JPH06213094A - 内燃機関用の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関用の燃料噴射装置Info
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- JPH06213094A JPH06213094A JP5290638A JP29063893A JPH06213094A JP H06213094 A JPH06213094 A JP H06213094A JP 5290638 A JP5290638 A JP 5290638A JP 29063893 A JP29063893 A JP 29063893A JP H06213094 A JPH06213094 A JP H06213094A
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- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 予備噴射量の大きさと、予備噴射量とメイン
噴射量の間の間隔と、メイン噴射量とが十分正確に制御
できる内燃機関用の燃料噴射装置を提供する。 【構成】 ポンプ作動室７に吐出導管２９を介して接続
された噴射弁３３に配置されたニードル行程センサとし
て設計構成されたセンサ６１が、噴射ニードルが開放方
向及び閉鎖方向へ動作開始してから所定の限界値を上回
るかないし下回った後で初めて噴射ニードルの開放動作
ないし閉鎖動作に対する信号を、電気的に操作される弁
２３を制御する制御装置５１へ出力するように構成す
る。
噴射量の間の間隔と、メイン噴射量とが十分正確に制御
できる内燃機関用の燃料噴射装置を提供する。 【構成】 ポンプ作動室７に吐出導管２９を介して接続
された噴射弁３３に配置されたニードル行程センサとし
て設計構成されたセンサ６１が、噴射ニードルが開放方
向及び閉鎖方向へ動作開始してから所定の限界値を上回
るかないし下回った後で初めて噴射ニードルの開放動作
ないし閉鎖動作に対する信号を、電気的に操作される弁
２３を制御する制御装置５１へ出力するように構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用の燃料噴射
装置であって、シリンダブッシュの孔部内でポンプピス
トンによって仕切られている少なくとも１つのポンプ動
作室を有しており、該ポンプ動作室は、導管を介して噴
射弁と接続されかつ燃料負圧室から燃料を供給されてお
り、さらに制御装置によって電気的に操作される弁を有
する燃料導管を介して圧力軽減可能であり、当該噴射弁
において噴射される燃料量と噴射の時点とが電気的に操
作される弁によってポンプピストンの吐出行程期間中に
制御可能であり、当該制御において当該噴射量は相互に
連続する予備噴射量とメイン噴射量とに分割され、前記
噴射弁にセンサが配置されており、該センサは前記噴射
弁の噴射開始時点と噴射終了時点とを検出して、前記電
気的に操作される弁を制御する制御装置に出力し、該制
御装置は実際値を示す当該信号を特性曲線段から導出し
た目標値と比較し、当該目標値との間に偏差が生じてい
る場合には、前記電気的に操作される弁の開放動作及び
閉鎖動作に対する制御を新たに調整する、内燃機関用の
燃料噴射装置に関する。
装置であって、シリンダブッシュの孔部内でポンプピス
トンによって仕切られている少なくとも１つのポンプ動
作室を有しており、該ポンプ動作室は、導管を介して噴
射弁と接続されかつ燃料負圧室から燃料を供給されてお
り、さらに制御装置によって電気的に操作される弁を有
する燃料導管を介して圧力軽減可能であり、当該噴射弁
において噴射される燃料量と噴射の時点とが電気的に操
作される弁によってポンプピストンの吐出行程期間中に
制御可能であり、当該制御において当該噴射量は相互に
連続する予備噴射量とメイン噴射量とに分割され、前記
