JPH11294343A - Control device of electromagnetic type pump - Google Patents

Control device of electromagnetic type pump

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Publication number
JPH11294343A
JPH11294343A JP10281498A JP10281498A JPH11294343A JP H11294343 A JPH11294343 A JP H11294343A JP 10281498 A JP10281498 A JP 10281498A JP 10281498 A JP10281498 A JP 10281498A JP H11294343 A JPH11294343 A JP H11294343A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
plunger
current value
coil
driving force
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10281498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Azuma
博文 東
Takeo Kume
建夫 久米
Kazuhiro Ichimoto
和宏 一本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Publication of JPH11294343A publication Critical patent/JPH11294343A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of electromagnetic type pump which can reduce the collision sound of a needle and a magnetic body. SOLUTION: In a control device 6 of an electromagnetic type pump 3 to lift a needle by the exciting action of a coil, and to suck and discharge a fluid, a current value control means 12 to control the current value fed to the coil in order to make the driving force at the lifting final period almost equal to or smaller than the driving force at the lifting initial period, according to the lift of the needle by the exciting action, is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルの励磁作用
を利用して、流体を吸引吐出する電磁式ポンプの制御装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electromagnetic pump for sucking and discharging a fluid by using the exciting action of a coil.

【0002】[0002]

【従来の技術】流体を圧送するために種々のポンプが使
用されている。これらのポンプの一つとしてダイヤフラ
ムを駆動して流体を圧送するダイヤフラムポンプが知ら
れている。このダイヤフラムポンプにおいて、ダイヤフ
ラムを駆動する手段としては回転駆動手段と往復駆動手
段とがある。回転駆動手段では、例えば、モータ等の回
転駆動力によりダイヤフラムを駆動するが、この場合に
は、ダイヤフラムへの動力伝達手段の構成が複雑にな
り、装置が大型化する問題点がある。このため、ダイヤ
フラムを直接駆動できる往復駆動手段が重視されてい
る。この往復駆動手段としては、簡素な構成である電磁
駆動方式によるものが多数使用されており、この電磁駆
動方式を採用した電磁式ポンプの一例が、特開昭54−
108003号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art Various pumps are used to pump a fluid. As one of these pumps, a diaphragm pump that drives a diaphragm to pump a fluid is known. In this diaphragm pump, there are a rotary driving unit and a reciprocating driving unit as means for driving the diaphragm. In the rotary drive unit, for example, the diaphragm is driven by a rotary driving force of a motor or the like. In this case, however, the configuration of the power transmission unit to the diaphragm becomes complicated, and there is a problem that the device becomes large. For this reason, emphasis is placed on reciprocating drive means that can directly drive the diaphragm. As the reciprocating drive means, a large number of electromagnetic drive systems having a simple configuration are used, and an example of an electromagnetic pump employing this electromagnetic drive system is disclosed in
No. 108003.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の公報に開示され
ている電磁式ポンプの往復駆動手段は、ダイヤフラムを
直接駆動する可動子と、この可動子を往復駆動するコイ
ルとから主に構成されている。可動子の駆動は、コイル
の励磁作用により行われている。コイルを励磁するため
に、コイルには所定量の電力が供給されるが、この給電
量は、可動子が駆動している間、略一定である。
The reciprocating drive means of the electromagnetic pump disclosed in the above-mentioned publication mainly comprises a mover for directly driving the diaphragm and a coil for reciprocally driving the mover. I have. The mover is driven by the exciting action of the coil. In order to excite the coil, a predetermined amount of power is supplied to the coil, and this power supply amount is substantially constant while the mover is driven.

