JP2829639B2 - 電子制御式分配型燃料噴射ポンプの送油率可変制御方法 - Google Patents

電子制御式分配型燃料噴射ポンプの送油率可変制御方法

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JP2829639B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子制御式分配型燃料噴射ポンプにおける送
油率可変制御方法に関するものである。
〔従来の技術及びその技術的課題〕
ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプにおい
て、プランジャの往復動に応じて容積の変化する高圧室
と低圧側とを接続するスピルポートに電磁弁を介装し、
カム速度一定のもとで該電磁弁の開閉により圧送（噴
射）開始と圧送終りとを制御し、それにより噴射量と噴
射期間とを調整することは実開昭61−12373号公報等に
より公知である。また、かかる形式の噴射ポンプにおい
て、プランジャを往復動させるカムのプロフィルとし
て、高速側で一定カム速度となる高速等速部と、低速側
で一定カム速度になる低速等速部を設けて噴射率を制御
することが特開昭63−201330号公報に示されている。
ところで、電磁弁による調量制御は、電磁弁がノーマ
ルオープン型の場合、プランジャがリフトする吐出行程
でソレノイドに通電することにより閉弁し、高圧室の燃
料の圧力が上昇して圧送が開始され、ソレノイドへの通
電を止めることにより開弁し、高圧室内の燃料を低圧側
に逃すことで圧送が終る。このとき、電磁弁のソレノイ
ドの作動と弁体の機械的な動きとの相関により応答遅れ
が生じ、噴射量の多いときと少ないときでは弁体のリフ
ト特性は第４図（ａ）のようになる。これは先行技術で
意図しているような通常の噴射系においてはあまり問題
にはならない。しかし、高速回転・直接噴射の噴射系を
実現させようとした場合には、機関回転数が所定の回転
数を越えないように燃料圧送量を抑える領域であるハイ
アイドル運転域において、第５図の斜線のように安定調
量不能域が生ずることを避けられない。
その理由は、ハイアイドル運転域においては、ポンプ
回転数が高いため、プランジャによる燃料圧送速度が速
く、電磁弁が完全閉弁に至らなくても流路を絞るだけで
ノズル開弁圧に相当する圧力になり、電磁弁閉弁前のプ
リフロー現象、電磁弁閉弁後のアフターフロー現象によ
り燃料噴射が行われるためである。
この現象は、より速度の大きくなる高回転仕様および
高送油率のカムを用いる筒内直接噴射の場合に顕著とな
り、ハイアイドル運転域すなわちエンジンの高速回転下
での小量噴射領域が安定調量不能域と重なると、ハイア
イドル運転不能となる。これはアイドル状態が車輌の運
転時の約９割を占める実情から大きな問題である。
この対策としては、応答遅れ時間を予測して、第４図
（ｂ）のように弁体のフルリフト前に開弁するように電
磁弁を制御することでハイアイドル域での小調量を得る
方法が考えられる。しかしこの方法では弁体がいわゆる
遊泳状態となるため、噴射が非常に不安定化し、噴射サ
イクルのバラツキなどが生ずるという問題がある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は前記のような問題点を解消するために創案さ
れたもので、その目的とするところは、ハイアイドル運
転域で安定調量不能域を生じさせず、高速時で安定した
小噴射量の調量が可能な電子制御式の分配型燃料噴射ポ
ンプの送油率制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、従来カム角度にお
いて使用領域外とみなされていたリフトゼロからの領
域、すなわちカムの回転角の進む方向に対して最初のリ
フト始まりからの領域言い替えると最初にカムリフト速
度が正になる領域から所定回転角までに着目し、この領
