(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタへ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁を駆動する際に、コイルに通電する電流をＰＷＭ電圧制御により制御するとともに、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を高圧燃料ポンプの吐出流量変動周波数よりも高く、かつ、燃料圧力調整弁の電気回路の電流の時定数の逆数よりも低く設定したことを特徴とする燃料圧力調整弁の制御方法。
【請求項２】
燃料圧力調整弁をエンジンの回転数に応じた複数の駆動周波数で駆動可能とするとともに、上記駆動周波数をエンジンの回転数に応じて切換えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃料圧力調整弁の制御方法。
【請求項３】
上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を燃料圧力調整弁の機械的な固有振動周波数よりも高く設定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料圧力調整弁の制御方法。
【請求項４】
上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を燃料配管内の圧力伝播による共振周波数との差が１００Ｈｚ以上になるように設定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料圧力調整弁の制御方法。
【請求項５】
上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を全気筒を含んだ燃料噴射の周波数よりも高く設定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料圧力調整弁の制御方法。
【請求項６】
インジェクタへ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁を駆動するコイルに通電する電流をＰＷＭ電圧制御により制御し、上記燃料圧力調整弁の開度を制御する燃料圧力調整弁の制御装置において、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段を設けるとともに、上記駆動周波数を、高圧燃料ポンプの吐出流量変動周波数よりも高く、かつ、燃料圧力調整弁の電気回路の電流の時定数の逆数よりも低く設定するようにしたことを特徴とする燃料圧力調整弁の制御装置。
【請求項７】
上記吐出流量変動周波数をエンジンの最高回転数に相当する変動周波数としたことを特徴とする請求項６記載の燃料圧力調整弁の制御装置。
【請求項８】
上記吐出流量変動周波数をエンジンの実用回転数に相当する変動周波数としたことを特徴とする請求項６記載の燃料圧力調整弁の制御装置。
【請求項９】
上記駆動周波数設定手段において、上記駆動周波数を燃料圧力調整弁の機械的な固有振動周波数よりも高く設定するようにしたことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の燃料圧力調整弁の制御装置。
【請求項１０】
上記駆動周波数設定手段において、上記駆動周波数を、燃料配管内の圧力伝播による共振周波数との差が１００Ｈｚ以上になるように設定するようにしたことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の燃料圧力調整弁の制御装置。
【請求項１１】
上記駆動周波数設定手段において、上記駆動周波数を全気筒を含んだ燃料噴射の周波数よりも高く設定するようにしたことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の燃料圧力調整弁の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば直噴式ガソリンエンジン用燃料供給装置に用いられる燃料圧力調整弁を駆動するソレノイドコイルに供給する電流値を制御しインジェクタへ供給する燃料の圧力を制御する燃料圧力調整弁の制御方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる筒内噴射式エンジンあるいは直接噴射式エンジンと呼ばれている、燃料をエンジンのシリンダ内で噴射する方式のエンジンとしては、ディーゼルエンジンが広く知られているが、近年、火花点火エンジン（ガソリンエンジン）においても、筒内噴射式のものが実用化されている。このような、筒内噴射式エンジンでは、十分に高い燃料噴射圧が得られるようにされているとともに、噴射の安定性のため、燃圧脈動が小さいことが要求される。