【0004】このため、図7の線Aに示すように、可動
子が移動したとき、可動子がこれに対向して配置された
磁性体に接近するにつれて、可動子と磁性体との距離は
小さくなるので、可動子に作用する駆動力(磁力)が大
きくなる。従って、駆動力の増大によって可動子が急加
速されて磁性体に衝突し、衝突音が発生する。なお、図
7に示す特性図において、横軸に可動子の移動を、縦軸
に可動子に作用する駆動力をそれぞれ示す。また、図
中、線Aは、コイルの励磁作用による可動子への駆動力
の特性を、線Bは、流体圧力による圧力負荷の特性(こ
の場合は、圧力負荷一定)、線Cは線Bにバネの付勢力
を加えた力の特性をそれぞれ示す。よって、本発明の目
的は、可動子と磁性体との衝突音を低減できる電磁式ポ
ンプの制御装置を提供することにある。
For this reason, as shown by line A in FIG. 7, when the mover moves, as the mover approaches the magnetic body disposed opposite thereto, the distance between the mover and the magnetic body increases. Since it becomes smaller, the driving force (magnetic force) acting on the mover increases. Accordingly, the mover is suddenly accelerated by the increase in the driving force and collides with the magnetic body, so that a collision sound is generated. In the characteristic diagram shown in FIG. 7, the horizontal axis represents the movement of the mover, and the vertical axis represents the driving force acting on the mover. In the figure, line A represents the characteristic of the driving force to the mover due to the exciting action of the coil, line B represents the characteristic of the pressure load due to the fluid pressure (in this case, the constant pressure load), and line C represents the line B Shows the characteristics of the force obtained by adding the biasing force of the spring. Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an electromagnetic pump that can reduce the collision sound between the mover and the magnetic body.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、電流値制御手段が、励磁作用による可動子の上記
流体吐出側への変位に伴い上記可動子の変位末期の駆動
力が上記可動子の変位初期の駆動力に対してほぼ等し
く、又は小さくなるよう、電流値を制御するので、可動
子の移動末期に、可動子に作用する駆動力が弱められ、
急加速が抑制される。
According to the first aspect of the present invention, the current value control means determines that the driving force at the end of the displacement of the movable element with the displacement of the movable element toward the fluid discharge side by the excitation action. Since the current value is controlled so as to be substantially equal to or smaller than the initial drive force of the mover, the drive force acting on the mover is weakened at the end of movement of the mover,
Sudden acceleration is suppressed.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態を図面を
参照して説明する。図1において、符号1は、自動車の
燃料噴射装置、例えば、コモンレールシステムを示す。
コモンレールシステム1は、複数のインジェクタ2aを
有するコモンレール2と、このコモンレール2に燃料を
圧送する電磁式往復動ポンプ3と、燃料供給路のコモン
レール2の下流に設けられ、燃料圧力を検出する燃圧セ
ンサ4と、コモンレール2の燃圧を調整するレギュレー
タ5と、電磁式往復動ポンプ3による燃料の供給圧力及
び供給量を制御する制御装置6とから主に構成されてい
る。コモンレールシステム1は、エンジンの状態(エン
ジン回転数、アクセル開度、冷却水温度等)に応じて燃
料噴射量、燃料噴射時期、噴射圧等を図示しない制御装
置で総合的に制御し、エンジンを最適な状態で作動させ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a fuel injection device of an automobile, for example, a common rail system.
The common rail system 1 includes a common rail 2 having a plurality of injectors 2a, an electromagnetic reciprocating pump 3 for pressure-feeding fuel to the common rail 2, and a fuel pressure sensor that is provided downstream of the common rail 2 in a fuel supply path and detects fuel pressure. 4, a regulator 5 for adjusting the fuel pressure of the common rail 2, and a control device 6 for controlling the supply pressure and supply amount of the fuel by the electromagnetic reciprocating pump 3. The common rail system 1 comprehensively controls a fuel injection amount, a fuel injection timing, an injection pressure, and the like with a control device (not shown) according to the state of the engine (engine speed, accelerator opening, cooling water temperature, and the like), and controls the engine. Operate in optimal condition.

【0007】制御装置6は、アクセル開度を検出するス
ロットルポジションセンサ7(以下、TPSと呼ぶ)か
らのTPS信号や、エンジン回転数を検出する回転数検
出センサ8からのNe信号に基づいて、電磁式往復動ポ
ンプ3に給電する電流値や、その周波数を算出するEC
U9と、このECU9によって算出された電流値及び周
波数に基づいて、電磁式往復動ポンプ3に給電する駆動
手段10とから主に構成されている。ECU9には、燃
圧センサ4も接続されており、このセンサ4からの信号
も入力される。駆動手段10には、電磁式往復動ポンプ
3を駆動するための電源11が接続されている。駆動手
段10は、電磁式往復動ポンプ3の後述するコイル28
に給電する電流値を制御する電流値制御手段12を有し
ている。図2に示すように、電磁式往復動ポンプ3は、
第1のハウジング15と、この第1のハウジング15に
気密を保たれて結合されている第2のハウジング16と
からその外形を構成されている。
[0007] The control device 6 is based on a TPS signal from a throttle position sensor 7 (hereinafter referred to as TPS) for detecting the accelerator opening and a Ne signal from a rotation speed detection sensor 8 for detecting the engine speed. EC for calculating the current value to be supplied to the electromagnetic reciprocating pump 3 and its frequency
U9 and a driving means 10 for supplying power to the electromagnetic reciprocating pump 3 based on the current value and the frequency calculated by the ECU 9. The ECU 9 is also connected to the fuel pressure sensor 4 and receives a signal from the sensor 4. A power supply 11 for driving the electromagnetic reciprocating pump 3 is connected to the driving means 10. The driving means 10 is provided with a coil 28 (described later) of the electromagnetic reciprocating pump 3.
And a current value control means 12 for controlling a current value to be supplied to the power supply. As shown in FIG. 2, the electromagnetic reciprocating pump 3
The outer shape is constituted by a first housing 15 and a second housing 16 which is airtightly coupled to the first housing 15.

【0008】第1のハウジング15の第2のハウジング
16に結合されている端面には、凹部15aが設けられ
ており、この凹部15aには、この凹部15aの形状に
適合する環状部材17が弁部材18を介して嵌合されて
いる。環状部材17は、磁性体、例えば、鉄材から形成
されている。環状部材17の略中央部には、後述するバ
ネ24の一端を受ける台座17aを残して孔17bが設
けられている。孔17bは、段部を有しており、燃料を
圧送するための作動室19の一部を構成している。第1
のハウジング15には、図示しない燃料タンクからの燃
料を後述する作動室19に供給する燃料吸入路20と、
作動室19で加圧された燃料をコモンレール2に圧送す
る燃料圧送路21とがそれぞれ設けられている。
An end face of the first housing 15 connected to the second housing 16 is provided with a recess 15a, and an annular member 17 adapted to the shape of the recess 15a is provided in the recess 15a. It is fitted via a member 18. The annular member 17 is formed of a magnetic material, for example, an iron material. At a substantially central portion of the annular member 17, a hole 17b is provided except for a pedestal 17a for receiving one end of a spring 24 described later. The hole 17b has a step and forms a part of the working chamber 19 for pumping fuel. First
A fuel suction passage 20 for supplying fuel from a fuel tank (not shown) to a working chamber 19 described later;
A fuel pressure feed path 21 for feeding the fuel pressurized in the working chamber 19 to the common rail 2 is provided.