域を噴射タイミングのずれが最も効いてくるハイアイド
ル域の制御用として活用するようにしたもので、最初に
カムリフト速度が正になる前から電磁弁を閉弁しておけ
ば、電磁弁の応答遅れは影響がなくなり、プリフローが
無くなり、アフターフローも低減し、調量制御が安定す
る。
すなわち本発明は、機関の回転に関連して回転しカム
により往復動されるプランジャを有し、カムを囲む低圧
室からプランジャ端部の高圧室に燃料を送って加圧し各
気筒に燃料を分配圧送するとともに、前記高圧室と低圧
室を接続するスピル通路を単一のソレノイドバルブで連
通・遮断して圧送始めと圧送終りを制御し、タイマでカ
ムの位相を変えることにより圧送始め時期を調整する形
式の分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記カムの使用域
を、機関回転数と負荷に対応するカムリフト速度域によ
り、機関の低速回転（ローアイドル）低負荷で使用する
第１低カムリフト速度域と、機関の中負荷域で使用する
中カムリフト速度域と、機関の高負荷域で使用する高カ
ムリフト速度域、および機関の高速回転（ハイアイド
ル）低負荷域で使用する第２低カムリフト速度域の４モ
ードとし、 カム回転角の進む方向に対して、最初のカムリフト速
度が正になる領域から所定速度領域を前記第２低カムリ
フト速度域とし、カムリフト速度の最大領域から下降領
域にかけて前記高カムリフト速度域、中カムリフト速度
域、第１低カムリフト速度域の順に設定し、 第１低カムリフト速度域と、中カムリフト速度域およ
び高カムリフト速度域においては、圧送始めまたは圧送
終りのカムリフト速度位置を固定して圧送期間をソレノ
イドバルブで制御し、第２低カムリフト速度域では、カ
ムリフト前からソレノイドバルブを閉じて圧送可能状態
とし、カムリフトが始まって所要のカム回転角でソレノ
イドバルブを開弁させて圧送終りを制御するようにした
ことを特徴とするものである。
〔実 施 例〕
以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。
第１図ないし第３図は本発明で使用する分配型燃料噴
射ポンプを例示している。第２図において、Ａは燃料噴
射ポンプ本体、Ｂは電子制御装置であり、該電子制御装
置Ｂはマイクロコンピュータを含むコントロールユニッ
ト14と各種センサたとえば負荷センサ15a,回転数センサ
15b,ニヘドルリフトセンサ15c、燃温センサ15d,着火15
d,エアフローセンサ15f等を備え、コントロールユニッ
ト14は前記センサから入力された信号を演算処理し、後
記するソレノイドバルブ等の出力制御信号を決定する。
燃料噴射ポンプ本体Ａのハウジング１の中心には駆動
軸２が挿入され、この駆動軸２の一端はハウジング外に
突出し、図示しないエンジンからの駆動トルクを受ける
ようになっている。駆動軸２の他端側はハウジング１と
分配ヘッド６に囲まれた低圧室（カム室）1aに伸びてお
り、この低圧室1aには、前記分配ヘッド６に固定された
バレル７に摺動自在に挿入されたプランジャ５が伸びて
いる。
該プランジャ５の基部はカムディスク３に当接係合
し、スプリング12により押圧されている。カムデイスク
３はカップリング13を介して駆動軸２に軸方向移動を許
すように係合しており、かつ、複数のローラ4aを有する
ローラホルダ４に接し、これによりプランジャ５を往復
動させるようになっている。カムディスク３の下面に
は、プランジャ５の軸方向の位置変化を決定付けるカム
プロフイル3aが設けられる。
前記デイスクカム３のカムプロフィル3aは、第１図
（ａ）（ｂ）に示される速度特性が得られる形状のもの
が使用される。すなわち、第１図（ａ）は、上り範囲
（正の速度）において、カムリフトゼロ位置（カムリフ
ト速度ゼロ位置）０から最大カムリフト速度ポイントに
対応する最大リフトカム角度θ１までの不等速速度領域
と、この最大カムリフト速度ポイントに対応する最大リ
フトカム角度θ１から変曲点カム角度θ２に対応する速