また、筒内噴射式ガソリンエンジン用燃料供給装置を可変燃圧システムで使用する場合には、高圧燃料ポンプから吐出された高圧燃料を圧送する通路に燃料圧力調整弁を設けて、インジェクタへ供給する燃料の圧力を制御するようにしている。
【０００３】
燃料圧力調整弁は、図６に示すように、高圧燃料ポンプから圧送された高圧燃料を貯蔵する図示しないコモンレールに連通する通路２３に設けられたバルブシート２と、このバルブシート２に離接してバルブシート２のオリフィス２Ｋを開閉するバルブ３を備え、上記高圧燃料の圧力を調整するものである。この燃料圧力調整弁１Ａは、スプリングにより、バルブ３に一体に連結されたアマチュアを下方に付勢するとともに、要求される燃圧に基づいてコイル７に通電する電流の大きさを制御して磁気コア６と上記アマチュアとから構成され磁気回路内の磁束を変化させ、アマチュアを下方に付勢する力を制御して上記スプリングをアシストしてバルブ３の開度を調整し、上記高圧燃料の圧力を調整するものである。
また、燃料圧力調整弁１Ａは、目標燃圧に相当するデューティ比を有し予め設定された駆動周波数ｆcのパルス電圧によってコイル７に供給する電流値を制御するいわゆるＰＷＭ電圧制御により駆動される。例えば、高圧燃料の供給燃圧の可変幅を５ＭＰａ〜１０ＭＰａとすると、コイル７に電流が供給されない場合にはオリフィス２Ｋが最も開いた状態となるので、燃圧は最低燃圧の５ＭＰａとなる。また、駆動電圧パルスのデューティ比を増加させてコイル７に供給する電流を徐々に増加させると、バルブ３が徐々に閉じられ燃圧が上昇する。供給電流が最大値となる場合には、上記バルブ３を付勢する圧力が上記燃料の最大圧力１０ＭＰａになるように設定されている。
【０００４】
ところで、コモンレールに圧送される燃料の流量は、エンジンの回転数やポンプ駆動用のカム山数に基づく高圧燃料ポンプの吐出周期に応じて脈動する。一方、燃料圧力調整弁１Ａを駆動周波数ｆcでＰＷＭ駆動すると、コイル７に流れる電流は、図７（ａ）に示すように、平均電流値を中心としたのこぎり波となり、このためアマチュア及び上記アマチュアに一体化されたバルブ３は上記平均電流に相当する位置を概の中心に駆動周波数ｆcで振動する。このアマチュアの振動周波数と上記燃料の吐出流量の変動周波数とが一致すると上記脈動が増幅されて大きくなる場合があり、圧送される燃料の圧力が不安定になるといった問題点があった。
そこで、通常は上記駆動周波数ｆcをエンジンの実用回転数に相当する上記燃料の吐出流量の変動周波数よりも低く設定し、上記周波数の一致を避けるようにしている。一方、上記のこぎり波の振幅Δｉは、図に示すように、上記駆動周波数ｆcが低いほど大きくなり、そのためバルブ３の動作が大きくなり燃圧脈動が大きくなるので、あまり低く設定することができない。そこで、エンジンの実用回転数を例えば３５００ｒｐｍ，エンジンのカムシャフトによって回転するポンプ駆動用カムの山数を６とすると、吐出流量の変動周波数は３５０Ｈｚとなるので、燃料圧力調整弁１Ａの駆動周波数ｆcとして、例えば１５０Ｈz程度に設定される場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高圧燃料ポンプの吐出流量の変動周波数はエンジンの回転数に依存するので、燃料圧力調整弁１Ａの駆動周波数ｆcをエンジンの実用回転数に相当する変動周波数よりも低く設定した場合には、エンジン回転数の低い領域で上記の周波数の一致が起こり脈動が大きくなってしまうといった問題点があった。また、一般に燃料圧力調整弁１Ａの機械的な固有振動周波数はエンジンの実用回転数に相当する燃料の吐出流量の変動周波数よりも低い領域にあるので、燃料圧力調整弁１Ａの駆動周波数ｆcが上記機械的な固有振動周波数と一致した場合には圧送される高圧燃料の脈動が大きくなってしまうといった問題点があった。
