JP2636410B2 - 内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置 - Google Patents

内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置に関す
る。
〔従来の技術〕
機関によって駆動される燃料供給ポンプ吐出側の加圧
燃料通路から燃料隘流通路を分岐してこの燃料隘流通路
内に隘流制御弁を配置し、ピエゾ圧電素子によって加圧
室内の作動油圧を制御すると共に加圧室内の作動油圧に
よって隘流制御弁を開閉制御するようにした内燃機関用
燃料供給ポンプ制御装置が公知である（実開昭63−1384
38号公報参照）。
この燃料供給ポンプ制御装置ではピエゾ圧電素子の伸
長作用によって加圧室内の作動油圧が上昇せしめられた
ときに圧力上昇した作動油圧より隘流制御弁が押圧され
て隘流制御弁が閉弁せしめられ、ピエゾ圧電素子の収縮
作用によって加圧室内の作動油圧が減少すると隘流制御
弁が開弁せしめられて加圧燃料通路内の燃料が隘流せし
められる。このようにピエゾ圧電素子によって隘流制御
弁を開閉制御することによって燃料供給ポンプの吐出量
が制御され、隘流制御弁の開弁時間に対して閉弁時間が
長くなるほど燃料供給ポンプの吐出量が増大する。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところでこの燃料供給ポンプ制御装置ではピエゾ圧電
素子の伸長差によって加圧室内の作動油圧が上昇すると
作動油の一部が漏洩するがピエゾ圧電素子の収縮作用に
よって加圧室内の作動油圧が低下すると逆止弁を介して
作動油が補給されるために再びピエゾ圧電素子が伸長せ
しめられたときに加圧室内の作動油が予め定められた圧
力まで上昇せしめられる。ところがこのように機関によ
って駆動される燃料供給ポンプの制御装置では通常予め
定められたクランク角毎にピエゾ圧電素子が伸長せしめ
られて、次いで再びピエゾ圧電素子が伸長せしめられる
前にピエゾ圧電素子が収縮せしめられる。しかしながら
機関回転数が低いときにピエゾ圧電素子を伸長させてい
るクランク角がピエゾ圧電素子を収縮させているクラン
ク角に較べて長くなるとピエゾ圧電素子を伸長させてい
る時間がかなり長くなる。その結果、加圧室内の作動油
の漏洩により加圧室内の作動油圧が大巾に低下し、隘流
弁を閉弁状態に保持できなくなるという問題がある。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために本発明によれば燃料供給
ポンプ吐出側の加圧燃料通路から燃料隘流通路を分岐し
てこの燃料隘流通路内に隘流制御弁を配置し、アクチュ
エータによって加圧室内の作動油圧を制御すると共に加
圧室内の作動油圧によって隘流制御弁を開閉制御するよ
うにした内燃機関用燃料供給ポンプ制御装置において、
アクチュエータを予め定められたクランク角毎に駆動し
て加圧室内の作動油圧を間欠的に上昇させ、上述の予め
定められたクランク角を機関回転数が低下するにつれて
小さくするようにしている。
〔作 用〕
アクチュエータが駆動せしめられるクランク角が機関
回転数の低下に伴なって小さくなるので機関低速運転時
には加圧室内の作動油圧が上昇せしめられている時間が
過大になることがない。従って作動油が漏洩しても加圧
室内の作動油圧はさほど低下しない。
〔実施例〕
第４図に内燃機関の全体図を示す。第４図を参照する
と、１は機関本体、２は気筒、３は各気筒２に対して夫
々配置された燃料噴射弁、４は蓄圧室を夫々示し、蓄圧
室４は加圧燃料供給制御装置５および燃料ポンプ６を介
して燃料タンク７に接続される。燃料ポンプ６は加圧燃
料供給制御装置５に低圧の燃料を送り込むために設けら
れている。この低圧の燃料は加圧燃料供給制御装置５に
より高圧の燃料とされ、次いでこの高圧の燃料は蓄圧室
４内に供給される。蓄圧室４内に蓄わえられた高圧の燃
料は燃料分配管８および各燃料噴射弁３を介して各気筒
２内に噴射される。蓄圧室４内には蓄圧室４内の燃料圧
