JP2805283B2 - 噴射ポンプの動作状態検出装置 - Google Patents
噴射ポンプの動作状態検出装置Info
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- 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
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- F02D41/401—Controlling injection timing
-
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、噴射ポンプを有する内
燃機関に、該噴射ポンプの少なくとも１つの実際の動作
状態を検出する装置が設けられており、前記噴射ポンプ
は充填ランプと搬送ランプとポンプピストンと電磁弁を
有し、前記ポンプピストンは充填ランプと搬送ランプの
上を運動し、前記電磁弁は噴射ポンプを制御し、かつ閉
成によって搬送開始を定める形式の動作状態検出装置に
関する。
燃機関に、該噴射ポンプの少なくとも１つの実際の動作
状態を検出する装置が設けられており、前記噴射ポンプ
は充填ランプと搬送ランプとポンプピストンと電磁弁を
有し、前記ポンプピストンは充填ランプと搬送ランプの
上を運動し、前記電磁弁は噴射ポンプを制御し、かつ閉
成によって搬送開始を定める形式の動作状態検出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】高速回転するディーゼル内燃機関に対し
て、噴射開始と量を電子制御することは将来、中央で電
子制御可能な弁を有する噴射ポンプに取って代わるであ
ろう。この場合、ピストンはカムリングまたはカムディ
スクまたはカムシャフトの上で運動し、これにより充填
ランプおよび搬送ランプが形成される。ピストンが搬送
ランプに、同時に搬送開始すべき時点で衝突すると、電
磁弁が閉じていればただちに高圧が形成され、この高圧
によって噴射過程が開始される。
て、噴射開始と量を電子制御することは将来、中央で電
子制御可能な弁を有する噴射ポンプに取って代わるであ
ろう。この場合、ピストンはカムリングまたはカムディ
スクまたはカムシャフトの上で運動し、これにより充填
ランプおよび搬送ランプが形成される。ピストンが搬送
ランプに、同時に搬送開始すべき時点で衝突すると、電
磁弁が閉じていればただちに高圧が形成され、この高圧
によって噴射過程が開始される。
【０００３】ＥＰ−Ａ０４８１９１２号明細書によっ
て、電磁弁に対する閉成時点がポンプの搬送開始に一致
しないポンプ形式が公知である。このようなポンプ形式
では、カムは電磁弁の閉成時点と搬送開始時点との間で
浮動し、その際カムが次第に搬送ランプに突き当たるま
ではランプに接触することはない。
て、電磁弁に対する閉成時点がポンプの搬送開始に一致
しないポンプ形式が公知である。このようなポンプ形式
では、カムは電磁弁の閉成時点と搬送開始時点との間で
浮動し、その際カムが次第に搬送ランプに突き当たるま
ではランプに接触することはない。
【０００４】このポンプ方式（Ｆｉｌｌ−Ｓｐｉｌｌモ
ードとも称する）を図３に基づいて簡単に説明する。太
い実線はポンプピストン軌跡ＢＰの経過を示す。このポ
ンプピストン軌跡の上をポンプピストンＰＫが運動す
る。太い実線の左側領域は充填ランプＦＵを形成する。
右側領域は搬送ランプＦＯを形成する。電磁弁に対する
信号（電磁弁は図示されていない）は軌跡ＢＰの下に示
されている。時点ＭＶＥで電磁弁が閉じる。しかしポン
プピストンはさらに運動するから、このポンプピストン
は所定の区間を搬送ランプＦＯに衝突するまで浮動す
る。電磁弁はすでに閉じているから、この衝突時点は搬
送開始時点ＳＯＰを形成する。ピストンは次に搬送ラン
プに沿って、電磁弁が時点ＥＯＰで開放するまで運動す
る。時点ＥＯＰは搬送の終了時点である。ＳＯＰとＥＯ
Ｐとの時間差によって噴射すべき燃料量が決定される。
ＥＯＰからポンプピストン軌跡の最大値までの残余燃料
は開放した弁によってポンプ容積へ戻し搬送される。
ードとも称する）を図３に基づいて簡単に説明する。太
い実線はポンプピストン軌跡ＢＰの経過を示す。このポ
ンプピストン軌跡の上をポンプピストンＰＫが運動す
る。太い実線の左側領域は充填ランプＦＵを形成する。
右側領域は搬送ランプＦＯを形成する。電磁弁に対する
信号（電磁弁は図示されていない）は軌跡ＢＰの下に示
されている。時点ＭＶＥで電磁弁が閉じる。しかしポン
プピストンはさらに運動するから、このポンプピストン
は所定の区間を搬送ランプＦＯに衝突するまで浮動す
る。電磁弁はすでに閉じているから、この衝突時点は搬
送開始時点ＳＯＰを形成する。ピストンは次に搬送ラン
プに沿って、電磁弁が時点ＥＯＰで開放するまで運動す
る。時点ＥＯＰは搬送の終了時点である。ＳＯＰとＥＯ
Ｐとの時間差によって噴射すべき燃料量が決定される。
ＥＯＰからポンプピストン軌跡の最大値までの残余燃料
は開放した弁によってポンプ容積へ戻し搬送される。
【０００５】したがって搬送開始は電子制御によって定
められるのではなく、カム幾何配置構成の数学的関係式
