JPH02146256A - 可変吐出量高圧ポンプ及びその制御方法 - Google Patents
可変吐出量高圧ポンプ及びその制御方法Info
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- JPH02146256A JPH02146256A JP63296990A JP29699088A JPH02146256A JP H02146256 A JPH02146256 A JP H02146256A JP 63296990 A JP63296990 A JP 63296990A JP 29699088 A JP29699088 A JP 29699088A JP H02146256 A JPH02146256 A JP H02146256A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
この発明はディーゼルエンジンのコモンレールに燃料を
圧送する可変吐出量高圧ポンプに関するものである。
圧送する可変吐出量高圧ポンプに関するものである。
［従来技術］
従来の可変吐出量高圧ポンプ（以下単に高圧ポンプと言
う）を第９図面の簡単な説明すると、高圧ポンプ１０ａ
はポンプハウジング１１の下端部に設けられたカム室１
２、ポンプハウジング１１に嵌装されたシリンダ１３、
ハウジング］１に取り付けられ、図示しない低圧供給ポ
ンプから供給された低圧燃料をシリンダ１３の内部に導
入する導入管１４及びシリンダ１３に螺着された電磁弁
１５とから構成されている。
う）を第９図面の簡単な説明すると、高圧ポンプ１０ａ
はポンプハウジング１１の下端部に設けられたカム室１
２、ポンプハウジング１１に嵌装されたシリンダ１３、
ハウジング］１に取り付けられ、図示しない低圧供給ポ
ンプから供給された低圧燃料をシリンダ１３の内部に導
入する導入管１４及びシリンダ１３に螺着された電磁弁
１５とから構成されている。
カム室′１２にはディーゼルエンジンの回転速度の１／
２の速度で回転するカム軸１６が挿通されており、この
カム１ＩＩｌ１１１６にほぼ楕円形状のカム１７が取り
付けられている。即ちカム！Ｆ［ｌ１１６１；ｔ２２回
転１サイクルを修了するディーゼルエンジンの２回転に
対して１回転するように駆動される。
２の速度で回転するカム軸１６が挿通されており、この
カム１ＩＩｌ１１１６にほぼ楕円形状のカム１７が取り
付けられている。即ちカム！Ｆ［ｌ１１６１；ｔ２２回
転１サイクルを修了するディーゼルエンジンの２回転に
対して１回転するように駆動される。
シリンダ１３の活動孔１３ａにはプランジＶ１８が往復
動可能に収容されている。このプランジャ１Ｂはリード
類が全く設けられていない円筒状をなし、プランジャ１
８と前記シリンダ１３の活動孔１３ａとによりプランジ
ャ室１９が構成されている。又シリンダ１３にはプラン
ジャ室１９に連通するフィードホール２０及びフィード
ホール２０より上方でプランジャ室１９に連通ずる連通
孔２１が穿設されている。フィードホール２０はシリン
ダ１３とポンプハウジング１１との間に形成された燃料
溜２２に連通しており、燃料溜２２には導入管１４、フ
ィードホール２０を介して図示しない低圧ポンプから低
圧燃料が供給される。
動可能に収容されている。このプランジャ１Ｂはリード
類が全く設けられていない円筒状をなし、プランジャ１
８と前記シリンダ１３の活動孔１３ａとによりプランジ
ャ室１９が構成されている。又シリンダ１３にはプラン
ジャ室１９に連通するフィードホール２０及びフィード
ホール２０より上方でプランジャ室１９に連通ずる連通
孔２１が穿設されている。フィードホール２０はシリン
ダ１３とポンプハウジング１１との間に形成された燃料
溜２２に連通しており、燃料溜２２には導入管１４、フ
ィードホール２０を介して図示しない低圧ポンプから低
圧燃料が供給される。
シリンダ１３には逆止弁２３が配設され、この逆止弁２
３は連通孔２１を介してプランジャ室１９に連通してい
る。この逆止弁２３では、プランジャ室１９内部で加圧
された燃料により、逆止弁２３の弁体２４がリターンス
プリング２５の付勢力と図示しないコモンレール内の燃
料圧力の合力に抗して押し開かれ、吐出口２６から燃料
が吐出される。吐出口２６は図示しない配給管を介して
コ−しンレールに連通している。
３は連通孔２１を介してプランジャ室１９に連通してい
る。この逆止弁２３では、プランジャ室１９内部で加圧
された燃料により、逆止弁２３の弁体２４がリターンス
プリング２５の付勢力と図示しないコモンレール内の燃
料圧力の合力に抗して押し開かれ、吐出口２６から燃料
が吐出される。吐出口２６は図示しない配給管を介して
コ−しンレールに連通している。
プランジャ１８の下部には弁座２７が連結され、弁座２
７はプランジャスプリング２８によりタペッｌ〜２９に
押し付けられている。タペット２９にはカムローラ３０
が回転可能に設けられており、カムローラ３０はプラン
ジャスプリング２８のイ寸勢力によりカム室１２内のカ
ム１７に圧接されている。このためカム軸１６の回転に
伴いカム１７の輪郭１７ａに倣って上下動するカムロー
ラ３０及び弁座２７を介してプランジャ１８は往復運動
する。カム１７の所定回転角に対するプランジャ１８の
往復動の変位及び速度はカム１７の輪郭１７ａにより決
まる。従ってプランジャ１８がシリンダ１３の活動孔１
３ａを往復動するとプランジャ１８がフィードホール２
０を開閉し、プランジャ１８がフィードホール２０を閉
塞していない時はフィートホール２０を介して低圧燃料
がプランジャ室１９に供給される。
７はプランジャスプリング２８によりタペッｌ〜２９に
押し付けられている。タペット２９にはカムローラ３０
が回転可能に設けられており、カムローラ３０はプラン
ジャスプリング２８のイ寸勢力によりカム室１２内のカ
ム１７に圧接されている。このためカム軸１６の回転に