を検出する圧力センサ９が配置される。
第１図は加圧燃料供給制御装置５全体の側面断面図を
示す。この加圧燃料供給制御装置５は大きく別けると燃
料供給ポンプＡと、燃料供給ポンプＡの吐出量を制御す
る吐出量制御装置Ｂとにより構成される。第２図は燃料
供給ポンプＡの断面図を示しており、第３図は吐出量制
御装置Ｂの拡大側面断面図を示している。まず始めに第
１図および第２図を参照しつつ燃料供給ポンプＡの構造
について説明し、次いで第３図を参照しつつ吐出量制御
装置Ｂの構造について説明する。
第１図および第２図を参照すると、20は一対のプラン
ジャ、21は各プランジャ20によって形成される加圧室、
22は各プランジャ20の下端部に取付けられたプレート、
23はタペット、24はプレート22をタペット23に向けて押
圧する圧縮ばね、25はタペット23により回転可能に支承
されたローラ、26は機関によって駆動されるカムシャフ
ト、27はカムシャフト26上に一体形成されたカムを夫々
示し、ローラ25はカム27のカム面上を転動する。従って
カムシャフト26が回転せしめられるとそれに伴なって各
プランジャ20が上下動する。
第１図を参照すると、燃料供給ポンプＡの頂部には燃
料供給口28が形成され、この燃料供給口28は燃料ポンプ
６（第４図）の吐出口に接続される。この燃料供給口28
は燃料供給通路29および逆止弁30を介して加圧室21に接
続される。従ってプランジャ20が下降したときに燃料供
給通路20から加圧室21内に燃料が供給される。31はプラ
ンジャ20周りからの漏洩燃料を燃料供給通路29へ返戻す
るための燃料返戻通路を示す。一方、第１図および第２
図に示されるように各加圧室21は対応する逆止弁32を介
して各加圧室21に対し共通の加圧燃料通路33に接続され
る。この加圧燃料通路33は逆止弁34を介して加圧燃料吐
出口35に接続され、この加圧燃料吐出口35は蓄圧室４
（第４図）に接続される。従ってプランジャ20が上昇し
て加圧室21内の燃料圧が上昇すると加圧室21内の高圧の
燃料は逆止弁32を介して加圧燃料通路33内に吐出され、
次いでこの燃料は逆止弁34および燃料吐出口35を介して
蓄圧室４（第４図）内に送り込まれる。一対のカム27の
位相は180度だけずれており、従って一方のプランジャ2
0が上昇行程にあって加圧燃料を吐出しているときには
他方のプランジャ20は下降行程にあって燃料を加圧室21
内に吸入している。従って加圧燃料通路33内には一方の
加圧室21から必ず高圧の燃料が供給されており、従って
加圧燃料通路33内には各プランジャ20によって常時高圧
の燃料が供給され続けている。加圧燃料通路33からは第
１図に示すように燃料隘流通路40が分岐され、この燃料
隘流通路40は吐出量制御装置Ｂに接続される。
第３図を参照すると吐出量制御装置Ｂはそのハウジン
グ内に形成された燃料隘流室41と、燃料隘流通路40から
燃料隘流室41に向かう燃料流を制御する隘流制御弁42と
を具備する。隘流制御弁42は燃料隘流室41内に配置され
た弁部43を有し、この弁部43によって弁ポート44の開閉
動作が行なわれる。また、吐出量制御装置Ｂのハウジン
グ内には隘流制御弁42を駆動するためのアクチュエータ
45が配置される。このアクチュエータ45は吐出量制御装
置Ｂのハウジング内に摺動可能に挿入された加圧ピスト
ン46と、加圧ピストン46を駆動するためのピエゾ圧電素
子47と、加圧ピストン46によって画定された加圧室48
と、加圧ピストン46をピエゾ圧電素子45に向けて押圧す
る皿ばね49と、吐出量制御装置Ｂのハウジング内に摺動
可能に挿入された加圧ピン50とにより構成される。加圧
ピン50の上端面は隘流制御弁42の弁部43に当接してお
り、加圧ピン50の下端面は加圧室48内に露呈している。
なお、燃料隘流室41内には加圧ピン50を常時上方に向け
て付勢する皿ばね51が配置される。隘流制御弁42の上方
にはばね室52が形成され、このばね室52内には圧縮ばね
53が挿入される。隘流制御弁42はこの圧縮ばね53によっ
て常時下方に向けて押圧される。燃料隘流室41は燃料流
