JPH04252857A - 燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置 - Google Patents

燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置

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JPH04252857A
JPH04252857A JP3023865A JP2386591A JPH04252857A JP H04252857 A JPH04252857 A JP H04252857A JP 3023865 A JP3023865 A JP 3023865A JP 2386591 A JP2386591 A JP 2386591A JP H04252857 A JPH04252857 A JP H04252857A
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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、燃料噴射ポンプの燃料
噴射時期を、油圧式タイマ、偏心カム式タイマ等を用い
て制御するようにした、燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期
を制御するため、特開昭５９−１５６４０号公報に見ら
れるように、油圧式タイマのタイマピストンに印加され
る油圧力を電磁弁の開度調節によって制御し、タイマピ
ストンに連結されている燃料噴射ポンプの噴射時期調節
部材の位置調節を行う構成が公知である。この従来技術
では、燃料噴射ポンプ側において円板状カムがローラに
当り、ポンプのプランジャを押す際にローラホルダに反
力が働くが、この反力の作用する周期と電磁弁の開閉に
より生じるタイマの高圧室の圧力変化の脈動周期とが整
数倍の関係となることにより生じる制御系内の共振現象
を避ける構成となっており、これにより、燃料噴射時期
制御を安定に行うことができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
の燃料噴射時期制御のための構成においては、一般に、
燃料噴射による反力が、噴射時期を遅らせる、又は進め
るようにタイマピストンに働くため、例えば上述の従来
装置においては、遅角方向の制御利得が進角方向の制御
利得よりも大きくなり、燃料噴射時期を進める場合と遅
らせる場合とで制御の応答性に差が生じ、制御の安定性
を損なうという別の問題点を有している。この問題は、
分配型燃料噴射ポンプの油圧タイマにおいて生じるほか
、例えば、列型ポンプの油圧タイマを用いる場合にも同
様に生じるものである。本発明の目的は、したがって、
燃料噴射による反力がタイマ装置に作用することにより
生じる上述の不具合を排除し、燃料噴射時期の制御を安
定に行ないうるようにした、燃料噴射ポンプの噴射時期
制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期調節
部材の位置を調節するための圧力応動型のタイマ装置と
、目標噴射時期を決定する第１決定手段と、実噴射時期
を検出する検出手段と、第１決定手段及び検出手段に応
答しＰＩＤ制御により実噴射時期を目標噴射時期に一致
させるよう上記タイマ装置を制御する制御手段とを備え
て成る燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置において、上
記目標噴射時期と上記実噴射時期との大小関係を判別す
る判別手段と、該判別手段の判別結果に従い燃料噴射に
より生じる反力の影響を排除するように上記ＰＩＤ制御
のための制御定数を決定するための第２決定手段とを備
えた点にある。
【０００５】
【作用】目標噴射時期と実噴射時期との大小関係、すな
わち、実噴射時期を進めるか遅らせるかの判別が判別手
段においてなされる。燃料噴射時に生じる反力が、燃料
噴射時期調節部材に対し、例えば、燃料噴射時期を遅ら
せる方向に作用する場合、ＰＩＤ制御のための制御定数
は、進角制御の場合の制御定数が遅角制御の場合の制御
定数よりも大きくなるよう第２決定手段で決定される。 この結果、実噴射時期を目標噴射時期に一致させるため
