JPH01100348A - 高圧燃料ポンプ制御装置 - 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】 良豆Ω亘皿 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ディーゼル機関の燃料噴射制御装置の内、高
圧蓄圧配管を備えた、所謂コモンレール式燃料噴射制御
装置に使用される高圧燃料ポンプ制御ｌｌ装置に関する
。

［従来の技術］ 近年、ディーゼル機関の燃料消費効率、排気浄化率およ
び運転性能等を改善するために、燃料噴射量、燃料噴射
時期、燃料噴射圧力および燃料噴射率等の噴射特性を有
効に制御可能な燃料噴射制御装置として、燃料供給系に
高圧燃料を蓄圧する高圧蓄圧配管、所謂コモンレールを
備え、該コモンレールから燃料噴射弁を介してディーゼ
ル機関に燃料を噴射するものが開発されている。このよ
うな技術として、例えば、　「ディーゼル・エンジンの
ための電磁制御インジェクション・システム」（特開昭
５９−１６５８５８号公報）等が提案されている。すな
わち、第１１図に示すように、高圧供給水ンプＪ１で加
圧した燃料をコモンレールＪ２へ圧送し、該コモンレー
ルＪ２内部に蓄圧された燃料を燃料噴射用電磁弁Ｊ３の
開閉により噴射弁Ｊ４からディーゼルエンジンＪ５の各
気筒に噴射するものである。このシステムの作動は、第
１２図に示すように、コモンレールＪ２内部のコモンレ
ール圧力Ｐｃはほぼ一定圧力に保持されており、燃料噴
射用電磁弁Ｊ３の開弁に伴って所定量の高圧燃料が噴射
され、該噴射により低下したコモンレール圧力Ｐｃを上
昇させるために、高圧供給ポンプＪ１から所定量の高圧
燃料がコモンレールＪ２に吐出される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記のようなコモンレールを備えた燃料噴射
制御装置では、高圧供給ポンプが高圧燃料をコモンレー
ルに所定量吐出するよう制御して、コモンレール内部の
圧力を、ディーゼル機関の運転状態に応じて定まる目標
コモンレール圧力に保持していた。ところが、ディーゼ
ル機関が定格運転状態から高速運転状態に移行したとき
は、コモル−ル圧力を燃料噴射制御装置装置の燃料供給
系の機械的強度限界により定まる圧力以下に減圧する必
要がある。しかし、この減圧制御は、一般ここ高圧供給
ポンプを制御する電子制御装置により行われていたので
、例えは、ディーゼル機関の回転速度を検出する回転速
度センサ、あるいは、コモンレール圧力を計測する圧力
センサ等が誤検出した場合には、上記減圧制御が通期に
実行されず、装置の信頼性・耐久性が低下するという問
題点もあった。

このように、劣悪な運転状態を継続すると、燃料供給系
、特に機構部の劣化を早めるという問題もあった。

また、上記のような高速運転状態時の高圧燃料による障
害を防止するため、例えば、予め燃料供給系の強度限界
にたいして充分な余裕を持たせて高圧供給ポンプの吐出
量を制限してしまうと、逆に、ディーゼル機関が、低速
運転状態から定格運転状態の運転領域で運転されている
ときに、目標コモンレール圧力を充分達成できず、運転
性能の低下を招くという問題点もあった。

さらに、予め燃料供給系の強度限界にたいして充分な余
裕を持たせて高圧供給ボンーブの吐出量を制限してしま
うと、装置の汎用性が低下するという問題もあった。

本発明は、ディーゼル機関が定格運転状態を越えて高速
運転状態に移行したときに、高圧供給ポンプの吐出量を
好適に制御し、コモンレール圧力が強度限界以上に昇圧
するのを、簡単な装置構成で、しかも、確実に防止でき
る高圧燃料ポンプ制御装置の提供を目的とする。

１胆−腹式 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 ディーゼル機関Ｍ１に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧
部Ｍ２と、 外部から指令される吐出開始時期に従って、該吐出開始
時期が早いほど多量の燃料を高圧に加圧し、上記蓄圧部
Ｍ２に圧送する昇圧手段Ｍ３と、上記ディーゼル機関Ｍ
１の運転状態および上記蓄圧ｇＰＪＭ２の燃料圧力に基
づいて決定した吐出開始時期を上記昇圧手段Ｍ３に指令
する制御手段Ｍ４と、 を具備した高圧燃料ポンプ制御装置において、上記ディ
ーゼル機関Ｍ１が定格運転状態に到達するまでは最大量
の燃料圧送を可能にするよう予め定められた所定吐出開
始時期より、上記制御手段Ｍ４の決定した吐出開始時期
が早いときは、該制御手段Ｍ４の決定した吐出開始時期
を上記所定吐出開始時期に制限する制限手段Ｍ５、を備
えたことを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置を要旨と
するものである。

