JPS633142B2 - - Google Patents
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- JPS633142B2 JPS633142B2 JP55096631A JP9663180A JPS633142B2 JP S633142 B2 JPS633142 B2 JP S633142B2 JP 55096631 A JP55096631 A JP 55096631A JP 9663180 A JP9663180 A JP 9663180A JP S633142 B2 JPS633142 B2 JP S633142B2
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- fuel
- accelerator operation
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Classifications
-
- 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
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
- F02D31/007—Electric control of rotation speed controlling fuel supply
-
- 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
- F02M41/08—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
- F02M41/10—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 pump pistons acting as the distributor
- F02M41/12—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 pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor
- F02M41/123—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 pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor characterised by means for varying fuel delivery or injection timing
- F02M41/125—Variably-timed valves controlling fuel passages
- F02M41/126—Variably-timed valves controlling fuel passages valves being mechanically or electrically adjustable sleeves slidably mounted on rotary piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
- F02D2200/503—Battery correction, i.e. corrections as a function of the state of the battery, its output or its type
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧縮着火式内燃機関(デイーゼル機
関)の燃料噴射ポンプにおいて、噴射量の目標値
に対応する値を予め定められたマツプを検索して
演算し、実際の噴射量を目標とする噴射量に修正
する電気式燃料噴射ポンプガバナに関するもので
ある。
関)の燃料噴射ポンプにおいて、噴射量の目標値
に対応する値を予め定められたマツプを検索して
演算し、実際の噴射量を目標とする噴射量に修正
する電気式燃料噴射ポンプガバナに関するもので
ある。
従来のデイーゼル機関用分配型燃料噴射ポンプ
の燃料噴射量の制御は、ガバナドライブギヤによ
つて駆動されるフライウエイトによつて発生する
遠心力をその基本とし、これに各種のバネレバー
を複雑に組み合わせることによつて燃料噴射量パ
ターン(いわゆるガバナパターン)を発生させる
ことにより行なつている。これがいわゆるメカニ
カルガバナと呼ばれているものである。メカニカ
ルガバナによつて発生されるガバナパターンには
基本的には2種類のものがあり、各々オールスピ
ードタイプガバナパターンとミニマムマキシマム
スピードタイプガバナパターンである。オールス
ピードタイプガバナパターンには、その特性によ
つて、機関の任意の回転速度において一定の回転
速度を保つように制御できる長所があるが、これ
を自動車用エンジンのガバナパターンとして用い
た場合には、車両の加速性が劣る感じを運転者に
与えるという短所がある。一方、ミニマムマキシ
マムスピードタイプガバナパターンには、運転者
に与える加速性は良好であるが、負荷変動に対し
て機関の回転数が一定になりにくいという短所が
ある。
の燃料噴射量の制御は、ガバナドライブギヤによ
つて駆動されるフライウエイトによつて発生する
遠心力をその基本とし、これに各種のバネレバー
を複雑に組み合わせることによつて燃料噴射量パ
ターン(いわゆるガバナパターン)を発生させる
ことにより行なつている。これがいわゆるメカニ
カルガバナと呼ばれているものである。メカニカ
ルガバナによつて発生されるガバナパターンには
基本的には2種類のものがあり、各々オールスピ
ードタイプガバナパターンとミニマムマキシマム
スピードタイプガバナパターンである。オールス
ピードタイプガバナパターンには、その特性によ
つて、機関の任意の回転速度において一定の回転
速度を保つように制御できる長所があるが、これ
を自動車用エンジンのガバナパターンとして用い
た場合には、車両の加速性が劣る感じを運転者に
与えるという短所がある。一方、ミニマムマキシ
マムスピードタイプガバナパターンには、運転者
に与える加速性は良好であるが、負荷変動に対し
て機関の回転数が一定になりにくいという短所が
ある。
これらの点を考えると自動車用機関のガバナパ
ターンには、低速領域すなわち機関のアイドル回
転数付近では回転数の安定性が良好なオールスピ
ードタイプガバナパターンが適しており、車両が
加速したり、負荷がかかつた状態での機関に対し
ては、加速性が良好なミニマムマキシマムスピー
ドタイプガバナパターンが適している。そこで機
関の回転数に応じてガバナパターンを変えること
が望ましく、これらを実現するために現状では各
種のバネ,レバーなどを用いてガバナパターンを
発生させている。このメカニカルガバナは各種の
バネ,レバーを使用しているため、重量が大き
く、精度も出にくく、しかもメインテナンスも複
雑なものとなつている。これに加えて、分配型燃
料噴射ポンプが持つ回転数による同一スピルリン
グ位置での噴射量の違いを補正しようとすれば、
より複雑な装置が必要となり体積,重量,コスト
の増加を招いてしまう。
ターンには、低速領域すなわち機関のアイドル回
転数付近では回転数の安定性が良好なオールスピ
ードタイプガバナパターンが適しており、車両が
加速したり、負荷がかかつた状態での機関に対し
ては、加速性が良好なミニマムマキシマムスピー
ドタイプガバナパターンが適している。そこで機
関の回転数に応じてガバナパターンを変えること
が望ましく、これらを実現するために現状では各
種のバネ,レバーなどを用いてガバナパターンを
発生させている。このメカニカルガバナは各種の
バネ,レバーを使用しているため、重量が大き
く、精度も出にくく、しかもメインテナンスも複
雑なものとなつている。これに加えて、分配型燃
料噴射ポンプが持つ回転数による同一スピルリン
グ位置での噴射量の違いを補正しようとすれば、
より複雑な装置が必要となり体積,重量,コスト
の増加を招いてしまう。
また、これらメカニカルガバナのもつ欠点を解
決するために電気的な回路を用いて噴射量を制御
する装置が、例えば特開昭50―13731号公報ある
いは特開昭53―127934号公報に示されており、メ
カニカルな装置よりも精度の良い噴射量制御を行
なうことができる。
決するために電気的な回路を用いて噴射量を制御
する装置が、例えば特開昭50―13731号公報ある
いは特開昭53―127934号公報に示されており、メ
カニカルな装置よりも精度の良い噴射量制御を行
なうことができる。
本発明はこれらの装置よりも高精度の制御を行
なうべく、まず噴射量の目標値を予め定められて
いるマツプを検索して演算することを前提とし、
さらに回転数の違いにより噴射量が同じでも燃料
