JPS631746A - 内燃機関の燃料噴射を制御する方法及び装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射を制御する方法及び装置Info
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- JPS631746A JPS631746A JP62098475A JP9847587A JPS631746A JP S631746 A JPS631746 A JP S631746A JP 62098475 A JP62098475 A JP 62098475A JP 9847587 A JP9847587 A JP 9847587A JP S631746 A JPS631746 A JP S631746A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/406—Electrically controlling a diesel injection pump
- F02D41/408—Electrically controlling a diesel injection pump of the distributing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
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- F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
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-
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- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
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- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料噴射のために高圧力下に液体燃料のチャ
ージを周期的に供給するための往復チャージポンプを有
する形式の内燃機関燃料噴射システムに係り、−層詳細
には、燃料噴射タイミング及び量を図節するための新規
にして且つ改良された方法及び装置に係る。
ージを周期的に供給するための往復チャージポンプを有
する形式の内燃機関燃料噴射システムに係り、−層詳細
には、燃料噴射タイミング及び量を図節するための新規
にして且つ改良された方法及び装置に係る。
本発明の主な目的は、前記形式の燃料噴射システムに於
いて、燃料噴射タイミング及び量の電気的閉ループ調節
のための新規にして且つ改良された方法及び装置を提供
することである。この新規にして且つ改良された方法及
び装置は、エンジンの各シリンダにユニット噴射器を用
いるシステム及び二つ又はそれ以上のシリンダに順次に
圧力下に燃料のチャージを周期的に供給するための多重
シリンダ燃料噴射ポンプを用いるシステムを含む前記形
式の種々の燃料噴射システムに使用され得る。
いて、燃料噴射タイミング及び量の電気的閉ループ調節
のための新規にして且つ改良された方法及び装置を提供
することである。この新規にして且つ改良された方法及
び装置は、エンジンの各シリンダにユニット噴射器を用
いるシステム及び二つ又はそれ以上のシリンダに順次に
圧力下に燃料のチャージを周期的に供給するための多重
シリンダ燃料噴射ポンプを用いるシステムを含む前記形
式の種々の燃料噴射システムに使用され得る。
本発明の他の目的は、前記形式の燃料噴射システムに於
いて、単一の双方向燃料弁の開閉タイミングの調節及び
、もし所望であれば、チャージポンプ行程タイミングの
調節により燃料噴射タイミング及び量を調節するための
新規にして且つ改良された方法及び装置を提供すること
である0本発明の好ましい実施例によれば、燃料噴射タ
イミング及び量は、単一の双方向電磁弁を精密に付勢及
び消勢しまた、もし図節可能であれば、チャージポンプ
行程タイミングを精密に調節するデータプロセッサを有
する電気的制御装置により調節される。
いて、単一の双方向燃料弁の開閉タイミングの調節及び
、もし所望であれば、チャージポンプ行程タイミングの
調節により燃料噴射タイミング及び量を調節するための
新規にして且つ改良された方法及び装置を提供すること
である0本発明の好ましい実施例によれば、燃料噴射タ
イミング及び量は、単一の双方向電磁弁を精密に付勢及
び消勢しまた、もし図節可能であれば、チャージポンプ
行程タイミングを精密に調節するデータプロセッサを有
する電気的制御装置により調節される。
本発明の他の目的は、前記形式の燃料噴射システムに於
いて、チャージポンプに供給される燃料の量及び燃料噴
射のスピル終了のタイミングの双方の図節及び追加的に
、もし所望であれば、チャージポンプ行程タイミングの
調節により燃料噴射タイミング及び量を図節するための
新規にして且つ改良された方法及び装置を提供すること
である。
いて、チャージポンプに供給される燃料の量及び燃料噴
射のスピル終了のタイミングの双方の図節及び追加的に
、もし所望であれば、チャージポンプ行程タイミングの
調節により燃料噴射タイミング及び量を図節するための
新規にして且つ改良された方法及び装置を提供すること
である。
本発明の他の目的は、前記形式の燃料噴射システムに於
いて、(a)燃料噴射タイミング、(b)燃料噴射量及
び(c)もし調節可能であれば、チャージポンプ行程タ
イミングの精密な調節を保証するため閉ループフィード
バックとして単一のタイミングセンサを用いる新規にし
て且つ改良された電気的調節方法及び装置を提供するこ
とである0本発明の一つの好ましい実施例では、精密な
燃料噴射タイミング及び量及び、もし調節可能であれば
、チャージポンプ行程タイミングが、ポンピング開始(
SOP)タイミングセンサのフィードバックを用いるこ
とにより保証されている。他の好ましい実施例では、精
密な調節が、チャージポンプ行程タイミングセンサのフ
ィードバックを用いることにより保証されている。チャ
ージポンプ行程タイミングが固定されている別の好まし
い実施例では、行程タイミング参照値がタイミングセン
サの代わりに用いられる。
いて、(a)燃料噴射タイミング、(b)燃料噴射量及
び(c)もし調節可能であれば、チャージポンプ行程タ
イミングの精密な調節を保証するため閉ループフィード
バックとして単一のタイミングセンサを用いる新規にし
て且つ改良された電気的調節方法及び装置を提供するこ
とである0本発明の一つの好ましい実施例では、精密な
燃料噴射タイミング及び量及び、もし調節可能であれば
、チャージポンプ行程タイミングが、ポンピング開始(
SOP)タイミングセンサのフィードバックを用いるこ
とにより保証されている。他の好ましい実施例では、精
密な調節が、チャージポンプ行程タイミングセンサのフ
ィードバックを用いることにより保証されている。チャ
ージポンプ行程タイミングが固定されている別の好まし
い実施例では、行程タイミング参照値がタイミングセン
サの代わりに用いられる。
本発明の他の目的は、前記形式の燃料噴射システムに於
いて、エンジン速度、エンジン温度、負荷需要及びエン
ジン高度又は吸込みマニホルド圧力のような所望のエン
ジン作動パラメータに従って燃料噴射タイミング及び量
の燃料オーソリティ電気的図節を行うための新規にして
且つ改良された方法及び装置を提供することである。
いて、エンジン速度、エンジン温度、負荷需要及びエン
ジン高度又は吸込みマニホルド圧力のような所望のエン
ジン作動パラメータに従って燃料噴射タイミング及び量
の燃料オーソリティ電気的図節を行うための新規にして
且つ改良された方法及び装置を提供することである。
本発明の他の目的は、作動に信頼性があり製造が経済的
でありまた前記形式の種々の燃料噴射システムに有用で
ある燃料噴射タイミング及び量の図節のための新規にし
て且つ改良された電気的システムを提供することである
。
でありまた前記形式の種々の燃料噴射システムに有用で
ある燃料噴射タイミング及び量の図節のための新規にし
て且つ改良された電気的システムを提供することである
。
本発明の他の目的は、前記形式の燃料噴射システムに於
いて、小さい死体禎を有し、また例えばディーゼルエン
ジン用として直接的燃料噴射を行うべく12,000p
s i (83MPa)又はそれ以上の非品に高い燃
料噴射圧力を生ずるのに有用である新規にして且つ改良
された燃料噴射ポンプを提供することである。
いて、小さい死体禎を有し、また例えばディーゼルエン
ジン用として直接的燃料噴射を行うべく12,000p
s i (83MPa)又はそれ以上の非品に高い燃
料噴射圧力を生ずるのに有用である新規にして且つ改良
された燃料噴射ポンプを提供することである。
他の目的は、以下の説明のなかで一部は明らかとなり、
また−部は一層詳細に指摘されよう。
また−部は一層詳細に指摘されよう。
本発明の一層良好な理解は以下の詳細な説明及び本発明
の好ましい実施例の概要を示す添付図面から得られよう
。
の好ましい実施例の概要を示す添付図面から得られよう
。
図面に示されている好ましい実施例の説明機能が同−又
はIn似の部分には同一の参照符号が付されている図面
を参照すると、特に第1図を参照すると、燃焼のために
燃料の噴射のために一つ又はそれ以上の燃料噴射ノズル
14に特定の高圧力よりも高い圧力で液体燃料を周期的
に供給するため往復容積型チャージポンプを有する形式
の燃料噴射システム8に於いて顕著な効用を有する、燃
料噴射システム8は適当な分配器16を有し、チャージ
ポンプlOが二つ又はそれ以上のノズル15に順次に燃
料を供給するのに使用されている。
はIn似の部分には同一の参照符号が付されている図面
を参照すると、特に第1図を参照すると、燃焼のために
燃料の噴射のために一つ又はそれ以上の燃料噴射ノズル
14に特定の高圧力よりも高い圧力で液体燃料を周期的
に供給するため往復容積型チャージポンプを有する形式
の燃料噴射システム8に於いて顕著な効用を有する、燃
料噴射システム8は適当な分配器16を有し、チャージ
ポンプlOが二つ又はそれ以上のノズル15に順次に燃
料を供給するのに使用されている。
例えば、チャージポンプ10は1984年7月31日付
けの“燃料量信号を発生するための装置”という名称の
米国特許第4,462,361号明細書に開示されてい
る形式の回転カムチャージポンプ、又は1984年10
月9日付けの“燃料噴射量制御”という名称の米国特許
第4,475,507号明細書に開示されている形式の
回転カムチャージポンプ、又は1984年10月16日
付けの1燃料噴射タイミングのための方法及びシステム
”という名称の米国特許第4,476.837号明細書
に開示されている形式の非回転カムチャージポンプであ
ってよい、従って、以下に説明する本発明の好ましい実
施例は一つの場合には非回転作動カムを有する燃料噴射
システムで、また他の場合にはユニット噴射器で実施さ
れているが、本発明が他の形式の燃料噴射システムでも
実施され得ることは理解されよう。
けの“燃料量信号を発生するための装置”という名称の
米国特許第4,462,361号明細書に開示されてい
る形式の回転カムチャージポンプ、又は1984年10
月9日付けの“燃料噴射量制御”という名称の米国特許
第4,475,507号明細書に開示されている形式の
回転カムチャージポンプ、又は1984年10月16日
付けの1燃料噴射タイミングのための方法及びシステム
”という名称の米国特許第4,476.837号明細書
に開示されている形式の非回転カムチャージポンプであ
ってよい、従って、以下に説明する本発明の好ましい実
施例は一つの場合には非回転作動カムを有する燃料噴射
システムで、また他の場合にはユニット噴射器で実施さ
れているが、本発明が他の形式の燃料噴射システムでも
実施され得ることは理解されよう。
