JPH0450462A - 燃料供給ポンプの制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料供給ポンプの制御装置に関する。

〔従来の技術〕

デユーティ比に応じて吐出量が制御せしめられる燃料供
給ポンプを具備し、燃料供給ポンプから吐出された高圧
燃料をリザーバタンク内に供給し、リザーバタンク内の
燃料圧と予め定められた目標燃料圧との差圧に基いてデ
ユーティ比の補正量を計算し、この補正量によりデユー
ティ比を補正することによりリザーバタンク内の燃料圧
を目標燃料圧に一致させるようにした燃料供給ポンプの
制御装置が公知である（特開昭６３−１１７１４７号公
報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかじな゛がら燃料供給ポンプは回転数が低くなるほど
燃料を圧縮するのに要する時間が長くなるために燃料供
給ポンプ内における圧縮燃料の漏洩量が多くなり、斯く
して燃料供給ポンプの吐出効率が低下する。従ってリザ
ーバタンク内の燃料圧と目標燃料圧との差圧に基いてデ
ユーティ比の補正量を計算し、この補正量によりデユー
ティ比を補正しても燃料供給ポンプの回転数が低いとき
には燃料供給ポンプの吐出量がさほど増大成いは減少せ
ず、斯くしてリザーバタンク内の燃料圧が目標燃料圧と
なるのに時間を要するという問題がある。これに対して
燃料供給ポンプの回転数が低いときにリザーバタンク内
の燃料圧が急速に目標燃料圧に近づくようにデユーティ
比の補正量を大きくすると今度は燃料供給ポンプの回転
数が高いときにリザーバタンク内の燃料圧が目標燃料圧
を越えてしまい、斯くしてリザーバタンク内の燃料圧が
ハンチングするという問題を生ずる。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によればデユーティ
比に応じて吐出量が制御せしめられる燃料供給ポンプを
具備し、燃料供給ポンプから吐出された高圧燃料をリザ
ーバタンク内に供給し、リザーバタンク内の燃料圧と予
め定められた目標燃料圧との差圧に基いてデユーティ比
の補正量を計算し、デユーティ比をこの補正量により補
正することによりリザーバタンク内の燃料圧を目標燃料
圧に一致させるようにした燃料供給ポンプの制御装置に
おいて、燃料供給ポンプの回転数に応じた吐出効率を用
いデユーティ比の補正量を補正して燃料供給ポンプ低回
転時には高回転時に比べてデユーティ比の補正量を大き
くするようにしている。

〔作　用〕

燃料供給ポンプ低回転時におけるデユーティ比の補正量
を大きくすることによって燃料供給ポンプ低回転時であ
ってもリザーバタンク内の燃料圧が急速に目標燃料圧に
一致せしめられる。

〔実施例〕

第１図に内燃機関の全体図を示す。第１図を参照すると
、１は機関本体、２は気筒、３は各気筒２に対して夫々
配置された燃料噴射弁、４はリザーバタンクを夫々示し
、リザーバタンク４は加圧燃料供給制御装置５および燃
料ポンプ６を介して燃料タンク７に接続される。燃料ポ
ンプ６は加圧燃料供給制御装置５に低圧の燃料を送り込
むために設けられている。この低圧の燃料は加圧燃料供
給制御装置５により高圧の燃料とされ、次いでこの高圧
の燃料はリザーバタンク４内に供給される。

リザーバタンク４内に蓄わえられた高圧の燃料は燃料配
分管８および各燃料噴射弁３を介して各気筒２内に噴射
される。リザーバタンク４内にはリザーバタンク４内の
燃料圧を検出する圧力センサ９が配置される。

第２図は加圧燃料供給制御装置５全体の側面断面図を示
す。この加圧燃料供給制御装置５は大きく別けると燃料
供給ポンプＡと、燃料供給ポンプＡの吐出量を制御する
吐出量制御装置Ｂとにより構成される。第３図は燃料供
給ポンプＡの断面図を示しており、第４図は吐出量制御
装置Ｂの拡大側面断面図を示している。まず初めに第２
図および第３図を参照しつつ燃料供給ポンプＡの構造に
ついて説明し、次いで第４図を参照しつつ吐出量制御装
置Ｂの構造について説明する。