【0009】弁部材18の燃料吸入路20の開口に対応
する部位には、燃料の燃料吸入路20から作動室19の
内部への流れのみを許容する吸入弁18aが設けられて
いる。また、弁部材18の燃料圧送路21の開口に対応
する部位には、燃料の作動室19の内部から燃料圧送路
21への流れのみを許容する吐出弁18bが設けられて
いる。第2のハウジング16は、その外側を構成する円
筒形状の外側ハウジング16aと、この外側ハウジング
16aの内側に配設された内側ハウジング16bとから
構成されている。内側ハウジング16bは、鉄材からな
る略カップ形状の円筒体であり、その開口部が作動室1
9に対向している。
A valve corresponding to the opening of the fuel intake passage 20 of the valve member 18 is provided with an intake valve 18a that allows only the flow of fuel from the fuel intake passage 20 to the inside of the working chamber 19. In addition, a discharge valve 18 b that allows only the flow of fuel from the inside of the working chamber 19 to the fuel pressure transmission path 21 is provided at a position corresponding to the opening of the fuel pressure transmission path 21 of the valve member 18. The second housing 16 is composed of a cylindrical outer housing 16a constituting the outer side thereof, and an inner housing 16b disposed inside the outer housing 16a. The inner housing 16b is a substantially cup-shaped cylindrical body made of an iron material, and its opening is formed in the working chamber 1.
9.

【0010】内側ハウジング16bの内部には、円筒形
状のシリンダ22が挿嵌されており、さらに、シリンダ
22の内部には、磁性体、例えば、鉄材からなる可動子
としてのプランジャ23が摺動可能に嵌挿されている。
プランジャ23の一端面、すなわち、内側ハウジング1
6bの開口部に対応する端面と、シリンダ22の内面と
でも作動室19の一部を構成している。環状部材17と
プランジャ23との間には、プランジャ23を内側ハウ
ジング16bの底部に付勢するバネ24が配設されてい
る。このバネ24によって、プランジャ23は、常時、
内側ハウジング16bの底部に付勢される。
A cylindrical cylinder 22 is inserted into the inside of the inner housing 16b, and a plunger 23 as a movable element made of a magnetic material, for example, an iron material is slidable inside the cylinder 22. It is inserted in.
One end face of the plunger 23, that is, the inner housing 1
The end surface corresponding to the opening of 6b and the inner surface of the cylinder 22 also constitute a part of the working chamber 19. A spring 24 for urging the plunger 23 toward the bottom of the inner housing 16b is provided between the annular member 17 and the plunger 23. Due to this spring 24, the plunger 23 always
It is urged to the bottom of the inner housing 16b.

【0011】プランジャ23の他端と、内側ハウジング
16bの底部との間には、プランジャ23が内側ハウジ
ング16bの底部に向かって移動したとき、プランジャ
23の他端と内側ハウジング16bの底部との衝突を緩
和するための皿バネ25が配設されている。また、内側
ハウジング16bの底部には、プランジャ23の他端面
と、内側ハウジング16bの底部とで構成される空間に
連通する燃料開放路26が設けられており、作動室19
からもれ出た燃料を図示しない燃料返戻路により図示し
ない燃料タンクに返戻する。
When the plunger 23 moves toward the bottom of the inner housing 16b, the collision between the other end of the plunger 23 and the bottom of the inner housing 16b occurs between the other end of the plunger 23 and the bottom of the inner housing 16b. A spring 25 for reducing the pressure is provided. A fuel release passage 26 communicating with a space defined by the other end surface of the plunger 23 and the bottom of the inner housing 16b is provided at the bottom of the inner housing 16b.
The leaked fuel is returned to a fuel tank (not shown) through a fuel return path (not shown).

【0012】内側ハウジング16bの開口部周縁及び底
部周縁には、つば部がそれぞれ設けられており、これら
のつば部は、外側ハウジング16aの内周面にそれぞれ
当接している。外側ハウジング16aの内周面と、内側
ハウジング16bの外周面及びつば部とで覆われる空間
には、プランジャ23を駆動するコイル28が設けられ
ている。コイル28は、駆動手段10に接続している。
次に、上述の電磁式往復動ポンプ3の動作について説明
する。
A flange is provided on each of the periphery of the opening and the bottom of the inner housing 16b, and these flanges are in contact with the inner peripheral surface of the outer housing 16a. A coil 28 for driving the plunger 23 is provided in a space covered by the inner peripheral surface of the outer housing 16a and the outer peripheral surface and the flange of the inner housing 16b. The coil 28 is connected to the driving means 10.
Next, the operation of the above-described electromagnetic reciprocating pump 3 will be described.