出孔54を介してばね室52内に連通しており、このばね室
52は燃料流出孔55、逆止弁56および燃料流出口57を介し
て燃料タンク（第４図）に接続される。この逆止弁56は
通常燃料流出孔55を閉鎖するチェックボール58と、この
チェックボール58を燃料流出孔55に向けて押圧する圧縮
ばね59とにより構成される。更に燃料隘流室41は燃料流
出孔60、逆止弁61、ピエゾ圧電素子47の周囲に形成され
た燃料流出通路62および燃料流出口63を介して燃料タン
ク７（第４図）に接続される。この逆止弁61は通常燃料
流出孔60を閉鎖するチェックボール64と、このチェック
ボール64を燃料流出孔60に向けて押圧する圧縮ばね65と
により構成される。また燃料隘流室41は絞り通路66およ
び逆止弁67を介して加圧室48内に接続される。この逆止
弁67は通常絞り通路66を閉鎖するチェックボール68と、
このチェックボール68を絞り通路66に向けて押圧する圧
縮ばね69とにより構成される。この絞り通路66の断面積
は燃料流出孔60の断面積よりも小さく形成されている。
また、一対の逆止弁56,61の開弁圧はほぼ一定に設定さ
れており、逆止弁67の開弁圧はこれら逆止弁56,61の開
弁圧よりも低く設定されている。即ち、逆止弁56,61の
圧縮ばね59,65のばね力はほぼ等しく、逆止弁67の圧縮
ばね69のばね力は圧縮ばね59,65のばね力よりも小さく
設定されている。
ピエゾ圧電素子47はリード線70を介して電子制御ユニ
ット10（第４図）に接続されており、従ってピエゾ圧電
素子47は電子制御ユニット10の出力信号によって制御さ
れる。ピエゾ圧電素子47は多数の薄板状圧電素子を積層
した積層構造をなしており、ピエゾ圧電素子47に電荷を
チャージするとピエゾ圧電素子47は軸方向に伸長し、ピ
エゾ圧電素子47にチャージされた電荷をディスチャージ
するとピエゾ圧電素子47は軸方向に収縮する。燃料隘流
室41および加圧室48は燃料で満たされており、従ってピ
エゾ圧電素子47に電圧が印加されてピエゾ圧電素子47が
軸方向に伸長すると加圧室48内の燃料圧が上昇する。加
圧室48内の燃料圧が上昇すると加圧ピン50が上昇せしめ
られ、それに伴なって隘流制御弁42も上昇せしめられ
る。その結果、隘流制御弁42の弁部43が弁ポート44を閉
鎖し、その結果燃料隘流通路40から燃料隘流室41内への
燃料の隘流が停止せしめられる。従ってこのときプラン
ジャ20の加圧室21から加圧燃料通路33内（第２図）に吐
出された全ての加圧燃料は蓄圧室４（第４図）内に送り
込まれる。
一方、ピエゾ圧電素子47への電圧の印加が停止せしめ
られてピエゾ圧電素子47が収縮すると加圧ピストン46が
下降するために加圧室48の容積が増大する。その結果、
加圧室48内の燃料圧が低下するために隘流制御弁42およ
び加圧ピン50は圧縮ばね53のばね力により下降し、斯く
して隘流制御弁42の弁体43が弁ポート44を開弁する。こ
のときプランジャ20の加圧室21から加圧燃料通路33（第
２図）内に吐出された全ての加圧燃料は燃料隘流通路40
および弁ポート44を介して燃料隘流室41内に送り込まれ
る。従ってこのときには蓄圧室４（第４図）内に加圧燃
料は供給されない。
燃料隘流通路40から燃料隘流室41内に隘流した燃料は
各燃料流出孔54,55,60および逆止弁56,61を介して燃料
タンク７（第４図）に返戻される。ところで各逆止弁5
6,61の開弁圧は大気圧よりも高い圧力に設定されてお
り、従って燃料隘流室41内の燃料圧は大気圧よりも高い
一定圧力に保持される。前述したようにピエゾ圧電素子
47にチャージされた電荷がディスチャージせしめられる
と加圧室48内の燃料圧が低下し、加圧室48内の圧力が逆
止弁67の開弁圧よりも低下すれば逆止弁67が開弁して燃
料隘流室41内の燃料が加圧室48内に供給される。なお、
逆止弁67の開弁圧がほぼ零となるように圧縮ばね69のば
ね力を極めて弱くしておけば加圧室48内の圧力は燃料隘
流室41内の圧力とほぼ等しくなる。いづれにしても加圧