蓄圧部Ｍ２とは、ディーゼル機関Ｍ１に供給する高圧燃
料を蓄圧するものである。例えば、ディーゼルエンジン
の各気筒に対応して配設されたインジェクタに連通ずる
高圧蓄圧配管、所謂コモンレールにより実現できる。

昇圧手段Ｍ３とは、外部から指令される吐出開始時間に
従って、吐出開始時期が早いほど多量の燃料を高圧に加
圧し、蓄圧部Ｍ２に圧送するものである。例えば、シリ
ンダと摺動自在に嵌合するプランジャおよびこの両者に
より形成される圧力室内部の高圧燃料を、外部から伝達
される吐出開始信号に応じて蓄圧部Ｍ２に吐出させる電
磁弁を備えた可変吐出量高圧ポンプにより実現できる。

また、例えば、外部からの制御信号に応じて吐出量制御
可能な各種の燃料噴射ポンプにより構成しても良い。

制御手段Ｍ４とは、ディーゼル機関Ｍ１の運転状態およ
び蓄圧部Ｍ２の燃料圧力に基づいて決定した吐出開始時
節を昇圧手段Ｍ３に指令するものである。例えば、ディ
ーゼル機関Ｍ１の回転速度および負荷から蓄圧部Ｍ２内
部の目標燃料圧力を算出し、次に、目標燃料圧力、蓄圧
部Ｍ２内部の実測された燃料圧力およびディーゼル機関
Ｍ１の回転速度から昇圧手段Ｍ３の目標燃料吐出量を求
め、さらに、目標燃料吐出量およびディーゼル機関Ｍ１
の回転速度に基づいて、昇圧手段Ｍ３が蓄圧部Ｍ２へ目
標吐出量を圧送可能な吐出開始時期を決定するよう構成
できる。このような各値の算出は、例えは、諸量間の関
係を規定した所定の演算式、あるいは、マツプにより実
現できる。

制限手段Ｍ５とは、ディーゼル機関Ｍ１が定格運転状態
に到達するまでは最大量の燃料圧送を可能にするよう予
め定められた所定吐出開始時期より、制御手段Ｍ４の決
定した吐出開始時期が早いときは、制御手段Ｍ４の決定
した吐出開始時期を所定吐出開始時期に制限するもので
ある。ここで、所定吐出開始時期とは、ディーゼル機関
Ｍ１の低速運転状態から定格運転状態までの間は、昇圧
手段Ｍ３が最大量までの所望の燃料を圧送可能であり、
定格運転状態において最大量の燃料を圧送可能な吐出開
始時期を所定吐出開始時期と定めることができる。例え
は、制御手段Ｍ４が決定した吐出開始時期が予め定めら
れた所定吐出開始時期より遅いときは吐出開始時期を変
更せず、一方、吐出開始時期が所定吐出開始時期より早
いときは吐出開始時期を所定吐出開始時期に変更設定す
るよう構成できる。

上記制御手段Ｍ／１および制限手段Ｍ５は、例えば、各
々独立したディスクリートな論理回路により実現できる
。また、例えば、周知のＣＰＵ、　　ＲＯＭ、ＲＡＭお
よびその他の周辺回路素子と共に論理演算回路として構
成され、予め定められた処理手順に従って上記各手段を
実現するものであってもよい。

［作用］ 本発明の高圧燃料ポンプ制御装置は、第１図に例示する
ように、ディーゼル機関Ｍ１の運転状態および該ディー
ゼル機関Ｍ１に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧部Ｍ２
の燃料圧力に基づいて決定した吐出開始時期を、制御手
段Ｍ４が、吐出開始時期が早いほど多量の燃料を高圧に
加圧し、上記蓄圧部Ｍ２に圧送する昇圧手段Ｍ３に指令
するに際し、上記ディーゼル機関Ｍ１が定格運転状態に
到達するまでは最大量の燃料圧送を可能にするよう予め
定められた所定吐出開始時期より、上記制御手段Ｍ４の
決定した吐出開始時期が早いときは、制限手段Ｍ５が、
上記制御手段Ｍ４の決定した吐出開始時期を上記所定吐
出開始時期に制限するよう働く。

