴射する燃料噴射弁2と、燃料タンク1内の燃料を低圧配管3aを介して吸入し、高圧配管3bを介して燃料噴射弁2に燃料を圧送する燃料ポンプ4と、高圧配管3bから分岐した戻し配管5に配設され、燃料ポンプ4から圧送された燃料の一部を燃料タンク1に戻し、高圧配管3b内の燃圧を調整する圧力調整装置6と、エアフローメータ8からの吸入空気流量検出信号やクランク角センサ9からの回転速度信号などが入力され、燃料噴射弁2の開閉タイミングおよび燃料ポンプ4の電動モータ部31の回転速度を制御する燃料ポンプ制御手段としての制御ユニット7と、を備えている。エアフローメータ8およびクランク角センサ9がエンジンの運転条件検出手段に相当する。
In FIG. 1, a fuel supply apparatus sucks fuel in a
つぎに、燃料ポンプ4の構成について図2を参照しつつ説明する。
燃料ポンプ4は、有底円筒状に作製された樹脂製のボディ10と、ボディ10内の底部側に配設された円盤状のケーシング14と、ケーシング14のボディ開口側に配設されたシリンダ20と、シリンダ20のボディ開口側に配設された円筒状のブッシュ29と、ボディ10の開口部を塞口するように締着固定され、シリンダ20に装着されたピストン26を駆動する電動モータ部31と、を備える。
Next, the configuration of the
The
ボディ10は、例えばナイロンなどの樹脂を用いてモールド成形され、有底円筒状の収容部11と、収容部11の開口側に形成された吸入ポート12と、収容部11の底部に形成された吐出ポート13と、を備えている。
The
ケーシング14は、例えば鉄系材料を用いて収容部11の内周面に適合する外周形状の円盤状に作製され、例えば4つの貫通穴15が同一円周上に等角ピッチで穿設されている。そして、弁座が各貫通穴15のボディ10の底部側に形成されている。また、ばね収納穴16が、各貫通穴15と相対するように、ボディ10の底面に凹設されている。ボール17が弁座に接離可能に配設され、ばね収納穴16に収納されたばね18が、ボール17とばね収納穴16の底面との間に縮設され、ボール17を弁座に押圧する方向に付勢している。さらに、燃料通路19が、ボディ10の底面に貫通穴15と吐出ポート13とを連通するように凹設されている。
The
シリンダ20は、例えば鉄系材料を用いて収容部11の内周面に適合する外周形状の円柱状に作製されている。そして、ピストン摺動穴21が貫通穴15のそれぞれと相対するようにシリンダ20に穿設されている。さらに、連通穴22がピストン摺動穴21のそれぞれに対応してシリンダ20に穿設されている。各連通穴22は、ケーシング14側の大径穴とボディ開口側の小径穴とを同軸に連設して構成され、大径穴と小径穴との連結部に弁座が形成されている。そして、ボール23が大径穴内に弁座に接離可能に配設され、大径穴内に配設されたばね24が、ボール23とケーシング14との間に縮設され、ボール23を弁座に押圧する方向に付勢している。さらに、燃料通路25が、ケーシング14のシリンダ20側の表面に、対応するピストン摺動穴21と連通穴22とを連通するように凹設されている。
The
ピストン26が各ピストン摺動穴21内に軸方向に摺動可能に装着されている。スプリング27がピストン26に取り付けられたリング28とシリンダ20のボディ開口側の表面との間に、かつピストン26に外嵌状態に縮設され、ピストン26をボディ開口側に付勢している。
ブッシュ29は、例えば鉄系材料で収容部11の内周面に適合する外周形状の円筒形状に作製され、連通路30が吸入ポート12とブッシュ29の内部とを連通するようにブッシュ29に形成されている。
A
The
電動モータ部31は、例えばナイロンなどの樹脂製の外装材32と、外装材32内に設けられたモータ本体36と、外装材32内に軸受42を介して回転自在に支持され、このモータ本体36により回転されるシャフト41と、を備えている。外装材32は、嵌合凸部33をボディ10の開口に嵌入し、ねじ(図示せず)により締着固定され、ボディ10の収容部11の開口を塞口している。この時、Oリング34が嵌合凸部33の外周面に周方向の全周にわたって凹設された凹溝35内に装着されて、ボディ10と外装材32との間を通る燃料の漏洩を防止している。
The
モータ本体36は、外装材32に一体にモールドされたステータ37と、シャフト41に固定されたロータ40と、を備えている。ステータ37は、鉄心38と、鉄心38に導線を巻回して構成されたコイル39と、から構成されている。ロータ40は、シャフト41と、シャフト41に外嵌固定された円筒形状の永久磁石42と、から構成されている。斜板43がシャフト41の吐出ポート側の延出端に固着され、ピストン26がスプリング27の付勢力により斜板43の吐出ポート側の表面に当接している。
The