度ポイントまでの比較的なだらかな不等速速度低下領域
と、変曲点カム角度θ２に対応する速度ポイトを境とし
てカムリフトトップカム回転角までの不等速速度低下領
域が一連に設けられている。前記カムリフトトップカム
回転角までの不等速速度低下領域は、比較的なだらかな
不等速速度低下領域よりも減速率が高くなっている。
また、第１図（ｂ）は、カムリフトゼロ位置から最大
リフトカム角度θ１までの間に、カム角度θａからカム
角度θｂにわたる低速等速領域を設けている。すなわ
ち、上り範囲（正の速度）において、カムリフトゼロ位
置０から所定のカムリフト速度に対応する初期カム角度
θａまで不等速速度領域を設け、この初期カム角度θａ
からカム角度θｂまで低速等速度領域を設けている。そ
して、前記カム角度θｂから最大カムリフト速度ポイン
トに対応する最大リフトカム角度θ１まで不等速速度領
域を設け、この最大カム速度ポイントに対応する最大リ
フトカム角度θ１から変曲点カム角度θ２に対応する速
度ポイントまでの比較的なだらかな不等速速度低下領域
と、前記速度ポイトを境としてカムリフトトップカム回
転角までの不等速速度低下領域が一連に設けられてい
る。該不等速速度低下領域は、前記比較的なだらかな不
等速速度低下領域よりも減速率が高くなっている。
前記プランジャ５の先端面上方には分配ヘッド６に固
定されたヘッドプラグ８と前記バレル内孔とにより容積
可変の高圧室９が画成されている。また、プランジャ５
の端部外周には気筒数のインレットスリット5aが形成さ
れ、下降行程でバレル７のインレットポート7aと重なっ
たときに燃料が低圧室1aから吸入通路6aを介して高圧室
９およびプランジャ５の軸線方向通路5bに吸入されるよ
うになっている。そして吸入通路6aにはキースイッチと
連動する燃料カット用電磁弁10が設けられている。
プランジャ５の中間部には前記軸線方向通路5bから分
岐したアウトレットスリット5cが設けられ、噴射行程に
おいてバレル７の各アウトレットポート7bと合致したと
きに高圧室９で加圧した燃料を吐出通路6bからデリバリ
バルブ11を経て噴射ノズル26に供給し、エンジンの燃焼
室に噴射するようになっている。
本発明においては、通常の噴射ポンプのように圧送終
りを制御するコントロールスリーブ機構は存在せず、こ
れに代え、前記高圧室９と低圧室1aを接続するスピル通
路を穿設し、ここに単一のソレノイドバルブ16を設け、
これの開閉により圧送始めと圧送終りを制御するように
している。
ソレノイドバルブ16は、第2a図のように、燃料カット
用電磁弁10とほぼ反対側の分配ヘッド部位に設けてもよ
いし、第１図と第２図のようにヘッドプラグ８に設けて
もよい。第2a図のソレノイドバルブ16は通常のものであ
り、円板状のアーマチュア27と、これに対向するステー
タ28と、ステータ28に同心円状に設けられた電磁コイル
29とを有し、該電磁コイル29に対する通電によりスプリ
ング21に抗してアーマチュア27が引き付けられ、それに
よりアーマチユアに固定したバルブ18を弁座体30に着座
閉弁させ、一端が高圧室９に通じ他端が低圧室1aに通じ
るスピル通路31を遮断するようになっている。
また、第１図と第２図のソレノイドバルブ16は、ケー
シング17c内に電磁コイル17aと固定鉄心17bを内蔵した
ユニットケーシング17と、ヘッドプラグ８に形成した段
付き貫通穴8aに摺接自在に内挿されたポペット型バルブ
18を備えている。
前記ポペット型バルブ18は、筒状のブロック18aと、
先端ヘッド180が加圧室９に臨む軸状のバルブ本体18bと
の２体型として構成されており、ブロック18aは固定鉄
心17bに形成したリターンスプリング室170に通じる軸線
方向通路181を有するとともに、この通路の一部にめね
じ188が形成され、このめねじ188がバルブ本体18bの後
端ねじ部にねじ込まれることで一体化される。そしてブ
ロック18aはヘッドプラグ８に形成した段付き貫通孔8a
の最大径部にはめられ、固定鉄心17bとの間に配したリ