調節部材の位置が異なることに着目し、マツプを
検索して演算された噴射量の目的値と機関の回転
数をパラメータとして燃料調節部材の目標位置を
演算して、回転数の違いに影響されない極めて正
確な噴射量制御を行なうことを目的としている。
なうべく、まず噴射量の目標値を予め定められて
いるマツプを検索して演算することを前提とし、
さらに回転数の違いにより噴射量が同じでも燃料
調節部材の位置が異なることに着目し、マツプを
検索して演算された噴射量の目的値と機関の回転
数をパラメータとして燃料調節部材の目標位置を
演算して、回転数の違いに影響されない極めて正
確な噴射量制御を行なうことを目的としている。
一般にメカニカルガバナにおいては、アクセル
ペダルの踏み込み量に対する燃料噴射量の増加割
合は固定的であり、踏み込み量に対してほぼ比例
関係にある。この場合、運転者に与える加速性
は、あまり良好ではないものとなる。本発明はア
クセルペダルの踏み込みはじめの場合には、踏み
込み量の変化に対する燃料増加割合を大きくし、
踏み込みおわりの付近では、踏み込み量の変化に
対する燃料増加割合を小さくすることにより、車
両の加速性を改善することも目的としている。
ペダルの踏み込み量に対する燃料噴射量の増加割
合は固定的であり、踏み込み量に対してほぼ比例
関係にある。この場合、運転者に与える加速性
は、あまり良好ではないものとなる。本発明はア
クセルペダルの踏み込みはじめの場合には、踏み
込み量の変化に対する燃料増加割合を大きくし、
踏み込みおわりの付近では、踏み込み量の変化に
対する燃料増加割合を小さくすることにより、車
両の加速性を改善することも目的としている。
まず、第26図は本発明の構成を明示するため
の全体構成図であり、圧縮着火式内燃機関Aの燃
料系に用いられる燃料噴射ポンプBにおいて、C
は噴射ポンプの燃料調節部材を操作する例えばリ
ニアソレノイド等の電磁式アクチユエータ、Dは
前記燃料調節部材の位置を電気的に検出し実位置
信号を発生する実位置検出器、Eは回転数を含む
機関の運転条件を電気信号として検出する運転条
件検出器、Fはこの運転条件の検出信号に基いて
噴射量の目標値を予め定められているマツプを検
索して演算する目標噴射量演算手段、Gは前記噴
射量の目標値と回転数とをパラメータとして前記
燃料調節部材の目標位置を演算する目標位置演算
手段、Hはこの目標位置の信号と前記実位置信号
とを比較し両信号の誤差に応じて前記電磁式アク
チユエータを駆動する駆動手段である。
の全体構成図であり、圧縮着火式内燃機関Aの燃
料系に用いられる燃料噴射ポンプBにおいて、C
は噴射ポンプの燃料調節部材を操作する例えばリ
ニアソレノイド等の電磁式アクチユエータ、Dは
前記燃料調節部材の位置を電気的に検出し実位置
信号を発生する実位置検出器、Eは回転数を含む
機関の運転条件を電気信号として検出する運転条
件検出器、Fはこの運転条件の検出信号に基いて
噴射量の目標値を予め定められているマツプを検
索して演算する目標噴射量演算手段、Gは前記噴
射量の目標値と回転数とをパラメータとして前記
燃料調節部材の目標位置を演算する目標位置演算
手段、Hはこの目標位置の信号と前記実位置信号
とを比較し両信号の誤差に応じて前記電磁式アク
チユエータを駆動する駆動手段である。
以下本発明になる装置を図面に示す実施例によ
り説明する。第1図は、本発明の一実施例を示す
構成図である。1は機関6(本実施例ではデイー
ゼル機関)の運転条件を電気信号として検出する
運転条件検出器であり、アクセル操作量検出器1
a、機関回転数検出器1bを備えている。2は目
標値演算手段、駆動手段を有する電気的制御回路
であり、運転条件検出器1よりアクセル操作量信
号、回転数信号を入力して機関6に噴射すべき目
標とする燃料噴射量に対応した燃料調節部材(ス
ピルリング)4の目標位置を演算すると共に、実
位置検出器7によつて検出された実際に噴射され
た燃料量に対応した実位置信号を入力し、スピル
リングの目標位置を表わす信号と実位置信号とか
ら、実際の燃料噴射量と目標とする燃料噴射量と
の誤差を修正するように電磁式アクチユエータ3
を駆動する。電磁式アクチユエータ3は電気的制
御回路2からの信号に対応して燃料調節部材4を
動かす。燃料調節部材4はスピルリングのことで
あり、燃料噴射ポンプ5はボツシユ式分配型燃料
噴射ポンプである。実位置検出器7は、燃料噴射
ポンプ5より実際に機関6に噴射される燃料量を
調節する燃料調節部材(スピルリング)4の位置
を検出しており、本実施例では可変インダクタン
スタイプの位置センサを用いる。
り説明する。第1図は、本発明の一実施例を示す
構成図である。1は機関6(本実施例ではデイー
ゼル機関)の運転条件を電気信号として検出する
運転条件検出器であり、アクセル操作量検出器1
a、機関回転数検出器1bを備えている。2は目
標値演算手段、駆動手段を有する電気的制御回路
であり、運転条件検出器1よりアクセル操作量信
号、回転数信号を入力して機関6に噴射すべき目
標とする燃料噴射量に対応した燃料調節部材(ス
ピルリング)4の目標位置を演算すると共に、実
位置検出器7によつて検出された実際に噴射され
た燃料量に対応した実位置信号を入力し、スピル
リングの目標位置を表わす信号と実位置信号とか
ら、実際の燃料噴射量と目標とする燃料噴射量と
の誤差を修正するように電磁式アクチユエータ3
を駆動する。電磁式アクチユエータ3は電気的制
御回路2からの信号に対応して燃料調節部材4を
動かす。燃料調節部材4はスピルリングのことで
あり、燃料噴射ポンプ5はボツシユ式分配型燃料
噴射ポンプである。実位置検出器7は、燃料噴射
ポンプ5より実際に機関6に噴射される燃料量を
調節する燃料調節部材(スピルリング)4の位置
を検出しており、本実施例では可変インダクタン
スタイプの位置センサを用いる。
第2図は可変インダクタンスタイプの実位置検
出器7の構造を示すもので、中空のボビン13に
一次コイル12と二次コイル11が巻いてある。
中空部にはコア14が挿入されている。一次コイ
ル12に振幅一定で周波数一定の励振信号を与え
ると、二次コイル11を抵抗で終端した場合、こ
の抵抗の両端に電圧が発生する。今、中空部に挿
入されたコア14が二次コイル11と重なつてい
る部分の長さをとすると、二次コイル両端に発
生する電圧Vppととの関係は、第3図に示すも
のとなる。本実施例の実位置検出器はこの特性の
直線部分を利用している。
出器7の構造を示すもので、中空のボビン13に
一次コイル12と二次コイル11が巻いてある。
中空部にはコア14が挿入されている。一次コイ
ル12に振幅一定で周波数一定の励振信号を与え
ると、二次コイル11を抵抗で終端した場合、こ
の抵抗の両端に電圧が発生する。今、中空部に挿
入されたコア14が二次コイル11と重なつてい
る部分の長さをとすると、二次コイル両端に発
生する電圧Vppととの関係は、第3図に示すも
のとなる。本実施例の実位置検出器はこの特性の
直線部分を利用している。
第4図は、電磁式アクチユエータ3の構造を示
すものである。電磁式アクチユエータ3は、コイ
ル31、コイルを保持し磁気回路を形成するコア
32、可動部分であるムービングコア33、ムー
ビングコア33と直結される連接棒34、バネ3
5から成つている。ムービングコア33と連接棒
34はa,b両方向に移動が可能である。ムービ
ングコア33は、コイル31に流れる電流によつ
て発生する矢印a方向の力と電磁アクチユエータ
内部に取り付けられたバネ35によつて発生する
矢印b方向への復元力とが釣り合つた状態で停止
する。コイル31に流す電流と、コア32とムー
ビングコア33の間のギヤツプの長さmと、電流
により矢印a方向に発生する力Fの関係が第5図
に示されている。第5図中で一点鎖線で示される
のは、バネ35によつて発生する矢印b方向の力
である。この図から分かるように本実施例におけ
る燃料調節部材の位置を制御するためには、コイ
ル31に流す電流を制御すればよい。
すものである。電磁式アクチユエータ3は、コイ
ル31、コイルを保持し磁気回路を形成するコア
32、可動部分であるムービングコア33、ムー
ビングコア33と直結される連接棒34、バネ3
5から成つている。ムービングコア33と連接棒
34はa,b両方向に移動が可能である。ムービ
ングコア33は、コイル31に流れる電流によつ
て発生する矢印a方向の力と電磁アクチユエータ
内部に取り付けられたバネ35によつて発生する
矢印b方向への復元力とが釣り合つた状態で停止
する。コイル31に流す電流と、コア32とムー
ビングコア33の間のギヤツプの長さmと、電流
により矢印a方向に発生する力Fの関係が第5図
に示されている。第5図中で一点鎖線で示される
のは、バネ35によつて発生する矢印b方向の力
である。この図から分かるように本実施例におけ
る燃料調節部材の位置を制御するためには、コイ