すなわち、ディーゼル機関Ｍ１が定格運転状態を越えて
高速運転状態に移行したときは、燃料を加圧および圧送
し始める吐出開始時期が所定吐出開始時期より早くなら
ないように制限し、高圧燃料の吐出量を減少させるので
ある。

従って、本発明の高圧燃料ポンプ制御装置は、ディーゼ
ル機関Ｍ１が定格運転状態から高速運転状態に移行する
と、高圧燃料の吐出量を減量させて蓄圧される燃料圧力
を減圧するよう働く。

以上のように本発明の各構成要素が作用することにより
、本発明の技術的課題が解決される。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の一実施例であるコモンレール式燃料噴射
制御装置のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すように、コモンレール式燃料噴躬制御装置１
は、４気箇のディーゼルエンジン２、該ディーゼルエン
ジン２の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁３ａ、　　
３ｂ、　　３ｃ、　　３ｄ、該燃料噴射弁３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄに供給する高圧燃料を蓄圧する高圧蓄圧配管
、所謂コモンレール４、該コモンレール４に高圧燃料を
圧送する高圧供給ポンプである可変吐出量高圧ポンプ５
およびこれらを制御する電子制御装置（以下、単にＥＣ
Ｕと呼ぶ。）６から構成されている。

上記燃料噴射弁３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからディーゼル
エンジン２の各気筒への燃料噴射量、燃料噴射時期等の
燃料噴射特性は、ＥＣＵ６から燃料噴射用電磁弁７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄへの通電゛・非通電により制御される
。

高圧燃料が蓄圧される上記コモンレール４には、供給配
管８、吐出弁９を介して可変吐出量高圧ポンプ５から高
圧燃料が供給される。

該可変吐出量高圧ポンプ５は、燃料タンク１０から低圧
供給ポンプ１１を経て吸入された燃料を高圧に加圧した
後、上記コモンレール４に圧送し、コモンレール４内邪
の燃料圧力、すなわち、コモンレール圧力を高圧に維持
する。

コモンレール式燃料噴羽制御装置１は検出器として、デ
ィーゼルエンジン２の回転速度を検出する回転速度セン
サ２１、負荷に相当するアクセルペダル操作量を検出す
るアクセルセンサ２２、コモンレール４内邪のコモンレ
ール圧力を検出する圧力センサ２３および可変吐出量高
圧ポンプ５のカムシャフトの回転角度を検出するカム角
度センサ２４を備える。

上記各センサの信号はＥＣＵ６に人力され、該ＥＣＵ６
は燃料噴射弁３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび可変吐出量
高圧ポンプ５を制御する。

ＥＣＵＳはＣＰＵ６ａ、ＲＯＭ６ｂ、ＲＡＭ６Ｃ，タイ
マ６ｄを中心に論理演算回路として構成され、コモンバ
ス６ｅを介して人出力部６ｆに接続され、外部との人出
力を行なう。上記各センサの検出信号は、入出力部６ｆ
からＣＰＵ６ａに人力される。一方、ＣＰＵ６ａは、人
出力部６ｆを介して、上記燃料噴射用電磁弁？ａ、　　
７ｂ、　　７ｃ。

７ｄおよび可変吐出量高圧ポンプ５に制御信号を出力す
る。

次に、上記可変吐出量高圧ポンプ５の構造を第３図に基
づいて説明する。可変吐出量高圧ポンプ５は、ポンプハ
ウジング３０の下端部に設けられたカム室３１、該ポン
プハウジング３０内部に配設されたシリンダ３２、該シ
リンダ３２に連通し、既述した低圧供給ポンプ１１から
低圧燃料の供給を受ける導入管３３および上記シリンダ
３２上端面に対向して螺着された電磁弁３４から構成さ
れている。

上記カム室３１には、ディーゼルエンジン２の回転速度
の１／２の速度で回転するカム軸３５が挿通されており
、該カム軸３５はカム３６を備えている。該カム３６は
カム軸３５の１回転に２度の上昇行程を実行させる。