第２図および第３図を参照すると、２０は一対のプラン
ジャ、２１は各プランジャ２０によって形成される加圧
室、２２は各プランジャ２０の下端部に取付けられたプ
レート、２３はタペット、２４はプレート２２をタペッ
ト２３に向けて押圧する圧縮ばね、２５はタペット２３
により回転可能に支承されたローラ、２６は機関によっ
て駆動されるカムシャフト、２７はカムシャフト２６上
に一体形成されたカムを夫々示し、ローラ２５はカム２
７の面上を転勤する。従ってカムシャフト２６が回転せ
しめられるとそれに伴なって各プランジャ２０が上下動
する。

第２図を参照すると、燃料供給ポンプＡの頂部には燃料
供給口２８が形成され、この燃料供給口２８は燃料ポン
プ６（第１図）の吐出口に接続される。

この燃料供給口２８は燃料供給通路２９および逆止弁３
０を介して加圧室２１に接続される。従ってプランジャ
２０が下降したときに燃料供給通路２９から加圧室２１
内に燃料が供給される。３１はプランジャ２０周りから
の漏洩燃料を燃料供給通路２９へ返戻するための燃料返
戻通路を示す。一方、第２図および第３図に示されるよ
うに各加圧室２１は対応する逆止弁３２を介して各加圧
室２１に対し共通の加圧燃料通路３３に接続される。こ
の加圧燃料通路３３は逆止弁３４を介して加圧燃料吐出
口３５に接続され、この加圧燃料吐出口３５はリザーバ
タンク４　（第１図）に接続される。従ってプランジャ
２０が上昇して加圧室２１内の燃料圧が上昇すると加圧
室２１内の高圧燃料は逆止弁３２を介して加圧燃料通路
３３内に吐出され、次いでこの燃料は逆止弁３４および
燃料吐出口３５を介してリザーバタンク４　（第１図）
内に送り込まれる。一対のカム２７の位相は１８０度だ
けずれており、従って一方のプランジャ２０が上昇行程
にあって加圧燃料を吐出しているときには他方のプラン
ジャ２０は下降行程にあって燃料を加圧室２１内に吸入
している。従って加圧燃料通路３３内には一方の加圧室
２１から必ず高圧の燃料が供給されており、従って加圧
燃料通路３３内には各プランジャ２０によって常時高圧
の燃料が供給され続けている。

加圧燃料通路３３からは第２図に示すように燃料溢流通
路４０が分岐され、この燃料溢流通路４０は吐出量制御
装置已に接続される。

第４図を参照すると吐出量制御装置Ｂはそのハウジング
内に形成された燃料溢流室４１と、燃料溢流通路４０か
ら燃料溢流室４１に向かう燃料流を制御する溢流制御弁
４２とを具備する。溢流制御弁４２は燃料溢流室４１内
に配置された弁部４３を有し、この弁部４３によって弁
ポート４４の開閉制御が行なわれる。また、吐出量制御
装置Ｂのハウジング内には溢流制御弁４２を駆動するた
めのアクチュエータ４５が配置される。このアクチュエ
ータ４５は吐出量制御装置Ｂのハウジング内に摺動可能
に挿入された加圧ピストン４６と、加圧ピストン４６を
駆動するためのピエゾ圧電素子４７と、加圧ピストン４
６によって画定された加圧室４８と、加圧ピストン４６
をピエゾ圧電素子４５に向けて押圧する皿ばね４９と、
吐出量制御装置Ｂのハウジング内に摺動可能に挿入され
た加圧ピン５０とにより構成される。加圧ピン５０の上
端面は溢流制御弁４２の弁部４３に当接しており、加圧
ピン５０の下端面は加圧室４８内に露呈している。

