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JPS634012B2 - - Google Patents
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JPS634012B2 - - Google Patents

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JPS634012B2
JPS634012B2 JP55087934A JP8793480A JPS634012B2 JP S634012 B2 JPS634012 B2 JP S634012B2 JP 55087934 A JP55087934 A JP 55087934A JP 8793480 A JP8793480 A JP 8793480A JP S634012 B2 JPS634012 B2 JP S634012B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はより精度の高い燃料噴射量制御を行な
うことができる内燃機関用燃料噴射装置に関する
ものである。
従来の電子式燃料噴射装置においては、燃料調
節部材の位置を制御する電気式アクチユエータを
設けると共にこの燃料調節部材の位置を検出し
て、位置検出信号を電気式アクチユエータの制御
回路にフイードバツク信号として入力し、これに
より噴射量を所望の目標の値に制御するようにな
つている(特開昭47−40228号公報)。このよう
に、従来の装置では、実際の燃料噴射量を測る代
りに、ラツク又はコントロールスリーブの如き燃
料調節部材の位置を検出し、予め判つている燃料
調節部材の位置と噴射量との関係から実際の噴射
量を検出するものであるから、各部の機械的摩耗
に因る誤差を制御系において補正することができ
ず、長期間に亘つて安定且つ高精度に噴射量の制
御を行なうことができなかつた。さらに、上述し
た従来の装置では、内燃機関、燃料噴射装置の機
差による特性のばらつきを補正することができな
いという問題点をも有している。
本発明の目的は、従つて、機構部品の摩耗等に
よる寸法変化、およびまたは、機差によるばらつ
きがあつてもこれに影響されることなく、常に正
確な噴射量制御を行なうことができる燃料噴射装
置を提供することにある。
本発明の要旨は、噴射ノズルにおける針弁リフ
ト量の時間変化を検出し、針弁リフト量の変化状
態から実噴射量を演算し、この実噴射量と目標噴
射量との比較結果に基づいて燃料調節部材の位置
制御を行なうことにある。
以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。
第1図には、本発明の燃料噴射装置の一実施例
の要部の概略図が示されている。燃料噴射装置1
は、ハウジング2に軸受けされデイーゼルエンジ
ン(図示せず)により駆動される駆動軸3と、駆
動軸3の回転に従つて回転するカムデイスク4
と、複数のローラ(第1図では1つのローラ5だ
けが見えている)を具えたローラホルダ6とを有
し、駆動軸3の回転に従つてカムデイスク4がプ
ランジヤ7を回転往復運動させるようになつてい
る。プランジヤ7の一端部には、エンジンの気筒
数に応じた数のインテークスリツト8,9(図面
では4つのインテークスリツトのうち2つだけが
示されている。)が設けられており、プランジヤ
7の下降行程でインテークポート10とインテー
クスリツトとが重り合つた時、加圧燃料が通路1
1を介してハイプレツシヤチエンバ12と、プラ
ンジヤ7内の通路13とに吸入される。この吸入
された加圧燃料は、プランジヤの回転リフト動作
によりインテークポートが閉じられると圧縮され
はじめる。プランジヤ7が更に回転リフトを続
け、通路13に連通するデイストリビユータスリ
ツト14がアウトレツトパツセージ15と重り合
うと、圧縮された高圧燃料はデリバリーバルブ
(図示せず)を押し上げて噴射ノズル16からエ
ンジンの燃焼室内に噴射される。プランジヤ7が
カムデイスク4により更に押し上げられると、通
路13に連通するカツトオフポート19がコント
ロールスリーブ17から外れることにより燃料噴
射が終了する。コントロールスリーブ17とプラ
ンジヤ7との相対位置を制御することにより燃料
の噴射量を調節するため、コントロールスリーブ
17には電磁アクチユエータ18が連結されてお
り、電磁アクチユエータ18に流す電流値の大き
さを制御することによりコントロールスリーブ1
7の嵌合位置を変え、これにより噴射量を任意に
調節することができる。電磁アクチユエータ18
の駆動制御を行なうため、制御回路20が設けら
れており、制御回路20には、噴射ノズル16に
取付けられ噴射ノズル16の針弁のリフト量に応
じた大きさのリフト信号を出力するリフト量検出
器21からのリフト信号S1が入力され、電磁アク
チユエータ18を駆動制御するための駆動制御信
号S2が出力される。
第2図には、第1図に示した装置の制御系統の
回路図が示されている。リフト量検出器21は、
噴射ノズル16の針弁の位置を検出する位置セン
サを含んで成り、針弁リフト量に応じてレベルが
変化するリフト信号S1が検出出力として得られる
(第3図a参照)。アナログ信号であるリフト信号
S1は、サンプリング回路22に入力されて回転数
検出器28より出力される回転信号S7に従い所定
のエンジン回転角間隔でサンプリングされる。サ
ンプリング結果は、サンプリングデータH1
H2,……から成る標本化信号Hとして出力され
(第3図b)、次段の換算回路23に入力される。
換算回路23は、噴射ノズル16の針弁リフト量
Lをその時の噴射ノズルの開口面積Aに変換する
ための回路であり、換算回路23には、予め求め
られているリフト量Lと開口面積Aとの関係(第
4図参照)が記憶されていて、各サンプリングデ
ータH1,H2,……の入力毎に、これらの各サン