上記シリンダ３２内部にはプランジャ３７が往復動およ
び摺動自在に嵌挿されている。該プランジャ３７はリー
ド類が全く設けられていない円柱形状をなし、その上端
面と上記シリンダ３２の内周面とによりポンプ室３日が
形成されている。また、シリンダ３２には上記ポンプ室
３８に連通ずるフィードホール３９および該フィードホ
ール３９より上部の位置で上記ポンプ室３日に連通ずる
吐出孔４０が穿設されている。上記フィードホール３９
は上記シリンダ３２とポンプハウジング３０との間に形
成された燃料溜４１に連通しており、該燃料溜４１には
、単位時間当りの流量を予め定めた所定流量に制限可能
なオリフィス４２を備えた導入管３３を介して低圧供給
ポンプ１１からの低圧燃料が供給される。

上記シリンダ３２には吐出弁９が配設され、該吐出弁９
は吐出孔４０を介して上述したポンプ室３８に連通して
いる。ポンプ室３８内部で加圧された燃料は吐出弁９の
弁体４３をリターンスプリング４４の付勢力とコモンレ
ール圧力との合力に抗して押し開き、吐出孔体４５から
既述した供給配管８を介してコモンレール４に圧送され
る。

上述したプランジャ３７の下端部は弁座４６に連結され
、該弁座４６はブランジャズプリング４７によりタペッ
ト４日に押し付けられている。タペット４日はカムロー
ラ４９を備え、該カムローラ４９は既述したカム室３１
内部のカム３６に摺接している。このため、カム軸３５
の回転に伴い、カムローラ４９および弁座４６を介して
プランジャ３７は往復運動する。なお、プランジャ３７
の往復ストロークは、カム３６のカムプロフィールによ
り定まる。したがって、プランジャ３７が上記シリンダ
３２内部を往復動すると、該プランジャ３７の外周面が
フィードホール３９を開閉し、プランジャ３７の外周面
がフィードホール３９を閉塞していないときは該フィー
ドホール３９を介して低圧燃料がポンプ室３日に供給さ
れる。

上記シリンダ３２には、上記プランジャ３７の上端面に
対向した位置に電磁弁３４が螺着されている。該電磁弁
３４は、第４図に示すように、−端部が上記ポンプ室３
８に開口し、他端部が低圧側に連通ずる低圧通路５０が
形成されたボディ５１、リード線５２を介して通電され
るとソレノイド５３の磁力によりスプリング５４の付勢
力に抗して同図に矢印Ａで示す方向に吸引されるアーマ
チュア５５、該アーマチュア５５と一体的に移動してポ
ンプ室３日への開口部に形成されたシート部５６に離着
することにより低圧通路５０を連通・遮断する外聞弁で
あるきのこ形状の弁体５７から構成されている。上記弁
体５７は、ポンプ室３日内部の燃料圧力を閉弁方向（同
図に矢印Ａで示す）の押圧力として受ける。該電磁弁３
４は、プランジャ３７の外周面がフィードホール３９を
閉塞した後で、所定の時期に通電されると、弁体５７が
シート部５６に着座してプランジャ３７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。従っ
て、該電磁弁３４への通電時期を制御すると、コモンレ
ール４への吐出量を調節できる。なお、第３図に示すよ
うに、上記低圧通路５０は、ギヤラリ−５８および通路
５日を介して、上述した燃料溜４１に連通している。

上記電磁弁３４を制御するために、第５図および第６図
に示すように、ディーゼルエンジン２の気筒数に対応す
る個数（本実施例では４個）の突起を有するパルスギヤ
６１が上述したカム軸３５と同軸に固定され、該パルス
ギヤ６１に近接対向して電磁ピックアップから成るカム
角度センサ２４が配設されている。パルスギヤ６１の突
起がカム角度センサ２４近傍を通過する毎に、カム角度
信号がＥＣＵＳに伝達される。ここで、パルスギヤ６１
のカム軸３５に対する取付位相は、各カム３６ａ、３６
ｂの各下死点近傍の回転位相でカム角度センサ２４に接
近するよう設定されている。

次に、上記構成の可変吐出量高圧ポンプ５の基本動作を
、第３図に基づいて説明する。

同図に示すように、カム軸３５の回転に伴って往復動す
るプランジャ３７が、下降時にフィードホール３９を開
口すると、該フィードホール３９を介してポンプ室３日
内部に燃料が吸入され、−方、上昇時にフィードホール
３９を閉塞すると、上記ポンプ室３日内部に吸入された
燃料に押圧力を及ぼす。しかし、この時、電磁弁３４が
通電されていないと、電磁弁３４の弁体５７は開弁して
いるので、ポンプ室３日内部の燃料は、低圧通路５０、
ギヤラリ−５８および通路５９を順次介して）益流し、
加圧されない。

