JPH11229999A - 高圧燃料ポンプの調量機構 - Google Patents
高圧燃料ポンプの調量機構Info
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- JPH11229999A JPH11229999A JP10037633A JP3763398A JPH11229999A JP H11229999 A JPH11229999 A JP H11229999A JP 10037633 A JP10037633 A JP 10037633A JP 3763398 A JP3763398 A JP 3763398A JP H11229999 A JPH11229999 A JP H11229999A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
- F02M37/0023—Valves in the fuel supply and return system
- F02M37/0029—Pressure regulator in the low pressure fuel system
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
【課題】少量域から大量域までの良好な調量制御を低コ
ストで実現することができる高圧燃料ポンプの調量機構
を提供する。 【解決手段】フィードポンプ１からの燃料が、ディーゼ
ルエンジンによって駆動される高圧ポンプ３にて高圧化
してコモンレール４に供給される。コモンレール４には
気筒毎の燃料噴射弁５が接続されている。フィードポン
プ１から高圧ポンプ３への第１の燃料経路において調量
用電磁弁２１が配置されるとともに、当該電磁弁２１の
下流側圧力にて絞り量が調整される油圧作動式絞り弁２
２が、調量用電磁弁２１を迂回する第２の燃料経路に設
けられている。フィードポンプ１から供給して高圧ポン
プ３に吸入される燃料が、第１の燃料経路を通して調量
用電磁弁２１によって調量されるとともに第２の燃料経
路を通して油圧作動式絞り弁２２によって調量される。
ストで実現することができる高圧燃料ポンプの調量機構
を提供する。 【解決手段】フィードポンプ１からの燃料が、ディーゼ
ルエンジンによって駆動される高圧ポンプ３にて高圧化
してコモンレール４に供給される。コモンレール４には
気筒毎の燃料噴射弁５が接続されている。フィードポン
プ１から高圧ポンプ３への第１の燃料経路において調量
用電磁弁２１が配置されるとともに、当該電磁弁２１の
下流側圧力にて絞り量が調整される油圧作動式絞り弁２
２が、調量用電磁弁２１を迂回する第２の燃料経路に設
けられている。フィードポンプ１から供給して高圧ポン
プ３に吸入される燃料が、第１の燃料経路を通して調量
用電磁弁２１によって調量されるとともに第２の燃料経
路を通して油圧作動式絞り弁２２によって調量される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は高圧燃料ポンプの
調量機構に関し、例えば、ディーゼルエンジンのコモン
レール式燃料噴射システムに適用できるものである。
調量機構に関し、例えば、ディーゼルエンジンのコモン
レール式燃料噴射システムに適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
てコモンレール式燃料噴射システムが知られている（特
開平９−２０９８６８号公報等）。このコモンレール式
燃料噴射システムに供する高圧燃料ポンプにおいては、
エンジンの要求する燃料量を過不足なくコモンレールに
供給することが求められる。そのための調量機構とし
て、高圧ポンプが吸入する燃料量を絞り弁で制限する、
ということが考えられる。
てコモンレール式燃料噴射システムが知られている（特
開平９−２０９８６８号公報等）。このコモンレール式
燃料噴射システムに供する高圧燃料ポンプにおいては、
エンジンの要求する燃料量を過不足なくコモンレールに
供給することが求められる。そのための調量機構とし
て、高圧ポンプが吸入する燃料量を絞り弁で制限する、
ということが考えられる。
【０００３】その際、第１の方法として、電磁弁によっ
て時間的もしくは面積的に吸入量を制限する、というこ
とが考えられる。ところが、この場合においては、少量
域での制御性は良好となるが、大量域に対応できない、
という問題がある。
て時間的もしくは面積的に吸入量を制限する、というこ
とが考えられる。ところが、この場合においては、少量
域での制御性は良好となるが、大量域に対応できない、
という問題がある。
【０００４】第２の方法として、電磁弁によって制御さ
れる油圧の大きさで開度が決定される油圧作動式絞り弁
によって吸入量を制限するということが考えられる。と
ころが、この場合においては、大量域の制御が可能であ
るが、少量域での制御性が悪いという問題がある。
れる油圧の大きさで開度が決定される油圧作動式絞り弁
によって吸入量を制限するということが考えられる。と
ころが、この場合においては、大量域の制御が可能であ
るが、少量域での制御性が悪いという問題がある。
【０００５】第３の方法として、前記第１と第２の方法
を併用するということが考えられる。ところが、この場
合においては、２個の電磁弁が必要となり、コストアッ
プを招くという問題がある。
を併用するということが考えられる。ところが、この場
合においては、２個の電磁弁が必要となり、コストアッ