ターンスプリング21により開弁側にセット力が与えられ
ている。なお、固定鉄心17bとのギャップΔはブロック1
8aの長さＬを選択使用することで調整可能となつてい
る。
バルブ本体18bは、先端ヘツド180の背後に第１径小部
182とこれと間隔をおいた第２径小部184を有し、第１径
小部182と第２径小部184には、スピル通路として、軸線
と直交する通路孔185,186が形成され、それら通路孔18
5,186は軸線方向の主通路孔187により前記スプリング室
170に導通している。そして中間段部にシム19が取付け
られ、このシム19により前記ブロック18aを受け、シム1
9の厚さｔの選定によりポペット型バルブ18のリフト量
Ｈ（Ｈ＜Δ）の調整が可能になつている。
一方、ヘッドプラグ８には、前記スピル通路の残余の
構成として、エッジシールより外側に開口するリターン
ポート8bが穿設され、該リターンポート8bは分配ヘッド
６に穿設したヘッドリターンポート6cにより低圧室1aに
通じている。ヘッドリターンポート6cの容量が不足する
場合には、バレル７のインレットポート7aと通じるバレ
ルリターンポート7cが穿設される。
このソレノイドバルブ16はコントロールユニット14か
らの信号で開閉作動されるが、これを制御するため、第
２図の如くドライブシャフト２に気筒数の突起を持つセ
ンシングギヤ22が設けられ、これらの基準位置パルスを
ピックアップ22aで検出し、時間制御されるようになっ
ている。
一方、前記ローラホルダ４には、カムの位相を変え、
最適タイミングに圧送始め（噴射タイミング）を調整す
るための油圧タイマ23が操作ロッド23aを介して連結さ
れている。図面は説明の都合上90度展開した状態で示し
ており、左右が燃料供給ポンプとポンプ室に通じたシリ
ンダ室24にタイマピストン23bが配され、電磁タイミン
グコントロールバルブ25によるシリンダ室24の圧力調整
でタイマピストン23bが位置決めされ、カムディスク３
を軸線方向に動かすローラホルダ４の角度位置が調整さ
れるようになっている。この電磁タイミングコントロー
ルバルブ25も前記センサからの情報をコントロールユニ
ット14で演算することにより駆動制御される。
本発明は以上述べたような分配型燃料噴射ポンプを使
用して、送油率可変制御を行う。
まず、本発明は、前記第１図（ａ）（ｂ）のいずれに
おいても、カムの使用域を、機関回転数と負荷に対応す
るカムリフト速度域で定義して次の４モードとするもの
である。
Ｉ…機関の低速回転（ローアイドル）低負荷域で使用す
る第１低カムリフト速度域 II…機関の中負荷域で使用する中カムリフト速度域 III…機関の高負荷域で使用する高カムリフト速度域 IV…機関の高速回転（ハイアイドル）低負荷域で使用す
る第２低カムリフト速度域 したがって、平均送油率は、第１低カムリフト速度域
Ｉは低送油率、中カムリフト速度域IIは中送油率、高カ
ムリフト速度域IIIは高送油率、そして第２低カムリフ
ト速度域IVは低送油率である。
そして、前記４つのモードは、第１図（ａ）（ｂ）の
カム速度線図において、カム角度の進む方向に、IV→II
I→II→Ｉの順序で並べる。
詳しくは、第２低カムリフト速度域IVは、カムリフト
ゼロからあるカムリフト速度上り始め範囲（０〜Ｄ）と
する。この範囲は、第１図（ａ）では不等速速度領域で
あり、第１図（ｂ）では低速等速領域にまたがる範囲で
ある。高カムリフト速度域IIIは、最大リフトカム角度
θ１（最大カム速度ポイント）に近い不等速速度度領域
から比較的なだらかな不等速速度領域にわたる範囲
（Ｃ′〜Ｃ）である。また、中カムリフト速度域IIは、
第１図（ａ）のように比較的なだらかな不等速速度低下
領域から変曲点カム角度θ２に対応する速度ポイントを
越えてより減速率の高い不等速速度領域にまたがる範囲
（Ｂ′〜Ｂ）か、あるいは、第１図（ｂ）のように比較
的なだらかな不等速速度低下領域から変曲点カム角度θ
２に対応する速度ポイントまでの範囲（Ｂ′〜Ｂ）であ