このように構成された燃料ポンプ4は、ピストン摺動穴21の穴方向、即ちピストン26の往復移動方向がシャフト41の軸方向と一致するアキシャルピストンポンプである。この燃料ポンプ4は、吸入ポート12が低圧配管3aを介して燃料タンク1に接続され、吐出ポート13が高圧配管3bを介して燃料噴射弁2に接続される。そして、電力が電動モータ部31のコイル39に供給されると、回転子39が回転駆動される。そして、斜板43がシャフト41の回転に連動して回転される。この斜板43の回転とスプリング27の付勢力とにより、ピストン26がピストン摺動穴21内を穴方向に往復移動する。
The
ピストン26が電動モータ部31側に移動する吸入工程では、ピストン摺動穴21とピストン26とで画成される作動室の容積が大きくなり、作動室内が低圧となる。そこで、ボール17が弁座に当接し、貫通穴15が閉弁される。一方、ボール23がばね24の付勢力に抗してケーシング14側に移動し、収容部11内の燃料が連通穴22および燃料通路25を通って作動室内に流入する。
In the suction process in which the
ついで、ピストン26がケーシング14側に移動する吐出工程では、作動室の容積が小さくなり、作動室内が高圧となる。そこで、ボール23が弁座に当接し、連通穴22が閉弁される。一方、ボール17がばね18の付勢力に抗してばね収納穴16の底部側に移動し、作動室内の燃料が貫通穴15および燃料通路19を通って吐出ポート13に吐出される。そして、吐出ポート13に吐出された燃料は、高圧配管3bを通って燃料噴射弁2に供給される。
Next, in the discharge process in which the
ここで、燃料ポンプ4は、ピストンポンプで構成され、燃料吐出量はモータ回転速度に比例する。そして、制御ユニット7は、定格電圧に対する給電電圧の比率を変化させ、給電電圧の大きさを制御して、つまり給電電圧をデューティ制御して、燃料ポンプ4のモータ回転速度を制御している。
Here, the
つぎに、圧力調整装置6の構成について図3を参照しつつ説明する。
圧力調整装置6は、ポペット弁タイプの調整装置であり、弁体としてのボールバルブ45が弁座46のシート面46aに接離可能に配設され、スプリング47がボールバルブ45を弁座46のシート面46aに当接するように押圧している。そして、シート面46aは切頭円錐形をなし、その頂角がシート角度となる。
Next, the configuration of the
The
このように構成された圧力調整装置6は、高圧配管3bから分岐した戻し配管5の経路中に配設される。そして、高圧配管3b内の燃料の圧力(燃圧)がボールバルブ45に作用するスプリング47の付勢力より高くなると、ボールバルブ45はスプリング47の付勢力に抗してシート面46aから離反する。そこで、高圧配管3b内の燃料は、図3中矢印で示されるように、ボールバルブ45とシート面46aとの間から低圧側にリリーフされる。リリーフされた燃料は戻し配管5を介して燃料タンク1に戻される。また、高圧配管3b内の燃料の圧力がボールバルブ45に作用するスプリング47の付勢力より低くなると、ボールバルブ45はスプリング47の付勢力によりシート面46aに当接し、燃料の流れが停止される。これにより、高圧配管3b内の燃圧が調整される。
The
この圧力調整装置6は、ポペット弁タイプであるので、シート面46aに沿って流れる燃料がボールバルブ45に及ぼす流体力が存在する。この流体力はリリーフされる燃料の流量、シート面46aのシート角度、テーパ長さに依存する。つまり、リリーフ流量が増加するほど、流体力は増加する。また、シート面46aのシート角度は鋭角になるほど、流体力の閉弁方向の成分が増加する。このことから、流体力は、スプリング47の付勢力と同じ閉弁方向の力となり、リリーフ流量の増加に伴って圧力も増加する特性を示す。また、テーパ長さを所定の長さに固定し、シート角度を変えた場合には、リリーフ流量の変化に対する圧力変化の割合、即ち圧力勾配がシート角度によって変化する。つまり、図4中点線で示されるように、シート角度を鈍角化、即ち大きくすると、圧力勾配が小さい特性を示す。一方、図4中実線で示されるように、シート角度を鋭角化、即ち小さくすると、圧力勾配が大きい特性を示す。
Since the
このことから、この圧力勾配が所定の値となるようにシート面46aの形状を設定すれば、リリーフ流量を所定の値に調整することにより、所定の値の燃圧が得られる。このように、圧力調整装置6は、高圧配管3b内の燃圧をリリーフ流量に見合った燃圧に調整することができるように構成されている。
なお、シート角度を所定の角度に固定し、シート面46aのテーパ長さを変えても、圧力勾配を変えることができる。
Therefore, if the shape of the seat surface 46a is set so that the pressure gradient becomes a predetermined value, a predetermined value of fuel pressure can be obtained by adjusting the relief flow rate to a predetermined value. Thus, the