プを招くという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、少量域から大量域までの良好な調量制御を低コス
トで実現することができる高圧燃料ポンプの調量機構を
提供することにある。
的は、少量域から大量域までの良好な調量制御を低コス
トで実現することができる高圧燃料ポンプの調量機構を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の高圧燃
料ポンプの調量機構は、フィードポンプから高圧ポンプ
への第１の燃料経路において調量用電磁弁を配置すると
ともに、前記調量用電磁弁を迂回する第２の燃料経路に
油圧作動式絞り弁を設けたことを特徴としている。
料ポンプの調量機構は、フィードポンプから高圧ポンプ
への第１の燃料経路において調量用電磁弁を配置すると
ともに、前記調量用電磁弁を迂回する第２の燃料経路に
油圧作動式絞り弁を設けたことを特徴としている。
【０００８】このような構成を採用すると、フィードポ
ンプから供給して高圧ポンプに吸入される燃料が、第１
の燃料経路を通して調量用電磁弁によって調量されると
ともに、第２の燃料経路を通して油圧作動式絞り弁によ
って調量される。
ンプから供給して高圧ポンプに吸入される燃料が、第１
の燃料経路を通して調量用電磁弁によって調量されると
ともに、第２の燃料経路を通して油圧作動式絞り弁によ
って調量される。
【０００９】よって、フィードポンプから高圧ポンプに
供給される燃料量が、調量用電磁弁を介して直接、流入
する分と、油圧作動絞り弁を介して流入する分との和と
なる。これにより、簡素な機構で調量のダイナミックレ
ンジを大きくすることができる。
供給される燃料量が、調量用電磁弁を介して直接、流入
する分と、油圧作動絞り弁を介して流入する分との和と
なる。これにより、簡素な機構で調量のダイナミックレ
ンジを大きくすることができる。
【００１０】ここで、請求項２に記載のように、前記調
量用電磁弁の下流側圧力を前記油圧作動式絞り弁の制御
油圧室に導くようにすると、調量用電磁弁の下流側圧力
にて油圧作動式絞り弁の絞り量が調整され、実用上好ま
しいものとなる。
量用電磁弁の下流側圧力を前記油圧作動式絞り弁の制御
油圧室に導くようにすると、調量用電磁弁の下流側圧力
にて油圧作動式絞り弁の絞り量が調整され、実用上好ま
しいものとなる。
【００１１】この際、請求項３に記載のように、前記調
量用電磁弁と油圧作動式絞り弁の制御油圧室の間にオリ
フィスを設けると、油圧脈動を防止することができる。
また、請求項４に記載のように、前記油圧作動式絞り弁
の制御油圧室を用いて第１の燃料経路を構成すると、実
用上好ましいものになる。
量用電磁弁と油圧作動式絞り弁の制御油圧室の間にオリ
フィスを設けると、油圧脈動を防止することができる。
また、請求項４に記載のように、前記油圧作動式絞り弁
の制御油圧室を用いて第１の燃料経路を構成すると、実
用上好ましいものになる。
【００１２】さらに、請求項５に記載のように、前記調
量用電磁弁と高圧ポンプとの間にオリフィスを設ける
と、実用上好ましいものになる。また、請求項６に記載
のように、高圧ポンプはディーゼルエンジンによって駆
動されるものであり、高圧ポンプによる高圧燃料は、デ
ィーゼルエンジンの気筒毎の燃料噴射弁が接続されたコ
モンレールに蓄圧されるものとし、本調量機構を、ディ
ーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適
用すると、実用上好ましいものになる。
量用電磁弁と高圧ポンプとの間にオリフィスを設ける
と、実用上好ましいものになる。また、請求項６に記載
のように、高圧ポンプはディーゼルエンジンによって駆
動されるものであり、高圧ポンプによる高圧燃料は、デ
ィーゼルエンジンの気筒毎の燃料噴射弁が接続されたコ
モンレールに蓄圧されるものとし、本調量機構を、ディ
ーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適
用すると、実用上好ましいものになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
【００１４】本実施形態においては、ディーゼルエンジ
ンのコモンレール式燃料噴射システムに具体化してい
る。図１は、コモンレール式燃料噴射システムの全体構
成図である。
ンのコモンレール式燃料噴射システムに具体化してい
る。図１は、コモンレール式燃料噴射システムの全体構
成図である。
【００１５】図１において、本システムは、低圧フィー
ドポンプ１と調量機構２と高圧ポンプ３とコモンレール
４と燃料噴射弁５と電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと
いう）６を備えている。そして、低圧フィードポンプ１
によって燃料タンク（図示略）の燃料が吸い上げられ、
低圧フィードポンプ１から送出された燃料は、調量機構
２を介して高圧ポンプ３に吸入され、高圧ポンプ３によ
り加圧・吐出される。この高圧燃料は、コモンレール４
に蓄圧され、燃料噴射弁５より噴射されエンジンに供給
されるようになっている。
ドポンプ１と調量機構２と高圧ポンプ３とコモンレール
４と燃料噴射弁５と電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと
いう）６を備えている。そして、低圧フィードポンプ１
によって燃料タンク（図示略）の燃料が吸い上げられ、
低圧フィードポンプ１から送出された燃料は、調量機構
２を介して高圧ポンプ３に吸入され、高圧ポンプ３によ
