JPH02218842A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

に産業上の利用分野】 本発明は燃料噴射ポンプに係り、とくにコントロールス
リーブによってプリストロークを調整するようにした燃
料噴射ポンプに関する。 に発明の概要】 プランジ１１と摺動可能に嵌合しているコントロールス
リーブをプリストロークが最小となる位置に固定し、こ
のときにプリストロークを検出するセンサの出力電圧が
所定の値、例えば最大値あるいは最小値になるように設
定する。そしてプリストロークの指示値に対する実値の
センサによる検出出力のバラツキが、プリストロークが
最大の点で発生するようにするとともに、プリストロー
クが最大となる位置におけるセンサの出力電圧のバラツ
キを、コンピュータの学習機能を利用して平均化処理し
、プリストロークの指示値に対する実値のバラツキを低
減するようにしたものである。 に従来の技術】 ディーゼルエンジンは燃料噴射ポンプによって燃料を加
圧するとともに、加圧された燃料を噴射管を通して燃料
噴射ノズルに供給するようにしており、ノズルによって
シリンダ内に燃料を噴射するようにしている。そしてピ
ストンによって圧縮された吸気の熱によって燃料噴霧を
着火して燃焼させることにより、出力を発生させるよう
にしている。燃料を加圧するための燃料噴射ポンプはそ
のプランジャがカムによって突上げられるようになって
おり、これによってスピルボートから導入された燃料を
加圧して圧送するようにしている。 このような燃料噴射ポンプのケーシング内に、「自動車
技術」第４０巻第１０号第１２６３頁〜第１２６９頁に
示されるように、プランジャと摺動可能に嵌合されかつ
軸線方向に移動可能なコントロールスリーブを設けるこ
とによって、燃料噴射ポンプのプリストロークを変更す
ることが可能になる。コントロールスリーブにはスピル
ボートが設けられているために、このコントロールスリ
ーブを下方に移動させるとスピルボートが早く閉じられ
、プリストロークが短くなる。これに対してコントロー
ルスリーブを上方に移動すると、プランジャによってス
ピルボートが閉じられるタイミングが遅れることになり
、プリストロークは大きくなる。

【発明が解決しようとする問題点】

このような燃料噴射ポンプにおいては、コントロールス
リーブの位置を７クチユエータ側のセンサによって検出
するようにしている。モしてセンサの調整方法は、コン
トロールスリーブをプリストロークが最大となる位置に
固定し、このときに出力電圧が最小となるように調整さ
れたセンサをセットするようにしている。従ってセンサ
の出力が最大の場合に最小のプリストローク位置が決ま
ることになる。ところがセンサの出力のバラツキおよび
検出勾配特性とセンサからコントロールスリーブまでの
リンク系のバラツキとによって、センサが最大電圧を生
ずるときのプリストロークに大きな誤差が生じ、制御上
問題を生ずる。すなわちセンサが同一電圧を示しても、
燃料噴射ポンプ毎に、プリストロークが異なることにな
る。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、プリストロークの指示値に対する実値のバラツキが
低減されるようにした可変プリストローク式燃料噴射ポ
ンプを提供することを目的とするものである。 Ｋ問題点を解決するための手段】 本発明は、プランジャと摺動可能に嵌合されるコントロ
ールスリーブを設け、該コントロールスリーブにスピル
ボートを形成し、しかも前記コントロールスリーブをア
クチュエータによって軸線方向に移動させることによっ
てプリストロークを変えるようにした燃料噴射ポンプに
おいて、前記コントロールスリーブのプリストロークを
検出する電気的なセンサをアクチュエータ側に設けると
ともに、前記コントロールスリーブのプリストロークが
最小になるときに前記センサの出力電圧が所定の値にな
るように設定し、しかも前記コントロールスリーブのプ
リストロークが最大になる位置での前記センサの出力電
圧のバラツキをコンピュータの学習機能によって平均化
するようにしたものである。 Ｋ作用オ 従ってコントロールスリーブをプリストロークが最小と
なる位置に固定し、このときにセンサの出力電圧が所定
の値、例えば最大値あるいは最小値となるようにセット
する。そしてコントロールスリーブの最大プリストロー
ク位置でのセンサの出力電圧のバラツキをコンピュータ
の学習機能によって平均化することによって、燃料噴射
ポンプ毎のプリストロークのバラツキを押えることが可
能になる。 Ｋ実施例】 第５図は本発明の一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体