伴いカム１７の輪郭１７ａに倣って上下動するカムロー
ラ３０及び弁座２７を介してプランジャ１８は往復運動
する。カム１７の所定回転角に対するプランジャ１８の
往復動の変位及び速度はカム１７の輪郭１７ａにより決
まる。従ってプランジャ１８がシリンダ１３の活動孔１
３ａを往復動するとプランジャ１８がフィードホール２
０を開閉し、プランジャ１８がフィードホール２０を閉
塞していない時はフィートホール２０を介して低圧燃料
がプランジャ室１９に供給される。
又シリンダ１３の上端部にはプランジ１８に対向して電
磁弁１５が螺着されている。電磁弁１５は第１０図に示
すように一端がプランジＰ室１９に開口した低圧通路３
１が形成されたポデー３２と、リード線３３を介して通
電されるソレノイド３４の磁力によりスプリング３５の
イ」勢力（同図で矢印でＢで示す方向に作用する）に抗
して同図に矢印Ａで示す方向に吸引されるアーマチャ３
６、アーマチャ３６と一体的に移動してプランジャ室１
９開ロ部に形成されたシート部３７に離、着座すること
により低圧通路３１を連通、遮断する外聞弁である、き
のこ状の弁体３８とから構成されている。弁体３８はプ
ランジャ室１９の燃料圧力を閉弁方向（同図で矢印Ａで
示す方向）の押圧力として受ける。電磁弁１５はプラン
ジャ１８がフィードホール２０を閉塞した後で、所定の
時期に通電されると、弁体３８がシート部３７に着座し
てプランジャ１８の加圧開始時期を設定するプレストロ
ーク制御式の電磁弁である。なお、第９図に示すように
低圧通路３１の他端はギヤラリ３９及び通路４０を介し
て上述の燃料溜２２に連通している。
磁弁１５が螺着されている。電磁弁１５は第１０図に示
すように一端がプランジＰ室１９に開口した低圧通路３
１が形成されたポデー３２と、リード線３３を介して通
電されるソレノイド３４の磁力によりスプリング３５の
イ」勢力（同図で矢印でＢで示す方向に作用する）に抗
して同図に矢印Ａで示す方向に吸引されるアーマチャ３
６、アーマチャ３６と一体的に移動してプランジャ室１
９開ロ部に形成されたシート部３７に離、着座すること
により低圧通路３１を連通、遮断する外聞弁である、き
のこ状の弁体３８とから構成されている。弁体３８はプ
ランジャ室１９の燃料圧力を閉弁方向（同図で矢印Ａで
示す方向）の押圧力として受ける。電磁弁１５はプラン
ジャ１８がフィードホール２０を閉塞した後で、所定の
時期に通電されると、弁体３８がシート部３７に着座し
てプランジャ１８の加圧開始時期を設定するプレストロ
ーク制御式の電磁弁である。なお、第９図に示すように
低圧通路３１の他端はギヤラリ３９及び通路４０を介し
て上述の燃料溜２２に連通している。
［発明が解決しようとする課題］
上記の高圧ポンプ１０ａではプランジャ室１９への燃料
吸入口でおるフィードホール２０とリターンフローの出
口である低圧通路３１とは燃料系統が別になっている。
吸入口でおるフィードホール２０とリターンフローの出
口である低圧通路３１とは燃料系統が別になっている。
このため電磁弁１５の弁体３８が閉弁状態で固着等の故
障が発生した場合は逆止弁２３から吐出される燃料を制
御できなくなり、コモンレールの圧力が急激に増加する
危険がある。このコモンレールの圧力がエンジンや燃料
噴射装置の強度、安全面から決まる限界圧力を越えると
燃料噴射装置の各部が破損する恐れがある。
障が発生した場合は逆止弁２３から吐出される燃料を制
御できなくなり、コモンレールの圧力が急激に増加する
危険がある。このコモンレールの圧力がエンジンや燃料
噴射装置の強度、安全面から決まる限界圧力を越えると
燃料噴射装置の各部が破損する恐れがある。
この発明は電磁弁が故降りることがあってもコモンレー
ルに燃料を圧送することがない高圧ポンプの構造及び同
ポンプの制御方法、ざらにはエンジン始動時での高圧ポ
ンプの制御方法の提供を課題とする。
ルに燃料を圧送することがない高圧ポンプの構造及び同
ポンプの制御方法、ざらにはエンジン始動時での高圧ポ
ンプの制御方法の提供を課題とする。
［課題を解決するための技術的手段］
上記の課題を解決するためこの発明は次ぎのような構成
及び方法を有する。
及び方法を有する。
（１）プランジャを移動可能に収容するプランジャ室と
、低圧燃料をプランジャ室に導入するための吸入口と、
プランジャ上死点側のプランジレ室の端部に設けられ、
この端部を開開する外開き式電磁弁と、この電磁弁を介
してプランジャ室に連通する燃料のリターン出口と、プ
ランジャの上死点より上方の位置でプランジャ室に連通
する、所定の圧力で開く逆止弁とを有し、電磁弁の開弁
、低圧燃料のプランジャ室内への吸入、プランジャ上昇
による燃料の加圧、電磁弁の閉弁、逆止弁の開弁による
加圧燃料の排出よりなる通常の制御によりディーゼルエ
ンジン用のコモンレールに所定圧の燃料を圧送する可変
吐出量高圧ポンプであって、前記低圧燃料吸入口は燃料
のリターン出口と共用である構成。
、低圧燃料をプランジャ室に導入するための吸入口と、
プランジャ上死点側のプランジレ室の端部に設けられ、
この端部を開開する外開き式電磁弁と、この電磁弁を介
してプランジャ室に連通する燃料のリターン出口と、プ
ランジャの上死点より上方の位置でプランジャ室に連通
する、所定の圧力で開く逆止弁とを有し、電磁弁の開弁
、低圧燃料のプランジャ室内への吸入、プランジャ上昇
による燃料の加圧、電磁弁の閉弁、逆止弁の開弁による
加圧燃料の排出よりなる通常の制御によりディーゼルエ
ンジン用のコモンレールに所定圧の燃料を圧送する可変
吐出量高圧ポンプであって、前記低圧燃料吸入口は燃料
のリターン出口と共用である構成。
（２）前項１の可変吐出量高圧ポンプの通常イ制御中の
無通電による電磁弁の開弁状態において、前記コモンレ
ールの圧力変化率が正となった時に電磁弁に通電して閉
弁する制御方法。
無通電による電磁弁の開弁状態において、前記コモンレ