り加圧・吐出される。この高圧燃料は、コモンレール４
に蓄圧され、燃料噴射弁５より噴射されエンジンに供給
されるようになっている。
【００１６】ここで、低圧フィードポンプ１はディーゼ
ルエンジンによって駆動されるものであり、燃料吐出圧
が０．１〜５ＭＰａである。また、高圧ポンプ３の燃料
吐出圧は２０〜２００ＭＰａである。
ルエンジンによって駆動されるものであり、燃料吐出圧
が０．１〜５ＭＰａである。また、高圧ポンプ３の燃料
吐出圧は２０〜２００ＭＰａである。
【００１７】その高圧ポンプ３は、シリンダ３１、プラ
ンジャ３２、カム３３、吸入逆止弁３４、吐出逆止弁３
５、ドライブシャフト３６を備えている。詳しくは、ポ
ンプボディ３０にシリンダ３１が形成され、シリンダ３
１内にプランジャ３２が摺動可能に支持されている。ま
た、ドライブシャフト３６はディーゼルエンジンの出力
軸と駆動連結され、ドライブシャフト３６にはカム３３
が偏心した状態で固定されている。プランジャ３２の下
面がカム３３のカム面（外周面）と接触している。そし
て、ドライブシャフト３６の回転に伴うカム３３の回転
によりプランジャ３２が図の上下方向に摺動する。この
とき、プランジャ３２の下動に伴い吸入逆止弁３４を介
してシリンダ３１内に燃料が導入されるとともに、プラ
ンジャ３２の上動に伴いシリンダ３１内の燃料が加圧さ
れ、加圧された燃料が吐出逆止弁３５を介してコモンレ
ール４に供給される。この際、プランジャ３２は吸入さ
れた燃料量に応じて下降し、カム３３のリフトに従って
その燃料を加圧・吐出する。
ンジャ３２、カム３３、吸入逆止弁３４、吐出逆止弁３
５、ドライブシャフト３６を備えている。詳しくは、ポ
ンプボディ３０にシリンダ３１が形成され、シリンダ３
１内にプランジャ３２が摺動可能に支持されている。ま
た、ドライブシャフト３６はディーゼルエンジンの出力
軸と駆動連結され、ドライブシャフト３６にはカム３３
が偏心した状態で固定されている。プランジャ３２の下
面がカム３３のカム面（外周面）と接触している。そし
て、ドライブシャフト３６の回転に伴うカム３３の回転
によりプランジャ３２が図の上下方向に摺動する。この
とき、プランジャ３２の下動に伴い吸入逆止弁３４を介
してシリンダ３１内に燃料が導入されるとともに、プラ
ンジャ３２の上動に伴いシリンダ３１内の燃料が加圧さ
れ、加圧された燃料が吐出逆止弁３５を介してコモンレ
ール４に供給される。この際、プランジャ３２は吸入さ
れた燃料量に応じて下降し、カム３３のリフトに従って
その燃料を加圧・吐出する。
【００１８】また、コモンレール４にはディーゼルエン
ジンの各気筒毎の燃料噴射弁５が接続され、コモンレー
ル４内の高圧燃料が各気筒の燃料噴射弁５に分配され
る。コモンレール４にはコモンレール圧センサ４１が設
けられ、コモンレール圧センサ４１にてコモンレール４
内の燃料圧力Ｐｃが検出される。
ジンの各気筒毎の燃料噴射弁５が接続され、コモンレー
ル４内の高圧燃料が各気筒の燃料噴射弁５に分配され
る。コモンレール４にはコモンレール圧センサ４１が設
けられ、コモンレール圧センサ４１にてコモンレール４
内の燃料圧力Ｐｃが検出される。
【００１９】燃料噴射弁５には電磁弁５１が設けられ、
電磁弁５１の駆動によってノズルニードル弁がリフトし
て燃料噴射弁５から燃料が噴射されるようになってい
る。ＥＣＵ６はその時のエンジン運転状態に応じた最適
な噴射量および噴射時期になるように燃料噴射弁５の電
磁弁５１を制御する。より詳しくは、ＥＣＵ６はエンジ
ンの回転速度とアクセル開度の信号をもとに最適な噴射
量となるように燃料噴射弁５を制御するとともに、エン
ジンの回転速度と噴射量から最適な噴射時期になるよう
にクランク角センサと気筒判別センサからの信号に基づ
いて燃料噴射弁５を制御する。
電磁弁５１の駆動によってノズルニードル弁がリフトし
て燃料噴射弁５から燃料が噴射されるようになってい
る。ＥＣＵ６はその時のエンジン運転状態に応じた最適
な噴射量および噴射時期になるように燃料噴射弁５の電
磁弁５１を制御する。より詳しくは、ＥＣＵ６はエンジ
ンの回転速度とアクセル開度の信号をもとに最適な噴射
量となるように燃料噴射弁５を制御するとともに、エン
ジンの回転速度と噴射量から最適な噴射時期になるよう
にクランク角センサと気筒判別センサからの信号に基づ
いて燃料噴射弁５を制御する。
【００２０】ここで、コモンレール４内の燃料圧力は燃
料噴射に要求される所定の圧力に維持されねばならず、
そのために必要な燃料供給が高圧ポンプ３にて行われね
ばならない。そのために、コモンレール圧センサ４１に
てコモンレール４内の圧力Ｐｃが検出され、ＥＣＵ６に
よって必要な燃料供給量が計算されて調量機構２が制御
される。即ち、調量機構２にて、フィードポンプ１から
高圧ポンプ３への吸入燃料量を制限して調量が行われ
る。
料噴射に要求される所定の圧力に維持されねばならず、
そのために必要な燃料供給が高圧ポンプ３にて行われね
ばならない。そのために、コモンレール圧センサ４１に
てコモンレール４内の圧力Ｐｃが検出され、ＥＣＵ６に
よって必要な燃料供給量が計算されて調量機構２が制御
される。即ち、調量機構２にて、フィードポンプ１から
高圧ポンプ３への吸入燃料量を制限して調量が行われ
る。
【００２１】以下、調量機構２について詳しく説明す
る。調量機構２は、調量用電磁弁２１、油圧作動式絞り
弁２２、オリフィス２３，２４を備えている。詳しく
は、低圧フィードポンプ１の吐出側には電磁弁２１が接
続され、この電磁弁２１には通路Ｌ１を通して高圧ポン
プ３が接続されている。通路Ｌ１の途中にはオリフィス