なお、燃料溢流室４１内には加圧ピン５０を常時上方に
向けて付勢する皿ばね５１が配置される。溢流制御弁４
２の上方にはばね室５２が形成され、このばね室５２内
には圧縮ばね５３が挿入される。溢流制御弁４２はこの
圧縮ばね５３によって常時下方に向けて押圧される。燃
料溢流室４１は燃料流出孔５４を介してばね室５２内に
連通しており、このばね室５２は燃料流出孔５５、逆止
弁５６および燃料流出口５７を介して燃料タンク７　（
第１図）に接続される。この逆止弁５６は通常燃料流出
孔５５を閉鎖するチエツクボール５８と、このチエツク
ボール５８を燃料流出孔５５に向けて押圧する圧縮ばね
５９とにより構成される。

更に燃料溢流室４１は燃料流出孔６０、逆止弁６１、ピ
エゾ圧電素子４７の周囲に形成された燃料流出通路６２
および燃料流出口６３を介して燃料タンク７　（第１図
）に接続される。この逆止弁６１は通常燃料流出孔６０
を閉鎖するチエツクボール６４と、このチエツクボール
６４を燃料流出孔６０に向けて押圧する圧縮ばね６５と
により構成される。また燃料溢流室４１は絞り通路６６
および逆止弁６７を介して加圧室４８内に接続される。

この逆止弁６７は通常絞り通路６６を閉鎖するチエツク
ボール６８と、このチエツクボール６８を絞り通路６６
に向けて押圧する圧縮ばね６９とにより構成される。こ
の絞り通路６６の断面積は燃料流出孔６０の断面積より
も小さく形成されている。

また、一対の逆止弁５６．６１の開弁圧はほぼ一定に設
定されており、逆止弁６７の開弁圧はこれら逆止弁５６
，６１の開弁圧よりも低く設定されている。即ち、逆止
弁５６．６１の圧縮ばね５９，６５のばね力はほぼ等し
く、逆止弁６７の圧縮ばね６９のばね力は圧縮ばね５９
，６５のばね力よりも小さく設定されている。

ピエゾ圧電素子４７はリード線７ｏを介して電子制御ユ
ニット１０（第１図）に接続されており、従ってピエゾ
圧電素子４７は電子制御ユニッ）１０の出力信号によっ
て制御される。ピエゾ圧電素子４７は多数の薄板状圧電
素子を積層した積層構造をなしており、ピエゾ圧電素子
４７に電荷をチャージするとピエゾ圧電素子４７は軸方
向に伸長し、ピエゾ圧電素子４７にチャージされた電荷
をディスチャージするとピエゾ圧電素子４７は軸方向に
収縮する。燃料溢流室４１および加圧室４８は燃料で満
たされており、従ってピエゾ圧電素子４７に電荷がチャ
ージされてピエゾ圧電素子４７が軸方向に伸長すると加
圧室４８内の燃料圧が上昇する。加圧室４８内の燃料圧
が上昇すると加圧ピン５０が上昇せしめられ、それに伴
なって溢流制御弁４２も上昇せしめられる。その結果、
溢流制御弁４２の弁部４３が弁ボート４４を閉鎖し、そ
の結果燃料溢流通路４０から燃料溢流室４１内への燃料
の溢流が停止せしめられる。従ってこのときプランジャ
２０の加圧室２１から加圧燃料通路３３（第３図）内に
吐出された全ての加圧燃料はリザーバタンク４（第１図
）内に送り込まれる。

一方、ピエゾ圧電素子４７から電荷がディスチャージせ
しめられてピエゾ圧電素子４７が収縮すると加圧ピスト
ン４６が下降するために加圧室４８の容積が増大する。

その結果、加圧室４８内の燃料圧が低下するために溢流
制御弁４２および加圧ピストン５０は圧縮ばね５３のば
ね力により下降し、斯くして溢流制御弁４２の弁体４３
が弁ポート４４を開弁する。このときプランジャ２０の
加圧室２１から加圧燃料通路３３（第３図）内に吐出さ
れた全ての加圧燃料は燃料溢流通路４０および弁ポート
４４を介して燃料溢流室４１内に送り込まれる。従って
このときにはリザーバタンク４　（第１図）内に加圧燃
料は供給されない。

