JP3790998B2 - エンジン用蓄圧式燃料供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給系に圧力制御弁を配設し、燃料供給系の燃料圧力を調整する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実開平５−１８５４号公報および特開平７−１５８５３６号公報に開示されているように、高圧燃料供給ポンプから蓄圧式コモンレールを経てインジェクタに高圧燃料を供給する燃料供給系において、コモンレールに圧力制御弁を接続する燃料供給装置が知られている。このような燃料供給装置では、コモンレール内の燃料圧力が所定圧を越えて上昇すると、圧力制御弁が開弁してコモンレールから燃料を排出してコモンレールの燃料圧力を所定圧以下に規制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蓄圧式燃料供給装置のコモンレール圧を制御する圧力制御弁は、従来は機械式のもので、電気信号により開閉制御をする装置は知られていない。本出願人によると、エンジンの高温再始動時の燃料供給系において発生する空気や燃料ベーパを除去するため、コモンレール内の圧力を電気的に制御する燃料供給装置が提案されている。
【０００４】
このようなコモンレール内の圧力を電気的に制御する燃料供給制御装置を搭載した自動車においては、車両走行中に燃料供給系統の高圧燃料供給ポンプ、圧力制御弁またはコモンレール圧力センサが故障したとき、燃料供給系統をどのように制御するかについて制御方法は開示されていない。
本発明は、燃料供給系統の高圧燃料供給ポンプ、圧力制御弁、コモンレール圧力センサ等が故障したとき、運転者の意思にもとづいて自動車を走行可能にしたエンジン用蓄圧式燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、高圧プレッシャレギュレータの開弁故障時、圧力センサの検出した圧力に応じてインジェクタを制御する。したがって、燃料噴射量を好適に制御し、自動車走行可能になる。
【０００６】
請求項２記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、容易にインジェクタが噴射可能になるとともに、簡単な制御で燃料噴射量を制御できる。
請求項３記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、高圧プレッシャレギュレータの閉弁故障時、好適に燃料噴射量を制御し自動車走行が可能になる。
請求項４記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、圧力センサの故障が検出されたとき、高圧燃料供給ポンプまたはインジェクタの制御により、自動車が走行可能になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜図５に示す。
図１は、本発明の燃料供給装置を直噴ガソリンエンジン用燃料供給システムに適用したシステム構成図である。低圧燃料供給ポンプ１０１により燃料タンク１００から汲み上げられフィルタ１０２を介して高圧燃料供給ポンプ１０４に供給される燃料の圧力は、低圧プレッシャレギレータ１０３により０. ２〜０. ４ＭＰａに調圧されている。吸入弁１０４ａから高圧燃料供給ポンプ１０４に吸入された燃料は数ＭＰａ〜数十ＭＰａに昇圧されて吐出弁１０４ｂからコモンレール１０５に送出される。吸入弁１０４ａと吐出弁１０４ｂの開弁圧力は低圧燃料供給ポンプ１０１の燃料供給圧力よりも低く設定されている。
【０００８】
高圧燃料供給ポンプ１０４で加圧圧送されコモンレール１０５に供給された高圧燃料は、コモンレール１０５内に形成された図示しない蓄圧室で蓄圧されてエンジンの各気筒に配設されたインジェクタ１０６に供給される。インジェクタ１０６は図示しない燃焼室に直接とりつけられ、通常、燃焼室内の高圧にうちかって噴射できるように蓄圧室内は高圧に昇圧される。コモンレール１０５に取付けられた圧力センサ１０７によりインジェクタ１０６による噴射に伴って変動する蓄圧室の燃料圧力が検出され、ＥＣＵ１１０に圧力信号が送出される。そしてこの圧力信号等に基づいて、燃料噴射圧がほぼ最適値になるように後に述べるように高圧燃料供給ポンプの吐出圧が決定される。コモンレール１０５にはさらに圧力制御弁としての高圧プレッシャレギュレータ１０が取付けられている。
【０００９】
高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁すると、蓄圧室の燃料が燃料タンク１００に排出され、蓄圧室の燃料圧力が調整される。ＥＣＵ１１０は圧力センサ１０７からの圧力信号以外にも、各種センサからイグニション（Ｉｇ）信号 、スタータ（ＳＴＡ）信号、エンジン回転数（ＮＥ）信号を入力し、エンジン運転状態を把握している。
【００１０】
次に、高圧プレッシャレギュレータ１０について図２に基づいて詳細に説明する。
高圧プレッシャレギュレータ１０は、機械式に入口と出口の圧力差に応じて開弁するし、また入口と出口の圧力差に関わらず電磁式に電気信号の入力により強制開弁することができる。また通電量をかえることにより設定圧をかえることができる。高圧プレッシャレギュレータ１０のハウジング１１の一方の端部はバルブボディ１２とかしめ固定されており、ハウジング１１の他方の端部は固定コア２１とかしめ固定されている。バルブボディ１２の燃料吸入側にフィルタケース１３が挿入されており、このフィルタケース１３内に燃料フィルタ１４が収容されている。ハウジング１１の中央部外周壁に設けられた雄ねじ部１１ａがコモンレール１０５の図示しない雌ねじ部とねじ結合することにより高圧プレッシャレギュレータ１０はコモンレール１０５に取付けられている。
【００１１】
ニードル弁１５はバルブボディ１２に往復移動可能に収容されており、ニードル弁１５の一方の端部である当接部１５ａはノズルボディ１２に設けられた弁座１２ａに着座可能である。ニードル弁１５の他方の端部である固定部１５ｂは可動コア２２とレーザー溶接等により固定されている。ノズルボディ１２とハウジング１１との間にはスペーサ１６が配設されており、このスペーサ１６の厚みを調節することによりニードル弁１５のリフト量を調整することができる。
【００１２】
固定コア２１はハウジング１１とかしめ固定されており、このかしめ部を含み固定コア２１の外周壁にコネクタ４０がモールド成形されている。アジャスティングパイプ３１は固定コア２１内に圧入することにより固定コア２１にかしめ固定されている。アジャスティングパイプ３１の押し込み量を調節することにより圧縮コイルスプリング３４の付勢力を調節することができる。圧縮コイルスプリング３４の付勢力は、低圧燃料供給ポンプ１０１の燃料供給圧力より大きく、また高圧燃料供給ポンプ１０４で昇圧されたときのコモンレール１０５内の燃料圧からニードル弁１５が開弁方向に受ける力よりも大きくなるように設定されている。