Even if the seat angle is fixed to a predetermined angle and the taper length of the seat surface 46a is changed, the pressure gradient can be changed.
つぎに、制御ユニット7による第1の燃圧制御方法について図5を参照しつつ説明する。ここで、制御ユニット7は、図示していないが、エアフローメータ8やクランク角センサ9などから送られてくるデータを受け入れる入力インターフェース、燃料噴射弁2や燃料ポンプ4の制御を行うための演算を行うCPU、燃料噴射弁2や燃料ポンプ4の制御を行うためのプログラムや各種のデータが格納されているメモリ、および燃料噴射弁2や燃料ポンプ4の制御を行うための制御信号を送る出力インターフェースなどを備えている。そして、メモリに格納されている各種データは、例えば、エンジンの運転条件に対応してエンジンに要求されるエンジン要求燃料量を記憶したマップ、所定の燃圧を得るために必要なリリーフ流量、燃料ポンプ4の流量特性から算出された燃料ポンプ4を駆動するデューティ比と燃料吐出量との関係を記憶したマップなどである。なお、図5では、ステップ1〜4をS1〜4としている。
Next, a first fuel pressure control method by the control unit 7 will be described with reference to FIG. Here, although not shown, the control unit 7 performs an operation for controlling the
まず、ステップ1では、制御ユニット7は、エアフローメータ8から入力された吸入空気流量検出信号とクランク角センサ9から入力されたエンジンの回転速度信号に基づいて、エンジンの運転条件に対応してエンジンに要求されるエンジン要求燃料量を記憶したマップを参照し、現在の運転条件に見合ったエンジン要求燃料量を得る。ここでは、吸入空気流量検出信号とエンジンの回転速度信号とをエンジンの運転条件としている。また、エンジン要求燃料量が、燃料噴射弁2から噴射される燃料噴射量となる。
ステップ2では、メモリに格納されているリリーフ流量を読み出し、読み出されたリリーフ流量をエンジン要求燃料量に加算し、燃料ポンプ4に要求される要求燃料吐出量を得る。
First, in
In
ステップ3では、燃料ポンプ4の燃料吐出量に対応して燃料ポンプ4を駆動するデューティ比を記憶したマップを参照して、算出した要求燃料吐出量に対応する燃料ポンプ4を駆動するデューティ比を得る。
ステップ4では、算出したデューティ比を燃料ポンプ4に出力する。
In step 3, the duty ratio for driving the
In
そこで、燃料ポンプ4は算出されたデューティ比で駆動される。このとき、モータ本体36の回転速度がディユーティ比に見合った回転速度に制御される。そして、モータ本体36の回転速度に見合った吐出量の燃料、即ち要求燃料吐出量に相当する燃料が高圧配管3bに吐出される。そして、リリーフ流量に相当する燃料が、圧力調整装置6により高圧配管3bから戻し配管5を介して燃料タンク1に戻される。そして、要求燃料吐出量からリリーフ流量を差し引いたエンジン要求燃料量の燃料が燃料噴射弁2に供給される。そして、現在の運転条件に見合った燃料噴射量が燃料噴射弁2から噴射される。
Therefore, the
これにより、エンジンの運転条件に拘わらず、燃料噴射弁2に供給される燃圧を常に一定に維持することができる。また、燃圧を一定に制御しているので、リリーフ流量が一定であり、エンジンの運転条件に見合った燃料噴射量に対応する燃料吐出量を吐出できるデューティ比に、リリーフ流量に対応する燃料吐出量を吐出できるテューティ比を加算するだけでよく、制御が簡易となる。
ここで、図4に示される圧力勾配に構成された圧力調整装置を用いれば、リリーフ流量をQr1と設定すれば、燃圧をP1に制御でき、リリーフ流量をQr2と設定すれば、燃圧をP2に制御できる。また、エンジンの運転条件に拘わらず、燃圧を一定に制御する場合には、図4から、シート角度を鈍角にすることが望ましい。
Thereby, the fuel pressure supplied to the
Here, if a pressure regulating device configured pressure gradient shown in FIG. 4, by setting the relief flow rate and Q r1, you can control the fuel pressure in the P1, by setting the relief flow rate and Q r2, the fuel pressure It can be controlled to P2. Further, when the fuel pressure is controlled to be constant regardless of the engine operating conditions, it is desirable to make the seat angle an obtuse angle from FIG.