る。最後に第１低カムリフト速度域Ｉは、減速率の高い
不等速速度低下領域（Ａ′〜Ａ）であり、好ましくはリ
フトトップカム角度に近い範囲である。
エンジンの駆動時には、センサ15a〜15fおよびセンシ
ングギヤ22から検出信号がコントロールユニット14に入
力され、運転状態に最適な噴射率が演算されるととも
に、この噴射率を得るのに必要な駆動信号が燃料カット
用電磁弁10、噴射開始制御用のソレノイドバルブ16およ
び電磁タイミングコントロールバルブ25に送られる。
駆動軸２がエンジンからの駆動力を受けて回転する
と、カムデイスク３がローラ4aに押しつけられながら回
転するため、プランジヤ５は回転往復動し、プランジヤ
５が後退する吸入行程時に、インレットスリツト5aとイ
ンレットポート7aを介して低圧室1aから高圧室９に燃料
が吸入される。
ソレノイドバルブ16はノーマルオープンであり、この
開弁状態では、燃料はスピル条件にある。すなわち、第
２図と第３図の例では、通路孔185−主通路孔186−リタ
ーンポート8b−ヘッドリターンポート6cのルートで低圧
室1aに流れる。また第2a図の例では、スピル通路31が開
いており、高圧室９と低圧室1aとが導通している。この
とき、燃料は軸線方向通路181によりリターンスルリン
グ室にまで通じており、バルブの上下流の圧力が同一と
なるため、リターンスプリング21のセット力で開弁が保
持される。
この開弁状態から閉弁するには、電磁コイル17aに通
電するもので、これにより可動鉄心であるポペット型バ
ルブ18が吸引されるため、先端ヘッド180が段付き貫通
孔8aを閉じ、前記通路が遮断されるため加圧室９は密閉
され、圧力が上昇し噴射を行えるようになる。この閉弁
時に、バルブ本体18bがリフトし始めるときにはプラン
ジャ５もリフトが開始されており、先端ヘッド180の絞
りにより大きな圧力差が生じ、この圧力差と電磁力によ
りバルブ本体18bは素早く閉弁する。開弁保持状態にお
いては、加圧室９の圧力がポペット型バルブ18を閉じ方
向に付勢するため、良好なシール性が保たれる。
以上のことから、ソレノイドバルブ16の電磁コイル17
aへの通電のオン、オフにより圧送開始と圧送終り（噴
射量と噴射時期）を自由に設定できる。すなわち、プラ
ンジャ５が吐出行程に入っても、電磁コイル17aに通電
しなければ開弁状態にあり、高圧室９の燃料は上記ルー
トで低圧室1aに還流するため高圧室９の圧力は上昇せ
ず、圧送は行われない。一方、通電すれば閉弁して高圧
室９が密閉されるため、燃料圧力は急上昇して圧送が開
始される。所定時間後に再び電磁コイル17aへの通電を
止めれば、バルブ本体18bは開弁し、高圧室９の燃料が
低圧室1aにスピルされ、圧送が終了する。ソレノイドバ
ルブ16の閉弁時期は、センシングギヤ22からの基準位置
パルスにより時間設定すればよい。
本発明は、かかるソレノイドバルブ16の性能を前記４
つのモードで使い分ける。すなわち、第１低カムリフト
速度域Ｉ、中カムリフト速度域II、高カムリフト速度域
IIIの各モードにおいては、圧送始めカムリフト速度位
置Ａ′、Ｂ′、Ｃ′かまたは圧送終りカムリフト速度位
置Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかを固定とする。そして、それら
モードにおいて必要とされる噴射量に応じて、前記ソレ
ノイドバルブ16の開弁と閉弁により圧送期間を制御す
る。たとえば圧送終りカムリフト速度位置Ａ、Ｂ、Ｃが
固定位置であれば、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′の位置あるいはこ
れよりカム角度の進み方向でソレノイドバルブ16に通電
して閉弁させ、カムリフト速度位置Ａ、Ｂ、Ｃで通電を
オフとして開弁させればよい。
一方、第２低カムリフト速度域IVでは、図１（ａ）
（ｂ）のように正側のカムリフト速度がゼロである。こ
のため、圧送終りだけをソレノイドバルブ16で制御す