【００１３】
固定コア２１、可動コア２２、コイル３５は電磁駆動部を構成している。固定コア２１の外周にはスプール３６に巻回されたコイル３５が配設されており、コネクタ４０に設けられてたターミナル４１からコイル３５に電力が供給される。可動コア２２はハウジング１１に往復移動可能に支持されており、圧縮コイルスプリング３４によりニードル弁１５の弁着座方向に付勢されている。
【００１４】
次に、電磁式プレッシャレギュレータの作動について図３、４に基づいて説明する。
コイル３５への通電オン時、図３に示すように、固定コア２１に可動コア２２が当接することにより、弁座１２ａから当接部１５ａが離間し、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４を通りアジャスティングパイプ３１の内部を通り低圧側に逃がされる。これにより、コモンレール１０５の内部の圧力が降下する。
【００１５】
コイル３５の通電オフ時、コモンレール側の圧力とアジャスティングパイプ３１の内部の圧力と圧縮コイルスプリング３４の付勢設定圧とのバランスに応じてニードル弁１５の位置が決まる。圧縮コイルスプリング３４の設定圧よりも低いコモンレール側の圧力であれば、ニードル弁１５の当接部１５の当接部１５ａが弁座１２ａに当接する。コモンレール側の圧力が圧縮コイルスプリング３４の設定圧を越えると、ニードル弁１５の当接部１５ａが弁座１２ａから離間し、図４に示すように、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４ならびに可動コア２２の周囲とハウジング１１の内壁との間の隙間の燃料通路２５を通り、低圧側に逃げる。これにより、コモンレール圧が過度に上昇したとき、コモンレール圧を設定圧に保持する。また、通路２４と２５の面積和は弁座１２ａ、当接部１５ａ間の開孔面積より大きく設定されている。
【００１６】
図５に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４は、吸入口２１２と電磁弁２２０とデリバリバルブ２３０とを収容しているシリンダ２１１の上部をエンジンハウジングの一部であるヘッドカバー２００に固定している。ヘッドカバー２００に収容されている高圧燃料供給ポンプ１０４のその他の部分は、円筒状のスリーブ２４０に囲われてヘッドカバー２００のスリーブ収容孔２７６に収容されている。スリーブ２４０はスクリュウねじ２６０によりシリンダ２１１に固定されている。ポンプカム１１１は、エンジンの吸気弁または排気弁を開閉駆動するバルブカムシャフトに取付けられ、プランジャ２４３を駆動する。
【００１７】
プランジャ２４３を往復動可能に支持するシリンダ２１１の内壁には、円環状の燃料溜まり２１１ｂおよび２１１ｃが形成されている。燃料溜まり２１１ｂはリターン通路２１７を介して吸入通路２１２ａと連通し、燃料溜まり２１１ｃは、図示しないリターン通路に連通している。
吸入口２１２には吸入通路２１２ａが形成されており、低圧燃料供給ポンプ１０１から燃料が供給される。吸入通路２１２ａは燃料通路２１３と連通し、リターン通路２１７を介して燃料溜まり２１１ｂと連通している。
【００１８】
電磁弁２２０はシリンダ２１１に鉛直下向きに嵌挿されており、電磁弁２２０の内部には燃料の供給通路の形成されたバルブボディ２２２が嵌挿されている。弁体２２３は、弁座２２１に対して当接および離間可能にバルブボディ２２２に配設されている。バルブボディ２２２の−Ｚ軸方向端面はプレート２２４と、プレート２２４の−Ｚ軸方向端面はワッシャ２２５と、そしてワッシャ２２５の−Ｚ軸方向端面はシリンダ２１１と面接触している。電磁弁２２０周囲のシリンダ２１１の内壁には環状の燃料ギャラリ２１４が形成され、この燃料ギャラリ２１４は燃料通路２１３および連通路２２６と連通している。
【００１９】
デリバリバルブ２３０はシリンダ２１１とねじ結合で固定し、吐出弁体２３１は、圧縮コイルスプリング２３２により弁座２３３に付勢されている。燃料加圧室２１６内の圧力が所定圧以上になると、圧縮コイルスプリング２３２の付勢力に抗して吐出弁体２３１がリフトし、吐出通路２１５と吐出口２３４とが連通する。デリバリバルブ２３０は図示しない燃料配管によりコモンレール１０５と接続されている。
【００２０】
タペット２４１は有底円筒状に形成され、ポンプカム１１１に底面２４１ａを当接している。タペット２４１はスリーブ２４０の内壁２４０ｂに摺動可能に支持されている。スリーブ２４０の内壁２４０ｂとタペット２４１の外壁との間には円筒状の油溜まり２４２が形成されており、ヘッドカバー２００に形成された油通路２０１、スリーブ２４０に形成された油通孔２４０ａを介して潤滑油が供給され、タペット２４１の往復動によるスリーブ２４０との焼付きを防止している。タペット２４１は、図５に示すプランジャ２４３の下死点位置においてもピン２６１に係止しないが、ヘッドカバー２００への組付け時、ピン２６１により落下を防止される。
【００２１】
プランジャ２４３は、摺動孔２１１ａを形成するシリンダ２１１の内壁に軸方向に摺動可能に支持されている。スプリングシート２４４は圧縮コイルスプリング２４５により図５の−Ｚ軸方向に付勢され、タペット２４１の内底面に当接している。プランジャ２４３のヘッド部２４３ａは、タペット２４１の内底面とスプリングシート２４４との間に挟持され、スプリングシート２４４により図５の−Ｚ軸方向に付勢されている。プランジャ２４３の図５の＋Ｚ軸方向の端面と、シリンダ２１１の内壁と、電磁弁２２０の端面とにより燃料加圧室２１６が形成されている。
【００２２】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０は、圧力センサ１０７により検出された圧力信号、および、エンジンの回転数や負荷等のエンジン運転状態等に応じて燃料噴射圧が最適値になるように電磁弁２２０の通電時期を制御することによりコモンレール１０５へ吐出される燃料量をインジェクタ１０６が噴射する燃料量とほぼ同量になるように制御している。具体的にはプランジャ２４３はポンプカム１１１の回転により往復運動をするがその下死点から上死点へ至るまでの間に電磁弁２２０の図示しないコイルに通電し、弁体２２３をもち上げて弁座２２１に当接させることで燃料加圧室２１６を燃料ギャラリ２１４と遮断する。これにより、燃料加圧室２１６内の圧力が高まり、デリバリ２３０からコモンレール１０５へ燃料が吐出される。この通電時期を制御することにより、燃料加圧の開始時期がかわり、これにより吐出される燃料量を制御する。また、 ＥＣＵ１１０はエンジンの回転数や負荷状態等のエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期および噴射期間を制御するためにインジェクタ１０６に制御信号を出力している。