噴射弁にセンサが配置されており、該センサは前記噴射
弁の噴射開始時点と噴射終了時点とを検出して、前記電
気的に操作される弁を制御する制御装置に出力し、該制
御装置は実際値を示す当該信号を特性曲線段から導出し
た目標値と比較し、当該目標値との間に偏差が生じてい
る場合には、前記電気的に操作される弁の開放動作及び
閉鎖動作に対する制御を新たに調整する、内燃機関用の
燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の、ドイツ特許出願公開第３６０
１７１０号公報から公知の燃料噴射装置では、噴射開始
と噴射量の制御に対して電磁制御弁が用いられる。この
電磁制御弁はポンプ動作室から低圧室への燃料導管内へ
設けられている。ポンプピストンの吐出行程期間中の当
該電磁弁の開閉に関してポンプ動作室内の高圧吐出の時
点とその持続時間及び、噴射管路を介して当該電磁弁と
接続されている噴射弁における噴射とが定められる。高
い噴射圧力と共に動作する内燃機関において（とりわけ
ここでは燃料を供給すべき内燃機関燃焼室内への直接の
噴射の際に）大きなノイズ及び多くの汚染物質の発生を
回避するために（これは燃焼の開始に対する点火の遅れ
のために生じる）噴射量が予備噴射量とメイン噴射量と
に分割される。このような形式においては燃焼の開始時
点で、つまり燃焼室内の圧縮された空気による燃料−空
気混合気の引火の際にまずわずかな量の燃料が噴射され
て準備される（この噴射された燃料は比較的僅かな圧力
勾配で以って燃焼する）。このことのために公知の燃料
噴射装置においては電磁弁が閉鎖され、それと同時に再
び予備噴射過程の終了のために開放される。その際電磁
弁ニードルは後のメイン噴射に対して再び閉鎖させるた
めに、ごく短時間だけ不完全に開放される。公知の燃料
噴射装置では燃料噴射の開始時点ないし終了時点を正確
に検出するために噴射弁領域に次のようなセンサが設け
られている。すなわち当該噴射弁のニードル行程動作量
を検出して制御装置に出力するセンサが設けられてい
る。
１７１０号公報から公知の燃料噴射装置では、噴射開始
と噴射量の制御に対して電磁制御弁が用いられる。この
電磁制御弁はポンプ動作室から低圧室への燃料導管内へ
設けられている。ポンプピストンの吐出行程期間中の当
該電磁弁の開閉に関してポンプ動作室内の高圧吐出の時
点とその持続時間及び、噴射管路を介して当該電磁弁と
接続されている噴射弁における噴射とが定められる。高
い噴射圧力と共に動作する内燃機関において（とりわけ
ここでは燃料を供給すべき内燃機関燃焼室内への直接の
噴射の際に）大きなノイズ及び多くの汚染物質の発生を
回避するために（これは燃焼の開始に対する点火の遅れ
のために生じる）噴射量が予備噴射量とメイン噴射量と
に分割される。このような形式においては燃焼の開始時
点で、つまり燃焼室内の圧縮された空気による燃料−空
気混合気の引火の際にまずわずかな量の燃料が噴射され
て準備される（この噴射された燃料は比較的僅かな圧力
勾配で以って燃焼する）。このことのために公知の燃料
噴射装置においては電磁弁が閉鎖され、それと同時に再
び予備噴射過程の終了のために開放される。その際電磁
弁ニードルは後のメイン噴射に対して再び閉鎖させるた
めに、ごく短時間だけ不完全に開放される。公知の燃料
噴射装置では燃料噴射の開始時点ないし終了時点を正確
に検出するために噴射弁領域に次のようなセンサが設け
られている。すなわち当該噴射弁のニードル行程動作量
を検出して制御装置に出力するセンサが設けられてい
る。
【０００３】しかしながらこのような公知の燃料噴射装
置においては、予備噴射量の大きさと、予備噴射量とメ
イン噴射量の間の間隔と、メイン噴射量とが十分正確に
制御できないという問題が生じる。なぜならば構成要素
群のドリフトや温度変動、燃料の許容偏差により、電磁
弁の制御時間が同じ場合でもノズル開放時間や噴射量が
異なったものになってしまうからである。
