JP4572885B2 - デューティ比制御装置 - Google Patents
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Description
従来より、一制御周期で供給電流をオン・オフすることによって電磁弁のコイルに発生する電磁力を増減させて電磁弁のバルブに強制振動を与えるようにしたデューティ比制御装置が公知である(例えば、特許文献1及び2参照)。
これは、内燃機関用燃料噴射装置として知られる蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射ポンプに組み込まれて、フィードポンプから加圧室内に吸入される燃料吸入量の調量を行う電磁弁のバルブを駆動するコイルへの供給電流量をデューティ比制御によって制御して、電磁弁のバルブリフト量が一定値となるエンジンの運転状態(例えばアイドル運転)が長期間継続した場合でも、電磁弁のバルブが固着しないように電磁弁のコイルに発生する電磁力で電磁弁のバルブを強制振動させるようにしている。
ところが、特許文献1及び2に記載のデューティ比制御装置においては、図13のタイミングチャートに示したように、内燃機関の運転状態の変化に伴って、電磁弁のバルブリフト量が第1所定値よりも小さい第1制御領域から、電磁弁のバルブリフト量が第2所定値よりも大きい第2制御領域に移行する際に、デューティ比制御の制御周波数を一定としたまま、電磁弁のコイルを通電するオン時間を変更して電磁弁のコイルへの供給電流量を大きくすることにより、電磁弁のコイルに発生する電磁力を増加させ、電磁弁のバルブリフト量を大きくしている。
ここで、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量が小さい第1制御領域における制御周波数よりも、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量が大きい第2制御領域における制御周波数を高く設定したことにより、第1制御領域と第2制御領域との間でデューティ比制御の制御周波数が可変(変更)される。
したがって、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を大きくする場合、あるいは電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を小さくする場合であっても、電磁弁の振動振幅(の変化幅)を小さく抑えることができるので、電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性を向上させることができる。
これによって、電磁弁の制御領域を第1制御領域(電磁弁の低負荷領域)から第2制御領域(電磁弁の高負荷領域)に切り替えるという目的で、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を大きくする場合であっても、一制御周期当たりのオン時間が大きくならず、これに伴って電磁弁の振動振幅も大きくならず、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性が悪化することはない。
また、電磁弁の制御領域を第2制御領域(電磁弁の高負荷領域)から第1制御領域(電磁弁の低負荷領域)に切り替えるという目的で、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を小さくする場合であっても、一制御周期当たりのオン時間がほぼ一定のため、電磁弁の振動振幅も過剰に小さくならず、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性が悪化することはない。
したがって、電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、電磁弁の振動振幅を小さく抑えることができるので、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性を向上させることができる。
そして、請求項1、請求項7及び請求項14に記載の発明によれば、電磁弁に、内部に摺動孔が形成された筒状のバルブケースを設けている。そして、バルブケースに、摺動孔の軸線方向に対して略直交する半径方向に開口したバルブ開口部(流体ポート)を形成しても良い。
そして、電磁弁は、内部に摺動孔が形成された筒状のバルブケース、摺動孔の内部に摺動自在に支持されて、摺動孔の軸線方向に移動してバルブ開口部の開口面積を変更すると共に、電磁弁への供給電流量が大きくなるに従ってバルブ開口部の開口面積を小さくするスプール型のバルブ、および電磁力に応じてバルブ開口部に対するバルブの軸線方向の相対位置を連続的または段階的に変更するコイル等によって構成されている。
また、バルブケースに形成されるバルブ開口部は、電磁弁のバルブリフト量が小さい低リフト領域よりも、電磁弁のバルブリフト量が大きい高リフト領域の方が、電磁弁のバルブリフト量に対する開口面積の変化が小さくなる形状に形成されている。
