JPH0226065B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデイーゼル機関用燃料噴射装置の燃料
噴射開始タイミングを検出するための噴射タイミ
ング検出装置に関するものである。

（従来の技術） デイーゼル機関用燃料噴射装置においては、一
般に、燃料噴射開始タイミング（以下、単に噴射
タイミングという）を機関のその時の運転状態に
応じて制御することが要求される。そのための従
来方法として、例えば、特開昭56−526号公報に
示される如く、ローラホルダの回動位置を検出す
ることで間接的にタイマのピストン位置をアナロ
グ的に検出し、噴射タイミングを知るようにした
方法が挙げられる。この方法は、プランジヤを軸
方向に駆動するため常にカムデイスクに接してい
るローラホルダの位置を検出する方法である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来技術は間接的に噴射タイミングを
検出する方法であり、センサ自体も位置変化する
方式である。したがつて、検出精度が低い上に温
度特性が悪く、噴射タイミングを高精度にて検出
することができないという問題点を有している。
そのため、機関における燃料の燃焼状態が最適状
態からはずれ、排気ガス対策上好ましくない結果
をもたらすことがある。

さらに、上述の従来技術では、ローラホルダの
回転方向の位置を信号発生器により検出し、噴射
タイミングをローラホルダの回転方向の位置から
求める構成であるから、噴射タイミングを求める
には、上記信号発生器からの出力と回転数検出の
ための信号発生器からの出力とに基づいて所要の
演算を行なう必要があり、構成が複雑となるとい
う不具合があつた。

本発明の目的は、従つて、内燃機関用燃料噴射
装置の噴射タイミングを、構成を複雑とすること
なしに高精度にて検出することができる新規な噴
射タイミング検出装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の特徴は、ロ
ーラホルダと、カムデイスクと、ローラホルダの
回動位置を制御して燃料噴射開始タイミングの調
節を行なうようにしたタイマとを備えた分配型燃
料噴射ポンプにおける燃料の噴射開始タイミング
を検出するための噴射タイミング検出装置におい
て、上記ローラホルダに取付けられた検知素子
と、上記カムデイスクまたは上記カムデイスクの
回転に同期して回転する部分に設けられ上記検知
素子と協働して上記検知素子と所要の相対位置関
係になつたタイミングで上記検知素子を所要の作
動状態とするための手段とを備えて成る点にあ
る。

（作用） 以上のように構成することにより、機構上から
当然に、ローラホルダに対しカムデイスクが所定
位置となつたとき常に検知素子が所定の作動状態
とされ、所要のタイミング信号を出力させること
ができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例
につき詳細に説明する。

第１図には、本発明による噴射タイミング検出
装置を用いた噴射進角検出装置の一実施例が示さ
れている。この噴射進角検出装置１は、デイーゼ
ル機関に燃料を噴射供給する燃料噴射ポンプにお
ける噴射進角を検出するための装置であり、デイ
ーゼル機関（図示せず）の上死点タイミングを検
出する上死点（TDC）センサ２と、燃料噴射ポ
ンプにおける燃料の噴射タイミングを検出するた
めの本発明による噴射タイミング検出装置３とを
有している。上死点センサ２は、例えば機関のク
ランク軸に固着された歯車とこの歯車に対応して
設けられた電磁ピツクアツプコイルとを含んで構
成することができる公知のセンサであり、クラン
ク軸が機関のピストンの上死点タイミングに応じ
た回転位置に達する毎に上死点パルスP₁を出力
する様にしたものであればどの様に構成したもの
であつてもよい。

一方、本発明による噴射タイミング検出装置３
は、第２図に示されるように、燃料噴射ポンプ４
のローラホルダ５に検知素子として設けられた電
磁ピツクアツプコイル６と、ローラホルダ５に支
持されているローラ７にそのカム面が当接してい
るカムデイスク８に適宜の手段で固着されたつめ
９とから成つている。つめ９は例えば鉄、ニツケ
ルの如き磁性材料から作られており、検知素子で
ある電磁ピツクアツプコイル６と協働し、電磁ピ
ツクアツプコイル６と所要の相対位置関係となつ
たタイミングで電磁ピツクアツプコイル６を所要
の信号誘起状態とし、これにより噴射開始パルス
P₂を生じさせる手段として設けられている。図
示の実施例では、つめ９はカムデイスク８に設け
られている場合を示しているが、つめ９は、例え
ば、カムデイスク８の回転に同期して回転する適
宜の部分に設ける構成とすることもできる。カム
デイスク８はカツプリングを介して駆動軸１０に
より回転駆動され、プランジヤ１１と共に回転往
復運動を行なう。つめ９はカムデイスク８の回
転、即ちプランジヤ１１の回転に従つて電磁ピツ
クアツプコイル６に接近離反する。尚、電磁ピツ
クアツプコイル６は、ローラホルダ５に形成され
た支持板１２に適宜の手段で固着されている。