室48は加圧燃料によって満たされることになる。加圧室
48内の燃料が漏洩して加圧室48内に空間ができるとピエ
ゾ圧電素子47に電圧を印加したときに加圧室48内の燃料
圧が上昇せず、従って隘流制御弁42を上昇させることが
できないという問題を生ずる。従って加圧室48内は常時
燃料で満たしておく必要があり、そのために燃料隘流室
41を大気圧以上に保持し、燃料隘流室41から加圧室48に
向けてのみ流通可能な逆止弁67を設けている。
第５図は第４図に示す燃料噴射弁３の拡大側面断面図
を示す。第５図を参照すると燃料噴射弁３はそのハウジ
ング80内に摺動可能に挿入されてノズル口81の開閉制御
をするニードル82と、ニードル82の円錐状受圧面83周り
に形成されたニードル加圧室84と、ハウジング80内に摺
動可能に挿入されたピストン85と、ハウジング80とピス
トン85間に挿入されたピエゾ圧電素子86と、ピストン85
をピエゾ圧電素子86に向けて付勢する皿ばね87と、ニー
ドル82とピストン85間に形成された圧力制御室88と、ニ
ードル82をノズル口81に向けて付勢する圧縮ばね89とを
具備する。圧力制御室88はニードル82周りに形成された
絞り通路90を介してニードル加圧室84に連結され、ニー
ドル加圧室84は燃料通路91および燃料分配管８（第４
図）を介して蓄圧室４内に連結される。従ってニードル
加圧室84内には蓄圧室４内の高圧の燃料が導かれ、この
高圧燃料の一部は絞り通路90を介して圧力制御室88内に
送り込まれる。斯くしてニードル加圧室84内および圧力
制御室88内の燃料圧は蓄圧室４内とほぼ同じ高圧となっ
ている ピエゾ圧電素子86にチャージされた電荷がディスチャ
ージされてピエゾ圧電素子86が収縮するとピストン85が
上昇するために圧力制御室88内の燃料圧が急激に低下す
る。その結果、ニードル82が上昇し、ノズル口81からの
燃料噴射が開始される。燃料噴射が行われている間、ニ
ードル加圧室84内の燃料が絞り通路90を介して圧力制御
室88に送り込まれるために圧力制御室88内の燃料圧は次
第に上昇する。次いでピエゾ圧電素子86に電荷がチャー
ジされてピエゾ圧電素子86が伸長するとピストン85が下
降するために圧力制御室88内の燃料圧が急激に上昇す
る。その結果、ニードル82が下降してノズル口81を閉鎖
し、斯くして燃料噴射が停止せしめられる。燃料噴射が
停止されている間、圧力制御室88内の燃料が絞り通路90
を介してニードル加圧室84内に流出するために圧力制御
室88内の燃料圧は徐々に低下し、元の高圧に戻る。
第４図を参照すると、電子制御ユニット10はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス100によって相
互に接続されたROM（リードオンメモリ）101、RAM（ラ
ンダムアクセスメモリ）102、CPU（マイクロプロセッ
サ）103、入力ポート104および出力ポート105を具備す
る。圧力センサ９は蓄圧室４内の燃料圧に比例した出力
電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器106を介して入
力ポート104に入力される。また、入力ポート104には例
えばクランクシャフトが30度回転する毎に出力パルスを
発生するクランク角センサ107が接続され、このクラン
ク角センサ107の出力パルスから機関回転数が計算され
る。一方、出力ポート105は駆動回路108を介してアクチ
ュエータ45のピエゾ圧電素子47に接続される。
第６図にピエゾ圧電素子47を駆動するための駆動回路
108の回路図を示す。第６図を参照すると駆動回路108は
定電圧源110と、定電圧源110によって充電されるコンデ
ンサ111と、充電制御用サイリスタ112と、充電用コイル
113と、放電制御用サイリスタ114と、放電用コイル115
からなる。
第７図に示すようにサイリスタ112がオンになるとコ
ンデンサ111にチャージされた電荷が充電用コイル113を
介してピエゾ圧電素子47にチャージされる。その結果、