【００２３】
本実施例では、この蓄圧式燃料供給装置を備えたエンジンの高圧燃料供給系においてアクチュエータ故障時に低圧燃料供給圧での燃料噴射制御により自動車を走行できるようにしている。ここで、アクチュエータの故障とは、例えば高圧燃料供給ポンプ１０４、高圧プレッシャレギュレータ１０、圧力センサ１０７の故障である。
【００２４】
具体的な制御は次の通りである。
(1) 高圧燃料供給ポンプ１０４が故障のとき、例えば高圧燃料供給ポンプ１０４のプランジャ作動停止時やカム軸作動停止時、低圧燃料供給ポンプ圧での燃料噴射制御を実行、すなわちインジェクタの噴射期間を長くする制御を実行する。
(2) 高圧プレッシャレギュレータ１０の電磁式プレッシャレギュレータ１１２の開弁固定時あるいは機械式プレッシャレギュレータ１１３の開弁固定時、低圧になり、すなわち、コモンレールから燃料タンクまでの配管および高圧プレッシャレギュレータによる圧力損失がコモンレールの圧力になるので、この圧力での燃料噴射制御を実行する。インジェクタ１０６の噴射時期は所定量進角し、噴射期間は所定量を延長する。一方、電磁式プレッシャレギュレータ１１２の開弁固定時あるいは機械式プレッシャレギュレータ１１３の閉弁固定時、高圧燃料ポンプ１０４のみによりコモンレール内圧力を調整する。
(3) 燃料圧力センサ１０７の故障時、下記▲１▼、▲２▼、▲３▼の制御例が挙げられる。
【００２５】
▲１▼ 高圧燃料供給ポンプ１０４の見込み制御によりコモンレール圧を所定圧狙いとし、噴射期間制御と回転数―負荷制御を実行する。
▲２▼ 高圧燃料供給ポンプ１０４を一定のポンプカム角度制御にし、噴射期間制御と回転数―負荷制御を実行する。
▲３▼ ▲２▼のうち特に、高圧燃料供給ポンプ１０４を最大吐出量に対応するポンプカム角制御し、高圧プレッシャレギュレータ１０をレギュレート圧（設定圧）に制御し、インジェクタ１０６の噴射期間を制御する。これにより、インジェクタ１０６により噴射されない余剰燃料は、高圧プレッシャレギュレータ１０内から燃料タンク１００に排出される。
【００２６】
以下に、上記(1) (2) (3) の具体的な制御フローの例について説明する。
(1) 高圧燃料供給ポンプの故障
高圧燃料供給ポンプの故障時の制御フローの一例を図６に示す。
まず高圧燃料供給ポンプ１０４の異常判定信号を読み込み（ステップ３０１）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁の駆動信号を停止する（ステップ３０２）。このとき、高圧燃料供給ポンプ１０４の圧力室はコモンレール１０５の蓄圧室と連通状態にある。次いでコモンレール１０５の圧力を読み込み（ステップ３０３）、インジェクタ１０６の駆動信号の時期ならびに期間を算出する（ステップ３０４）。すなわち、インジェクタの噴射タイミングは燃焼室内が高圧にならない時期に進角するようにし、噴射期間は噴射圧力が低圧になった分、長期間とする。算出されたインジェクタ駆動信号の時期ならびに期間によりインジェクタ１０６が開閉制御される。これにより、エンジンに車両が自走可能な燃料が供給され、エンジン出力により車両が所定の目標位置にリンプホームすることができる。
【００２７】
(2) 高圧プレッシャレギュレータの故障
高圧プレッシャレギュレータ１０の故障時の制御フローの一例を図７に示す。
図７に示すように、まず高圧プレッシャレギュレータ１０の異常判定を読み込み（ステップ４０１）、次いで高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁状態にあるかどうかを判定する（ステップ４０２）。このとき高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁状態の故障にあると判断されると、コモンレール内圧を読み込み（ステップ４０３）、インジェクタ駆動信号の時期ならびに期間を算出し（ステップ４０４）、すなわち、噴射タイミングを燃焼室が高圧にならない時期に進角し、かつ、長い噴射期間とし、算出された時期ならびに期間のインジェクタ駆動信号をインジェクタ１０６に送出し、エンジンの駆動により車両を所定の目標位置にリンプホームすることができる。高圧プレッシャレギュレータ１０が閉弁状態の故障のとき、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁だけの駆動制御モードに切替えすなわち、電磁プレッシャレギュレータによる調整をしなくても燃料噴射量分を高圧燃料供給ポンプが正確に吐出するモードに切替え（ステップ４０５）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量圧を決めるための高圧燃料供給ポンプ駆動時期を算出する（ステップ４０６）。これにより、高圧燃料供給ポンプ１０４によるフェイルセーフ制御を行なう。
【００２８】
(3) 燃料圧力センサの故障
燃料圧力センサの故障時のコモンレール圧制御の一例を図８に示す。
図８に示すように、まずコモンレール燃料圧力を読み込み（ステップ５０１）、コモンレール内圧に比例する圧力センサ１０７のセンサ電圧信号ＶPSが所定最大電圧値ＶPSGUより大きいか否かを判断し（ステップ５０２）、センサ電圧信号ＶPSが所定最大電圧値ＶPSGUより大きければ、圧力センサ１０７の異常とみなし、カウント値を１ずつ加算し（ステップ５０３）、カウント値ＣNPSUが所定最大カウント値ＣNPSGU より大きければ（ステップ５０４）、圧力フィードバック制御信号としての読み込みを停止する（ステップ５０５）。カウント値ＣNPSUが最大カウント値ＣNPSGU と同等もしくは未満であれば、センサ電圧信号ＶPSを所定最大電圧値ＶPSGUに等しいとみなし（ステップ５０７）、次いで高圧燃料供給ポンプ圧力フィードバック制御信号としてセンサ電圧ＶPSGUを読み込み（ステップ５１１）、通常のポンプ制御を実行する（ステップ５１２）。
【００２９】