置においては、予備噴射量の大きさと、予備噴射量とメ
イン噴射量の間の間隔と、メイン噴射量とが十分正確に
制御できないという問題が生じる。なぜならば構成要素
群のドリフトや温度変動、燃料の許容偏差により、電磁
弁の制御時間が同じ場合でもノズル開放時間や噴射量が
異なったものになってしまうからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
のような従来の燃料噴射装置における問題点に鑑みこれ
を解消すべく改善を行うことである。
のような従来の燃料噴射装置における問題点に鑑みこれ
を解消すべく改善を行うことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、ニードル行程センサとして設計構成されたセンサ
が、当該噴射ニードルが開放方向及び閉鎖方向へ動作開
始してから所定の限界値を上回るかないし下回った後で
初めて当該噴射ニードルの開放動作ないし閉鎖動作に対
する信号を前記制御装置へ出力するように構成されて解
決される。
は、ニードル行程センサとして設計構成されたセンサ
が、当該噴射ニードルが開放方向及び閉鎖方向へ動作開
始してから所定の限界値を上回るかないし下回った後で
初めて当該噴射ニードルの開放動作ないし閉鎖動作に対
する信号を前記制御装置へ出力するように構成されて解
決される。
【０００６】本発明の上記構成による燃料噴射ポンプに
よって得られる利点は、噴射弁におけるセンサが噴射ニ
ードルの開放動作（運動変位）ないし閉鎖動作の情報
（信号）を次のような場合にのみ電子制御装置に伝送す
ることである。すなわちこのような動作過程が本当に開
始された場合にのみ、すなわち供給すべき内燃機関の燃
焼室内へ燃料が実際に噴射されたかないしは噴射弁が実
際に閉鎖された場合にのみ伝送することである。この場
合減速された燃料の移動は限界値によって考慮され得
る。その他にもセンサの測定結果の所定の平滑化がこの
限界値によって達成され得る。それにより測定の不正確
さや、例えば急激な閉鎖の際の戻しばねによる噴射ニー
ドルのさらなる開放が考慮されなかったことに起因する
ようなエラー等が制御装置によって補正され得る。この
場合有利には、噴射ニードルの有効な開放行程の開始も
有効な閉鎖行程の開始も確実に検出することが可能であ
る。それにより噴射ニードル開放期間の開始から終了ま
での間の噴射弁の開放持続時間に亘り、噴射された燃料
量に対する確かな相関関係を得ることと、この相関関係
を噴射量の正確な測定の際に考慮することとが可能とな
る。その際有利には噴射ニードル開放行程の他にも内燃
機関の動作パラメータ（例えば回転数、負荷、温度等）
を検出して最適な噴射制御を行うことも可能である。
よって得られる利点は、噴射弁におけるセンサが噴射ニ
ードルの開放動作（運動変位）ないし閉鎖動作の情報
（信号）を次のような場合にのみ電子制御装置に伝送す
ることである。すなわちこのような動作過程が本当に開
始された場合にのみ、すなわち供給すべき内燃機関の燃
焼室内へ燃料が実際に噴射されたかないしは噴射弁が実
際に閉鎖された場合にのみ伝送することである。この場
合減速された燃料の移動は限界値によって考慮され得
る。その他にもセンサの測定結果の所定の平滑化がこの
限界値によって達成され得る。それにより測定の不正確
さや、例えば急激な閉鎖の際の戻しばねによる噴射ニー
ドルのさらなる開放が考慮されなかったことに起因する
ようなエラー等が制御装置によって補正され得る。この
場合有利には、噴射ニードルの有効な開放行程の開始も
有効な閉鎖行程の開始も確実に検出することが可能であ
る。それにより噴射ニードル開放期間の開始から終了ま
での間の噴射弁の開放持続時間に亘り、噴射された燃料
量に対する確かな相関関係を得ることと、この相関関係
を噴射量の正確な測定の際に考慮することとが可能とな
る。その際有利には噴射ニードル開放行程の他にも内燃
機関の動作パラメータ（例えば回転数、負荷、温度等）