ル31に流す電流を制御すればよい。
第6図は、ボツシユ式分配型燃料噴射ポンプに
この発明になる装置を適用した要部断面構成図で
ある。6は4サイクルデイーゼル機関、5は燃料
噴射ポンプ、41はポンプ駆動軸で4サイクル機
関ではクランク軸回転数の1/2の回転数で駆動さ
れるベーン式ポンプを用い、燃料タンク62より
燃料フイルタ63を経た燃料を入口43より吸入
し、出口44に吐出する。出口44を出た燃料は
ポンプハウジング内の燃料溜45に充満され燃料
圧調節器46にて圧力調節され、余分な燃料は燃
料タンク62に戻される。フエイスカム47とポ
ンププランジヤ48とは一体化されており、ポン
プ駆動軸41とカツプリング49にて結合され回
転力が伝えられている。このフエイスカム47は
プランジヤスプリング50によつてローラ51に
押しつけられているので、ポンプ駆動軸41の回
転に伴なつてプランジヤ48は往復運動と回転運
動とを行ない、燃料を吸入口52より吸入した後
分配圧送を行なう。燃料の圧送はプランジヤ48
が矢印b方向に移動し、吸入口52を閉鎖した時
期より始まり、分配通路53、デリバリバルブ5
4を出て高圧配管を経由し噴射ノズルより機関の
各気筒に噴射される。さらにプランジヤ48が矢
印b方向に移動してスピルポート55が燃料調節
部材をなすスピルリング4の右側(b方向側)端
面より燃料溜45に開放された時燃料の圧送が終
了する。従つてスピルリング4をプランジヤ48
の軸方向に移動させることにより、燃料噴射量の
調節が可能である。
この発明になる装置を適用した要部断面構成図で
ある。6は4サイクルデイーゼル機関、5は燃料
噴射ポンプ、41はポンプ駆動軸で4サイクル機
関ではクランク軸回転数の1/2の回転数で駆動さ
れるベーン式ポンプを用い、燃料タンク62より
燃料フイルタ63を経た燃料を入口43より吸入
し、出口44に吐出する。出口44を出た燃料は
ポンプハウジング内の燃料溜45に充満され燃料
圧調節器46にて圧力調節され、余分な燃料は燃
料タンク62に戻される。フエイスカム47とポ
ンププランジヤ48とは一体化されており、ポン
プ駆動軸41とカツプリング49にて結合され回
転力が伝えられている。このフエイスカム47は
プランジヤスプリング50によつてローラ51に
押しつけられているので、ポンプ駆動軸41の回
転に伴なつてプランジヤ48は往復運動と回転運
動とを行ない、燃料を吸入口52より吸入した後
分配圧送を行なう。燃料の圧送はプランジヤ48
が矢印b方向に移動し、吸入口52を閉鎖した時
期より始まり、分配通路53、デリバリバルブ5
4を出て高圧配管を経由し噴射ノズルより機関の
各気筒に噴射される。さらにプランジヤ48が矢
印b方向に移動してスピルポート55が燃料調節
部材をなすスピルリング4の右側(b方向側)端
面より燃料溜45に開放された時燃料の圧送が終
了する。従つてスピルリング4をプランジヤ48
の軸方向に移動させることにより、燃料噴射量の
調節が可能である。
電磁式アクチユエータ3はコイル31に流れる
電流によつて発生する矢印a方向の力とバネ35
によつて発生する矢印b方向の力との釣り合いに
よつて、ムービングコア33の位置を定める。こ
のムービングコア33は連接棒34とリンク機構
38を介してスピルリング4を移動させ燃料噴射
量を調節する。1bは機関の回転数を検出する回
転数検出器であり、ポンプ駆動軸41に直結され
たギヤ1b1の回転数を電磁ピツクアツプ1b2
より検出し、この電気信号を機関の回転数信号と
して電気的制御回路2に入力する。1aは例えば
ポテンシヨメータを用いたアクセル操作量検出器
であり、アクセル操作量に対応した電気信号を電
気的制御回路2に入力する。71はバツテリ電圧
およびスタータがONかOFFかを検出するキース
イツチである。
電流によつて発生する矢印a方向の力とバネ35
によつて発生する矢印b方向の力との釣り合いに
よつて、ムービングコア33の位置を定める。こ
のムービングコア33は連接棒34とリンク機構
38を介してスピルリング4を移動させ燃料噴射
量を調節する。1bは機関の回転数を検出する回
転数検出器であり、ポンプ駆動軸41に直結され
たギヤ1b1の回転数を電磁ピツクアツプ1b2
より検出し、この電気信号を機関の回転数信号と
して電気的制御回路2に入力する。1aは例えば
ポテンシヨメータを用いたアクセル操作量検出器
であり、アクセル操作量に対応した電気信号を電
気的制御回路2に入力する。71はバツテリ電圧
およびスタータがONかOFFかを検出するキース
イツチである。
電気的制御回路2は機関の回転数検出器1b、
アクセル操作量検出器1a、キースイツチ71か
らそれぞれ検出信号をうけて、燃料噴射ポンプの
目標噴射量に対応したスピルリング4の目標位置
を演算し、この目標位置を表わす信号と実位置検
出器7よりの実位置信号とを比較し、これらの誤
差にもとづき電磁式アクチユエータ3に信号を与
え、その誤差を修正するよう電磁式アクチユエー
タ3を駆動する。本実施例ではこの目標噴射量お
よび目標位置の演算をマイクロコンピユータによ
つて行なつている。
アクセル操作量検出器1a、キースイツチ71か
らそれぞれ検出信号をうけて、燃料噴射ポンプの
目標噴射量に対応したスピルリング4の目標位置
を演算し、この目標位置を表わす信号と実位置検
出器7よりの実位置信号とを比較し、これらの誤
差にもとづき電磁式アクチユエータ3に信号を与
え、その誤差を修正するよう電磁式アクチユエー
タ3を駆動する。本実施例ではこの目標噴射量お
よび目標位置の演算をマイクロコンピユータによ
つて行なつている。
第7図は電気的制御回路2の構成を示すもの
で、電気的制御回路2は各検出器よりの信号をも
とに目標噴射量およびスピルリングの目標位置を
演算するマイクロコンピユータ部2aと、これに
より演算されたスピルリングの目標位置を表わす
目標位置信号と実位置検出器7からの実位置信号
とを入力し、これら二信号の誤差によつて、この
誤差を修正するように電磁式アクチユエータ3を
駆動する電磁式アクチユエータサーボ回路2b
と、波形整形回路2c、増幅回路2d、検出回路
2e、発振駆動回路2fとから成る。
で、電気的制御回路2は各検出器よりの信号をも
とに目標噴射量およびスピルリングの目標位置を
演算するマイクロコンピユータ部2aと、これに
より演算されたスピルリングの目標位置を表わす
目標位置信号と実位置検出器7からの実位置信号
とを入力し、これら二信号の誤差によつて、この
誤差を修正するように電磁式アクチユエータ3を
駆動する電磁式アクチユエータサーボ回路2b
と、波形整形回路2c、増幅回路2d、検出回路
2e、発振駆動回路2fとから成る。
第8図は、マイクロコンピユータ部2aの詳細
な構成図である。80は目標噴射量を計算する中
央処理ユニツト(CPU)で、8ビツト構成のも
のを用いている。81は制御プログラムや制御定
数を記憶している読み出し専用記憶ユニツト
(ROM)、82は掛け算や割り算をハードウエア
的に実行する数値演算ユニツト、83はCPU8
0が制御プログラムに従つて動作中、制御データ
の一時的な記憶に使用される一時記憶ユニツト
(RAM)を示す。84はCPU80に対する割込
みを制御する割り込み制御部であり、CPUに割
り込みの発生を知らせる。本実施例における割り
込み要因としては、機関の回転数検出器1bの出
力から作られる回転数パルスによる割り込みがあ
る。85は回転数信号検出部であり、回転数検出
器1bにより発生され波形整形されたパルス信号
のパルス幅を、CPUにより発生されるクロツク
信号を用いて計数することにより、機関回転数に
逆比例する数値をCPU80に入力する機能をも
つものである。デイジタル入力ポート86は、論
理信号の入力に使用されるポートであり、機関始
動時にスタータが駆動されていることを認識する
ためにキースイツチ71からの信号を波形整形し
て入力する。アナログ入力ポート87はアナログ
信号の入力に使用されるポートであり、アクセル
操作量信号とバツテリ電圧信号をアナログデイジ
タル(A/D)変換する。88はCPU80によ
つて計算された目標位置信号をアナログ電圧に変
換する部分である。89はCPU80よりのスイ
ツチ信号を外部に出力する回路でCPU80はこ
の回路を通して回転数信号検出部85内にあるフ
リツプフロツプとカウンタをリセツトする。
な構成図である。80は目標噴射量を計算する中
央処理ユニツト(CPU)で、8ビツト構成のも
のを用いている。81は制御プログラムや制御定
数を記憶している読み出し専用記憶ユニツト
(ROM)、82は掛け算や割り算をハードウエア
的に実行する数値演算ユニツト、83はCPU8
0が制御プログラムに従つて動作中、制御データ
の一時的な記憶に使用される一時記憶ユニツト
(RAM)を示す。84はCPU80に対する割込
みを制御する割り込み制御部であり、CPUに割