の構造を示すものであって、そのケーシング１０の下部
にはカムシャフト１１か設けられており、このカムシャ
フト１１にカム１２が取付けられるようになっている。 カム１２はタペット１３を介してプランジャ１４を上方
に押圧するようになっている。なおプランジャ１４は圧
縮コイルばね１５によって下方に押圧されている。そし
てブラジャ１４にはロータリスリーブ１６が取付けられ
るとともに、このロータリスリーブ１６のビニオン１７
にはコントロールラック１８が噛合うようになっている
。 ケーシング１０内にはコントロールスリーブ２１が配さ
れており、プランジャ１４と摺動可能に嵌合されている
。そして上記コントロールスリーブ２１には第６図に示
すようにスピルボート２２が設けられるとともに、この
スピルボート２２に対して反対側の外周面には横溝２３
が設けられている。そして横溝２３はコントロールロッ
ド２４の外周面に植設されているビン２５と係合される
ようになっている。またコントロールロッド２４はロー
タリソレノイド２６のロータ２７と連結されている。そ
してロータ２７はそのヨークとの間にＩｆ）渡されてい
る引張りコイルばね２８によって引張られるようになっ
ている。 つぎにコントロールロッド２４とロータリソレノイド２
６の〇−タ２７との連結機構について説明すると、コン
トロールスリーブ２１を上下に移動させるためのコント
ロールロッド２４の端部にはＵ字状連結部材３９が固着
されている。この連結部材３９には切込み４０が形成さ
れるようになっている。モしてロータリソレノイド２６
のロータ２７の軸４１の先端部には第７図に示すように
偏心ビン４２が設けられており、このビン４２が連結部
材３９の切込み４０に受入れられるようになっている（
第８図参照）。また〇−タ軸４１の先端部には第６図に
示すように被検出用ディスク４３が取付けられており、
このディスク４３をセンサ４４によって検出するように
なっている。 コントロールスリーブ２１に対して摺動可能になってい
るプランジャ１４の外周面には第６図に示すサクション
ボート２９と傾斜溝３０が形成されるようになっている
。さらにこれらのサクションボート２９および傾斜溝３
０はともに上部に開口している中心孔３１に連通される
ようになっている。また第５図に示すようにコントロー
ルスリーブ２１の上方にはフランジ３４が設けられてお
り、この７ランジ３４内が圧力室３５を構成している。 そして圧力室３５の上部にはデリベリバルブ３６が取付
けられるようになっている。 以上のような構成において、カムシャフト１１に設けら
れているカム１２がタペット１３を介してプランジャ１
４を突上げると、燃料が圧送される。この動作を第９図
Ａ−Ｄによって説明する。 第９図Ａに示すようにプランジャ１４のリフトが低いと
きには、プランジャ１４がリフトしても圧力室３５の燃
料はサクションボート２９を通して逃げるために、圧力
室３５内の燃料圧は上昇しない。 カム１２によってさらにプランジャ１４が突上げられ、
このプランジャ１４のサクションボート２９が第９図Ｂ
に示すようにコントロールスリーブ２１によって閉じら
れたときに、圧力室３５の圧力が上昇し始め、燃料噴射
ポンプは燃料の圧送を開始する。プランジャ１４のサク
ションボート２９および傾斜溝３０の両方がコントロー
ルスリーブ２１によって閉じられたままプランジャ１４
が第９図Ｃに示すようにリフトする間は、燃料噴射ポン
プは燃料の圧送を継続する。 プランジャ１４に設けられた傾斜溝３０がコントロール
スリーブ２１のスピルボート２２と第９図りに示すよう
に連通したときに、圧力室３５内の高圧燃料がプランジ
ャ１４の中心孔３１および傾斜溝３０を通ってスピルボ
ート２２がら排出されることになり、圧力室３５の燃料
の圧力が急激に低下し、燃料噴射ポンプは燃料の圧送を
終了する。このようにして燃料噴射ポンプはカム１２が
１回転する毎に１回ずつ燃料を間欠的に圧送することに
なる。 エンジンの負荷および回転数に応じた燃料の噴射量の制
御は、コントロールラック１８によって行なわれる。コ
ントロールランク１８を第３図において紙面と垂直に移
動させると、こめランク１８の移動がビニオン１７およ
びロータリスリーブ１６を介してプランジャ１４に伝達
されることになり、プランジャ１４はコントロールスリ
ーブ２１内において相対的に回転する。プランジャ１４
が回転してもスピルボート２２の軸線方向の位置は変わ
らないが、コントロールスリーブ２１のスピルボート２
２と整合する傾斜溝３０の位置が変更するために、プラ
ンジ１７１４をコントロールフック１８によって回転さ
せることにより、プランジャ１４の有効ストロークが変
化する。このようにして燃料噴射ポンプが１回に噴射づ
る燃料の噴射ｍが調整される。 つぎにこの燃料噴射ポンプのプリストロークの変更の動
