WO2009078210A1 - 高圧ポンプ用カムのトップ位置検出装置 - Google Patents

高圧ポンプ用カムのトップ位置検出装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention is applied to a high-pressure pump of a pressure-accumulation fuel injection device, and is driven by a cam formed on a cam shaft.
  • the present invention is a high-pressure pump that pressurizes fuel to a high pressure and accumulates the pressure in a pressure accumulator.
  • the present invention relates to a cam top position detecting device for detecting a top position of the cam.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an essential part of a high pressure pump for an accumulator fuel injection device.
  • the high pressure pump 100 is connected to an engine (not shown) via a coupling 12 and a flywheel 11 is connected to the flywheel 11 and the camshaft 3 is driven to rotate.
  • the cam shaft 3 is formed with the same number of cams 2 as the number of cylinders of the engine.
  • Each cam 2 reciprocates the plunger 1 through the evening peg 4 and the high pressure fuel compressed to a high pressure by the plunger 1 is accumulated in a pressure accumulator (not shown).
  • Each cylinder of the high-pressure pump 100 is provided with a solenoid valve 5, and the solenoid valve 5 is controlled to be opened and closed by a control unit (ECU) 6 connected by a wire 7.
  • ECU control unit
  • the plunger chamber 1a of the plunger 1a Controls the supply and shutoff of fuel.
  • a detection signal for the cam 2 position of the camshaft is input from the cam position detector 9 to the control device (ECU) 6 via the wiring 8. That is, a position detection pointer 1 1 a provided on the outer periphery of the flywheel 11 of the camshaft 3 is provided, and a position signal of the position detection pointer 1 1 a rotating with the flywheel 1 1 is sent to the position detection pointer. It is detected by the cam position detector 9 installed corresponding to 1 1 1 a and is used as the reference top of the cam lobe 21.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 599-1920278
  • the position of the rotating shaft and the position signals of a plurality of position detection pointers provided on the outer periphery of the shaft are detected by a position detector.
  • the detection signal from the cam position detector 9 input to the control unit (ECU) 6 is a position detection provided on the outer periphery of the flywheel 1 1.
  • a detection signal that the pointer pipe 1 1 a detects once per rotation of the camshaft 3 is used.
  • the present invention shortens the detection time of the cam lobe position at the start of the engine in the high pressure pump for the accumulator fuel injection device, and the total time for lift control of the solenoid valve by the high pressure pump.
  • the purpose is to provide a cam position detection device for a high-pressure pump for a high-pressure pump, which can shorten the pressure.
  • the present invention achieves such an object, and is a cam of a high-pressure pump that detects the force top position of a high-pressure pump that is driven by a cam formed on a cam shaft and pressurizes fuel to a high pressure and accumulates the fuel in an accumulator.
  • a plurality of cam lobes are provided per cylinder, and a position detection pointer provided on the outer periphery of the cam shaft with the same number and the same phase as the cam lobe, and a plurality of position signals of the position detection pointer Is detected by a cam position detector installed corresponding to the position detection pointer (claim 1).
  • the invention is configured as follows.
  • the position detecting boyne is constituted by a plurality of protrusions along the outer periphery of the camshaft (Claim 2).
  • the position detection pointer is constituted by a plurality of recesses along the outer periphery of the cam shaft (Claim 3).
  • the cam shaft includes a position detection boiler provided on the outer periphery of the cam shaft in the same number-phase as the cam lobe, A plurality of position signals of the position detection boiler are detected by a cam position detector installed corresponding to the position detection pointer (claim 1).
  • the position detection pointer is: Since it is composed of a plurality of protrusions along the outer periphery of the cam shaft (Claim 2), or composed of a plurality of recessed portions along the outer periphery of the cam shaft (Claim 2),
  • a number of cam lobes are provided per cylinder, and position detection boilers are provided on the outer periphery of the camshaft that are the same number and phase as the cam lobes, so at least once every 1/2 rotation (when two are provided)
  • a cam position detection signal can be obtained for each cam lobe.
  • the cam position detection time is reduced. 1/2. That is, according to the present invention, the detection time of the cam position is shortened to 1 Z (force mrobe number) as compared with the prior art.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of a high-pressure pump for an accumulator fuel injection device according to an embodiment of the present invention.