２４が設けられている。通路Ｌ１にてフィードポンプ１
から高圧ポンプ３への第１の燃料経路を構成している。
る。調量機構２は、調量用電磁弁２１、油圧作動式絞り
弁２２、オリフィス２３，２４を備えている。詳しく
は、低圧フィードポンプ１の吐出側には電磁弁２１が接
続され、この電磁弁２１には通路Ｌ１を通して高圧ポン
プ３が接続されている。通路Ｌ１の途中にはオリフィス
２４が設けられている。通路Ｌ１にてフィードポンプ１
から高圧ポンプ３への第１の燃料経路を構成している。
【００２２】電磁弁２１は、通常の電磁式２方弁または
リニアソレノイド式の絞り弁よりなる。電磁弁２１はＥ
ＣＵ６によってソレノイド電流がデューティ制御され開
度が調整される。この開度に応じて（デューティ比に応
じて）燃料流量が増減する。
リニアソレノイド式の絞り弁よりなる。電磁弁２１はＥ
ＣＵ６によってソレノイド電流がデューティ制御され開
度が調整される。この開度に応じて（デューティ比に応
じて）燃料流量が増減する。
【００２３】また、低圧フィードポンプ１と電磁弁２１
の間のβ点は通路Ｌ２にて油圧作動式絞り弁２２を通し
て高圧ポンプ３が接続され、油圧作動式絞り弁２２にて
調量された燃料が高圧ポンプ３に供給されるようになっ
ている。通路Ｌ２にて、前述の通路Ｌ１による第１の燃
料経路における電磁弁２１を迂回する第２の燃料経路を
構成している。
の間のβ点は通路Ｌ２にて油圧作動式絞り弁２２を通し
て高圧ポンプ３が接続され、油圧作動式絞り弁２２にて
調量された燃料が高圧ポンプ３に供給されるようになっ
ている。通路Ｌ２にて、前述の通路Ｌ１による第１の燃
料経路における電磁弁２１を迂回する第２の燃料経路を
構成している。
【００２４】油圧作動式絞り弁２２において、ボディ２
２０内に調量室２２１が形成されるとともにピストン収
納室２２２が形成され、両室２２１，２２２は連通孔２
２３にて連通している。また、調量室２２１は導通孔２
２４にて外部（高圧ポンプ３）と連通している。連通孔
２２３には弁体２２５が摺動可能に支持され、弁体２２
５の一端部（右端部）が調量室２２１の弁座２２６に着
座できるようになっている。ピストン収納室２２２にお
ける弁体２２５の他端部（左端部）にはピストン２２７
が固定されている。ピストン２２７は弁体２２５より大
径であり、本例のピストン２２７は弁体２２５と一体形
成したものである。ピストン収納室２２２にはピストン
２２７を付勢するスプリング２２８が配置され、スプリ
ング２２８により弁体２２５が弁座２２６に着座する方
向に付勢されている。
２０内に調量室２２１が形成されるとともにピストン収
納室２２２が形成され、両室２２１，２２２は連通孔２
２３にて連通している。また、調量室２２１は導通孔２
２４にて外部（高圧ポンプ３）と連通している。連通孔
２２３には弁体２２５が摺動可能に支持され、弁体２２
５の一端部（右端部）が調量室２２１の弁座２２６に着
座できるようになっている。ピストン収納室２２２にお
ける弁体２２５の他端部（左端部）にはピストン２２７
が固定されている。ピストン２２７は弁体２２５より大
径であり、本例のピストン２２７は弁体２２５と一体形
成したものである。ピストン収納室２２２にはピストン
２２７を付勢するスプリング２２８が配置され、スプリ
ング２２８により弁体２２５が弁座２２６に着座する方
向に付勢されている。
【００２５】ピストン収納室２２２においてピストン２
２７にて区画された室のうちのスプリング２２８の無い
制御油圧室２２９は、ピストン２２７に油圧を作用させ
る室である。この制御油圧室２２９は通路Ｌ３にて電磁
弁２１の吐出側と接続されている。また、通路Ｌ３の途
中にはオリフィス２３が設けられている。そして、制御
油圧室２２９にはオリフィス２３を介して電磁弁２１下
流の油圧が印加され、弁体２２５と一体のピストン２２
７がその油圧を受けて、スプリング２２８の付勢力に抗
して弁体２２５を弁座２２６から離間させ導通孔２２４
の開口率を増大させるようになっている。つまり、油圧
作動式絞り弁２２は電磁弁２１の下流側圧力にて絞り量
が調整される。
２７にて区画された室のうちのスプリング２２８の無い
制御油圧室２２９は、ピストン２２７に油圧を作用させ
る室である。この制御油圧室２２９は通路Ｌ３にて電磁
弁２１の吐出側と接続されている。また、通路Ｌ３の途
中にはオリフィス２３が設けられている。そして、制御
油圧室２２９にはオリフィス２３を介して電磁弁２１下
流の油圧が印加され、弁体２２５と一体のピストン２２
７がその油圧を受けて、スプリング２２８の付勢力に抗
して弁体２２５を弁座２２６から離間させ導通孔２２４
の開口率を増大させるようになっている。つまり、油圧
作動式絞り弁２２は電磁弁２１の下流側圧力にて絞り量
が調整される。
【００２６】このようにして、調量機構２は２つの燃料
経路、即ち、第１の燃料経路として、フィードポンプ１
→電磁弁２１→オリフィス２４→高圧ポンプ３に至る経
路を有するとともに、第２の燃料経路として、フィード
ポンプ１→油圧作動式絞り弁２２の調量室２２１→高圧
ポンプ３に至る経路を有する。そして、第１の燃料経路
においては、通路Ｌ１を経由した電磁弁２１によって直
接、調量され、低圧フィードポンプ１の吐出燃料の一部
Ｑ１が電磁弁２１、オリフィス２４を介して高圧ポンプ
３に供給される。また、第２の燃料経路においては、通
路Ｌ２を経由した油圧作動式絞り弁２２によって調量さ
れ、低圧フィードポンプ１の吐出燃料の他の一部Ｑ２
が、油圧作動式絞り弁２２の調量室２２１を介して高圧
ポンプ３に供給される。