【０００６】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、燃料圧力調整弁の駆動周波数を適正に設定し、インジェクタへ供給する燃料の圧力を安定させることのできる燃料圧力調整弁の制御方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の燃料圧力調整弁の制御方法は、インジェクタへ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁を駆動する際に、コイルに通電する電流をＰＷＭ電圧制御により制御するとともに、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を高圧燃料ポンプの吐出流量変動周波数よりも高く、かつ、燃料圧力調整弁の電気回路の電流の時定数の逆数よりも低く設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の燃料圧力調整弁の制御方法は、燃料圧力調整弁をエンジンの回転数に応じた複数の駆動周波数で駆動可能とするとともに、上記駆動周波数をエンジンの回転数に応じて切換えるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の燃料圧力調整弁の制御方法は、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を燃料圧力調整弁の機械的な固有振動周波数よりも高く設定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の燃料圧力調整弁の制御方法は、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を燃料配管内の圧力伝播による共振周波数との差が１００Ｈｚ以上になるように設定したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の燃料圧力調整弁の制御方法は、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を全気筒を含んだ燃料噴射の周波数よりも高く設定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、インジェクタへ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁を駆動するコイルに通電する電流をＰＷＭ電圧制御により制御し、上記燃料圧力調整弁の開度を制御する燃料圧力調整弁の制御装置であって、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段を設けるとともに、上記駆動周波数を、高圧燃料ポンプの吐出流量変動周波数よりも高く、かつ、燃料圧力調整弁の電気回路の電流の時定数の逆数よりも低く設定するようにしたものである。
【００１４】
請求項７に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、上記吐出流量変動周波数をエンジンの最高回転数に相当する変動周波数とし、それよりも高い周波数で燃料調整弁を駆動するものである。
【００１５】
請求項８に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、上記吐出流量変動周波数をエンジンの実用回転数に相当する変動周波数とし、それよりも高い周波数で燃料調整弁を駆動するものである。
【００１７】
請求項９に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、上記駆動周波数設定手段において、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を、燃料圧力調整弁の機械的な固有振動周波数よりも高く設定するようにしたものである。
【００１８】
請求項１０に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、上記駆動周波数設定手段において、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を、燃料配管内の圧力伝播による共振周波数との差が１００Ｈｚ以上になるように設定するようにしたものである。
【００１９】
請求項１１に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、上記駆動周波数設定手段において、上記駆動周波数を全気筒を含んだ燃料噴射の周波数よりも高く設定するようにしたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる燃料圧力調整装置を備えた燃料供給系統を示す図で、同図において、１０は燃料Ｆの入った燃料タンク、１１は上記燃料タンク１０に収納された低圧燃料ポンプ、１２は低圧燃料ポンプ１１の吸入側に設けられたフィルタ、１３は低圧燃料ポンプ１１の吐出側に設けられた低圧チェックバルブ、１４はフィルタ１５を備えた低圧燃料通路、１６は低圧燃料通路１４に設けられた低圧レギュレータ、１７は低圧レギュレータ１６の低圧燃料戻し配管、１８は低圧燃料通路１４から送られた燃料を高圧に加圧し高圧燃料通路１９に吐出する高圧燃料ポンプ、２０は高圧燃料ポンプ１８から圧送された高圧燃料を貯蔵するコモンレール、２１は上記コモンレール２０にそれぞれ接続され図示しないエンジンの各気筒に取付けられたインジェクタ、２２は上記コモンレール２０から分岐された通路２３に接続された燃料圧力調整弁１とを備え、上記コモンレール２０に圧送された高圧燃料の圧力を調整する燃料圧力調整装置、２４は上記コモンレール２０に接続され上記高圧燃料の圧力を検出する圧力センサ、２５は上記インジェクタ２１の噴射動作を制御するとともに、上記圧力センサ２４の出力電圧に基づき上記燃料圧力調整装置２２を制御して、各気筒のインジェクタ２１に供給する燃圧を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。なお、２６は燃料圧力調整弁１のドレン通路と燃料タンク１０とを接続するドレン配管である。
【００２１】
次に、動作について説明する。
低圧燃料ポンプ１１は、フィルタ１２を経由して燃料Ｆを吸入し低圧に加圧して吐出する。この低圧の燃料は、低圧チェックバルブ１３から低圧燃料通路１４のフィルタ１５を通って高圧燃料ポンプ１８に送られる。このとき、上記低圧燃料通路１４を流れる燃料の圧力が低圧レギュレータ１６に設定された低圧設定値を越えた場合には、低圧配管１４内の燃料の一部が低圧燃料戻し配管１７により上記低圧レギュレータ１６を経由して燃料タンク１０に戻されることにより、燃料タンク１０から高圧燃料ポンプ１８に送られる燃料の圧力が所定の低圧に調整される。
高圧燃料ポンプ１８に送られた燃料は、高圧に加圧され高圧燃料通路１９を通ってコモンレール２０に圧送される。このとき、コモンレール２０内の高圧燃料の圧力は燃料圧力調整装置２２により、ＥＣＵ２５で設定された燃圧に制御される。なお、上記燃料の圧力が上記設定された燃圧値を越えた場合には、上記コモンレール２０内の燃料の一部が通路２３から燃料圧力調整弁１のドレン通路１Ｄを介してドレン配管２６により燃料タンク１０に戻される。この状態において、エンジンの各気筒における燃料噴射時期に対応して、コモンレール２０にそれぞれ接続されたインジェクタ２１が高圧の燃料を上記燃料噴射時期の気筒内に噴射する。
【００２２】
燃料圧力調整装置２２の燃料圧力調整弁１は、図２に示すように、コモンレール２０に連通する通路２３とドレン通路１Ｄとの間に設けられたオリフィス２Ｋを有するバルブシート２と、このバルブシート２に離接して上記オリフィス２Ｋを開閉するバルブ３を備え、上記高圧燃料の圧力を調整するもので、バルブ３と、上記バルブ３に一体に連結された磁性体から成るアマチュアと、このアマチュアを下方（バルブ３を閉じる方向）に付勢するスプリングと、コア部６ａとヨーク部６ｂとキャップ部６ｃとから構成される磁気コア６と、上記磁気コア６を励磁するためのコイル７と、上記コイル７を収納するためのボビン８とを備えている。
燃料圧力調整弁の制御装置１Ｃは、ＥＣＵ２５に内蔵されスイッチング素子から構成され上記コイル７に駆動電流を出力するコイル駆動手段１ａと、目標燃圧Ｐ0に応じて上記スイッチング素子のオン・オフのタイミングを制御してＰＷＭ制御信号のデューティ比を制御する駆動電圧制御手段１ｂと、上記駆動電圧の周波数ｆcを設定する駆動周波数設定手段１ｃとを備え、上記燃料圧力調整弁１を駆動周波数ｆcで駆動し、上記燃料圧力調整弁１の開度を制御するものである。なお、その詳細については公知であるので説明を省略する。
【００２３】
次に、燃料圧力調整装置２２の動作について説明する。
スプリングは圧縮ばねであり、アマチュアを下方、すなわちバルブ３を閉じる方向に付勢するよう作用する。コイル７に通電すると、アマチュア、磁気コア６のコア部６ａ，ヨーク部６ｂ，キャップ部６ｃとにより形成された磁気回路内に磁束が発生し、アマチュアは更に下方に付勢される。上記スプリングをアシストする付勢力は、コイル７に通電する電流値（ＰＷＭ制御信号のデューティ比）により制御される。
すなわち、燃料圧力調整装置２２は、燃料圧力調整弁の制御装置１Ｃにより、上記コイル７に目標燃圧に相当するデューティ比のパルス電圧（駆動周波数ｆc）を印加して燃料圧力調整弁１のバルブ３の開度を調整し、コモンレール２０内の高圧燃料の圧力を調整する。
【００２４】