  • ( ⁇ ) is the ⁇ - ⁇ arrow view of Fig. 1 (Part 1)
  • ( ⁇ ) is the ⁇ - ⁇ arrow view of Fig. 1 (Part 2).
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an essential part of a high pressure pump for a conventional accumulator fuel injection device.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the main part of a high-pressure pump for an accumulator fuel injection device according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a view taken along arrows A-A in Fig. 1 (Part 1) Part 2
  • Fig. 3 is conventional.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a high-pressure pump for the accumulator fuel injection device.
  • a high pressure pump 100 is connected to an engine (not shown) through a coupling 12 2 and a flywheel 11 is connected to the flywheel 11 and a camshaft 3 is connected to the flywheel 11. Driven by rotation.
  • the cam shaft 3 is formed with the same number of cams 2 as the number of cylinders of the engine.
  • Each cam 2 reciprocates the plunger 1 via the evening pet 4, and the high pressure fuel compressed to a high pressure by the plunger 1 is accumulated in a pressure accumulator (not shown).
  • Each cylinder of the high-pressure pump 100 is provided with a solenoid valve 5, which is controlled to be opened and closed by a control device (ECU) 6 connected by a wiring 7, and the plunger chamber 1a of the plunger 1a. Controls the supply and shutoff of fuel.
  • ECU control device
  • the control device (ECU) 6 receives a detection signal of the cam 2 position of the cam shaft 3 from the cam position detector 9 through the wiring 8.
  • each cam 2 provided in each cylinder of the camshaft 3 has a plurality of cam lobes 21 per cylinder (in this case, two axisymmetrically). Then, the outer periphery of the flywheel 11 is provided with position detection pointers 10 and 10 provided in the same number (two) and in phase as the cam lobes 21.
  • position detection pointers 10 and 10 are provided at positions corresponding to the tops of two cam lobes arranged with a phase difference of 180 ° provided for each cylinder.
  • position detection pointers 1 10 are installed at three positions with a phase difference of 120 °.
  • the position detection pointers 10 and 10 are composed of a plurality of protruding position detection boilers 10 and 10 along the outer periphery of the flywheel 11.
  • the position detection pointer 1 includes a plurality of recessed position detection pointers 10 and 10 along the outer periphery of the flywheel 11. In the case of recessed position detection pointers 10 and 10, the position can be easily manufactured by cutting a predetermined position on the outer periphery of the flywheel 11, and the cam position detector 9 is disposed close to the flywheel 11. This makes it possible to reduce the size of the device.
  • a number of cam lobes 2 1 are provided per cylinder (in this case, 2 mm in axial symmetry), and position detection pointers 10 are provided on the outer periphery of the flywheel 1 1 in the same number and phase as the cam lobes 2 1. At least 1 Z 2 rotations (when two are provided), the cam 2 position detection signal can be obtained for each cam lobe 2 1 and one rotation of the position detection boiler like the conventional high-pressure pump. Compared to using a single cam position detection signal, the cam position detection time is 1 Z 2.
  • the detection time of the position of the cam 2 is shortened to 1 / (the number of cam lobes as compared with the prior art.
  • the position detection pointer 1 0 may be installed on the outer periphery of the flywheel 1 1 in the same number and phase as the cam lobes in each cylinder. It may be installed at a position corresponding to the top, or the position of the cam lobe relative to another cylinder may be calculated based on the signal from the position detection pointer 10 for the cam lobe in a predetermined cylinder.
  • the position detection pointer 10 may be provided on the outer periphery of the cam shaft 3. Since the outer peripheral space is small, it is preferable to calculate the position of the cam port relative to other cylinders based on the signal from the position detection pointer 10 for the cam lobe in a predetermined cylinder.
  • the detection time of the cam top position when starting the engine is shortened, and the total time for lift control of the solenoid valve by the high pressure pump can be shortened.
  • a cam position detection device for a high-pressure pump for a pump can be provided.