を検出して最適な噴射制御を行うことも可能である。
【０００７】本発明の有利な実施例及び改善例は以下の
明細書並びに図面及び従属請求項に記載されている。
明細書並びに図面及び従属請求項に記載されている。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【０００９】図１に概略的に示されている燃料噴射装置
では、シリンダブッシュを形成するポンプケーシング１
内に孔部３が設けられている。この孔部内ではポンプピ
ストン５がポンプ動作室７によって囲まれている。ポン
プピストン５はカムディスク９を介して（このカムディ
スク９は９０°回転させた状態で示されているローラー
リング１１上を回転する）ここでは図示されていない手
段によって内燃機関の回転数に同期して駆動され、この
回転運動の下に往復移動する吸入及び吐出行程を伴った
ポンプ動作が行われる。ポンプ動作室７への燃料の供給
は燃料導管１３を介して行われる。この導管１３は負の
燃圧のポンプ動作室１５から延在している。この吸入室
１５は燃料吐出ポンプ１７を用いて燃料タンク１９から
燃料を供給される。この場合ポンプ吸入室１５内の圧力
は圧力制御弁２１を用いて調整される。この圧力制御弁
２１は燃料吐出ポンプ１７と並列に接続されている。
では、シリンダブッシュを形成するポンプケーシング１
内に孔部３が設けられている。この孔部内ではポンプピ
ストン５がポンプ動作室７によって囲まれている。ポン
プピストン５はカムディスク９を介して（このカムディ
スク９は９０°回転させた状態で示されているローラー
リング１１上を回転する）ここでは図示されていない手
段によって内燃機関の回転数に同期して駆動され、この
回転運動の下に往復移動する吸入及び吐出行程を伴った
ポンプ動作が行われる。ポンプ動作室７への燃料の供給
は燃料導管１３を介して行われる。この導管１３は負の
燃圧のポンプ動作室１５から延在している。この吸入室
１５は燃料吐出ポンプ１７を用いて燃料タンク１９から
燃料を供給される。この場合ポンプ吸入室１５内の圧力
は圧力制御弁２１を用いて調整される。この圧力制御弁
２１は燃料吐出ポンプ１７と並列に接続されている。
【００１０】燃料導管１３内では電気的に操作可能な弁
２３（これは例えば電磁弁であり得る）が燃料調量装置
として設けられている。この電磁弁２３によってポンプ
動作室７とポンプ吸入室１５との間の接続路が開閉さ
れ、それによってポンプピストン５の吸入行程中にポン
プ動作室７内に供給される燃料量と、吐出行程中の高圧
吐出量とが調整される。さらにポンプ動作室７からはポ
ンプピストン５内に設けられたポケット状孔部２５が分
岐しており、このポケット状孔部２５からは半径方向に
延在する孔部２７が外側に向かって導出されている。こ
の半径方向に延在する孔部２７はポンプピストン軸線に
沿って延在するここでは詳細に示されていない分配溝内
へ開口している。この分配溝を介して吐出行程中のポン
プピストン５の回転の際に吐出導管２９と当該ポンプ動
作室７とが相互に接続される。この吐出管路は内燃機関
の供給すべきシリンダの数に応じて孔部３の周囲に分配
されている。またこの吐出管路は逆止弁として構成され
たそれぞれ１つの逃がし弁３１を有しており、それぞれ
１つの噴射弁３３に接続されている。ポンプピストン５
の吐出行程中のポンプ動作室７内の高圧吐出の制御は、
電磁弁２３を介して公知形式で次のように行われる。す
なわち電磁弁の閉鎖によって噴射に必要な高い燃圧がポ
ンプ動作室内で生成され、この高い燃圧がピストン行程
のさらなる経過の中で逃がし弁３１を開放し、噴射圧力
の達成の下で当該噴射弁内のここでは詳細に示されてい
ない公知の噴射ニードルがその座着部から持ち上げら
れ、それによって噴射弁３３における燃料の噴射が達成
される。燃料の噴射は当該実施例において電磁弁２３の
新たな開放によって終了する。この場合高圧状態におか
れている燃料はポンプ動作室７から燃料導管１３を介し