図３（ａ）は、駆動周波数ｆcを１００Ｈｚ、駆動電圧のデューティ比を５０％としたときのコイル電流の変化を示す図で、コイル電流は、平均電流、例えば０．５Ａを中心としたのこぎり波となり、このためアマチュア４は上記平均電流に相当する位置で振動する。電流の振幅は、図３（ｂ）に示すように、周波数が高くなるほど小さくなり、それと共にアマチュアの振動幅も小さくなる。
上記振動の振動幅がある程度の大きさの微振動である場合には、この微振動がアマチュアの摺動抵抗を軽減し、アマチュアのヒステリシスを小さくするように作用する（ディザ効果）。逆に、振動幅が大き過ぎると、上述したように、燃圧脈動が増大する。したがって、燃料圧力調整弁１を駆動する際の駆動周波数ｆcは、上記振動幅がある程度小さくなるように設定するとともに、上記ディザ効果を保つような周波数に設定する必要がある。
燃料圧力調整弁１の動作において、上記ディザ効果を保つために、上記のこぎり波の振幅を決定する周波数、すなわち上記駆動周波数ｆcを燃料圧力調整弁１の電気回路の電流の時定数τの逆数よりも低く設定すると都合が良い。
無通電状態からステップ電圧を加えたときのコイル７に流れる電流及び上記定数τは次式で表される。
Ｉ（ｔ）＝Ｉ∞［１−ｅｘｐ｛−（Ｒ／Ｌ）ｔ｝］
τ＝Ｌ／Ｒ
Ｌ；インダクタンス、Ｒ；抵抗、τ；時定数
したがって、ｆc＜１／τとすることにより、ディザ効果を保ち、アマチュアの摺動抵抗を軽減することができる。
【００２５】
一方、燃料の吐出流量の変動周波数ｆzは、図４に示すように、ポンプの筒数Ｚ、カム回転周波数Ｎ、カム山数ｍcamによって決まり、単筒の場合にはｆ1＝ｍcam・Ｎ、２筒の場合にはｆ2＝２ｍcam・Ｎ、３筒以上の場合にはｆz＝２Ｚｍcam・Ｎとなる。
例えば、ポンプが単筒で、エンジンの回転数Ｎeが最高回転数の７０００ｒｐｍ、カム山数ｍcam＝６とすると、カム回転周波数はＮ＝(Ｎe／２)／６０ｒｐｓとなるので、燃料の吐出流量の変動周波数は、ｆ1＝３５０Ｈzとなる。
本実施の形態１では、駆動周波数ｆcを上記燃料の吐出流量の変動周波数ｆzよりも高く設定するとともに、ｆc＜１／τ（τ；燃料圧力調整弁１の電気回路の電流の時定数）として、燃料圧力調整弁１の振動と高圧燃料の吐出流量の変動に起因する脈動が重なって増幅することをなくして脈動が大きくなることを回避するとともに、ディザ効果を保ち、アマチュアの摺動抵抗を軽減しすることにより、コモンレール２０内の高圧燃料の圧力を安定に制御するようにしている。
【００２６】
このように、本実施の形態１によれば、制御装置１Ｃにより、インジェクタ２１へ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcをエンジンの最高回転数に相当する高圧燃料ポンプ１８の吐出流量変動周波数ｆzよりも高く設定するとともに、燃料圧力調整弁１の電気回路の電流の時定数τの逆数よりも低く設定したので、駆動電圧に起因するアマチュアと一体のバルブ３の振動と高圧燃料ポンプの吐出流量の変動に起因する脈動とが重なって増幅して燃圧の脈動が大きくなることを回避することができるとともに、ディザ効果を保ち、アマチュアの摺動抵抗を軽減することができるので、燃料圧力調整弁１を安定に駆動でき、燃圧の脈動を低減することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態１では、燃料の吐出流量の変動周波数ｆzをエンジンの最高回転数に相当する変動周波数とした場合について説明したが、上記燃料の吐出流量の変動周波数ｆzをエンジンの実用回転数（例えば、３５００ｒｐｍ）に相当する変動周波数としても、実用上問題はない。また、変動周波数ｆzをエンジンの実用回転数に相当する変動周波数とした場合には、燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcの設定値を低くできるので、上記駆動周波数ｆcをディザ効果が更に有効となる周波数に設定することができるという利点を有する。
【００２８】
実施の形態２．
駆動電圧に起因するバルブ３の振動周波数が、バルブ３自身の機械的な固有振動周波数に一致するとバルブ３の振動が増大し、コモンレール２０内の高圧燃料の圧力脈動が大きくなる場合がある。
本実施の形態２は、上記燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcを、下記に示す式で表されるバルブ３の機械的な固有振動周波数ｆmよりも高く設定することにより、上記機械的な固有振動数での共振を回避し、燃圧の脈動が大きくなることを防ぐようにしたものである。
ｆm＝（１／２π）・（ｋ／ｍ）1/2
ｋ；スプリングと電磁力と流体力から決まるばね定数、
ｍ；（アマチュアとバルブの質量）＋（スプリングの質量）／３