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Abstract

蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプにおいて、エンジン始動時のカムトップ位置の検出時間を短縮して、高圧ポンプによる電磁弁のリフト制御のトータル時間を短縮可能とした高圧ポンプ用高圧ポンプのカム位置検出装置を提供する。カム軸に形成されたカムによって駆動され、燃料を高圧に加圧して蓄圧器に蓄圧する高圧ポンプにおける前記カムのカムローブ位置を検知する高圧ポンプのカム位置検出装置において、前記カムローブを１シリンダに付き複数個設けるとともに、前記カム軸の外周にカムローブと同数・同位相で設けた位置検出ポインターとを備え、前記位置検出ポインターの複数個の位置信号を該位置検出ポインターに対応して設置されたカム位置検出器にて検出することを特徴とする。

Description

高圧ポンプ用カムのトツプ位置検出装置 技術分野
本発明は、 蓄圧式燃料噴射装置の高圧ポンプに適用され、 カム軸に形成された カムによって駆動され、 燃料を高圧に加圧して蓄圧器に蓄圧する高圧ポンプにお 明
ける前記カムのトップ位置を検知するカムトップ位置検出装置に関する。
細 背景技術
図 3は、 蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプの要部縦断面図である。
高圧ポンプ 1 0 0は、 エンジン （図示省略） にカップリング 1 2を介してフラ ィホイール 1 1が連結され、 該フライホイール 1 1に連結されて、 カム軸 3が回 転駆動される。
前記カム軸 3には、 エンジンのシリンダ数と同じ数のカム 2が形成されている。 各カム 2は、 それぞれ夕ぺッ卜 4を介してプランジャ 1を往復動させ、 該プラン ジャ 1により高圧に圧縮された高圧燃料が図示しない蓄圧器に蓄圧される。 前記高圧ポンプ 1 0 0の各シリンダには、 電磁弁 5が設置され、 該電磁弁 5は 配線 7で接続された制御 置 （E C U) 6によって開閉制御され、 前記プランジ ャ 1のプランジャ室 1 aへの燃料の供給、 遮断を制御している。
前記制御装置 （E C U) 6には、 カム位置検出器 9からカム軸のカム 2位置の 検出信号が配線 8を介して入力される。 即ち、 前記カム軸 3のフライホイール 1 1の外周に設けた位置検出ポインタ一 1 1 aを設け、 前記フライホイール 1 1と ともに回転する位置検出ポインター 1 1 aの位置信号を、 該位置検出ポインタ一 1 1 aに対応して設置された前記カム位置検出器 9にて検出して、 カムローブ 2 1の基準トップとしている。
尚、 分配型燃料ポンプ 1例として、 特許文献 1 (特開昭 5 9— 1 9 2 8 4 2号 公報） が提供されている。 かかる技術は回転軸の位置を、 軸の外周に複数個の設 けた位置検出ポインターの位置信号を位置検出器で検出している。 図 3に示される、従来の蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプでは、制御装置（E C U) 6に入力されるカム位置検出器 9による検出信号は、 フライホイール 1 1 の外周に設けた位置検出ポインタ一管 1 1 aが、 カム軸 3の 1回転当たり、 1回 検出する検出信号を用いている。
図 3に示すように、 カムローブ 2 1が 1 8 0 ° の間隔で 2つある場合では、 力 ムローブ 2 1の 1回りに一度のカム位置の検出信号を用いている。
一方、 高圧ポンプによる吐出流量制御を電磁弁 5のリフト制御により行う場合 は、 プランジャ 1の電磁弁 5を閉弁することで、 吐出が行われることから、 閉弁 のタイミングを測るため、 エンジン始動の際に、 カム 2のトツプ位置の検出のた めの時間が必要となる。
従って、 かかる従来の高圧ポンプにおいては、 位置検出ポインタ一 1 1 aの 1 回りに一度のカムローブ 2 1位置の検出信号を用いているため、 カムローブ位置 の検出に一回転分の時間を要することとなる。 発明の開示
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、 蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプに おいて、 エンジン始動時のカムローブ位置の検出時間を短縮して、 高圧ポンプに よる電磁弁のリフト制御のトータル時間を短縮可能とした高圧ポンプ用高圧ボン プのカム位置検出装置を提供することを目的とする。