燃料溢流通路４０から燃料溢流室４１内に溢流した燃料
は各燃料流出孔５４，５５．６０および逆止弁５６６１
を介して燃料タンク７　（第１図）に返戻される。

ところで各逆止弁５６，６１の開弁圧は大気圧よりも高
い圧力に設定されており、従って燃料溢流室４１内の燃
料圧は大気圧よりも高い一定圧力に保持される。前述し
たようにピエゾ圧電素子４７にチャージされた電荷がデ
ィスチャージせしめられると加圧室４８内の燃料圧が低
下し、加圧室４８内の圧力が逆止弁６７の開弁圧よりも
低下すれば逆止弁６７が開弁じて燃料溢流室４１内の燃
料が加圧室４８内に供給される。なお、逆止弁６７の開
弁圧がほぼ零となるように圧縮ばね６９のばね力を極め
て弱くしておけば加圧室４８内の圧力は燃料溢流室４１
内の圧力とほぼ等しくなる。いづれにしても加圧室４８
は加圧燃料によって満たされることになる。加圧室４８
内の燃料が漏洩して加圧室４８内に空間ができるとピエ
ゾ圧電素子４７に電圧を印加したときに加圧室４８内の
燃料圧が上昇せず、従って溢流制御弁４２を上昇させる
ことができないという問題を生ずる。従って加圧室４８
内は常時燃料で満たしておく必要があり、そのために燃
料溢流室４１を大気圧以上に保持し、燃料溢流室４１か
ら加圧室４８に向けてのみ流通可能な逆止弁６７を設け
ている。

第５図は第１図に示す燃料噴射弁３の拡大側面断面図を
示す。第５図を参照すると燃料噴射弁３はそのハウジン
グ８０内に摺動可能に挿入されてノズル口８１の開閉制
御をするニードル８２と、ニードル８２の円錐状受圧面
８３周りに形成されたニードル加圧室８４と、ハウジン
グ８０内に摺動可能に挿入されたピストン８５と、ハウ
ジング８０とピストン８５間に挿入されたピエゾ圧電素
子８６と、ピストン８５をピエゾ圧電素子８６に向けて
付勢する皿ばね８７と、ニードル８２とピストン８５間
に形成された圧力制御室８８と、ニードル８２をノズル
口８１に向けて付勢する圧縮ばね８９とを具備する。圧
力制御室８８はニードル８２周りに形成された絞り通路
９０を介してニードル加圧室８４に連結され、ニードル
加圧室８４は燃料通路９１および燃料分配管８（第１図
）を介してリザーバタンク４内に連結される。従ってニ
ードル加圧室８４内にはリザーバタンク４内の高圧の燃
料が導かれ、この高圧燃料の一部は絞り通路９０を介し
て圧力制御室８８内に送り込まれる。斯くしてニードル
加圧室８４内および圧力制御室８８内の燃料圧はリザー
バタンク４内とほぼ同じ高圧となっている。

ピエゾ圧電素子８６にチャージされた電荷がディスチャ
ージされてピエゾ圧電素子８６が収縮するとピストン８
５が上昇するために圧力制御室８８内の燃料圧が急激に
低下する。その結果、ニードル８２が上昇し、ノーズル
ロ８１からの燃料噴射が開始される。

燃料噴射が行われている間、ニードル加圧室８４内の燃
料が絞り通路９０を介して圧力制御室８８に送り込まれ
るために圧力制御室８８内の燃料圧は次第に上昇する。

次いでピエゾ圧電素子８６に電荷がチャージされてピエ
ゾ圧電素子８６が伸長するとピストン８５が下降するた
めに圧力制御室８８内の燃料圧が急激に上昇する。その
結果、ニードル８２が下降してノズル口８１を閉鎖し、
斯くして燃料噴射が停止せしめられる。燃料噴射が停止
されている間、圧力制御室８８内の燃料が絞り通路９０
を介してニードル加圧室８４内に流出するために圧力制
御室８８内の燃料圧は徐々に低下し、元の高圧に戻る。