【0013】コイル28に給電すると、コイル28の励
磁作用により、プランジャ23がバネ24の付勢力に抗
して図中、上方に移動する。プランジャ23が移動する
ことによって、作動室19の容積が減少し、作動室19
内の燃料圧力が上昇する。この燃料圧力の上昇により、
図中、2点鎖線で示すように吐出弁18bが開き、作動
室19内の加圧された燃料が吐出弁18bを介して燃料
圧送路21に吐出される。
When power is supplied to the coil 28, the exciting action of the coil 28 causes the plunger 23 to move upward in the drawing against the urging force of the spring 24. The movement of the plunger 23 reduces the volume of the working chamber 19,
The fuel pressure inside rises. Due to this increase in fuel pressure,
In the drawing, the discharge valve 18b is opened as shown by the two-dot chain line, and the pressurized fuel in the working chamber 19 is discharged to the fuel pressure feed path 21 via the discharge valve 18b.

【0014】コイル28への給電を中断すると、コイル
28の励磁作用もなくなり、バネ24の付勢力により、
プランジャ23が図中、下方に移動する。プランジャ2
3が移動することによって、作動室19の容積が増大
し、作動室19内の燃料圧力が下降する。この燃料圧力
の下降により、図中、2点鎖線で示すように吸入弁18
aが開き、燃料が燃料吸入路20から吸入弁18aを介
して作動室19内に吸入される。このとき、プランジャ
23は、バネ24の付勢力により内側ハウジング16b
の底部に向かって移動するが、皿バネ25によって、プ
ランジャ23の他端の内側ハウジング16bの底部への
衝突が緩和され、衝突音を低減できる。上述のコイル2
8への給電制御を繰り返して行うことによって、作動室
19内において燃料吸引動作と燃料吐出動作とが繰り返
して行われ、加圧された燃料がコモンレール2に供給さ
れる。
When the power supply to the coil 28 is interrupted, the exciting action of the coil 28 is also stopped, and the urging force of the spring 24
The plunger 23 moves downward in the figure. Plunger 2
As the 3 moves, the volume of the working chamber 19 increases, and the fuel pressure in the working chamber 19 decreases. Due to this decrease in fuel pressure, the intake valve 18
a is opened, and fuel is drawn into the working chamber 19 from the fuel suction path 20 via the suction valve 18a. At this time, the plunger 23 pushes the inner housing 16b
Of the plunger 23, the collision of the other end of the plunger 23 with the bottom of the inner housing 16b can be reduced, and the collision noise can be reduced. Coil 2 described above
By repeatedly performing the power supply control to the power supply 8, the fuel suction operation and the fuel discharge operation are repeatedly performed in the working chamber 19, and the pressurized fuel is supplied to the common rail 2.

【0015】ここで、電流値制御手段12によるコイル
28への給電時、すなわち、コイルを励磁するときの電
流値制御について詳細に説明する。コイル28の励磁作
用によりプランジャ23に作用する駆動力(磁力)は、
プランジャ23が環状部材17に接近するにつれて大き
くなる。一方、コイル28の励磁作用による駆動力は、
コイル28に給電する電流値によって調整できる。そこ
で、コイル28への給電時に、コイル28に給電する電
流値を、プランジャ23の変位、すなわち、リフトに応
じてリフト末期の駆動力がリフト初期の駆動力に対しほ
ぼ等しく、又は小さくなるよう制御する。このように、
電流値をプランジャ23のリフトに応じて制御すること
によって、プランジャ23のリフト末期にプランジャ2
3に作用する駆動力が弱められ、プランジャ23のリフ
ト末期の急加速が抑制される。したがって、プランジャ
23が環状部材17に衝突するときの衝突力を低減で
き、プランジャ23の環状部材17への衝突音を低減で
きる。また、プランジャ23の破損も防止できる。
Here, the current value control when the current value control means 12 supplies power to the coil 28, that is, when the coil is excited will be described in detail. The driving force (magnetic force) acting on the plunger 23 by the exciting action of the coil 28 is
It becomes larger as the plunger 23 approaches the annular member 17. On the other hand, the driving force due to the exciting action of the coil 28 is
It can be adjusted by the current value supplied to the coil 28. Therefore, when supplying power to the coil 28, the current value supplied to the coil 28 is controlled such that the driving force at the end of the lift is substantially equal to or smaller than the driving force at the beginning of the lift according to the displacement of the plunger 23, that is, the lift. I do. in this way,
By controlling the current value according to the lift of the plunger 23, the plunger 2
The driving force acting on 3 is weakened, and the sudden acceleration of the plunger 23 at the end of the lift is suppressed. Therefore, the collision force when the plunger 23 collides with the annular member 17 can be reduced, and the collision sound of the plunger 23 with the annular member 17 can be reduced. In addition, breakage of the plunger 23 can be prevented.

