JPH04214939A - 燃料ポンプの電磁弁制御方法及び装置 - Google Patents

燃料ポンプの電磁弁制御方法及び装置

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JPH04214939A
JPH04214939A JP3013634A JP1363491A JPH04214939A JP H04214939 A JPH04214939 A JP H04214939A JP 3013634 A JP3013634 A JP 3013634A JP 1363491 A JP1363491 A JP 1363491A JP H04214939 A JPH04214939 A JP H04214939A
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ヴェルナー　ツィンマーマン
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料ポンプの電磁弁制
御方法及び装置、更に詳細には、運転パラメータに従っ
て所望の燃料送給開始時点と所望の送給時間を設定し、
これらのデータに基づいて電磁弁の作動時点及び遮断時
点を計算する電子制御ユニットを備えた燃料ポンプの電
磁弁制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置はＳＡＥ　　論文８５０５
４２に記載されている。同文献に記載されている燃料ポ
ンプの制御装置においては、電子制御ユニットが出力段
を介してポンプに設けられている電磁弁を制御している
。 制御ユニットは内燃機関の運転状態に従って燃料ポンプ
の送給開始時点と送給終了時点に対し所望の時点を設定
している。これらの所望の時点から制御ユニットは出力
段を作動する時点を算出し、電磁弁が燃料ポンプに燃料
を供給し、ないしは供給を終了する位置を占めるように
している。その場合、電磁弁の作動パルスは、電磁弁が
作動して燃料を供給する所望の時点より所定時間前に発
生する。
【０００３】種々の原因によって、例えば電磁弁あるい
は作動回路の製造誤差あるいは油圧効果、温度効果、経
時変化などの原因によって、電磁弁の切り替え時間にば
らつきが生じる。実際の送給開始時点、実際の送給時間
ないし送給終了時点は所定の値からある程度ずれる。そ
れによって噴射開始と噴射量が所望の値からずれてしま
う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電磁
弁の切り替え時間に生じるばらつきを補償することので
きる燃料ポンプの電磁弁制御方法及び装置を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明方法
においては、運転パラメータに従って所望の燃料送給開
始時点（ＦＢＳ）と所望の送給時間（ＦＤＳ）を設定し
、これらのデータに基づいて電磁弁（２０）の作動時点
及び遮断時点（Ｅ、Ａ）を計算する電子制御ユニット（
３０）を備えた燃料ポンプ（１０）の電磁弁（２０）制
御方法において、作動時点及び遮断時点を計算する場合
に、電磁弁（２０）の切り替え時間（ＴＡ、ＴＥ）を考
慮する構成により、又、本発明装置においては、電磁弁
（２０）の作動時点及び遮断時点を計算する際に電磁弁
の作動への切り替え時間及び遮断への切り替え時間（Ｔ
Ａ、ＴＥ）を考慮する手段を設けることにより解決され
る。
【０００６】
【作用】本発明方法及び装置によれば、電磁弁の切り替
え時間を考慮することができ、同時に切り替え時間とそ
のばらつきが燃料送給開始と送給終了時点に与える影響
を除去することができるという効果が得られる。従って
噴射開始と噴射量の実際の値が所望の値からずれること
はなくなる。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
【０００８】図１は、ディーゼルエンジンの電磁弁制御
型の燃料ポンプを制御する制御装置を示すものである。 不図示の内燃機関の個々のシリンダには、ポンプピスト
ン１５を有する燃料ポンプ１０を介して燃料が供給され
る。その場合、各シリンダに燃料ポンプ１０を設けるこ
ともでき、あるいは１つの燃料ポンプ（分配型）を用い
て個々のシリンダに交互に燃料を供給することもできる
。燃料ポンプ１０は電磁弁２０と接続されている。電磁
弁２０には、メモリ３５を有する電子制御ユニット３０
から出力段４０を介して切り替えパルスが供給される。 電磁弁２０あるいは不図示の噴射ノズルに設けられてい
るセンサ７０から電子制御ユニット３０へ信号が入力さ
れる。測定装置５０はポンプカム軸６０ないしクランク
軸の回転移動を検出して、それから得られる信号を電子
制御ユニット３０へ供給する。他のセンサ８０から他の