第１図を参照すると、電子制御ユニット１０はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス１００によって
相互に接続されたＲＯＭ（’Ｊ−ドオンリメモリ）１０
１、ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）１０２、ＣＰ
Ｕ（マイクロプロセッサ）１０３、入力ポート１０４お
よび出力ポート１０５を具備する。圧力センサ９はリザ
ーバタンク４内の燃料圧に比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧はＡＤ変換器１０６を介して入力ポート１
０４に人力される。また、入力ポート１０４には例えば
クランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発
生するクランク角センサ１０７が接続され、このクラン
ク角センサ１０７の出力パルスから機関回転数が計算さ
れる。更に入力ポート１０４にはアクセルペダル１０８
の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ
１０９がＡＤ変換器１１０を介して接続される。一方、
ａカポート１０５は駆動回路１１１を介してアクチュエ
ータ４５のピエゾ圧電素子４７に接続される。

第６図にピエゾ圧電素子４７を駆動するための駆動回路
１１１の回路図を示す。第６図を参照すると駆動回路１
１１は定電圧源１２０と、定電圧源１２０によって充電
されるコンデンサ１２１と、充電制御用サイリスタ１２
２　と、充電用コイル１２３　と、放電制御用サイリス
タ１２４　と、放電用コイル１２５からなる。

第７図に示すようにサイリスタ１２２がオンになるとコ
ンデンサ１２１にチャージされた電荷が充電用コイル１
２３を介してピエゾ圧電素子４７にチャージされる。そ
の結果、ピエゾ圧電素子４７が伸長するために溢流制御
弁４２が閉弁する。次いでサイリスタ１２４がオンにな
るとピエゾ圧電素子４７にチャージされた電荷が放電用
コイル１２５を介してディスチャージされる。その結果
、ピエゾ圧電素子４７が収縮するために溢流制御弁４２
が開弁する。

前述したように溢流制御弁４２が開弁せしめられるとプ
ランジャ２０の加圧室２１から加圧燃料通路３３内に吐
出された全ての加圧燃料は溢流制御弁４２を介して溢流
せしめられる。従ってこのときにはりザーバタンク４に
加圧燃料は供給されない。これに対して溢流制御弁４２
が閉弁せしめられるとプランジャ２０の加圧室２１から
吐出された全ての加圧燃料がリザーバタンク４内に供給
され、その結果リザーバタンク４内の燃料圧は上昇せし
められる。

ところで各燃料噴射弁３から噴射される燃料量はリザー
バタンク４内の燃料圧と燃料噴射時間で定まり、リザー
バタンク４内の燃料圧は予め定められた目標燃料圧に維
持されている。一方、各気筒毎についてみると各気筒へ
は７２０クランク角の間に必要な量の燃料が噴射され、
従ってリザーバタンク４内の燃料は一定クランク角毎に
減少していくことになる。従ってリザーバタンク４内の
燃料圧を目標燃料圧に維持するには一定のクランク角毎
に加圧燃料をリザーバタンク４内に補給することが好ま
しく、斯くして第１図に示す実施例では一定クランク毎
に溢流制御弁４２が閉弁せしめられてプランジャ２０の
加圧室２１から吐出された加圧燃料がリザーバタンク４
内に補給され、次いで再び溢流制御弁４２が閉弁せしめ
られるまで溢流制御弁４２は開弁状態に保持される。こ
の場合、一定クランク角度の間で溢流制御弁４２が閉弁
しているクランク角度の割合が大きくなればリザーバタ
ンク４内に補給される加圧燃料の量が増大する。ここで
第７図に示されるように一定のクランク角度θ０の間で
溢流制御弁４２が閉弁しているクランク角度θの割合、
即ち一定のクランク角度θ。の間でピエゾ圧電素子４７
が伸長せしめられているクランク角度θの割合をデユー
ティ比ＤＴ（＝θ／θ０）と称するとデユーティ比ＤＴ
が大きくなるほどリザーバタンク４内に補給される加圧
燃料の量が増大することになる。

第１図に示す実施例では燃料供給ポンプＡは機関の１７
２の回転速度で回転せしめられており、従って各プラン
ジャ２０の加圧室２１からの加圧燃料吐出率は第８図に
示すように３６０クランク角度（ＣＡ）毎に変動を繰返
す。この場合、溢流制御弁４２を閉弁せしめる時期を燃
料供給ポンプＡの吐出行程の末期に設定すると第８図に
示されるように溢流制御弁４２は一定の３６０クランク
角度毎に閉弁せしめられる。