【0016】プランジャ23のリフト量の変化に対する
コイル28への給電の電流値の変化を示す特性図を図3
(a)に示す。同図において、横軸にプランジャ23の
リフト量を、縦軸にコイル28に給電する電流値をそれ
ぞれ示す。図中、符号C1は、電流値の特性を示す。ま
た、図3(a)に示す特性の電流値でコイル28に給電
したときの、プランジャ23のリフト量の変化に対する
プランジャ23に作用する駆動力の変化を示す特性図を
図3(b)に示す。同図において、横軸にプランジャ2
3のリフト量を、縦軸にプランジャ23に作用する駆動
力をそれぞれ示す。図中、符号D1は、プランジャ23
の駆動力の変化を、符号Eは、燃料による圧力負荷とバ
ネ24の付勢力を加えた力をそれぞれ示す。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in a current value of power supply to the coil 28 with respect to a change in the lift amount of the plunger 23.
(A). In the figure, the horizontal axis indicates the lift amount of the plunger 23, and the vertical axis indicates the current value for supplying power to the coil 28. In the drawing, reference numeral C1 indicates the characteristic of the current value. FIG. 3B is a characteristic diagram showing a change in driving force acting on the plunger 23 with respect to a change in the lift amount of the plunger 23 when power is supplied to the coil 28 with a current value having the characteristic shown in FIG. Show. In the figure, the plunger 2 is on the horizontal axis.
The lift amount of No. 3 is shown on the vertical axis, and the driving force acting on the plunger 23 is shown on the vertical axis. In the figure, reference symbol D1 indicates the plunger 23.
The symbol E indicates the force obtained by adding the pressure load by the fuel and the urging force of the spring 24.

【0017】図3(a)に示すように、コイル28に給
電する電流値を適宜調整、例えば、電流値をプランジャ
23のリフト量に応じて漸次減少することによって、図
3(b)に示すように、プランジャ23のリフト中にお
ける符号D1と符号Eの力の差を略一定に維持すること
も可能となる。なお、プランジャ23の駆動力は、常
に、燃料による圧力負荷とバネ24の付勢力を加えた力
を上回るように設定する。符号D1と符号Eの力の差が
略一定に維持されることによって、プランジャ23のリ
フトを安定でき、また、最適な給電を行うことができ、
無駄な給電が省かれるので、省電力化を図ることもでき
る。
As shown in FIG. 3A, the value of the current supplied to the coil 28 is appropriately adjusted, for example, by gradually decreasing the current value in accordance with the amount of lift of the plunger 23, as shown in FIG. 3B. As described above, it is also possible to maintain a substantially constant difference between the forces D1 and E during the lift of the plunger 23. Note that the driving force of the plunger 23 is always set to exceed the force obtained by adding the pressure load by the fuel and the urging force of the spring 24. By maintaining the difference between the forces D1 and E substantially constant, the lift of the plunger 23 can be stabilized, and optimal power supply can be performed.
Since unnecessary power supply is omitted, power saving can be achieved.

【0018】さらに、上述のコイル28に給電する電流
値を調整することによって、コイル28に作用する駆動
力を調整できるという特性を利用して、図3(a)の特
性線C2に示すように、プランジャ23のリフト量に応
じた電流値の減少率を特性線C1よりも大きくすると、
図3(b)の特性線D2に示すように、プランジャ23
のリフト途中において、コイル28に作用する駆動力が
燃料による圧力負荷とバネ24の付勢力を加えた力を下
回る。この場合には、コイル28に作用する駆動力と燃
料による圧力負荷とバネ24の付勢力を加えた力とが略
等しくなった直後に、プランジャ23が停止する。プラ
ンジャ23の途中停止によって、燃料吐出量が少なくな
る。したがって、プランジャ23のリフト途中におい
て、あえて、コイル28に作用する駆動力が燃料による
圧力負荷とバネ24の付勢力を加えた力を下回るよう
に、電流値を減少することによって、燃料吐出量を調整
することができる。
Further, by utilizing the characteristic that the driving force acting on the coil 28 can be adjusted by adjusting the value of the current supplied to the coil 28, as shown by a characteristic line C2 in FIG. When the rate of decrease of the current value according to the lift amount of the plunger 23 is made larger than the characteristic line C1,
As shown by a characteristic line D2 in FIG.
During the lift, the driving force acting on the coil 28 becomes lower than the force obtained by adding the pressure load by the fuel and the urging force of the spring 24. In this case, the plunger 23 stops immediately after the driving force acting on the coil 28, the pressure load by the fuel, and the force obtained by adding the urging force of the spring 24 become substantially equal. By stopping the plunger 23 halfway, the fuel discharge amount decreases. Therefore, during the lift of the plunger 23, the fuel discharge amount is reduced by decreasing the current value so that the driving force acting on the coil 28 is less than the force obtained by adding the pressure load by the fuel and the urging force of the spring 24. Can be adjusted.

【0019】図3(b)を参照して説明すると、特性線
D1では、プランジャ23が環状部材17に衝突するま
で、プランジャに作用する駆動力が燃料による圧力負荷
とバネ24の付勢力を加えた力を上回っているので、プ
ランジャ23のリフト量は、図中、符号F1となる。一
方、特性線D2では、プランジャ23が環状部材17に
衝突する以前に、プランジャに作用する駆動力が燃料に
よる圧力負荷とバネ24の付勢力を加えた力よりも小さ
くなり、プランジャ23のリフト量は、図中、符号F2
となる。プランジャ23のリフト量F1と、そのリフト
量F2とを比較すると、リフト量F2がリフト量F1よ
りも小さくなり、その燃料吐出量も少なくなる。
Referring to FIG. 3B, on the characteristic line D1, until the plunger 23 collides with the annular member 17, the driving force acting on the plunger applies the pressure load by the fuel and the urging force of the spring 24. Therefore, the lift amount of the plunger 23 is indicated by a symbol F1 in the drawing. On the other hand, in the characteristic line D2, before the plunger 23 collides with the annular member 17, the driving force acting on the plunger becomes smaller than the force obtained by adding the pressure load by the fuel and the urging force of the spring 24, and the lift amount of the plunger 23 is increased. Is a symbol F2 in the figure.
Becomes When the lift amount F1 of the plunger 23 is compared with the lift amount F2, the lift amount F2 becomes smaller than the lift amount F1, and the fuel discharge amount also becomes smaller.