てポンプ吸入室１５へ流入する。ポンプ動作室７内の急
激な圧力低下のために噴射弁３３が閉鎖すると、吐出管
路２９内の所定の定常時圧力を得るために逃がし弁３１
も閉鎖する。この逃がし弁３１はその他にも閉鎖動作の
際に当該逃がし弁と噴射弁３３との間の閉鎖された容積
を拡大し、このような圧力逃がし弁の動作によって噴射
弁３３における閉鎖過程が、つまり噴射ニードルの座着
部への座着動作が支援される。
２３（これは例えば電磁弁であり得る）が燃料調量装置
として設けられている。この電磁弁２３によってポンプ
動作室７とポンプ吸入室１５との間の接続路が開閉さ
れ、それによってポンプピストン５の吸入行程中にポン
プ動作室７内に供給される燃料量と、吐出行程中の高圧
吐出量とが調整される。さらにポンプ動作室７からはポ
ンプピストン５内に設けられたポケット状孔部２５が分
岐しており、このポケット状孔部２５からは半径方向に
延在する孔部２７が外側に向かって導出されている。こ
の半径方向に延在する孔部２７はポンプピストン軸線に
沿って延在するここでは詳細に示されていない分配溝内
へ開口している。この分配溝を介して吐出行程中のポン
プピストン５の回転の際に吐出導管２９と当該ポンプ動
作室７とが相互に接続される。この吐出管路は内燃機関
の供給すべきシリンダの数に応じて孔部３の周囲に分配
されている。またこの吐出管路は逆止弁として構成され
たそれぞれ１つの逃がし弁３１を有しており、それぞれ
１つの噴射弁３３に接続されている。ポンプピストン５
の吐出行程中のポンプ動作室７内の高圧吐出の制御は、
電磁弁２３を介して公知形式で次のように行われる。す
なわち電磁弁の閉鎖によって噴射に必要な高い燃圧がポ
ンプ動作室内で生成され、この高い燃圧がピストン行程
のさらなる経過の中で逃がし弁３１を開放し、噴射圧力
の達成の下で当該噴射弁内のここでは詳細に示されてい
ない公知の噴射ニードルがその座着部から持ち上げら
れ、それによって噴射弁３３における燃料の噴射が達成
される。燃料の噴射は当該実施例において電磁弁２３の
新たな開放によって終了する。この場合高圧状態におか
れている燃料はポンプ動作室７から燃料導管１３を介し
てポンプ吸入室１５へ流入する。ポンプ動作室７内の急
激な圧力低下のために噴射弁３３が閉鎖すると、吐出管
路２９内の所定の定常時圧力を得るために逃がし弁３１
も閉鎖する。この逃がし弁３１はその他にも閉鎖動作の
際に当該逃がし弁と噴射弁３３との間の閉鎖された容積
を拡大し、このような圧力逃がし弁の動作によって噴射
弁３３における閉鎖過程が、つまり噴射ニードルの座着
部への座着動作が支援される。
【００１１】さらに噴射開始時点の可変調整のために噴
射調節ピストン３５が設けられている。この噴射調節ピ
ストン３５はローラーリング１１と結合されており、ば
ね３７の力に抗して調節可能である。この場合この噴射
調節ピストン３５は圧力室３９を制限（区画）してい
る。この圧力室３９はスロットル４１を介してポンプ吸
入室１５と接続されている。これにより当該圧力室３９
は回転数に依存するポンプ吸入室１５内の圧力によって
負荷される。
射調節ピストン３５が設けられている。この噴射調節ピ
ストン３５はローラーリング１１と結合されており、ば
ね３７の力に抗して調節可能である。この場合この噴射
調節ピストン３５は圧力室３９を制限（区画）してい
る。この圧力室３９はスロットル４１を介してポンプ吸
入室１５と接続されている。これにより当該圧力室３９
は回転数に依存するポンプ吸入室１５内の圧力によって
負荷される。
【００１２】この回転数に依存する圧力に応じて噴射時
点が、噴射調整ピストン３５を用いてローラーリング１
１の回転により回転数の増加に伴い早まる方向へ調整さ
れる。さらに噴射調整時間の制御のために圧力室３９が
第２の電磁弁４３を介して吐出ポンプ１７の吸入側と接
続されており、この電磁弁４３を用いることにより圧力
の軽減が可能となる。しかしながら噴射開始の制御は電
磁弁２３だけで行うことも可能である。すなわちこの電