このように、ポンプ室３日内部の燃料の溢流中に、電磁
弁３４に通電されると、弁体５７はシート部５６に着座
し、低圧通路５０が閉塞される。

このため、プランジャ３７の上昇によりポンプ室３日内
部の燃料は加圧され始め、ポンプ室３日内部の燃料圧力
が吐出弁９のリターンスプリング４４の付勢力を越える
と、゛吐出孔４０を介して圧送された燃料は、吐出弁９
を押し開き、コモンレール４へ吐出口体４５を通じて吐
出される。

なお、プランジャ３７下降時にフィードホール３９が開
口すると、該フィードホール３９を介してポンプ室３日
内部に燃料が吸入されるが、ディーゼルエンジン２の回
転速度の上昇に伴って、燃料をポンプ室３日内部に吸入
できる時間は短縮される。ここで、オリフィス４２によ
り吸入される燃料の流量が制限されるため、上記回転速
度が予め定められた所定回転速度を上回ると、ポンプ室
３日内部に吸入可能な燃料の量は減少する。

次に、上記可変吐出量高圧ポンプ５を使用したコモンレ
ール式燃料噴射制御装置１の作動を、第７図に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。

本可変吐出量高圧ポンプ制御処理は、上記ＥＣＵ６の起
動に伴って実行される。まず、ステップ１００では、負
荷α、回転速度Ｎｅおよびコモンレール圧力ＰＣを読み
込む処理が行われる。続くステップ１１０では、上記ス
テップ１００で読み込んだ負荷αおよび回転速度Ｎｅか
ら目標コモンレール圧力ＰＣＯを演算式、もしくは、マ
ツプを使用して算出する処理が行われる。次にステップ
１２０に進み、上記ステップ１１０で算出した目標コモ
ンレール圧力βＣＯ５上記ステップ１００で読み込んだ
コモンレール圧力ＰＣ５回転速度Ｎｅから燃料の吐出量
Ｑを演算式、あるいは、マツプを使用して算出する処理
が行われる。続くステップ１３０では、上記ステップ１
２０で算出した吐出量Ｑおよび上記ステップ１００で読
み込んだ回転速度Ｎｅから制御時間Ｔ１を演算式、また
は、マツプに基づいて算出する処理が行われる。次にス
テップ１４０に進み、上記ステップ１３０で算出した制
御時間Ｔ１が最小制御時間１０未満であるか否か判定し
、肯定判断されるとステップ１５０に、一方、否定判断
されるとステップ１６０に各々進む。制御時間Ｔ１が最
小制御時間１０未満であると判定されたときの実行され
るステップ１５０では、制御時間Ｔ１を最小制御時間Ｔ
ｏに設定する処理が行われる。続くステップ１６０では
、カム角度信号を検出したか否かを判定し、肯定判断さ
れるとステップ１７０に進み、一方、否定判断されると
カム角度信号を検出するまで同じステップを繰り返しな
がら待機する。ステップ１７０では、タイマＴをリセッ
トすると共に、スタートする処理が行われる。続くステ
ップ１８０では、上記ステップ１７０で計時を開始した
タイマＴの計時値が上記ステップ１３０で算出、もしく
は、上記ステップ１５０で設定された制御時間Ｔ１以上
であるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ１９
０に進み、一方、否定判断されると制ｉ即時間Ｔ１だけ
経過するまで同じステップを繰り返しながら待機する。

ステップ１９０では、電磁弁３４を閉弁する制御信号を
出力する処理が行われる。本ステップ１９０の処理によ
り、燃料の加圧および圧送が開始される。続くステップ
２００では、カム角度信号を検出したか否かを判定し、
肯定判断されるとステップ２１０に進み、一方、否定判
断されるとカム角度信号を検出するまで同じステップを
繰り返しながら待機する。ステップ２１０では、電磁弁
３４を開弁する制御信号を出力する処理が行なわれる。

本ステップ２１０の処理により、燃料の加圧および圧送
が中止される。上記ステップ２１０を実行した後、−旦
、本可変吐出量高圧ポンプ制御処理を終了する。以後、
本可変吐出量高圧ポンプ制御処理は所定時間毎に、上記
ステ・ンプ１００〜２１０を繰り返して実行する。