【0020】次に、第2の実施形態について説明する。
上述の電磁式往復動ポンプ3は、プランジャ23がシリ
ンダ22内で往復動することによって燃料を吸引吐出し
ているが、その性質上、燃料圧力の脈動(以下、単に燃
圧脈動という)が発生する。しかし、上述した可動子の
リフト量を可変とした制御を用いることで、この燃圧脈
動をも制御できる。本実施形態では、この燃圧脈動の制
御について説明する。図1に示すコモンレールシステム
1における燃料噴射量は、図4に示すように、TPS信
号とNe信号とに応じて主に決定される。なお、同図に
おいて、特性線Gが時間当たり燃料噴射量の一定線を示
す。
Next, a second embodiment will be described.
The above-described electromagnetic reciprocating pump 3 suctions and discharges fuel by the reciprocating movement of the plunger 23 in the cylinder 22, but due to its nature, pulsation of fuel pressure (hereinafter simply referred to as fuel pressure pulsation) occurs. . However, by using the above-described control in which the lift amount of the mover is made variable, the fuel pressure pulsation can also be controlled. In the present embodiment, control of the fuel pressure pulsation will be described. As shown in FIG. 4, the fuel injection amount in the common rail system 1 shown in FIG. 1 is mainly determined according to the TPS signal and the Ne signal. In the figure, a characteristic line G indicates a constant line of the fuel injection amount per time.

【0021】図4に示す燃料噴射量の特性に基づいた電
磁式往復動ポンプ3の燃料吐出量の制御は、図5に示す
フローチャートに基づいて行われる。まず、ステップS
1では、ECU9が運転情報、すなわち、TPS7及び
回転数検出センサ8からTPS信号及びNe信号をそれ
ぞれ読み込む。次に、ステップS2に進み、このステッ
プでは、後述する制御マップからTPS信号及びNe信
号に応じた電流値及び周波数を算出する。さらに、ステ
ップS3に進み、このステップでは、ステップS2で算
出された電流値及び周波数に基づいて、駆動手段10が
電磁式往復動ポンプ3に給電する。
The control of the fuel discharge amount of the electromagnetic reciprocating pump 3 based on the characteristic of the fuel injection amount shown in FIG. 4 is performed based on the flowchart shown in FIG. First, step S
In step 1, the ECU 9 reads the driving information, that is, the TPS signal and the Ne signal from the TPS 7 and the rotation speed detection sensor 8, respectively. Next, the process proceeds to step S2, in which a current value and a frequency corresponding to the TPS signal and the Ne signal are calculated from a control map described later. Further, the process proceeds to step S3, in which the drive unit 10 supplies power to the electromagnetic reciprocating pump 3 based on the current value and the frequency calculated in step S2.

【0022】ここで、制御マップについて説明する。図
6に示す制御マップは、例えば、電流値一定、周波数一
定、脈動最適化、周波数・Ne同期の4つの条件の元で
燃料吐出量を制御するためのものであり、それらの各条
件において、それぞれ燃圧脈動の特性が異なる。この制
御マップは、ECU9の内部に予め記憶されている。以
下、各条件における燃圧脈動の特性について図6を参照
して説明する。まず、電流値一定の場合について説明す
る。尚、この場合の電流量一定の意味は、吐出サイクル
の電流波形が複数サイクルを通して同じという意味で、
プランジャのリフト中に一定電流を流すというものでは
ない。この場合には、電流値を一定としているので、周
波数Hを大小させて燃料吐出量を制御する。すなわち、
要求の燃料噴射量が少ないときには、周波数Hを小さく
して燃料吐出量を低減し、要求の燃料噴射量が多いとき
には、周波数Hを大きくして燃料吐出量を増大する。し
たがって、周波数Hを適宜調整することによって、燃圧
脈動は、Neが増加しても略一定となる。
Here, the control map will be described. The control map shown in FIG. 6 is for controlling the fuel discharge amount under four conditions of, for example, constant current value, constant frequency, pulsation optimization, and frequency / Ne synchronization. The characteristics of the fuel pressure pulsation differ from each other. This control map is stored in the ECU 9 in advance. Hereinafter, the characteristics of the fuel pressure pulsation under each condition will be described with reference to FIG. First, the case where the current value is constant will be described. In this case, the constant current amount means that the current waveform of the discharge cycle is the same throughout a plurality of cycles.
It does not mean that a constant current flows during the lift of the plunger. In this case, since the current value is constant, the frequency H is increased or decreased to control the fuel discharge amount. That is,
When the required fuel injection amount is small, the frequency H is reduced to reduce the fuel discharge amount, and when the required fuel injection amount is large, the frequency H is increased to increase the fuel discharge amount. Therefore, by appropriately adjusting the frequency H, the fuel pressure pulsation becomes substantially constant even when Ne increases.