したがって、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って電磁弁のバルブに強制振動を与えることができるので、電磁弁のバルブリフト量が一定値となる運転状態が長期間継続した場合でも、電磁弁のバルブが固着することはない。
ここで、電磁弁のコイルへの供給電流量または電磁弁のバルブリフト量が小さい第1制御領域における制御周波数よりも、電磁弁のコイルへの供給電流量または電磁弁のバルブリフト量が大きい第2制御領域における制御周波数を高く設定したことにより、第2制御領域における電磁弁のバルブの振動幅が大きくなることを防ぐことができる。
したがって、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁の振動振幅(の変化幅)を小さく抑えることができるので、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁のバルブリフト量に対応して変更される流体流量の制御性、すなわち、燃料噴射ポンプへの燃料吸入量の調量性を向上させることができる。これに伴って、燃料噴射ポンプからの燃料吐出量の制御性を向上させることができるので、内燃機関用燃料噴射弁の噴射量特性(燃料の噴射圧力、開弁時期、閉弁時期および燃料噴射量)を向上させることができる。
ここで、電磁弁のリフト量が小さい第1制御領域における電磁弁への供給電流量よりも、電磁弁のリフト量が大きい第2制御領域における電磁弁への供給電流量を大きく設定し、更に、第1制御領域における電磁弁の振動振幅を、第2制御領域における電磁弁の振動振幅と略同一となるように設定したことにより、第1制御領域と第2制御領域との間で電磁弁への供給電流量が可変(変更)され、各第1、第2制御領域における電磁弁の振動振幅が所定の振動幅で略一定にホールドされる。
したがって、電磁弁のリフト量を大きくする場合、あるいは電磁弁のリフト量を小さくする場合であっても、電磁弁の振動振幅(の変化幅)を完全に小さく抑えることができるので、電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性を向上させることができる。
これによって、請求項1に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
ここで、電磁弁のバルブリフト量が小さい第1制御領域における電磁弁のコイルへの供給電流量よりも、電磁弁のバルブリフト量が大きい第2制御領域における電磁弁のコイルへの供給電流量を大きく設定し、更に、第1制御領域における電磁弁のバルブの振動振幅を、第2制御領域における電磁弁のバルブの振動振幅と略同一となるように設定したことにより、第1制御領域と第2制御領域との間で電磁弁のコイルへの供給電流量が可変(変更)され、各第1、第2制御領域における電磁弁のバルブの振動振幅が所定の振動幅で略一定にホールドされる。
したがって、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁の振動振幅(の変化幅)を完全に小さく抑えることができるので、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁のバルブリフト量に対応して変更される流体流量の制御性、すなわち、燃料噴射ポンプへの燃料吸入量の調量性を向上させることができる。これに伴って、燃料噴射ポンプからの燃料吐出量の制御性を向上させることができるので、内燃機関用燃料噴射弁の噴射量特性(燃料の噴射圧力、開弁時期、閉弁時期および燃料噴射量)を向上させることができる。
その後に、目標電流量に収束するように、デューティ比を可変することによって、電磁弁への供給電流量を制御することにより、第1制御領域から第2制御領域に移行する過渡時における流量制御の応答性を向上することができる。すなわち、第1制御領域から第2制御領域に移行する過渡時における燃料噴射ポンプへの燃料吸入量の制御応答性および燃料噴射ポンプからの燃料吐出量の制御応答性を向上させることができる。
ここで、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を変更する場合に、一制御周期当たりのオン時間を一定としたまま、デューティ比制御の制御周波数を連続的または段階的に可変することにより、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を大きくする場合、あるいは電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を小さくする場合であっても、電磁弁の振動振幅(の変化幅)を小さく抑えることができる。
また、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を大きくする場合であっても、一制御周期当たりのオン時間が大きくならず、これに伴って電磁弁の振動振幅も大きくならず、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性が悪化することはない。