一般に、上記機械的な固有振動周波数ｆmは２００Ｈz以下で、エンジンの回転数が実用回転数である場合の燃料吐出流量の変動周波数よりも低いので、駆動周波数ｆcを燃料の吐出流量の変動周波数ｆzよりも高く設定した場合には上記機械的な固有振動に起因する共振ついては問題がない。しかしながら、ポンプが３筒以上で変動周波数ｆzが高くかつ燃料の吐出流量の変動振幅が小さい場合には、駆動周波数ｆcの下限を燃料の吐出流量の変動周波数ｆzではなく、上記機械的な固有振動周波数ｆmとすることにより、駆動周波数ｆcを低くできるので、ディザ効果を有効に保ちつつ脈動が大きくなることを回避することができる。
【００２９】
実施の形態３．
燃料供給系においては、燃料配管の形状等により、例えば、図５に示すように、燃料配管内の圧力伝播に起因する共振（図では、共振周波数ｆP≒４００Ｈz）が起こり、燃圧の脈動が増大する場合がある。また、コモンレール２０内の高圧燃料の圧力は、インジェクタ２１の間欠的な燃料噴射によっても変動する。
本実施の形態３は、上記燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcを上記燃料配管内の圧力伝播による共振周波数ｆPとの差が１００Ｈｚ以上になるように設定し、上記燃料配管内の圧力伝播による共振に起因する脈動と駆動電圧に起因するバルブ３の振動との共振を回避するとともに、更に、上記燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcを、燃料噴射の周波数よりも高く設定し、インジェクタ２１の間欠的な燃料噴射に依存する脈動と駆動電圧に起因するバルブ３の振動との共振を抑制し、燃圧の脈動が大きくなることを回避するようにしたもので、これにより、コモンレール２０内の燃圧変動を抑制することができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態１〜３では、燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcの設定値を１つにしたが、燃料圧力調整弁１をエンジンの回転数Ｎeに応じた複数の駆動周波数ｆckで駆動可能とするとともに、上記駆動周波数ｆckをエンジンの回転数Ｎeに応じて切換えるようにすれば、エンジンの回転数Ｎeが低い場合には燃料圧力調整弁１の駆動周波数ｆcを低くできるので、駆動周波数ｆcをディザ効果が更に有効となる周波数に設定することができる。したがって、駆動電圧に起因するバルブ３の振動と高圧燃料の吐出流量の変動に起因する脈動とが重なって脈動が大きくなることを回避できるとともに、アマチュアの摺動抵抗を的確に軽減することができるので、燃料圧力調整弁の動作を安定化することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、インジェクタへ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁を駆動する際に、コイルに通電する電流をＰＷＭ電圧制御により制御するとともに、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を高圧燃料ポンプの吐出流量変動周波数よりも高く、かつ、燃料圧力調整弁の電気回路の電流の時定数の逆数よりも低く設定したので、駆動電圧に起因するバルブの振動と高圧燃料の吐出流量の変動に起因する脈動とが重なって増幅することを回避することができ、燃圧の脈動を抑制することができるとともに、ディザ効果を保ちつつ燃圧の脈働が大きくなることを回避することができる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、燃料圧力調整弁をエンジンの回転数に応じた複数の駆動周波数で駆動可能とするとともに、上記駆動周波数をエンジンの回転数に応じて切換えるようにしたので、駆動周波数ｆcをエンジンの回転数に応じてディザ効果が更に有効となる周波数に設定することができ、燃料圧力調整弁の動作を安定化することができる。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を燃料圧力調整弁の機械的な固有振動周波数よりも高く設定したので、機械的な固有振動との共振を回避し、燃圧の脈動が大きくなることを防ぐことができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を燃料配管内の圧力伝播による共振周波数との差が１００Ｈｚ以上になるように設定したので、燃料配管内の圧力伝播による共振に起因する脈動と駆動電圧に起因するバルブの振動との共振を回避することができ、高圧燃料の燃圧変動を抑制することができる。