ところでリザーバタンク４内の燃料圧Ｐを目標燃料圧Ｐ
。に維持するための制御方法は種々の制御方法が考えら
れるが例えばデユーティ比ＤＴを比例積分制御するよう
にした場合にはデユーティ比ＤＴは次式で表わされる。

ＤＴ　＝　ＤＴＰ＋　ＤＴ□ ＤＴＰ＝に、・ΔＰ ＤＴ、＝ＤＴＩ＋に２・ΔＰ ここでＤＴＰは比例項、ＤＴｒ　は積分項、ΔＰはリザ
ーバタンク４内の燃料圧Ｐと目標燃料圧Ｐ。との差圧、
即ち（ＰＯ−Ｐ）　、　Ｋｌ・Ｋ２は係数を夫々示す。

即ち、差圧ΔＰが生じると比例項ＤＴ、および積分項Ｄ
ＴＩが変化するのでデユーティ比ＤＴが変化せしめられ
る。従ってこの例では（ＤＴＰ＋［ｌＴ、）がデユーテ
ィ比ＤＴの補正量を表わしており、従ってデユーティ比
ＤＴはこの補正量（ＤＴ、＋ＤＴ＋）によって補正され
ることになる。

ところで第１０図に示すようにリザーバタンク４内の目
標燃料圧Ｐ。がＰ。１からＰ。２に変化したとするとこ
のときにデユーティ比ＤＴが応答性よく上昇してリザー
バタンク４内の燃料圧Ｐがオーバシュートすることなく
Ｐ。１からＰ。２まで急速に上昇させることが好ましい
。この場合、デユーティ比ＤＴの変化、即ちリザーバタ
ンク４内の燃料圧Ｐの変化は比例項ＤＴＰの係数に、の
値、および積分項Ｄ　Ｔ　ｓの係数に２の値に依存して
おり、従って比例積分制御を行う場合にはリザーバタン
ク４内の燃料圧Ｐが第１０図に示すようにオーバシュー
トすることなくＰ。１からＰ。２まで急速に上昇するよ
うにこれら係数に１およびに２の値が予め設定される。

ところが燃料を圧縮して圧縮した燃料を吐出する燃料供
給ポンプではポンプの形式にかかわらずに燃料供給ポン
プ内において圧縮燃料が漏洩し、この漏洩燃料量はポン
プ回転数が低くなるほど増大するのでポンプ回転数が低
くなるほどポンプの吐出効率が低下する。これは第２図
および第３図に示す燃料供給ポンプＡにおいても同様で
あってポンプの回転数が低くなるほどプランジャ２０に
よって加圧室２１内の燃料を加圧している時間が長くな
るた緬にその間に加圧室２１から漏洩する燃料量が増大
し、斯くしてポンプの吐出効率が低下することになる。

ところがポンプの吐出効率が低下すると差圧ΔＰが生じ
たときにデユーティ比ＤＴの補正量を（ＤＴ、＋ＤＴｚ
）　　としても燃料供給ポンプＡの吐出量がさほど増大
しないためにリザーバタンク４内の燃料圧Ｐかなかなか
上昇しない。燃料圧Ｐかなかなか上昇しないと積分項Ｄ
　Ｔ　ｌが次第に大きくなるために第１０図において破
線で示すようにデユーティ比ＤＴが過度に大きくなる。

その結果第１０図において破線で示すようにリザーバタ
ンク４内の燃料圧Ｐがオーバシュートしてハンチングし
てしまう。

そこで本発明では次式で示されるようにポンプの吐出効
率に依存した増大補正係数η９をデユーティ比ＤＴの補
正量（ＤＴ、＋ＤＴ、）　に乗算することによってポン
プ回転数が低いときにはデユーティ比ＤＴの補正量（Ｄ
Ｔ、＋ＤＴ、）を増大させるようにしいてる。