に基づく計算によって求められる。
められるのではなく、カム幾何配置構成の数学的関係式
に基づく計算によって求められる。
【０００６】計算とＭＶＥの制御との間で所定の時間が
経過し、この時間の間に搬送開始時点ＳＯＰが変化して
しまいうことがある。そのため正確な搬送開始時点は別
の所にある。さらに計算の不正確さによって、搬送開始
時点ＳＯＰの実際値が目標値と一致しなくなる。
経過し、この時間の間に搬送開始時点ＳＯＰが変化して
しまいうことがある。そのため正確な搬送開始時点は別
の所にある。さらに計算の不正確さによって、搬送開始
時点ＳＯＰの実際値が目標値と一致しなくなる。
【０００７】この問題は周知である。この問題を解決す
るために、ＥＰ−Ａ０４８１９１２号明細書では、適切
なセンサが提案されている。このセンサは米国特許第４
８８４５４９号明細書に詳細に記載されている。センサ
はここでは圧力センサとして構成され、ポンプと噴射ノ
ズルとの間の管路に配置されている。そのためセンサを
ここに配置するには、圧力管を分離しなければならず、
このことは装置の耐圧性および気密性の点でコストの上
昇を招く。圧力が漏れると装置は故障する。
るために、ＥＰ−Ａ０４８１９１２号明細書では、適切
なセンサが提案されている。このセンサは米国特許第４
８８４５４９号明細書に詳細に記載されている。センサ
はここでは圧力センサとして構成され、ポンプと噴射ノ
ズルとの間の管路に配置されている。そのためセンサを
ここに配置するには、圧力管を分離しなければならず、
このことは装置の耐圧性および気密性の点でコストの上
昇を招く。圧力が漏れると装置は故障する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ラジ
アルピストンポンプにおいて少なくとも動作状態を検出
するためのセンサを、高圧系に介入する必要なしに設け
ることである。
アルピストンポンプにおいて少なくとも動作状態を検出
するためのセンサを、高圧系に介入する必要なしに設け
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、音波センサが設けられており、該音波センサは搬送
開始を、ポンプピストンの１つが搬送ランプに衝突する
ことに基づき実際の動作状態として検出するように構成
して解決される。
り、音波センサが設けられており、該音波センサは搬送
開始を、ポンプピストンの１つが搬送ランプに衝突する
ことに基づき実際の動作状態として検出するように構成
して解決される。
【００１０】とくにポンプピストンが搬送ランプに衝突
する際には、突然の高圧形成のため顕著なノイズが発生
する。本発明の音波センサを設けることにより、本来の
圧力系に介入することなくこのノイズを検出することが
できる。したがって付加的な圧力管路を省略することが
でき、動作確実性が付加的に損なわれることがない。こ
のようにして簡単に実際の搬送開始、噴射開始および噴
射終了をただ１つのセンサによって検出することができ
る。
する際には、突然の高圧形成のため顕著なノイズが発生
する。本発明の音波センサを設けることにより、本来の
圧力系に介入することなくこのノイズを検出することが
できる。したがって付加的な圧力管路を省略することが
でき、動作確実性が付加的に損なわれることがない。こ
のようにして簡単に実際の搬送開始、噴射開始および噴
射終了をただ１つのセンサによって検出することができ
る。
【００１１】音波センサは有利には圧電センサとして構
成することができる。このようなセンサは基本的には、
プレートの形で構成することのできる変換素子からな
る。このプレートに圧電素子が配置される。例えばポン
プピストンが搬送ランプに衝突する際にノイズによって
このプレートはたわみ、これによって電圧が圧電素子に
形成され、この電圧が電子回路で評価される。
成することができる。このようなセンサは基本的には、
プレートの形で構成することのできる変換素子からな
る。このプレートに圧電素子が配置される。例えばポン
プピストンが搬送ランプに衝突する際にノイズによって
このプレートはたわみ、これによって電圧が圧電素子に
形成され、この電圧が電子回路で評価される。
【００１２】
【実施例】図１にはポンプＰが示されている。このポン
プでは駆動手段（図示しない）がポンプピストンＰＫを
駆動する。その際ポンプピストンＰＫは図３に示されて
いるように、ポンプピストン軌跡ＢＰの上を運動する。
このポンプピストン軌跡はカムリングＮＲによって形成
される。ポンプＰに直接、ポンプＰに対する制御装置Ｐ
ＣＵが配置されている。制御装置ＰＣＵは機関制御装置
ＥＣＵとデータバスＤＢおよび別の線路Ｌ１，Ｌ２を介
して、並びに電磁弁ＭＶと接続されている。カムリング
ＮＲの上には直接、圧電センサＰＺが配置されている。
圧電センサはポンプピストンの搬送ランプＦＯへの衝突
を検知する。検知された情報はポンプ制御装置ＰＣＵで
評価される。搬送開始時点ＳＯＰが目標値から偏差する
場合、ポンプ制御装置ＰＣＵでは相応の補正を次の搬送
開始に対して行うことができる。
プでは駆動手段（図示しない）がポンプピストンＰＫを
駆動する。その際ポンプピストンＰＫは図３に示されて
いるように、ポンプピストン軌跡ＢＰの上を運動する。