プランジヤ１１はコントロールスリーブ１３と
プランジヤバレル１４とに嵌合されており、燃料
噴射ポンプ４は、ローラホルダ５とカムデイスク
８との相対位置関係が所定の位置関係にあると
き、すなわち、プランジヤ１１のリフト行程にお
いて、プランジヤ１１に形成された吸入溝とプラ
ンジヤバレル１４に形成された吸入ポートとの間
の連通が遮断されたとき、燃料噴射が開始される
公知の構成である。

電磁ピツクアツプコイル６とつめ９との相対位
置関係は、従つて、ローラホルダ５とカムデイス
ク８とが上述の所定の位置関係になつたときに燃
料の噴射のタイミングを示す噴射開始パルスP₂
が得られるように定められる。

ローラホルダ５には、ピン１５を介してタイマ
１６が接続されており、タイマ１６のタイマピス
トン１７によりローラホルダ５がその周方向に回
動され、これにより噴射タイミングの調節が行な
われる。尚、第２図においては、タイマ１６は
90゜展開して示されているので、ローラホルダ５
の中心軸線とタイマピストン１７の軸線とが平行
となつているが、実際には、両軸線は直角となつ
ている。従つて電磁ピツクアツプコイル６はタイ
マ１６の作動に応じて円弧運動を行なうことにな
り、コイル６とつめ９との間の相対位置調整を一
旦行なえば、タイマ１６による噴射タイミングの
調節動作に影響されることなく、噴射タイミング
検出装置３により噴射タイミングを確実に検出す
ることができる。

第１図に戻ると、上死点パルスP₁及び噴射開
始パルスP₂は、波形整形回路２１，２２におい
て夫々波形整形され、波形整形された上死点パル
スP₁′及び噴射開始パルスP₂′はＲ−Ｓフリツプ・
フロツプ２３のリセツト入力端子Ｒ及びセツト入
力端子Ｓに夫々印加される。Ｒ−Ｓフリツプ・フ
ロツプ２３は、各入力端子Ｒ，Ｓに印加されるパ
ルスの立上りに応答して作動する。

従つて、第３図ａ乃至第３図Ｃに示されるよう
に、時刻ｔ＝t₁において噴射開始パルスP₂′が立
上つた時にそのＱ出力のレベルは「０」から
「１」に変化し、ｔ＝t₂において上死点パルス
P₁′が立上ると、Ｒ−Ｓフリツプ・フロツプ２３
はリセツトされてＱ出力のレベルが「１」から
「０」に変化する。即ち、Ｑ出力のレベルは、燃
料の噴射が開始されてからそのシリンダのピスト
ンが上死点に至るまでの間「１」となる。

このＱ出力は、カウンタ２４にゲート信号とし
て印加されており、てい倍回路２５からカウンタ
２４に入力されている計数パルスCP（第３図ｄ参
照）は、Ｑ出力のレベルが「１」のときのみカウ
ンタ２４において計数される。てい倍回路２５は
波形整形回路２１からのパルス信号を逓倍する回
路であり、計数パルスCPの繰返し周波数は機関
の回転速度に比例して変化する。このため、カウ
ンタ２４において時刻t₁からt₂の間に計数された
パルス数は、噴射開始から機関の所要のピストン
が上死点に至るまでに要するクランク軸の回転角
度、即ち、噴射進角に比例している。カウンタ２
４からの計数データD₁は、データ処理回路２６
に入力され、バイナリデータである計数データ
D₁は対応する噴射進角値データD₂にデータ変換
され、表示回路２７によつて噴射進角値の表示が
行なわれる。

符号２８で示されるのは、カウンタ２４のリセ
ツトを行なうためのリセツトパルスRP（第３図ｅ
参照）を、Ｑ出力に基づいて発生させるためのリ
セツト回路であり、第３図ｅに示されるように、
各上死点パルスP₁′が立上つてから次の噴射開始
パルスP₂′が立上るまでの間に各リセツトパルス
RPが出力されるように構成されている。