り込みの発生を知らせる。本実施例における割り
込み要因としては、機関の回転数検出器1bの出
力から作られる回転数パルスによる割り込みがあ
る。85は回転数信号検出部であり、回転数検出
器1bにより発生され波形整形されたパルス信号
のパルス幅を、CPUにより発生されるクロツク
信号を用いて計数することにより、機関回転数に
逆比例する数値をCPU80に入力する機能をも
つものである。デイジタル入力ポート86は、論
理信号の入力に使用されるポートであり、機関始
動時にスタータが駆動されていることを認識する
ためにキースイツチ71からの信号を波形整形し
て入力する。アナログ入力ポート87はアナログ
信号の入力に使用されるポートであり、アクセル
操作量信号とバツテリ電圧信号をアナログデイジ
タル(A/D)変換する。88はCPU80によ
つて計算された目標位置信号をアナログ電圧に変
換する部分である。89はCPU80よりのスイ
ツチ信号を外部に出力する回路でCPU80はこ
の回路を通して回転数信号検出部85内にあるフ
リツプフロツプとカウンタをリセツトする。
第9図は、回転数信号検出部85と割込み制御
部84の詳細な構成を示したものであり、第10
図は、第9図における各点での信号波形を示した
ものである。1b1は分配型燃料噴射ポンプのポ
ンプ駆動軸41に直結された歯車であり、1b2
は歯車1b1の歯の凹凸を検出する電磁ピツクア
ツプであり、a端子の出力波形は第10図aに示
される。851は電磁ピツクアツプによつて発生
された信号を波形整形する回路であり、この回路
によつて第10図bに示すようにデイジタル回路
が扱いやすいパルス信号に変換されるb端子より
出力される。852は分周回路であり第10図c
に示すようにb端子の出力信号を2分周する。8
53は端子hに入力されるパルス信号の極性を反
転するインバータと分周回路である。854は端
子dより入力され第10図dに示されるパルス信
号のパルス数を計数するカウンタ部でe1からe
16の16ビツトの出力をもつ。割り込み制御部8
4はC端子の信号と分周回路853のパルス信号
とからCPU80に対しての割り込み信号を端子
fに発生する。端子gにはフリツプフロツプリセ
ツト信号が入力される。
部84の詳細な構成を示したものであり、第10
図は、第9図における各点での信号波形を示した
ものである。1b1は分配型燃料噴射ポンプのポ
ンプ駆動軸41に直結された歯車であり、1b2
は歯車1b1の歯の凹凸を検出する電磁ピツクア
ツプであり、a端子の出力波形は第10図aに示
される。851は電磁ピツクアツプによつて発生
された信号を波形整形する回路であり、この回路
によつて第10図bに示すようにデイジタル回路
が扱いやすいパルス信号に変換されるb端子より
出力される。852は分周回路であり第10図c
に示すようにb端子の出力信号を2分周する。8
53は端子hに入力されるパルス信号の極性を反
転するインバータと分周回路である。854は端
子dより入力され第10図dに示されるパルス信
号のパルス数を計数するカウンタ部でe1からe
16の16ビツトの出力をもつ。割り込み制御部8
4はC端子の信号と分周回路853のパルス信号
とからCPU80に対しての割り込み信号を端子
fに発生する。端子gにはフリツプフロツプリセ
ツト信号が入力される。
第11図はアクセル操作量検出器1aからの信
号を増幅して、マイクロコンピユータ部2aが扱
いやすい信号電圧に変換する増幅回路2dを示
す。111は検出器1aからの信号のレベルを上
下に移動させる回路で、112は回路の利得を自
由に設定できる増幅部である。この増幅回路によ
りアクセル操作量に対応する信号電圧を任意に決
めることができる。端子の出力信号がアナログ
入力ポート87へ入力される。
号を増幅して、マイクロコンピユータ部2aが扱
いやすい信号電圧に変換する増幅回路2dを示
す。111は検出器1aからの信号のレベルを上
下に移動させる回路で、112は回路の利得を自
由に設定できる増幅部である。この増幅回路によ
りアクセル操作量に対応する信号電圧を任意に決
めることができる。端子の出力信号がアナログ
入力ポート87へ入力される。
第12図は、キースイツチからりのスタータ信
号STを処理してデイジタル入力ポート86へ入
力する波形整形回路2cを示す。121はキース
イツチからの信号をレベル変換するトランジスタ
であり、122はパルスの波形整形をするための
シユミツトトリガ回路である。
号STを処理してデイジタル入力ポート86へ入
力する波形整形回路2cを示す。121はキース
イツチからの信号をレベル変換するトランジスタ
であり、122はパルスの波形整形をするための
シユミツトトリガ回路である。
第13図は実位置検出器7に関係する回路すな
わち検出回路2e、発振駆動回路2fである。こ
の図において、131乃至135は発振駆動回
路、そして136乃至139は検出回路を構成す
る。131は定電圧部で各増幅段に対して一定の
オフセツト電圧を供給する回路であり、抵抗分圧
回路とバツフア増幅器から成る。132,133
はクワドラチヤ発振回路、134はバツフア増幅
器、135は電流増幅器である。なお132はク
ワドラチヤ発振回路の発振部であり、133は発
振器の発振波形の振幅を制限する振幅制限回路で
ある。検出回路は直流分をカツトするコンデンサ
136、全波整流回路137、積分回路138そ
して差動増幅回路139から成つている。差動増
幅回路139の出力信号Vpが実位置信号として
電磁式アクチユエータサーボ回路2bに入力され
る。
わち検出回路2e、発振駆動回路2fである。こ
の図において、131乃至135は発振駆動回
路、そして136乃至139は検出回路を構成す
る。131は定電圧部で各増幅段に対して一定の
オフセツト電圧を供給する回路であり、抵抗分圧
回路とバツフア増幅器から成る。132,133
はクワドラチヤ発振回路、134はバツフア増幅
器、135は電流増幅器である。なお132はク
ワドラチヤ発振回路の発振部であり、133は発
振器の発振波形の振幅を制限する振幅制限回路で
ある。検出回路は直流分をカツトするコンデンサ
136、全波整流回路137、積分回路138そ
して差動増幅回路139から成つている。差動増
幅回路139の出力信号Vpが実位置信号として
電磁式アクチユエータサーボ回路2bに入力され
る。
第14図はマイクロコンピユータ部2aにおけ
る処理手順を示すフローチヤートであり、以下こ
のフローチヤートに従つて燃料調節部材であるス
ピルリング4の目標位置を表わす目標位置信号を
演算する手順を説明する。150はプログラムイ
ニシヤライズステツプである。このステツプでは
処理に必要な各種の準備をする。その内容は入出
力ポートの条件設定、変数格納エリヤの内容を0
にすることである。151はスタータ信号がオン
になつたかどうかを判別するステツプで車両のキ
ースイツチをスタータオン位置に倒すと処理が1
52のステツプに移行する。152は運転条件検
出器1よりの信号をマイクロコンピユータ部内に
取り込むステツプである。以下の説明では、機関
回転数をN、アクセル操作量をPAと記す。15
3は最大制限噴射量Qmaxを計算するステツプで
あり、その詳細なフローチヤートを第15図に示
し、最大制限噴射量のパターンを第16図に示
す。このパターンの規定方法はマイクロコンピユ
ータ部2aのROM81の内部に、順番にNo,
Qo,N1,Q1,…,Nn,Qnの配列で格納してお
けば良い。nの数値は固定的なものではなく、可
変であり、従つて最大制限噴射量Qmaxのパター
ンは任意のパターンが実現可能となる。このnの
数値を増すことによつてより細かい制御が可能と
なりスモーク濃度の制限範囲内で最大の出力がで
るように制御することが可能である。このステツ
プ153では運転条件を示す信号の内、機関回転
数Nのみを用いて、第16図のパターンから最大
制限噴射量Qmaxを計算する。一例として、今N
がN3とN4の間の回転数である場合、その時の
Qmaxは Qmax=N−N3/N4−N3×(Q4−Q3)+Q3 として計算される。
る処理手順を示すフローチヤートであり、以下こ
のフローチヤートに従つて燃料調節部材であるス
ピルリング4の目標位置を表わす目標位置信号を
演算する手順を説明する。150はプログラムイ
ニシヤライズステツプである。このステツプでは
処理に必要な各種の準備をする。その内容は入出
力ポートの条件設定、変数格納エリヤの内容を0
にすることである。151はスタータ信号がオン
になつたかどうかを判別するステツプで車両のキ
ースイツチをスタータオン位置に倒すと処理が1
52のステツプに移行する。152は運転条件検
出器1よりの信号をマイクロコンピユータ部内に
取り込むステツプである。以下の説明では、機関
回転数をN、アクセル操作量をPAと記す。15
3は最大制限噴射量Qmaxを計算するステツプで
あり、その詳細なフローチヤートを第15図に示