次に、上記制御の様子の一例を、第８図のタイミングチ
ャートに従って説明する。同図に実線で示すように、カ
ム角度信号が検出される時刻ｔ１から制御時間Ｔ１経過
後の時刻ｔ２において、電磁弁を閉じる制御信号が出力
され、該時刻ｔ２から遅れ時間ＴＬ経過後の時刻ｔ３か
ら燃料の加圧・圧送が開始される。ここで、カム角度信
号検出時刻から燃料の加圧・圧送開始時刻までの作動時
間ＴＦＦは制御時間Ｔ１と遅れ時間ＴＬとの和である。

プランジャリフト量Ｓは一定値であるため、加圧・圧送
開始時刻が早い程、圧送ストローク量は大きくなり、吐
出量Ｑも多量になる。例えは、上記のように作動時間Ｔ
ＦＦで、しかも、ディーゼルエンジン２が低速回転状態
の場合は、圧送ストローク量は値Ｓ１となる。なお、作
動時間ＴＦＦを短く設定する、すなわち、制御時間Ｔ１
を短縮すると、最大圧送ストローク量ＳＬが得られる。

このように、制御時間Ｔ１を短縮すると圧送ストローク
量は増加し、一方、制御時間Ｔ１を延長すると圧送スト
ローク量は減少する。従って、制御時間Ｔ１を調節する
ことにより、吐出量Ｑを所望の値に制御できる。ここで
、ディーゼルエンジン２が定格回転状態にある場合に、
圧送ストローク量を最大値ＳＮにするためには、定格回
転状態におけるプランジャリフト量Ｓと圧送ストローク
量ＳＮとを等しくすればよい。すなわち、カム角度信号
検出時刻ｔ１から作動時間ＴＰＯ経過後の時刻ｔ４から
燃料の圧送を開始するのである。このときの制御時間は
、該作動時間ＴＰＯから遅れ時間ＴＬを引いた時間Ｔｏ
になる。すなわち、同図に破線で示すように、時刻ｔ５
において、電磁弁制御信号を出力する必要がある。この
場合の制御時間ＴＯを最小制御時間に設定する。すると
、低速回転状態から定格回転状態までの範囲では、制御
時間Ｔ１を最小制御時間ＴＯ以上の所定時間に設定すれ
ば、圧送ストローク量はＯから最大値であるプランジャ
リフト量Ｓの全行程までのうち任意の量に調節できるの
で、燃料の吐出量Ｑも０から最大吐出量Ｑｍａｘまで制
御できる。しかし、定格回転状態を越えて高速回転状態
に移行した場合は、制御時間Ｔ１が最小制御時間ＴＯ以
下にはならないように制限されているので、圧送開始時
其方ｔ４には、プランジャは既にストローク量ＳＭだけ
上昇している。従って、この場合には、圧送ストローク
量の最大値が制限されているので、燃料の吐出量Ｑも最
大吐出量Ｑ　ｍ　ａ　ｘ未満の量に制限され、回転速度
の上昇に伴って、吐出可能量は減少するよう制御される
。

なお本実施例において、ディーゼルエンジン２がディー
ゼル機関Ｍ１に、コモンレール４が蓄圧部Ｍ２に、可変
吐出量高圧ポンプ５が昇圧手段Ｍ３に各々該当する。ま
た、ＥＣＵ６およびＥＣＵ６の実行する処理のうち、ス
テップ（１００，１１０，１２０，１３０，１６０，１
７０，１８０゜１９０）が制御手段Ｍ４として、ステッ
プ（１４０，１５０）が＃Ｊ限手段Ｍ５として各々機能
する。

以上説明したように本実施例によれば、ディーゼルエン
ジン２０回転速度を検出する回転速度センサ２１やコモ
ンレール４内部の燃料圧力を計測する圧力センサ２３の
誤検出に起因して、該ディーゼルエンジン２が定格回転
速度運転状態から高速回転速度運転状態に移行したとき
でも、可変吐出量高圧ポンプ５からの高圧燃料の吐出量
Ｑを減量し、コモンレール４内邪に蓄圧される燃料の圧
力、すなわち、コモンレール圧力ＰＣを減圧するため、
燃料圧力を、可変吐出量高圧ポンプ５、供給配管８、コ
モンレール４およびインジェクタ３の機械的強度限界を
越えない範囲内の圧力に保持したまま、コモンレール式
燃料噴射制御装置１を作動させることが可能になるので
、上記回転速度センサ２１や圧力センサ２３の障害等に
よる誤検出発生時でもコモンレール式燃料噴射制御装置
１の信頼性・耐久性が向上する。すなわち、第９図に示
すように、エンジン回転速度Ｎｅが定格回転速度未満の
ときは、吐出量Ｑは最大吐出量Ｑｍａｘまでの範囲で所
望の値に設定でき、一方、定格回転速度を上回ると速や
かに吐出量は減少する。従って、エンジン回転速度Ｎｅ
が定格回転速度を上回っても、吐出量Ｑが減量されるた
め、コモンレール４内部の燃料圧力は下降するので、強
度限界領域に移行してしまって障害を生じることはない
。