測定量、例えば回転数ｎ、温度Ｔあるいは負荷Ｌ（アク
セルペダル位置）などの測定量が電子制御ユニット３０
へ供給される。
【０００９】電子制御ユニット３０は、センサ８０によ
って検出された量と測定装置５０を介して検出されたポ
ンプカム軸６０ないしクランク軸の回転移動に従って、
燃料ポンプ１０の所望の送給開始時点ＦＢＳと送給時間
ＦＤＳを設定する。送給開始時点ＦＢＳと送給時間ＦＤ
Ｓのこれらのデータに基づいて、電子制御ユニットは出
力段４０を介し電磁弁２０を作動させる作動時点ＥとＡ
を計算する。この計算は、電磁弁２０が時点ＦＢＩで第
１の位置Ｓ１を占めて燃料ポンプの送給を開始させ、時
点ＦＥＩで第２の位置Ｓ２を占めて燃料ポンプの送給を
終了させるように行われる。運転パラメータとしては、
特に回転数、空気温度、ラムダ値（空燃比）、燃料温度
、他の温度など１つあるいは多数の量、あるいはアクセ
ルペダルの位置ないし所望の走行速度を示す信号などが
用いられる。測定装置５０は主としてポンプカム軸ない
しクランク軸の位置を示す信号を検出する。測定装置５
０としては特に、誘導性センサ、渦電流センサあるいは
ポンプカム軸ないしクランク軸の位置を検出する他のセ
ンサが用いられる。
【００１０】ポンプカム軸として用いられるのは、内燃
機関のカム軸ないしはこのカム軸と結合された軸（クラ
ンク軸）である。ポンプカム軸によってポンプピストン
１５が駆動されて、燃料が圧力をかけられて燃料ポンプ
１０へ供給される。その場合、電磁弁２０によって圧力
が制御される。電磁弁は、弁が開放したときに圧力がほ
とんど生じないように構成されている。電磁弁２０が閉
鎖された時に燃料ポンプ１０内に圧力が形成される。し
かし上述の方法は、電磁弁が開放している時だけに圧力
が形成されるように電磁弁を構成した場合でも使用する
ことができる。
【００１１】燃料ポンプ内の圧力が所定の値になると不
図示の弁が開放して、燃料が噴射ノズル（不図示）を介
して内燃機関の燃焼室へ供給される。どの時点で弁を開
放しないしは閉鎖するかを監視するために、センサ７０
が用いられる。センサ７０は噴射ノズルに取り付けても
よい。その場合にはセンサ７０から発生する信号は、燃
焼室への燃料噴射の実際の開始ないし終了を示している
。センサ７０の出力信号の代わりに、電磁弁の位置を示
す信号を用いることもできる。そのような信号は、電磁
弁を流れる電流あるいは電磁弁に印加される電圧を処理
することによって得られる。
【００１２】図２は種々の特性を時間経過に対して示し
たものである。図２の（ａ）には所望の送給開始時点Ｆ
ＢＳと所望の送給終了時点ＦＥＳが示されている。所望
の送給時間ＦＤＳは所望の送給開始時点と所望の送給終
了時点との間の時間である。
【００１３】図２の（ｂ）には、電磁弁の作動信号が示
されている。作動時点Ｅから遮断時点Ａまで電磁弁に電
流が供給される。なお、電磁弁が作動されてから電磁弁
が閉じる（Ｓ１の位置を取る）までの間に作動への切り
替え時間ＴＥが経過するものと仮定する。従って作動時
点Ｅは所望の送給開始時点ＦＢＳより切り替え時間ＴＥ
だけ前になる。同様に遮断時点Ａから電磁弁の開放（Ｓ
２の位置を取る）まで所定の期間が経過する。従って遮
断時点Ａは所望の送給終了時点ＦＥＳより遮断への切り
替え時間ＴＡだけ前になる。
【００１４】図２の（ｃ）には、電磁弁のニードルの位
置が示されている。ニードルは作動時点Ｅの後の実際の
作動への切り替え時間ＴＥＩにおいては位置Ｓ１を占め
る。この位置Ｓ１から燃料ポンプ１０内の圧力の形成が
開始される。実際の作動への切り替え時間ＴＥＩは通常
設定された作動への切り替え時間ＴＥとは一致しない。 従って実際の送給開始時点ＦＢＩは所望の送給開始時点
ＦＢＳとは一致しない。送給終了時点についても同様で
ある。遮断時点Ａは実際の送給終了時点ＦＥＩより実際
の遮断への切り替え時間ＴＡＩだけ前になる。通常、所
望の送給終了時点と実際の送給終了時点は同じ時点には
ならない。
【００１５】実際の切り替え時間ＴＡＩ、ＴＥＩのばら
つきは種々のパラメータに関係する。これは例えば電磁
弁あるいは出力段の製造誤差、油圧効果、温度効果、経
時変化などである。さらに運転状態が異なるとばらつき
も異なる場合も有り得る。
【００１６】このばらつきを補償するために、次のよう
な対策が行なわれる。すなわち、図３に示すように、ま
ずステップ１００において電磁作動される電磁弁の切り
替え時間ＴＥ、ＴＡの値を設定する。この値は電子制御
ユニット３０のメモリ３５に所定の値として格納される
。特に好ましくは、切り替え時間は切り替え時間に最も
影響を与える運転パラメータに従って特性マップ値メモ
リに格納される。次のステップ１１０において所望の送
給開始時点ＦＢＳと送給時間ＦＤＳが公知のように、例