し、最大制限噴射量のパターンを第16図に示
す。このパターンの規定方法はマイクロコンピユ
ータ部2aのROM81の内部に、順番にNo,
Qo,N1,Q1,…,Nn,Qnの配列で格納してお
けば良い。nの数値は固定的なものではなく、可
変であり、従つて最大制限噴射量Qmaxのパター
ンは任意のパターンが実現可能となる。このnの
数値を増すことによつてより細かい制御が可能と
なりスモーク濃度の制限範囲内で最大の出力がで
るように制御することが可能である。このステツ
プ153では運転条件を示す信号の内、機関回転
数Nのみを用いて、第16図のパターンから最大
制限噴射量Qmaxを計算する。一例として、今N
がN3とN4の間の回転数である場合、その時の
Qmaxは Qmax=N−N3/N4−N3×(Q4−Q3)+Q3 として計算される。
ステツプ154は機関回転数Nとアクセル操作
量PAを用いて部分負荷時の燃料噴射量を計算す
るステツプである。ステツプ154の詳細なフロ
ーチヤートを第17図に示し、また燃料噴射量の
部分負荷時における噴射量パターンを第18図に
示す。アクセル操作量PAが0%からPAc%の間
にある場合には、パターンの傾きは一定で、アク
セル操作量に応じてパターンのラインがN=Nb
の点とN=Ncの点の間を移動する。アクセル操
作量PAがPAc%以上の場合にはパターンのライ
ンを決定するのはN=Ncライン(第18図中で
点線にて示されている線)上に規定されている点
である。これらの点の数は最大制限噴射量パター
ンの場合の折点の数と同様に任意である。機関回
転数NがNcより大きい場合には、アクセル操作
量に従つてそのパターンのラインの傾きも異な
り、アクセル操作量が少なければ少ない程、その
傾斜は大きくなる。しかもアクセル操作量の減少
割合に対する傾斜の増加割合は線形である必要は
なく、N=Nc軸上で定義された点の数を増やす
ことにより、近似的に任意の関係を得ることがで
きる。このN=Nc軸上の点は、アクセル操作量
PAi、燃料噴射量Qi、ラインの傾斜Giの三種類の
要素をもつ点として定義され、これらの点の情報
はマイクロコンピユータ部2a内のROM81に
PA1,Q1,G1,PA2,Q2,G2,…,PAn,Qn,
Gnという順番にて格納される。
量PAを用いて部分負荷時の燃料噴射量を計算す
るステツプである。ステツプ154の詳細なフロ
ーチヤートを第17図に示し、また燃料噴射量の
部分負荷時における噴射量パターンを第18図に
示す。アクセル操作量PAが0%からPAc%の間
にある場合には、パターンの傾きは一定で、アク
セル操作量に応じてパターンのラインがN=Nb
の点とN=Ncの点の間を移動する。アクセル操
作量PAがPAc%以上の場合にはパターンのライ
ンを決定するのはN=Ncライン(第18図中で
点線にて示されている線)上に規定されている点
である。これらの点の数は最大制限噴射量パター
ンの場合の折点の数と同様に任意である。機関回
転数NがNcより大きい場合には、アクセル操作
量に従つてそのパターンのラインの傾きも異な
り、アクセル操作量が少なければ少ない程、その
傾斜は大きくなる。しかもアクセル操作量の減少
割合に対する傾斜の増加割合は線形である必要は
なく、N=Nc軸上で定義された点の数を増やす
ことにより、近似的に任意の関係を得ることがで
きる。このN=Nc軸上の点は、アクセル操作量
PAi、燃料噴射量Qi、ラインの傾斜Giの三種類の
要素をもつ点として定義され、これらの点の情報
はマイクロコンピユータ部2a内のROM81に
PA1,Q1,G1,PA2,Q2,G2,…,PAn,Qn,
Gnという順番にて格納される。
次に機関のアクセル操作量がPAxで機関の回
転数がNxの時、どのように部分負荷噴射量Qpar
が計算されるかを第17図を用いて説明する。ま
ずステツプ171により、アクセル操作量PAx
がPAcより大きいか小さいかを判別する。PAx
<PAcの場合には、ステツプ172の計算を行な
つてN軸上の交点Nkを求める。その計算式はNk
=PAx/PAc(Nc−Nb)+Nbである。次にステツプ 173にて機関回転数Nxより部分負荷噴射量
Qparを求める。その計算式はQpar=(Nk−Nx)
×Gpである。ただしGpはNx<Ncの場合のライ
ンの傾斜である。アクセル操作量PAxがPAcよ
り大きい場合にはステツプ174にてN=Nc軸
上での切片値Qkを計算する。例えばPAxがPA3
とPA4の間の数値であると仮定した場合には、N
=Nc軸上での切片値Qkが次式により計算され
る。
転数がNxの時、どのように部分負荷噴射量Qpar
が計算されるかを第17図を用いて説明する。ま
ずステツプ171により、アクセル操作量PAx
がPAcより大きいか小さいかを判別する。PAx
<PAcの場合には、ステツプ172の計算を行な
つてN軸上の交点Nkを求める。その計算式はNk
=PAx/PAc(Nc−Nb)+Nbである。次にステツプ 173にて機関回転数Nxより部分負荷噴射量
Qparを求める。その計算式はQpar=(Nk−Nx)
×Gpである。ただしGpはNx<Ncの場合のライ
ンの傾斜である。アクセル操作量PAxがPAcよ
り大きい場合にはステツプ174にてN=Nc軸
上での切片値Qkを計算する。例えばPAxがPA3
とPA4の間の数値であると仮定した場合には、N
=Nc軸上での切片値Qkが次式により計算され
る。
Qk=Q3+PAx−PA3/(PA4−PA3)×(Q4−Q3)
次にステツプ175により、NxとNcの大小関
数を判別する。Nx<Ncの時には、ステツプ17
6によつてQparがQpar=(Nc−Nx)×Gp+Qk
のように計算される。一方Nx>Ncの時にはステ
ツプ177によつてラインの傾斜GkがGk=Gn
+PAx−pAn−1/PAn−PAn−1×(Gn−1−Gn)のように
計算 される。次にステツプ178にて部分負荷噴射量
Qparが、Qpar=Qk−(Nx−Nc)×Gkとして算
出される。以上のような計算を行なつて部分負荷
噴射量Qparを算出する。
数を判別する。Nx<Ncの時には、ステツプ17
6によつてQparがQpar=(Nc−Nx)×Gp+Qk
のように計算される。一方Nx>Ncの時にはステ
ツプ177によつてラインの傾斜GkがGk=Gn
+PAx−pAn−1/PAn−PAn−1×(Gn−1−Gn)のように
計算 される。次にステツプ178にて部分負荷噴射量
Qparが、Qpar=Qk−(Nx−Nc)×Gkとして算
出される。以上のような計算を行なつて部分負荷
噴射量Qparを算出する。
第14図において、155は最小制限噴射量
Qminを計算するステツプである。第19図はス
テツプ155の詳細なフローチヤートであり、第
20図は最小制限噴射量Qminのパターン図であ
る。機関回転数NxがNMより大きい場合には
Qmin=0とし、NxがNMより小さい場合には
Qmin=QMとする。
Qminを計算するステツプである。第19図はス
テツプ155の詳細なフローチヤートであり、第
20図は最小制限噴射量Qminのパターン図であ
る。機関回転数NxがNMより大きい場合には
Qmin=0とし、NxがNMより小さい場合には
Qmin=QMとする。
ステツプ156は、以上説明した三種類の噴射
量Qmax,Qpar,Qminから最終的な目標噴射量
(噴射量の目標値)Qfを計算するステツプであ
る。つまり、まず最小制限噴射量Qminと部分負
荷噴射量Qparの内、大きい方を選択する。次に
この数値と最大制限噴射量Qmaxとを比較し小さ
い方を選択し、これを目標噴射量Qfとする。式
で表現すれば次のようになる。
量Qmax,Qpar,Qminから最終的な目標噴射量
(噴射量の目標値)Qfを計算するステツプであ
る。つまり、まず最小制限噴射量Qminと部分負
荷噴射量Qparの内、大きい方を選択する。次に
この数値と最大制限噴射量Qmaxとを比較し小さ
い方を選択し、これを目標噴射量Qfとする。式
で表現すれば次のようになる。
Qf=Min〔Qmax,{Max(Qmin,Qpar)}〕ス
テツプ157は、153,154,155,15
6の各ステツプを通して計算された計算結果であ
る目標噴射量Qfからスピルリング4の目標位置
を計算するステツプである。分配型燃料噴射ポン
プの噴射量は、スピルリング4の位置が同一であ
つても噴射ポンプの回転数が変化すると、それに
伴なつて変化してしまう。その様子を第21図に
示す。この噴射ポンプのもつ特性を補正し、噴射
ポンプの回転数がいくらであつても目標噴射量
Qfと同じ噴射量となるようにこのステツプでス
ピルリング4の目標位置の計算を行なう。機関回
転数Nと目標噴射量Qfに対する目標位置を示す
目標位置信号VSNの値はマツプとしてマイクロコ
ンピユータ部2a内のROM81内におさめられ
ており、このマツプの値から目標位置信号VSNを
求める手順を一例をあげて説明する。機関回転数