センサ電圧信号ＶPSが所定最大電圧値ＶPSGUと同等もしくは未満であればセンサ電圧信号ＶPSが所定最小電圧値ＶPSGL未満であるかどうかを判断し（ステップ５０８）、センサ電圧信号ＶPSが所定最小電圧値より小さいとき、異常とみなし、カウント値ＣNPSLを１ずつ加算し（ステップ５０９）、次いでカウント値ＣNPSLが所定最小電圧値ＣNPSGL より大きいか否かを判断する（ステップ５１０）。カウント値ＣNPSLが所定カウント値ＣNPSGL より大きいとき、コモンレール圧力フィードバック制御信号としての読み込みを停止し（ステップ５０５）、コモンレール圧の圧力センサのセンサ電圧信号を所定圧ＶPSLHに設定し、高圧燃料供給ポンプ１０４の制御を実行する。このとき、カウント値ＣNPSLが所定カウント値ＣNPSGL 未満であれば、センサ電圧信号ＶPSを所定最小電圧値ＶPSGUに設定し（ステップ５１３）、ポンプ圧力フィードバック制御信号として読み込み（ステップ５１１）、通常のポンプ制御を実行する（ステップ５１２）。カウント値を１ずつ加算するのはノイズによりセンサ電圧信号が大きくなった際にそれを検出するエラーを防ぐためである。このようにして、燃料圧力センサ１０７の異常検出がされた場合は、コモンレール内圧力に応じて必要圧力になるように高圧燃料供給ポンプの吐出量を制御することができない。したがってこのような場合、燃料噴射量は別の方法で制御する。
【００３０】
以下、燃料圧力センサの異常が検出されたときの制御例▲１▼▲２▼および▲３▼を図９、図１０、図１１に示す。
▲１▼ ポンプ圧の見込み制御
この第１の制御方法は、高圧燃料供給ポンプ１０４の吐出圧がエンジン運転状態に対応した所定圧を狙うよう制御する。すなわち図１０に示すように、エンジン運転条件を読み込み（ステップ７０１）、次いでエンジン回転数とエンジン負荷よりこれに対応する調量弁の閉時期ＴFBを二次元マップから読み込み（ステップ７０２）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁を閉時期ＴFBで駆動し（ステップ７０３）、コモンレール圧力が目標値になるようにし、インジェクタ駆動パルスをエンジン回転数とアクセル開度に応じて増減する（ステップ７０４）。これにより、高圧燃料供給ポンプ１０４の圧力を目標値となるよう閉制御をおこないインジェクタについてはエンジン回転数とアクセル開度に応じて増減する制御を行なう。
【００３１】
▲２▼ ポンプ閉じ時期固定制御
この第２の制御方法は、コモンレール内圧力は変動するものとみなし、高圧燃料供給ポンプ１０４の閉弁時期を一定に駆動制御するものである。図１１に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁の駆動の閉時期タイミングをＴFBに固定し（ステップ８０１）、インジェクタ駆動パルスをアクセル開度に応じて回転数と負荷に応じた制御に指令する（ステップ８０２）。これにより、インジェクタ側の駆動パルスをエンジン回転数とエンジン負荷に応じた制御で燃料噴射制御し、車両の自走が可能となる。
【００３２】
▲３▼ ポンプ最大吐出量制御
第３の制御方法は、▲２▼ポンプ閉じ時期固定制御のうちの１つであり、図９に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁閉弁時期を最大吐出圧になるようにすなわち、閉弁時期ＴFBをＴFBmin に設定する。すなわち、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁閉弁の閉時期タイミングは下死点付近であり弁の応答性を考慮して下死点少し前のタイミングという、最も早い状態となる。
【００３３】
次いで高圧プレッシャレギュレータ１０の制御指令を停止し、コモンレール圧ＰC を最大値Ｐcmaxに等しいとみなし（ステップ６０２）、コモンレール圧最大値Ｐcmaxに応じたインジェクタ駆動信号用の指令値を算出する（ステップ６０３）。すなわちこの場合、インジェクタ噴射期間を短く制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施例による高圧プレッシャレギュレータの断面図である。
【図３】図２の電磁弁オン時の主要部断面図である。
【図４】図２に示す高圧プレッシャレギュレータの電磁弁オフ時の主要部断面図である。
【図５】本発明の実施例による高圧燃料供給ポンプの断面図である。
【図６】高圧燃料供給ポンプの故障時の制御を示すフローチャートである。
【図７】高圧プレッシャレギュレータの故障時の制御を示すフローチャートである。
【図８】燃料圧力センサの故障時の制御を示すフローチャートである。
【図９】 燃料圧力センサのポンプ最大吐出量制御を示すフローチャートである。
【図１０】燃料圧力センサ故障時の高圧燃料供給ポンプの見込み制御を示すフローチャートである。
【図１１】燃料圧力センサの故障時の高圧燃料供給ポンプ閉時期一定制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 高圧プレッシャレギュレータ
１１ ハウジング
１２ バルブボディ
１５ ニードル弁
２１ 固定コア
２２ 可動コア
１００ 燃料タンク
１０１ 低圧燃料供給ポンプ
１０２ フィルタ
１０３ 低圧プレッシャレギュレータ
１０４ 高圧燃料供給ポンプ
１０５ コモンレール
１０６ インジェクタ
１０７ 圧力センサ
１１０ ＥＣＵ
１１２ 電磁式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
１１３ 機械式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給系に圧力制御弁を配設し、燃料供給系の燃料圧力を調整する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実開平５−１８５４号公報および特開平７−１５８５３６号公報に開示されているように、高圧燃料供給ポンプから蓄圧式コモンレールを経てインジェクタに高圧燃料を供給する燃料供給系において、コモンレールに圧力制御弁を接続する燃料供給装置が知られている。このような燃料供給装置では、コモンレール内の燃料圧力が所定圧を越えて上昇すると、圧力制御弁が開弁してコモンレールから燃料を排出してコモンレールの燃料圧力を所定圧以下に規制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蓄圧式燃料供給装置のコモンレール圧を制御する圧力制御弁は、従来は機械式のもので、電気信号により開閉制御をする装置は知られていない。本出願人によると、エンジンの高温再始動時の燃料供給系において発生する空気や燃料ベーパを除去するため、コモンレール内の圧力を電気的に制御する燃料供給装置が提案されている。
【０００４】
このようなコモンレール内の圧力を電気的に制御する燃料供給制御装置を搭載した自動車においては、車両走行中に燃料供給系統の高圧燃料供給ポンプ、圧力制御弁またはコモンレール圧力センサが故障したとき、燃料供給系統をどのように制御するかについて制御方法は開示されていない。
本発明は、燃料供給系統の高圧燃料供給ポンプ、圧力制御弁、コモンレール圧力センサ等が故障したとき、運転者の意思にもとづいて自動車を走行可能にしたエンジン用蓄圧式燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、高圧プレッシャレギュレータの開弁故障時、圧力センサの検出した圧力に応じてインジェクタを制御する。したがって、燃料噴射量を好適に制御し、自動車走行可能になる。