また、オリフィス４２により吸入燃料は流量制限される
ため、可変吐出量高圧ポンプ５の１サイクルで吸入可能
な燃料量が、定格回転速度を越えると減少するので、電
磁波障害等によりＥＣＵ６が正常に作動しなくなったと
き、あるいは、電磁弁３４の動作不良時等、電気的障害
発生時にエンジン回転速度Ｎｅが定格回転速度を上回っ
ても、燃料吐出量Ｑは減少し、コモンレール４内部のコ
モンレール圧力ＰＣは上昇しない。すなわち、第１０図
に示すように、エンジン回転速度Ｎｅが定格回転速度未
満のときは、吐出量Ｑは最大吐出量Ｑｍａｘまでの範囲
で所望の値に設定でき、一方、定格回転速度を上回ると
、同図に曲線で示すように吐出量は減少する。従って、
ＥＣＵ６や電磁弁３４の異常動作時にエンジン回転速度
Ｎｅが定格回転速度を上回っても、吐出量Ｑが減量され
るため、電気系統に障害が生じても、オリフィス４２を
備えた機構により、コモンレール４内部の燃料圧力は下
降するので、強度限界領域に移行してしまい高圧燃料供
給系に過大な圧力を作用させて劣化や破損を招くことは
ない。

上述のように、ＥＣＵ６の実行する可変吐出量高圧ポン
プ制御処理により制御即時間Ｔ１を最小制御時間ＴＯ以
上に保持し、さらに、該ＥＣＵ６の異常時には、オリフ
ィス４２で機械的に吸入燃料量を制限するといった、電
気的および機械的の２重のフェイルセーフ＆！能を有す
るので、コモンレール式燃料噴射制’＋Ｈ装置１の燃料
供給系の強度的信頼性・耐久性を極めて高水準に維持で
きる。このことは、例えは、高い信頼性を要求される車
両搭載用のディーゼルエンジンに適用した場合に、特に
顕著な効果を奏する。

さらに、ディーゼルエンジン２が、低回転速度運転状態
から定格回転速度運転状態の運転領域で運転されている
ときは、吐出可能な最大量ＱｍａＸを越えない範囲内で
、コモンレール４に蓄圧される燃料のコモンレール圧力
ＰＣを、運転状態に応じて定まる目標コモンレール圧力
ＰＣＯに常時保持可能な量だけ吐出することができ、デ
ィーゼルエンジン２の運転状態を良好に維持することが
可能になる。

また、ディーゼルエンジン２の負荷α、回転速度Ｎｅお
よびコモンレール４内邪のコモンレール圧力ＰＣから算
出された制御時間Ｔ１が定格回転速度運転状態時に応じ
て決定された最小制御時間ＴＯより短くならないように
制限すると共に、オリフィス４２を可変吐出量高圧ポン
プ５に配設するだけでコモンレール４に蓄圧される燃料
の圧力を、該燃料供給系の機械的強度限界未満に維持で
きるので、簡単な装置構成で、各種センサの誤検出やＥ
ＣＵ６および電磁弁３４の誤動作に起因するコモンレー
ル式燃料噴射制御装置１の作動条件の悪化や機構部に対
する過大な強度的負荷の作用を確実に防止できる。

さらに、最小制御時間Ｔ１の設定を可変吐出量高圧ポン
プ５の仕様に応じて変更するだけで、コモンレール式の
各種ディーゼルエンジンに適用できるので、装置の汎用
性も拡大する。

また、電磁弁３４の弁体５７は、ポンプ室３日内部の燃
料圧力を閉弁方向の押圧力として受けるよう構成されて
いる。そこで、弁体５７がシート部５日に高精度で着座
するよう仕上げ加工しであるため、弁体５７がシート部
５６に着座した状態では、弁体５７はプランジャ３７の
加圧・圧送行程におけるポンプ室３日内部の燃料圧力に
より閉弁方向に押圧力を受け、極めて優れたシール性を
保持する。