えば特性マップ値から求められる。
【００１７】電磁弁の作動時点Ｅは、所望の送給開始時
点ＦＢＳより電磁弁の作動への切り替え時間ＴＥだけ前
になる。実際の送給開始時点ＦＢＩはセンサ７０（詳し
い説明は省略）を介して検出される。センサ７０として
は、例えば公知の接触センサあるいはストロークセンサ
を使用することができる。しかし、電磁弁の実際の閉鎖
時点を検出することも可能である。電子制御ユニット３
０に内蔵された時間カウンタを用いてステップ１３０に
おいて電磁弁の実際の作動への切り替え時間ＴＥＩが計
算される。
【００１８】ステップ１３５において妥当性チェックを
行うようにしてもよい。この妥当性チェックは、実際の
作動への切り替え時間ＴＥＩが妥当な値を有するかどう
かをチェックするものである。送給終了時点の所望の時
点ＦＥＳは所望の送給時間ＦＤＳと実際の送給開始時点
ＦＢＩに基づいてステップ１４０で決定される。所望の
送給終了時点ＦＥＳは次式、すなわちＦＥＳ＝ＦＢＩ＋
ＦＤＳに従って計算される。
【００１９】このような方法によって、実際の送給時間
の誤差を補償することができる。この種の誤差は、所望
の送給開始時点ＦＢＳと実際の送給開始時点ＦＢＩがず
れていることによってもたらされる。所望の送給開始時
点ＦＢＳに基づいて計算を行うと、送給開始時点の所望
の値と実際の値が互いにずれている場合に、送給時間は
短縮されあるいは延長される。
【００２０】その後ステップ１４５において電磁弁の遮
断時点Ａが計算される。遮断時点Ａは電磁弁の遮断への
切り替え時間ＴＡだけ所望の送給終了時点ＦＥＳより前
になる。ステップ１５０において電磁弁の作動への切り
替え時間ＴＥに関する前のマップ値データを新しいマッ
プ値データＴＥＩに置き換える。
【００２１】このことは、妥当性チェックによって新し
い値が妥当性を有することが明らかになった場合にだけ
行われる。その場合に種々の方法を採用することができ
る。例えば前の値を新しく計算した値に常に置き換える
こともでき、あるいは多数の新しい値の平均値と置き換
えることもできる。
【００２２】センサ７０が実際の送給開始時点ＦＢＩの
他に実際の送給終了時点ＦＥＩも検出する場合には、実
際の切り替え時間ＴＡＩを測定し、つぎの噴射に使用す
ることもできる。そのためには図３に示す方法を図４の
ように変更しなければならない。図３のステップ１１０
から１４５は図４ではステップ１６０に相当する。この
ステップ１６０に続くステップ１７０において実際の送
給終了時点ＦＥＩが検出され、電磁弁の実際の遮断への
切り替え時間ＴＡＩが計算される。ステップ１７５では
ステップ１３５におけるのと同様に妥当性チェックが行
われる。妥当でない値は捨てられ、格納されず、あるい
は次の燃料送給には使用されない。次にステップ１８０
において切り替え時間ＴＥ、ＴＡに関する特性マップ値
を変更する。
【００２３】次の噴射にはこの新しい値が使用される。 このように、測定された電磁弁の切り替え時間を用いて
特性マップ値に格納された電磁弁の切り替え時間ＴＥ、
ＴＡの値を補正することができる。特に簡単な方法にお
いては、特性マップ値の前の値ＴＥ、ＴＡを新しく測定
した切り替え時間ＴＥＩ、ＴＡＩに書き換える。切り替
え時間に関する前の特性マップ値の値を何等かの形で形
成した平均値に書き換えることもできる。
【００２４】本装置の特に優れている点は、センサ７０
が故障している場合ないし駆動状態においてセンサ７０
に測定値が存在しない場合でも電磁弁の切り替え時間Ｔ
Ｅ、ＴＡの値を特性マップ値から取り出せることである
。
【００２５】本発明の特に好ましい実施例によれば、電
磁弁の作動への切り替え時間及び遮断への切り替え時間
ＴＥＩ、ＴＡＩの測定値の妥当性を特性マップ値を用い
てチェックすることができる。測定した電磁弁の切り替
え時間が特性マップ値に格納されている値ＴＥ、ＴＡか
ら著しくずれている場合には、妥当性は見られず、測定
値は捨てられる。妥当性チェックによって簡単に誤りを
検出することができ、場合によっては非常走行に切り替
えあるいは故障表示を行わせることができる。
【００２６】内燃機関に多数の電磁弁が設けられている
場合には、それぞれの電磁弁について上述の方法を実施
し、あるいは１グループについて共通に実施し、あるい
はすべての電磁弁について共通に実施することもできる
。それぞれの電磁弁について上述の方法を実施すると特
に効果的である。というのはそれによって個々の電磁弁
の間のばらつきも補償することができるからである。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば電磁弁の切り替え時間に生じるばらつきを補償