【０００６】
請求項２記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、容易にインジェクタが噴射可能になるとともに、簡単な制御で燃料噴射量を制御できる。
請求項３記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、高圧プレッシャレギュレータの閉弁故障時、好適に燃料噴射量を制御し自動車走行が可能になる。
請求項４記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置によると、圧力センサの故障が検出されたとき、高圧燃料供給ポンプまたはインジェクタの制御により、自動車が走行可能になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜図５に示す。
図１は、本発明の燃料供給装置を直噴ガソリンエンジン用燃料供給システムに適用したシステム構成図である。低圧燃料供給ポンプ１０１により燃料タンク１００から汲み上げられフィルタ１０２を介して高圧燃料供給ポンプ１０４に供給される燃料の圧力は、低圧プレッシャレギレータ１０３により０. ２〜０. ４ＭＰａに調圧されている。吸入弁１０４ａから高圧燃料供給ポンプ１０４に吸入された燃料は数ＭＰａ〜数十ＭＰａに昇圧されて吐出弁１０４ｂからコモンレール１０５に送出される。吸入弁１０４ａと吐出弁１０４ｂの開弁圧力は低圧燃料供給ポンプ１０１の燃料供給圧力よりも低く設定されている。
【０００８】
高圧燃料供給ポンプ１０４で加圧圧送されコモンレール１０５に供給された高圧燃料は、コモンレール１０５内に形成された図示しない蓄圧室で蓄圧されてエンジンの各気筒に配設されたインジェクタ１０６に供給される。インジェクタ１０６は図示しない燃焼室に直接とりつけられ、通常、燃焼室内の高圧にうちかって噴射できるように蓄圧室内は高圧に昇圧される。コモンレール１０５に取付けられた圧力センサ１０７によりインジェクタ１０６による噴射に伴って変動する蓄圧室の燃料圧力が検出され、ＥＣＵ１１０に圧力信号が送出される。そしてこの圧力信号等に基づいて、燃料噴射圧がほぼ最適値になるように後に述べるように高圧燃料供給ポンプの吐出圧が決定される。コモンレール１０５にはさらに圧力制御弁としての高圧プレッシャレギュレータ１０が取付けられている。
【０００９】
高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁すると、蓄圧室の燃料が燃料タンク１００に排出され、蓄圧室の燃料圧力が調整される。ＥＣＵ１１０は圧力センサ１０７からの圧力信号以外にも、各種センサからイグニション（Ｉｇ）信号 、スタータ（ＳＴＡ）信号、エンジン回転数（ＮＥ）信号を入力し、エンジン運転状態を把握している。
【００１０】
次に、高圧プレッシャレギュレータ１０について図２に基づいて詳細に説明する。
高圧プレッシャレギュレータ１０は、機械式に入口と出口の圧力差に応じて開弁するし、また入口と出口の圧力差に関わらず電磁式に電気信号の入力により強制開弁することができる。また通電量をかえることにより設定圧をかえることができる。高圧プレッシャレギュレータ１０のハウジング１１の一方の端部はバルブボディ１２とかしめ固定されており、ハウジング１１の他方の端部は固定コア２１とかしめ固定されている。バルブボディ１２の燃料吸入側にフィルタケース１３が挿入されており、このフィルタケース１３内に燃料フィルタ１４が収容されている。ハウジング１１の中央部外周壁に設けられた雄ねじ部１１ａがコモンレール１０５の図示しない雌ねじ部とねじ結合することにより高圧プレッシャレギュレータ１０はコモンレール１０５に取付けられている。
【００１１】
ニードル弁１５はバルブボディ１２に往復移動可能に収容されており、ニードル弁１５の一方の端部である当接部１５ａはノズルボディ１２に設けられた弁座１２ａに着座可能である。ニードル弁１５の他方の端部である固定部１５ｂは可動コア２２とレーザー溶接等により固定されている。ノズルボディ１２とハウジング１１との間にはスペーサ１６が配設されており、このスペーサ１６の厚みを調節することによりニードル弁１５のリフト量を調整することができる。
【００１２】
固定コア２１はハウジング１１とかしめ固定されており、このかしめ部を含み固定コア２１の外周壁にコネクタ４０がモールド成形されている。アジャスティングパイプ３１は固定コア２１内に圧入することにより固定コア２１にかしめ固定されている。アジャスティングパイプ３１の押し込み量を調節することにより圧縮コイルスプリング３４の付勢力を調節することができる。圧縮コイルスプリング３４の付勢力は、低圧燃料供給ポンプ１０１の燃料供給圧力より大きく、また高圧燃料供給ポンプ１０４で昇圧されたときのコモンレール１０５内の燃料圧からニードル弁１５が開弁方向に受ける力よりも大きくなるように設定されている。
【００１３】
固定コア２１、可動コア２２、コイル３５は電磁駆動部を構成している。固定コア２１の外周にはスプール３６に巻回されたコイル３５が配設されており、コネクタ４０に設けられてたターミナル４１からコイル３５に電力が供給される。可動コア２２はハウジング１１に往復移動可能に支持されており、圧縮コイルスプリング３４によりニードル弁１５の弁着座方向に付勢されている。
【００１４】
次に、電磁式プレッシャレギュレータの作動について図３、４に基づいて説明する。
コイル３５への通電オン時、図３に示すように、固定コア２１に可動コア２２が当接することにより、弁座１２ａから当接部１５ａが離間し、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４を通りアジャスティングパイプ３１の内部を通り低圧側に逃がされる。これにより、コモンレール１０５の内部の圧力が降下する。
【００１５】
コイル３５の通電オフ時、コモンレール側の圧力とアジャスティングパイプ３１の内部の圧力と圧縮コイルスプリング３４の付勢設定圧とのバランスに応じてニードル弁１５の位置が決まる。圧縮コイルスプリング３４の設定圧よりも低いコモンレール側の圧力であれば、ニードル弁１５の当接部１５の当接部１５ａが弁座１２ａに当接する。コモンレール側の圧力が圧縮コイルスプリング３４の設定圧を越えると、ニードル弁１５の当接部１５ａが弁座１２ａから離間し、図４に示すように、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４ならびに可動コア２２の周囲とハウジング１１の内壁との間の隙間の燃料通路２５を通り、低圧側に逃げる。これにより、コモンレール圧が過度に上昇したとき、コモンレール圧を設定圧に保持する。また、通路２４と２５の面積和は弁座１２ａ、当接部１５ａ間の開孔面積より大きく設定されている。