このような構成によると、リセツトパルスRP
によりカウンタ２４が零帰され、しかる後に噴射
開始パルスP₂′の出力に応答してＲ−Ｓフリツ
プ・フロツプ２３のＱ出力が「０」から「１」に
変化し、カウンタ２４は計数パルスCPのカウン
トを開始する。そして上死点パルスP₁′が出力さ
れるとＱ出力が再び「０」となり、カウンタ２４
は計数動作を停止する。Ｑ出力が「１」である期
間内にカウンタ２４において計数された計数結果
は、上述の理由により、噴射進角値に比例してお
り、計数結果から直ちに噴射進角値を知ることが
できる。このため、TDCセンサ２及び噴射タイ
ミング検出装置３の検出精度は噴射進角値の検出
結果に直接的影響を与えることになる。

噴射タイミング検出装置３は、第２図に示した
ように、つめ９のコイル６に対する接近離反動作
に基づいて噴射開始タイミングを直接検出するの
で、コイル６から振動波形が出力されることはな
く、極めて良好なパルス波形を得ることができ
る。この結果、誤動作を起すことなく、正確な検
出動作を保証することができ、しかも温度変化に
よつて検出精度が著しく影響されることがないの
で、安定な検出を行なうことができる。更に、カ
ツプリングの有無に関係なく、常に、実噴射タイ
ミングを正確に検出することができ、その摩耗等
に影響されず検出精度を良好な状態に維持するこ
とが可能となる。

尚、上記実施例では、噴射タイミングセンサ３
のつめ９は、プランジヤ１１に固着されるように
構成しても、つめ９の代りに溝をカムデイスク８
又はプランジヤ１１に形成しても、又は駆動軸１
０に形成しても良く、更には、一般的な検出ギア
を使用し、このギアの一部形状を変更すること
で、つめ９として機能させてもよいことは、上記
説明から容易に理解されるところである。

また、第１図に示した回路では、カウンタ２４
の計数パルスを、機関の回転速度に比例して周波
数の変わるパルスとしたが、一定周期のパルスを
計数パルスとして用い、別途検出した機関の回転
速度データとその計数結果とから噴射進角値を得
る回路構成としてもよいことは勿論である。

さらに、上記実施例では、電磁ピツクアツプコ
イル６とつめ９とを含んで噴射タイミング検出装
置３を構成した場合を示したが、本発明はこの実
施例の構成に限定されるものではなく、例えば、
ホール素子、リードスイツチその他適宜の感磁素
子と永久磁石との組合せを用いてもよいし、又は
検知素子としてフオトダイオードの如き光電素子
を用い適宜の光源を用いて噴射タイミング検出装
置を同様にして構成することも可能である。

本発明によれば、上述のごとく、ローラホルダ
に例えばセンサコイルの如き検知素子を設け、検
知素子を所要の作動状態とするための手段をカム
デイスクまたはカムデイスクの回転に同期して回
動する部分に設けたので、タイマによりローラホ
ルダの位置を制御して燃料の噴射開始タイミング
をどのように変えようとも、ローラホルダから見
ると必ずきまつた位置でリフトが始まることにな
る。この結果、燃料噴射装置における燃料噴射の
開始のタイミングを高精度にて、誤動作なしに確
実に検出することができ、内燃機関装置のより高
精度な制御を可能にするという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による噴射タイミング検出装置
を用いた噴射進角検出装置の一実施例を示すブロ
ツク図、第２図は第１図に示した噴射タイミング
検出装置の構成を詳細に示す燃料噴射ポンプの要
部の一部断面して示す部分拡大図、第３図ａ乃至
第３図ｅは第１図に示した装置の動作を説明する
ためのタイムチヤートである。 １……噴射進角検出装置、２……上死点セン
サ、３……噴射タイミング検出装置、４……燃料
噴射ポンプ、５……ローラホルダ、６……電磁ピ
ツクアツプコイル、９……つめ、１１……プラン
ジヤ、１６……タイマ、２３……Ｒ−Ｓフリツ
プ・フロツプ、２４……カウンタ、２５……てい
倍回路、P₁……上死点パルス、P₂……噴射開始
パルス、Ｑ……Ｑ出力、CP……計数パルス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ローラホルダと、カムデイスクと、ローラホ
   ルダの回動位置を制御して燃料噴射開始タイミン
   グの調節を行なうようにしたタイマとを備えた分
   配型燃料噴射ポンプにおける燃料の噴射開始タイ
   ミングを検出するための噴射タイミング検出装置
   において、前記ローラホルダに取付けられた検知
   素子と、前記カムデイスクまたは前記カムデイス
   クの回転に同期して回転する部分に設けられ前記
   検知素子と協働して前記検知素子と所要の相対位
   置関係になつたタイミングで前記検知素子を所要
   の作動状態とするための手段とを備えて成ること
   を特徴とする噴射タイミング検出装置。