がN=Nxで、ステツプ156で算出された目標
噴射量がQf=Qfxであるとし、これらの値は各々
Na<Nx<Nb,Qa<Qfx<Qbの関係にあるとす
る。今(Na,Qa)点での目標位置信号をVSN=
VSN1、(Nb,Qa)点での目標位置信号をVSN=
VSN2、(Na,Qb)点での目標位置信号をVSN=
VSN3、(Nb,Qb)点での目標位置信号をVSN=
VSN4とする。これらの条件の下で(Nx,Qfx)
点での目標位置信号VSNxを求める手順を第22図
を用いて説明する。最初に次式によつて(Nx,
Qa)点での目標位置信号VSNaを求める。
テツプ157は、153,154,155,15
6の各ステツプを通して計算された計算結果であ
る目標噴射量Qfからスピルリング4の目標位置
を計算するステツプである。分配型燃料噴射ポン
プの噴射量は、スピルリング4の位置が同一であ
つても噴射ポンプの回転数が変化すると、それに
伴なつて変化してしまう。その様子を第21図に
示す。この噴射ポンプのもつ特性を補正し、噴射
ポンプの回転数がいくらであつても目標噴射量
Qfと同じ噴射量となるようにこのステツプでス
ピルリング4の目標位置の計算を行なう。機関回
転数Nと目標噴射量Qfに対する目標位置を示す
目標位置信号VSNの値はマツプとしてマイクロコ
ンピユータ部2a内のROM81内におさめられ
ており、このマツプの値から目標位置信号VSNを
求める手順を一例をあげて説明する。機関回転数
がN=Nxで、ステツプ156で算出された目標
噴射量がQf=Qfxであるとし、これらの値は各々
Na<Nx<Nb,Qa<Qfx<Qbの関係にあるとす
る。今(Na,Qa)点での目標位置信号をVSN=
VSN1、(Nb,Qa)点での目標位置信号をVSN=
VSN2、(Na,Qb)点での目標位置信号をVSN=
VSN3、(Nb,Qb)点での目標位置信号をVSN=
VSN4とする。これらの条件の下で(Nx,Qfx)
点での目標位置信号VSNxを求める手順を第22図
を用いて説明する。最初に次式によつて(Nx,
Qa)点での目標位置信号VSNaを求める。
VSNa=Nx―Na/Nb―Na×(VSN2―VSN1)+VSN1
次に、次式によつて(Nx,Qb)点での目標位
置信号VSNbを求める。
置信号VSNbを求める。
VSNb=Nx―Na/Nb―Na×(VSN4―VSN3)+VSN3最後に
(Nx,Qfx)点での目標位置信号VSNを次式で求
める。
める。
VSN=Qfx―Qa/Qb―Qa×(VSNb―VSNa)+VSNa
以上のような一連の計算式で示した計算を行な
うステツプが157である。
うステツプが157である。
ステツプ158は以上の153〜157のステ
ツプによつて計算された計算結果VSNをD/Aコ
ンバータ(デイジタルアナログ変換器)へ出力す
るステツプである。D/Aコンバータは目標位置
信号VSNに比例するアナログの目標位置信号VSを
発生する。159は運転者がキースイツチを切つ
たかどうかを判断するステツプで、キースイツチ
のON―OFFの判別は、バツテリ電圧がある電圧
値よりも高いか低いかで判断している。マイクロ
コンピユータ部2aに入力されるバツテリ電圧は
キースイツチを通しているので、この方法を用い
ることができる。このステツプ159により、キ
ースイツチがオフの位置にあると判断された時
は、ステツプ151に戻り、運転者がキースイツ
チを再びスタータオン位置にするまでステツプ1
51を実行し、待機状態となる。キースイツチが
オフの位置にはないと判断された時には、ステツ
プ152に戻り、運転条件信号を新しく入力し
て、次の噴射量の計算に移る。以上がマイクロコ
ンピユータ部2aによつて実行されるプログラム
の実行内容である。
ツプによつて計算された計算結果VSNをD/Aコ
ンバータ(デイジタルアナログ変換器)へ出力す
るステツプである。D/Aコンバータは目標位置
信号VSNに比例するアナログの目標位置信号VSを
発生する。159は運転者がキースイツチを切つ
たかどうかを判断するステツプで、キースイツチ
のON―OFFの判別は、バツテリ電圧がある電圧
値よりも高いか低いかで判断している。マイクロ
コンピユータ部2aに入力されるバツテリ電圧は
キースイツチを通しているので、この方法を用い
ることができる。このステツプ159により、キ
ースイツチがオフの位置にあると判断された時
は、ステツプ151に戻り、運転者がキースイツ
チを再びスタータオン位置にするまでステツプ1
51を実行し、待機状態となる。キースイツチが
オフの位置にはないと判断された時には、ステツ
プ152に戻り、運転条件信号を新しく入力し
て、次の噴射量の計算に移る。以上がマイクロコ
ンピユータ部2aによつて実行されるプログラム
の実行内容である。
電磁式アクチユエータサーボ回路2bは、マイ
クロコンピユータ部2aから出力された目標位置
を表わす目標位置信号Vsと実位置検出器7から
の信号Vpとから、実位置の目標位置に対する誤
差を修正するように、電磁式アクチユエータ3を
駆動するものである。第23図は電磁式アクチユ
エータサーボ回路の詳細な電気回路図である。マ
イクロコンピユータ部2aの出力である目標位置
信号Vsが端子23a,23bに印加される。バ
ツフアアンプ段231の出力電圧は−Vsとなる。
232は増幅段であり、その利得k2は可変抵抗器
241により調節が可能であり、オフセツト電圧
Vb2は可変抵抗器242によつて調節が可能であ
る。増幅段232の出力電圧はk2×Vs+Vb2と
なる。ブロツク233は、実位置信号Vpが端子
23c,23dより入力されるブロツクでボルテ
ージフオロワである。ブロツク233の出力電圧
は入力電圧と同一でVpである。増幅段234は
入力信号に対してVb3のオフセツト電圧を与え
る。従つて出力電圧は−Vp+Vb3となる。増幅
段235は、増幅段232の出力電圧と増幅段2
34の出力電圧との差電圧を増幅し、利得は可変
抵抗器243により可変である。増幅段235の
出力電圧V235は利得をk4、オフセツト電圧を
Vb4とすると、V235=k4×(k2Vs+Vp+Vb2−
Vb3)+Vb4となる。245は電磁式アクチユエ
ータ3のコイル31を流れる電流値を検出するた
めの抵抗であり、抵抗の両端に電流に比例した電
圧が発生する。増幅段236は、この抵抗の両端
に発生する電圧を増幅する部分でその利得は可変
抵抗器246で決められる。比較段237は、増
幅段235と増幅段236の出力電圧を比較し、
トランジスタ247を制御する。この回路によ
り、電磁式アクチユエータのコイル31を流れる
電流は平均的に電圧V235に比例する。
クロコンピユータ部2aから出力された目標位置
を表わす目標位置信号Vsと実位置検出器7から
の信号Vpとから、実位置の目標位置に対する誤
差を修正するように、電磁式アクチユエータ3を
駆動するものである。第23図は電磁式アクチユ
エータサーボ回路の詳細な電気回路図である。マ
イクロコンピユータ部2aの出力である目標位置
信号Vsが端子23a,23bに印加される。バ
ツフアアンプ段231の出力電圧は−Vsとなる。
232は増幅段であり、その利得k2は可変抵抗器
241により調節が可能であり、オフセツト電圧
Vb2は可変抵抗器242によつて調節が可能であ
る。増幅段232の出力電圧はk2×Vs+Vb2と
なる。ブロツク233は、実位置信号Vpが端子
23c,23dより入力されるブロツクでボルテ
ージフオロワである。ブロツク233の出力電圧
は入力電圧と同一でVpである。増幅段234は
入力信号に対してVb3のオフセツト電圧を与え
る。従つて出力電圧は−Vp+Vb3となる。増幅
段235は、増幅段232の出力電圧と増幅段2
34の出力電圧との差電圧を増幅し、利得は可変
抵抗器243により可変である。増幅段235の
出力電圧V235は利得をk4、オフセツト電圧を
Vb4とすると、V235=k4×(k2Vs+Vp+Vb2−
Vb3)+Vb4となる。245は電磁式アクチユエ
ータ3のコイル31を流れる電流値を検出するた
めの抵抗であり、抵抗の両端に電流に比例した電
圧が発生する。増幅段236は、この抵抗の両端
に発生する電圧を増幅する部分でその利得は可変
抵抗器246で決められる。比較段237は、増
幅段235と増幅段236の出力電圧を比較し、
トランジスタ247を制御する。この回路によ
り、電磁式アクチユエータのコイル31を流れる
電流は平均的に電圧V235に比例する。
第24図に噴射量Qと目標位置信号Vsの関係
を、第25図に噴射量Qと実位置信号Vpの関係
を示す。これらの図によつて示される関係がある
ために、噴射量に対してはネガテイブフイードバ
ツクが形成されることになる。実位置信号Vpと
噴射量Qの関係を第25図のようにしたのは、セ
ンサが断線等で出力信号を出さなくなつた場合
に、エンジンが過回転となることを防止するため