ールの圧力変化率が正となった時に電磁弁に通電して閉
弁する制御方法。
（３）前項１の可変吐出量高圧ポンプにおいて、ディー
ゼルエンジンの始動時には前記通常制御の代りにエンジ
ンの回転とは同期せず通電時間Ｔ１と無通電時間Ｔ２と
からなる制御方法。
ゼルエンジンの始動時には前記通常制御の代りにエンジ
ンの回転とは同期せず通電時間Ｔ１と無通電時間Ｔ２と
からなる制御方法。
（４）前項３の制御方法において、通電時間Ｔ１と無通
電時間Ｔ２が次式によって示される制御方法。
電時間Ｔ２が次式によって示される制御方法。
Ｔ Ｉ ＝ Ｔ３ ＋Ｔｃ
ｌｌ１ａＸ
ここに
Ｔ３：エンジン始動時の最低回転数において、プランジ
ャがその下死点から上昇して電磁弁を閉弁維持させる圧
力に到達づるまでに要した時間。
ャがその下死点から上昇して電磁弁を閉弁維持させる圧
力に到達づるまでに要した時間。
ＴＣ：電磁弁に通電した１多の開弁時間遅れ。
Ｑ ：高圧ポンプからの最大吐出量。
ａ ｘ
Ｃ：燃料の粘性等により定まる定数。
Ｓ：燃料通路面積。
Ｐ「：供給燃料圧力。
Ｐｋニブランジャ室圧力。
Ｔｏ：電磁弁の無通電後の開弁時間遅れ。
［作用］
（１）の構成において、燃料はリターンフロー燃料の電
磁弁への入口から高圧ポンプのプランジャ室に供給され
るので、電磁弁が閉弁状態で固着した場合にはプランジ
ャ室には低圧燃料は供給ざれない。従ってコモンレール
には高圧燃料は供給されない。
磁弁への入口から高圧ポンプのプランジャ室に供給され
るので、電磁弁が閉弁状態で固着した場合にはプランジ
ャ室には低圧燃料は供給ざれない。従ってコモンレール
には高圧燃料は供給されない。
（２）の方法では電磁弁の弁体を付勢するスプリングが
破損してもコモンレールには燃料が供給されるが、コモ
ンレール内で圧力の変化率が正となると、電磁弁が閉弁
するので閉弁後はプランジャ室には低圧燃料は供給され
ない。
破損してもコモンレールには燃料が供給されるが、コモ
ンレール内で圧力の変化率が正となると、電磁弁が閉弁
するので閉弁後はプランジャ室には低圧燃料は供給され
ない。
（３）、（４）の方法では高圧ポンプの回転数に非同期
のパルス制御性なうことによりエンジンの始動時のプラ
ンジャの低速の下降行程においてプランジャ室内に複数
回の燃料吸入が可能となり、この多聞の吸入燃料をコモ
ンレールに圧送することができるのでエンジン始動時の
低回転域においても速やかにコモンレールの圧力を高め
ることかできる。
のパルス制御性なうことによりエンジンの始動時のプラ
ンジャの低速の下降行程においてプランジャ室内に複数
回の燃料吸入が可能となり、この多聞の吸入燃料をコモ
ンレールに圧送することができるのでエンジン始動時の
低回転域においても速やかにコモンレールの圧力を高め
ることかできる。
［実施例］
以下実施例を示す図面によりこの発明を説明する。この
発明の高圧ポンプ１０は第１図に示すように第９図の従
来の高圧ポンプ１０ａのフィードホール２０を廃止して
電磁弁１５の低圧通路３１を燃料供給通路と兼用してい
ること以外は高圧ポンプ１０ａとすへて同じである。従
って第９図、第１０図と同じ構成要素に対しては同じ符
号を付し、その説明を省略する。第１図において燃オ′
４溜２２に導入された燃料はシリンダ１３内の通路４０
、電磁弁１５内のギヤラリ３９及び低圧通路３１を通っ
てプランジャ室１９に供給される。又リターン燃料はプ
ランジャ室１９から供給燃料と逆方向に流れて燃料溜２
２に戻る。
発明の高圧ポンプ１０は第１図に示すように第９図の従
来の高圧ポンプ１０ａのフィードホール２０を廃止して
電磁弁１５の低圧通路３１を燃料供給通路と兼用してい
ること以外は高圧ポンプ１０ａとすへて同じである。従
って第９図、第１０図と同じ構成要素に対しては同じ符
号を付し、その説明を省略する。第１図において燃オ′
４溜２２に導入された燃料はシリンダ１３内の通路４０
、電磁弁１５内のギヤラリ３９及び低圧通路３１を通っ
てプランジャ室１９に供給される。又リターン燃料はプ
ランジャ室１９から供給燃料と逆方向に流れて燃料溜２
２に戻る。
第２図は高圧ポンプ１０の要部を簡素化した説明図であ
る。
る。
第３図に示すように高圧ポンプ１０の導入管１４は低圧
燃料通路２及び低圧供給ポンプ３を介して燃料タンク４
に連通し、逆止弁２３の吐出口２６は高圧燃料通路５を
介してコモンレール６に連通している。コモンレール６
はディーゼルエンジン１のシリンダ８ａ〜８ｆに対応す
るのインジェクタ７ａ〜７ｆに連結されている。９は制
御部でＣＰＵ９ａ、ＲＯＭ９ｂ、ＲＡＭ９ｃ、入出力部
９ｄとから構成され、エンジン１及びコモンレール６か
ら必要なデータを入力し、高圧ポンプ１０及びインジェ
クタ７ａ〜７ｆに開閉弁信号を出す。
燃料通路２及び低圧供給ポンプ３を介して燃料タンク４
に連通し、逆止弁２３の吐出口２６は高圧燃料通路５を
介してコモンレール６に連通している。コモンレール６
はディーゼルエンジン１のシリンダ８ａ〜８ｆに対応す
るのインジェクタ７ａ〜７ｆに連結されている。９は制
御部でＣＰＵ９ａ、ＲＯＭ９ｂ、ＲＡＭ９ｃ、入出力部
９ｄとから構成され、エンジン１及びコモンレール６か
ら必要なデータを入力し、高圧ポンプ１０及びインジェ
クタ７ａ〜７ｆに開閉弁信号を出す。
上記の構成において、プランジャ１８の下降時では電磁
弁１５のソレノイド３４は無通電となっており、弁体３
８はリターンスプリング３５の付勢力により量弁状態に
なっている。供給ポンプ３からの低圧燃料は導入管１４
、燃料溜２２、電磁弁１５のリターン出口３１、弁体３
８を通ってプランジャ室１９に流入する。又プランジャ
１８の上昇初期では弁体３８は開いたままであり、プラ
ンジャ室１９の燃料の一部は弁体３８、低圧通路３１、
ギヤラリ３９を経て燃料溜２２に戻される。
弁１５のソレノイド３４は無通電となっており、弁体３
８はリターンスプリング３５の付勢力により量弁状態に
なっている。供給ポンプ３からの低圧燃料は導入管１４