つぎに、制御ユニット7による第2の燃圧制御方法について図6を参照しつつ説明する。ここで、制御ユニット7のメモリには、さらに圧力調整装置6におけるリリーフ流量と燃圧との関係を記憶したマップが格納されている。なお、図6では、ステップ10〜15をS10〜15としている。
Next, a second fuel pressure control method by the control unit 7 will be described with reference to FIG. Here, the memory of the control unit 7 further stores a map that stores the relationship between the relief flow rate and the fuel pressure in the
まず、ステップ10では、制御ユニット7は、エアフローメータ8から入力された吸入空気流量検出信号とクランク角センサ9から入力されたエンジンの回転速度信号に基づいて、エンジンの運転条件に対応してエンジンに要求されるエンジン要求燃料量を記憶したマップを参照し、現在の運転条件に見合ったエンジン要求燃料量を得る。
ステップ11では、エンジン吸入負圧に対する差圧が一定となる目標燃圧を算出する。
ステップ12では、圧力調整装置6におけるリリーフ流量と燃圧との関係を記憶したマップを参照し、算出した目標燃圧が得られるリリーフ流量を得る。
First, in
In
In
ステップ13では、算出したリリーフ流量をエンジン要求燃料量に加算し、燃料ポンプ4に要求される要求燃料吐出量を得る。
ステップ14では、燃料ポンプ4の燃料吐出量に対応して燃料ポンプ4を駆動するデューティ比を記憶したマップを参照して、算出した要求燃料吐出量に対応する燃料ポンプ4を駆動するデューティ比を得る。
ステップ15では、算出したデューティ比を燃料ポンプ4に出力する。
In
In
In
そこで、燃料ポンプ4は算出されたデューティ比で駆動され、要求燃料吐出量に相当する燃料が高圧配管3bに吐出される。そして、算出されたリリーフ流量に相当する燃料が、圧力調整装置6により高圧配管3bから戻し配管5を介して燃料タンク1に戻される。そして、要求燃料吐出量からリリーフ流量を差し引いたエンジン要求燃料量の燃料が燃料噴射弁2に供給される。そして、現在の運転条件に見合った燃料噴射量が燃料噴射弁2から噴射される。
Therefore, the
これにより、エンジンの運転条件に拘わらず、燃料噴射弁2に供給される燃圧を常にエンジン吸入負圧との差圧が一定となる燃圧に維持することができる。そこで、燃料噴射弁2の開弁時間によって燃料噴射量を精度良く制御することができる。
ここで、図4に示される圧力勾配に構成された圧力調整装置を用いれば、目標燃圧がP1であれば、リリーフ流量がQr1となり、目標燃圧がP2であれば、リリーフ流量がQr2となる。このように、簡易な構成で、可変燃圧制御を実現できる。また、エンジンの運転条件に拘わらず、燃圧を可変制御する場合には、図4から、シート角度を鋭角にすることが望ましい。
As a result, the fuel pressure supplied to the
Here, if the pressure adjusting device configured with the pressure gradient shown in FIG. 4 is used, if the target fuel pressure is P1, the relief flow rate is Qr1 , and if the target fuel pressure is P2, the relief flow rate is Qr2 . Become. Thus, variable fuel pressure control can be realized with a simple configuration. Further, when the fuel pressure is variably controlled regardless of the engine operating conditions, it is desirable to make the seat angle an acute angle from FIG.
このように、本発明によれば、圧力調整装置6がリリーフ流量に対応する高圧配管3b内の燃圧が得られるように構成され、圧力調整装置6からのリリーフ流量をエンジンの運転条件に見合ったエンジン要求燃料量に加算して算出した要求燃料吐出量を燃料ポンプ4のモータ本体36の回転速度を制御して吐出させるように構成されているので、高圧配管3b内の燃圧を測定する圧力検出手段が不要となり、構成部品が削減され、構成が簡易となるとともに、小型化が図られる。そこで、配管レイアウトをコンパクトにできる安価な燃料供給装置を実現できる。