ざらに、プランジャ３７はリード類が設けられていない
円柱形状であるため、シリンダ３２の内周面とプランジ
ャ３７の上端面とにより形成されるポンプ室３日内部の
高圧燃料が、低圧側に漏洩しないので、プランジャ３７
の加圧・圧送行程における高圧燃料の低圧側へのリーク
を低減できる。

また、シリンダ３２にはポンプ室３８に連通する通路と
して、フィードホール３９および吐出孔４０だけしか穿
設されていないので、ポンプ室３日内部の高圧燃料の低
圧側への漏れを少なくできる。

なお、本実施例では、上記オリフィス４２の穴径を一定
としたが、例えば、エンジン回転速度Ｎｅに応じて穴径
が変化するよう構成してもよい。

また、本実施例では、オリフィス４２を使用したが、例
えば、チョーク、各種紋り等、単位時間当りの流量を一
定り保持可能な油圧回路要素を使用しても、既述した実
施例と同様な効果が得られる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に同等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。

１匝二塁！ 以上詳記したように本発明の高圧ポンプ制御装置は、デ
ィーゼル機関が定格運転状態を越えて高速運転状態に移
行したときは、燃料を加圧および圧送し始める吐出開始
時期が所定吐出開始時期より早くならないように制限し
、高圧燃料の吐出量を減少させるよう構成されている。

このため、ディーゼル機関の運転状態や蓄圧されｔいる
燃料の圧力を計測する各種検出器の誤検出に起因して、
該ディーゼル機関が定格運転状態から高速運転状態に移
行したときでも、高圧燃料の吐出量を減量して蓄圧され
る燃料の圧力を減圧する。このため、機械的強度限界を
越えない範囲で装置を作動させることが可能になるので
、検出器異常時でも装置の信頼性・耐久性を一層向上で
きるという優れた効果を生じる。

また、ディーゼル機関が、低速運転状態から定格運転状
態の運転領域で運転されているときは、吐出可能な最大
量を越えない範囲内で、蓄圧される燃料の圧力を、運転
状態に応じて定まる目標圧力に常時保持できる量だけ燃
料を吐出することが可能になり、ディーゼル機関を最適
条件で円滑に運転できる。

ざらに、吐出開始時期が所定吐出開始時期より早くなら
ないように制限するだけで蓄圧される燃料の圧力を強度
限界未満に維持できるので、簡単な装置構成で、誤検出
に起因する装置の作動条件の悪化や装置機構部の劣化を
確実に防止できる。

また、所定吐出開始時期の設定を変更するだけで、各種
のディーゼル機関に適用できるので、装置の汎用性が高
まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成図
、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図は
同じくその可変吐出量高圧ポンプの構造を示す断面図、
第４図は同じくその可変吐出量高圧ポンプに配設された
電磁弁の構造を示す断面図、第５図は同じくその要部構
成図、第６図は第５図のＣ−Ｃ端面図、第７図は同じく
その制御を示すフローチャート、第８図は同じくその制
御の様子を示すタイミングチャート、第９図および第１
０図は同じくその高圧供給ポンプ吐出量とエンジン回転
速度との関係を示すグラフ、第１１図は従来技術の構成
を示す概略装置構成図、第１２図は従来技術の制御を示
すタイミングチャートである。 Ｍｌ　・・・　ディーゼル機関 Ｍ２　・・・　蓄圧部 Ｍ３　・・・　昇圧手段 Ｍ４　・・・　制御手段 Ｍ５　・・・　制限手段 １　・・・　コモンレール式燃料噴射制御装置２　・・
・　ディーゼルエンジン ４　・・・　コモンレール ５　・・・　可変吐出量高圧ポンプ ６　・・・　電子制ｆｌＥｊ装置（ＥＣＵ）６ａ　・・
・　ＣＰＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ディーゼル機関に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧
   部と、 外部から指令される吐出開始時期に従って、該吐出開始
   時期が早いほど多量の燃料を高圧に加圧し、上記蓄圧部
   に圧送する昇圧手段と、 上記ディーゼル機関の運転状態および上記蓄圧部の燃料
   圧力に基づいて決定した吐出開始時期を上記昇圧手段に
   指令する制御手段と、 を具備した高圧燃料ポンプ制御装置において、上記ディ
   ーゼル機関が定格運転状態に到達するまでは最大量の燃
   料圧送を可能にするよう予め定められた所定吐出開始時
   期より、上記制御手段の決定した吐出開始時期が早いと
   きは、該制御手段の決定した吐出開始時期を上記所定吐
   出開始時期に制限する制限手段、 を備えたことを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置。