、燃料溜２２、電磁弁１５のリターン出口３１、弁体３
８を通ってプランジャ室１９に流入する。又プランジャ
１８の上昇初期では弁体３８は開いたままであり、プラ
ンジャ室１９の燃料の一部は弁体３８、低圧通路３１、
ギヤラリ３９を経て燃料溜２２に戻される。
この時ソレノイド３４に通電するとリターンスプリング
３５の付勢力よりも大きい吸引力がソレノイド３４に作
用し、弁体３８は閉弁する。このためプランジャ室１９
内の燃料圧力が上昇する。燃料圧力が逆止弁２３のリタ
ーンスプリング２５の付勢力とコモンレール６内の燃料
圧力との合計以上になると、逆止弁２３が開き、燃料が
高圧燃料通路５を介してコモンレール６に圧送される。
３５の付勢力よりも大きい吸引力がソレノイド３４に作
用し、弁体３８は閉弁する。このためプランジャ室１９
内の燃料圧力が上昇する。燃料圧力が逆止弁２３のリタ
ーンスプリング２５の付勢力とコモンレール６内の燃料
圧力との合計以上になると、逆止弁２３が開き、燃料が
高圧燃料通路５を介してコモンレール６に圧送される。
圧送終了後、電磁弁１５のソレノイド３４への通電を止
め、弁体３８を開弁させる。上記のソレノイド３４への
通電、無通電による高圧ポンプ１０の制御を通常制御と
言うが、この通常制御において通電、無通電の時期を変
更するとプランジャ１８の圧送ストロークが変化し、コ
モンレール内の燃料圧力を変更することかできる。
め、弁体３８を開弁させる。上記のソレノイド３４への
通電、無通電による高圧ポンプ１０の制御を通常制御と
言うが、この通常制御において通電、無通電の時期を変
更するとプランジャ１８の圧送ストロークが変化し、コ
モンレール内の燃料圧力を変更することかできる。
第４図は通常制御の場合の高圧ポンプ１０のプランジャ
１８の時間に対するリフト吊ト１の一例を示す。基準パ
ルスから制御時間ＴＦＩだけ遅れて電磁弁制御信号が閉
弁を指示する。この時数にプランジャ１８は所定量１臂
（リフト）している。電磁弁１５が閉弁すると高圧ポン
プ１０から燃料の圧送が始まるので、このリフトからフ
ルリフ１〜１」ｍａｘまでのストローク分（第４図のト
１１）の燃料がコモンレール６に圧送される。
１８の時間に対するリフト吊ト１の一例を示す。基準パ
ルスから制御時間ＴＦＩだけ遅れて電磁弁制御信号が閉
弁を指示する。この時数にプランジャ１８は所定量１臂
（リフト）している。電磁弁１５が閉弁すると高圧ポン
プ１０から燃料の圧送が始まるので、このリフトからフ
ルリフ１〜１」ｍａｘまでのストローク分（第４図のト
１１）の燃料がコモンレール６に圧送される。
若し基準パルスから制御時間ＴＦ２だけ遅れて電磁弁１
５が閉弁信号を発信するとこの時のプランジャ１８のリ
フトけは既に大ぎいので圧送ストロークは減少し、Ｈ２
だけになる。従って制御時間Ｔ、を長くすると圧送量が
減少し、短くすると圧送量が増加するので圧送量は電磁
弁１５の閉弁信号の発信時期により制御できる。
５が閉弁信号を発信するとこの時のプランジャ１８のリ
フトけは既に大ぎいので圧送ストロークは減少し、Ｈ２
だけになる。従って制御時間Ｔ、を長くすると圧送量が
減少し、短くすると圧送量が増加するので圧送量は電磁
弁１５の閉弁信号の発信時期により制御できる。
高圧ポンプ１０において電磁弁１５が閉弁状態で固着し
た状態でプランジャ１８が下降しても弁体３８は閉弁し
ているので供給ポンプ３から電磁弁１５に供給された燃
料はプランジャ室１９内に流入しない。従ってプランジ
ャ１８が上昇してもコモンレール６には燃料は圧送され
ないのでインジェクタ７が破損するようなことはない。
た状態でプランジャ１８が下降しても弁体３８は閉弁し
ているので供給ポンプ３から電磁弁１５に供給された燃
料はプランジャ室１９内に流入しない。従ってプランジ
ャ１８が上昇してもコモンレール６には燃料は圧送され
ないのでインジェクタ７が破損するようなことはない。
次に弁１５のリターンスプリング３５が折損等により弁
体３８に対する付勢力を失った場合には、プランジャ１
８が下降するとギヤラリ３９とプランジャ室１９との圧
力差により弁体３８は開弁じ、供給ポンプ３から電磁弁
１５に送られていた燃料はプランジャ室１９内に流入す
る。そしてプランジャ１８が上昇するとプランジャ室１
９内の圧力はギヤラリ３９内の圧力より大きくなる。こ
の時リターンスプリング３５の付勢力がないので弁体３
８は閉弁し、プランジャ室１９内の燃料は加圧され、逆
止弁２３を経てコモンレール６に圧送される。従って電
磁弁１５のソレノイド３４に通電しなくても燃料はコモ
ンレール６に圧送され、コモンレール６内の圧力が急上
昇し、燃料噴射装置の各部が破損する恐れがある。
体３８に対する付勢力を失った場合には、プランジャ１
８が下降するとギヤラリ３９とプランジャ室１９との圧
力差により弁体３８は開弁じ、供給ポンプ３から電磁弁
１５に送られていた燃料はプランジャ室１９内に流入す
る。そしてプランジャ１８が上昇するとプランジャ室１
９内の圧力はギヤラリ３９内の圧力より大きくなる。こ
の時リターンスプリング３５の付勢力がないので弁体３
８は閉弁し、プランジャ室１９内の燃料は加圧され、逆
止弁２３を経てコモンレール６に圧送される。従って電
磁弁１５のソレノイド３４に通電しなくても燃料はコモ
ンレール６に圧送され、コモンレール６内の圧力が急上
昇し、燃料噴射装置の各部が破損する恐れがある。
第５図は上記の危険を防止するためになされた方法発明
である。第５図においては前記の通常制御に加えてソレ
ノイド３４に無通電の状態においてコモンレール６の圧
力変化率が正の値を示した場合に電磁弁１５に異常が発
生したと判断し、ソレノイド３４に常時通電する。圧力
変化率が正の信号はコモンレール６に設けた圧力センサ
６ａからの信号を制御装置９が演算することにより求め
られ、制ｗ４装置９から電磁弁１５に閉弁信号が発信さ
れる計この制御により電磁弁１５を閉弁状態に保持し、