作を第６図によって説明する。ロータリソレノイド２６
のコイルに通電を行なうことによって、ロータ２７が回
転される。このロータ２７の回転は第７図に示すロータ
軸４１、偏心ビン４２、連結部材３９を介してコントロ
ールロッド２４に伝達される。さらにこの回転はコント
ロールロッド２４のビン２５を介してコントロールスリ
ーブ２１に伝達され、コントロールスリーブ２１が軸線
方向に移動される。従ってプランジャ１４が上昇して第
９図Ｂに示すようにそのサクションボート２９が閉じら
れるまでのプランジャ１４のストロークが変更されるこ
とになり、これによって燃料噴射ポンプのプリストロー
クが変更されることになる。 このような燃料噴射ポンプにおいて、上記プリストロー
クを調整するためのコントロールスリーブ２１の位置は
アクチュエータ２６側に設けられているセンサ４４によ
って検出されるようになっている。ところがセンサ４４
の出力のバラツキ、センサ４４の検出勾配特性およびコ
ントロールスリーブ２１とセンサ４４との間のリンク系
のバラツキによって、プリストロークの指示値に対する
実値にバラツキを生ずることになる。そこでアクチュエ
ータ２６の取付は時の調整方法と、第１図に示すコンピ
ュータの学習方式によって、プリストロークの指示値に
対する実値のバラツキを吸収するようにしている。 この動作はまず第５図に示すポンプの組立て時の調整に
よって行なう。すなわちコントロールスリーブ２１を上
昇させて上側のストロークを規制するフランジ３４の下
端に突当てる。そしてこのときのプリストロークを実測
する。この実測はメカニカルに測定することによって行
なう。そして測定値が規格に合わないときはフランジ３
４とケーシング１０の上面との間のシム４６を調整する
。 そしてこの位置を基準としてブリスロークが最小となる
位置にコントロールスリーブ２１を移動させる。この動
作は、コントロールスリーブ２１をプランジャ１４に沿
って十分に下降させた後に、最大プリストロークと最小
プリストロークとの差に等しい寸法のスペーサをコント
ロールスリーブ２１とフランジ３４との間に挿入する。 そして上記スペーサがフランジ３４の下端に突当たるま
でコントロールスリーブ２１を上昇させる。この位置が
最小プリストローク位置となる。なおスペーサを挿入す
るために、コントロールロッド２４とは反対側において
ハウジング１０およびバレルに図外の穴を形成している
。そしてこのときにコントロールスリーブ２１のストロ
ークを検出するセンサ４４の出力電圧が最大値、例えば
３Ｖになるように設定する。 このような設定によって、第２図に示すように、プラン
ジャのプリストロークが最小位置におけるセンサの出力
電圧が固定されることになる。ところがセンサ４４の検
出勾配特性や第６図に示すセンサ４４とコントロールス
リーブ２１との間のリンク系のバラツキによって、最大
プリストローク位置でのセンサ４４の電圧がバラツくこ
とになる。 このような最大プリストロークにおけるセンサ４４のバ
ラツキを吸収するために、第１図に示すコンピュータの
学習機能を利用し、最大ストロークにおけるセンサの出
力電圧を平均化するようにしている。一般に最大ストロ
ークにおける低い電圧の学習が容易なために、第２図に
示す検出勾配をコンピュータに覚込ませることによって
、バラツキの低減を図ることが可能になる。 第３図はコンピュータによるこのような学習の動作を示
すものであって、イニシャライズした後にプリストロー
クリレーをカットする。するとアクチュエータ２６のロ
ータ２７がフリーな状態となり、ばね２８の力によって
、ロータ軸４１、偏心ビン４２、連結部材３９、コント
ロールロッド２４、およびビン２５を介してコントロー
ルスリーブ２１が上方へ移動する。すなわちコントロー
ルスリーブ２１は、７ランジ３４の下端に当接する位置
に移動する。この位置がプリストロークの指示値が最大
値になる位置である。 この状態において第１図に示すコンピュータがセンサ４
４を通してプリストローク信号の取込みを行なう。そし
てこの取込み値が異常でない場合には、ｎ２回取込むと
ともに、その平均化処理を行なう。すなわち最大プリス
トローク位置におけるセンサの出力電圧の平均化を行な
って学習を完了する。そしてこの後にプリストロークリ
レーのカットを解除し、通常の制御へ移行する。なお最
大プリストローク位置におけるセンサ４４からの信号の
取込み値が異常な場合には、そのたびにカウンタに１を
加える。そしてカウンタの計数値が０１以上になった場
合には学習不能として処理する。 このように本実施例に係る燃料噴射ポンプにおいては、
コントロールスリーブ２１を最小のプリストロークにし
た状態でセンサ４４の出力電圧が最大となるようにセッ
トする。そしてこの後にコントロールスリーブ２１を上