である。電流検出用抵抗245,増幅段236に
よつて電磁式アクチユエータ3のコイル31に流
れる電流を電圧に変換してフイードバツクしてい
るのは、アクチユエータ3のコイル31にはバツ
テリ電圧が直接供給されているため、この電圧変
動を補正する目的と自己発熱や熱的環境の変化に
よつてコイル31の抵抗値が変化するのを補正す
る目的との二つの目的のためである。
を、第25図に噴射量Qと実位置信号Vpの関係
を示す。これらの図によつて示される関係がある
ために、噴射量に対してはネガテイブフイードバ
ツクが形成されることになる。実位置信号Vpと
噴射量Qの関係を第25図のようにしたのは、セ
ンサが断線等で出力信号を出さなくなつた場合
に、エンジンが過回転となることを防止するため
である。電流検出用抵抗245,増幅段236に
よつて電磁式アクチユエータ3のコイル31に流
れる電流を電圧に変換してフイードバツクしてい
るのは、アクチユエータ3のコイル31にはバツ
テリ電圧が直接供給されているため、この電圧変
動を補正する目的と自己発熱や熱的環境の変化に
よつてコイル31の抵抗値が変化するのを補正す
る目的との二つの目的のためである。
次に以上説明した構成要素から成る燃料噴射ポ
ンプガバナの作動説明をする。アクセル操作量が
一定であり、機関回転数がNe(rpm)であるとす
る。機関に対する負荷が変動して回転数がNeよ
りも小さい値になると、回転数検出器1b2にて検
出される波形の周波数が下がり第9図のカウンタ
854にて検出される数が増加する。マイクロコ
ンピユータ部2aのCPU80は、この情報から
第14図中のステツプ152〜157を実行す
る。この時ステツプ154の計算方法で説明した
ように、機関回転数Nが減少すると第18図の部
分負荷噴射量パターン上で、噴射量が増加する。
従つてマイクロコンピユータ部2aによる計算結
果の目標位置信号VSNは増加する。VSNはステツ
プ157によりアナログの目標位置信号Vsに変
換されるが、この変換によりVsが増加する。電
磁式アクチユエータサーボ回路26においては、
この目標位置信号Vsが増加すると増幅段232
の出力電圧が増加し、増幅段235の出力電圧が
増加する。この電圧が上昇すると比較段237の
出力電圧が正の電源電圧になる。これによりトラ
ンジスタ247が導通し電磁式アクチユエータ3
のコイル31に電流が流れ抵抗245の両端に電
圧が発生する。この電圧が増幅段236によつて
増幅され比較段237のオペアンプの一側に入力
される。電磁式アクチユエータ3に流れる電流が
増加するとアクチユエータ3のムービングコア3
3が第6図中の矢印a方向に動く。ムービングコ
ア33が矢印a方向に動くとこれと連接している
リンク機構38を介してスピルリング4が矢印b
方向に動き、その結果機関に噴射される燃料噴射
量は増加し、これにより機関の回転数が増加す
る。その後以上説明したことと反対方向に各部が
作動し噴射量が減少して、機関の回転数は一定に
保たれる。
ンプガバナの作動説明をする。アクセル操作量が
一定であり、機関回転数がNe(rpm)であるとす
る。機関に対する負荷が変動して回転数がNeよ
りも小さい値になると、回転数検出器1b2にて検
出される波形の周波数が下がり第9図のカウンタ
854にて検出される数が増加する。マイクロコ
ンピユータ部2aのCPU80は、この情報から
第14図中のステツプ152〜157を実行す
る。この時ステツプ154の計算方法で説明した
ように、機関回転数Nが減少すると第18図の部
分負荷噴射量パターン上で、噴射量が増加する。
従つてマイクロコンピユータ部2aによる計算結
果の目標位置信号VSNは増加する。VSNはステツ
プ157によりアナログの目標位置信号Vsに変
換されるが、この変換によりVsが増加する。電
磁式アクチユエータサーボ回路26においては、
この目標位置信号Vsが増加すると増幅段232
の出力電圧が増加し、増幅段235の出力電圧が
増加する。この電圧が上昇すると比較段237の
出力電圧が正の電源電圧になる。これによりトラ
ンジスタ247が導通し電磁式アクチユエータ3
のコイル31に電流が流れ抵抗245の両端に電
圧が発生する。この電圧が増幅段236によつて
増幅され比較段237のオペアンプの一側に入力
される。電磁式アクチユエータ3に流れる電流が
増加するとアクチユエータ3のムービングコア3
3が第6図中の矢印a方向に動く。ムービングコ
ア33が矢印a方向に動くとこれと連接している
リンク機構38を介してスピルリング4が矢印b
方向に動き、その結果機関に噴射される燃料噴射
量は増加し、これにより機関の回転数が増加す
る。その後以上説明したことと反対方向に各部が
作動し噴射量が減少して、機関の回転数は一定に
保たれる。
本実施例では、第18図の部分負荷噴射量パタ
ーンにおいてN=Nc軸上における点の設定を、
アクセル操作量PAが小さい時には、アクセル操
作量の変化量に対する噴射量Qfの変化量を大き
くしてある。具体的には、PAが10%から20%に
増加した時のQfの増加割合は40%である。この
ようにすることによつて、アクセル操作量の変化
が少なくても燃料が多く噴射されるため、運転者
に与える車両の加速フイーリングが良好なものと
なる。今、運転者がアクセル操作量PA2%で運転
しており、その時の機関回転数がN10であるとす
る。アクセル操作量をPA5%に増加した場合、ア
クセル操作量検出器1aの出力電圧が増加し、第
11図の増幅部112の出力電圧が増加する。マ
イクロコンピユータ部2aはアクセル操作量の変
化を検知し、第14図のステツプ154の計算に
おいてアクセル操作量が増加したことにより18
1a点から182a点への部分負荷噴射量Qpar
が移動する。これにより目標位置信号Vsが増加
し、電磁式アクチユエータサーボ回路を介して電
磁式アクチユエータが矢印a方向に動いてスピル
リング4が矢印b方向に動き燃料噴射量が増加す
る。燃料噴射量が増加すれば機関回転数が増加
し、これによつてマイクロコンピユータ部2aに
よつて計算される部分負荷噴射量Qparがライン
182に沿つて減少していき、新しい回転数N20
にて安定する。
ーンにおいてN=Nc軸上における点の設定を、
アクセル操作量PAが小さい時には、アクセル操
作量の変化量に対する噴射量Qfの変化量を大き
くしてある。具体的には、PAが10%から20%に
増加した時のQfの増加割合は40%である。この
ようにすることによつて、アクセル操作量の変化
が少なくても燃料が多く噴射されるため、運転者
に与える車両の加速フイーリングが良好なものと
なる。今、運転者がアクセル操作量PA2%で運転
しており、その時の機関回転数がN10であるとす
る。アクセル操作量をPA5%に増加した場合、ア
クセル操作量検出器1aの出力電圧が増加し、第
11図の増幅部112の出力電圧が増加する。マ
イクロコンピユータ部2aはアクセル操作量の変
化を検知し、第14図のステツプ154の計算に
おいてアクセル操作量が増加したことにより18
1a点から182a点への部分負荷噴射量Qpar
が移動する。これにより目標位置信号Vsが増加
し、電磁式アクチユエータサーボ回路を介して電
磁式アクチユエータが矢印a方向に動いてスピル
リング4が矢印b方向に動き燃料噴射量が増加す
る。燃料噴射量が増加すれば機関回転数が増加
し、これによつてマイクロコンピユータ部2aに
よつて計算される部分負荷噴射量Qparがライン
182に沿つて減少していき、新しい回転数N20
にて安定する。
以上述べたように本発明は、まず燃料噴射ポン
プの噴射量の目標値を予め定められたマツプを検
索して演算し、そしてこの噴射量の目標値と機関
の回転数に応じて燃料調節部材の目標位置を演算
するようにしているので、即ち、噴射量の目標値
を正確に演算した後に、回転数を考慮して目標位
置を演算するようにしているので、一般的に行わ
れる例えば吸気密度等の補助的な運転条件による
噴射量の補正がなされる場合でも噴射量の目標値
演算の段階で補正がなされる結果、極めて精度良
く回転数の違いによる燃料調節部材の同一位置に
おける噴射量の違いを補正できるという優れた効
果を有する。
プの噴射量の目標値を予め定められたマツプを検
索して演算し、そしてこの噴射量の目標値と機関
の回転数に応じて燃料調節部材の目標位置を演算
するようにしているので、即ち、噴射量の目標値
を正確に演算した後に、回転数を考慮して目標位
置を演算するようにしているので、一般的に行わ
れる例えば吸気密度等の補助的な運転条件による
噴射量の補正がなされる場合でも噴射量の目標値
演算の段階で補正がなされる結果、極めて精度良
く回転数の違いによる燃料調節部材の同一位置に
おける噴射量の違いを補正できるという優れた効
果を有する。
さらに本発明は、アクセル操作量の増加割合に
対する部分負荷噴射量の増加割合をアクセル操作
量が少ないときには大きくし、多いときには小さ