高圧ポンプ１０のプランジャ室１９内への燃料の流入を
防止する。従ってコモンレール６への燃料の圧送を防止
する。
である。第５図においては前記の通常制御に加えてソレ
ノイド３４に無通電の状態においてコモンレール６の圧
力変化率が正の値を示した場合に電磁弁１５に異常が発
生したと判断し、ソレノイド３４に常時通電する。圧力
変化率が正の信号はコモンレール６に設けた圧力センサ
６ａからの信号を制御装置９が演算することにより求め
られ、制ｗ４装置９から電磁弁１５に閉弁信号が発信さ
れる計この制御により電磁弁１５を閉弁状態に保持し、
高圧ポンプ１０のプランジャ室１９内への燃料の流入を
防止する。従ってコモンレール６への燃料の圧送を防止
する。
第６〜８図は本実施例の高圧ポンプ１０を使用してエン
ジン始動時においてのコモンレール６の圧力を急速に高
める方法の説明図である。
ジン始動時においてのコモンレール６の圧力を急速に高
める方法の説明図である。
エンジンの始動時ではエンジンは低回転であり、又ＣＰ
ＬＪ９ａの電圧不足、カム１７の角度センサの出力不足
等により電磁弁１５に対し通常制御を行なっていたので
はコモンレール６内の圧力上昇に時間がかかる。そこで
第６図に示すように高圧ポンプ１０の回転数と非同期の
通電時間Ｔ１、無通電時間Ｔ２のパルス制御を電磁弁１
５に対して印加する。弁体３８は通電してから閉弁送れ
時間Ｔｏ後に閉弁し、無通電となってから開弁時間遅れ
時間Ｔ。後に開弁する。この時弁体３８が閉弁している
期間中にプランジャ１８が上昇はすることによりプラン
ジャ室１９の圧力が増加する。
ＬＪ９ａの電圧不足、カム１７の角度センサの出力不足
等により電磁弁１５に対し通常制御を行なっていたので
はコモンレール６内の圧力上昇に時間がかかる。そこで
第６図に示すように高圧ポンプ１０の回転数と非同期の
通電時間Ｔ１、無通電時間Ｔ２のパルス制御を電磁弁１
５に対して印加する。弁体３８は通電してから閉弁送れ
時間Ｔｏ後に閉弁し、無通電となってから開弁時間遅れ
時間Ｔ。後に開弁する。この時弁体３８が閉弁している
期間中にプランジャ１８が上昇はすることによりプラン
ジャ室１９の圧力が増加する。
第２図の弁体３８は外開き式であり、プランジャ室１９
の圧力Ｐｋが弁体３８の閉弁維持圧力Ｐ１より大きくな
るとソレノイド３４が無通電になっても弁体３８は閉弁
状態を維持する。閉弁維持圧力Ｐ１はリターンスプリン
グ３５の荷重をＦ５、弁体３８のシート部の直径をり８
、供給燃料圧力Ｐｆ、円周率πから次式で表される。
の圧力Ｐｋが弁体３８の閉弁維持圧力Ｐ１より大きくな
るとソレノイド３４が無通電になっても弁体３８は閉弁
状態を維持する。閉弁維持圧力Ｐ１はリターンスプリン
グ３５の荷重をＦ５、弁体３８のシート部の直径をり８
、供給燃料圧力Ｐｆ、円周率πから次式で表される。
弁体３８の閉弁維持状態において、プランジャ１８の上
昇によりプランジャ室１９の圧力は上昇し、燃料は逆止
弁２３を経てコモンレール６に圧送される。
昇によりプランジャ室１９の圧力は上昇し、燃料は逆止
弁２３を経てコモンレール６に圧送される。
又プランジ１８が下降し、プランジＶ室１９の圧力が弁
体３８の閉弁維持圧力Ｐ１より小さくなると、ソレノイ
ド３４に流れるパルス電流により弁体３８は開弁、閉弁
を繰り返し、弁体３８の開弁期間において燃料が弁体３
８・を経てプランジャ室１９に流入する。
体３８の閉弁維持圧力Ｐ１より小さくなると、ソレノイ
ド３４に流れるパルス電流により弁体３８は開弁、閉弁
を繰り返し、弁体３８の開弁期間において燃料が弁体３
８・を経てプランジャ室１９に流入する。
次に上記のパルス制御における通電時間Ｔ１と無通電時
間Ｔ２の設定について説明する。
間Ｔ２の設定について説明する。
エンジン始動時の最低回転数において、高圧ポンプ１の
プランジャ１８がその下死点から上昇を開始した時から
プランジャ室１９内に弁体３８を閉弁維持させる圧力を
発生させるまでの必要な通電時時間Ｔ１を求める。この
ために閉弁維持圧力Ｐｌを発生させるプランジャ１８の
上昇変位△Ｈは供給燃料圧力Ｐｆ、燃料容積Ｖ、燃料の
体積弾性率Ｅ、プランジャの直径Ｄｋ、円周率πより次
式で求められる。
プランジャ１８がその下死点から上昇を開始した時から
プランジャ室１９内に弁体３８を閉弁維持させる圧力を
発生させるまでの必要な通電時時間Ｔ１を求める。この
ために閉弁維持圧力Ｐｌを発生させるプランジャ１８の
上昇変位△Ｈは供給燃料圧力Ｐｆ、燃料容積Ｖ、燃料の
体積弾性率Ｅ、プランジャの直径Ｄｋ、円周率πより次
式で求められる。
（Ｐｌ−Ｐｆ ）・■
△Ｈ＝
Ｅ・π・Ｄｋ２／４
なお、第２図の逆止弁２３の開弁圧を弁体３８の閉弁維
持圧力Ｐ１より大きくすることにより、燃料容積Ｖは逆
止弁２３のシート部までの容積となる。
持圧力Ｐ１より大きくすることにより、燃料容積Ｖは逆
止弁２３のシート部までの容積となる。
ここでプランジャ１８が△Ｈ変位するのに要する時間へ
Ｔは第７図に示すようにプランジャ下死点で最も長くな
る。そこでエンジン始動時の最低回転数においてプラン
ジャ１８がその下死点からへＨ変位するのに要する時間
Δ丁を時間Ｔ３、弁体３８の閉弁遅れ時間をＴ、とする
と、通電時間Ｔ１は次式で示される。
Ｔは第７図に示すようにプランジャ下死点で最も長くな
る。そこでエンジン始動時の最低回転数においてプラン
ジャ１８がその下死点からへＨ変位するのに要する時間
Δ丁を時間Ｔ３、弁体３８の閉弁遅れ時間をＴ、とする
と、通電時間Ｔ１は次式で示される。
Ｔ１＝Ｔ３＋Ｔ。
又燃料吸入による条件より、燃料最大吐出ｍＱ を
１回の開弁で吸入できるように無通電 ａ Ｘ 時間Ｔ２は次式で示される。
１回の開弁で吸入できるように無通電 ａ Ｘ 時間Ｔ２は次式で示される。
０ｍ ａ ｘ
ここで、Ｃは燃料の粘性などの物性によって決まる定数
、Ｓは流路面積を示す。
、Ｓは流路面積を示す。
第８図の実線はプランジャ１８が下死点に位置する時刻