【0023】次に、周波数一定の場合について説明す
る。この場合には、周波数を一定としているので、電流
値Iを大小させて燃料吐出量を制御する。すなわち、要
求の燃料噴射量が少ないときには、電流値Iを小さく
し、プランジャリフト量を小さくして燃料吐出量を低減
し、要求の燃料噴射量が多いときには、電流値Iを大き
くし、プランジャリフト量を大きくして燃料吐出量を増
大する。したがって、電流値Iを適宜調整することによ
って、燃圧脈動は、Neの増加に対して略比例して大き
くなる。
Next, the case where the frequency is constant will be described. In this case, since the frequency is fixed, the current value I is increased or decreased to control the fuel discharge amount. That is, when the required fuel injection amount is small, the current value I is reduced, and the plunger lift amount is reduced to reduce the fuel discharge amount. When the required fuel injection amount is large, the current value I is increased and the plunger lift is increased. Increase the fuel discharge amount by increasing the amount. Therefore, by appropriately adjusting the current value I, the fuel pressure pulsation increases substantially in proportion to the increase in Ne.

【0024】さらに、脈動最適化の場合について説明す
る。この場合には、周波数H及び電流値Iをそれぞれ大
中小させて燃料吐出量を制御する。すなわち、要求の燃
料噴射量が少ないときには、周波数Hを中程度、かつ、
電流値Iを小さくして燃料吐出量を低減し、要求の燃料
噴射量が中程度であるときには、周波数Hを大きく、か
つ、電流値Iを小さくして燃料吐出量を中程度とし、要
求の燃料噴射量が多いときには、周波数Hを中程度、か
つ、電流値Iを大きくして燃料吐出量を増大する。した
がって、周波数H及び電流値Iを適宜調整することによ
って、燃圧脈動は、Neが増加しても低レベルで略一定
となるが、Neが所定値を越えると燃圧脈動は急激に増
加する。
Further, the case of pulsation optimization will be described. In this case, the frequency H and the current value I are controlled to be large, medium and small, respectively, to control the fuel discharge amount. That is, when the required fuel injection amount is small, the frequency H is set to a medium level, and
When the fuel injection amount is reduced by reducing the current value I and the required fuel injection amount is medium, the frequency H is increased, and the current value I is reduced to make the fuel discharge amount medium. When the fuel injection amount is large, the frequency H is medium and the current value I is increased to increase the fuel discharge amount. Therefore, by appropriately adjusting the frequency H and the current value I, the fuel pressure pulsation becomes substantially constant at a low level even when Ne increases, but when the Ne exceeds a predetermined value, the fuel pressure pulsation sharply increases.

【0025】さらに、周波数・Ne同期の場合について
説明する。この場合には、周波数HをNeに同期させ、
電流値Iを増減させて燃料吐出量を制御する。すなわ
ち、周波数Hは次式により表され、 H=(Ne/60)×(気筒数/2)×(1,2,3,
‥‥‥) 要求の燃料噴射量が少ないときには、電流値Iを小さく
して燃料吐出量を低減し、要求の燃料噴射量が多いとき
には、電流値Iを中程度として燃料吐出量を増大する。
したがって、周波数H及び電流値Iを適宜調整すること
によって、燃圧脈動は、Neの増加に応じて緩やかに増
加する。なお、この場合のメリットは、周波数Hを回転
数Neと同期させるので、脈動次数を一定とすることが
でき、さらにHを(気筒数/2)の整数倍とすること
で、たとえ、脈動振幅が増大しても、気筒毎の噴射量バ
ラツキを抑制できることにある。
Further, the case of frequency / Ne synchronization will be described. In this case, the frequency H is synchronized with Ne,
The fuel discharge amount is controlled by increasing or decreasing the current value I. That is, the frequency H is represented by the following equation: H = (Ne / 60) × (number of cylinders / 2) × (1,2,3,3)
Ii) When the required fuel injection amount is small, the current value I is reduced to reduce the fuel discharge amount, and when the required fuel injection amount is large, the current value I is set to a medium value and the fuel discharge amount is increased.
Therefore, by appropriately adjusting the frequency H and the current value I, the fuel pressure pulsation gradually increases as Ne increases. The advantage in this case is that the frequency H is synchronized with the rotation speed Ne, so that the pulsation order can be kept constant. Further, by setting H to be an integral multiple of (the number of cylinders / 2), the pulsation amplitude can be improved. Even if the fuel injection amount increases, it is possible to suppress the variation in the injection amount for each cylinder.

【0026】したがって、各条件に応じて電流値及び/
または周波数を調整することによって、要求される燃料
噴射量に応じた吐出を行うという条件を満たした上で、
燃圧脈動を制御することができ、燃圧脈動を低減するこ
とも可能となる。上述の各実施形態では、電磁式往復動
ポンプ3を自動車の燃料噴射装置における燃料ポンプに
用いた場合について説明したが、この場合に限られるも
のではなく、本発明における電磁式往復動ポンプは、流
体を吸引吐出して圧送するポンプに適用することができ
る。また、流体として自動車の燃料の場合について説明
したが、これに限らず、空気等の気体や水等の液体であ
っても、上述した効果と同様の効果を得ることができ
る。
Therefore, depending on each condition, the current value and / or
Or, by adjusting the frequency, after satisfying the condition of performing discharge according to the required fuel injection amount,
The fuel pressure pulsation can be controlled, and the fuel pressure pulsation can be reduced. In each of the embodiments described above, the case where the electromagnetic reciprocating pump 3 is used as a fuel pump in a fuel injection device of an automobile has been described. However, the present invention is not limited to this case. The present invention can be applied to a pump that sucks and discharges a fluid to pump the fluid. In addition, the case where the fluid is a vehicle fuel has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same effect as described above can be obtained even with a gas such as air or a liquid such as water.