第1図及び第2図を参照すると、図示されているチャー
ジポンプ10は、ポンピングプランジャ12とプランジ
ャ12を往復運動させるための作動カム14とを含んで
いる。カム14は吸込みランプ23及びポンピングラン
プ24を有するカムローブ22を有する。ポンピングラ
ンプ24の傾斜は、噴射ノズル15の作動特性を含むシ
ステムの作動変数及び特性と組合わさって、燃料噴射事
象の時間/圧力プロフィルを決定する。ポンピングラン
プ24の有効)頃斜は、燃料噴射事象の時間/圧力プロ
フィルが、燃料噴射事象の間に能動的であるランプセグ
メントに関係しないように、第2図中に実線のポンピン
グ傾斜25により示されているように、(各ポンプ速度
に於いて一定のプランジャ速度を生ずるべく)ランプ2
4の長さに沿って一定にされていてよい、また、ポンピ
ング1頃斜は、時間/圧力プロフィルが能動的なランプ
セグメントに関係しないように、第2図中に破線の凸状
のポンピング傾斜26により示されているように、ラン
プ24の長さに沿って変更されていてよい。
ジポンプ10は、ポンピングプランジャ12とプランジ
ャ12を往復運動させるための作動カム14とを含んで
いる。カム14は吸込みランプ23及びポンピングラン
プ24を有するカムローブ22を有する。ポンピングラ
ンプ24の傾斜は、噴射ノズル15の作動特性を含むシ
ステムの作動変数及び特性と組合わさって、燃料噴射事
象の時間/圧力プロフィルを決定する。ポンピングラン
プ24の有効)頃斜は、燃料噴射事象の時間/圧力プロ
フィルが、燃料噴射事象の間に能動的であるランプセグ
メントに関係しないように、第2図中に実線のポンピン
グ傾斜25により示されているように、(各ポンプ速度
に於いて一定のプランジャ速度を生ずるべく)ランプ2
4の長さに沿って一定にされていてよい、また、ポンピ
ング1頃斜は、時間/圧力プロフィルが能動的なランプ
セグメントに関係しないように、第2図中に破線の凸状
のポンピング傾斜26により示されているように、ラン
プ24の長さに沿って変更されていてよい。
行程−時間もしくは圧力−時間燃料計量プロセスが吸込
み行程の間にチャージポンプに供給される燃料量を調節
するために使用されている0行程−時間燃料計量プロセ
スが使用されている場合には、吸込みランプ23は正の
燃料圧力が吸込み行程の初期チャージング段階の間にチ
ャージポンプ10のポンピングチャンバ42のなかに保
たれることを保証する比較的緩い吸込み傾斜27を有す
る。その理由で、吸込みランプ23は、比較的急なボン
ピン傾斜よりも実質的に小さい第2図中に実線により示
されているような比較的緩い吸込みltJ!斜を生ずる
ように輪郭を形成されている。圧力−時間計量プロセス
が使用される場合には、吸込みランプ23は、第2図中
に破線により示されているように比較的急な吸込み傾斜
28を生ずるように輪郭を形成されている。
み行程の間にチャージポンプに供給される燃料量を調節
するために使用されている0行程−時間燃料計量プロセ
スが使用されている場合には、吸込みランプ23は正の
燃料圧力が吸込み行程の初期チャージング段階の間にチ
ャージポンプ10のポンピングチャンバ42のなかに保
たれることを保証する比較的緩い吸込み傾斜27を有す
る。その理由で、吸込みランプ23は、比較的急なボン
ピン傾斜よりも実質的に小さい第2図中に実線により示
されているような比較的緩い吸込みltJ!斜を生ずる
ように輪郭を形成されている。圧力−時間計量プロセス
が使用される場合には、吸込みランプ23は、第2図中
に破線により示されているように比較的急な吸込み傾斜
28を生ずるように輪郭を形成されている。
電磁的に操作される双方向流制御弁30が(単独でもし
くは第7図を参照して説明する補助弁32と組合わさっ
て)吸込み行程の初期チャージング段階の間にチャージ
ポンプ10への燃料を計量し、またポンピング行程の間
に燃料噴射事象をスピル終了させるのに使用されている
。供給ポンプ36が適当な圧力調節器38により確立さ
れたポンプ速度で増大する比較的低い圧力(例えば30
ないし100psi(0,2ないし0.7MPa))で
燃料を供給するために設けられている。供給圧力での燃
料は、制御弁30の閉止タイミングを精密に調節するこ
とにより、その吸込み行程の間にチャージポンプ10に
精密に計量される0行程−時間入ロ計量プロセスが使用
される場合には、供給圧力は、制御弁30が開いている
吸込み行程の初期チャージング段階の間にチャージポン
プ10を完全に満たすのに十分である。圧力−時間入口
計量プロセスが使用される場合には、チャージポンプI
Oは、圧力−時間入口計量プロセスにより調節される燃
料の量により初期チャージング段階の間に部分的に満た
される。弁ソレノイド40は吸込み行程の間に弁30を
閉じるべく付勢される。比較的低い供給圧力のために、
吸込み量はソレノイド40の精密な付勢により精密に計
量され得る。
くは第7図を参照して説明する補助弁32と組合わさっ
て)吸込み行程の初期チャージング段階の間にチャージ
ポンプ10への燃料を計量し、またポンピング行程の間
に燃料噴射事象をスピル終了させるのに使用されている
。供給ポンプ36が適当な圧力調節器38により確立さ
れたポンプ速度で増大する比較的低い圧力(例えば30
ないし100psi(0,2ないし0.7MPa))で
燃料を供給するために設けられている。供給圧力での燃
料は、制御弁30の閉止タイミングを精密に調節するこ
とにより、その吸込み行程の間にチャージポンプ10に
精密に計量される0行程−時間入ロ計量プロセスが使用
される場合には、供給圧力は、制御弁30が開いている
吸込み行程の初期チャージング段階の間にチャージポン
プ10を完全に満たすのに十分である。圧力−時間入口
計量プロセスが使用される場合には、チャージポンプI
Oは、圧力−時間入口計量プロセスにより調節される燃
料の量により初期チャージング段階の間に部分的に満た
される。弁ソレノイド40は吸込み行程の間に弁30を
閉じるべく付勢される。比較的低い供給圧力のために、
吸込み量はソレノイド40の精密な付勢により精密に計
量され得る。
制御弁30は吸込み行程の残余の間及びポンピング行程
の続く初期段階の間、付勢された(閉じられた)状態に
留まる。この初期段階の間にポンピングチャンバ42内
の気化又はキャビチーシコン空間が先ず無くされ、次い
で燃料のチャージが燃料噴射のため特定の圧力よりも高
い圧力で供給される。ソレノイド40は、制御弁30を
開き且つ燃料の超過量をスピルし、またそれにより燃料
噴射を終了させるべくポンピング行程の終了以前に消勢
される。制御弁30が開いた後の継続するポンピング行
程の間に燃料はチャージポンプ10から開いた弁30を
経て制御弁30と一路ボール逆止め弁46との間に位置
するアキエムレータ44へ排出又はスピルされる。こう
して、吸込み行程の初期チャージング段階の間にチャー
ジポンプ10へ計量される燃料の量は燃料噴射のためチ
ャージポンプ10により圧力下に供給される燃料の量よ
りも常に大きい。
の続く初期段階の間、付勢された(閉じられた)状態に
留まる。この初期段階の間にポンピングチャンバ42内
の気化又はキャビチーシコン空間が先ず無くされ、次い
で燃料のチャージが燃料噴射のため特定の圧力よりも高
い圧力で供給される。ソレノイド40は、制御弁30を
開き且つ燃料の超過量をスピルし、またそれにより燃料
噴射を終了させるべくポンピング行程の終了以前に消勢
される。制御弁30が開いた後の継続するポンピング行
程の間に燃料はチャージポンプ10から開いた弁30を
経て制御弁30と一路ボール逆止め弁46との間に位置
するアキエムレータ44へ排出又はスピルされる。こう
して、吸込み行程の初期チャージング段階の間にチャー
ジポンプ10へ計量される燃料の量は燃料噴射のためチ
ャージポンプ10により圧力下に供給される燃料の量よ
りも常に大きい。
制御弁30は燃料噴射の連応性のスピル終了のために開
き方向に速い応答性を有する。その理由で1./pso
は電磁的に閉じられており、また、弁部材50への流体
圧による開き力と組合わさって、弁30を迅速に開き、
またソレノイド40が消勢された時に所望のスピル終了
を行うのに必要な開き力(例えば5〜10ボンド(2,
3〜4.5 k g))を生ずる適当なコイル圧縮ばね
48を有する、制御弁30は弁電磁石のより遅い応答の
ために速いがより遅い閉止応答を有する。ソレノイド4
0が付勢される時、ソレノイドアーマチュア54の拡大
された軟鉄へラド52がソレノイドステータ56の上側
隣接面に向けて引っ込められる。それによりソレノイド
アーマチュア54は弁開きばね48のバイアスに抗して
軸線方向にずらされる、ソレノイドアーマチュア54は
、弁50を閉じるべ(合致する円錐沈み穴又は弁座5B
と係合する一体弁部材をなす内側円錐端50を有する。
き方向に速い応答性を有する。その理由で1./pso
は電磁的に閉じられており、また、弁部材50への流体
圧による開き力と組合わさって、弁30を迅速に開き、
またソレノイド40が消勢された時に所望のスピル終了
を行うのに必要な開き力(例えば5〜10ボンド(2,
3〜4.5 k g))を生ずる適当なコイル圧縮ばね
48を有する、制御弁30は弁電磁石のより遅い応答の
ために速いがより遅い閉止応答を有する。ソレノイド4
0が付勢される時、ソレノイドアーマチュア54の拡大
された軟鉄へラド52がソレノイドステータ56の上側
隣接面に向けて引っ込められる。それによりソレノイド
アーマチュア54は弁開きばね48のバイアスに抗して
軸線方向にずらされる、ソレノイドアーマチュア54は
、弁50を閉じるべ(合致する円錐沈み穴又は弁座5B
と係合する一体弁部材をなす内側円錐端50を有する。
制御弁30が閉じられた後のチャージポンプ吸込み行程
の残余の間、ポンピングチャンバ42内の燃料圧力は、
燃料気化又はキャビテーションが生ずる点へ減少し、そ
の度合いはポンプ速度及び使用されるポンプの形式に関
係する。このような燃料気化又はキャビテーションは燃
料噴射事象の間に望ましくない圧力波を生じさせる可能
性があり、燃料噴射事象の時間/圧力プロフィルに不利
に影響する。従って、このような燃料気化又はキャビテ
ーションが問題である場合には、ポンピングチャンバ4
2が、第1図中に破線で部分的に示されているようにチ
ャージポンプlOを変形することにより、別のキャビテ
ーションチャンバ60から絶縁されていることが好まし
い、変形された形式では、制御弁30からの直接ライン
61を使用する代わりに、絶縁シャツトル又はピストン
62が制御弁30とポンピングチャンバ42との間に挿
入されており、また−路入口逆止め弁64がポンピング
チャンバ42へ燃料を供給するのに使用されている。制
御弁30が開いている時の吸込み行程の初期チャージン
グ段階の間に、燃料は制御弁30を経て絶縁シャツトル
62の背後のみに供給される。絶縁シャツトル62は、
−路入口逆止め弁64の入口側に供給される圧力よりも
大きいポンピングチャンバ42内の圧力を生ずる強い戻
りばね66を有する。従って、制御弁30が開いている
間、さらに制御弁30が閉じられた後にも、−路逆止め
弁64は閉じられた状態に留まり、また絶縁シャツトル
62は、シャツトル62が第1図中に示されているその
延長された制服位置へ到達するまで、ポンピングチャン
バ42へ圧力下に燃料を供給する。その後、燃料は、ポ
ンピングチャンバ42を満たし且つポンピングチャンバ
42内の燃料気化又はキャビテーションを消去するべく
一路逆止め弁64を経てポンピングチャンバ42へ低圧
力下に燃料を供給する。制御弁30が閉じられた後、ま
た戻りばね66による絶縁シャツトル62の継続する変
位の間、燃料気化又はキャビテーションが絶縁シャツト
ル62と閉じられた制御弁30との間の燃料キャビテー
ションチャンバ60のなかで生起する。(また、燃料気
化又はキャビテーションは、圧力−時間計量プロセスが
使用されている場合には、弁閉止以前に燃料キャビテー
ションチャンバ60のなかで生起する。) チャージポ
ンプの後続のポンピング行程の間、絶縁シャツトル62