ピエゾ圧電素子47が伸長するために隘流制御弁42が閉弁
する。次いでサイリスタ114がオンになるとピエゾ圧電
素子47にチャージされた電荷が放電用コイル115を介し
てディスチャージされる。その結果、ピエゾ圧電素子47
が収縮するために隘流制御弁42が開弁する。
前述したように隘流制御弁42が開弁せしめられるとプ
ランジャ20の加圧室21から加圧燃料通路33内に吐出され
た全ての加圧燃料は隘流制御弁42を介して隘流せしめら
れる。従ってこのときには蓄圧室４に加圧燃料は供給さ
れない。これに対して隘流制御弁42が開弁せしめられる
とプランジャ20の加圧室21から吐出された全ての加圧燃
料が蓄圧室４内に供給され、その結果蓄圧室４内の燃料
圧は上昇せしめられる。
ところで各燃料噴射弁３から噴射される燃料量は蓄圧
室４内の燃料圧と燃料噴射時間で定まり、通常蓄圧室４
内の燃料圧は予め定められた目標燃料圧に維持される。
一方、各気筒毎についてみると各気筒へは720クランク
角の間に必要な量の燃料が噴射され、従って蓄圧室４内
の燃料は一定クランク角毎に減少していくことになる。
従って蓄圧室４内の燃料圧を目標燃料圧に維持するには
一定のクランク角毎に加圧燃料を蓄圧室４内に補給する
ことが好ましく、斯くして通常は一定クランク毎に隘流
制御弁42が閉弁せしめられてプランジャ20の加圧室21か
ら吐出された加圧燃料が蓄圧室４内に補給され、次いで
再び隘流制御弁42が閉弁せしめられるまで隘流制御弁42
は開弁状態に保持される。この場合、一定クランク角の
間で隘流制御弁42が閉弁しているクランク角の割合が大
きくなれば蓄圧室４内に補給される加圧燃料の量が増大
する。ここで第７図に示されるように一定のクランク角
θ０の間で隘流制御弁42が閉弁しているクランク角θの
割合、即ち一定のクランク角θ０の間でピエゾ圧電素子
47が伸長せしめられているクランク角θの割合をデュー
ティ比DT（＝θ／θ０）と称するとデューティ比DTが大
きくなるほど蓄圧室４内に補給される加圧燃料の量が増
大することになる。
第１図に示す実施例では燃料供給ポンプＡは機関の1/
2の回転速度で回転せしめられており、従って各プラン
ジャ20の加圧室21からの加圧燃料吐出率は第８図（Ａ）
および（Ｂ）に示すように360クランク角（CA）毎に変
動を繰返す。この場合、隘流制御弁42を閉弁せしめる時
期を燃料供給ポンプＡの吐出行程の末期に設定すると第
８図（Ａ）および（Ｂ）に示されるように隘流制御弁42
は一定の360クランク角毎に閉弁せしめられる。ところ
で機関始動時のように蓄圧室４内の燃料圧が大気圧近く
まで低下していたり、或いは蓄圧室４内の目標燃料圧が
上昇した場合には多量の加圧燃料を蓄圧室４内に供給し
なければならないために隘流制御弁42が閉弁しているク
ランク角が大きくなる。ところが隘流制御弁42が閉弁す
ると、即ち加圧室48内の燃料圧が上昇すると加圧室48内
の燃料が加圧ピストン46或いは加圧ピン50の周りを通っ
て漏洩し、斯くして加圧室48内の燃料圧が徐々に低下す
る。このように加圧室48内の燃料圧が徐々に低下しても
第８図（Ａ）に示されるように機関回転数が比較的高い
ときは隘流制御弁42が閉弁せしめられている時間が短か
く、従って第８図（Ａ）に示されるように加圧室48内の
燃料圧はさほど低下しない。しかしながら第８図（Ｂ）
に示されるように機関回転数が比較的低くなると隘流制
御弁42が閉弁せしめられている時間が長くなるために第
８図（Ｂ）に示されるように加圧室48内の燃料圧が大巾
に低下し、斯くして隘流制御弁42を閉弁状態に保持でき
なくなるという問題を生じる。そこで本発明による一実
施例では機関回転数が比較的低くなったときには第８図
（Ｃ）に示すように例えば隘流制御弁42を120クランク
角毎に閉弁せしめるようにしている。このように隘流制
御弁42を閉弁せしめるクランク角を小さくすると隘流制
御弁42が閉弁している時間が過大になることがない。そ
の結果、その結果、加圧室48内の燃料圧がさほど低下し
ないために隘流制御弁４を確実に閉弁状態に維持してお
くことができる。