また、電磁弁への供給電流量または電磁弁のリフト量を小さくする場合であっても、一制御周期当たりのオン時間がほぼ一定のため、電磁弁の振動振幅も過剰に小さくならず、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性が悪化することはない。
したがって、電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、電磁弁の振動振幅を小さく抑えることができるので、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性を向上させることができる。
これによって、請求項14に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
これによって、請求項14に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
これによって、請求項14に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
したがって、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁の振動振幅を小さく抑えることができるので、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁のバルブリフト量に対応して変更される流体流量の制御性、すなわち、燃料噴射ポンプへの燃料吸入量の調量性を向上させることができる。これに伴って、燃料噴射ポンプからの燃料吐出量の制御性を向上させることができるので、内燃機関用燃料噴射弁の噴射量特性(燃料の噴射圧力、開弁時期、閉弁時期および燃料噴射量)を向上させることができる。
また、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁の振動振幅が変化するのを防止することで、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性を向上させるという目的を、電磁弁のバルブリフト量が小さい第1制御領域における電磁弁のコイルへの供給電流量よりも、電磁弁のバルブリフト量が大きい第2制御領域における電磁弁のコイルへの供給電流量を大きく設定し、更に、第1制御領域における電磁弁のバルブの振動振幅を、第2制御領域における電磁弁のバルブの振動振幅と略同一となるように設定し、第1制御領域における一制御周期当たりのオン時間を、第2制御領域における一制御周期当たりのオン時間と略同一となるように設定すると共に、第1制御領域における制御周波数よりも、第2制御領域における制御周波数を高く設定し、電磁弁は、軸線方向に延びる摺動孔、この摺動孔の軸線方向に対して略直交する半径方向に開口したバルブ開口部が形成された筒状のバルブケース、摺動孔の内部に摺動自在に支持されて、摺動孔の軸線方向に移動してバルブ開口部の開口面積を変更すると共に、電磁弁への供給電流量が大きくなるに従ってバルブ開口部の開口面積を小さくするスプール型のバルブ、および電磁力に応じてバルブ開口部に対するバルブの軸線方向の相対位置を連続的または段階的に変更するコイルを有し、バルブ開口部は、電磁弁のバルブリフト量が小さい低リフト領域よりも、電磁弁のバルブリフト量が大きい高リフト領域の方が、電磁弁のバルブリフト量に対する開口面積の変化が小さくなる形状に形成されていることで実現した。
また、電磁弁の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁のバルブの振動振幅が変化するのを防止することで、電磁弁の内部を通過する流体流量の制御性を向上させるという目的を、電磁弁への供給電流量または電磁弁のバルブリフト量を変更する場合、一制御周期当たりのオン時間を一定としたまま、デューティ比制御の制御周波数を連続的または段階的に可変する周波数可変手段を有し、電磁弁は、軸線方向に延びる摺動孔、この摺動孔の軸線方向に対して略直交する半径方向に開口したバルブ開口部が形成された筒状のバルブケース、摺動孔の内部に摺動自在に支持されて、摺動孔の軸線方向に移動してバルブ開口部の開口面積を変更すると共に、電磁弁への供給電流量が大きくなるに従ってバルブ開口部の開口面積を小さくするスプール型のバルブ、および電磁力に応じてバルブ開口部に対するバルブの軸線方向の相対位置を連続的または段階的に変更するコイルを有し、バルブ開口部は、電磁弁のバルブリフト量が小さい低リフト領域よりも、電磁弁のバルブリフト量が大きい高リフト領域の方が、電磁弁のバルブリフト量に対する開口面積の変化が小さくなる形状に形成されていることで実現した。
図1〜図4は本発明の実施例1を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムを示した図で、図2はサプライポンプを示した図で、図3はサプライポンプに組み込まれる電磁弁を示した図である。