る。すなわち、この第２低カムリフト速度域IVでは、カ
ムリフトが始まる前に、ソレノイドバルブ16の電磁コイ
ル17aに通電して閉弁させておく。これにより高圧室と
低圧室1aとの連通が遮断され、燃料圧送可能な状態とな
る。この状態のもとで、カムリフトが始まるとプランジ
ャがリフトして燃料の圧力が高まる。そこで、ガバニン
グに必要な所望のカム角度に達したとき（これはセンシ
ングギヤ22で検出される）に、コントロールニユット14
から信号を発して電磁コイル17aへの通電を止めればよ
い。ここでバルブ本体18bが開弁し、高圧室９の燃料が
スピルされ、燃料圧送が終わる。
前述のように、ソレノイドバルブ16は電磁コイル17a
の通電とそれによるバルブ本体18bの機械的動作との間
にタイムラグが存在する。それゆえ、カムの回転角の途
中で通電し開弁したのでは、プリフロー、アフターフロ
ーが不可避的である。
しかし、本発明はカムリフトゼロ側を使用し、カムリ
フトが正になる前からバルブ本体18bを閉弁しておくた
め、応答遅れの介在することはなく、第１図（ａ）や
（ｂ）におけるカムリフト速度位置Ｄのみを変化させる
だけで圧送期間が精度高く制御される。すなわち、カム
リフト速度位置Ｄは機関の高速回転（ハイアイドル）低
負荷域で使用する第２低カムリフト速度域IVでの圧送終
り位置であり、このカムリフト速度位置Ｄをカムリフト
ゼロに近づけるように小さなカム回転角の時期でソレノ
イドバルブ16の通電を止めれば、噴射量を限りなく小さ
なものにすることができる。この場合、ノーマリーオー
プン型のバルブであるため、開弁すれば瞬時に高圧室９
の燃料圧が下がるから、圧送終りの応答性は良い。した
がって、ハイアイドル運転域で安定した小噴射調量を行
える。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、単一のソレノイドバル
ブで圧送始めと圧送終りを制御してする形式の電子制御
式分配型燃料噴射ポンプにおいて、カムの使用域を、機
関回転数と負荷に対応するカムリフト速度域により、機
関の低速回転（ローアイドル）低負荷で使用する第１低
カムリフト速度域Ｉと、機関の中負荷域で使用する中カ
ムリフト速度域IIと、機関の高負荷域で使用する高カム
リフト速度域III、および機関の高速回転（ハイアイド
ル）低負荷域で使用する第２低カムリフト速度域IVの４
モードとし、カム回転角の進む方向に対して、最初のカ
ムリフト速度が正になる領域から所定速度領域を前記第
２低カムリフト速度域IVとし、カムリフト速度の最大領
域から下降領域にかけて前記高カムリフト速度域III、
中カムリフト速度域II、第１低カムリフト速度域Ｉの順
に設定し、第１低カムリフト速度域Ｉと、中カムリフト
速度域IIおよび高カムリフト速度域IIIにおいては、圧
送始めまたは圧送終りのカムリフト速度位置を固定して
圧送期間をソレノイドバルブで制御し、第２低カムリフ
ト速度域IVでは、カムリフト前からソレノイドバルブを
閉じて圧送可能状態とし、カムリフトが始まって所要の
カム回転角でソレノイドバルブを開弁させて圧送終りを
制御するようにしたプリフロー、アフターフローによる
ハイアイドル運転不能が回避され、高速時の安定した小
噴射量調量を行えるというすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）（ｂ）は本発明で使用するよるカム特性線
図、第２図は本発明で使用する燃料噴射ポンプの一例を
示す部分切欠側面図、第2a図は他の噴射ポンプの部分的
断面図、第３図は第２図におけるソレノイドバルブの拡
大図、第４図（ａ）（ｂ）は従来の燃料噴射ポンプによ
るバルブリフト特性を示す線図、第５図は従来の燃料噴
射ポンプによるハイアイドル運転域での噴射量特性を示
す線図である。 1a……カム室、３……デイスクカム、3a……カムプロフ
ィル、５……プランジャ、９……高圧室、16……ソレノ
イドバルブ、23……タイマ、Ｉ……機関の低速回転（ロ