経路、即ち、第１の燃料経路として、フィードポンプ１
→電磁弁２１→オリフィス２４→高圧ポンプ３に至る経
路を有するとともに、第２の燃料経路として、フィード
ポンプ１→油圧作動式絞り弁２２の調量室２２１→高圧
ポンプ３に至る経路を有する。そして、第１の燃料経路
においては、通路Ｌ１を経由した電磁弁２１によって直
接、調量され、低圧フィードポンプ１の吐出燃料の一部
Ｑ１が電磁弁２１、オリフィス２４を介して高圧ポンプ
３に供給される。また、第２の燃料経路においては、通
路Ｌ２を経由した油圧作動式絞り弁２２によって調量さ
れ、低圧フィードポンプ１の吐出燃料の他の一部Ｑ２
が、油圧作動式絞り弁２２の調量室２２１を介して高圧
ポンプ３に供給される。
【００２７】なお、オリフィス２３の開口面積はオリフ
ィス２４の開口面積よりも小さくなっている。また、導
通孔２２４の全開時の開口面積はオリフィス２４の開口
面積より数倍大きくなっている。
ィス２４の開口面積よりも小さくなっている。また、導
通孔２２４の全開時の開口面積はオリフィス２４の開口
面積より数倍大きくなっている。
【００２８】次に、このように構成した高圧燃料ポンプ
の調量機構の作用、つまり、調量機構２によるフィード
ポンプ１から高圧ポンプ３への燃料の調量について説明
する。
の調量機構の作用、つまり、調量機構２によるフィード
ポンプ１から高圧ポンプ３への燃料の調量について説明
する。
【００２９】図２には調量機構２による調量特性を示
す。つまり、図２の横軸は電磁弁２１の開度であり、電
磁弁２１の平均電流値が大きい程、その開度は大きくな
る。図２の縦軸は高圧ポンプ３の吸入量、即ち、低圧フ
ィードポンプ１から調量機構２を介して高圧ポンプ３に
供給される燃料の量である。
す。つまり、図２の横軸は電磁弁２１の開度であり、電
磁弁２１の平均電流値が大きい程、その開度は大きくな
る。図２の縦軸は高圧ポンプ３の吸入量、即ち、低圧フ
ィードポンプ１から調量機構２を介して高圧ポンプ３に
供給される燃料の量である。
【００３０】まず、コモンレール圧センサ４１によるコ
モンレール圧力Ｐｃが設定値に近く、高圧ポンプ３への
燃料供給量が少ない場合について述べる。図１のＥＣＵ
６は電磁弁２１を小さな開度に制御する。そして、低圧
フィードポンプ１から送出された燃料は、電磁弁２１お
よび通路Ｌ１を通って高圧ポンプ３に吸入される。ま
た、この場合（図２での所定開度Ａよりも開度が小さい
領域では）、電磁弁２１の下流かつオリフィス２４の上
流での圧力が小さいため、制御油圧室２２９の圧力が低
く、スプリング２２８の付勢力に抗してピストン２２７
を動かすことができない。よって、弁体２２５が弁座２
２６に着座して油圧作動式絞り弁の導通孔２２４が閉じ
られている。
モンレール圧力Ｐｃが設定値に近く、高圧ポンプ３への
燃料供給量が少ない場合について述べる。図１のＥＣＵ
６は電磁弁２１を小さな開度に制御する。そして、低圧
フィードポンプ１から送出された燃料は、電磁弁２１お
よび通路Ｌ１を通って高圧ポンプ３に吸入される。ま
た、この場合（図２での所定開度Ａよりも開度が小さい
領域では）、電磁弁２１の下流かつオリフィス２４の上
流での圧力が小さいため、制御油圧室２２９の圧力が低
く、スプリング２２８の付勢力に抗してピストン２２７
を動かすことができない。よって、弁体２２５が弁座２
２６に着座して油圧作動式絞り弁の導通孔２２４が閉じ
られている。
【００３１】このようにして図２での所定開度Ａよりも
開度が小さい領域では、第１の燃料経路（フィードポン
プ１→電磁弁２１→オリフィス２４→高圧ポンプ３）を
通して高圧ポンプ３に燃料が吸入され、図２に示すよう
に、その燃料量Ｑ１は電磁弁２１の開度に比例してい
る。その結果、電磁弁２１の開度の小さな領域で少ない
吸入量をリニアに制御できる。
開度が小さい領域では、第１の燃料経路（フィードポン
プ１→電磁弁２１→オリフィス２４→高圧ポンプ３）を
通して高圧ポンプ３に燃料が吸入され、図２に示すよう
に、その燃料量Ｑ１は電磁弁２１の開度に比例してい
る。その結果、電磁弁２１の開度の小さな領域で少ない
吸入量をリニアに制御できる。
【００３２】しかし、図２において、電磁弁２１の開口
面積がオリフィス２４の開口面積を上回る点（図中の所
定開度Ａ）より大きな開度（図の右側）では吸入量は頭
打ちとなる。
面積がオリフィス２４の開口面積を上回る点（図中の所
定開度Ａ）より大きな開度（図の右側）では吸入量は頭
打ちとなる。
【００３３】一方、コモンレール圧センサ４１によるコ
モンレール圧力Ｐｃが設定値より離れて低く、高圧ポン
プ３への燃料供給量が多い場合においては、ＥＣＵ６は
電磁弁２１を大きな開度に制御する。すると、この場合
（図２での所定開度Ａよりも開度が大きい領域では）、
低圧フィードポンプ１から送出された燃料は、電磁弁２
１および通路Ｌ１を通して高圧ポンプ３に吸入されると
ともに、電磁弁２１の下流側圧力が高くピストン２２７
の押圧にて弁体２２５をスプリング２２８の付勢力に抗
して弁座２２６から離間させて導通孔２２４を開口させ
る。よって、低圧フィードポンプ１から送出された燃料
が、通路Ｌ２および油圧作動式絞り弁２２を通って高圧
ポンプ３に吸入される。その結果、通路Ｌ１の燃料量Ｑ
１と通路Ｌ２の燃料量Ｑ２の総和（＝Ｑ１＋Ｑ２）が高
圧ポンプ３に供給される。
モンレール圧力Ｐｃが設定値より離れて低く、高圧ポン
プ３への燃料供給量が多い場合においては、ＥＣＵ６は
電磁弁２１を大きな開度に制御する。すると、この場合
（図２での所定開度Ａよりも開度が大きい領域では）、
低圧フィードポンプ１から送出された燃料は、電磁弁２