ＤＴ＝η９・（ＤＴ、＋ＤＴｔ） この増大補正係数η７はポンプ吐出効率の逆数であり、
従って第９図に示すような値となる。即ち、機関回転数
Ｎが２００Ｏｒ、　ｐ１ｍ以上のとき、言い換えると燃
料供給ポンプＡの回転数が１００Ｏｒ、　ｐ、　ｍ以上
のときには増大補正係数η７は１．０とされ、燃料供給
ポンプＡの回転数が１００Ｏｒ、　ｐ、　ｍ以下になる
と増大補正係数ηヶが１．０よりも大きな値とされる。

また、ポツプの吐出効率はりザーバタンク４内の燃料圧
Ｐの影響を受ける。即ち、リザーバタンク４内の燃料圧
Ｐが高くなると燃料供給ポンプＡの吐出圧が高くなるた
めにそれだけ加圧燃料の漏洩量が増大し、ポンプの吐出
効率が低下する。従って第９図に示されるようにリザー
バタンク４内の燃料圧Ｐが高くなるにつれて（Ｐ４　＞
Ｐ３　＞Ｐ２　＞ＰＩ）増大補正係数η１が増大せしめ
られる。第９図に示す増大補正係数η９と機関回転数Ｎ
、リザーバタンク４内の燃料圧Ｐとの関係は予めＲＯＭ
　１０１内に記憶されている。

また、前述したように第１に示す実施例ではリザーバタ
ンク４内に加圧燃料が３６０クランク角度毎に補給され
る。従って３６０クランク角度の間において噴射される
燃料を予め供給するようにフィードホワード制御をして
おくと加速運転時のような過渡時においてもリザーバタ
ンク４内の燃料圧Ｐを急速に目標燃料圧Ｐ。に近づける
ことができる。このようなフィードホワード制御を取り
入れた場合にはデユーティ比ＤＴは次式で表わされる。

ＤＴ＝η９・（ＤＴＰ＋　［ｌＴ　、＋　ＦＦ）ＦＦ＝
に、−Ｑ ここでＦＦはフィードホワード項、Ｋ、は予め定められ
たフィードホワード係数、Ｑは３６０クランク角度の間
における燃料噴射量である。

次に第１１図および第１２図を参照してピエゾ圧電素子
４７の制御方法について説明する。第１１図および第１
２図はピエゾ圧電素子４７の制御ルーチンを示しており
、このルーチンは３６０クランク角度毎の割込みによっ
て実行される。

第１１図および第１２図を参照すると、まず初給にステ
ップ２００において一気筒当りに供給される燃料噴射量
Ｑが計算される。この燃料噴射量０は第１３ＦＤ　（Ａ
）に示されるようにアクセルペダル１０８の踏み込み量
りおよび機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＩ、ｌ　１
０１内に記憶されている。次いでステップ２０１では燃
料噴射量Ｑにフィードホワード係数Ｋｒを乗算すること
によってフィードホワード項ＦＦが計算される。このフ
ィードホワード係数Ｋｒは３６０クランク角度の間にお
ける噴射回数によって変化し、例えば３６０クランク角
度の間において２回噴射が行われる場合には２回噴射に
対応したフィードホワード係数に、が予め定められてい
る。

次いでステップ２０２においてリザーバタンク４内の目
標燃料圧Ｐ。が計算される。この目標燃料圧Ｐ。は第１
３図（Ｂ）に示されるようにアクセルペダル１０８の踏
み込み量りおよび機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ
　１０１内に記憶されている。次いでステップ２０３で
は目標燃料圧Ｐ。から負圧センサ９により検出されたり
ザーバタンク４内の燃料圧Ｐを減算することによって差
圧ΔＰ（＝Ｐｏ−Ｐ）が計算される。次いでステップ２
０４ではこの差圧ΔＰから比例項ＤＴ、　（＝に、・Δ
Ｐ）が計算され、ステップ２０５では積分項ＤＴｉ（＝
ＤＴｉ　＋に２・△Ｐ）が計算される。次いでステップ
２０６では機関回転数Ｎおよびリザーバタンク４内の燃
料圧Ｐから第９図に示す関係に基いて増大補正係数η、
が計算される。次いでステップ２０７では次式からデユ
ーティ比ＤＴが計算される。