と電磁弁１５が閉弁する時刻との差Ｔ１に対するポンプ
吐出量Ｑｍｍ３／ ｓｔを示ず。ここでパルス制御の周
期（Ｔ１＋丁、）を例えば２倍にすると破線で示したよ
うになり、吐出ｆｆ１Ｑの変動が大きくなり、平均吐出
量は減少する。従って周期（Ｔ１＋Ｔ２）が小さい方が
吐出量Ｑの変動が小ざく、平均吐出量が大きくなり、コ
モンレール６の圧力を短時間で昇圧することができる。
と電磁弁１５が閉弁する時刻との差Ｔ１に対するポンプ
吐出量Ｑｍｍ３／ ｓｔを示ず。ここでパルス制御の周
期（Ｔ１＋丁、）を例えば２倍にすると破線で示したよ
うになり、吐出ｆｆ１Ｑの変動が大きくなり、平均吐出
量は減少する。従って周期（Ｔ１＋Ｔ２）が小さい方が
吐出量Ｑの変動が小ざく、平均吐出量が大きくなり、コ
モンレール６の圧力を短時間で昇圧することができる。
以上の検討からパルス制御の通電時間Ｔ１、無通電時間
Ｔ２が決定される。
Ｔ２が決定される。
［効果］
この発明は上記のような構成、制御方法を有するので次
のような優れた効果を有する。
のような優れた効果を有する。
（イ）高圧ポンプの電磁弁の弁体が弁座に固着したよう
な場合でもコモンレールには燃料は供給されず、コモン
レールの圧力は上昇しない。従ってエンジンの燃料噴射
装置の各部が破損することがない。
な場合でもコモンレールには燃料は供給されず、コモン
レールの圧力は上昇しない。従ってエンジンの燃料噴射
装置の各部が破損することがない。
（白）電磁弁のリターンスプリングが破損した場合には
電磁弁は閉弁状態に保持されるので（イ）と同様の効果
が得られる。
電磁弁は閉弁状態に保持されるので（イ）と同様の効果
が得られる。
（ハ）エンジン始動時のような低回転時でもコモンレー
ル内の圧力を急速に高めることができ、従って始動性を
良くする。
ル内の圧力を急速に高めることができ、従って始動性を
良くする。
第１図は一実施例の縦断正面図を示す。第２図は第１図
の要部の説明図を示す。第３図は一実施例を含むエンジ
ンの燃料制御装置の構成図を示す。 第４図は基準パルスによる通常制御時における電磁弁の
開閉時間及びプランジャリフトを示す。第５図は電磁弁
のリターンスプリングが折損した場合の電磁弁制御のフ
ローチャートを示す。第６〜８図はエンジン始動時に関
する図でおり、第６図は電磁弁への駆動電流、この駆動
電流に対応する電磁弁の作動（開閉）状態、プランジャ
変位及びプランジャ室圧力の変動を示す図である。第７
図はプランジャの下死点からの変位と変位に要する時間
との関係を示す図でである。第８図はプランジャ下死点
の時刻と電磁弁閉弁の時刻との差Ｔ１とポンプ吐出ｆｆ
１Ｑとの関係を示す。第９図は従来の高圧ポンプの縦断
正面図を示す。第１０図は従来の電磁弁の縦断正面図を
示す。 Ｏ・・・可変吐出量高圧ポンプ ５・・・電磁弁 ８・・・プランジャ ９・・・プランジャ室 ３・・・逆止弁 １・・・リターン出口
の要部の説明図を示す。第３図は一実施例を含むエンジ
ンの燃料制御装置の構成図を示す。 第４図は基準パルスによる通常制御時における電磁弁の
開閉時間及びプランジャリフトを示す。第５図は電磁弁
のリターンスプリングが折損した場合の電磁弁制御のフ
ローチャートを示す。第６〜８図はエンジン始動時に関
する図でおり、第６図は電磁弁への駆動電流、この駆動
電流に対応する電磁弁の作動（開閉）状態、プランジャ
変位及びプランジャ室圧力の変動を示す図である。第７
図はプランジャの下死点からの変位と変位に要する時間
との関係を示す図でである。第８図はプランジャ下死点
の時刻と電磁弁閉弁の時刻との差Ｔ１とポンプ吐出ｆｆ
１Ｑとの関係を示す。第９図は従来の高圧ポンプの縦断
正面図を示す。第１０図は従来の電磁弁の縦断正面図を
示す。 Ｏ・・・可変吐出量高圧ポンプ ５・・・電磁弁 ８・・・プランジャ ９・・・プランジャ室 ３・・・逆止弁 １・・・リターン出口
Claims (4)
- （１）プランジャを移動可能に収容するプランジャ室と
、低圧燃料をプランジャ室に導入するための吸入口と、
プランジャ上死点側のプランジャ室の端部に設けられ、
この端部を開閉する外開き式電磁弁と、この電磁弁を介
してプランジャ室に連通する燃料のリターン出口と、プ
ランジャの上死点より上方の位置でプランジャ室に連通
する、所定の圧力で開く逆止弁とを有し、電磁弁の開弁
、低圧燃料のプランジャ室内への吸入、プランジャ上昇
による燃料の加圧、電磁弁の閉弁、逆止弁の開弁による
加圧燃料の排出よりなる通常の制御によりディーゼルエ
ンジン用のコモンレールに所定圧の燃料を圧送する可変
吐出量高圧ポンプであって、前記低圧燃料吸入口は燃料
のリターン出口と共用であることを特徴とする可変吐出
量高圧ポンプ。 - （２）請求項１の可変吐出量高圧ポンプの通常制御中の
無通電による電磁弁の開弁状態において、前記コモンレ
ールの圧力変化率が正となった時に電磁弁に通電して閉
弁することを特徴とする可変吐出量高圧ポンプの制御方
法。 - （３）請求項１の可変吐出量高圧ポンプにおいて、ディ
ーゼルエンジンの始動時には前記通常制御の代りにエン
ジンの回転とは同期せず通電時間Ｔ＿１と無通電時間Ｔ
＿２とからなる制御を行なうことを特徴とする可変吐出
量高圧ポンプの制御方法。 - （４）請求項３の制御方法において、通電時間Ｔ＿１と
無通電時間Ｔ＿２が次式によって示される制御を行なう
ことを特徴とする可変吐出量高圧ポンプの制御方法。 Ｔ＿１＝Ｔ＿３＋Ｔ＿ｃ Ｔ＿２＝｛Ｑ＿ｍ＿ａ＿ｘ／（Ｃ・Ｓ・√Ｐ＿ｆ−Ｐ＿
ｋ）｝＋Ｔ＿０−Ｔ＿ｃここに Ｔ＿３：エンジン始動時の最低回転数において、プラン
