JP3972317B2 - 加圧流体蓄圧器の加圧流体供給調節装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車等のための蓄圧器へ供給される加圧流体の圧力を調節するための装置に関する。詳しくは、該調節装置は、内燃機関へ燃料を供給するシステムにおいて適用される。
【０００２】
【従来の技術】
加圧ポンプによって容器に供給された流体のための圧力調整装置は、特にエンジンの加圧燃料供給として公知である。公知の装置では、制御ループは、圧力調整用電磁弁によって働き、該電磁弁のコイルは、過度の燃料を送出する目的のために、要求される圧力に応じた可変電流で励磁される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蓄圧器のための高圧燃料ポンプの流量は一定であるため、その流量は一般的にはポンプ自体の回転速度（これはエンジンの速度に直接関係する。）の広い範囲にわたって要求される圧力値及び流量値を得ることができるように決定される。それ故、ある操作条件、例えば、パワーは低いが速度が最大のところでは、ポンプ流量が過多となる。それ故、このような装置は、圧縮でなされた仕事の一部が圧力制御弁を介して熱として消失する、つまり、該一部の燃料の圧力を蓄圧器中に存在している高圧から大気圧に減少させるという不利益を有する。
【０００４】
本発明の目的は、最も簡単で、操作の安全性が高く、前記した従来装置の欠点を解消することのできる燃料供給のための圧力制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、自動車の内燃機関等のための加圧燃料蓄圧器（８）に供給された燃料の圧力を制御するための装置であって、前記蓄圧器（８）に燃料を供給するために燃料タンク（６）と前記蓄圧器（８）との間の管（１１，１５）に設けられた加圧ポンプ（１３）と、前記蓄圧器（８）に接続されて前記内燃機関に燃料を噴射可能な少なくとも１つの燃料インジェクター（９）と、前記蓄圧器（８）内の燃料圧力を検知する圧力センサー（２４）と、前記圧力センサー（２４）から信号を受け取って前記ポンプ（１３）と前記蓄圧器（８）との間の前記管（１５）に配置された第１電磁弁（１６）を作動させて前記蓄圧器（８）内の燃料圧力を調節する電子制御ユニット（２２）と、前記第１電磁弁（１６）と前記蓄圧器（８）との間の管部分に配置されるとともに前記圧力センサー（２４）から受け取った信号に応じて前記電子制御ユニット（２２）によって作動される第２電磁弁（１７）と、前記第１電磁弁（１６）と前記第２電磁弁（１７）との間に配置された逆止弁（１８）と、を有することを特徴とする装置によって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る装置につき、以下に添付図面を参照しつつ説明する。図１を参照すれば、参照番号５は、一般的な自動車の内燃機関（エンジン）の燃料供給システムを示している。このシステム５は、大気圧下で燃料７を蓄える燃料タンク６と、エンジンに供給する燃料７を高圧に保つ蓄圧器８とを備えている。蓄圧器８は、エンジンの各シリンダに対応して順に接続されたインジェクター９に接続されている。インジェクター９は、予め決められた量の燃料をシリンダに注入するために、エンジンの回転速度に対応した周期で電磁的に制御される。
【０００７】
燃料タンク６は、出口管１１を備え、出口管１１は、低圧ポンプ１２及び高圧ポンプ１３を備えた加圧ポンプを有し、高圧ポンプ１３は、低圧ポンプ１２の下流側に配置され、低圧ポンプ１２からの供給を受ける。高圧ポンプ１３は、例えば、高圧ポンプ１３の可動部分の注油及び／又は冷却に用いられ過度に供給された燃料を排出するための排出管１４によって燃料タンク６に接続されている。
【０００８】
更に、高圧ポンプ１３は、高圧管１５によって蓄圧器８に接続されており、高圧管１５には、弁装置が配置されている。この弁装置は、第１電磁弁１６、第１電磁弁１６と蓄圧器８との間の第２電磁弁１７、及び２つの電磁弁１６，１７の間に配置された逆止弁１８とを含む。
【０００９】
２つの電磁弁１６，１７は、各々対応する排出管１９，２０によって燃料タンク６に接続されている。これらは、公知の型式のものを用いることができ、全開及び全閉の状態をとることができ、全開の状態では、燃料を蓄圧器８の方へ管１５に沿って送ることを許容し、全閉の状態では、燃料は、管１９，２０を通じて燃料タンク６へ排出される。従って電磁弁１６，１７は、一定の流量を有したものとされ、それ故経済的に製造され得る。
【００１０】
電磁弁１６，１７は、自動電子制御ユニット２２の制御下で作動され、該自動電子制御ユニットは、好ましくは図示しないデジタルデータ処理ユニットを含む。特に、第１電磁弁１６は、通常、閉じており、ユニット２２により駆動されたときに開く。他方、第２電磁弁１７は、通常、開いており、ユニット２２によって駆動されたときに閉じる。
【００１１】
自動電子制御ユニット２２は、導線２３を介して圧力センサ２４に接続されている。圧力センサ２４は、蓄圧器８上に配置され、蓄圧器８内の加圧された燃料の圧力Ｐを検知することができ、対応する信号またはデータをユニット２２に送ることができる。このユニット２２は、従って、フィードバック制御又は閉ループ制御を行なう。
【００１２】
ユニット２２は、更に、入力部２６上で、それ自体公知の方法で、エンジンのその時点での速度に関係する他のデータを受けることができる。ユニット２２は、センサ２４及び／又は入力部２６から受け取ったデータを処理するための操作や、電磁弁１６，１７のための制御信号を発する操作が可能であり、この制御信号は、２つの対応する導線２７，２８を介して送られる。
【００１３】
この制御装置は、以下の方法によって操作される。図２に示すグラフにおいて、周期Ｑ１−Ｑ６では、エンジンの対応するシリンダに燃料を噴射するために蓄圧器８から、各々のインジェクター９が、圧力差によって燃料を周期的に引き出す。１つの噴射と次の噴射との間の時間間隔は、t₀で示されている。
【００１４】
先ず、与えられたエンジンの回転速度に要求される燃料の圧力Ｐが予め決定された値Ｐ１を持っているとする。蓄圧器８からの燃料の引出しが無い場合、第１電磁弁１６は閉じ、一方、第２電磁弁１７は開いている。この場合、高圧ポンプ１３によって供給された燃料は、管１９を介して燃料タンク６に排出され、一方、逆止弁１８が蓄圧器８及び第２電磁弁１７から第１電磁弁１６への燃料の放出を阻止する。
【００１５】
燃料を噴射することで、蓄圧器８内の燃料圧力Ｐは、予め決めた値Ｐ１からＰ２に下がることが判る。この圧力の減少に起因して、センサ２４によってユニット２２に信号が送られ、その結果第１電磁弁１６の駆動を制御する。即ち、第１電磁弁１６は、開かれ、時間t1後に蓄圧器８内に予め決めたれた圧力Ｐが再び得られるまで、開いた状態を維持される。
【００１６】
もし、予め決められた値Ｐ２に代えて、閾値として圧力Ｐ３が選択されれば、蓄圧器８内の燃料圧力の減少に関するセンサ２４からの情報に応答して、ユニット２２は、上記の時間t1よりも長い時間t2の間第１電磁弁１６を駆動する制御を行ない、こうして蓄圧器８内の圧力は、Ｐ１の値に復帰する。
【００１７】
ユニット２２が、蓄圧器８内の圧力Ｐ４の値まで低下させることを要求する信号を入力部２６において受けたとする。この場合、ユニット２２は、第２電磁弁１７の駆動の制御のための信号を発し、第２電磁弁１７は、時間t3の間、閉じられ、これにより、蓄圧器８内の圧力が値Ｐ４に達するまで蓄圧器８から燃料７の一部を排出する。
【００１８】
蓄圧器８からの燃料の噴射に従い、例えばＱ５では、圧力は、Ｐ４以下のＰ５にまで下がっている。もし、続いてユニット２２が圧力をＰ１まで戻すように求めれば、ユニット２２は、時間t2より長い時間t4の間第１電磁弁１６を再び開ける。
【００１９】
上記された装置が、請求項の範囲から離れることなしにここから導かれる種々の態様や改良を有することは理解される。例えば、ユニット２２は、蓄圧器８内において時間経過に応じて要求される圧力に対応する継続信号を発生するようにプログラムすることが可能であり、これにより閉ループシステムでなく開ループとして機能することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する圧力制御装置を提供することができる。
【００２１】
上述の弁装置は、流量を一定にして制御するものであるので低コストとすることができる。しかも、高圧管や電子制御ユニットによる制御におけるこれらの装置は、高圧ポンプによる圧縮作業の浪費なしに、且つ、燃料供給ループ内に熱交換器の取り付けを必要とする燃料の好ましくない加熱なしに、蓄圧器内の圧力を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蓄圧器内の流体圧を制御するための装置の１例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置の操作状態を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
６ 燃料タンク
７ 燃料
８ 蓄圧器
９ インジェクター
１２ 低圧ポンプ
１３ 高圧ポンプ
１６ 第１電磁弁
１７ 第２電磁弁
１８ 逆止弁
２２ 自動制御装置（電子制御ユニット）