ーアイドル）低負荷で使用する第１低カムリフト速度
域、II……機関の中負荷域で使用する中カムリフト速度
域、III……機関の高負荷域で使用する高カムリフト速
度域、IV……機関の高速回転（ハイアイドル）低負荷域
で使用する第２低カムリフト速度域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 均 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 ヂーゼル機器株式会社東松山工場内 (56)参考文献 特開 平２−5739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135631（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−142857（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 1/02 F02M 41/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】機関の回転に関連して回転しカムにより往
    復動されるプランジャを有し、カムを囲む低圧室からプ
    ランジャ端部の高圧室に燃料を送って加圧し各気筒に燃
    料を分配圧送するとともに、前記高圧室と低圧室を接続
    するスピル通路を単一のソレノイドバルブで連通・遮断
    して圧送始めと圧送終りを制御し、タイマでカムの位相
    を変えることにより圧送始め時期を調整する形式の分配
    型燃料噴射ポンプにおいて、 前記カムの使用域を、機関回転数と負荷に対応するカム
    リフト速度域により、機関の低速回転（ローアイドル）
    低負荷で使用する第１低カムリフト速度域Ｉと、機関の
    中負荷域で使用する中カムリフト速度域IIと、機関の高
    負荷域で使用する高カムリフト速度域III、および機関
    の高速回転（ハイアイドル）低負荷域で使用する第２低
    カムリフト速度域IVの４モードとし、 カム回転角の進む方向に対して、最初のカムリフト速度
    が正になる領域から所定速度領域を前記第２低カムリフ
    ト速度域IVとし、カムリフト速度の最大領域から下降領
    域にかけて前記高カムリフト速度域III、中カムリフト
    速度域II、第１低カムリフト速度域Ｉの順に設定し、 第１低カムリフト速度域Ｉと、中カムリフト速度域IIお
    よび高カムリフト速度域IIIにおいては、圧送始めまた
    は圧送終りのカムリフト速度位置を固定して圧送期間を
    ソレノイドバルブで制御し、第２低カムリフト速度域IV
    では、カムリフト前からソレノイドバルブを閉じて圧送
    可能状態とし、カムリフトが始まって所要のカム回転角
    でソレノイドバルブを開弁させて圧送終りを制御するよ
    うにしたことを特徴とする電子制御式分配型燃料噴射ポ
    ンプの送油率可変制御方法。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4190251T (ja) * 1990-02-07 1992-01-30
DE4032279A1 (de) * 1990-10-11 1992-04-16 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
FR2678025A1 (fr) * 1991-06-21 1992-12-24 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour commander un systeme de dosage de carburant commande par une electrovanne, notamment pour moteur diesel a combustion interne.