【００１６】
図５に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４は、吸入口２１２と電磁弁２２０とデリバリバルブ２３０とを収容しているシリンダ２１１の上部をエンジンハウジングの一部であるヘッドカバー２００に固定している。ヘッドカバー２００に収容されている高圧燃料供給ポンプ１０４のその他の部分は、円筒状のスリーブ２４０に囲われてヘッドカバー２００のスリーブ収容孔２７６に収容されている。スリーブ２４０はスクリュウねじ２６０によりシリンダ２１１に固定されている。ポンプカム１１１は、エンジンの吸気弁または排気弁を開閉駆動するバルブカムシャフトに取付けられ、プランジャ２４３を駆動する。
【００１７】
プランジャ２４３を往復動可能に支持するシリンダ２１１の内壁には、円環状の燃料溜まり２１１ｂおよび２１１ｃが形成されている。燃料溜まり２１１ｂはリターン通路２１７を介して吸入通路２１２ａと連通し、燃料溜まり２１１ｃは、図示しないリターン通路に連通している。
吸入口２１２には吸入通路２１２ａが形成されており、低圧燃料供給ポンプ１０１から燃料が供給される。吸入通路２１２ａは燃料通路２１３と連通し、リターン通路２１７を介して燃料溜まり２１１ｂと連通している。
【００１８】
電磁弁２２０はシリンダ２１１に鉛直下向きに嵌挿されており、電磁弁２２０の内部には燃料の供給通路の形成されたバルブボディ２２２が嵌挿されている。弁体２２３は、弁座２２１に対して当接および離間可能にバルブボディ２２２に配設されている。バルブボディ２２２の−Ｚ軸方向端面はプレート２２４と、プレート２２４の−Ｚ軸方向端面はワッシャ２２５と、そしてワッシャ２２５の−Ｚ軸方向端面はシリンダ２１１と面接触している。電磁弁２２０周囲のシリンダ２１１の内壁には環状の燃料ギャラリ２１４が形成され、この燃料ギャラリ２１４は燃料通路２１３および連通路２２６と連通している。
【００１９】
デリバリバルブ２３０はシリンダ２１１とねじ結合で固定し、吐出弁体２３１は、圧縮コイルスプリング２３２により弁座２３３に付勢されている。燃料加圧室２１６内の圧力が所定圧以上になると、圧縮コイルスプリング２３２の付勢力に抗して吐出弁体２３１がリフトし、吐出通路２１５と吐出口２３４とが連通する。デリバリバルブ２３０は図示しない燃料配管によりコモンレール１０５と接続されている。
【００２０】
タペット２４１は有底円筒状に形成され、ポンプカム１１１に底面２４１ａを当接している。タペット２４１はスリーブ２４０の内壁２４０ｂに摺動可能に支持されている。スリーブ２４０の内壁２４０ｂとタペット２４１の外壁との間には円筒状の油溜まり２４２が形成されており、ヘッドカバー２００に形成された油通路２０１、スリーブ２４０に形成された油通孔２４０ａを介して潤滑油が供給され、タペット２４１の往復動によるスリーブ２４０との焼付きを防止している。タペット２４１は、図５に示すプランジャ２４３の下死点位置においてもピン２６１に係止しないが、ヘッドカバー２００への組付け時、ピン２６１により落下を防止される。
【００２１】
プランジャ２４３は、摺動孔２１１ａを形成するシリンダ２１１の内壁に軸方向に摺動可能に支持されている。スプリングシート２４４は圧縮コイルスプリング２４５により図５の−Ｚ軸方向に付勢され、タペット２４１の内底面に当接している。プランジャ２４３のヘッド部２４３ａは、タペット２４１の内底面とスプリングシート２４４との間に挟持され、スプリングシート２４４により図５の−Ｚ軸方向に付勢されている。プランジャ２４３の図５の＋Ｚ軸方向の端面と、シリンダ２１１の内壁と、電磁弁２２０の端面とにより燃料加圧室２１６が形成されている。
【００２２】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０は、圧力センサ１０７により検出された圧力信号、および、エンジンの回転数や負荷等のエンジン運転状態等に応じて燃料噴射圧が最適値になるように電磁弁２２０の通電時期を制御することによりコモンレール１０５へ吐出される燃料量をインジェクタ１０６が噴射する燃料量とほぼ同量になるように制御している。具体的にはプランジャ２４３はポンプカム１１１の回転により往復運動をするがその下死点から上死点へ至るまでの間に電磁弁２２０の図示しないコイルに通電し、弁体２２３をもち上げて弁座２２１に当接させることで燃料加圧室２１６を燃料ギャラリ２１４と遮断する。これにより、燃料加圧室２１６内の圧力が高まり、デリバリ２３０からコモンレール１０５へ燃料が吐出される。この通電時期を制御することにより、燃料加圧の開始時期がかわり、これにより吐出される燃料量を制御する。また、 ＥＣＵ１１０はエンジンの回転数や負荷状態等のエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期および噴射期間を制御するためにインジェクタ１０６に制御信号を出力している。
【００２３】
本実施例では、この蓄圧式燃料供給装置を備えたエンジンの高圧燃料供給系においてアクチュエータ故障時に低圧燃料供給圧での燃料噴射制御により自動車を走行できるようにしている。ここで、アクチュエータの故障とは、例えば高圧燃料供給ポンプ１０４、高圧プレッシャレギュレータ１０、圧力センサ１０７の故障である。
【００２４】
具体的な制御は次の通りである。
(1) 高圧燃料供給ポンプ１０４が故障のとき、例えば高圧燃料供給ポンプ１０４のプランジャ作動停止時やカム軸作動停止時、低圧燃料供給ポンプ圧での燃料噴射制御を実行、すなわちインジェクタの噴射期間を長くする制御を実行する。
(2) 高圧プレッシャレギュレータ１０の電磁式プレッシャレギュレータ１１２の開弁固定時あるいは機械式プレッシャレギュレータ１１３の開弁固定時、低圧になり、すなわち、コモンレールから燃料タンクまでの配管および高圧プレッシャレギュレータによる圧力損失がコモンレールの圧力になるので、この圧力での燃料噴射制御を実行する。インジェクタ１０６の噴射時期は所定量進角し、噴射期間は所定量を延長する。一方、電磁式プレッシャレギュレータ１１２の開弁固定時あるいは機械式プレッシャレギュレータ１１３の閉弁固定時、高圧燃料ポンプ１０４のみによりコモンレール内圧力を調整する。
(3) 燃料圧力センサ１０７の故障時、下記▲１▼、▲２▼、▲３▼の制御例が挙げられる。
【００２５】
▲１▼ 高圧燃料供給ポンプ１０４の見込み制御によりコモンレール圧を所定圧狙いとし、噴射期間制御と回転数―負荷制御を実行する。
▲２▼ 高圧燃料供給ポンプ１０４を一定のポンプカム角度制御にし、噴射期間制御と回転数―負荷制御を実行する。
