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 |
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---|---|---|---|---|
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 |
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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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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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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 |
EP1541838A3 (en) * | 2003-12-12 | 2005-07-13 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
EP1541838A2 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-15 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump control device for engine |
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 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2639017B2 (ja) | 1997-08-06 |
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