、反力に抗して進角させるための制御が実行される場合
、遅角させるための制御の場合に比べて制御利得が大き
くなり、噴射時の反力が噴射時期を遅角させる方向に作
用しても、噴射時期の遅角制御及び進角制御が同一の応
答性でされる。噴射時の反力が噴射時期を進角させる方
向に作用する場合の作動も同様である。
【０００６】
【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。
【０００７】図１には、本発明による燃料噴射時期制御
装置の概略構成図が示されている。図１において概略的
に符号１で示されているのは分配型の燃料噴射ポンプで
あり、燃料噴射ポンプ１はローラホルダ２を有し、ロー
ラホルダ２に装着されているローラ２ａ乃至２ｄは、プ
ランジャ（図示せず）をその軸方向に往復動させるため
の円板状カム（図示せず）に圧接されている。
【０００８】ローラホルダ２は、その周方向に所定角度
だけ回動しうるように構成されており、ローラホルダ２
の回転角度位置を調節することにより、燃料噴射ポンプ
１の燃料噴射時期を調節することができる。
【０００９】ローラホルダ２の角度位置を調節して燃料
噴射時期の調節を行うため、燃料噴射ポンプ１には、公
知の構成の油圧式のタイマ装置４が設けられている。こ
こで、５は燃料噴射ポンプ１のハウジング室１ａと連通
するシリンダ６内に往復動自在に設けられたタイマピス
トンであり、タイマピストン５の略中央には、一端部が
ローラホルダ２に固着されたロッド７の他端部が関節継
手接続されており、タイマピストン５は第１の室８内に
収納されている弾発ばね９により右手方向に付勢されて
いる。シリンダ６内の第２の室１０はオリフィス１１に
よってハウジング室１ａと連通しており、ハウジング室
１ａ内に供給される加圧燃料がこのオリフィス１１を介
して第２の室１０内に供給される。
【００１０】第１の室８は、一端開口が燃料タンク（図
示せず）に接続されている通路１２の他端開口に接続さ
れており、これにより第１の室８は、常に燃料タンク内
の圧力に保たれる。一方、第２の室１０は通路１３によ
って通路１２と接続されているが、通路１３の途中には
、センサユニット３０からの出力に応答してコントロー
ルユニット４０から出力されるパルス信号ＰＳに応答し
てオン・オフ制御される電磁弁１４が設けられている。
【００１１】後述の如く、このパルス信号ＰＳのデュー
ティ比に従って電磁弁１４の平均開度が制御され、これ
により第２の室１０の内圧が調節され、ローラホルダ２
の角度位置が制御されることにより、所望の燃料噴射時
期を得ることができる。
【００１２】センサユニット３０からは、燃料噴射ポン
プ１と組合わされる内燃機関（図示せず）の回転速度を
示す速度信号Ｎ、内燃機関の冷却水温を示す水温信号Ｔ
Ｗ及びアクセルペダル（図示せず）の操作量を示すアク
セル信号ＡＣが出力されており、実噴射時期検出器３１
からは、タイマピストン５の位置に基づいて検出される
その時の実噴射時期ＴＡを示す実信号Ｐが出力されてい
る。センサユニット３０及び実噴射時期検出器３１から
の各信号は、コントロールユニット４０に入力されてい
る。
【００１３】図２には、図１に示されるコントロールユ
ニット４０の構成が詳細に示されている。
【００１４】目標噴射時期決定部４１は、速度信号Ｎ、
水温信号ＴＷ及びアクセル信号ＡＣに応答し、その時の
機関の運転条件に見合った最適な燃料噴射時期をマップ
演算により決定し、その決定結果を示す信号が、目標噴
射時期を示す目標信号Ｔとして出力される。
【００１５】目標信号Ｔは、実信号Ｐが入力されている
誤差演算部４２に入力され、ここで、目標噴射時期から
実噴射時期を差し引く計算が行われ、この計算結果を示
す誤差信号Ｅが誤差演算部４２から出力される。誤差信
号Ｅは、ＰＩＤ制御部４３に入力され、ここで、タイマ
装置４により燃料噴射時期のＰＩＤ制御を行うための信
号処理が誤差信号Ｅに対して行われ、その結果得られた
制御信号ＣＳが出力される。
【００１６】ＰＩＤ制御部４３において実行されるＰＩ
Ｄ制御のためのＰＩＤ定数を、目標噴射時期と実噴射時
期との大小関係に従って決定するため、本発明による図
示の実施例では、判別部４４と定数決定部４５とが設け
られている。
【００１７】判別部４４は、誤差信号Ｅに基づき、目標
噴射時期ＴＴと実噴射時期ＴＡとの大小関係を判別し、