このコモンレール式燃料噴射システムは、図1および図2に示したように、燃料タンク1から低圧燃料を汲み上げる周知の構造のフィードポンプ2を内蔵したサプライポンプ(燃料噴射ポンプ、燃料供給ポンプ)3と、このサプライポンプ3の各吐出口(第1、第2吐出口)から高圧燃料が導入されるコモンレール4と、このコモンレール4の各燃料出口(第1〜第4燃料出口)から高圧燃料が分配供給される複数(本例では4個)のインジェクタ(内燃機関用燃料噴射弁)5と、サプライポンプ3の電磁弁11および複数のインジェクタ5毎の各電磁弁12を電子制御するエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)10とを備えている。
そして、噴射時期決定手段とは、エンジン回転速度(NE)と指令噴射量(QFIN)とから指令噴射時期(TFIN)を演算するものである。また、噴射期間決定手段とは、指令噴射量(QFIN)と燃料圧力センサ95によって検出されたコモンレール圧力(実燃料圧力:PC)とから指令噴射パルス時間(指令噴射期間:TQ)を演算するものである。
また、本実施例のECU10のデューティ比制御装置(周波数可変手段)は、第1制御領域における一制御周期当たりのオン時間を、第2制御領域における一制御周期当たりのオン時間と略同一となるように設定している。
次に、本実施例のサプライポンプ3の作用を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。
そして、例えば上死点に位置する一方の第1プランジャ33が下降すると、第1プランジャ室43内の圧力が低下し第1吸入弁41が開弁して、フィードポンプ2→燃料吸入経路24→燃料溜まり室25→電磁弁11の入口側ポート65→貫通孔71→連通孔72→調量溝73→出口側ポート67→第1出口部35→第1燃料吸入経路37→第1吸入弁41を経て第1プランジャ室43内に燃料が吸入される。
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムのサプライポンプ3に組み込まれた電磁弁11は、デューティ比制御によって電磁弁11のコイル9への供給電流量(通電電流量、駆動電力)を可変制御して電磁弁11のバルブリフト量を変更し、電磁弁11の全バルブリフト量制御領域に渡ってバルブ7が固着しないように、電磁弁11のコイル9への供給電流をオン・オフして電磁弁11のコイル9に発生する電磁力で強制振動させるようにしたスプール弁方式の燃料調量弁を採用している。この電磁弁11としては、コイル9への通電停止時に全開、つまり出口側ポート67の開口面積が最大、バルブリフト量が最小となるノーマリオープンタイプの電磁式流量制御弁が採用されている。
これにより、電磁弁11の全バルブリフト量制御領域に渡って電磁弁11のコイル9への供給電流がオン・オフして電磁弁11のコイル9に発生する電磁力を増減させることが可能となり、電磁弁11の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁11のバルブ7が固着しないように電磁弁11のバルブ7に強制振動を与えることが可能となる。この結果、電磁弁11のバルブリフト量が一定値となる運転状態(例えばエンジンのアイドル運転・低負荷領域、またはエンジンの中・高負荷領域)が長期間継続した場合でも、電磁弁11のバルブ7が固着することはない。
また、電磁弁11の制御領域を第2制御領域(電磁弁11の高負荷領域)から第1制御領域(電磁弁11の低負荷領域)に切り替えるという目的で、電磁弁11のコイル9への供給電流量および電磁弁11のバルブリフト量を小さくする場合であっても、オン時間が過剰に小さくならず、これに伴って電磁弁11のバルブ7の振動振幅も過剰に小さくならず、電磁弁11の内部を通過する燃料流量の制御性が悪化することはない。
また、本実施例の電磁弁11は、バルブ7をバルブケース6のスプール孔63の軸線方向に連続的に開弁駆動(または閉弁駆動)するバルブ駆動装置(電磁式アクチュエータ)を備えている。
したがって、電磁弁11のバルブリフト量を大きくする場合、あるいは電磁弁11のバルブリフト量を小さくする場合であっても、電磁弁11のバルブ7の振動振幅の変化幅を完全に小さく抑えることができるので、電磁弁11の全バルブリフト量制御領域に渡って、電磁弁11の内部を通過する流体流量の制御性を向上させることができる。すなわち、サプライポンプ3の各第1、第2プランジャ室43、44内への燃料吸入量の調量性を向上させることができる。これによって、サプライポンプ3の各第1、第2プランジャ室43、44からの燃料吐出量の制御性を向上させることができるので、エンジンの各気筒毎に搭載された複数のインジェクタ5の噴射量特性(燃料の噴射圧力、開弁時期、閉弁時期および燃料噴射量)を向上させることができる。
その後に、目標電流量に収束するように、デューティ比を可変することによって、電磁弁11のコイル9への供給電流量を制御することにより、第1制御領域から第2制御領域に移行する過渡時における流量制御の応答性を向上することができる。すなわち、第1制御領域から第2制御領域に移行する過渡時におけるサプライポンプ3の各第1、第2プランジャ室43、44内への燃料吸入量の制御応答性およびサプライポンプ3の各第1、第2プランジャ室43、44からの燃料吐出量の制御応答性を向上させることができる。
ここで、目標電流量とは、各第1、第2制御領域における一制御周期当たり電磁弁11のコイル9に供給される供給電流量を平均化した平均電流量(平均電流値)である。