ＤＴ＝η７・（ＤＴＰ＋　ＤＴ　ｌ　＋　ＦＦ）次いで
ステップ２０８ではデユーティ比ＤＴが負になったか否
かが判別され、ＤＴ＜Ｏであればステップ２０９に進ん
でデユーティ比ＤＴが零とされ、ステップ２１２に進む
。一方、デユーティ比ＤＴが正の場合にはステップ２１
０に進んでデユーティ比ＤＴが０．９５よりも大きいか
否かが判別される。

ＤＴ　＞０．９５であればステップ２１１に進んでデユ
ーティ比ＤＴが０．９５とされ、ステップ２１２に進む
。ステップ２１２では機関回転数Ｎから機関クランクシ
ャフトが３６０度回転するのに要する時間Ｔが計算され
る。次いでステップ２１３ではステップ２１２において
計算された時間Ｔにデユーティ比ＤＴを乗算することに
よって時間で表したデユーティ比ＴＤＴが計算される。

次いでステップ２１４ではピエゾ圧電素子４７が伸長せ
しｔられている時間がこのデユーティ比ＴＤＴとなるよ
うにサイリスク１２２　、１２４の制御データが出力ボ
ート１０５に出力される。このようにしてリザーバタン
ク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ。となるように制御さ
れる。

なお、リザーバタンク４内の燃料圧を急上昇せしめるた
めにはピエゾ圧電素子４７に電荷をチャージし放しにし
ておき、溢流制御弁４２を閉鎖状態に保持し続ければよ
いことになる。しかしながらピエゾ圧電素子４７に電荷
をチャージし放しにしておくと電荷が次第にディスチャ
ージされてピエゾ圧電素子４７が次第に収縮し、加圧室
４８内の燃料圧が次第に低下する。また、加圧室４８内
の燃料自体が漏洩するために加圧室４８内の燃料圧が更
に低下する。

このように加圧室４８内の燃料圧の低下を阻止するた約
にはピエゾ圧電素子４７の電荷を周期的にディスチャー
ジしてやる必要があり、そのために第１２図のステップ
２１０　、２１１においてデユーティ比ＤＴの最大値を
０．９５としている。

〔発明の効果〕

燃料供給ポンプの回転数にかかわらずにリザーバタンク
内の燃料をハンチングすることなく急速に目標燃料圧に
一致せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関の全体図、第２図は加圧燃料供給制御
装置の側面断面図、第３図は第２図の■■線に沿ってみ
た燃料供給ポンプの断面図、第４図は第２図の吐出量制
御装置の拡大側面断面図、第５図は燃料噴射弁の側面断
面図、第６図はピエゾ圧電素子の駆動回路図、第７図は
ピエゾ圧電素子および溢流制御弁の作動を示すタイムチ
ャート、第８図は溢流制御弁の作動および加圧室内の燃
料圧変化を示すタイムチャート、第９図は増大補正係数
を示す線図、第１０図はデユーティ比、およびリザーバ
タンク内の燃料圧の変化を示す図、第１１図および第１
２図はピエゾ圧電素子を制御するためのフローチャート
、第１３図は燃料噴射量等を示す図である。 ３・・・燃料噴射弁、　　４・・・リザーバタンク、５
・・・加圧燃料供給制御装置、 ９・・・圧力センサ、　　Ａ・・・燃料供給ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　デューティ比に応じて吐出量が制御せしめられる燃料
   供給ポンプを具備し、該燃料供給ポンプから吐出された
   高圧燃料をリザーバタンク内に供給し、リザーバタンク
   内の燃料圧と予め定められた目標燃料圧との差圧に基い
   てデューティ比の補正量を計算し、デューティ比を該補
   正量により補正することによりリザーバタンク内の燃料
   圧を目標燃料圧に一致させるようにした燃料供給ポンプ
   の制御装置において、燃料供給ポンプの回転数に応じた
   吐出効率を用い上記デューティ比の補正量を補正して燃
   料供給ポンプ低回転時には高回転時に比べて該デューテ
   ィ比の補正量を大きくするようにした燃料供給ポンプの
   制御装置。