本発明はかかる目的を達成するもので、 カム軸に形成されたカムによって駆動 され、 燃料を高圧に加圧して蓄圧器に蓄圧する高圧ポンプにおける前記カムの力 ムトップ位置を検知する高圧ポンプのカム位置検出装置において、 前記カムロー ブを 1シリンダにつき複数個設けるとともに、 前記カム軸の外周にカムローブと 同数 ·同位相で設けた位置検出ポインターとを備え、 前記位置検出ポインタ一の 複数個の位置信号を該位置検出ポインターに対応して設置されたカム位置検出器 にて検出することを特徴とする （請求項 1 )。
かかる発明において、 具体的には次のように構成する。
( 1 ) 前記位置検出ボイン夕一は、 前記カム軸の外周に沿つた複数の突起物に て構成される （請求項 2 )。 ( 2 ) 前記位置検出ポインタ一は、 前記カム軸の外周に沿った複数の凹陥部に て構成された （請求項 3 )。
本発明によれば、 高圧ポンプにおける前記カムのカムローブ位置を検知する高 圧ポンプのカム位置検出装置において、 前記カム軸の外周にカムローブと同数 - 同位相で設けた位置検出ボインターとを備え、 前記位置検出ボインターの複数個 の位置信号を該位置検出ポインターに対応して設置されたカム位置検出器にて検 出するようにし （請求項 1 )、 具体的には、 前記位置検出ポインタ一は、 前記カム 軸の外周に沿った複数の突起物にて構成され（請求項 2 )、あるいは前記カム軸の 外周に沿った複数の凹陥部にて構成される （請求項 2 ) ので、
カムローブを 1シリンダにっき複数個設け、 カム軸の外周にカムローブと同 数 ·同位相で設けた位置検出ボインターを備えたので、少なくとも 1 / 2回転（ 2 個設ける場合） に 1度のピッチで、 カムローブ毎にカム位置の検出信号を得るこ とができ、 従来技術の高圧ポンプのように位置検出ボインターの 1回りに一度の カム位置の検出信号を用いる場合に比べて、カム位置の検出時間が 1 / 2となる。 即ち、 本発明によれば、 カム位置の検出時間が、 従来技術にくらべて 1 Z (力 ムローブ数） に短縮される。
これにより、 1 / (カムローブ数） の短縮時間を実現し、 エンジン始動時にお ける高圧ポンプによる電磁弁のリフト制御のトータル時間を短縮可能とすること ができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例にかかる蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプの要部 縦断面図である。
第 2図は、 （Α) は図 1の Α— Α矢視図（その 1 )、 (Β) は図 1の Α— Α矢視図 (その 2 ) である。
第 3図は、 従来の蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプの要部縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。 但し、 この実施例 に記載されている構成部品の寸法、 材質、 形状、 その相対配置などは特に特定的 な記載がない限り、 この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、 単なる 説明例にすぎない。
図 1は本発明の実施例にかかる蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプの要部縦断 面図、 図 2は図 1の A— A矢視図（その 1 'その 2 )、 図 3は従来の蓄圧式燃料噴 射装置用の高圧ポンプの要部縦断面図である。
図 1〜3において、 高圧ポンプ 1 0 0は、 エンジン （図示省略） にカップリン グ 1 2を介してフライホイール 1 1が連結され、 該フライホイ一ル 1 1に連結さ れてカム軸 3が回転駆動される。 前記カム軸 3には、 エンジンのシリンダ数と同 じ数のカム 2が形成されている。 各カム 2は、 それぞれ夕ペット 4を介してプラ ンジャ 1を往復動させ、 該プランジャ 1により高圧に圧縮された高圧燃料が図示 しない蓄圧器に蓄圧される。
前記高圧ポンプ 1 0 0の各シリンダには、 電磁弁 5が設置され、 該電磁弁 5は 配線 7で接続された制御装置 （E C U) 6によって開閉制御され、 前記プランジ ャ 1のプランジャ室 1 aへの燃料の供給、 遮断を制御している。
前記制御装置 （E C U) 6には、 カム位置検出器 9からカム軸 3のカム 2位置 の検出信号が配線 8を介して入力される。
以上の構成は、 従来技術と同様である。
前記カム軸 3の各シリンダに設けた各カム 2は、 図 2に示すように、 カムロー ブ 2 1を 1シリンダにつき複数個 （この場合は軸対称に 2個） 設けている。 そし て、 前記フライホイール 1 1の外周に前記カムローブ 2 1と同数（2個） ·同位相 で設けた位置検出ポインター 1 0 , 1 0とを備えている。