Claims (4)

1. 自動車の内燃機関等のための加圧燃料蓄圧器（８）に供給された燃料の圧力を制御するための装置であって、
   前記蓄圧器（８）に燃料を供給するために燃料タンク（６）と前記蓄圧器（８）との間の管（１１，１５）に設けられた加圧ポンプ（１３）と、
   前記蓄圧器（８）に接続されて前記内燃機関に燃料を噴射可能な少なくとも１つの燃料インジェクター（９）と、
   前記蓄圧器（８）内の燃料圧力を検知する圧力センサー（２４）と、
   前記圧力センサー（２４）から信号を受け取って前記ポンプ（１３）と前記蓄圧器（８）との間の前記管（１５）に配置された第１電磁弁（１６）を作動させて前記蓄圧器（８）内の燃料圧力を調節する電子制御ユニット（２２）と、
   前記第１電磁弁（１６）と前記蓄圧器（８）との間の管部分に配置されるとともに前記圧力センサー（２４）から受け取った信号に応じて前記電子制御ユニット（２２）によって作動される第２電磁弁（１７）と、
   前記第１電磁弁（１６）と前記第２電磁弁（１７）との間に配置された逆止弁（１８）と、
   を有することを特徴とする装置。
2. 前記第１の電磁弁（１６）及び第２の電磁弁（１７）は、一定の流量を有し、全開位置又は全閉位置をとることができる型式であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第１電磁弁（１６）は、通常はポンプから供給された燃料を前記燃料タンク（６）に排出しており、前記ポンプから供給された燃料を、その圧力が元に戻るまで前記蓄圧器（８）に供給するために作動させられ、
   前記第２電磁弁（１７）は、通常は前記逆止弁（１８）を通して送られてきた燃料を前記蓄圧器（８）に供給しており、前記蓄圧器（８）内の燃料圧力を減少させるために、送られてきた燃料を前記燃料タンク（６）に排出するように作動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記電子制御ユニットは、デジタルデータ処理ユニット（２２）を有し、種々の作動時間の制御信号を発生させることができることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の装置。

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