なお、デューティ比制御の制御周波数を連続的に可変する場合には、電磁弁11のバルブリフト量に対する、デューティ比制御の制御周波数の変化特性が、直線状であっても、1箇所以上の屈曲点を有する2以上の直線状であっても、緩やかに(または急激に)円弧状に湾曲する曲線状であっても構わない。
以上のように、本実施例のECU10のデューティ比制御装置(周波数可変手段)は、実施例1と同様な効果を達成することができる。
以上のように、本実施例のECU10のデューティ比制御装置(周波数可変手段)は、実施例1と同様な効果を達成することができる。
本実施例では、ポンプ駆動軸13の回転中心軸線方向(軸方向)に対して直径方向に位置するように2つの第1、第2プランジャ33、34および2つの第1、第2プランジャ室(加圧室)43、44を設置したサプライポンプ3を用いたが、ポンプ駆動軸13の周方向に等間隔で3個以上のプランジャおよび加圧室を備えたサプライポンプを用いても良く、また、ポンプ駆動軸13の回転中心軸線方向(軸方向)に所定の間隔(例えば等間隔)で複数のプランジャが並列的に設置されたサプライポンプ(高圧供給ポンプ)を用いても良い。また、出口側ポート67を入口側ポートに変更し、入口側ポート65を出口側ポートに変更し、入口側ポートよりも上流側にフィードポンプ2から燃料が送り込まれる燃料溜まり室を形成し、出口側ポートよりも下流側に吸入弁を介して加圧室に連通する燃料吸入経路の後半部を構成する連通路を形成するようにしても良い。
2 フィードポンプ(低圧供給ポンプ)
3 サプライポンプ(燃料噴射ポンプ、燃料供給ポンプ、高圧供給ポンプ)
4 コモンレール
5 インジェクタ(内燃機関用燃料噴射弁)
6 電磁弁のバルブケース
7 電磁弁のバルブ
9 電磁弁のコイル
10 ECU(デューティ比制御装置、周波数可変手段、エンジン制御ユニット)
11 電磁弁(燃料調量弁)
24 燃料吸入経路(燃料通路)
37 第1燃料吸入経路(燃料通路)
38 第2燃料吸入経路(燃料通路)
61 バルブケースのシリンダ
63 バルブケースのスプール孔(摺動孔)
67 バルブケースの出口側ポート(バルブ開口部)
71 バルブの貫通孔
72 バルブの連通孔
73 バルブの調量溝
121 出口側ポートの第1開口部
122 出口側ポートの第2開口部
123 出口側ポートの第3開口部
Claims (22)
- 一制御周期当たりのオン時間とオフ時間との時間比を可変することによって電磁弁への供給電流量を制御して前記電磁弁のリフト量を連続的または段階的に変更するデューティ比制御装置において、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量が小さい第1制御領域における制御周波数よりも、前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量が大きい第2制御領域における制御周波数を高く設定し、
前記第1制御領域における一制御周期当たりのオン時間を、前記第2制御領域における一制御周期当たりのオン時間と略同一となるように設定し、
前記電磁弁は、軸線方向に延びる摺動孔、この摺動孔の軸線方向に対して略直交する半径方向に開口したバルブ開口部が形成された筒状のバルブケース、前記摺動孔の内部に摺動自在に支持されて、前記摺動孔の軸線方向に移動して前記バルブ開口部の開口面積を変更すると共に、前記供給電流量が大きくなるに従って前記バルブ開口部の開口面積を小さくするスプール型のバルブ、および電磁力に応じて前記バルブ開口部に対する前記バルブの軸線方向の相対位置を連続的または段階的に変更するコイルを有し、
前記バルブ開口部は、前記電磁弁のバルブリフト量が小さい低リフト領域よりも、前記電磁弁のバルブリフト量が大きい高リフト領域の方が、前記電磁弁のバルブリフト量に対する開口面積の変化が小さくなる形状に形成されていることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項1に記載のデューティ比制御装置において、
前記コイルは、通電によって磁力が発生するソレノイドコイルであって、
前記電磁弁とは、前記コイルに発生する電磁力に応じて、バルブリフト量が全開位置から全閉位置に至るまで連続的に変化するノーマリオープンタイプの電磁弁のことであることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項2に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、前記コイルに発生する電磁力を増減させて前記バルブに強制振動を与えることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項2または請求項3に記載のデューティ比制御装置において、
内燃機関により駆動されて内部に吸入した燃料を加圧する燃料噴射ポンプを有し、