することのできる電磁弁制御方法及び装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、電磁弁制御されるディーゼル噴射ポン
プの制御装置の概略を示すブロック図である。
【図２】図２は、作動時点Ｅ、Ａと送給開始時点、送給
終了時点及び送給時間の所望の値と実際の値との関係を
示すタイミングチャート図である。
【図３】図３は、制御装置の制御手順を示すフローチャ
ート図である。
【図４】図４は、制御装置の制御手順を示すフローチャ
ート図である。
【符号の説明】
１０　　燃料ポンプ ２０　　電磁弁 ３０　　電子制御装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　運転パラメータに従って所望の燃料送
    給開始時点（ＦＢＳ）と所望の送給時間（ＦＤＳ）を設
    定し、これらのデータに基づいて電磁弁（２０）の作動
    時点及び遮断時点（Ｅ、Ａ）を計算する電子制御ユニッ
    ト（３０）を備えた燃料ポンプ（１０）の電磁弁（２０
    ）制御方法において、作動時点及び遮断時点を計算する
    場合に、電磁弁（２０）の切り替え時間（ＴＡ、ＴＥ）
    を考慮することを特徴とする燃料ポンプの電磁弁制御方
    法。
  2. 【請求項２】　　所望の送給終了時点（ＦＥＳ）を実際
    の送給開始時点（ＦＢＩ）と所望の送給時間（ＦＤＳ）
    に従って計算することを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】　　実際の作動への切り替え時間（ＴＥＩ
    ）を実際の送給開始時点（ＦＢＩ）に基づいて計算する
    ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】　　実際の遮断への切り替え時間（ＴＡＩ
    ）を実際の送給終了時点（ＦＥＩ）に基づいて計算する
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】　　それぞれ新しく計算した電磁弁の切り
    替え時間を格納し、次の燃料送給に使用することを特徴
    とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】　　電磁弁の切り替え時間（ＴＥ、ＴＡ）
    を運転パラメータに従って特性マップ値メモリ（３５）
    に格納することを特徴とする請求項４あるいは請求項５
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】　　測定した切り替え時間の平均値を格納
    することを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】　　測定した切り替え時間の妥当性を、格
    納されている切り替え時間を用いてチェックすることを
    特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載
    の方法。
  9. 【請求項９】　　　　妥当性が認められた切り替え時間
    のみを格納することを特徴とする請求項１から請求項８
    のいずれか１項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】　　運転パラメータに従って所望の燃料
    送給開始時点（ＦＢＳ）と所望の送給時間（ＦＤＳ）を
    設定し、これらのデータに基づいて電磁弁（２０）の作
    動時点及び遮断時点（Ｅ、Ａ）を計算する電子制御ユニ
    ット（３０）を備えた燃料ポンプ（１０）の電磁弁（２
    ０）制御装置において、電磁弁（２０）の作動時点及び
    遮断時点を計算する際に電磁弁の作動への切り替え時間
    及び遮断への切り替え時間（ＴＡ、ＴＥ）を考慮する手
    段が設けられていることを特徴とする燃料ポンプの電磁
    弁制御装置。
JP01363491A 1990-02-10 1991-02-05 燃料供給ユニットの電磁弁制御方法及び装置 Expired - Lifetime JP3396227B2 (ja)

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DE4004107A DE4004107C2 (de) 1990-02-10 1990-02-10 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung elektromagnetischer Ventile einer Kraftstoffpumpe
DE4004107.7 1990-02-10

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