▲３▼ ▲２▼のうち特に、高圧燃料供給ポンプ１０４を最大吐出量に対応するポンプカム角制御し、高圧プレッシャレギュレータ１０をレギュレート圧（設定圧）に制御し、インジェクタ１０６の噴射期間を制御する。これにより、インジェクタ１０６により噴射されない余剰燃料は、高圧プレッシャレギュレータ１０内から燃料タンク１００に排出される。
【００２６】
以下に、上記(1) (2) (3) の具体的な制御フローの例について説明する。
(1) 高圧燃料供給ポンプの故障
高圧燃料供給ポンプの故障時の制御フローの一例を図６に示す。
まず高圧燃料供給ポンプ１０４の異常判定信号を読み込み（ステップ３０１）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁の駆動信号を停止する（ステップ３０２）。このとき、高圧燃料供給ポンプ１０４の圧力室はコモンレール１０５の蓄圧室と連通状態にある。次いでコモンレール１０５の圧力を読み込み（ステップ３０３）、インジェクタ１０６の駆動信号の時期ならびに期間を算出する（ステップ３０４）。すなわち、インジェクタの噴射タイミングは燃焼室内が高圧にならない時期に進角するようにし、噴射期間は噴射圧力が低圧になった分、長期間とする。算出されたインジェクタ駆動信号の時期ならびに期間によりインジェクタ１０６が開閉制御される。これにより、エンジンに車両が自走可能な燃料が供給され、エンジン出力により車両が所定の目標位置にリンプホームすることができる。
【００２７】
(2) 高圧プレッシャレギュレータの故障
高圧プレッシャレギュレータ１０の故障時の制御フローの一例を図７に示す。
図７に示すように、まず高圧プレッシャレギュレータ１０の異常判定を読み込み（ステップ４０１）、次いで高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁状態にあるかどうかを判定する（ステップ４０２）。このとき高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁状態の故障にあると判断されると、コモンレール内圧を読み込み（ステップ４０３）、インジェクタ駆動信号の時期ならびに期間を算出し（ステップ４０４）、すなわち、噴射タイミングを燃焼室が高圧にならない時期に進角し、かつ、長い噴射期間とし、算出された時期ならびに期間のインジェクタ駆動信号をインジェクタ１０６に送出し、エンジンの駆動により車両を所定の目標位置にリンプホームすることができる。高圧プレッシャレギュレータ１０が閉弁状態の故障のとき、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁だけの駆動制御モードに切替えすなわち、電磁プレッシャレギュレータによる調整をしなくても燃料噴射量分を高圧燃料供給ポンプが正確に吐出するモードに切替え（ステップ４０５）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量圧を決めるための高圧燃料供給ポンプ駆動時期を算出する（ステップ４０６）。これにより、高圧燃料供給ポンプ１０４によるフェイルセーフ制御を行なう。
【００２８】
(3) 燃料圧力センサの故障
燃料圧力センサの故障時のコモンレール圧制御の一例を図８に示す。
図８に示すように、まずコモンレール燃料圧力を読み込み（ステップ５０１）、コモンレール内圧に比例する圧力センサ１０７のセンサ電圧信号ＶPSが所定最大電圧値ＶPSGUより大きいか否かを判断し（ステップ５０２）、センサ電圧信号ＶPSが所定最大電圧値ＶPSGUより大きければ、圧力センサ１０７の異常とみなし、カウント値を１ずつ加算し（ステップ５０３）、カウント値ＣNPSUが所定最大カウント値ＣNPSGU より大きければ（ステップ５０４）、圧力フィードバック制御信号としての読み込みを停止する（ステップ５０５）。カウント値ＣNPSUが最大カウント値ＣNPSGU と同等もしくは未満であれば、センサ電圧信号ＶPSを所定最大電圧値ＶPSGUに等しいとみなし（ステップ５０７）、次いで高圧燃料供給ポンプ圧力フィードバック制御信号としてセンサ電圧ＶPSGUを読み込み（ステップ５１１）、通常のポンプ制御を実行する（ステップ５１２）。
【００２９】
センサ電圧信号ＶPSが所定最大電圧値ＶPSGUと同等もしくは未満であればセンサ電圧信号ＶPSが所定最小電圧値ＶPSGL未満であるかどうかを判断し（ステップ５０８）、センサ電圧信号ＶPSが所定最小電圧値より小さいとき、異常とみなし、カウント値ＣNPSLを１ずつ加算し（ステップ５０９）、次いでカウント値ＣNPSLが所定最小電圧値ＣNPSGL より大きいか否かを判断する（ステップ５１０）。カウント値ＣNPSLが所定カウント値ＣNPSGL より大きいとき、コモンレール圧力フィードバック制御信号としての読み込みを停止し（ステップ５０５）、コモンレール圧の圧力センサのセンサ電圧信号を所定圧ＶPSLHに設定し、高圧燃料供給ポンプ１０４の制御を実行する。このとき、カウント値ＣNPSLが所定カウント値ＣNPSGL 未満であれば、センサ電圧信号ＶPSを所定最小電圧値ＶPSGUに設定し（ステップ５１３）、ポンプ圧力フィードバック制御信号として読み込み（ステップ５１１）、通常のポンプ制御を実行する（ステップ５１２）。カウント値を１ずつ加算するのはノイズによりセンサ電圧信号が大きくなった際にそれを検出するエラーを防ぐためである。このようにして、燃料圧力センサ１０７の異常検出がされた場合は、コモンレール内圧力に応じて必要圧力になるように高圧燃料供給ポンプの吐出量を制御することができない。したがってこのような場合、燃料噴射量は別の方法で制御する。
【００３０】
以下、燃料圧力センサの異常が検出されたときの制御例▲１▼▲２▼および▲３▼を図９、図１０、図１１に示す。
▲１▼ ポンプ圧の見込み制御
この第１の制御方法は、高圧燃料供給ポンプ１０４の吐出圧がエンジン運転状態に対応した所定圧を狙うよう制御する。すなわち図１０に示すように、エンジン運転条件を読み込み（ステップ７０１）、次いでエンジン回転数とエンジン負荷よりこれに対応する調量弁の閉時期ＴFBを二次元マップから読み込み（ステップ７０２）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁を閉時期ＴFBで駆動し（ステップ７０３）、コモンレール圧力が目標値になるようにし、インジェクタ駆動パルスをエンジン回転数とアクセル開度に応じて増減する（ステップ７０４）。これにより、高圧燃料供給ポンプ１０４の圧力を目標値となるよう閉制御をおこないインジェクタについてはエンジン回転数とアクセル開度に応じて増減する制御を行なう。
【００３１】
▲２▼ ポンプ閉じ時期固定制御