ＴＴがＴＡ以上の場合には「１」で、ＴＴがＴＡより小
さい場合には「０」となる判別信号Ｄが判別部４４から
出力される。
【００１８】定数決定部４５は、大きな制御利得を得る
ための１組のＰＩＤ定数データＤ１を出力する第１デー
タ発生部４６と、小さな制御利得を得るための１組のＰ
ＩＤ定数データＤ２を出力する第２データ発生部４７と
を備えている。
【００１９】これらのデータＤ１，Ｄ２は判別信号Ｄの
内容に従って切り換え制御される切換スイッチ４８に入
力されており、判別信号Ｄの内容によりいずれか一方の
データが選択され、選択されたデータが、ＰＩＤ制御部
４３におけるＰＩＤ制御のためのＰＩＤ制御定数として
使用される。
【００２０】図１に示される本実施例の燃料噴射ポンプ
１では、燃料噴射による反力が生じたとき、タイマピス
トン５はこれにより燃料噴射時期が遅れる方向に移動せ
しめられる構成であり、したがって、燃料噴射時期を進
めるように制御する場合、すなわち、ＴＡがＴＴより小
さい場合には、ＴＡがＴＴ以上の場合に比べて燃料噴射
時期制御のための制御利得を大きくして、燃料噴射によ
り生じる反力の影響を軽減させるため、Ｄ＝「１」の場
合には第１データＤ１が選択され、Ｄ＝「０」の場合に
は第２データＤ２が選択されるように、切換スイッチ４
８が制御される構成となっている。
【００２１】上記説明から判るように、燃料噴射により
生じる反力で燃料噴射時期を進める方向にタイマピスト
ンを移動させる力が働く構成の場合にあっては、Ｄ＝「
０」の場合には第１データＤ１が選択され、Ｄ＝「１」
の場合には第２データＤ２が選択されるように、切換ス
イッチ４８が制御される構成とすればよい。
【００２２】制御信号ＣＳは、電磁弁１４の開度調節の
ためのパルス信号ＰＳを発生するためのパルス信号発生
部４９に入力され、ここで、所要の目標噴射時期を得る
のに必要なデューティ比のパルス信号ＰＳが制御信号Ｃ
Ｓに基づいて出力される。
【００２３】図１及び図２に示す構成によれば、目標噴
射時期決定部４１において決定された目標噴射時期と、
タイマピストン５の位置に基づいて検知された実噴射時
期とに応答し、誤差演算部４２において計算された両者
の差分に従ってＰＩＤ制御により実噴射時期がフィード
バック制御される。
【００２４】この場合、判別部４４において、目標噴射
時期ＴＴと実噴射時期ＴＡとの大小関係が判別され、こ
の判別結果を示す判別信号Ｄに応答し、燃料噴射による
反力により生じる、タイマピストン５をして噴射時期を
遅らせしめる力を考慮して、ＰＩＤ制御部４３で使用さ
れるＰＩＤ制御定数が、定数決定部４５において決定さ
れる。
【００２５】しかるに、ＴＴがＴＡ以上のため、燃料噴
射による反力のためにタイマピストン５に遅角させよう
とする力が加わっている場合において、噴射時期をより
進めなければならない場合には、第１データＤ１が選択
され、制御ループの制御利得が大きくされ、一方、ＴＴ
がＴＡより小さいため、燃料噴射による反力のためにタ
イマピストン５に作用する噴射時期を遅らせようとする
力を働かせつつ、噴射時期を遅らせる場合には、第２デ
ータＤ２が選択され、制御ループの制御利得が小さくな
る。
【００２６】この結果、噴射時期を調節するためのタイ
マピストン５に対し、燃料噴射による圧力が印加され、
遅角又は進角させるための力が働いていても、進角値を
目標進角値に一致させるための進角又は遅角制御をほぼ
等しい応答性をもって行わせることができるので、燃料
噴射による反力の作用の存在に拘わらず、極めて良好な
噴射時期の制御を行うことができる。
【００２７】なお、実噴射時期の検出は、タイマピスト
ン５の位置を検出する構成のほか、例えば、燃料噴射弁
の針弁リフトタイミングと機関のピストンの圧縮上死点
タイミングとを比較することにより検出する構成であっ
てもよい。
【００２８】さらに、コントロールユニット４０の構成
は、図２に示した構成例に限定されるものではなく、例
えば、マイクコンピュータに所要の制御プログラムを実
行させることにより図２に示す構成による機能と略同等
の機能の構成を得ることができる。
【００２９】図３には、このような制御プログラムの一
例を示すフローチャートが示されており、次に図３のフ
ローチャートについて説明する。
【００３０】先ずステップ５１で初期化が実行され、ス