ジャがその下死点から上昇して電 磁弁を閉弁維持させる圧力に到達するま でに要した時間。 Ｔ＿ｃ：電磁弁に通電した後の閉弁時間遅れ。 Ｑ＿ｍ＿ａ＿ｘ：高圧ポンプからの最大吐出量。 Ｃ：燃料の粘性等により定まる定数。 Ｓ：燃料通路面積。 Ｐ＿ｆ：供給燃料圧力。 Ｐ＿ｋ：プランジャ室圧力。 Ｔ＿０：電磁弁の無通電後の開弁時間遅れ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296990A JP2639017B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 可変吐出量高圧ポンプ及びその制御方法 |
| US07/439,669 US5058553A (en) | 1988-11-24 | 1989-11-22 | Variable-discharge high pressure pump |
| EP92114723A EP0516196B1 (en) | 1988-11-24 | 1989-11-23 | Variable-discharge high pressure pump |
| EP89121656A EP0375944B1 (en) | 1988-11-24 | 1989-11-23 | Variable-discharge high pressure pump |
| EP92101548A EP0481964B2 (en) | 1988-11-24 | 1989-11-23 | Variable-discharge high pressure pump |
| DE89121656T DE68910658T2 (de) | 1988-11-24 | 1989-11-23 | Hochdruckpumpe mit veränderlichem Abfluss. |
| DE68922746T DE68922746T3 (de) | 1988-11-24 | 1989-11-23 | Hochdruckpumpe mit veränderlichem Abfluss. |
| DE68925737T DE68925737T2 (de) | 1988-11-24 | 1989-11-23 | Hochdruckpumpe mit veränderlichem Abfluss |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296990A JP2639017B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 可変吐出量高圧ポンプ及びその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146256A true JPH02146256A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2639017B2 JP2639017B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=17840824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296990A Expired - Lifetime JP2639017B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 可変吐出量高圧ポンプ及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639017B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231962A (en) * | 1991-09-27 | 1993-08-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Fuel injection control system with split fuel injection for diesel engine |
| US5899181A (en) * | 1996-12-19 | 1999-05-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve train in internal combustion engine |
| US5911208A (en) * | 1996-11-25 | 1999-06-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High-pressure fuel supply device for internal combustion engine |
| US6135090A (en) * | 1998-01-07 | 2000-10-24 | Unisia Jecs Corporation | Fuel injection control system |
| EP1541838A2 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-15 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
| JP2006170032A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Denso Corp | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JP2006528300A (ja) * | 2003-07-18 | 2006-12-14 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | コモンレール燃料ポンプ |
| US8670916B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-03-11 | Denso Corporation | Fuel injection system for internal combustion engine |