US5755209A (en) * 1992-12-15 1998-05-26 Robert Bosch Gmbh System for controlling a fuel-metering device
DE4243665C2 (de) * 1992-12-23 2003-11-13 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung, insbesondere Pumpedüse für Brennkraftmaschinen
US5345916A (en) * 1993-02-25 1994-09-13 General Motors Corporation Controlled fuel injection rate for optimizing diesel engine operation
JPH0777098A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Zexel Corp 内燃機関の燃料噴射時期制御装置
JP3747061B2 (ja) * 1993-11-08 2006-02-22 ツェーエルテー・コモン・レイル・テクノロジーズ・アクチェンゲゼルシャフト 注入比調整ポンプのための制御装置
JPH07145750A (ja) * 1993-11-25 1995-06-06 Zexel Corp 燃料噴射制御装置
JP2874590B2 (ja) * 1995-05-16 1999-03-24 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の電子制御燃料噴射装置
JPH08312379A (ja) * 1995-05-18 1996-11-26 Zexel Corp 燃料噴射装置
US6173699B1 (en) 1999-02-04 2001-01-16 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with electronically actuated spill valve
US6415769B1 (en) 2000-04-24 2002-07-09 Blue Chip Diesel Performance Performance enhancing system for electronically controlled engines
US6953022B1 (en) * 2000-05-26 2005-10-11 Yanmar Co., Ltd. Fuel injection pump
DE10052629A1 (de) * 2000-10-24 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckpumpe mit veränderlicher Fördermenge
JP3925091B2 (ja) * 2001-02-28 2007-06-06 株式会社豊田自動織機 容量可変型圧縮機の制御弁及び同制御弁の調整方法
US6832748B2 (en) * 2001-12-05 2004-12-21 Cummins Inc. Outwardly opening, seat-sealed, force balanced, hydraulic valve and actuator assembly
JP2004052596A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Keihin Corp プランジャ式燃料ポンプの制御装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51120321A (en) * 1975-04-14 1976-10-21 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Fuel injection pump for diesel engine
US4385614A (en) * 1979-04-06 1983-05-31 Robert Bosch Gmbh Fuel injection pump for internal combustion engines
JPS56132452A (en) * 1980-03-22 1981-10-16 Mitsubishi Motors Corp Fuel injection pump
JPS60132038A (ja) * 1983-12-19 1985-07-13 Diesel Kiki Co Ltd 分配型燃料噴射ポンプ
JPS61229930A (ja) * 1985-04-04 1986-10-14 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関用分配型燃料噴射ポンプ
JPH063167B2 (ja) * 1985-04-08 1994-01-12 トヨタ自動車株式会社 電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法
JPH0652069B2 (ja) * 1985-05-14 1994-07-06 株式会社ゼクセル 燃料噴射ポンプ
JPH0656129B2 (ja) * 1985-05-29 1994-07-27 日本電装株式会社 燃料噴射率制御装置
US4714068A (en) * 1986-05-29 1987-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and device for controlling fuel injection quantity of electronic control diesel engine
DE3644148A1 (de) * 1986-12-23 1988-07-07 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
JPS63201330A (ja) * 1987-02-17 1988-08-19 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射ポンプ
JPS643053U (ja) * 1987-06-25 1989-01-10
US4962743A (en) * 1989-06-06 1990-10-16 Cummins Engine Company, Inc. Injection rate control cam

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JPH03107538A (ja) 1991-05-07
WO1991004398A1 (fr) 1991-04-04
US5115783A (en) 1992-05-26

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