１および通路Ｌ１を通して高圧ポンプ３に吸入されると
ともに、電磁弁２１の下流側圧力が高くピストン２２７
の押圧にて弁体２２５をスプリング２２８の付勢力に抗
して弁座２２６から離間させて導通孔２２４を開口させ
る。よって、低圧フィードポンプ１から送出された燃料
が、通路Ｌ２および油圧作動式絞り弁２２を通って高圧
ポンプ３に吸入される。その結果、通路Ｌ１の燃料量Ｑ
１と通路Ｌ２の燃料量Ｑ２の総和（＝Ｑ１＋Ｑ２）が高
圧ポンプ３に供給される。
【００３４】ここで、図２において、第２の燃料経路
（フィードポンプ１→油圧作動式絞り弁２２の調量室２
２１→高圧ポンプ３）の燃料量Ｑ２は、電磁弁２１の開
度が所定開度Ａを越えてから急激に立ち上がり、大きな
吸入量を制御できる。また、所定開度Ａよりも大きな開
度となる領域で第２の燃料経路での燃料量Ｑ２が大流量
となるのは、導通孔２２４の全開時の開口面積がオリフ
ィス２４の開口面積より数倍大きいからである。
（フィードポンプ１→油圧作動式絞り弁２２の調量室２
２１→高圧ポンプ３）の燃料量Ｑ２は、電磁弁２１の開
度が所定開度Ａを越えてから急激に立ち上がり、大きな
吸入量を制御できる。また、所定開度Ａよりも大きな開
度となる領域で第２の燃料経路での燃料量Ｑ２が大流量
となるのは、導通孔２２４の全開時の開口面積がオリフ
ィス２４の開口面積より数倍大きいからである。
【００３５】このようにして、第１の燃料経路と第２の
燃料経路の両方を用いて、少量域から大量域までの良好
な調量制御を実現できる。このように、ディーゼルエン
ジンのコモンレール式燃料噴射システムに供する高圧燃
料ポンプにおいて、低圧フィードポンプ１から高圧ポン
プ３に供給される燃料が、電磁弁２１を介して直接流入
する燃料量Ｑ１と、同一の電磁弁２１によって制御され
る油圧作動式絞り弁２２を介して流入する燃料量Ｑ２と
の和となる。これにより、少流量域の制御性と大流量域
の制御性とを両立し、簡素な機構で調量のダイナミック
レンジを大きくすることができる。
燃料経路の両方を用いて、少量域から大量域までの良好
な調量制御を実現できる。このように、ディーゼルエン
ジンのコモンレール式燃料噴射システムに供する高圧燃
料ポンプにおいて、低圧フィードポンプ１から高圧ポン
プ３に供給される燃料が、電磁弁２１を介して直接流入
する燃料量Ｑ１と、同一の電磁弁２１によって制御され
る油圧作動式絞り弁２２を介して流入する燃料量Ｑ２と
の和となる。これにより、少流量域の制御性と大流量域
の制御性とを両立し、簡素な機構で調量のダイナミック
レンジを大きくすることができる。
【００３６】つまり、電磁弁２１で油圧作動式絞り弁２
２を制御すると同時に、該電磁弁２１で調量された燃料
を直接、高圧ポンプ３に供給することにより、少量域か
ら大量域までの良好な調量制御を低コストで実現するこ
とができる。
２を制御すると同時に、該電磁弁２１で調量された燃料
を直接、高圧ポンプ３に供給することにより、少量域か
ら大量域までの良好な調量制御を低コストで実現するこ
とができる。
【００３７】また、オリフィス２３はオリフィス２４よ
り開口面積が小さいので、制御油圧室２２９の油圧が脈
動するのを防止することができる。このように本実施形
態は、下記の特徴を有する。 （イ）フィードポンプ１から高圧ポンプ３への第１の燃
料経路（通路Ｌ１）において調量用電磁弁２１を配置す
るとともに、調量用電磁弁２１を迂回する第２の燃料経
路（通路Ｌ２）に油圧作動式絞り弁２２を設けたので、
フィードポンプ１から供給して高圧ポンプ３に吸入され
る燃料が、第１の燃料経路を通して調量用電磁弁２１に
よって調量されるとともに、第２の燃料経路を通して油
圧作動式絞り弁２２によって調量される。
り開口面積が小さいので、制御油圧室２２９の油圧が脈
動するのを防止することができる。このように本実施形
態は、下記の特徴を有する。 （イ）フィードポンプ１から高圧ポンプ３への第１の燃
料経路（通路Ｌ１）において調量用電磁弁２１を配置す
るとともに、調量用電磁弁２１を迂回する第２の燃料経
路（通路Ｌ２）に油圧作動式絞り弁２２を設けたので、
フィードポンプ１から供給して高圧ポンプ３に吸入され
る燃料が、第１の燃料経路を通して調量用電磁弁２１に
よって調量されるとともに、第２の燃料経路を通して油
圧作動式絞り弁２２によって調量される。
【００３８】よって、フィードポンプ１から高圧ポンプ
３に供給される燃料量が、調量用電磁弁２１を介して直
接流入する分（＝Ｑ１）と、同一の電磁弁２１によって
制御される油圧作動絞り弁２２を介して流入する分（＝
Ｑ２）との和（＝Ｑ１＋Ｑ２）となり、簡素な機構で調
量のダイナミックレンジを大きくすることができる。
３に供給される燃料量が、調量用電磁弁２１を介して直
接流入する分（＝Ｑ１）と、同一の電磁弁２１によって
制御される油圧作動絞り弁２２を介して流入する分（＝
Ｑ２）との和（＝Ｑ１＋Ｑ２）となり、簡素な機構で調
量のダイナミックレンジを大きくすることができる。
【００３９】つまり、調量用電磁弁２１で油圧作動式絞
り弁２２を制御すると同時に、該電磁弁２１で調量され
た燃料を直接、高圧ポンプ３に供給することにより、少
量域から大量域までの良好な調量制御を低コストで実現
することができる。 （ロ）調量用電磁弁２１の下流側圧力を油圧作動式絞り
弁２２の制御油圧室２２９に導くようにしたので、調量
用電磁弁２１の下流側圧力にて油圧作動式絞り弁２２の
絞り量が調整され、実用上好ましいものとなる。（ハ）
調量用電磁弁２１と油圧作動式絞り弁２２の制御油圧室
２２９の間にオリフィス２３を設けたので、油圧脈動を