このポンプピストン軌跡はカムリングＮＲによって形成
される。ポンプＰに直接、ポンプＰに対する制御装置Ｐ
ＣＵが配置されている。制御装置ＰＣＵは機関制御装置
ＥＣＵとデータバスＤＢおよび別の線路Ｌ１，Ｌ２を介
して、並びに電磁弁ＭＶと接続されている。カムリング
ＮＲの上には直接、圧電センサＰＺが配置されている。
圧電センサはポンプピストンの搬送ランプＦＯへの衝突
を検知する。検知された情報はポンプ制御装置ＰＣＵで
評価される。搬送開始時点ＳＯＰが目標値から偏差する
場合、ポンプ制御装置ＰＣＵでは相応の補正を次の搬送
開始に対して行うことができる。
【００１３】音波センサにより検出された典型的な信号
波形が図２に示されている。ここで音波振幅Ｓはポンプ
シャフト角ＰＷないし時間に依存してプロットされてい
る。搬送開始時点ＳＯＰで、ポンプピストンＰＫは搬送
ランプＦＯに衝突する。その際、急峻で大きな音波振幅
を引き起こす強いノイズが発生する。所定の圧力に達し
た後、噴射ノズル（図示せず）が開放する。すなわち。
噴射開始ＳＯＩである。この時点では図２に示すように
比較的小さな圧力変動が生じる。電磁弁ＭＶが開放する
際に別の音圧変動が発生する。この音圧変動は搬送終了
時点ＥＯＩを表す。これらの信号すべてはＰＣＵで順次
評価することができる。これによって実際の動作状態Ｓ
ＯＰ，ＳＯＩおよびＥＯＩを正確に容易に検出すること
ができる。
波形が図２に示されている。ここで音波振幅Ｓはポンプ
シャフト角ＰＷないし時間に依存してプロットされてい
る。搬送開始時点ＳＯＰで、ポンプピストンＰＫは搬送
ランプＦＯに衝突する。その際、急峻で大きな音波振幅
を引き起こす強いノイズが発生する。所定の圧力に達し
た後、噴射ノズル（図示せず）が開放する。すなわち。
噴射開始ＳＯＩである。この時点では図２に示すように
比較的小さな圧力変動が生じる。電磁弁ＭＶが開放する
際に別の音圧変動が発生する。この音圧変動は搬送終了
時点ＥＯＩを表す。これらの信号すべてはＰＣＵで順次
評価することができる。これによって実際の動作状態Ｓ
ＯＰ，ＳＯＩおよびＥＯＩを正確に容易に検出すること
ができる。
【００１４】本発明はもちろん、搬送開始時点ＳＯＰが
電磁弁の閉成時点と一致する形式のポンプにも適用する
ことができる。このような形式のポンプでは、電磁弁の
閉成によって直ちに高い圧力が形成され、この高い圧力
が閉成過程を阻止することがある。そのためこのような
ポンプ形式では、弁閉成時点を電流経過によって検出し
てもこのことが必ずしも実際の搬送開始時点ＳＯＰを表
すとは限らない。従ってこのようなポンプ形式に、正確
に搬送開始時点ＳＯＰを検出する音波センサを設けるこ
とは非常に有利である。
電磁弁の閉成時点と一致する形式のポンプにも適用する
ことができる。このような形式のポンプでは、電磁弁の
閉成によって直ちに高い圧力が形成され、この高い圧力
が閉成過程を阻止することがある。そのためこのような
ポンプ形式では、弁閉成時点を電流経過によって検出し
てもこのことが必ずしも実際の搬送開始時点ＳＯＰを表
すとは限らない。従ってこのようなポンプ形式に、正確
に搬送開始時点ＳＯＰを検出する音波センサを設けるこ
とは非常に有利である。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、ラジアルピストンポンプ
において少なくとも動作状態を検出するためのセンサ
を、高圧系に介入する必要なしに設けることができる。
において少なくとも動作状態を検出するためのセンサ
を、高圧系に介入する必要なしに設けることができる。
【図１】本発明の制御装置の基本ブロック図である。
【図２】検知されたノイズ経過を示す線図である。
【図３】従来技術を説明するための概略図である。
ＢＰ ポンプピストン軌跡 ＰＫ ポンプピストン ＦＵ 充填ランプ ＦＯ 搬送ランプ ＭＶＥ 電磁弁の閉成時点 ＳＯＰ 搬送開始時点 ＥＯＰ 搬送終了時点 Ｐ ポンプ ＮＲ カムリング ＰＣＵ ポンプ制御部 ＥＣＵ 機関制御部 ＭＶ 電磁弁 ＰＺ 圧電センサ Ｓ 音波振幅 ＰＷ ポンプシャフト角 ＳＯＩ 噴射開始時点 ＥＯＩ 噴射終了時点
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−26164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−72626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−8264（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−66266（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−177723（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−179358（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−24543（ＪＰ，Ｂ２) 欧州特許出願公開481912（ＥＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 65/00 F02D 41/40 F02M 41/12 F02M 41/14 F02M 59/44 F02B 77/08