Thus, according to the present invention, the
また、燃料ポンプ4のモータ本体36の回転速度を制御して燃料吐出量を調整しているので、モータ本体36の回転速度を必要以上に速くする必要はなく、モータ本体36の消費電力を低減することができる。さらに、モータ本体36での発熱量も低減し、燃料に伝達される熱を抑えることができ、燃料温度の上昇を抑制できる。
さらに、排気量の異なるエンジン、即ち燃料消費量やシステム燃圧が異なるエンジンに対しても、モータ本体36の回転速度を対象システム毎に設定することで対応することができる。このように、本発明は、幅広い燃料消費量や燃圧に対応できるので、燃料ポンプ4や圧力調整装置6の共用化が可能となる。
Further, since the fuel discharge amount is adjusted by controlling the rotation speed of the
Furthermore, it is possible to cope with engines having different displacements, that is, engines having different fuel consumption and system fuel pressure by setting the rotation speed of the
また、ポペット弁タイプの圧力調整装置6を用いているので、ダイアフラム式の圧力調整装置に比べ、構成部品を削減でき、構成が簡易となるとともに、小型化が図られる。また、シート面46aのシート角度やテーパ長さを変えることで、圧力調整装置6における圧力勾配を調整できるので、所望の圧力勾配の圧力調整装置6を簡易に作製できる。
圧力調整装置6からリリーフされる燃料は、エンジンから受熱して温度が上昇しているが、リリーフされる燃料量は燃圧を維持するために必要最小限の量に制御されているので、燃料タンク1の温度上昇を抑えることができる。
In addition, since the poppet valve type
The temperature of the fuel that is relieved from the
また、燃料ポンプ4の電動モータ部31のモータ本体36が、永久磁石42をシャフト41に固着して構成されたロータ40と、コイル39を鉄心38に巻装して構成されたステータ37と、を備えたブラシレスモータであるので、コイルへの通電のための給電ブラシがない。そこで、給電ブラシの摺動抵抗の影響を受けることがなく、回転速度の応答性が向上するとともに、摺動部の摩耗劣化もなく、長期的に高い信頼性が得られる。
Further, the
また、モータ本体36は、コイル39を鉄心38に巻装して構成されたステータ37と、永久磁石42をシャフト41に固着して構成されたロータ40と、シャフト41の先端に固着された斜板43と、を備えているので、モータ本体36を低慣性に構成できる。
また、燃料ポンプ4はピストンポンプであるので、燃料吐出量はモータ本体36の回転速度に比例し、低速から高速までの広範囲な回転速度域で安定した容積効率が得られる。
The
Further, since the
なお、上記実施の形態では、燃料ポンプがピストンの往復移動方向をシャフトの軸方向とするアキシャルピストンポンプを用いるものとしているが、燃料ポンプはピストンの往復移動方向をシャフトの軸方向と直交する方向とするラジアルピストンポンプを用いてもよい。
また、上記実施の形態では、高圧配管から分岐した戻し配管が燃料タンクに接続され、リリーフした燃料が燃料タンクに戻されるものとしているが、高圧配管から分岐した戻し配管が低圧配管に接続され、リリーフした燃料が燃料ポンプの収容部に戻されてもよい。
また、上記実施の形態では、エンジンの要求燃料量に関連するエンジンの運転条件として吸入空気流量検出信号とエンジンの回転速度信号とを検出するものとしているが、スロットル開度などを検出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the fuel pump uses an axial piston pump in which the reciprocating direction of the piston is the axial direction of the shaft. However, the fuel pump is a direction orthogonal to the axial direction of the shaft. A radial piston pump may be used.