この燃料噴射ポンプより吐出される燃料を内燃機関用燃料噴射弁を介して、前記内燃機関の気筒に向けて噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置に適用されていることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項4に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁とは、そのバルブリフト量に対応して前記燃料噴射ポンプの吸入側の燃料通路の通路断面積を調整することで、前記燃料噴射ポンプへの燃料吸入量を調量する燃料調量弁のことであることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項4または請求項5に記載のデューティ比制御装置において、
前記内燃機関の運転状態に対応して設定される目標電流量となるように、前記コイルへの供給電流量を制御することを特徴とするデューティ比制御装置。 - 一制御周期当たりのオン時間とオフ時間との時間比を可変することによって電磁弁への供給電流量を制御して前記電磁弁のリフト量を連続的または段階的に変更するデューティ比制御装置において、
前記電磁弁のリフト量が小さい第1制御領域における前記電磁弁への供給電流量よりも、前記電磁弁のリフト量が大きい第2制御領域における前記電磁弁への供給電流量を大きく設定すると共に、
前記第1制御領域における前記電磁弁の振動振幅を、前記第2制御領域における前記電磁弁の振動振幅と略同一となるように設定し、
前記第1制御領域における一制御周期当たりのオン時間を、前記第2制御領域における一制御周期当たりのオン時間と略同一となるように設定すると共に、
前記第1制御領域における制御周波数よりも、前記第2制御領域における制御周波数を高く設定し、
前記電磁弁は、軸線方向に延びる摺動孔、この摺動孔の軸線方向に対して略直交する半径方向に開口したバルブ開口部が形成された筒状のバルブケース、前記摺動孔の内部に摺動自在に支持されて、前記摺動孔の軸線方向に移動して前記バルブ開口部の開口面積を変更すると共に、前記供給電流量が大きくなるに従って前記バルブ開口部の開口面積を小さくするスプール型のバルブ、および電磁力に応じて前記バルブ開口部に対する前記バルブの軸線方向の相対位置を連続的または段階的に変更するコイルを有し、
前記バルブ開口部は、前記電磁弁のバルブリフト量が小さい低リフト領域よりも、前記電磁弁のバルブリフト量が大きい高リフト領域の方が、前記電磁弁のバルブリフト量に対する開口面積の変化が小さくなる形状に形成されていることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項7に記載のデューティ比制御装置において、
前記コイルは、通電によって磁力が発生するソレノイドコイルであって、
前記電磁弁とは、前記コイルに発生する電磁力に応じて、バルブリフト量が全開位置から全閉位置に至るまで連続的に変化するノーマリオープンタイプの電磁弁のことであることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項8に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、前記コイルに発生する電磁力を増減させて前記バルブに強制振動を与えることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項8または請求項9に記載のデューティ比制御装置において、
内燃機関により駆動されて内部に吸入した燃料を加圧する燃料噴射ポンプを有し、
この燃料噴射ポンプより吐出される燃料を内燃機関用燃料噴射弁を介して、前記内燃機関の気筒に向けて噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置に適用されていることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項10に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁とは、そのバルブリフト量に対応して前記燃料噴射ポンプの吸入側の燃料通路の通路断面積を調整することで、前記燃料噴射ポンプへの燃料吸入量を調量する燃料調量弁のことであることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項10または請求項11に記載のデューティ比制御装置において、
前記内燃機関の運転状態に対応して設定される目標電流量となるように、前記コイルへの供給電流量を制御することを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項12に記載のデューティ比制御装置において、
前記第1制御領域から前記第2制御領域に移行する過渡時には、
前記電磁弁への供給電流量を、前記目標電流量に所定のオーバーシュート量を加えた電流量まで一時的にオーバーシュートさせ、
その後に前記目標電流量に収束するように、前記電磁弁への供給電流量を制御することを特徴とするデューティ比制御装置。 - 一制御周期当たりのオン時間とオフ時間との時間比を可変することによって電磁弁への供給電流量を制御して前記電磁弁のリフト量を連続的または段階的に変更するデューティ比制御装置において、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量を変更する場合、