【００３６】
請求項５に記載の発明によれば、上記燃料圧力調整弁を駆動する駆動周波数を全気筒を含んだ燃料噴射の周波数よりも高く設定したので、インジェクタの間欠的な燃料噴射に依存する脈動と駆動電圧に起因するバルブの振動とが重なって増幅し燃圧の脈動が大きくなることを回避することができる。
【００３７】
請求項６に記載の発明によれば、インジェクタへ供給する燃料の圧力を調整する燃料圧力調整弁を駆動するコイルに通電する電流をＰＷＭ電圧制御により制御し、上記燃料圧力調整弁の開度を制御する燃料圧力調整弁の制御装置において、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段を設けるとともに、上記駆動周波数を、高圧燃料ポンプの吐出流量変動周波数よりも高く、かつ、燃料圧力調整弁の電気回路の電流の時定数の逆数よりも低く設定するようにしたので、燃圧の脈動を抑制することができるとともに、ディザ効果を保ちつつ燃圧の脈働が大きくなることを回避することができる燃料圧力調整弁の制御装置を得ることができる。
【００３８】
請求項７に記載の発明によれば、上記吐出流量変動周波数としてエンジンの最高回転数に相当する変動周波数を用いたので、エンジンの全回転域で燃圧の脈動を確実に抑制することができる。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、上記吐出流量変動周波数としてエンジンの実用回転数に相当する変動周波数を用いたので、エンジンの実用回転域で燃圧の脈動を確実に抑制することができるできるとともに、駆動周波数をディザ効果が更に有効となる周波数に設定することができる。
【００４１】
また、請求項９に記載の発明によれば、上記駆動周波数設定手段において、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を燃料圧力調整弁の機械的な固有振動周波数よりも高く設定するようにしたので、機械的な固有振動との共振を回避し、燃圧の脈動が大きくなることを防ぐことができる。
【００４２】
請求項１０に記載の発明によれば、上記駆動周波数設定手段において、上記燃料圧力調整弁の駆動周波数を、燃料配管内の圧力伝播による共振周波数との差が１００Ｈｚ以上になるように設定するようにしたので、燃料配管内の圧力伝播による共振に起因する脈動と駆動電圧に起因するバルブの振動との共振を回避することができ、高圧燃料の燃圧変動を抑制することができる。
【００４３】
請求項１１に記載の燃料圧力調整弁の制御装置は、上記駆動周波数設定手段において、上記駆動周波数を全気筒を含んだ燃料噴射の周波数よりも高く設定するようにしたので、インジェクタの間欠的な燃料噴射に依存する脈動と駆動電圧に起因するバルブの振動とが重なって増幅し燃圧の脈動が大きくなることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係わる燃料圧力調整装置を備えた燃料供給系統を示す図である。
【図２】  本実施の形態１の燃料圧力調整装置の構成を示す図である。
【図３】  電磁石のコイルに流れる駆動電流を示す図である。
【図４】  高圧燃料ポンプの違いによる燃料の吐出流量の変動の差を示す図である。
【図５】  燃料配管内の圧力伝播による共振に起因する燃圧の脈動を示す図である。
【図６】  従来の燃料圧力制御装置の構成を示す図である。
【図７】  電磁石のコイルに流れる駆動電流を示す図である。
【符号の説明】
１  燃料圧力調整弁、１Ｃ  燃料圧力調整弁の制御装置、１ａ  コイル駆動手段、１ｂ  駆動電圧制御手段、１ｃ  駆動周波数設定手段、  １Ｄドレン通路、２  バルブシート、２Ｋ  オリフィス、３  バルブ、６  磁気コア、７  コイル、８  ボビン、１０  燃料タンク、１１  低圧燃料ポンプ、１２  フィルタ、１３  低圧チェックバルブ、１４  低圧燃料通路、１５  フィルタ、１６  低圧レギュレータ、１７  低圧燃料戻し配管、１８  高圧燃料ポンプ、１９  高圧燃料通路、２０  コモンレール、２１  インジェクタ、２２    燃料圧力制御装置、２３  通路、２４  圧力センサ、２５  ＥＣＵ、２６  ドレン配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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