次に第９図および第10図を参照してピエゾ圧電素子47
の制御方法について説明する。第９図および第10図はピ
エゾ圧電素子47の制御ルーチンを示しており、このルー
チンは120クランク角毎の割込みによって実行される。
第９図および第10図を参照すると、まず初めにステッ
プ200においてクランク角センサ107の出力パルスに基き
計算された機関回転数Ｎが読込まれ、次いでステップ20
1において蓄圧室４内の燃料圧Ｐを表す圧力センサ９の
出力信号が読込まれる。次いでステップ202では機関回
転数Ｎが予め定められた一定値N0よりも高いか否かが判
別される。Ｎ＞N0のときにはステップ203においてカウ
ント値Ｃが１だけインクリメントされ、ステップ204に
進む。ステップ204ではカウント値Ｃが３になったか否
かが判別され、Ｃ＝３になるとステップ205に進む。従
ってステップ205に進むのは360クランク角毎である。ス
テップ205では機関回転数Ｎから機関クランクシャフト
が360度回転するのに要する時間Ｔが計算され、ステッ
プ206に進む。ステップ206では蓄圧室４内の燃料圧Ｐが
目標燃料圧P0よりも高いか否かが判別される。Ｐ＞P0の
ときにはステップ207に進んでデューティ比DTから予め
定められた一定値αが減算される。次いでステップ208
ではデューティ比DTが負になったか否かが判別され、DT
＜０であればステップ209に進んでデューティ比DTが零
とされ、ステップ210に進む。一方、ステップ206におい
てＰP0と判別されたときにはステップ211に進んでデ
ューティ比DTに一定値αが加算される。次いでステップ
212ではデューティ比DTが0.95よりも大きいか否かが判
別され、DT＞0.95であればステップ213に進んでデュー
ティ比DTが0.95とされ、ステップ210に進む。ステップ2
10ではステップ205において計算された時間Ｔにデュー
ティ比DTを乗算することによって時間で表したデューテ
ィ比TDTが計算される。次いてステップ211ではピエゾ圧
電素子47が伸長せしめられている時間がこのデューティ
比TDTとなるようにサイリスタ112,114の制御データが出
力ポート105に出力される。従って蓄圧室４内の燃料圧
Ｐが目標燃料圧P0よりも高くなればデューティ比TDTが
減少せしめられるので蓄圧室４内への加圧燃料の供給量
が減少し、斯くして蓄圧室４内の燃料圧Ｐが低下する。
一方、蓄圧室４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧P0よりも低く
なればデューティ比TDTが増大せしめられるので蓄圧室
４内の燃料圧Ｐが上昇する。斯くして蓄圧室４内の燃料
圧Ｐは目標燃料圧P0に維持される。また、Ｎ＞N0のと
き、即に機関回転数Ｎが比較的高いときには360クラン
ク角毎にデューティ比TDTが計算され、360クランク角毎
にデューティ比TDTにより定まる時間だけ隘流制御弁42
が閉弁せしめられる。
一方、ステップ202においてＮN0であると判別され
たときにはステップ212に進む。従ってステップ212に進
むのは120クランク角毎である。ステップ212では機関回
転数Ｎから機関クランクシャフトが120度回転するのに
要する時間Ｔが計算される。次いでステップ206からス
テップ209、或いはステップ211からステップ213におい
てデューティ比DTが計算される。次いでステップ210で
はステップ212において計算された時間Ｔをデューティ
比DTに乗算することによって時間で表したデューティ比
TDTが計算される。このようにＮN0のとき、即に機関
回転数Ｎが比較的低いときには120クランク角毎にデュ
ーティ比TDTが計算され、120クランク角毎にデューティ
比TDTにより定まる時間で隘流制御弁42が閉弁せしめら
れる。従って機関回転数Ｎが比較的低いときには隘流制
御弁42が閉弁せしめられている時間、即ち加圧室48内の
燃料圧が圧力上昇せしめられている時間が短かくなるの
で隘流制御弁42が閉弁している間に加圧室48内の燃料圧
はさほど低下せず、斯くして隘流制御弁42を確実に閉弁