この第２の制御方法は、コモンレール内圧力は変動するものとみなし、高圧燃料供給ポンプ１０４の閉弁時期を一定に駆動制御するものである。図１１に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁の駆動の閉時期タイミングをＴFBに固定し（ステップ８０１）、インジェクタ駆動パルスをアクセル開度に応じて回転数と負荷に応じた制御に指令する（ステップ８０２）。これにより、インジェクタ側の駆動パルスをエンジン回転数とエンジン負荷に応じた制御で燃料噴射制御し、車両の自走が可能となる。
【００３２】
▲３▼ ポンプ最大吐出量制御
第３の制御方法は、▲２▼ポンプ閉じ時期固定制御のうちの１つであり、図９に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁閉弁時期を最大吐出圧になるようにすなわち、閉弁時期ＴFBをＴFBmin に設定する。すなわち、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁閉弁の閉時期タイミングは下死点付近であり弁の応答性を考慮して下死点少し前のタイミングという、最も早い状態となる。
【００３３】
次いで高圧プレッシャレギュレータ１０の制御指令を停止し、コモンレール圧ＰC を最大値Ｐcmaxに等しいとみなし（ステップ６０２）、コモンレール圧最大値Ｐcmaxに応じたインジェクタ駆動信号用の指令値を算出する（ステップ６０３）。すなわちこの場合、インジェクタ噴射期間を短く制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施例による高圧プレッシャレギュレータの断面図である。
【図３】図２の電磁弁オン時の主要部断面図である。
【図４】図２に示す高圧プレッシャレギュレータの電磁弁オフ時の主要部断面図である。
【図５】本発明の実施例による高圧燃料供給ポンプの断面図である。
【図６】高圧燃料供給ポンプの故障時の制御を示すフローチャートである。
【図７】高圧プレッシャレギュレータの故障時の制御を示すフローチャートである。
【図８】燃料圧力センサの故障時の制御を示すフローチャートである。
【図９】 燃料圧力センサのポンプ最大吐出量制御を示すフローチャートである。
【図１０】燃料圧力センサ故障時の高圧燃料供給ポンプの見込み制御を示すフローチャートである。
【図１１】燃料圧力センサの故障時の高圧燃料供給ポンプ閉時期一定制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 高圧プレッシャレギュレータ
１１ ハウジング
１２ バルブボディ
１５ ニードル弁
２１ 固定コア
２２ 可動コア
１００ 燃料タンク
１０１ 低圧燃料供給ポンプ
１０２ フィルタ
１０３ 低圧プレッシャレギュレータ
１０４ 高圧燃料供給ポンプ
１０５ コモンレール
１０６ インジェクタ
１０７ 圧力センサ
１１０ ＥＣＵ
１１２ 電磁式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
１１３ 機械式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
Claims (4)
- 高圧の燃料を蓄えるコモンレールからインジェクタに燃料を供給するエンジン用蓄圧式燃料供給装置であって、
燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料供給ポンプと、
この低圧燃料供給ポンプから吐出された燃料を加圧可能な高圧燃料供給ポンプと、
この高圧燃料供給ポンプから圧送された高圧燃料を蓄える蓄圧室を有するコモンレールと、
蓄圧室で蓄圧された燃料をエンジンに供給するインジェクタと、
前記高圧燃料供給ポンプから前記コモンレールを経て前記インジェクタに燃料を供給する燃料供給系の燃料圧力を減圧可能な高圧プレッシャレギュレータと、
前記燃料供給系の圧力を検知する圧力センサとを備え、
前記高圧プレッシャレギュレータの開弁状態になり続ける故障時、前記圧力センサの検出した圧力に基づいて、前記インジェクタを制御して、燃料噴射量を制御することを特徴とするエンジン用蓄圧式燃料供給装置。 - 前記インジェクタはエンジンの燃焼室に直接燃料を噴射するとともに、前記高圧プレッシャレギュレータの開弁状態になり続ける故障時に、前記インジェクタは噴射時期を前記燃焼室が高圧になる前に進角させ、さらに噴射期間を長くするように制御することを特徴とする請求項１記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置。
- 高圧の燃料を蓄えるコモンレールからインジェクタに燃料を供給するエンジン用蓄圧式燃料供給装置であって、
燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料供給ポンプと、
この低圧燃料供給ポンプから吐出された燃料を加圧可能な高圧燃料供給ポンプと、
この高圧燃料供給ポンプから圧送された高圧燃料を蓄える蓄圧室を有するコモンレールと、
前記蓄圧室で蓄圧された燃料をエンジンに供給するインジェクタと、
前記高圧燃料供給ポンプから前記コモンレールを経て前記インジェクタに燃料を供給する燃料供給系の燃料圧力を減圧可能な高圧プレッシャレギュレータと、
前記燃料供給系の圧力を検知する圧力センサとを備え、
前記高圧プレッシャレギュレータの閉弁状態になり続ける故障時、前記高圧燃料供給ポンプの制御のみにより、前記蓄圧室内の圧力を制御することを特徴とするエンジン用蓄圧式燃料供給装置。 - 高圧の燃料を蓄えるコモンレールからインジェクタに燃料を供給するエンジン用蓄圧式燃料供給装置であって、
燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料供給ポンプと、
この低圧燃料供給ポンプから吐出された燃料を加圧可能な高圧燃料供給ポンプと、
この高圧燃料供給ポンプから圧送された高圧燃料を蓄える蓄圧室を有するコモンレールと、
前記蓄圧室で蓄圧された燃料をエンジンに供給するインジェクタと、
前記高圧燃料供給ポンプから前記コモンレールを経て前記エンジェクタに燃料を供給する燃料供給系の燃料圧力を減圧可能な高圧プレッシャレギュレータと、
前記燃料供給系の圧力を検知する圧力センサとを備え、
前記圧力センサの故障時、前記蓄圧室がエンジンの運転状態に応じた燃料圧力になるように前記高圧燃料供給ポンプを見込み制御することを特徴とするエンジン用蓄圧式燃料供給装置。
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1996
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