昇させて最大プリストローク位置となるところでコンピ
ュータの学習機能を利用し、センサ４４の出力を読取る
とともに、異常値をオミットして平均化することにより
、得た値と称呼値の偏差を学習値とするようにしている
。そしてこの後に通常制御に移り、第１図に示すようプ
リストロークの指示値は、全て前記学習値によって補正
をかけてサーボアンプに転出するようにしている。これ
によってプリストローク最大値におけるエラーが補正さ
れることになる。 つぎにコンピュータの学習機能による平均化の動作の変
形例を第４図によって説明する。この変形例は、２°点
学習法を示すものであって、その前半部分が第３図に示
す学習と同一の動作になっている。そしてこの動作に加
えてその後半部分で、プリストローク最小位置における
学習を行なうようにしている。この学習は、プリストロ
ークリレーの力νトを解除し、ロータリソレノイド２６
によってコントロールスリーブ２１を最小のプリストロ
ーク位置まで下降させて行なうようにしており、このと
きにセンサ４４の検出出力を０４回測定するとともに、
その平均値をとることによって学習を行なうようにして
いる。そしてこの場合においても異常値が除去されると
ともに、異常値が０３回出現した場合には、学習処理不
能としている。このような動作によれば、プリストロー
クが最大位置と最小位置の両方でセンサ４４の出力を学
習によって平均化することにより、第２図に示すセンサ
の出力電圧特性の傾きをも補正することが可能になり、
バラツキをより低く押えることが可能になる。 Ｋ応用例】 以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記実
施例においては、コントロールスリーブ２１のプリスト
ロークが最小のときにセンサ４４の出力電圧が最大とな
るように設定しているが、このときのセンサ４４の出力
電圧を第１０図に示すように最小に設定し、プリストロ
ークの増大に応じてセンサ４４の出力電圧が高くなるよ
うにし、しかもプリストロークが最大のときのセンサ４
４の出力電圧のバラツキをコンピュータの学習機能によ
って平均化するようにしてもよい。 Ｋ発明の効果】 以上のように本発明は、コントロールスリーブのプリス
トロークを検出する電気的なセンサをアクチュエータ側
に設けるとともに、コントロールスリーブのプリストロ
ークが最小になるときにセンサの出力電圧が所定の値と
なるように設定し、しかもコントロールスリーブのプリ
ストロークが最大になる位置でのセンサの出力電圧のバ
ラツキをコンピュータの学習機能によって平均化するよ
うにしたものである。従ってプリストロークの指示値に
対する実値のポンプ毎のバラツキを低減できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る燃料噴射ポンプのコン
トロールスリーブのプリストロークを検出するセンサＱ
学習動作を示す制御系のブロック図、第２図はプリスト
ロークとセンサの出力電圧の関係を示すグラフ、第３図
はコンピュータの学習機能による平均化動作を示すフロ
ーチャート、第４図は変形例のフローチャート、第５図
は燃料噴射ポンプの全体の縦断面図、第６図はコントロ
ールスリーブの駆動機構を示す要部斜視図、第７図は同
要部平面図、第８図はコントロールロンドの駆動機構を
示す要部側面図、第９図はコントロールスリーブの動作
を示す要部断面図、第１０図は応用例のプリストローク
とセンサの出力電圧の関係を示すグラフである。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １４・・・プランジャ ２１・・・コントロールスリーブ ２２・・・スピルボート ２６・・・ロータリソレノイド ４４・・・センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　プランジャと摺動可能に嵌合されるコントロール
   スリーブを設け、該コントロールスリーブにスピルポー
   トを形成し、しかも前記コントロールスリーブをアクチ
   ュエータによって軸線方向に移動させることによってプ
   リストロークを変えるようにした燃料噴射ポンプにおい
   て、前記コントロールスリーブのプリストロークを検出
   する電気的なセンサをアクチュエータ側に設けるととも
   に、前記コントロールスリーブのプリストロークが最小
   になるときに前記センサの出力電圧が所定の値になるよ
   うに設定し、しかも前記コントロールスリーブのプリス
   トロークが最大になる位置での前記センサの出力電圧の
   バラツキをコンピュータの学習機能によって平均化する
   ようにしたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。