前記一制御周期当たりのオン時間を一定としたまま、デューティ比制御の制御周波数を連続的または段階的に可変する周波数可変手段を有し、
前記電磁弁は、軸線方向に延びる摺動孔、この摺動孔の軸線方向に対して略直交する半径方向に開口したバルブ開口部が形成された筒状のバルブケース、前記摺動孔の内部に摺動自在に支持されて、前記摺動孔の軸線方向に移動して前記バルブ開口部の開口面積を変更すると共に、前記供給電流量が大きくなるに従って前記バルブ開口部の開口面積を小さくするスプール型のバルブ、および電磁力に応じて前記バルブ開口部に対する前記バルブの軸線方向の相対位置を連続的または段階的に変更するコイルを有し、
前記バルブ開口部は、前記電磁弁のバルブリフト量が小さい低リフト領域よりも、前記電磁弁のバルブリフト量が大きい高リフト領域の方が、前記電磁弁のバルブリフト量に対する開口面積の変化が小さくなる形状に形成されていることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項14に記載のデューティ比制御装置において、
前記周波数可変手段は、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量を連続的または段階的に大きくする場合、
前記デューティ比制御の制御周波数を、その制御周波数が連続的または段階的に次第に高くなるように可変することを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項14に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量が最小のときの制御周波数を最低周波数とし、前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量が最大のときの制御周波数を最高周波数としたとき、
前記周波数可変手段は、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量を連続的または段階的に大きくする場合、
前記最低周波数側から前記最高周波数側に向けて、前記デューティ比制御の制御周波数を、その制御周波数が連続的または段階的に次第に高くなるように可変することを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項14に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量が最小のときの制御周波数を最低周波数とし、前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量が最大のときの制御周波数を最高周波数としたとき、
前記周波数可変手段は、
前記電磁弁への供給電流量または前記電磁弁のリフト量を変更する場合、
前記最低周波数から前記最高周波数に至るまでの使用周波数範囲に渡って、前記デューティ比制御の制御周波数を連続的または段階的に可変することを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項14ないし請求項17のうちのいずれか1つに記載のデューティ比制御装置において、
前記コイルは、通電によって磁力が発生するソレノイドコイルであって、
前記電磁弁とは、前記コイルに発生する電磁力に応じて、バルブリフト量が全開位置から全閉位置に至るまで連続的に変化するノーマリオープンタイプの電磁弁のことであることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項18に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁の全リフト量制御領域に渡って、前記コイルに発生する電磁力を増減させて前記バルブに強制振動を与えることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項18または請求項19に記載のデューティ比制御装置において、
内燃機関により駆動されて内部に吸入した燃料を加圧する燃料噴射ポンプを有し、
この燃料噴射ポンプより吐出される燃料を内燃機関用燃料噴射弁を介して、前記内燃機関の気筒に向けて噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置に適用されていることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項20に記載のデューティ比制御装置において、
前記電磁弁は、そのバルブリフト量に対応して前記燃料噴射ポンプの吸入側の燃料通路の通路断面積を調整することで、前記燃料噴射ポンプへの燃料吸入量を調量する燃料調量弁であることを特徴とするデューティ比制御装置。 - 請求項20または請求項21に記載のデューティ比制御装置において、
前記内燃機関の運転状態に対応して設定される目標電流量となるように、前記コイルへの供給電流量を制御することを特徴とするデューティ比制御装置。
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