JPH0450460A - 燃料供給制御方法 - 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〕 本発明は燃料供給制御方法に関する。

〔従来の技術〕

燃料供給ポンプから吐出された高圧の燃料をリザーバタ
ンク内に供給し、リザーバタンク内の高圧の燃料を燃料
噴射弁に送り込むようにした内燃機関において、リザー
バタンク内の燃料圧を機関の運転状態に応じた目標燃料
圧とするのに必要な燃料供給ポンプの基準吐出量を予め
実験により求約ておき、燃料供給ポンプからの燃料吐出
量をデユーティ比制御すると共に燃料供給ポンプの吐出
量を基準吐出量とするのに必要な基準デユーティ比を予
め記憶しておき、リザーバタンク内の実際の燃料圧と目
標燃料圧との差圧からデユーティ比補正量を計算してこ
のデユーティ比補正量により基準デユーティ比を補正し
、リザーバタンク内の実際の燃料圧が目標燃料圧となる
ようにフィードバック制御するようにした内燃機関が公
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〕

ところでこの基準デ；−ティ比は成る特定の定常運転時
における実験結果に基いて定められており、従って過渡
運転時はもとより定常運転時であっても、更に経時変化
を生じた場合にはなおさらのことリザーバタンク内の燃
料圧を目標燃料圧とするのに実際に必要な要求デユーテ
ィ比は基準デユーティ比から大幅にずれることになる。

この場合、デユーティ比を要求デユーティ比に早期に近
づけるためにデユーティ比補正量を大きくするとリザー
バタンク内の燃料圧がハンチングし、これに対してデユ
ーティ比を要求デユーティ比にゆっくりと近づけるため
にデユーティ比補正量を小さくするとリザーバタンク内
の燃料圧が目標燃料圧となるまでに時間を要するという
問題がある。

〔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燃料供給ポ
ンプから吐出された高圧の燃料を燃料貯留室内に供給す
るようにした燃料供給装置において、燃料貯留室内の実
際の燃料圧と目標燃料圧との圧力差から体積弾性係数を
用いて燃料貯留室内の実際の燃料圧を目標燃料圧とする
のに必要な燃料供給ポンプの吐出量を求め、この吐出量
に応じた量の燃料を燃料供給ポンプから吐出させるよう
にしている。

〔作　用〕 燃料貯留室内の燃料圧を目標燃料圧とするのに実際に必
要な吐出量を求めてこの吐出量に応じた量の燃料を燃料
供給ポンプから吐出させるので燃料貯留室内の燃料圧は
ハンチングすることなくただちに目標燃料圧となる。

〔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は燃料貯留室を形成するリザ
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分配管
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。まず始めに第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のカム面上を転動する。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。一方策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２
０が上昇して加圧室２１内の燃料圧が上昇すると加圧室
２１内の高圧の燃料は逆止弁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ふり、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
ら燃料溢流通路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
４６によって画定された加圧室４８と、加圧ピストン４
６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４２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４
７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６
７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
ぼ一定に設置されており、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ている。

ピエゾ圧電素子４７はリード線７０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は電子制御ユニット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および加圧ビン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および弁ボート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が開弁して燃料溢流室４１内の燃
料が加圧室４８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に電荷をチャージしたときに加圧室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４
８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４Ｂ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９ｏ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内の燃料圧はりザー
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、ノズル口
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でピエ
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−ドオンメモリ）１０１
、ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）１０２、ＣＰＵ
　（マイクロプロセッサ）１０３、人力ボート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を介して入力ボート１
０４に入力される。また、入力ボート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。更に人力ボート１０４にはアクセルペダル１０８
の踏み込み量り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
、出力ポート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］、２０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
１２２　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が開弁せし酌られるとプ
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リザーバタンク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クランク角度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度
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
角度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
ンク角度毎に溢流制御弁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θ。

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が伸長せし島られているクランク角度０割合をデ
ユーティ比ＤＴ　（＝θ／θ。）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が目標燃料圧Ｐ
。になっていたとしても前述したように燃料噴射が行わ
れるとりサーバタンク４内の燃料が減少するためにリザ
ーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ。よりも低下
し、また目標燃料圧Ｐａが変化したときにもリザーバタ
ンク４内の燃料圧Ｐと目標燃料圧Ｐ。との間に差圧が生
じる。

このようにリザーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧
Ｐ。からずれた場合にリザーバタンク４内の燃料圧Ｐを
目標燃料圧Ｐ０とするのに必要な量の加圧燃料をただち
にリザーバタンク４内に補給することができればリザー
バタンク４内の燃料圧をただちに目標燃料圧Ｐ０に一致
させることができる。そこで本発明ではリザーバタンク
４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ０からずれた場合にはリ
ザーバタンク４内の燃料圧Ｐを目標燃料圧Ｐ０とするの
に必要な量の加圧燃料をリザーバタンク４内に補給する
ようにしている。この場合、リザーバタンク４内の燃料
圧Ｐを目標燃料圧Ｐ。とするのに必要な加圧燃料量は次
のようにして求袷られる。

即ち、体積Ｖの燃料の燃料圧がＰとなり、その結果燃料
の体積ＶがΔＶだけ減少したとするとこれらＰ、Ｖ、△
Ｖは燃料の体積弾性係数Ｋを用いて次式のように表わさ
れる。

Ｐ＝Ｋ・　（ΔＶ／Ｖ） 即ち、燃料の体積歪（ΔＶ／Ｖ）に体積弾性係数Ｋを乗
算すると燃料圧Ｐとなる。

次に上式をリザーバタンク４内の燃料に対して適用する
。即ち、リザーバタンク４の容積をＶとし、このリザー
バタンク４内の燃料圧をＰとするとリザーバタンク４内
には燃料圧がＰで体積がＶの燃料が充填されていること
になる。このような状態で燃料圧がＰで体積がΔＶの加
圧燃料が補給されたとするとリザーバタンク４内の燃料
の体積歪はΔＶ／　（Ｖ＋ΔＶ）で表わされる。即ち、
加圧燃料を補給することによって体積が（Ｖ十△Ｖ）と
なり、この体積（Ｖ＋ΔＶ）をΔＶだけ減少させたと考
えればよい。

このような体積歪が生ずると次式に示す△Ｐだけ燃料圧
が上昇することになる。

ΔＰ＝Ｋ・ΔＶ／　（Ｖ＋ΔＶ） ここでΔＶがＶに比べて小さいとすると、即ちリザーバ
タンク４の容積に比べて加圧燃料の補給量が小さいとす
ると（Ｖ＋ΔＶ）はほぼＶとなり、このときには上式は
次式のようになる。

△Ｖ＝ΔＰ　−Ｖ／に ここでＶ／に＝Ｆとおくと ΔＶ＝Ｆ・ΔＰ 即ち、リザーバタンク４内の実際の燃料圧Ｐと目標燃料
圧Ｐ０との差圧がΔＰ　（＝ｐｏ−ｐ）であるときには
体積ΔＶの加圧燃料を補給すればリザーバタンク４内の
燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ０に一致することになる。

ところで燃料供給ポンプＡからリザーバタンク４内に補
給される加圧燃料の体積Ｑｆ、即ち燃料供給ポンプＡの
吐出量Ｑｆはデユーティ比ＤＴにほぼ比例し、従ってこ
の吐出量ＱｆがΔＶとなるようにデユーティ比ＤＴを定
めるとリザーバタンク４内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐａ
に一致することになる。

一方、前述したように第１図に示す実施例では３６０ク
ランク角度毎に加圧燃料を補給するようにしている。従
って３６０クランク角度の間において噴射される燃料量
を前もって考慮してリザーバタンク４内の燃料圧Ｐを制
御すると燃料圧不足という状態が生じないので良好な燃
料噴射制御を行えることになる。

この場合には燃料噴射による燃料体積の予測減少分ΔＱ
ｉｎｊを上述の吐出量Ｑｆに加えて吐出量Ｑｐとし、吐
出量がこの吐出量Ｑｐとなるようにデユーティ比ＤＴを
定めるようにすればよい。

次に第９図および第１０図を参照してピエゾ圧電素子４
７の制御方法について説明する。第９図および第１０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９図および第１０図を参照すると、まず初めにステッ
プ２００において機関回転数Ｎおよびアクセルペダル１
０８の踏み込み量りから１気筒当りの噴射量Ｑｉｎｊが
計算される。この噴射量Ｑｉｎｊと機関回転数Ｎ１アク
セルペダルの踏み込みＩＬとの関係は第１１図（Ａ）に
示されるようにマツプの形で予めＲＯＭｌ０Ｉ内に記憶
されている。次いでステップ２０１では３６０クランク
角度内に２気筒に噴射される場合にはＱｉｎｊが２倍さ
れてΔＱｉｎｊとされる。このΔＱｉｎｊは３６０クラ
ンク角度内において減少するりザーバタンク４内の燃料
の体積を表わしている。