状態に保持することができる。
また、ピエゾ圧電素子47にチャージされた電荷は少し
ずつ漏洩して少しずつディスチャージされる。従ってピ
エゾ圧電素子47に電荷をチャージした後、時間を経過す
るとピエゾ圧電素子47が次第に収縮し、斯くして加圧室
48内の燃料圧が次第に低下する。しかしながら機関回転
数Ｎが比較的低いときはピエゾ圧電素子47に電荷をチャ
ージしている時間が短かくなるためにピエゾ圧電素子47
はさぼど収縮せず、斯くしてこの意味からも隘流制御弁
42を確実に閉弁状態に保持することができる。
また機関始動時にはピエゾ圧電素子47に対する電荷の
チャージおよびディスチャージを数回繰返さないとピエ
ゾ圧電素子47に十分な量の電荷がチャージされず、従っ
てピエゾ圧電素子47が十分に伸長しない。しかしながら
機関回転数Ｎが比較的低いときにはピエゾ圧電素子47に
対するチャージおよびディスチャージの繰返し回数が増
大せしめられるので、機関始動後ただちにピエゾ圧電素
子47に十分な電荷をチャージすることができる。また、
機関始動時にピエゾ圧電素子47に対するチャージおよび
ディスチャージの繰返し回数が増大するためにたとえ加
圧室48内の燃料内に空気が混入していてもこの空気をた
だちに抜くことができる。
また、蓄圧室４内の燃料圧を急上昇せしめるためには
ピエゾ圧電素子47に電荷をチャージし放しにしておき、
隘流制御弁42を閉鎖状態に保持し続ければよいことにな
る。しかしながらピエゾ圧電素子47に電荷をチャージし
放しにしておくと前述したように電荷が次第にディスチ
ャージされてピエゾ圧電素子47が次第に収縮し、加圧室
48内の燃料圧が次第に低下する。また、加圧室48内の燃
料自体が漏洩するために加圧室48内の燃料自体が更に低
下する。このように加圧室48内の燃料圧の低下を阻止す
るためにはピエゾ圧電素子47の電荷を周期的にディスチ
ャージしてやる必要があり、そのために第９図のステッ
プ212,213においてデューティ比DTの最大値を0.95とし
ている。
〔発明の効果〕
機関回転数にかかわらずに隘流制御弁を必要な時間だ
け確実に閉弁状態に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は加圧燃料供給制御装置の側面断面図、第２図は
第１図のII−II線に沿ってみた燃料供給ポンプの断面
図、第３図は第１図の吐出量制御装置の拡大側面断面
図、第４図は内燃機関の全体図、第５図は燃料噴射弁の
側面断面図、第６図はピエゾ圧電素子の駆動回路図、第
７図はピエゾ圧電素子および隘制御弁の作動を示すタイ
ムチャート、第８図は隘流制御弁の作動および加圧室内
の燃料圧変化を示すタイムチャート、第９図および第10
図はピエゾ圧電素子を制御するためのフローチャートで
ある。 20……プランジャ、21……加圧室、 33……加圧燃料通路、40……燃料隘流通路、 42……隘流制御弁、46……加圧ピストン、 47……ピエゾ圧電素子、48……加圧室、 50……加圧ピン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 51/04 Ｆ０２Ｍ 51/04 Ｌ 59/46 59/46 Ｙ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃料供給ポンプ吐出側の加圧燃料通路から
    燃料隘流通路を分岐して該燃料隘流通路内に隘流制御弁
    を配置し、アクチュエータによって加圧室内の作動油圧
    を制御すると共に該加圧室内の作動油圧によって上記隘
    流制御弁を開閉制御するようにした内燃機関用燃料供給
    ポンプ制御装置において、上記アクチュエータを予め定
    められたクランク角毎に駆動して加圧室内の作動油圧を
    間欠的に上昇させ、上記の予め定められたクランク角を
    機関回転数が低下するにつれて小さくするようにした内
    燃機関用燃料供給ポンプ制御装置。
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