Claims (9)
- 【請求項１】 噴射ポンプを有する内燃機関に、該噴射
ポンプの少なくとも１つの実際の作動状態を検出する装
置が設けられており、 前記噴射ポンプは充填ランプと搬送ランプとポンプピス
トンと電磁弁を有し、 前記ポンプピストンは充填ランプと搬送ランプの上を運
動し、 前記電磁弁は噴射ポンプを制御し、かつ閉成によって搬
送開始を定める形式の動作状態検出装置において、 音波センサ（ＰＺ）が設けられており、 該音波センサは搬送開始（ＳＯＰ）を、ポンプピストン
の１つが搬送ランプ（ＦＯ）に衝突することに基づき実
際の動作状態として検出する、ことを特徴とする噴射ポ
ンプの作動状態検出装置。 - 【請求項２】 充填ランプと搬送ランプはカムリングの
一部である、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 充填ランプと搬送ランプはカムディスク
の一部である、請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 充填ランプと搬送ランプはカムシャフト
の一部である、請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 電磁弁（ＭＶ）の閉成時点（ＭＶＥ）は
搬送開始時点（ＳＯＰ）に一致しない、請求項１記載の
装置。 - 【請求項６】 音波センサは圧電センサである、請求項
１記載の装置。 - 【請求項７】 音波センサ（ＰＺ）はカムリング（Ｎ
Ｒ）の領域に配置されている、請求項２記載の装置。 - 【請求項８】 ポンプはケーシングと電子回路を有し、 前記音波センサは前記電子回路に配置されており、ポン
プケーシングの一部と接触している、請求項１記載の装
置。 - 【請求項９】 音波センサの情報を評価するポンプ制御
部（ＰＣＵ）が設けられている、請求項１記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP93115072A EP0644323B1 (de) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Vorrichtung zur Ermittlung eines Betriebszustandes einer Einspritzpumpe |
| DE93115072.6 | 1993-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103109A JPH07103109A (ja) | 1995-04-18 |
| JP2805283B2 true JP2805283B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=8213278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6248280A Expired - Fee Related JP2805283B2 (ja) | 1993-09-17 | 1994-09-19 | 噴射ポンプの動作状態検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5533477A (ja) |
| EP (1) | EP0644323B1 (ja) |
| JP (1) | JP2805283B2 (ja) |
| DE (1) | DE59307822D1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19513878A1 (de) * | 1995-04-12 | 1996-10-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers |
| EP0795076B1 (de) * | 1995-09-28 | 2001-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines kraftstoffzumesssystems |
| US6353791B1 (en) | 2000-05-04 | 2002-03-05 | Cummins, Inc. | Apparatus and method for determining engine static timing errors and overall system bandwidth |
| DE10146747A1 (de) * | 2001-09-22 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| DE102004031239A1 (de) * | 2004-06-29 | 2006-01-19 | Daimlerchrysler Ag | Sensorsystem für ein Fahrzeug |