プリングデータの値に応じた開口面積データA1
A2,……を出力する。このようにしてリフト量
データが開口面積データに変換された後、開口面
積データA1,A2,……は、積分回路24に入力
される。積分回路24は、1回の燃料噴射で得ら
れる全ての開口面積データA1,A2……Anを時間
積分することにより実際の開口面積を演算するも
のであり、且つ実際の開口面積は実際の燃料噴射
量と所定の関数関係にあることから、積分回路2
4からの出力が噴射ノズルからの噴射量を示す噴
射量信号S3として出力される。1回の燃料噴射動
作で得られる全ての開口面積データA1,A2,…
…Anを積分回路24において確実に時間積分す
ることができるよう、積分回路24には、積分回
路24の積分開始及び積分終了を制御するための
制御信号S4が積分制御回路25から入力されてい
る。積分制御回路25は、積分開始のタイミング
をエンジンのクランク軸のクランク角センサから
の信号に基づき、噴射開始時点t1(第3図a参照)
より少し早い時間toを検出してこのtoに設定し、
積分終了のタイミングを1回の噴射に要する時間
Tに対して充分余裕を見込んだ時間Toが経過し
た時間t2に設定してある。この結果、積分回路2
4は全開口面積データA1,A2,……Anを確実に
積分することができる。このように、噴射量信号
S3が針弁の実際のリフト量に基づいて算出された
開口面積に従つて得られるので、従来の燃料調節
部材位置の検出により噴射量を知るようにした構
成に比べ、噴射量信号S3の示す値はより正確で実
際の噴射量とほとんど一致しており、また、若し
各部機構部品、例えばプランジヤ、カムデイス
ク、コントロールスリーブ等に何らかの理由で寸
法誤差が発生したとしても、これらの誤差の影響
を受けることなしに、常に、正確に実際の噴射量
を示すことができる利点を有する。
噴射量信号S3は、一方の入力に目標噴射量演算
回路26からの目標信号S5が印加されている誤差
増幅器27の他方の入力に印加され、噴射量信号
S3と目標信号S5との差に応じた誤差信号S6が誤差
増幅器27から出力される。目標噴射量演算回路
26には、エンジンの回転数を検出する回転数検
出器28からの回転数信号S7、アクセルの位置を
検出するアクセル位置検出器29からのアクセル
位置信号S8、エンジンの冷却水温を示す水温信号
S9、燃料温度を示す燃料温度信号S10、大気圧を
示す大気圧信号S11、ブースト圧を示すブースト
圧信号S12が入力されており、これらの入力信号
のもたらす情報に基づいて目標とすべき最適な燃
料噴射量を示す目標信号S5を出力する回路であ
る。目標とすべき噴射量と実際の噴射量との差を
示す誤差信号S6は駆動回路30において電力増幅
され、駆動制御信号S2としてアクチユエータ18
に印加されて誤差信号S6のレベルが零となるよう
にアクチユエータ18が駆動制御される。
このような構成によると、極めて正確に実際の
噴射量を示す噴射量信号を得ることができ、しか
も燃料噴射ポンプの機構部の摩耗等によりプラン
ジヤとコントロールスリーブとの相対位置関係が
初期設定値よりずれても、このずれは制御系内で
補正され、制御結果にはいかなる悪影響をも及ぼ
さないものである。この結果、機構部分の機械的
摩耗に拘らず長期間に亘り極めて正確な燃料噴射
量制御を行ない得るものである。
尚、上記実施例では、分配型燃料噴射装置の場
合を例にとつて本発明を説明したが、本発明は分
配型燃料噴射装置に限定されるものではなく、他
の型式の燃料噴射装置にも適用できるものであ
る。
本発明によれば、上述の如く、極めて正確に噴
射量の検出を行なうことができる上に、検出結果
は燃料噴射装置の機構部分の寸法誤差によつては
悪影響を受けないので、例えば機差によるばらつ
きがあつてもそれに拘らず極めて正確且つ確実な
噴射量制御を行なうことができる優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の機構部分の要部の
概略図、第2図は第1図に示した実施例の制御系
のブロツク図、第3図a、第3図bは第2図の制
御系の動作を説明するための信号波形図、第4図
は噴射ノズルのリフト量と開口面積との関係を示
す特性線図である。 1……燃料噴射装置、7……プランジヤ、16
……噴射ノズル、17……コントロールスリー
ブ、18……電磁アクチユエータ、20……制御
回路、21……リフト量検出器、22……サンプ
リング回路、23……換算回路、24……積分回
路、25……積分制御回路、26……目標噴射量
演算回路、27……誤差増幅器、28……回転数
検出器、29…アクセル位置検出器、H……標本
化信号、S1……リフト信号、S2……駆動制御信
号、S3……噴射量信号、S5……目標信号、S6……
誤差信号、S1……回転数信号、S8……アクセル位
置信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 噴射量調節部材を駆動するアクチユエータ
    と、少なくとも回転及びアクセル位置を示す信号
    に基づいて目標噴射量を示す目標信号を演算出力
    する演算手段と、噴射ノズルからの燃料噴射量を
    示す噴射量信号を出力する噴射量信号発生器とを
    備え、前記目標信号と前記噴射量信号とを比較し
    前記燃料噴射量が前記目標噴射量に一致するよう
    前記アクチユエータが駆動制御される燃料噴射装
    置において、前記噴射量信号発生器が、前記噴射
    ノズルの針弁リフト量を示すリフト信号を出力す
    るリフト量検出器と、前記リフト量信号を前記噴
    射ノズルの開口面積を示す開口面積信号に変換す
    る変換手段と、前記開口面積信号に基づいて前記
    噴射量信号を演算出力する手段とを備えて成るこ
    とを特徴とする燃料噴射装置。
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