In the above embodiment, the return pipe branched from the high pressure pipe is connected to the fuel tank, and the relief fuel is returned to the fuel tank, but the return pipe branched from the high pressure pipe is connected to the low pressure pipe, The relieved fuel may be returned to the housing part of the fuel pump.
In the above embodiment, the intake air flow rate detection signal and the engine speed signal are detected as the engine operating conditions related to the required fuel amount of the engine. However, the throttle opening and the like are detected. May be.
1 燃料タンク、2 燃料噴射弁、3b 高圧配管、4 燃料ポンプ、6 圧力調整装置、7 制御ユニット(燃料ポンプ制御手段)、8 エアフローメータ(運転条件検出手段)、9 クランク角センサ(運転条件検出手段)、36 モータ本体。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記燃料を噴射する燃料噴射弁と、
上記燃料タンクの燃料を吸入し、高圧配管を介して上記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、
エンジン運転条件を検出する運転条件検出手段と、
上記高圧配管を圧送される上記燃料をリリーフして該高圧配管内の燃圧を調整する圧力調整装置と、
上記燃料ポンプを駆動制御する燃料ポンプ制御手段と、を備え、
上記圧力調整装置は、リリーフ流量に対応する上記高圧配管内の燃圧が得られるように構成され、
上記燃料ポンプ制御手段は、所定の燃圧が得られる上記リリーフ流量を算出し、算出された上記リリーフ流量を、上記運転条件検出手段が検出した上記エンジン運転条件に基づいて算出されたエンジン要求燃料量に加算して要求燃料吐出量を算出し、該算出された要求燃料吐出量を吐出するように上記燃料ポンプのモータ回転速度を制御するように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。 A fuel tank in which fuel is stored;
A fuel injection valve for injecting the fuel;
A fuel pump that sucks fuel from the fuel tank and pumps the fuel to the fuel injection valve via a high-pressure pipe;
An operating condition detecting means for detecting an engine operating condition;
A pressure adjusting device that relieves the fuel pressure-fed through the high-pressure pipe and adjusts the fuel pressure in the high-pressure pipe;
Fuel pump control means for driving and controlling the fuel pump,
The pressure adjusting device is configured to obtain a fuel pressure in the high-pressure pipe corresponding to a relief flow rate,
The fuel pump control means calculates the relief flow rate at which a predetermined fuel pressure is obtained, and calculates the calculated relief flow rate based on the engine operating condition detected by the operating condition detection means. The fuel supply device is configured to calculate a required fuel discharge amount by adding to the above and to control the motor rotational speed of the fuel pump so as to discharge the calculated required fuel discharge amount.
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