防止することができる。 （ニ）調量用電磁弁２１と高圧ポンプ３との間にオリフ
ィス２４を設けたので、、調量用電磁弁２１の下流側圧
力を油圧作動式絞り弁２２のパイロット圧とする場合に
おいて好ましいものになる。 （ホ）高圧ポンプ３はディーゼルエンジンによって駆動
されるものであり、高圧ポンプ３による高圧燃料は、デ
ィーゼルエンジンの気筒毎の燃料噴射弁５が接続された
コモンレール４に蓄圧されるものとし、本調量機構を、
ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システム
に適用したので、実用上好ましいものになる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
り弁２２を制御すると同時に、該電磁弁２１で調量され
た燃料を直接、高圧ポンプ３に供給することにより、少
量域から大量域までの良好な調量制御を低コストで実現
することができる。 （ロ）調量用電磁弁２１の下流側圧力を油圧作動式絞り
弁２２の制御油圧室２２９に導くようにしたので、調量
用電磁弁２１の下流側圧力にて油圧作動式絞り弁２２の
絞り量が調整され、実用上好ましいものとなる。（ハ）
調量用電磁弁２１と油圧作動式絞り弁２２の制御油圧室
２２９の間にオリフィス２３を設けたので、油圧脈動を
防止することができる。 （ニ）調量用電磁弁２１と高圧ポンプ３との間にオリフ
ィス２４を設けたので、、調量用電磁弁２１の下流側圧
力を油圧作動式絞り弁２２のパイロット圧とする場合に
おいて好ましいものになる。 （ホ）高圧ポンプ３はディーゼルエンジンによって駆動
されるものであり、高圧ポンプ３による高圧燃料は、デ
ィーゼルエンジンの気筒毎の燃料噴射弁５が接続された
コモンレール４に蓄圧されるものとし、本調量機構を、
ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システム
に適用したので、実用上好ましいものになる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００４０】図３には、本実施形態におけるコモンレー
ル式燃料噴射システムの全体構成図を示す。本実施形態
においては、図１と比べて、第２の燃料経路は同じであ
るが、油圧作動式絞り弁２２の制御油圧室２２９を用い
て第１の燃料経路（Ｌ１）を構成している。つまり、第
１の燃料経路が、フィードポンプ１→電磁弁２１→油圧
作動式絞り弁２２の制御油圧室２２９→オリフィス２４
→高圧ポンプ３となっている。この結果、図１のオリフ
ィス２３が廃止されている。第１の実施の形態における
オリフィス２３はオリフィス２４より開口面積が小さ
く、制御油圧室２２９の油圧脈動を防止する効果がある
ので、図３の本実施の形態の場合には若干その効果を犠
牲にすることになるが簡素化、低コスト化は促進され
る。
ル式燃料噴射システムの全体構成図を示す。本実施形態
においては、図１と比べて、第２の燃料経路は同じであ
るが、油圧作動式絞り弁２２の制御油圧室２２９を用い
て第１の燃料経路（Ｌ１）を構成している。つまり、第
１の燃料経路が、フィードポンプ１→電磁弁２１→油圧
作動式絞り弁２２の制御油圧室２２９→オリフィス２４
→高圧ポンプ３となっている。この結果、図１のオリフ
ィス２３が廃止されている。第１の実施の形態における
オリフィス２３はオリフィス２４より開口面積が小さ
く、制御油圧室２２９の油圧脈動を防止する効果がある
ので、図３の本実施の形態の場合には若干その効果を犠
牲にすることになるが簡素化、低コスト化は促進され
る。
【００４１】この他の構成については第１の実施の形態
と同じであるので、同一の符号を付すことにより詳細な
説明は省略する。このように本実施形態は、下記の特徴
を有する。 （イ）油圧作動式絞り弁２２の制御油圧室２２９を用い
て第１の燃料経路を構成したので、実用上好ましいもの
になる。
と同じであるので、同一の符号を付すことにより詳細な
説明は省略する。このように本実施形態は、下記の特徴
を有する。 （イ）油圧作動式絞り弁２２の制御油圧室２２９を用い
て第１の燃料経路を構成したので、実用上好ましいもの
になる。
【００４２】これまでの説明においては、ディーゼルエ
ンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適用した場
合について述べたが、これに限ることなく、他のシステ
ムに適用してもよい。具体的には、例えば、直噴式ガソ
リンエンジンの燃料供給システムにおける高圧ポンプの
調量機構に適用できる。
ンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適用した場
合について述べたが、これに限ることなく、他のシステ
ムに適用してもよい。具体的には、例えば、直噴式ガソ
リンエンジンの燃料供給システムにおける高圧ポンプの
調量機構に適用できる。
【図１】 第１の実施の形態におけるコモンレール式燃
料噴射システムの全体構成図。
料噴射システムの全体構成図。
【図２】 電磁弁開度に対する高圧ポンプの吸入量を示
す図。
す図。
【図３】 第２の実施の形態におけるコモンレール式燃
料噴射システムの全体構成図。
料噴射システムの全体構成図。
１…低圧フィードポンプ、２…調量機構、３…高圧ポン
プ、４…コモンレール、２１…調量用電磁弁、２２…油
圧作動式絞り弁、２３…オリフィス、２４…オリフィ
ス、２２９…制御油圧室
プ、４…コモンレール、２１…調量用電磁弁、２２…油