磁弁の閉鎖状態によって高圧燃料吐出時間が定められ、
当該電磁弁の閉鎖ないし開放過程によって噴射開始及び
噴射終了が定められる。高圧燃料噴射の正確な制御のた
めには（この噴射は燃焼技術に基づく理由から高圧吐出
フェーズ中の電磁弁２３の新たな開放及び閉鎖によって
予備噴射量とメイン噴射量とに分割可能である）、電磁
弁２３を内燃機関と噴射ポンプの目下の動作パラメータ
に依存して制御する必要がある。そのために電磁弁２３
は制御装置５１によって制御される。この制御装置５１
は様々なセンサと接続されている。それにより制御装置
５１には、遮断路５５内の温度センサ５３を介して燃料
温度が供給され、角度センサ５７（これはローラーリン
グ１１における角度センサホイール５９と共働する）を
介してカム軸ハブの目下の位置と噴射調整位置が供給さ
れ、通常のニードル行程センサ６１を介して噴射弁３３
の実際の開放時点ないし閉鎖時点が供給される。その他
にも内燃機関における様々なセンサを介して目下の回転
数（ｎ）、個々のシリンダの上死点位置（ＯＴ）、目下
のアクセルペダル位置（Ｌａｓｔ，ＰＬ）等が制御装置
５１に供給される。制御装置５１ではこれらの取り入れ
られたデータが、予め入力されている特性曲線と比較さ
れる。この特性曲線には内燃機関の動作パラメータ毎に
噴射弁３３の所定の開放時点及び閉鎖時点と、極性付け
られた正確な噴射持続時間とが割付けられている。ここ
において制御装置５１による電磁弁２３の制御は、隣接
する動作時点毎に予め与えられている値に依存して行わ
れる。この場合噴射弁３３のニードル行程の記録によっ
て所望の噴射持続時間の直接的な制御が可能である。こ
の噴射持続時間が、求められている値から偏差している
場合には直ちに補正を行うことが可能である。
点が、噴射調整ピストン３５を用いてローラーリング１
１の回転により回転数の増加に伴い早まる方向へ調整さ
れる。さらに噴射調整時間の制御のために圧力室３９が
第２の電磁弁４３を介して吐出ポンプ１７の吸入側と接
続されており、この電磁弁４３を用いることにより圧力
の軽減が可能となる。しかしながら噴射開始の制御は電
磁弁２３だけで行うことも可能である。すなわちこの電
磁弁の閉鎖状態によって高圧燃料吐出時間が定められ、
当該電磁弁の閉鎖ないし開放過程によって噴射開始及び
噴射終了が定められる。高圧燃料噴射の正確な制御のた
めには（この噴射は燃焼技術に基づく理由から高圧吐出
フェーズ中の電磁弁２３の新たな開放及び閉鎖によって
予備噴射量とメイン噴射量とに分割可能である）、電磁
弁２３を内燃機関と噴射ポンプの目下の動作パラメータ
に依存して制御する必要がある。そのために電磁弁２３
は制御装置５１によって制御される。この制御装置５１
は様々なセンサと接続されている。それにより制御装置
５１には、遮断路５５内の温度センサ５３を介して燃料
温度が供給され、角度センサ５７（これはローラーリン
グ１１における角度センサホイール５９と共働する）を
介してカム軸ハブの目下の位置と噴射調整位置が供給さ
れ、通常のニードル行程センサ６１を介して噴射弁３３
の実際の開放時点ないし閉鎖時点が供給される。その他
にも内燃機関における様々なセンサを介して目下の回転
数（ｎ）、個々のシリンダの上死点位置（ＯＴ）、目下
のアクセルペダル位置（Ｌａｓｔ，ＰＬ）等が制御装置
５１に供給される。制御装置５１ではこれらの取り入れ
られたデータが、予め入力されている特性曲線と比較さ
れる。この特性曲線には内燃機関の動作パラメータ毎に
噴射弁３３の所定の開放時点及び閉鎖時点と、極性付け
られた正確な噴射持続時間とが割付けられている。ここ
において制御装置５１による電磁弁２３の制御は、隣接
する動作時点毎に予め与えられている値に依存して行わ
れる。この場合噴射弁３３のニードル行程の記録によっ
て所望の噴射持続時間の直接的な制御が可能である。こ
の噴射持続時間が、求められている値から偏差している
場合には直ちに補正を行うことが可能である。