【0027】また、上述の各実施形態における電磁式往
復動ポンプは、プランジャ23の1往復動につき1回の
燃料吸入吐出を行うシングルアクションであったが、プ
ランジャの両端部に作動室を設けて、プランジャの1往
復動につき2回の燃料吸入吐出を行うダブルアクション
である電磁式往復動ポンプに、本発明の電磁式ポンプの
制御装置を適用してもよい。さらに、本発明の電磁式ポ
ンプの制御装置を特開昭54−108003号公報に開
示されたダイヤフラムを直接駆動する電磁式往復動ポン
プに適用することも可能であり、この場合にも上述した
効果と同様の効果を得ることができる。
Further, the electromagnetic reciprocating pump in each of the above-described embodiments is a single action in which one reciprocation of the plunger 23 performs one fuel suction / discharge, but working chambers are provided at both ends of the plunger. The electromagnetic pump control device of the present invention may be applied to a double-action electromagnetic reciprocating pump that performs two times of fuel suction and discharge for each reciprocating motion of the plunger. Further, the control device of the electromagnetic pump of the present invention can be applied to an electromagnetic reciprocating pump for directly driving a diaphragm disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-108003. The same effect as described above can be obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、可動子の変位末期に、可動子に作用する駆動力
が弱められ、可動子の急加速が抑制される。したがっ
て、可動子の磁性体への衝突音を低減できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, at the end of the displacement of the mover, the driving force acting on the mover is weakened, and the sudden acceleration of the mover is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the sound of collision of the mover with the magnetic body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態におけるコモンレールシステム
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a common rail system according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態における電磁式往復動ポンプの
拡大縦断面図である。
FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the electromagnetic reciprocating pump according to the first embodiment.

【図3】コイルに給電する電流値と、プランジャに作用
する駆動力との関係を示す特性図であり、(a)はプラ
ンジャのリフト量の変化に対するコイルへの電流値の変
化を、(b)はプランジャのリフト量の変化に対するプ
ランジャに作用する駆動力の変化をそれぞれ示す。
3A and 3B are characteristic diagrams illustrating a relationship between a current value supplied to a coil and a driving force acting on a plunger. FIG. 3A illustrates a change in a current value to the coil with respect to a change in a lift amount of the plunger, and FIG. The parentheses indicate changes in the driving force acting on the plunger with respect to changes in the lift amount of the plunger.

【図4】TPS信号とNe信号とに応じたコモンレール
システムにおける燃料噴射量の特性を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of a fuel injection amount in a common rail system according to a TPS signal and a Ne signal.

【図5】電磁式往復動ポンプへの電流値及び周波数の制
御内容を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the control of the current value and the frequency to the electromagnetic reciprocating pump.

【図6】電流値及び周波数を決定するための制御マップ
である。
FIG. 6 is a control map for determining a current value and a frequency.

【図7】従来の場合において、可動子が移動したときの
可動子に作用する駆動力の変化を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a change in driving force acting on the mover when the mover moves in a conventional case.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コモンレールシステム 2 コモンレール 3 電磁式往復動ポンプ 6 制御装置 7 TPS 8 回転数検出センサ 9 ECU 10 駆動手段 12 電流値制御手段 19 作動室 22 シリンダ 23 プランジャ(可動子) 28 コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Common rail system 2 Common rail 3 Electromagnetic reciprocating pump 6 Control device 7 TPS 8 Rotation speed detection sensor 9 ECU 10 Driving means 12 Current value control means 19 Working chamber 22 Cylinder 23 Plunger (movable element) 28 Coil

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コイルの励磁作用により可動子を往復動さ
せ、流体を吸入吐出する電磁式ポンプの制御装置におい
て、 上記励磁作用による上記可動子の上記流体吐出側への変
位に伴い上記可動子の変位末期の駆動力が上記可動子の
変位初期の駆動力に対してほぼ等しく、又は小さくなる
よう上記コイルに供給する電流値を制御する電流値制御
手段を有することを特徴とする電磁式ポンプの制御装
置。
1. A control device for an electromagnetic pump for reciprocating a movable element by an exciting action of a coil and sucking and discharging a fluid, wherein the movable element is displaced to the fluid discharge side by the exciting action. An electromagnetic pump having current value control means for controlling a current value supplied to the coil so that the driving force at the end of displacement of the movable element is substantially equal to or smaller than the driving force of the movable element at the beginning of displacement Control device.
JP10281498A 1998-04-14 1998-04-14 Control device of electromagnetic type pump Withdrawn JPH11294343A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005344672A (en) * 2004-06-07 2005-12-15 Ckd Corp Solenoid valve switching type pump
JP2010117359A (en) * 2001-03-26 2010-05-27 Fluilogic Oy Device and method for quantitative administration of small amount of liquid
US8115821B2 (en) 2002-08-09 2012-02-14 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for setting a region of interest in image data

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