くするような噴射量パターンにもとづいて、この
部分負荷噴射量を演算しているので、車両の加速
性を良好なものにできるという優れた効果を有す
る。
対する部分負荷噴射量の増加割合をアクセル操作
量が少ないときには大きくし、多いときには小さ
くするような噴射量パターンにもとづいて、この
部分負荷噴射量を演算しているので、車両の加速
性を良好なものにできるという優れた効果を有す
る。
第1図は本発明の第1の実施例を示す概略構成
図、第2図は第1図中の実位置検出器の要部断面
構成図、第3図は実位置検出器の特性図、第4図
は第1図中の電磁式アクチユエータの要部断面構
成図、第5図は電磁式アクチユエータの特性図、
第6図はボツシユ分配型燃料噴射ポンプに本発明
を適用した要部断面構成図、第7図は第1図中の
電気的制御回路のブロツク図、第8図は第7図中
のマイクロコンピユータ部のブロツク図、第9図
は第8図中の回転数信号検出部および割込み制御
部の電気回路図、第10図は第9図各部の信号波
形図、第11図は第7図中の増幅回路の電気回路
図、第12図は第7図中の波形整形回路の電気回
路図、第13図は第7図中の検出回路および発振
駆動回路の電気回路図、第14図、第15図、第
17図、第19図は第8図に示すマイクロコンピ
ユータ部における処理手順を示すフローチヤー
ト、第16図、第18図、第20図、第21図、
第24図、第25図は本発明の作動説明に供する
特性図、第22図は目標位置信号を演算するマツ
プの模式図、第23図は第7図中の電磁式アクチ
ユエータサーボ回路の電気回路図、第26図は本
発明の構成を明示するための全体構成図である。 1……運転条件検出器、1a,1b……運転条
件検出器をなすアクセル操作量検出器,回転数検
出器、2……電気的制御回路、2a……目標値演
算手段をなすマイクロコンピユータ部、2b……
駆動手段をなす電磁式アクチユエータサーボ回
路、3……電磁式アクチユエータ、4……燃料調
節部材をなすスピルリング、5……燃料噴射ポン
プ、6……内燃機関をなすデイーゼル機関、7…
…実位置検出器、80,81……マイクロコンピ
ユータ部の主要部をなす中央処理ユニツト,読み
出し専用記憶ユニツト。
図、第2図は第1図中の実位置検出器の要部断面
構成図、第3図は実位置検出器の特性図、第4図
は第1図中の電磁式アクチユエータの要部断面構
成図、第5図は電磁式アクチユエータの特性図、
第6図はボツシユ分配型燃料噴射ポンプに本発明
を適用した要部断面構成図、第7図は第1図中の
電気的制御回路のブロツク図、第8図は第7図中
のマイクロコンピユータ部のブロツク図、第9図
は第8図中の回転数信号検出部および割込み制御
部の電気回路図、第10図は第9図各部の信号波
形図、第11図は第7図中の増幅回路の電気回路
図、第12図は第7図中の波形整形回路の電気回
路図、第13図は第7図中の検出回路および発振
駆動回路の電気回路図、第14図、第15図、第
17図、第19図は第8図に示すマイクロコンピ
ユータ部における処理手順を示すフローチヤー
ト、第16図、第18図、第20図、第21図、
第24図、第25図は本発明の作動説明に供する
特性図、第22図は目標位置信号を演算するマツ
プの模式図、第23図は第7図中の電磁式アクチ
ユエータサーボ回路の電気回路図、第26図は本
発明の構成を明示するための全体構成図である。 1……運転条件検出器、1a,1b……運転条
件検出器をなすアクセル操作量検出器,回転数検
出器、2……電気的制御回路、2a……目標値演
算手段をなすマイクロコンピユータ部、2b……
駆動手段をなす電磁式アクチユエータサーボ回
路、3……電磁式アクチユエータ、4……燃料調
節部材をなすスピルリング、5……燃料噴射ポン
プ、6……内燃機関をなすデイーゼル機関、7…
…実位置検出器、80,81……マイクロコンピ
ユータ部の主要部をなす中央処理ユニツト,読み
出し専用記憶ユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 圧縮着火式内燃機関の燃料系に用いられる燃
料噴射ポンプにおいて、燃料調節部材を操作する
電磁式アクチユエータと、前記燃料調節部材の位
置を電気的に検出し実位置信号を発生する実位置
検出器と、機関の回転数を含む運転条件を電気信
号として検出する運転条件検出器と、この運転条
件検出器よりの検出信号に基いて噴射量の目標値
を予め定められているマツプを検索して演算する
目標噴射量演算手段と、前記噴射量の目標値と前
記回転数とをパラメタとして前記燃料調節部材の
目標位置を演算する目標位置演算手段と、この目
標位置を表わす信号と前記実位置信号とを比較し
両信号の誤差に応じて前記電磁式アクチユエータ
を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする
電気式燃料噴射ポンプガバナ。 2 前記目標噴射量演算手段は、機関の回転数を
基本制御パラメタとして最大限噴射量を演算する
最大制限噴射量演算手段と、機関の回転数とアク
セル操作量とを基本制御パラメタとして部分負荷
噴射量を演算する部分負荷噴射量演算手段と、演
算された前記最大制限噴射量と部分負荷噴射量と
を比較し小さい方の噴射量を前記噴射量の目標値
として選択する最小値選択手段とを含むことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気式燃料
噴射ポンプガバナ。 3 前記部分負荷噴射量演算手段は、前記アクセ
ル操作量が少なければ少ない程前記部分負荷噴射
量の機関の回転数に対する変化割合が大きくなる
ような噴射量パターンにもとづいて、前記部分負
荷噴射量を演算することを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載の電気式燃料噴射ポンプガバナ。 4 前記部分負荷噴射量演算手段は、前記アクセ
ル操作量の増加割合に対する前記部分負荷噴射量
の増加割合を前記アクセル操作量が少ないときに
は大きくし、多いときには小さくするような前記
噴射量パターンにもとづいて、前記部分負荷噴射
量を演算することを特徴とする特許請求の範囲第
2項または第3項に記載の電気式燃料噴射ポンプ
ガバナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9663180A JPS5720525A (en) | 1980-07-14 | 1980-07-14 | Electric governor for fuel injection pump |
| US06/282,955 US4416232A (en) | 1980-07-14 | 1981-07-13 | Electrical fuel injection pump governor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9663180A JPS5720525A (en) | 1980-07-14 | 1980-07-14 | Electric governor for fuel injection pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5720525A JPS5720525A (en) | 1982-02-03 |
| JPS633142B2 true JPS633142B2 (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=14170175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9663180A Granted JPS5720525A (en) | 1980-07-14 | 1980-07-14 | Electric governor for fuel injection pump |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4416232A (ja) |
| JP (1) | JPS5720525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01278729A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Nec Kansai Ltd | 半導体製造装置 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170437A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Diesel Kiki Co Ltd | 内燃機関用電子式ガバナ |
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