は、キャビテーションチャンバ60内の気化又はキャビ
テーション空間が消去されるまで、ポンピングチャンバ
42から供給される燃料により戻りばね66のバイアス
に抗して流体圧により引っ込められている。次いで、チ
ャージポンプ圧力は、燃料噴射ノズル15を開くべく、
特定の高圧力よりも高い圧力に上昇する。こうして、変
形されたシステムでは、制御弁30が、絶縁シャツトル
62の背後でキャビテーションチャンバ60に供給され
る燃料の量を図節することにより、チャージポンプIO
に供給される燃料の量をその吸込み行程の間に調節する
。
の残余の間、ポンピングチャンバ42内の燃料圧力は、
燃料気化又はキャビテーションが生ずる点へ減少し、そ
の度合いはポンプ速度及び使用されるポンプの形式に関
係する。このような燃料気化又はキャビテーションは燃
料噴射事象の間に望ましくない圧力波を生じさせる可能
性があり、燃料噴射事象の時間/圧力プロフィルに不利
に影響する。従って、このような燃料気化又はキャビテ
ーションが問題である場合には、ポンピングチャンバ4
2が、第1図中に破線で部分的に示されているようにチ
ャージポンプlOを変形することにより、別のキャビテ
ーションチャンバ60から絶縁されていることが好まし
い、変形された形式では、制御弁30からの直接ライン
61を使用する代わりに、絶縁シャツトル又はピストン
62が制御弁30とポンピングチャンバ42との間に挿
入されており、また−路入口逆止め弁64がポンピング
チャンバ42へ燃料を供給するのに使用されている。制
御弁30が開いている時の吸込み行程の初期チャージン
グ段階の間に、燃料は制御弁30を経て絶縁シャツトル
62の背後のみに供給される。絶縁シャツトル62は、
−路入口逆止め弁64の入口側に供給される圧力よりも
大きいポンピングチャンバ42内の圧力を生ずる強い戻
りばね66を有する。従って、制御弁30が開いている
間、さらに制御弁30が閉じられた後にも、−路逆止め
弁64は閉じられた状態に留まり、また絶縁シャツトル
62は、シャツトル62が第1図中に示されているその
延長された制服位置へ到達するまで、ポンピングチャン
バ42へ圧力下に燃料を供給する。その後、燃料は、ポ
ンピングチャンバ42を満たし且つポンピングチャンバ
42内の燃料気化又はキャビテーションを消去するべく
一路逆止め弁64を経てポンピングチャンバ42へ低圧
力下に燃料を供給する。制御弁30が閉じられた後、ま
た戻りばね66による絶縁シャツトル62の継続する変
位の間、燃料気化又はキャビテーションが絶縁シャツト
ル62と閉じられた制御弁30との間の燃料キャビテー
ションチャンバ60のなかで生起する。(また、燃料気
化又はキャビテーションは、圧力−時間計量プロセスが
使用されている場合には、弁閉止以前に燃料キャビテー
ションチャンバ60のなかで生起する。) チャージポ
ンプの後続のポンピング行程の間、絶縁シャツトル62
は、キャビテーションチャンバ60内の気化又はキャビ
テーション空間が消去されるまで、ポンピングチャンバ
42から供給される燃料により戻りばね66のバイアス
に抗して流体圧により引っ込められている。次いで、チ
ャージポンプ圧力は、燃料噴射ノズル15を開くべく、
特定の高圧力よりも高い圧力に上昇する。こうして、変
形されたシステムでは、制御弁30が、絶縁シャツトル
62の背後でキャビテーションチャンバ60に供給され
る燃料の量を図節することにより、チャージポンプIO
に供給される燃料の量をその吸込み行程の間に調節する
。
チャージポンプ行程タイミングは、例えば第5図中に概
要を示されているように、図節可能にされ得る。そこで
、チャージポンプ行程タイミングは、駆動軸70に作動
カム14を結合する内部らせんスプライン74を有する
スリーブ72を軸線方向に調節することによる駆動軸7
0に対して相対的なカム14の角度調節により図節され
る。スリーブ72は、例えば前記米国特許箱4,476
.837号明細書に開示されているような適当な流体圧
アクチュエータ78を介して双方向ステップモータ76
により軸線方向に位置決めされる。チャージポンプ行程
タイミングの調節は第3図にグラフで示されており、ポ
ンピングランプ24の長さの減少及び(又は)ポンピン
グランプの能動的セグメントの選択を可能にする。
要を示されているように、図節可能にされ得る。そこで
、チャージポンプ行程タイミングは、駆動軸70に作動
カム14を結合する内部らせんスプライン74を有する
スリーブ72を軸線方向に調節することによる駆動軸7
0に対して相対的なカム14の角度調節により図節され
る。スリーブ72は、例えば前記米国特許箱4,476
.837号明細書に開示されているような適当な流体圧
アクチュエータ78を介して双方向ステップモータ76
により軸線方向に位置決めされる。チャージポンプ行程
タイミングの調節は第3図にグラフで示されており、ポ
ンピングランプ24の長さの減少及び(又は)ポンピン
グランプの能動的セグメントの選択を可能にする。
第4図を参照すると、弁閉止タイミング(VCs −7
)及びポンピング開始(SOP)タイミングは、行程−
時間入口計量プロセスが使用されている場合には、本質
的にチャージポンプ作動カム14の吸込み及びポンピン
グランプ23.24上の同一のレベルで生起する。圧力
−時間入口計量プロセスが使用されている場合には、S
OPタイミング及び弁閉止タイミング(VCP−T)は
予め定められた(較正された)関係を有する。実際の燃
料噴射タイミング(例えば燃料噴射事象の開始)は、主
に高い燃料噴射圧力に於ける燃料の圧縮のために、So
Pタイミングよりも少し後で生起する。こうして、SO
Pタイミング及び実際燃料噴射タイミングは(a)チャ
ージポンプ行程タイミング及び(b)ソレノイド弁閉止
タイミング(又は吸込み行程の間にチャージポンプに計
量される燃料の量)の関数である。任意の所与のチャー
ジポンプ行程タイミングに対して、又はもしチャージポ
ンプ行程タイミングが固定されているならば、SOP又
は燃料噴射タイミングは、単にソレノイド弁閉止タイミ
ングを精密に調節することにより精密に調節される。も
しチャージポンプ行程タイミングが固定されているなら
ば、ポンピングランプ24は、噴射タイミングの所望の
範囲に適応するべく十分に長くされた一定の有効(IJ
斜を有することが好ましい。例えば、固定されたカムは
、100mm’の最大燃料量を噴射するため10゛のタ
イミング調節範囲及び8°の残余の最大ポンピングセグ
メントから成る18°のポンピングランプ24を有する
。
)及びポンピング開始(SOP)タイミングは、行程−
時間入口計量プロセスが使用されている場合には、本質
的にチャージポンプ作動カム14の吸込み及びポンピン
グランプ23.24上の同一のレベルで生起する。圧力
−時間入口計量プロセスが使用されている場合には、S
OPタイミング及び弁閉止タイミング(VCP−T)は
予め定められた(較正された)関係を有する。実際の燃
料噴射タイミング(例えば燃料噴射事象の開始)は、主
に高い燃料噴射圧力に於ける燃料の圧縮のために、So
Pタイミングよりも少し後で生起する。こうして、SO
Pタイミング及び実際燃料噴射タイミングは(a)チャ
ージポンプ行程タイミング及び(b)ソレノイド弁閉止
タイミング(又は吸込み行程の間にチャージポンプに計
量される燃料の量)の関数である。任意の所与のチャー
ジポンプ行程タイミングに対して、又はもしチャージポ
ンプ行程タイミングが固定されているならば、SOP又
は燃料噴射タイミングは、単にソレノイド弁閉止タイミ
ングを精密に調節することにより精密に調節される。も
しチャージポンプ行程タイミングが固定されているなら
ば、ポンピングランプ24は、噴射タイミングの所望の
範囲に適応するべく十分に長くされた一定の有効(IJ
斜を有することが好ましい。例えば、固定されたカムは
、100mm’の最大燃料量を噴射するため10゛のタ
イミング調節範囲及び8°の残余の最大ポンピングセグ
メントから成る18°のポンピングランプ24を有する
。
好ましくは、適当なSOPタイミングセンサ80又は実
際の燃料噴射タイミングの参照タイミング信号を発生す
るための他の燃料噴射タイミングセンサが、電気的制御
装置84のデータプロセッサ82により実際のSOPタ
イミング及び(又は)実際の燃料噴射タイミングを決定
するため閉ループフィードバックを発生するべく設けら
れている0図示されている実施例では、soPタイミン
グセンサ80は、ポンピング圧力が予め定められたレベ
ル(例えば1000psi)に到達した時にSOPタイ
ミング′信号を発生するためチャージポンプ10に設け
られている。ノズル弁リフトセンサ(図示せず)のよう
な他の形式の燃料噴射タイミングセンサもSOPタイミ
ングセンサの代わりに又はそれに追加して使用され得る
。
際の燃料噴射タイミングの参照タイミング信号を発生す
るための他の燃料噴射タイミングセンサが、電気的制御
装置84のデータプロセッサ82により実際のSOPタ
イミング及び(又は)実際の燃料噴射タイミングを決定
するため閉ループフィードバックを発生するべく設けら
れている0図示されている実施例では、soPタイミン
グセンサ80は、ポンピング圧力が予め定められたレベ
ル(例えば1000psi)に到達した時にSOPタイ
ミング′信号を発生するためチャージポンプ10に設け
られている。ノズル弁リフトセンサ(図示せず)のよう
な他の形式の燃料噴射タイミングセンサもSOPタイミ
ングセンサの代わりに又はそれに追加して使用され得る
。
実際のチャージポンプ行程タイミングは、弁閉止タイミ
ングVC≦−↑又はVCp −、及びタイミングセンサ
80により発生されるタイミング信号から(チャージポ
ンプ行程が固定されているか調節可能であるかにかかわ
りなく)データプロセッサ82により決定される。チャ
ージポンプ行程タイミングがこうして決定され得る理由
は、第4図に示されているように、任意の所与の弁閉止
タイミング及び後続のSOPタイミングに対して唯一の
カム位置(すなわちチャージポンプ行程タイミング)が
存在することである。こうして、タイミングセンサ80
により行われる閉ループフィードバックによって、可変
レートのポンピングランプ24が使用され得るし、また
チャージポンプ行程タイミングがランプ24により与え
られる任意のポンピングレートを使用するぺ(図節され
得る、例えば、ポンピングランプ24の最も急なセグメ
ントは、所望の時間/圧力プロフィルで燃料噴射事象を
生起させるべく低いRPMで(すなわち始動の間及びア
イドル中に)使用される。
ングVC≦−↑又はVCp −、及びタイミングセンサ
80により発生されるタイミング信号から(チャージポ
ンプ行程が固定されているか調節可能であるかにかかわ
りなく)データプロセッサ82により決定される。チャ
ージポンプ行程タイミングがこうして決定され得る理由
は、第4図に示されているように、任意の所与の弁閉止
タイミング及び後続のSOPタイミングに対して唯一の
カム位置(すなわちチャージポンプ行程タイミング)が
存在することである。こうして、タイミングセンサ80
により行われる閉ループフィードバックによって、可変
レートのポンピングランプ24が使用され得るし、また
チャージポンプ行程タイミングがランプ24により与え
られる任意のポンピングレートを使用するぺ(図節され
得る、例えば、ポンピングランプ24の最も急なセグメ
ントは、所望の時間/圧力プロフィルで燃料噴射事象を
生起させるべく低いRPMで(すなわち始動の間及びア
イドル中に)使用される。
制御弁付勢のタイミングから実際の弁閉止タイミングを
プロセッサにより決定することは、弁閉止タイミングの
小さい変動が燃料の入口で計量される量の実質的な変動
を惹起しない場合には、(弁閉止間隔にもかかわらず)
多くの構成形態に於いて受容可能である。より高い精度
が弁閉止及び(又は)弁開放タイミングの決定のために
必要とされる場合には、弁アーマチユア54の速度の変
化により誘導される、又は弁30が開閉する時に発止さ
れる重畳される電圧信号が、弁閉止及び(又は)開放タ
イミングを一層正確に決定するために使用される。
プロセッサにより決定することは、弁閉止タイミングの
小さい変動が燃料の入口で計量される量の実質的な変動
を惹起しない場合には、(弁閉止間隔にもかかわらず)
多くの構成形態に於いて受容可能である。より高い精度
が弁閉止及び(又は)弁開放タイミングの決定のために
必要とされる場合には、弁アーマチユア54の速度の変
化により誘導される、又は弁30が開閉する時に発止さ
れる重畳される電圧信号が、弁閉止及び(又は)開放タ
イミングを一層正確に決定するために使用される。
データプロセッサ82はソレノイド弁30を精密に付勢
及び消勢し、またチャージポンプ行程タイミング調節が
行われる場合にはチャージポンプ行程タイミングを精密
に図節する役割をする。適当なエンジンセンサ91〜9
5が所望のエンジンデータを電気的制御装置へ伝達する
のに使用される。テーブル又はアルゴリズムの形態の適
当な固定されたデータは、エンジンデータに従って制御
弁82を作動させ且つ、図節可能であれば1.チャージ
ポンプ行程タイミングを調節するためデータプロセッサ
82のなかに記憶されている0行程プロフィルデータ及
び噴射システム取付及び較正データを含む固定されたデ
ータは、データプロセッサ82がエンジンデータから(
a)所望の燃料噴射タイミングを達成するべく所望の弁
閉止タイミングを、(b)ポンピングランプ24の所望
の能動的セグメントを使用するべく、調節可能であれば
、所望のチャージポンプ行程タイミングを、(C)燃料
の所望の量を噴射するため所望の弁開放タイミングを決
定することを可能にする。エンジンセンサ91〜95は
例えば(a)各エンジンシリンダのTDCタイミングを
決定するためクランク軸参照位置センサ94、(b)冷
却材温度センサ91、(C)高度又は吸込みマニホルド
圧力センサ92を、また(d)(例えば車両に於ける応
用でアクセレータペダルにより操作される)負荷デマン
ドセンサ93を含んでいる。クランク軸参照位置センサ
94は8シリンダエンジンで典型的に使用されるような
四つの角度間隔をおかれたTDC)リガ要素又は歯97
を有するトリガ車96を有するものとして示されている
。クランク軸参照位置センサ94により発生される周期
的TDC参照信号も、エンジン速度を計算するべく電気
的制御装置により使用され得る。しかし、例えば120
個の角度間隔をおかれたTDC)リガ要素又は歯97を
有するトリガ車96を有する高分解能のセンサ95が、
より高い精度で瞬時エンジン速度を計算するのに使用さ
れることは好ましい、また、高分解能のセンサ95は、
第1図中に概要を示されているように各TDC参照点に
対して歯の代わりに歯間隙を使用することによりデータ
プロセッサ82によって(行程タイミングが調節可能か
否か、また、もし図節可能であれば、センサタイミング
が行程タイミングにより調節されているか否かに関係し
て)TDC及び(又は)行程参照タイミングを決定する
ために使用され得る。第1図中に概要を示されているよ
うに、各TDC参照点は好ましくは対応する行程参照点
の前に置かれており、また両盤照点は好ましくは近似的
に吸込み行程の終端又はポンピング行程の始端に置かれ
ている。
及び消勢し、またチャージポンプ行程タイミング調節が
行われる場合にはチャージポンプ行程タイミングを精密
に図節する役割をする。適当なエンジンセンサ91〜9
5が所望のエンジンデータを電気的制御装置へ伝達する
のに使用される。テーブル又はアルゴリズムの形態の適
当な固定されたデータは、エンジンデータに従って制御
弁82を作動させ且つ、図節可能であれば1.チャージ
ポンプ行程タイミングを調節するためデータプロセッサ
82のなかに記憶されている0行程プロフィルデータ及
び噴射システム取付及び較正データを含む固定されたデ
ータは、データプロセッサ82がエンジンデータから(
a)所望の燃料噴射タイミングを達成するべく所望の弁
閉止タイミングを、(b)ポンピングランプ24の所望
の能動的セグメントを使用するべく、調節可能であれば
、所望のチャージポンプ行程タイミングを、(C)燃料
の所望の量を噴射するため所望の弁開放タイミングを決
定することを可能にする。エンジンセンサ91〜95は
例えば(a)各エンジンシリンダのTDCタイミングを
決定するためクランク軸参照位置センサ94、(b)冷
却材温度センサ91、(C)高度又は吸込みマニホルド
圧力センサ92を、また(d)(例えば車両に於ける応
用でアクセレータペダルにより操作される)負荷デマン
ドセンサ93を含んでいる。クランク軸参照位置センサ
94は8シリンダエンジンで典型的に使用されるような
四つの角度間隔をおかれたTDC)リガ要素又は歯97
を有するトリガ車96を有するものとして示されている
。クランク軸参照位置センサ94により発生される周期
的TDC参照信号も、エンジン速度を計算するべく電気
的制御装置により使用され得る。しかし、例えば120
個の角度間隔をおかれたTDC)リガ要素又は歯97を
有するトリガ車96を有する高分解能のセンサ95が、
より高い精度で瞬時エンジン速度を計算するのに使用さ
れることは好ましい、また、高分解能のセンサ95は、
第1図中に概要を示されているように各TDC参照点に
対して歯の代わりに歯間隙を使用することによりデータ
プロセッサ82によって(行程タイミングが調節可能か
否か、また、もし図節可能であれば、センサタイミング
が行程タイミングにより調節されているか否かに関係し
て)TDC及び(又は)行程参照タイミングを決定する
ために使用され得る。第1図中に概要を示されているよ
うに、各TDC参照点は好ましくは対応する行程参照点
の前に置かれており、また両盤照点は好ましくは近似的
に吸込み行程の終端又はポンピング行程の始端に置かれ
ている。
センサ95も制御弁30の付勢及び消勢の時間を測るた
め実際のタイミング角度TA及び量角度及びQA (第
4図)を測定するためチャージポンプ10の回転の角度
を11定するのに使用されている。センサ95の各パル
スインクレメントは、より高い精度を得るため、より小
さい角度インクレメントに電子的に分割されている。
め実際のタイミング角度TA及び量角度及びQA (第
4図)を測定するためチャージポンプ10の回転の角度
を11定するのに使用されている。センサ95の各パル
スインクレメントは、より高い精度を得るため、より小
さい角度インクレメントに電子的に分割されている。
示されているように、SOPタイミングセンサ80は、
(a)実際SOPタイミング及び実際燃料噴射タイミン
グ、(b)実際チャージポンプ行程タイミング及び(C
)能動的ポンピングランプセグメントをプロセッサによ
り決定するための制御ループを完成している。このよう
な決定に基づいて、電気的制御装置84が、所望の値を
得るべく、制御弁30の閉止時間及び、調節可能であれ
ば、チャージポンプ行程タイミングを調節する。
(a)実際SOPタイミング及び実際燃料噴射タイミン
グ、(b)実際チャージポンプ行程タイミング及び(C
)能動的ポンピングランプセグメントをプロセッサによ
り決定するための制御ループを完成している。このよう
な決定に基づいて、電気的制御装置84が、所望の値を
得るべく、制御弁30の閉止時間及び、調節可能であれ
ば、チャージポンプ行程タイミングを調節する。
噴射される燃料の量は精密に調節される0、プロセッサ
82により精密に決定される付勢周期の終端に於いてソ
レノイド弁30を消勢することにより精密に調節される
。その周期は実際燃料噴射タイミング及び能動的ポンピ
ングカムセグメントの輪郭から決定される。こうして、
燃料噴射量の閉ループ制御が単一のタイミングセンサ8
0によっても行われる。
82により精密に決定される付勢周期の終端に於いてソ
レノイド弁30を消勢することにより精密に調節される
。その周期は実際燃料噴射タイミング及び能動的ポンピ
ングカムセグメントの輪郭から決定される。こうして、
燃料噴射量の閉ループ制御が単一のタイミングセンサ8
0によっても行われる。
第4図を参照すると、三つのタイミング参照点(SOP
又は他の燃料噴射参照タイミング、弁閉止タイミング及
びチャージポンプ行程タイミング)の任意の二つが第三
の参照点を計算するのに使用され得る。こうして、示さ
れているように、チャージポンプ行程タイミングが弁閉
止タイミング及びSOPタイミング(又は他の燃料噴射
参照タイミング)からデータプロセッサにより決定され
得る。また、SOPタイミング(又は他の燃料噴射参照
タイミング)が弁閉止タイミング及びチャージポンプ行
程タイミングからデータプロセッサにより決定され得る
。または、弁閉止タイミングがSOPタイミング(又は
他の燃料噴射参照タイミング)及びチャージポンプ行程
タイミングから決定され得る。(第6図に示されている
実施例のように)非回転チャージポンプ作動カム14が
使用されている場合には、高分解能センサ95のセンサ
ピックアップ100が(第6図中に示されているように
)カム14に取付けられている。もし作動カム14が調
節可能でなければ、カム参照点の値又はオフセットが、
行程タイミングセンサを設ける代わりに、固定された較
正された入力としてデータプロセッサ82に入れられ得
る。その場合、SOPタイミング(又は他の燃料噴射参
照タイミング)は弁閉止タイミング及びその固定された
較正された入力のみからデータプロセッサにより決定さ
れ得る。それにもかかわらず、SOP又は他の燃料噴射
参照タイミングセンサが実際の燃料噴射タイミングを直
接に決定するのに使用され得る用途では、所望の燃料噴
射タイミングが達成されていることを確認することが好
ましい。実際の燃料噴射タイミングは次いでチャージポ
ンプ行程タイミングと組合わせて燃料噴射量を決定する
のに使用され得る。
又は他の燃料噴射参照タイミング、弁閉止タイミング及
びチャージポンプ行程タイミング)の任意の二つが第三
の参照点を計算するのに使用され得る。こうして、示さ
れているように、チャージポンプ行程タイミングが弁閉
止タイミング及びSOPタイミング(又は他の燃料噴射
参照タイミング)からデータプロセッサにより決定され
得る。また、SOPタイミング(又は他の燃料噴射参照
タイミング)が弁閉止タイミング及びチャージポンプ行
程タイミングからデータプロセッサにより決定され得る
。または、弁閉止タイミングがSOPタイミング(又は
他の燃料噴射参照タイミング)及びチャージポンプ行程
タイミングから決定され得る。(第6図に示されている
実施例のように)非回転チャージポンプ作動カム14が
使用されている場合には、高分解能センサ95のセンサ
ピックアップ100が(第6図中に示されているように
)カム14に取付けられている。もし作動カム14が調
節可能でなければ、カム参照点の値又はオフセットが、
行程タイミングセンサを設ける代わりに、固定された較
正された入力としてデータプロセッサ82に入れられ得
る。その場合、SOPタイミング(又は他の燃料噴射参
照タイミング)は弁閉止タイミング及びその固定された
較正された入力のみからデータプロセッサにより決定さ
れ得る。それにもかかわらず、SOP又は他の燃料噴射
参照タイミングセンサが実際の燃料噴射タイミングを直
接に決定するのに使用され得る用途では、所望の燃料噴
射タイミングが達成されていることを確認することが好
ましい。実際の燃料噴射タイミングは次いでチャージポ
ンプ行程タイミングと組合わせて燃料噴射量を決定する
のに使用され得る。
燃料噴射タイミングは、TDC参照タイミングセンサ9
4により発生されるTDC参照信号により、組合わされ
ているエンジンと同期化されている。
4により発生されるTDC参照信号により、組合わされ
ているエンジンと同期化されている。
第1図〜第5図、第10図及び第11図により説明され
る往復チャージポンプ1oは例えば第6図及び第7図に
示されている形式の非回転カムチャージポンプであって
よい、そのチャージポンプ。
る往復チャージポンプ1oは例えば第6図及び第7図に
示されている形式の非回転カムチャージポンプであって
よい、そのチャージポンプ。
10は、ここに説明される点を除いて、米国特許第4.
476.837号明!Ill書に開示されているチャー
ジポンプとほぼ類似していてよい、f15単に説明する
と、チャージポンプ10はロータ102と、組合わされ
ている内燃機関によりロータ102を駆動するべくロー
タ102と結合されている駆動軸103とを有する。チ
ャージポンプ1oは、ロータボディ104の対角線孔の
なかを往復運動可能な一対のポンピングプランジャ12
を有する。ポンピングプランジャ12の間に形成されて
いるポンピングチャンバ42から燃料がポンピングされ
る、−対のカムフォロワー又はローラ106及びローラ
シュー108がプランジャ12と半径方向に整合してロ
ータボディ104の上に取付けられている。ロータボデ
ィ104を包囲する内部非回転カムリング14はローラ
106により周期的なカム作用のためにロータ102の
回転の間に内方にプランジャ12と係合可能である。カ
ムリング14は、固定されたチャージポンプ行程タイミ
ングを生ずるべく固定されていてもよいし、角度調節可
能であってもよい。後者の場合には、その角度位置が、
第5図を参照して説明されるように、また米国特許第4
,476.837号明m書に開示されているように、流
体圧タイミングピストンにより調節される。カムリング
14の四つの等間隔の同一のカムロープ22は第1図〜
第5図により図示及び説明されるようなポンピング及び
吸込みランプ23.24を生ずる輪郭を有する。
476.837号明!Ill書に開示されているチャー
ジポンプとほぼ類似していてよい、f15単に説明する
と、チャージポンプ10はロータ102と、組合わされ
ている内燃機関によりロータ102を駆動するべくロー
タ102と結合されている駆動軸103とを有する。チ
ャージポンプ1oは、ロータボディ104の対角線孔の
なかを往復運動可能な一対のポンピングプランジャ12
を有する。ポンピングプランジャ12の間に形成されて
いるポンピングチャンバ42から燃料がポンピングされ
る、−対のカムフォロワー又はローラ106及びローラ
シュー108がプランジャ12と半径方向に整合してロ
ータボディ104の上に取付けられている。ロータボデ
ィ104を包囲する内部非回転カムリング14はローラ
106により周期的なカム作用のためにロータ102の
回転の間に内方にプランジャ12と係合可能である。カ
ムリング14は、固定されたチャージポンプ行程タイミ
ングを生ずるべく固定されていてもよいし、角度調節可
能であってもよい。後者の場合には、その角度位置が、
第5図を参照して説明されるように、また米国特許第4
,476.837号明m書に開示されているように、流
体圧タイミングピストンにより調節される。カムリング
14の四つの等間隔の同一のカムロープ22は第1図〜
第5図により図示及び説明されるようなポンピング及び
吸込みランプ23.24を生ずる輪郭を有する。
平衡されたポペット弁110がロータボディ104の外
端の同軸の孔112のなかに取付けられている。燃料供
給ポンプ36は燃料噴射ポンプの他端でポンプ駆動軸1
03に取付けられており、それにより駆動される。供給
ポンプ36は適当な燃料通路116を経てロータボディ
104の外端の端チャンバ118へ燃料を供給する。ポ
ペット弁110は弁取付孔112の端に於いて円錐状弁
座122の内縁と係合可能な円錐状ヘッド120を有す
る。ポペット弁ステム124は、ポペット弁110が開
いている時に端チャンバl18をチャージポンプ10に
接続するための周縁環126を有する。ポペット弁11
0がチャージポンプ10の各吸込み行程の間に開いてい
る間、燃料は低い圧力のもとに供給ポンプ36からポペ
ット弁11Oとロータボディ104内の対角線孔128
.129とを経てポンピングチャンバ42へ供給される
。ポペット弁110がチャージポンプ10のポンピング
行程の間に開いている間、燃料は高い圧力のもとに対角
線孔129により形成される分配器通路を経て供給され
る。分配器通路129は、組合わされている内燃機関の
燃料噴射ノズルへ順次に燃料の高圧力チャージを供給す
るため複数個の等間隔の出口通路130 (そのうち二
つのみが第6図中に示されている)と順次に合致する。
端の同軸の孔112のなかに取付けられている。燃料供
給ポンプ36は燃料噴射ポンプの他端でポンプ駆動軸1
03に取付けられており、それにより駆動される。供給
ポンプ36は適当な燃料通路116を経てロータボディ
104の外端の端チャンバ118へ燃料を供給する。ポ
ペット弁110は弁取付孔112の端に於いて円錐状弁
座122の内縁と係合可能な円錐状ヘッド120を有す
る。ポペット弁ステム124は、ポペット弁110が開
いている時に端チャンバl18をチャージポンプ10に
接続するための周縁環126を有する。ポペット弁11
0がチャージポンプ10の各吸込み行程の間に開いてい
る間、燃料は低い圧力のもとに供給ポンプ36からポペ
ット弁11Oとロータボディ104内の対角線孔128
.129とを経てポンピングチャンバ42へ供給される
。ポペット弁110がチャージポンプ10のポンピング
行程の間に開いている間、燃料は高い圧力のもとに対角
線孔129により形成される分配器通路を経て供給され
る。分配器通路129は、組合わされている内燃機関の
燃料噴射ノズルへ順次に燃料の高圧力チャージを供給す
るため複数個の等間隔の出口通路130 (そのうち二
つのみが第6図中に示されている)と順次に合致する。
対角線孔128.129により形成されるロータボディ
104の高圧力死体積は、12・000pS i (
83MPa)又はそれよりも高い圧力での燃料の噴射を
許すべ(最小に保たれている。
104の高圧力死体積は、12・000pS i (
83MPa)又はそれよりも高い圧力での燃料の噴射を
許すべ(最小に保たれている。
コイル圧縮ばね48が、弁作動ソレノイド40が消勢さ
れる時に弁110を迅速に開くべ(ポペット弁ステム1
24内の軸線方向の孔のなかに取付けられている。燃料
が次いでチャージポンプlOから弁ステム124内の周
縁環126と、弁ヘッド120と弁座122との間の円
錐状表面の間に形成される環状の比較的大きい直径の弁
開きとを経てスピルされる。その弁通路は、ソレノイド
40が消勢される時に燃料噴射事象を迅速に終了させる
ための実質的に制限されない燃料流路を形成する。適当
な燃料通路が、弁を平衡させるべく弁ヘッド120を通
じて設けられている。
れる時に弁110を迅速に開くべ(ポペット弁ステム1
24内の軸線方向の孔のなかに取付けられている。燃料
が次いでチャージポンプlOから弁ステム124内の周
縁環126と、弁ヘッド120と弁座122との間の円
錐状表面の間に形成される環状の比較的大きい直径の弁
開きとを経てスピルされる。その弁通路は、ソレノイド
40が消勢される時に燃料噴射事象を迅速に終了させる
ための実質的に制限されない燃料流路を形成する。適当
な燃料通路が、弁を平衡させるべく弁ヘッド120を通
じて設けられている。
ソレノイドハウジング136がロータボデイエ04と、
またポペット弁110の外端面と同軸に整合且つ係合し
ているそのアーマチュア54と同軸にポンプハウジング
の外端の上に取付けられている。ポペット弁110及び
アーマチュア54はそれによりソレノイド40の付勢及
び消勢と同時に軸線方向に軸と接続される。アーマチュ
ア54は、ポペット弁110及びアーマチュア54の相
対的回転を許すべく弁端面と係合する部分的に球状の内
端を有する。第1図〜第5図、第10図及び第11図を
参照して説明されるように、制御弁30は燃料噴射タイ
ミングを精密に調節するべく精密に付勢され、また燃料
の噴射される量を精密に調節するべく精密に消勢される
。
またポペット弁110の外端面と同軸に整合且つ係合し
ているそのアーマチュア54と同軸にポンプハウジング
の外端の上に取付けられている。ポペット弁110及び
アーマチュア54はそれによりソレノイド40の付勢及
び消勢と同時に軸線方向に軸と接続される。アーマチュ
ア54は、ポペット弁110及びアーマチュア54の相
対的回転を許すべく弁端面と係合する部分的に球状の内
端を有する。第1図〜第5図、第10図及び第11図を
参照して説明されるように、制御弁30は燃料噴射タイ
ミングを精密に調節するべく精密に付勢され、また燃料
の噴射される量を精密に調節するべく精密に消勢される
。
第7図に示されているポンプの変形例では、補助人口弁
32が、吸込み行程チャージ段階の最初の部分の間に制
御弁30がチャージポンプ10へ燃料を供給するのを°
助けるために設けられている。図示されている補助弁3
2は米国特許第4.476゜837号明細書中で使用さ
れているものと類似の入口ポートを有する。すなわち、
補助弁32は複数個の等間隔の燃料供給ポート142(
そのうち二つのが第7図中に示されている)と順次に合
致するロータボディ104内の弁ポート140を含んで
いる。燃料はそれにより入口通路144とロータボディ
104内のボール逆止め弁146とを経てポンピングチ
ャンバ42へ供給される。供給ポート142は入口行程
チャージング段階の最初の部分の間にのみポンピングチ
ャンバ42へ燃料を供給するために配置されており、ま
た回転弁ポート140は、弁閉止タイミング段階が到達
される以前に各固定された供給ポート142との合致状
態から外れる。このような補助燃料供給システムは、燃
料の所望の量が短い利用可能な間隔の間にチャージポン
プへ供給されることを保証するべく、6又は8シリンダ
エンジンへの応用の際に高い速度に於いて(従ってまた
燃料噴射タイミングが進められている時に)主に有用で
ある。こうして、例えば、入口燃料チャージ量が120
mm’から200mm’までの範囲にわたっている8シ
リンダエンジンへの応用の際に、補助弁32は12Qm
m’点が到達される時又はそれ以前に閉じ、また制御弁
30はその範囲内に吸込みチャージ量を精密に調節する
。行程−時間もしくは圧力−時間計量プロセスが、?A
i助弁32が閉じた後に制御弁30と共に使用される。
32が、吸込み行程チャージ段階の最初の部分の間に制
御弁30がチャージポンプ10へ燃料を供給するのを°
助けるために設けられている。図示されている補助弁3
2は米国特許第4.476゜837号明細書中で使用さ
れているものと類似の入口ポートを有する。すなわち、
補助弁32は複数個の等間隔の燃料供給ポート142(
そのうち二つのが第7図中に示されている)と順次に合
致するロータボディ104内の弁ポート140を含んで
いる。燃料はそれにより入口通路144とロータボディ
104内のボール逆止め弁146とを経てポンピングチ
ャンバ42へ供給される。供給ポート142は入口行程
チャージング段階の最初の部分の間にのみポンピングチ
ャンバ42へ燃料を供給するために配置されており、ま
た回転弁ポート140は、弁閉止タイミング段階が到達
される以前に各固定された供給ポート142との合致状
態から外れる。このような補助燃料供給システムは、燃
料の所望の量が短い利用可能な間隔の間にチャージポン
プへ供給されることを保証するべく、6又は8シリンダ
エンジンへの応用の際に高い速度に於いて(従ってまた
燃料噴射タイミングが進められている時に)主に有用で
ある。こうして、例えば、入口燃料チャージ量が120
mm’から200mm’までの範囲にわたっている8シ
リンダエンジンへの応用の際に、補助弁32は12Qm
m’点が到達される時又はそれ以前に閉じ、また制御弁
30はその範囲内に吸込みチャージ量を精密に調節する
。行程−時間もしくは圧力−時間計量プロセスが、?A
i助弁32が閉じた後に制御弁30と共に使用される。
ボール逆止め弁146が、ロータ内の死体積を減するの
に、また高圧力ポンピングの間に弁ポート140に於け
る燃料漏れを防止するのに、また補助弁32が先きの燃
料噴射事象の終了以前に開くのを許すのに使用される。
に、また高圧力ポンピングの間に弁ポート140に於け
る燃料漏れを防止するのに、また補助弁32が先きの燃
料噴射事象の終了以前に開くのを許すのに使用される。
第6図を参照すると、SOPセンサ80がSOP信号を
発生するためポンプハウジングのなかに取付けられてい
るものとして示されている。浅い周縁溝150及び短い
半径方向孔152が、SOPセンサ80を分配器通路1
29に接続するためにロータボディ104のなかに設け
られている。
発生するためポンプハウジングのなかに取付けられてい
るものとして示されている。浅い周縁溝150及び短い
半径方向孔152が、SOPセンサ80を分配器通路1
29に接続するためにロータボディ104のなかに設け
られている。
第6図及び第8図を参照すると、行程タイミングセンサ
95も設けられている0行程タイミングセンサ95のピ
ックアップ100は、ロータボディ104により駆動さ
れるトリガ車96と共同作用するため作動カム14の上
に取付けられている。
95も設けられている0行程タイミングセンサ95のピ
ックアップ100は、ロータボディ104により駆動さ
れるトリガ車96と共同作用するため作動カム14の上
に取付けられている。
第1図を参照して説明されたように、高分解能トリガ車
96は各チャージポンプ行程参照点に対する歯間隙を有
する。第1図〜第5図、第10図及び第11図を参照し
て説明されるように、センサ80もしくは95が燃料弁
30の精密な調節及び、もし図節可能であれば、カム1
4の調節のためのフィードバック信号を発生させるのに
使用される。
96は各チャージポンプ行程参照点に対する歯間隙を有
する。第1図〜第5図、第10図及び第11図を参照し
て説明されるように、センサ80もしくは95が燃料弁
30の精密な調節及び、もし図節可能であれば、カム1
4の調節のためのフィードバック信号を発生させるのに
使用される。
第9図を参照すると、第1図〜第5図、第10図及び第
11図を参照して説明される往1夏チャージポンプ10
は適当なソレノイド制御弁30を有するユニット噴射器
160であってよい。行程−時間入口計量プロセスがユ
ニット噴射器応用の際に使用されることは好ましい。な
ぜならば、それは弁閉止応答時間の測定なしに燃料噴射
タイミングの非常に精密な図節を行うからである。すな
わち、入口計量レートが比較的低(、また弁閉止時間の
小さな変動は入口で計量される量に実質的に影響しない
からである。こうして、第1図〜第5図、第10図及び
第11図を参照して説明されるように、ユニット噴射器
の制御弁30は燃料噴射タイミングを精密に調節するべ
く精密に付勢され、また燃料の噴射される量を精密に調
節するべく精密に消勢される。
11図を参照して説明される往1夏チャージポンプ10
は適当なソレノイド制御弁30を有するユニット噴射器
160であってよい。行程−時間入口計量プロセスがユ
ニット噴射器応用の際に使用されることは好ましい。な
ぜならば、それは弁閉止応答時間の測定なしに燃料噴射
タイミングの非常に精密な図節を行うからである。すな
わち、入口計量レートが比較的低(、また弁閉止時間の
小さな変動は入口で計量される量に実質的に影響しない
からである。こうして、第1図〜第5図、第10図及び
第11図を参照して説明されるように、ユニット噴射器
の制御弁30は燃料噴射タイミングを精密に調節するべ
く精密に付勢され、また燃料の噴射される量を精密に調
節するべく精密に消勢される。
プロセッサ82が弁開閉タイミング及び、図節可能であ
れば、チャージポンプ行程タイミングをいかに調節する
かを説明するため、典型的なフローチャートが第10図
及び第11図に示されている。第10図には、SOPセ
ンサ80を使用するシステム内のプロセッサ82により
実行されるステップの典型的なシーケンスが示されてい
る。第4図及び第1O図を参照すると、最初のステップ
200は、プロセッサ82内に記憶されているテーブル
内で、センサ91〜93により与えられた現在のエンジ
ン速度及び現在のエンジンデータに対する所望の燃料量
角度QA (QA=QA1)及び所望のタイミング角度
TA (使用される入口計量プロセスの、形式に関係し
てTA=TA1又はTA′1)をルックアップすること
である。後続の適応ステップ202では、ルックアップ
テーブルから得られたタイミング角度TAが、(先行の
燃料噴射サイクルの間に測定された)実際のSOP角度
5OPAと(ルックアップタイミング角度TAの基礎と
されている)予測されたSOP角度5OPAとの間の角
度オフセントを反映するべく変更される。ステップ20
4及び206により示されているように、TDC参照信
号が発生されている時、実際タイミング角度TAが、変
更されたルックアップタイミング角度TAに等しくなる
まで、測定される。そのヨリ定の間に、プロセッサ82
がステップ210により表されているようにSOP信号
の受信をチエツクする。sop信号が発生されている時
には、実際のSOP角度5OPAがステップ212によ
り表されているように(11i続のサイクル内でルック
アップタイミング角度TAを変更するのに使用するため
)測定される。また、ステップ214により表されてい
るように、実際の量角度QAが測定され、またルックア
ップ量角度QAと比較される。測定された量角度QAが
ルックアップ量角度QAと等しい時には、燃料噴射事象
を終了させるべくソレノイド弁30が消勢される。その
後、ステップ206及び220により表されているよう
に、Jす定されたタイミング角度TAが変更されたルッ
クアップタイミング角度TAに等しい時には、ソレノイ
ド弁30が再付勢される。ステップ222.224及び
226により表されているように、もしタイミングカム
14が図節可能であれば、プロセッサ82が次いで実際
及び所望のカム位置を計算し、また所望のカム位置を達
成するべくカム調節を開始する。各燃料噴射サイクルの
間の最大カム調節は非常に小さく、典型的に、所望のカ
ム位置を達成するべく多(の噴射サイクルの間に連続的
にカム調節が行われるものとみなされ得る。
れば、チャージポンプ行程タイミングをいかに調節する
かを説明するため、典型的なフローチャートが第10図
及び第11図に示されている。第10図には、SOPセ
ンサ80を使用するシステム内のプロセッサ82により
実行されるステップの典型的なシーケンスが示されてい
る。第4図及び第1O図を参照すると、最初のステップ
200は、プロセッサ82内に記憶されているテーブル
内で、センサ91〜93により与えられた現在のエンジ
ン速度及び現在のエンジンデータに対する所望の燃料量
角度QA (QA=QA1)及び所望のタイミング角度
TA (使用される入口計量プロセスの、形式に関係し
てTA=TA1又はTA′1)をルックアップすること
である。後続の適応ステップ202では、ルックアップ
テーブルから得られたタイミング角度TAが、(先行の
燃料噴射サイクルの間に測定された)実際のSOP角度
5OPAと(ルックアップタイミング角度TAの基礎と
されている)予測されたSOP角度5OPAとの間の角
度オフセントを反映するべく変更される。ステップ20
4及び206により示されているように、TDC参照信
号が発生されている時、実際タイミング角度TAが、変
更されたルックアップタイミング角度TAに等しくなる
まで、測定される。そのヨリ定の間に、プロセッサ82
がステップ210により表されているようにSOP信号
の受信をチエツクする。sop信号が発生されている時
には、実際のSOP角度5OPAがステップ212によ
り表されているように(11i続のサイクル内でルック
アップタイミング角度TAを変更するのに使用するため
)測定される。また、ステップ214により表されてい
るように、実際の量角度QAが測定され、またルックア
ップ量角度QAと比較される。測定された量角度QAが
ルックアップ量角度QAと等しい時には、燃料噴射事象
を終了させるべくソレノイド弁30が消勢される。その
後、ステップ206及び220により表されているよう
に、Jす定されたタイミング角度TAが変更されたルッ
クアップタイミング角度TAに等しい時には、ソレノイ
ド弁30が再付勢される。ステップ222.224及び
226により表されているように、もしタイミングカム
14が図節可能であれば、プロセッサ82が次いで実際
及び所望のカム位置を計算し、また所望のカム位置を達
成するべくカム調節を開始する。各燃料噴射サイクルの
間の最大カム調節は非常に小さく、典型的に、所望のカ
ム位置を達成するべく多(の噴射サイクルの間に連続的
にカム調節が行われるものとみなされ得る。
第11図には、行程タイミングセンサ95(第6図及び
第8図)又はその代わりに(較正された)固定された行
程タイミング及び固定された参照角度を有するシステム
内でプロセッサ82により実行されるステップの典型的
なシーケンスが示されている。
第8図)又はその代わりに(較正された)固定された行
程タイミング及び固定された参照角度を有するシステム
内でプロセッサ82により実行されるステップの典型的
なシーケンスが示されている。
第4図及び第11図を参照すると、最初のステップ25
0は、プロセッサ82内に記憶されているテーブル内で
、エンジンセンサ91〜93により与えられた現在のエ
ンジン速度及び現在のエンジンデータに対する所望の燃
料量角度QA (QA=QA2)及び所望のタイミング
角度TA(使用される入口計量プロセスの形式に関係し
てTA=TA2又はTA’2)をルックアンプすること
である。後続の適応ステップ252では、ルックアップ
タイミング角度TAが、(先行の燃料噴射サイクルの間
に測定された)実際の弁応答角度VRAと(ルックアッ
プタイミング角度TAの基礎とされている)予測された
弁応答角度VRAとの間の角度オフセットを反映するべ
く変更される。TDC参照信号が発生された後、もし行
程タイミングが調節可能であれば、実際行程参照角度S
RAがステップ254及び256により表されているよ
うに測定される。適応ステップ258により表されてい
るように、変更されたタイミング角度TAが次いで(測
定された)実際行程参照角度5RA(又は、もし使用さ
れるならば、(較正された)固定された参照角度)と(
ルックアップタイミング角度TAの基礎とされた)予測
された行程参照角度SRAとの間の変化を反映するべく
補正される。ステップ260により表されているように
、実際のタイミング角度TAが次いで測定され、また補
正されたブタイミング角度TAと比較される。その測定
の間に、ステップ262により表されているように、プ
ロセッサ82が測定された量角度QAをルックアップ量
角度QAと比較し、またそれらが等しい時には、ソレノ
イド弁が消勢される。その後、ステップ260及び26
4により表されているように、測定されたタイミング角
度TAが補正されたルックアップタイミング角度TAに
等しい時には、ソレノイド弁30が再付勢される。もし
クイミン“グカム14が調節可能であれば、プロセッサ
82が次いで実際及び所望のカム位置を計算し、また第
10図のフローチャート中のステップと同じく所望のカ
ム位置を達成するべくカム14の図節を開始する。加え
て、ステップ268により表されているように、実際の
弁応答VRAが実際の弁付勢と実際の弁閉止との間の角
度を測定することにより決定される。
0は、プロセッサ82内に記憶されているテーブル内で
、エンジンセンサ91〜93により与えられた現在のエ
ンジン速度及び現在のエンジンデータに対する所望の燃
料量角度QA (QA=QA2)及び所望のタイミング
角度TA(使用される入口計量プロセスの形式に関係し
てTA=TA2又はTA’2)をルックアンプすること
である。後続の適応ステップ252では、ルックアップ
タイミング角度TAが、(先行の燃料噴射サイクルの間
に測定された)実際の弁応答角度VRAと(ルックアッ
プタイミング角度TAの基礎とされている)予測された
弁応答角度VRAとの間の角度オフセットを反映するべ
く変更される。TDC参照信号が発生された後、もし行
程タイミングが調節可能であれば、実際行程参照角度S
RAがステップ254及び256により表されているよ
うに測定される。適応ステップ258により表されてい
るように、変更されたタイミング角度TAが次いで(測
定された)実際行程参照角度5RA(又は、もし使用さ
れるならば、(較正された)固定された参照角度)と(
ルックアップタイミング角度TAの基礎とされた)予測
された行程参照角度SRAとの間の変化を反映するべく