テップ５２においてセンサユニット３０からの信号が入
力され、ディジタル形式に変換するための入力処理が行
われる。
【００３１】次のステップ５３では、入力信号の内容に
基づき、その時の機関の運転状態に見合った最適な噴射
時期が演算され、この演算結果が目標噴射時期ＴＴとし
て決定される。
【００３２】ステップ５４では、ｅ＝ＴＴ−ＴＡの計算
が行われ、ステップ５３でｅが零以上か否かの判別が行
われ、ｅが零以上の場合にはステップ５３の判別結果は
ＹＥＳとなり、ステップ５６で第１データＤ１がＰＩＤ
制御定数データとしてセットされる。一方、ｅが零より
小さい場合には、ステップ５５の判別結果はＮＯとなり
，ステップ５７で第２データがＰＩＤ制御定数データと
してセットされる。
【００３３】ステップ５６又はステップ５７においてＰ
ＩＤ制御定数がセットされると、ステップ５８において
、このセットされたＰＩＤ制御定数に従って、ｅに対し
てＰＩＤの制御のための信号処理が行われ、その結果に
従ったデューティ比のパルス信号ＰＳが出力される（ス
テップ５９）。
【００３４】この結果、図２に示した構成による場合と
同様の制御を行うことができ、それと同様の効果を得る
ことができる。
【００３５】なお上記では、分配型燃料噴射ポンプに油
圧式タイマを設けた場合の実施例を示したが、本発明は
この構成に限定されるものではなく、例えば、適宜の燃
料噴射ポンプに偏心カム式タイマを設けた場合の如く、
燃料噴射による反力によってタイマを進角又は遅角させ
る作用を生じる構成に対して広く適用することができ、
所期の効果を得ることができるものである。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、ＰＩＤ制
御定数を目標噴射時期と実噴射時期との大小関係に従い
燃料噴射により生じる反力の影響を排除するように設定
する構成であるから、燃料噴射による反力によってタイ
マが遅角又は進角する場合においても、燃料噴射時期制
御の応答性及び安定性が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料噴射時期制御装置の概略構成
図。
【図２】図１に示すコントロールユニットの詳細ブロッ
ク図。
【図３】図１に示すコントロールユニットの機能と同等
の機能をマイクロコンピュータを用いて実現するための
制御プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
１　　　　燃料噴射ポンプ ２　　　　ローラホルダ ４　　　　タイマ装置 ５　　　　タイマピストン １４　　電磁弁 ３０　　センサユニット ３１　　実噴射時期検出器 ４０　　コントロールユニット ４１　　目標噴射時期決定部 ４２　　誤差演算部 ４３　　ＰＩＤ制御部 ４４　　判別部 ４５　　定数決定部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　燃料噴射ポンプの燃料噴射時期調節部
    材の位置を調節するための圧力応動型のタイマ装置と、
    目標噴射時期を決定する第１決定手段と、実噴射時期を
    検出する検出手段と、前記第１決定手段及び前記検出手
    段に応答しＰＩＤ制御により実噴射時期を目標噴射時期
    に一致させるよう前記タイマ装置を制御する制御手段と
    を備えて成る燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置におい
    て、前記目標噴射時期と前記実噴射時期との大小関係を
    判別する判別手段と、該判別手段の判別結果に従い燃料
    噴射により生じる反力の影響を排除するように前記ＰＩ
    Ｄ制御のための制御定数を決定するための第２決定手段
    とを備えたことを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射時期
    制御装置。
JP3023865A 1991-01-25 1991-01-25 燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置 Expired - Lifetime JP2871126B2 (ja)

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