| US8812215B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-08-19 | Denso Corporation | Fuel injection system for internal combustion engine |
| US11795896B2 (en) | 2019-10-31 | 2023-10-24 | Honda Motor Co., Ltd. | High-pressure fuel pump |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4442048B2 (ja) | 2001-04-12 | 2010-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の高圧燃料供給装置 |
| CN104329198B (zh) * | 2014-11-03 | 2016-08-24 | 南岳电控（衡阳）工业技术股份有限公司 | 一种控制低压进油的直列式共轨供油泵 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61164044A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JPS62258160A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-10 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射装置 |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63296990A patent/JP2639017B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS61164044A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃料噴射装置 |
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| DE19752013B4 (de) * | 1996-11-25 | 2004-05-27 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Hochdruckkraftstoffzufuhrvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| US5899181A (en) * | 1996-12-19 | 1999-05-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve train in internal combustion engine |
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| EP1541838A3 (en) * | 2003-12-12 | 2005-07-13 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
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| US7240666B2 (en) | 2003-12-12 | 2007-07-10 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
| EP1845249A3 (en) * | 2003-12-12 | 2008-01-02 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
| US7325536B2 (en) | 2003-12-12 | 2008-02-05 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
| US7591239B2 (en) | 2003-12-12 | 2009-09-22 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
| JP2006170032A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Denso Corp | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| US8670916B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-03-11 | Denso Corporation | Fuel injection system for internal combustion engine |
| US8812215B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-08-19 | Denso Corporation | Fuel injection system for internal combustion engine |
| US11795896B2 (en) | 2019-10-31 | 2023-10-24 | Honda Motor Co., Ltd. | High-pressure fuel pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2639017B2 (ja) | 1997-08-06 |
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