次いでステップ２０２では機関回転数Ｎおよびアクセル
ペダル１０８の踏み込み量りからリザーバタンク４内の
目標燃料圧Ｐ。が計算される。この目標燃料圧Ｐ０と機
関回転数Ｎ１アクセルペダル１０８の踏み込み量りとの
関係は第１１図（Ｂ）に示すようにマツプの形で予めＲ
ＯＭｌ０Ｉ内に言己憶されている。

次いでステップ２０３では目標燃料圧Ｐ。と、圧力セン
サ９により検出されたリザーバタンク４内の実際の燃料
圧Ｐとの差圧△Ｐ　（＝Ｐ、−Ｐ）が計算される。次い
でステップ２０４では差圧ΔＰとＦ（−Ｖ／Ｋ）とを乗
算することにより差圧ΔＰを零とするために必要な燃料
供給ポンプＡの吐出量△Ｑｆが計算される。次いでステ
ップ２０５ではΔＱｆにΔＱｉｎｊを加算することによ
り燃料噴射による予測体積減少量をも考慮した燃料供給
ポンプＡの吐出量ΔＱｐが計算される。次いでステップ
２０６では吐出量Ｑｐに対応した基準デユーティ比ＤＴ
ｏが計算される。この基準デユーティ比Ｄ　Ｔ　。

と噴射量Ｑｐとの関係は第１１図（Ｃ）に示すように比
例関係にあり、この関係は予めＲＯＭｌ０Ｉに記憶され
ている。デユーティ比ＤＴを基準デユーティ比Ｄ　Ｔ　
ｏにすると理論的にはリザーバタンク４内の燃料圧Ｐが
目標燃料圧Ｐ。に一致するが実際には若干のずれが生ず
る。このずれがステップ２０７からステップ２１０にお
いて補正される。

即ち、ステップ２０７ではリザーバタンク４内の燃料圧
Ｐが目標燃料圧Ｐ。よりも高いか否かが判別される。Ｐ
≧Ｐｏのときにはステップ２０８に進んでデユーティ比
ＤＴから予め定給られた一定値αが減算され、次いでス
テップ２１０に進む。一方、ステップ２０７においてＰ
＜ＰＧ　と判別されたときにはステップ２０９に進んで
デユーティ比ＤＴに一定値αが加算され、次いでステッ
プ２１０に進む。

ステップ２１０では基準デユーティ比ＤＴ、にΔＤＴを
加算することによってデユーティ比ＤＴが計算される。

次いでステップ２１１ではデユーティ比ＤＴが負になっ
たか否かが判別され、ＤＴ≦０であればステップ２１２
に進んでデユーティ比ＤＴが零とされ、ステップ２１５
に進む。一方、ステップ２１１においてＤＴ＞Ｏである
と判断されたときにはステップ２１３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、Ｄ
Ｔ２０．９５であればステップ２１４に進んでデユーテ
ィ比ＤＴが０．９５とされ、ステップ２１５に進む。ス
テップ２１５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、ス
テップ２１６に進む。ステップ２１６ではステップ２１
５において計算された時間Ｔにデユーティ比ＤＴを乗算
することによち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２１７ではピエゾ圧電素子４
７が伸長せしめられている時間がこのデユーティ比ＴＤ
Ｔとなるようにサイリスク１２２　、１２４０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。に一致せ
しめられる。

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
阻止するため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１０
図のステップ２１３　、２１４においてデユーティ比Ｄ
Ｔの最大値を０．９５としている。

〔発明の効果〕

燃料貯留室内の燃料圧が目標燃料圧からずれた場合には
燃料貯留室内の燃料圧をハンチングすることなくただち
に目標燃料圧とすることができる。

【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図および第１０
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１１図は噴射量等を示す線図である。 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。 ）−ｍ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　燃料供給ポンプから吐出された高圧の燃料を燃料貯留
   室内に供給するようにした燃料供給装置において、燃料
   貯留室内の実際の燃料圧と目標燃料圧との圧力差から体
   積弾性係数を用いて燃料貯留室内の実際の燃料圧を目標
   燃料圧とするのに必要な燃料供給ポンプの吐出量を求め
   、この吐出量に応じた量の燃料を燃料供給ポンプから吐
   出させるようにした燃料供給制御方法。