| DE102008004216B4 (de) * | 2008-01-14 | 2017-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE102008004215B4 (de) * | 2008-01-14 | 2016-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| IT1397135B1 (it) * | 2009-12-28 | 2013-01-04 | Magneti Marelli Spa | Metodo di controllo del movimento di un componente che si sposta verso una posizione definita da un finecorsa in un motore a combustione interna. |
| GB2568089A (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-08 | Delphi Tech Ip Ltd | Fuel pump with accelerometer |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4331117A (en) * | 1979-12-20 | 1982-05-25 | Standard Oil Company (Indiana) | System and method for controlling engine knock |
| JPS5720553A (en) * | 1980-07-09 | 1982-02-03 | Hitachi Zosen Corp | Abnormality detecting process of fuel injection system |
| JPS5766266U (ja) * | 1980-10-08 | 1982-04-20 | ||
| JPS57212366A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-27 | Hitachi Zosen Corp | Method of detecting operation timing in fuel injection series and system therefor |
| JPS5961742A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 内燃機関用電子制御装置の故障診断装置 |
| US4884549A (en) * | 1986-04-21 | 1989-12-05 | Stanadyne Automotive Corp. | Method and apparatus for regulating fuel injection timing and quantity |
| JPS63150463A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-23 | Honda Motor Co Ltd | インジエクタ作動停止検出装置 |
| JP2521086B2 (ja) * | 1987-04-06 | 1996-07-31 | 株式会社ゼクセル | 燃料噴射ポンプの制御装置 |
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| JP2686811B2 (ja) * | 1989-03-27 | 1997-12-08 | 株式会社ゼクセル | 燃料の噴射状態検知方法 |
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| DE4120463C2 (de) * | 1991-06-21 | 2000-09-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßsystems |
-
1993
- 1993-09-17 DE DE59307822T patent/DE59307822D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-17 EP EP93115072A patent/EP0644323B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6248280A patent/JP2805283B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-19 US US08/308,128 patent/US5533477A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0644323B1 (de) | 1997-12-10 |
| US5533477A (en) | 1996-07-09 |
| EP0644323A1 (de) | 1995-03-22 |
| DE59307822D1 (de) | 1998-01-22 |
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