すなわち、 シリンダ毎に設けられた 1 8 0 ° の位相差をもって配置された 2個 のカムローブの頂部に相当する位置に位置検出ポインタ一 1 0， 1 0が設けられ ている。 例えば、 シリンダ当たり 3個のカムローブを設けた場合には、 1 2 0 ° の位相差をもって 3位置に位置検出ポインタ一 1 0が設置される。
また、 前記位置検出ポインター 1 0， 1 0の 2個の位置信号を、 該位置検出ポ インター 1 0、 1 0に対応して設置されたカム位置検出器 9にて検出し、 該検出 信号を前記制御装置 （E C U) 6に入力する。 前記位置検出ポインター 1 0， 1 0は、 図 2のように、 前記フライホイール 1 1の外周に沿った複数の突起状の位置検出ボインター 1 0 , 1 0にて構成され、 あるいは、 図 3のように、 前記位置検出ポインタ一は、 前記フライホイール 1 1 の外周に沿った複数の凹陥部状の位置検出ポインター 1 0 , 1 0にて構成される。 凹陥部状の位置検出ポインター 1 0 , 1 0の場合には、 フライホイール 1 1の 外周の所定位置を削ることで容易に製造でき、 さらに、 カム位置検出器 9をフラ ィホイール 1 1に近接配置できるので装置を小型化できる。
カムローブ 2 1を 1シリンダにつき複数個 （この場合は軸対称に 2偭） 設け、 フライホイール 1 1の外周にカムローブ 2 1と同数 ·同位相で設けた位置検出ポ インター 1 0を備えたので、 少なくとも 1 Z 2回転 （2個設ける場合） に 1度の ピッチで、 カムローブ 2 1毎にカム 2位置の検出信号を得ることができ、 従来技 術の高圧ポンプのように位置検出ボインターの 1回りに一度のカム位置の検出信 号を用いる場合に比べて、 カム位置の検出時間が 1 Z 2となる。
即ち、 係る実施例によれば、 カム 2の位置の検出時間が、 従来技術にくらべて 1 / (カムローブ数に短縮される。
これにより、 1 Z (カムローブ数） の短縮時間を実現し、 エンジン始動時にお ける高圧ポンプ 1 0 0による電磁弁 5のリフト制御のトータル時間を短縮可能と することができる。
他のシリンダのカム位置の検出については、 それぞれのシリンダにおけるカム ローブと同数 ·同位相でフライホイール 1 1の外周に位置検出ポインター 1 0を 設置してもよく、 すなわち、 全てのシリンダにおけるカムローブの頂部に相当す る位置に設置してもよく、 所定のシリンダにおけるカムローブに対する位置検出 ポインター 1 0からの信号を基に他のシリンダに対するカムローブの位置を算出 してもよい。
また、 図 3の実施例の説明ではフライホイール 1 1に位置検出ポインター 1 0 を設置する例を説明したが、 カム軸 3の外周に設けてもよく、 カム軸 3の外周に 設ける場合には、 外周スペースが少ないため所定のシリンダにおけるカムローブ に対する位置検出ポインター 1 0からの信号を基に他のシリンダに対するカム口 ーブの位置を算出して求めるのがよい。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 蓄圧式燃料噴射装置用の高圧ポンプにおいて、 エンジン始動 時のカムトップ位置の検出時間を短縮して、 高圧ポンプによる電磁弁のリフト制 御のトータル時間を短縮可能とした高圧ポンプ用高圧ポンプのカム位置検出装置 を提供できる。

Claims

1 . カム軸に形成されたカムによって駆動され、 燃料を高圧に加圧して蓄圧器 に蓄圧する高圧ポンプにおける前記カムのカムトップ位置を検知する高圧ポンプ のカム位置検出装置において、 前記カムローブを 1シリンダにっき複数個設ける とともに、 前記カム軸の外周貢若しくは該カム軸に設けられたフライホイ一ルの外 周にカムローブと同数 ·同位相で設けた位置検出ポインターとを備え、 前記位置 検出ボインターの複数個の位置信号を該位置検出ボインターに対応して設置され の
たカム位置検出器にて検出することを特徴とする高圧ポンプのカム位置検出装置。
2 ·、 前記位置検出ポインタ一は、 前記カム軸若しくはフライホイールの外周に 沿った複数の突起物にて構成されたことを特徴とす囲る請求項 1記載の高圧ポンプ のカム位置検出装置。
3 . 前記位置検出ポインタ一は、 前記カム軸若しくはフライホイールの外周に 沿った複数の凹陥部にて構成されたことを特徴とする請求項 1記載の高圧ポンプ のカム位置検出装置。
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