圧作動式絞り弁、２３…オリフィス、２４…オリフィ
ス、２２９…制御油圧室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｐ ３５０Ｅ 63/00 63/00 Ｒ (72)発明者 榎本 滋郁 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 フィードポンプから高圧ポンプへの吸入
燃料量を制限して調量を行う高圧燃料ポンプの調量機構
であって、 フィードポンプから高圧ポンプへの第１の燃料経路にお
いて調量用電磁弁を配置するとともに、前記調量用電磁
弁を迂回する第２の燃料経路に油圧作動式絞り弁を設け
たことを特徴とする高圧燃料ポンプの調量機構。 - 【請求項２】 前記調量用電磁弁の下流側圧力を前記油
圧作動式絞り弁の制御油圧室に導くようにしたことを特
徴とする請求項１に記載の高圧燃料ポンプの調量機構。 - 【請求項３】 前記調量用電磁弁と油圧作動式絞り弁の
制御油圧室の間にオリフィスを設けたことを特徴とする
請求項２に記載の高圧燃料ポンプの調量機構。 - 【請求項４】 前記油圧作動式絞り弁の制御油圧室を用
いて第１の燃料経路を構成したことを特徴とする請求項
１に記載の高圧燃料ポンプの調量機構。 - 【請求項５】 前記調量用電磁弁と高圧ポンプとの間に
オリフィスを設けたことを特徴とする請求項１または４
に記載の高圧燃料ポンプの調量機構。 - 【請求項６】 高圧ポンプはディーゼルエンジンによっ
て駆動されるものであり、高圧ポンプによる高圧燃料
は、ディーゼルエンジンの気筒毎の燃料噴射弁が接続さ
れたコモンレールに蓄圧されるものである請求項１に記
載の高圧燃料ポンプの調量機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037633A JPH11229999A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 高圧燃料ポンプの調量機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037633A JPH11229999A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 高圧燃料ポンプの調量機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229999A true JPH11229999A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12503056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10037633A Withdrawn JPH11229999A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 高圧燃料ポンプの調量機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11229999A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6470857B2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-10-29 | Denso Corporation | Flow amount control device |
| US6840223B2 (en) | 2002-03-20 | 2005-01-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Armature and armature driving device |
| JP2014148935A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Denso Corp | 燃料供給装置 |
| IT201700059021A1 (it) * | 2017-05-30 | 2018-11-30 | Bosch Gmbh Robert | Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP10037633A patent/JPH11229999A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6470857B2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-10-29 | Denso Corporation | Flow amount control device |
| US6840223B2 (en) | 2002-03-20 | 2005-01-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Armature and armature driving device |
| JP2014148935A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Denso Corp | 燃料供給装置 |
| IT201700059021A1 (it) * | 2017-05-30 | 2018-11-30 | Bosch Gmbh Robert | Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |