[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2002115623A - 可変吐出量燃料供給装置 - Google Patents

可変吐出量燃料供給装置

Info

Publication number
JP2002115623A
JP2002115623A JP2000305979A JP2000305979A JP2002115623A JP 2002115623 A JP2002115623 A JP 2002115623A JP 2000305979 A JP2000305979 A JP 2000305979A JP 2000305979 A JP2000305979 A JP 2000305979A JP 2002115623 A JP2002115623 A JP 2002115623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
discharge
valve
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000305979A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Onishi
善彦 大西
Koichi Oshima
宏一 尾島
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 Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000305979A priority Critical patent/JP2002115623A/ja
Priority to DE10116450A priority patent/DE10116450B4/de
Priority to US09/844,278 priority patent/US6546917B2/en
Priority to FR0108527A priority patent/FR2815086B1/fr
Publication of JP2002115623A publication Critical patent/JP2002115623A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/04—Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
    • 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
    • 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
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/04—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms
    • F04B9/042—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms the means being cams
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/04—Fuel-injection apparatus having means for avoiding effect of cavitation, e.g. erosion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムの回転角に対する吐出特性のリニアリテ
ィの向上が可能であり、カムの摩耗を低減することが可
能な可変吐出量燃料供給装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料
噴射弁１ａ〜１ｄと、これらの燃料噴射弁１ａ〜１ｄに
加圧された燃料を供給するデリバリパイプ２と、シリン
ダ１３内をプランジャ１４が下死点から上死点まで往復
動し、吸入行程では燃料吸入通路２４から吸入弁２５を
介して加圧室１７内に燃料を吸入し、吐出行程ではこの
燃料を加圧して加圧燃料を吐出弁２６を介してデリバリ
パイプ２に吐出する燃料ポンプ３とを備え、この燃料ポ
ンプ３のプランジャ１４が下死点から上死点に向かう吐
出行程の途中において、上死点に達する所定値前の設定
位置にて加圧室１７内の加圧が解放されるように構成し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両用の内燃機関
に使用され、燃料噴射弁に加圧燃料を供給すると共に、
その供給量を制御する可変吐出量燃料供給装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用内燃機関の燃料噴射装置に加圧燃
料を供給する可変吐出量燃料供給装置は、例えば、特開
平１１−２００９９０号公報に開示されているように、
内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁と、この
燃料噴射弁に加圧燃料を分配供給するデリバリパイプ
（コモンレール）と、デリバリパイプに燃料を供給する
高圧燃料ポンプと、この高圧燃料ポンプに燃料タンクか
ら燃料を供給する低圧燃料ポンプと、各気筒に対する燃
料の噴射量と噴射時期とを制御すると共に、高圧燃料ポ
ンプに設けられた電磁弁（燃料圧制御弁）を操作して加
圧燃料の一部をリリーフ油路に放出し、高圧燃料ポンプ
の吐出量を制御することによりデリバリパイプの燃料圧
を制御する制御手段などから構成されている。
【０００３】また、高圧燃料ポンプは、シリンダと、内
燃機関のカムシャフトに設けられたカムに駆動されてシ
リンダ内を往復動し、吸入行程ではシリンダ内の加圧室
に燃料を吸入し、吐出行程では加圧室内の燃料を加圧し
て加圧燃料をデリバリパイプに圧送するプランジャと、
上記の電磁弁などから構成され、電磁弁には通常は弁が
閉じており、電気信号（開弁信号）により開弁する常閉
の電磁弁が使用されている。制御手段による高圧燃料ポ
ンプの吐出量制御は、制御手段が燃料噴射弁に必要な燃
料およびデリバリパイプ内の燃料圧のフィードバックか
ら吐出量を演算し、電磁弁の開弁時期を決定する。電磁
弁はその所定時期に開弁され、加圧燃料の一部をリリー
フ油路に放出することによりデリバリパイプ内の燃料圧
を所定値に保つ。電磁弁は高圧燃料ポンプのプランジャ
の吐出行程中に制御手段から開弁信号が与えられ、吐出
行程の終了、すなわち、吸入行程の開始と共に、また
は、吸入行程中に閉弁するように開弁信号の信号幅が決
定されている。
【０００４】図７は、この従来装置における開弁信号の
信号幅と高圧燃料ポンプの動作状態とを説明するもので
あり、図ではプランジャの一往復動、すなわち、一周期
の動作を示しており、カムが例えば４山の場合にはカム
の１／４回転（回転角にして９０度）の間の動作を示す
ものである。一周期の内、４５度が吐出行程、４５度が
吸入行程となり、吐出行程の（ａ）点にて吐出量が所定
値に達すると電磁弁に対する開弁信号が与えられ、
（ａ）点から上死点までの間は加圧室内の燃料がリリー
フ油路に放出されることを示している。この（ａ）点の
位置を制御することにより吐出量が制御されるが、高圧
燃料ポンプの吐出量に対し制御手段からの要求流量が大
のとき、例えば、内燃機関の燃料使用量が大のとき、ま
たは、始動時など、デリバリパイプの燃料圧を低圧から
高圧に高めるときなど、電磁弁は上死点付近まで閉弁状
態が継続されることになる。
【０００５】図８は、このような動作時におけるカムの
回転角に対するプランジャのリフト量を示したもので、
図７に示したプランジャリフト量の下死点から上死点ま
での４５度間を拡大したものである。図の実線で示した
曲線はカムの揚程曲線をサインカーブにしたときのもの
で、このときの所定回転数におけるカム角度に対する燃
料吐出量は図９の実線にて示したような吐出特性曲線と
なり、開弁期間（カムの回転角にて示す）に対する吐出
流量はプランジャが上死点に近づくほどリニアリティが
低下する。また、動作中には加圧室内の圧力によりカム
とプランジャとの間にはヘルツ応力が発生する。所定吐
出圧力におけるカム角度に対するヘルツ応力を図１０の
実線にて示すように、カムの揚程がサインカーブの場
合、プランジャの上死点付近においてはカムの曲率半径
が小さくなるため急激に増加することになる。
【０００６】このヘルツ応力の増大はカムの接触面の摩
耗につながり、この摩耗は吐出量に変化をもたらすこと
になるため、カムの揚程曲線を変えて図８の点線にて示
したように、上死点付近（カムのカムトップ部分）の曲
率半径が大きくなるような揚程曲線とすることによりヘ
ルツ応力を低下させ、摩耗対策が講じられるが、そのと
きの吐出流量特性とヘルツ応力とは図９および図１０の
点線にて示したようになり、プランジャ上死点付近のヘ
ルツ応力は低下するものの、吐出流量のリニアリティは
逆に低下し、吐出行程の上死点側を１００％とした場
合、吐出行程の８０％付近から１００％の間ではカムの
回転角に対する吐出量の増加は極めて少なくなり、この
間では制御性が悪化して大きなヘルツ応力のみが残存す
ることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明したよう
に、従来の可変吐出量燃料供給装置においては、燃料使
用量が吐出量に近い状態においては吐出行程の全行程期
間が電磁弁の閉弁期間となるため、上死点付近ではヘル
ツ応力が増大してカムの接触面に摩耗が発生し、この摩
耗が進展すればプランジャのリフトが低下して吐出量が
不足したり、また、上死点に近づくほど吐出特性のリニ
アリティが低下して吐出流量の制御性が悪化するという
問題点を有するものであった。また、従来例では通常時
には加圧室内圧力は電磁弁の開弁時に短時間で強制的に
吸入圧力まで低下させるため、吸入行程でプランジャが
下方に移動すると共に吸入弁が開弁するのに対し、最大
吐出量を得るとき、吐出行程と吸入行程の全行程におい
て閉弁状態を継続するので、加圧室の燃料圧は吸入行程
に移行してプランジャが下方に移動を始めた後も燃料の
体積弾性係数の関係で加圧室内圧力が低下するのに時間
を要する結果、高回転および高燃料圧の条件下では燃料
を充分に吸入する時間が不足し、キャビテーションが発
生して耐久性を低下させるものであった。
【０００８】さらに、ヘルツ応力によるカムの摩耗対策
として揚程曲線を変更することを説明したが、この変更
は上記したように、カムトップ部分の曲率半径を大きく
してヘルツ応力を低下させることであり、この場合、カ
ムのリフト量を確保するためにはカムベース部分の曲率
を小さくする必要があり、一次成分のみで形成されたサ
インカーブの揚程曲線に高次成分を付加することにな
る。この対策によればカム外径の拡大をせずにヘルツ応
力を低減することが可能となるが、例えば４山カムでカ
ムの回転速度が３５００ｒｐｍの場合に高圧燃料ポンプ
の駆動周波数が２３３Ｈｚであるのに対し、高次成分、
例えば二次成分が付加されると４６６Ｈｚの高周波まで
含まれるため、吸入弁や吐出弁、および、プランジャや
バネなどの共振点を高く設定する必要があった。
【０００９】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、カムの回転角に対する吐出特性のリ
ニアリティの向上が可能であり、カムの摩耗やキャビテ
ーションを低減することが可能な可変吐出量燃料供給装
置を得ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる可変吐
出量燃料供給装置は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射す
る燃料噴射弁と、これらの燃料噴射弁に加圧された燃料
を供給するデリバリパイプと、シリンダ内をプランジャ
が下死点から上死点まで往復動し、吸入行程では燃料吸
入通路から吸入弁を介して加圧室内に燃料を吸入し、吐
出行程ではこの燃料を加圧して加圧燃料を吐出弁を介し
てデリバリパイプに吐出する燃料ポンプとを備え、この
燃料ポンプのプランジャが下死点から上死点に向かう吐
出行程の途中において、上死点に達する所定値前の設定
位置にて加圧室内の加圧力が解放されるように構成した
ものである。
【００１１】また、燃料吸入通路と加圧室内とを連通す
ることにより燃料ポンプの吐出量を制御してデリバリパ
イプの燃料圧を制御する電磁弁を備えており、設定位置
での加圧室内の加圧力の解放が、この電磁弁を開弁する
ことによりなされるようにしたものである。さらに、加
圧室内の加圧力を解放するときのプランジャの位置が、
下死点から上死点までのプランジャの全ストロークに対
し、下死点側から８０〜９０％の位置になるようにした
ものである。さらにまた、電磁弁が常閉弁であり、吐出
量を制御するときと加圧室内の加圧力を解放するときに
開弁するように構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１ないし図６
は、この発明の実施の形態１による可変吐出量燃料供給
装置を説明するためのもので、図１は可変吐出量燃料供
給装置の構成を示す系統図、図２は高圧燃料ポンプの断
面図、図３は高圧燃料ポンプのカム回転角度に対するプ
ランジャの揚程特性図、図４は電磁弁の動作タイミング
を説明する動作説明図、図５は高圧燃料ポンプのカムの
回転角に対する吐出流量の比較特性図、図６は高圧燃料
ポンプのカムの回転角に対するヘルツ応力の比較特性図
である。
【００１３】図１において、１ａないし１ｄは内燃機関
の各気筒に配設された燃料噴射弁、２は加圧された燃料
を保持して各燃料噴射弁１ａないし１ｄに燃料を供給す
るデリバリパイプ、３は燃料経路４を介してデリバリパ
イプ２に加圧燃料を供給する高圧燃料ポンプ、５は燃料
タンク６から燃料経路７を介して高圧燃料ポンプ３に燃
料を供給する低圧燃料ポンプ、８は燃料経路７に設けら
れ、例えば内燃機関の停止時などに燃料経路７の燃料圧
を一定時間保持するチェックバルブ、９は燃料経路７の
燃料圧を所定の圧力に維持する低圧レギュレータ、１０
はデリバリパイプ２の燃料圧が所定値を超えたとき、燃
料経路４からリリーフ経路１１を介して燃料タンク６に
燃料をリリーフするチェックバルブ、１２は高圧燃料ポ
ンプ３から燃料タンク６に燃料を戻すリターン経路であ
る。
【００１４】図２の高圧燃料ポンプ３において、１３は
シリンダ、１４はカム軸に設けられたカム１５にローラ
１６を介して駆動され、シリンダ１３内を往復動して加
圧室１７内に燃料を吸入し、加圧するプランジャ、１８
はプランジャ１５を常時加圧室１７が拡大する方向に付
勢するバネ、１９はローラ１６をカム１５側に付勢する
バネ、２０はシリンダ１３とプランジャ１４との隙間か
ら漏出した燃料が内燃機関へ漏れるのをシールするベロ
ーズで、ベローズ２０内に漏出した燃料は図１のリター
ン経路１２を介して燃料タンク６に戻される。２１は低
圧ダンパ２２を有し、燃料経路７から燃料が供給される
燃料吸入口、２３は燃料経路４を介してデリバリパイプ
２に接続される燃料吐出口であり、燃料吸入口２１は燃
料吸入通路２４と例えばリードバルブなどの逆止弁にて
構成される吸入弁２５とを介して加圧室１７に連通し、
燃料吐出口２３は例えばリードバルブなどの吐出弁２６
を介して加圧室１７に連通している。
【００１５】２７は図示しない制御手段からの信号によ
り開弁する常閉の電磁弁であり、弁体２８と弁座２９と
からなる弁部は加圧室１７から燃料吸入通路２４に連通
するリリーフ通路３０を開閉するように設けられ、電磁
弁２７が開弁することにより加圧室１７内の加圧された
燃料がリリーフ通路３０を経由して燃料吸入通路２４に
放出されるように構成されている。高圧燃料ポンプ３は
内燃機関に装着され、内燃機関のカム軸に設けられたカ
ム１５により駆動され、内燃機関の回転に伴って燃料を
加圧してデリバリパイプ２に圧送する。また、図示しな
い制御手段は車両に搭載されたセンサ類から内燃機関の
回転速度や、カム軸の回転角およびデリバリパイプ２の
燃料圧などを入力して電磁弁２７に開弁信号を与えるよ
うに構成されている。なお、図１における３１は例えば
内燃機関の停止時などにデリバリパイプ２の燃料圧を一
定時間保持するチェックバルブである。
【００１６】このように構成されたこの発明の実施の形
態１の可変吐出量燃料供給装置において、まず、内燃機
関のキースイッチがオンされると電動の低圧燃料ポンプ
５が作動して燃料タンク６から高圧燃料ポンプ３に燃料
が供給される。続いて内燃機関の始動操作と共に高圧燃
料ポンプ３が駆動され、プランジャ１４の吸入行程では
吐出弁２６が閉じて吸入弁２５が開き、燃料が燃料吸入
口２１と燃料吸入通路２４とを介して加圧室１７内に吸
入され、プランジャ１４の吐出行程では吸入弁２５が閉
じて吐出弁２６が開き、加圧された燃料が燃料吐出口２
３から燃料経路４を通ってデリバリパイプ２に圧送され
る。また、プランジャ１４の吸入行程時には吐出弁２６
が閉じて燃料の逆流を防ぎ、内燃機関の停止時には燃圧
保持用のチェックバルブ３１により燃料経路４およびデ
リバリパイプ２は高圧に保持される。
【００１７】プランジャ１４の往復動は内燃機関の回転
速度と共に高くなるが、このときの電磁弁２７の動作
は、図示しない制御手段が燃料噴射弁１ａないし１ｄに
必要な燃料と、デリバリパイプ２内の燃料圧が所定値に
達するように、制御手段が燃料噴射弁に必要な燃料及び
デリバリパイプ内の燃料圧のフィードバックとから吐出
量を演算して電磁弁２７の開弁時期を決定し、電磁弁２
７に開弁信号を与えて弁を開くことにより高燃料圧の加
圧室１７を低燃料圧の燃料吸入通路２４に連通させ、燃
料圧を解放することにより加圧室１７からデリバリパイ
プ２に対する燃料の圧送を停止し、デリバリパイプ２内
の燃料圧を一定に保つ。従って、デリバリパイプ２の燃
料圧は所定値に保たれ、高負荷時以外の運転時において
は各燃料噴射弁１ａないし１ｄにより消費された燃料が
高圧燃料ポンプ３からデリバリパイプ２に供給されるこ
とになり、プランジャ１４の吐出行程の途中において電
磁弁２７は開弁される。内燃機関の負荷が大きくなれば
燃料消費量が増加してこの開弁期間が短くなり、上記し
たように、従来の可変吐出量燃料供給装置では高負荷時
には吐出行程と吸入行程の全行程において閉弁状態が保
持されていた。
【００１８】しかし、この発明の実施の形態１による可
変吐出量燃料供給装置においては図４に示すように、内
燃機関の通常の運転時においては燃料消費量に見合った
プランジャ１４のリフト位置（ａ）にて電磁弁２７が開
弁し、デリバリパイプ２の燃料圧を制御するが、プラン
ジャ１４のリフト量が（ｂ）の位置に達したときにはデ
リバリパイプ２の燃料圧とは関係なく図示しない制御手
段から開弁信号が与えられ、電磁弁２７は必ず開弁する
ように制御される。そして、この（ｂ）の位置でのプラ
ンジャ１４のリフト量は全リフト量に対して下死点側か
ら８０〜９０％の位置に設定され、従って、高圧燃料ポ
ンプ３の燃料吐出が可能な範囲は下死点側から８０〜９
０％の位置までとされる。
【００１９】そして、このように下死点側から８０〜９
０％の位置で必ず開弁することにより高圧燃料ポンプ３
の吐出量が低下することになるが、そのために、カム１
５は図２に示すカムトップの外径を変えずにベース径
（カムの小径部）を小さくし、また、高次成分を排除し
て一次成分のみで揚程曲線が形成され、図３に示すよう
にプランジャ１４の全リフト量を、例えば、１／（０．
８〜０．９）倍として大きくすることにより、（ｂ）位
置にて開弁がなされても一ストローク当たりの吐出量が
確保されるように構成される。
【００２０】このように構成することにより、プランジ
ャ１４のストロークに対する吐出量の変化は図５に従来
例と対比して示したようになり、カム１５の回転角が４
５度に達する前、すなわち、図２においてローラ１６が
カム１５のカムトップ近辺における曲率半径の小さい部
分に乗り上げる前に全吐出量を得て吐出が終了すること
になり、吐出可能範囲において、特に、最大吐出量近辺
における吐出流量特性のリニアリティが良好となり、吐
出流量制御の精度を向上させることが可能になる。ま
た、カム１５とローラ１６との間に働くヘルツ応力は図
６に示すように、ヘルツ応力が最大となるプランジャ１
４の最大リフト位置では電磁弁２７が必ず開弁して加圧
室１７の圧力が低下するので大きく低下し、カム１５の
揚程曲線に高次成分を付加してプランジャ１４の共振を
招くことなくカム１５の摩耗を大幅に低減することがで
きる。
【００２１】また、電磁弁２７が必ず開弁することによ
り、吸入行程に移行する際においても加圧室１７内に圧
力が残ることがなく、従って円滑に吸入行程に移行がで
き、キャビテーションなどによる耐久性の低下を防止す
ることができることになる。さらに、カム１５とローラ
１６との間に潤滑不良などのために摩耗が発生し、カム
１５の外径が摩耗してプランジャ１４のストロークが小
さくなった場合においても吐出可能範囲、すなわち、図
４の（ｂ）点位置を開弁信号幅により調整し、吐出終了
位置を例えばリフト量の８０％位置から９０％位置に変
更することにより、吐出流量の低下をカバーすることが
できることになる。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の可変
吐出量燃料供給装置の請求項１の発明によれば、デリバ
リパイプに燃料を供給する高圧燃料ポンプのプランジャ
が下死点から上死点に向かう吐出行程の途中において、
上死点に達する前の設定位置で加圧室内の加圧力が解放
されるようにしたので、吐出行程の終了時には加圧室内
の圧力は解放され、吸入行程に移行する際に円滑に移行
することができてキャビテーションなどによる耐久性の
低下を防止することができると共に、高回転時や高負荷
時における燃料の充填不良が解消でき、また、プランジ
ャに加わる圧力が低減する結果、カムの曲率半径の小さ
いカムトップ部とローラとの間に働くヘルツ応力が大幅
に低下してカムの摩耗を防止することができるものであ
る。
【００２３】また、請求項２の発明によれば、燃料吸入
通路と加圧室内とを連通することにより燃料ポンプの吐
出量を制御してデリバリパイプの燃料圧を制御する電磁
弁を備えており、設定位置での加圧力の解放が燃料吸入
通路と加圧室内とを連通する電磁弁を開弁することによ
りなされるようにしたので、吐出量制御用の電磁弁の制
御内容を変更するだけで加圧力の解放が可能になるもの
である。
【００２４】さらに、請求項３の発明によれば、加圧室
内の加圧力の解放が、プランジャの全吐出行程の内の下
死点側から８０〜９０％の位置で行われるようにしたの
で、吐出期間中におけるカムの回転角に対する吐出量の
リニアリティが確保できて吐出量精度の向上が図れると
共に、カムの小径部を変更してプランジャのリフト量を
１／（０．８〜０．９）倍に変更するだけで大型化する
ことなく燃料ポンプの全吐出量が確保でき、カムの摩耗
に対しても吐出制御範囲の調整により吐出量の減少が補
償できるので長寿命の可変吐出量燃料供給装置を得るこ
とができるものである。また、請求項４の発明では電磁
弁を常閉弁として吐出量制御時と加圧室内の加圧解放時
に開弁するようにしたので、加圧室内の加圧力の解放が
容易なものとなり、電磁弁の駆動回路にトラブルがあっ
ても各気筒に燃料供給が可能であり、運転不能に陥るこ
とはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の構成を示す系統図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の高圧燃料ポンプの断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置のプランジャの揚程線図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の動作説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の吐出流量特性図である。
【図６】 この発明の実施の形態１の可変吐出量燃料供
給装置の応力特性図である。
【図７】 従来の可変吐出量燃料供給装置の動作説明図
である。
【図８】 従来の可変吐出量燃料供給装置のプランジャ
の揚程線図である。
【図９】 従来の可変吐出量燃料供給装置の吐出流量特
性図である。
【図１０】 従来の可変吐出量燃料供給装置の応力特性
図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ 燃料噴射弁、２ デリバリパイプ、３ 高
圧燃料ポンプ、４、７ 燃料経路、５ 低圧燃料ポン
プ、６ 燃料タンク、８、１０ チェックバルブ、１１
リリーフ経路、１２ リターン経路 １３ シリンダ、１４ プランジャ、１５ カム、１６
ローラ、１７ 加圧室、２１ 燃料吸入口、２３ 燃
料吐出口、２４ 燃料吸入通路、２５ 吸入弁、２６
吐出弁、２７ 電磁弁、３０ リリース通路。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G060 AA03 AB05 CA00 DA00 FA07 GA01 GA14 3G066 BA12 BA38 BA46 BA51 CA04T CA08 CA09 CA20U CA22T CB01 CC01 CD26 CD30 CE13 CE22 3H075 AA03 BB03 BB20 CC19 DA03 DA04 DA09 DB04 DB23

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料
    噴射弁、これらの燃料噴射弁に加圧燃料を供給するデリ
    バリパイプ、シリンダ内をプランジャが下死点から上死
    点まで往復動し、吸入行程では燃料吸入通路から吸入弁
    を介して加圧室内に燃料を吸入し、吐出行程ではこの燃
    料を加圧して加圧燃料を吐出弁を介して前記デリバリパ
    イプに吐出する燃料ポンプを備え、この燃料ポンプの前
    期プランジャが下死点から上死点に向かう吐出行程の途
    中において、上死点に達する所定値前の設定位置にて前
    期加圧室内の加圧力が解放されるように構成したことを
    特徴とする可変吐出量燃料供給装置。
  2. 【請求項２】 燃料吸入通路と加圧室内とを連通するこ
    とにより燃料ポンプの吐出量を制御してデリバリパイプ
    の燃料圧を制御する電磁弁を備えており、設定位置での
    加圧室内の加圧力の解放が、電磁弁を開弁することによ
    りなされることを特徴とする請求項１に記載の可変吐出
    量燃料供給装置。
  3. 【請求項３】 加圧室内の加圧力を解放するときのプラ
    ンジャの位置が、下死点から上死点までのプランジャの
    全ストロークに対し、下死点側から８０〜９０％の位置
    であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
    の可変吐出量燃料供給装置。
  4. 【請求項４】 電磁弁が常閉弁であり、吐出量を制御す
    るときと加圧室内の加圧力を解放するときに開弁するよ
    うに構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のい
    ずれか一項に記載の可変吐出量燃料供給装置。
JP2000305979A 2000-10-05 2000-10-05 可変吐出量燃料供給装置 Pending JP2002115623A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000305979A JP2002115623A (ja) 2000-10-05 2000-10-05 可変吐出量燃料供給装置
DE10116450A DE10116450B4 (de) 2000-10-05 2001-04-03 Brennstoff-Versorgungsvorrichtung mit variabler Zuführung
US09/844,278 US6546917B2 (en) 2000-10-05 2001-04-30 Variable delivery fuel supply device
FR0108527A FR2815086B1 (fr) 2000-10-05 2001-06-28 Dispositif d'alimentation en carburant a debit variable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000305979A JP2002115623A (ja) 2000-10-05 2000-10-05 可変吐出量燃料供給装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002115623A true JP2002115623A (ja) 2002-04-19

Family

ID=18786742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000305979A Pending JP2002115623A (ja) 2000-10-05 2000-10-05 可変吐出量燃料供給装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6546917B2 (ja)
JP (1) JP2002115623A (ja)
DE (1) DE10116450B4 (ja)
FR (1) FR2815086B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528300A (ja) * 2003-07-18 2006-12-14 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド コモンレール燃料ポンプ
JP2009097505A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Delphi Technologies Inc 燃料ポンプ
KR20120018316A (ko) * 2009-05-13 2012-03-02 로베르트 보쉬 게엠베하 고압 펌프

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6807943B2 (en) * 2002-08-05 2004-10-26 Husco International, Inc. Motor vehicle fuel injection system with a high flow control valve
JP4036197B2 (ja) 2003-04-03 2008-01-23 株式会社デンソー 燃料供給ポンプ
DE102004018233B3 (de) * 2004-04-15 2005-10-06 Man B & W Diesel Ag Brennkraftmaschinenanlage
JP4603867B2 (ja) * 2004-12-07 2010-12-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量式燃料ポンプの制御装置及び燃料供給システム
JP4616822B2 (ja) * 2006-11-30 2011-01-19 三菱重工業株式会社 エンジンの燃料噴射装置及び運転方法
JP4672640B2 (ja) * 2006-11-30 2011-04-20 三菱重工業株式会社 エンジンの燃料噴射装置及び運転方法
DE102008001240A1 (de) * 2007-11-13 2009-05-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems
US7552720B2 (en) * 2007-11-20 2009-06-30 Hitachi, Ltd Fuel pump control for a direct injection internal combustion engine
DE102008036120B4 (de) * 2008-08-01 2010-04-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe
US8091530B2 (en) * 2008-12-08 2012-01-10 Ford Global Technologies, Llc High pressure fuel pump control for idle tick reduction
DE102009002132A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-07 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe
DE102010027745A1 (de) * 2010-04-14 2011-10-20 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe
US8919324B2 (en) 2010-12-08 2014-12-30 Robin B. Parsons Fuel rail for liquid injection of a two-phase fuel
US9297331B2 (en) * 2013-05-09 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc System and method for operating a direct injection fuel pump
DE102014225982A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4643155A (en) * 1984-10-05 1987-02-17 Olin Corporation Variable stroke, electronically controlled fuel injection control system
EP0307947B1 (en) * 1987-09-16 1993-11-18 Nippondenso Co., Ltd. Variable discharge high pressure pump
US5197438A (en) * 1987-09-16 1993-03-30 Nippondenso Co., Ltd. Variable discharge high pressure pump
US5345916A (en) * 1993-02-25 1994-09-13 General Motors Corporation Controlled fuel injection rate for optimizing diesel engine operation
EP1221552B1 (en) * 1996-07-05 2004-10-13 Nippon Soken, Inc. High-pressure pump for use in fuel injection system for diesel engine
JPH11200990A (ja) * 1998-01-07 1999-07-27 Unisia Jecs Corp 燃料噴射制御装置
JP3110021B2 (ja) * 1999-04-12 2000-11-20 株式会社ボッシュオートモーティブシステム 燃料供給ポンプ
JP3465641B2 (ja) * 1999-07-28 2003-11-10 トヨタ自動車株式会社 燃料ポンプの制御装置
JP2001248517A (ja) * 2000-03-01 2001-09-14 Mitsubishi Electric Corp 可変吐出量燃料供給装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528300A (ja) * 2003-07-18 2006-12-14 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド コモンレール燃料ポンプ
JP2009097505A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Delphi Technologies Inc 燃料ポンプ
KR20120018316A (ko) * 2009-05-13 2012-03-02 로베르트 보쉬 게엠베하 고압 펌프
KR101682737B1 (ko) * 2009-05-13 2016-12-05 로베르트 보쉬 게엠베하 고압 펌프

Also Published As

Publication number Publication date
US6546917B2 (en) 2003-04-15
FR2815086A1 (fr) 2002-04-12
US20020040704A1 (en) 2002-04-11
FR2815086B1 (fr) 2007-06-22
DE10116450A1 (de) 2002-04-25
DE10116450B4 (de) 2004-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002115623A (ja) 可変吐出量燃料供給装置
KR100373616B1 (ko) 고압 연료 펌프 및 고압 연료 펌프용 캠
KR100514275B1 (ko) 고압펌프
JP4701227B2 (ja) プランジャ式高圧燃料ポンプ
US20130022484A1 (en) High-pressure pump
JP4010175B2 (ja) 内燃機関の燃料ポンプ
JP2004316640A (ja) 燃料供給ポンプ
JP2001248517A (ja) 可変吐出量燃料供給装置
JP3842002B2 (ja) 可変吐出量燃料供給装置
JP3028471B2 (ja) 燃料圧作動式エンジン圧縮ブレーキシステム
JP5180959B2 (ja) 燃料噴射システム
JP3819208B2 (ja) 可変吐出量燃料供給装置
JP2001248518A (ja) 可変吐出量燃料供給装置
EP1598549B1 (en) Method for the direct injection of fuel into an internal combustion engine
JP4672637B2 (ja) エンジンの燃料噴射装置
JP4196519B2 (ja) 内燃機関の高圧燃料供給装置
JP2639036B2 (ja) 可変吐出量高圧ポンプ
JP2004156574A (ja) コモンレール（ｃｒ）燃料噴射システムの作動油損失・油圧変動低減構造
JP2006017111A (ja) 内燃機関燃料噴射装置における圧力／流れを調節するための装置
JP3800932B2 (ja) 高圧燃料ポンプ
JP2007211653A (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
WO2000055495A1 (fr) Pompe d'alimentation en combustible
JPH11257191A (ja) 可変吐出量高圧ポンプ
JPH11280603A (ja) 高圧燃料供給ポンプ
JP2002089409A (ja) 電子制御燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060706

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061010