補正される。ステップ260により表されているように
、実際のタイミング角度TAが次いで測定され、また補
正されたブタイミング角度TAと比較される。その測定
の間に、ステップ262により表されているように、プ
ロセッサ82が測定された量角度QAをルックアップ量
角度QAと比較し、またそれらが等しい時には、ソレノ
イド弁が消勢される。その後、ステップ260及び26
4により表されているように、測定されたタイミング角
度TAが補正されたルックアップタイミング角度TAに
等しい時には、ソレノイド弁30が再付勢される。もし
クイミン“グカム14が調節可能であれば、プロセッサ
82が次いで実際及び所望のカム位置を計算し、また第
10図のフローチャート中のステップと同じく所望のカ
ム位置を達成するべくカム14の図節を開始する。加え
て、ステップ268により表されているように、実際の
弁応答VRAが実際の弁付勢と実際の弁閉止との間の角
度を測定することにより決定される。
以上に於ては本発明を特定の好ましい実施例について説
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の変形が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の変形が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
第1図は本発明の実施例を組入れた燃料噴射システムを
部分的に切欠いて、また部分的に断面図で示し、また追
加的に燃料噴射システムの変形を部分的に鎖線で示す概
要図である。 第2図は燃料噴射システムの往復チャージポンプの二種
類の行程プロフィルを実線及び破線で示すグラフである
。 第3図は二種類の行程タイミング設定に於ける行程プロ
フィルを実線及び破線で示す第2図と類似のグラフであ
る。 第4図は燃料噴射システムの代表的な作動サイクルのポ
ンピング開始(S OP)タイミング、行程参照タイミ
ング、弁開閉タイミング、弁閉止応答及びエンジン上死
点(TDC)参照タイミングを追加的に示す第2図及び
第3図と類似のグラフである。 第5図はチャージポンプの行程タイミング調節機構を部
分的に切欠いて示す概要図である。 第6図は本発明の好ましい実施例による燃料噴射ポンプ
を部分的に切欠いて、また部分的に断面図で示す長手方
向断面図である。 第7図は第6図の燃料噴射ポンプの変形された実施例を
部分的に切欠いて、また81!分的に断面図で示す部分
的な長平方向断面図である。 第8図は第6図の燃料噴射ポンプを部分的に切欠いて、
また部分的に断面図で示す横断面図である。 第9図は本発明の他の好ましい実施(?1によるユニッ
ト噴射器燃料噴射ポンプを部分的に切欠いて、また部分
的に断面図で示す部分図である。 第10図及び第11図は本発明に従って燃料噴射タイミ
ング及び量並びに、もし調節可能であれば、チャージポ
ンプ行程を図節するためデータプロセッサにより実行さ
れるステップの代表的なシーケンスのフローチャートで
ある。 8・・・燃料噴射システム、lO・・・チャージポンプ
、12・・・ポンピングプランジャ、14・・・作動カ
ム、15・・・燃料噴射ノズル、16・・・分配器、2
2・・・カムロープ、23・・・吸込みランプ、24・
・・ポンピングランプ、30・・・制御弁、32・・・
補助弁、36・・・供給ポンプ、38・・・圧力調整器
、4o・・・ソレノイド、42・・・ポンピングチャン
バ、44・・・アキュムレータ、46・・・逆止め弁、
48・・・圧縮ばね、50・・・弁部材、52・・・軟
鉄ヘッド、54・・・ソレノイド可動子、56・・・ソ
レノイド固定子、58・・・弁座、燃料キャビテーショ
ンチャンバ、62・・・絶縁シャツトル、64・・・逆
止め弁、66・・・戻りばね、7゜・・・駆動軸、72
・・・スリーブ、74・・・らせんスプライン、76・
・・ステップモータ、78・・・油圧アクチュエータ、
80・・・SOPタイミングセンサ、82・・・データ
プロセッサ、84・・・電気的制御装置、91〜95・
・・エンジンセンサ、96・・・トリガ車、97・・・
トリガ歯、100・・・ピックアンプ、103・・・ポ
ンプ駆動軸、104・・・ロータボディ、110・・・
ポペット弁、112・・・弁取付孔、116・・・燃料
通路、118・・・端チャンバ、122・・・弁座、1
24・・・ポペット弁ステム、128.129・・・対
角線孔、130・・・出口通路、136・・・ソレノイ
ドハウジング、140・・・回転弁ポート、142・・
・固定供給ポート、144・・・入口ポート、150・
・・周縁溝、160・・・ユニット噴射器 特許出願人 スタナダイン・インコーホレイテッド
部分的に切欠いて、また部分的に断面図で示し、また追
加的に燃料噴射システムの変形を部分的に鎖線で示す概
要図である。 第2図は燃料噴射システムの往復チャージポンプの二種
類の行程プロフィルを実線及び破線で示すグラフである
。 第3図は二種類の行程タイミング設定に於ける行程プロ
フィルを実線及び破線で示す第2図と類似のグラフであ
る。 第4図は燃料噴射システムの代表的な作動サイクルのポ
ンピング開始(S OP)タイミング、行程参照タイミ
ング、弁開閉タイミング、弁閉止応答及びエンジン上死
点(TDC)参照タイミングを追加的に示す第2図及び
第3図と類似のグラフである。 第5図はチャージポンプの行程タイミング調節機構を部
分的に切欠いて示す概要図である。 第6図は本発明の好ましい実施例による燃料噴射ポンプ
を部分的に切欠いて、また部分的に断面図で示す長手方
向断面図である。 第7図は第6図の燃料噴射ポンプの変形された実施例を
部分的に切欠いて、また81!分的に断面図で示す部分
的な長平方向断面図である。 第8図は第6図の燃料噴射ポンプを部分的に切欠いて、
また部分的に断面図で示す横断面図である。 第9図は本発明の他の好ましい実施(?1によるユニッ
ト噴射器燃料噴射ポンプを部分的に切欠いて、また部分
的に断面図で示す部分図である。 第10図及び第11図は本発明に従って燃料噴射タイミ
ング及び量並びに、もし調節可能であれば、チャージポ
ンプ行程を図節するためデータプロセッサにより実行さ
れるステップの代表的なシーケンスのフローチャートで
ある。 8・・・燃料噴射システム、lO・・・チャージポンプ
、12・・・ポンピングプランジャ、14・・・作動カ
ム、15・・・燃料噴射ノズル、16・・・分配器、2
2・・・カムロープ、23・・・吸込みランプ、24・
・・ポンピングランプ、30・・・制御弁、32・・・
補助弁、36・・・供給ポンプ、38・・・圧力調整器
、4o・・・ソレノイド、42・・・ポンピングチャン
バ、44・・・アキュムレータ、46・・・逆止め弁、
48・・・圧縮ばね、50・・・弁部材、52・・・軟
鉄ヘッド、54・・・ソレノイド可動子、56・・・ソ
レノイド固定子、58・・・弁座、燃料キャビテーショ
ンチャンバ、62・・・絶縁シャツトル、64・・・逆
止め弁、66・・・戻りばね、7゜・・・駆動軸、72
・・・スリーブ、74・・・らせんスプライン、76・
・・ステップモータ、78・・・油圧アクチュエータ、
80・・・SOPタイミングセンサ、82・・・データ
プロセッサ、84・・・電気的制御装置、91〜95・
・・エンジンセンサ、96・・・トリガ車、97・・・
トリガ歯、100・・・ピックアンプ、103・・・ポ
ンプ駆動軸、104・・・ロータボディ、110・・・
ポペット弁、112・・・弁取付孔、116・・・燃料
通路、118・・・端チャンバ、122・・・弁座、1
24・・・ポペット弁ステム、128.129・・・対
角線孔、130・・・出口通路、136・・・ソレノイ
ドハウジング、140・・・回転弁ポート、142・・
・固定供給ポート、144・・・入口ポート、150・
・・周縁溝、160・・・ユニット噴射器 特許出願人 スタナダイン・インコーホレイテッド
Claims (29)
- (1)往復ポンピング手段と、周期的に燃料の吸込みチ
ャージを受入れ且つ燃料のチャージの噴射のために特定
の高圧力よりも高い圧力で燃料を供給するベくポンピン
グ手段の周期的な吸込み及びポンピング行程を生じさせ
る作動カム手段とを有するチャージポンプと、噴射され
る各燃料チャージの噴射タイミング及び量を調節するた
めの調節手段とを有する内燃機関燃料噴射システムに於
いて、調節手段が、吸込み行程の間にチャージポンプに
供給される燃料の吸込みチャージ量を調節するべく、選
択的に各吸込み行程の間に、閉じられるように、また、
ポンピング行程の間に燃料の前記供給をスピル終了させ
るべく、選択的に各ポンピング行程の間に、開かれるよ
うに構成されている弁手段と、吸込みチャージ量を調節
し、またそれにより噴射タイミングを調節するべく弁部
材の閉止を、各吸込み行程の間に、能動的に支配し、ま
た各ポンピング行程の間に、先行のポンピング行程の間
にチャージポンプに供給された吸込みチャージ量の結果
としての噴射タイミングに従って、燃料の前記供給のス
ピル終了を調節し、またそれにより噴射されるチャージ
量を調節するべく弁部材の開度を能動的に支配する制御
手段とを有することを特徴とする内燃機関燃料噴射シス
テム。 - (2)チャージポンプが吸込み及びポンピング行程のチ
ャージポンプ行程タイミングを調節するための調節可能
なチャージポンプ行程タイミング手段を含んでおり、ま
た制御手段がチャージポンプ行程タイミング手段を選択
的に調節し、またチャージポンプ行程タイミングに従っ
て吸込みチャージ量を調節しまたそれにより噴射タイミ
ングを図節するべく各吸込み行程の間に弁手段の閉止を
能動的に支配することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の燃料噴射システム。 - (3)弁手段が双方向電磁弁を含んでおり、また制御手
段が吸込みチャージ量を調節しまたそれにより噴射タイ
ミングを調節するべくまた燃料の前記供給のスピル終了
を調節しまたそれにより噴射されるチャージ量を調節す
るべく弁を選択的に開き且つ選択的に閉じるべく電磁弁
を選択的に付勢及び消勢することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の燃料噴射システム。 - (4)弁手段が前記制御手段による電磁弁の閉止以前の
各吸込み行程の初期部分の間にチャージポンプに燃料を
自動的に供給するための補助回転入口弁を含んでいるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の燃料噴射シ
ステム。 - (5)電磁弁が付勢された時に電磁的に閉じられ、また
消勢された時に弁を開くための開放ばねを含んでいるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の燃料噴射シ
ステム。 - (6)制御手段が電気的参照噴射タイミング信号を発生
するべく作動可能な噴射タイミングセンサと、発生され
た参照信号を受入れるべく接続されておりまた発生され
た参照信号に従って噴射タイミング及び量を精密に調節
するべく電磁弁を付勢及び消勢するべく接続されている
データプロセッサを有する電気的制御装置とを含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の燃料噴
射システム。 - (7)センサがポンプ始動センサであることを特徴とす
る特許請求の範囲第6項記載の燃料噴射システム。 - (8)制御手段が電気的参照噴射タイミング信号を発生
するべく作動可能な行程タイミングセンサと、発生され
た参照信号を受入れるべく接続されておりまた発生され
た参照信号に従って噴射タイミング及び量を精密に調節
するべく電磁弁を付勢及び消勢するべく接続されている
データプロセッサを有する電気的制御装置とを含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の燃料噴
射システム。 - (9)チャージポンプが電磁弁とポンピング手段との間
の燃料通路と、その延長された制限位置へまたそこから
燃料通路内の往復のために取付けられた絶縁シャットル
と、その吸込み行程の間にポンピング手段に第一の圧力
よりも高い圧力で燃料を供給するべく絶縁シャットルを
その一つの方向にその延長された制限位置へ偏倚させる
手段と、そのポンピング行程の間にチャージポンプによ
り供給された燃料により前記偏倚手段に抗して反対方向
に絶縁シャットルを油圧により駆動するべく接続されて
いるチャージポンプと、絶縁シャットルがその延長され
た制限位置へ到達した後にその吸込み行程の間にポンピ
ング手段に第一の圧力よりも低い第二の圧力で燃料を供
給するための一路弁手段とを含んでいることを特徴とす
る特許請求の範囲第3項記載の燃料噴射システム。 - (10)往復ポンピング手段が複数個の半径方向に延び
ている孔及び各孔のなかの往復ポンピングプランジャを
有するロータボディを含んでおり、ロータボディがポン
ピング手段に接続されている内部双方向流路を有し、電
磁弁がロータボディの前記内部通路のなかに取付けられ
た双方向流弁部材と、弁を開閉するべく前記双方向流弁
部材を作動させるための電磁石とを有し、前記作動カム
手段が、ロータボディが回転するにつれてポンピングプ
ランジャを往復運動させるためロータボディを包囲する
環状カムであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の燃料噴射システム。 - (11)弁手段が電磁弁の閉止以前の各吸込み行程の初
期部分の間にチャージポンプに燃料を自動的に供給する
ための補助回転入口弁を含んでおり、補助弁がポンピン
グ手段に接続されているロータボディ内の弁ポートと、
角度間隔をおかれた複数個の燃料供給ポートとを含んで
おり、これらの燃料供給ポートと弁ポートとが、ポンピ
ング手段の吸込み行程の前記初期部分の間にポンピング
手段に燃料を供給するべく、順次に合致することを特徴
とする特許請求の範囲第10項記載の燃料噴射システム
。 - (12)チャージポンプがポンピング手段の吸込み及び
ポンピング行程の固定されたチャージポンプ行程タイミ
ングを有し、また作動カム手段が、ほぼ一定の有効傾斜
を有しポンピング手段に前記の周期的なポンピング行程
を生じさせるポンピングランプ手段を含んでいることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃料噴射システ
ム。 - (13)作動カム手段が、可変の有効傾斜を有しポンピ
ングの前記周期的ポンピング行程を生じさせるポンピン
グラム手段を含んでいることを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載の燃料噴射システム。 - (14)作動カム手段が、比較的浅い傾斜を有する吸込
みランプ手段を含んでおり、また制御手段が行程−時間
入口計量により吸込みチャージ量を調節することを特徴
とする特許請求の範囲第3項記載の燃料噴射システム。 - (15)作動カム手段が、比較的急な傾斜を有する吸込
みランプ手段を含んでおり、また制御手段が圧力−時間
入口計量により吸込みチャージ量を調節することを特徴
とする特許請求の範囲第3項記載の燃料噴射システム。 - (16)周期的に第一の比較的低い圧力で供給される燃
料の吸込みチャージを受入れ且つ燃料のチャージの噴射
のために前記第一の圧力よりも実質的に高い第二の比較
的高い圧力燃料を供給するべく周期的な吸込み及びポン
ピング行程を生ずる往復ポンピング手段を備えたチャー
ジポンプを有する内燃機関の燃料噴射タイミング及び量
を調節するための方法に於いて、吸込み行程の間にチャ
ージポンプへの燃料の供給を精密に終了させることによ
りチャージポンプの各吸込み行程の間に第一の比較的低
い圧力でチャージポンプに供給された燃料の吸込みチャ
ージ量を精密に調節することによって燃料噴射タイミン
グを調節する過程と、先行の吸込み行程の間にチャージ
ポンプに供給さた吸込みチャージ量の結果としての燃料
噴射タイミンに従ってポンピング行程の間に燃料の前記
供給のスピル終了を、各ポンピング行程の間に、精密に
且つ能動的に支配することによって燃料噴射量を調節す
る過程とを含んでいることを特徴とする燃料噴射タイミ
ング及び量の調節方法。 - (17)燃料の供給の精密な終了が、双方向流弁を、選
択的に各吸込み行程の間に、精密に閉じることにより行
われ、また燃料の前記供給の精密なスピル終了が、前記
弁の開度を、各ポンピング行程の間に、精密に且つ能動
的に支配することにより行われることを特徴とする特許
請求の範囲第16項記載の燃料噴射タイミング及び量の
調節方法。 - (18)吸込みのチャージポンプ行程タイミング及びポ
ンピング手段のポンピング行程を調節する過程をも含ん
でいることを特徴とする特許請求の範囲第17項記載の
燃料噴射タイミング及び量の調節方法。 - (19)チャージポンプ行程タイミングの参照タイミン
グ信号を発生し、また発生された参照信号のタイミング
に従って弁の閉止を調節する過程をも含んでいることを
特徴とする特許請求の範囲第17項記載の燃料噴射タイ
ミング及び量の調節方法。 - (20)噴射タイミングの参照タイミング信号を発生し
、また発生された参照信号のタイミングに従って弁の閉
止を調節する過程をも含んでいることを特徴とする特許
請求の範囲第17項記載の燃料噴射タイミング及び量の
調節方法。 - (21)噴射タイミングの参照タイミング信号を発生し
、また発生された参照信号のタイミングに従って弁の閉
止及びチャージポンプ行程タイミングの双方を調節する
過程をも含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
18項記載の燃料噴射タイミング及び量の調節方法。 - (22)往復ポンピング手段と、ポンピング手段を往復
運動させるための作動カム手段とを有するチャージポン
プを有し、作動カム手段が、周期的に比較的低い圧力で
供給された燃料の吸込みチャージを受入れ且つ燃料のチ
ャージの噴射のために比較的高い圧力で燃料を供給する
べく、ポンピング手段の周期的な吸込み及びポンピング
行程を生じさせる吸込み及びポンピングランプ手段を有
し、チャージポンプが前記ポンピング手段の往復の固定
されたチャージポンプ行程タイミングを有する内燃機関
の燃料噴射タイミング及び量の調節方法に於いて、各吸
込み行程の間にチャージポンプに供給される吸込みチャ
ージ量を調節することのみにより燃料噴射タイミングを
調節する過程と、先行の吸込み行程の間にチャージポン
プに供給された前記吸込みチャージ量に従ってポンピン
グ行程の間に燃料の前記高圧力供給のスピル終了を、各
ポンピング行程の間に、能動的に支配することのみによ
り燃料噴射量を調節する過程とを含んでいることを特徴
とする内燃機関の燃料噴射タイミング及び量の調節方法
。 - (23)吸込みチャージ量の調節が、吸込み行程の間に
チャージポンプへの燃料の供給を精密に終了させるべく
双方向流燃料弁を、選択的に各吸込み行程の間に、精密
に閉じる過程を含んでおり、また燃料噴射量の調節が、
ポンピング行程の間に燃料の前記高圧力供給を精密にス
ピル終了させるべく、各ポンピング行程の間に燃料弁の
開度を能動的に支配することにより、燃料弁を精密に開
く過程を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
22項記載の燃料噴射タイミング及び量の調節方法。 - (24)各ポンピング行程の間に噴射タイミングの参照
タイミング信号を発生する過程をも含んでおり、また吸
込みチャージ量が発生された参照信号のタイミングに従
って各吸込み行程の間に調節されることを特徴とする特
許請求の範囲第22項記載の燃料噴射タイミング及び量
の調節方法。 - (25)燃料の前記高圧力供給のスピル終了が、発生さ
れた参照信号のタイミングに従って各ポンピング行程の
間に調節されることを特徴とする特許請求の範囲第24
項記載の燃料噴射タイミング及び量の調節方法。 - (26)チャージポンプ行程タイミングの参照タイミン
グ信号を発生する過程をも含んでおり、また吸込みチャ
ージ量が発生された参照信号のタイミングに従って各吸
込み行程の間に調節されることを特徴とする特許請求の
範囲第22項記載の燃料噴射タイミング及び量の調節方
法。 - (27)往復ポンピング手段と、ポンピング手段を往復
運動させるための作動カム手段とを有するチャージポン
プを有し、作動カム手段が、周期的に比較的低い圧力で
供給された燃料の吸込みチャージを受入れ且つ燃料のチ
ャージの噴射のために比較的高い圧力で燃料を供給する
べく、ポンピング手段の周期的な吸込み及びポンピング
行程を生じさせる吸込み及びポンピングランプ手段を有
し、チャージポンプが前記ポンピング手段の往復の調節
可能なチャージポンプ行程タイミングを有する内燃機関
の燃料噴射タイミング及び量の調節方法に於いて、各吸
込み行程の間にチャージポンプに供給される吸込みチャ
ージ量を調節し且つチャージポンプ行程タイミングを調
節することにより燃料噴射タイミングを調節する過程と
、先行の吸込み行程の間にチャージポンプに供給された
調節された吸込みチャージ量の結果としての燃料噴射タ
イミングに従ってポンピング行程の間に燃料の前記高圧
力供給のスピル終了を、各ポンピング行程の間に、能動
的に支配することにより燃料噴射量を淵節する過程とを
含んでいることを特徴とする内燃機関の燃料噴射タイミ
ング及び量の調節方法。 - (28)吸込みチャージ量の調節が、吸込み行程の間に
チャージポンプへの燃料の供給を精密に終了させるべく
、双方向流燃料弁を、選択的に各吸込み行程の間に、精
密に閉じることを含んでおり、また燃料噴射量の調節が
、ポンピング行程の間に燃料の前記高圧力供給を精密に
スピル終了させるべく、各ポンピング行程の間に燃料弁
の開放を能動的に支配することにより燃料弁を精密に開
くことを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
27項記載の燃料噴射タイミング及び量の調節方法。 - (29)燃料が前記双方向流燃料弁を介して、また燃料
供給を前記双方向流燃料弁の精密な閉止に先立って自動
的に終了させる補助燃料供給弁を介して各吸込み行程の
間にチャージポンプに供給されることを特徴とする特許
請求の範囲第28項記載の燃料噴射タイミング及び量の
調節方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/854,047 US4757795A (en) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Method and apparatus for regulating fuel injection timing and quantity |
| US854047 | 1986-04-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631746A true JPS631746A (ja) | 1988-01-06 |
| JP2617716B2 JP2617716B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=25317599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62098475A Expired - Lifetime JP2617716B2 (ja) | 1986-04-21 | 1987-04-21 | 内燃機関の燃料噴射を制御する方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757795A (ja) |
| EP (1) | EP0244340B1 (ja) |
| JP (1) | JP2617716B2 (ja) |
| BR (1) | BR8701832A (ja) |
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| IN (1) | IN171282B (ja) |
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