【００１３】この場合噴射ノズル開放持続時間は、カム
軸の角度°で以って制御装置５１にファイルされてい
る。この噴射ノズル開放持続時間により、回転数に依存
して所定の噴射量が割付けられ、これは内燃機関の動作
パラメータに応じて選定される。その際当該カム軸角度
は、組み込まれた増分形角度−時間センサ（ＩＷＺ）に
よって検出され監視される。
軸の角度°で以って制御装置５１にファイルされてい
る。この噴射ノズル開放持続時間により、回転数に依存
して所定の噴射量が割付けられ、これは内燃機関の動作
パラメータに応じて選定される。その際当該カム軸角度
は、組み込まれた増分形角度−時間センサ（ＩＷＺ）に
よって検出され監視される。
【００１４】図２〜図４に示されているダイヤグラムに
は噴射弁における噴射経過の制御が詳細に示されてい
る。図２には電磁弁２３の電気的な制御（Ｕ／Ｖ）が時
間（ｔ／ｓｅｃ．）ないしポンプピストンの回転動作
（カム軸角度／°）に依存して示されている。同じよう
に図３には図２の電気的な制御経過と平行して、電磁弁
２３の弁部材の行程（ｈｖ）の経過がプロットされてい
る。さらに図４にも前記図２及び図３と平行して噴射ニ
ードルの行程（ｈｄ）の経過、すなわち実際の噴射過程
の経過がプロットされている。この場合予備噴射の開始
のためにまず電磁弁２３が制御される。所定の遅延時間
の経過後電磁弁２３の弁部材が閉鎖され、その結果新た
な遅延と共に噴射弁３３が噴射ニードルの上昇によって
開放され噴射のための予備噴射量が達成される。その後
の経過において電磁弁２３は短時間通電なしで切換られ
るが、弁部材は慣性のために完全には開放されない。し
かしながらポンプ動作室７内の高められた燃圧をさらに
次のようになるまで軽減させる、すなわち当該圧力が所
要の噴射圧力以下に低減し噴射弁３３が予備噴射を終了
して閉鎖されるようになるまで軽減させるのにはこのよ
うに絞られた電磁弁２３における横断面で十分である。
は噴射弁における噴射経過の制御が詳細に示されてい
る。図２には電磁弁２３の電気的な制御（Ｕ／Ｖ）が時
間（ｔ／ｓｅｃ．）ないしポンプピストンの回転動作
（カム軸角度／°）に依存して示されている。同じよう
に図３には図２の電気的な制御経過と平行して、電磁弁
２３の弁部材の行程（ｈｖ）の経過がプロットされてい
る。さらに図４にも前記図２及び図３と平行して噴射ニ
ードルの行程（ｈｄ）の経過、すなわち実際の噴射過程
の経過がプロットされている。この場合予備噴射の開始
のためにまず電磁弁２３が制御される。所定の遅延時間
の経過後電磁弁２３の弁部材が閉鎖され、その結果新た
な遅延と共に噴射弁３３が噴射ニードルの上昇によって
開放され噴射のための予備噴射量が達成される。その後
の経過において電磁弁２３は短時間通電なしで切換られ
るが、弁部材は慣性のために完全には開放されない。し
かしながらポンプ動作室７内の高められた燃圧をさらに
次のようになるまで軽減させる、すなわち当該圧力が所
要の噴射圧力以下に低減し噴射弁３３が予備噴射を終了
して閉鎖されるようになるまで軽減させるのにはこのよ
うに絞られた電磁弁２３における横断面で十分である。
【００１５】電磁弁２３の新たな制御の下で当該弁は再
び完全に閉鎖され、噴射がメイン噴射量での噴射開始と
共に次のような時点まで継続される。すなわちメイン噴
射の終了において電磁弁２３が制御され、その結果慣性
に起因する所定の遅延時間と共に噴射弁が閉鎖されるま
で（すなわち噴射ニードルが座着するまで）継続され
る。
び完全に閉鎖され、噴射がメイン噴射量での噴射開始と
共に次のような時点まで継続される。すなわちメイン噴
射の終了において電磁弁２３が制御され、その結果慣性
に起因する所定の遅延時間と共に噴射弁が閉鎖されるま
で（すなわち噴射ニードルが座着するまで）継続され
る。
【００１６】制御装置５１において、噴射ニードル行程
量の実際値と目標値との比較毎に予備噴射量及びメイン
噴射量の正確な分量に関する確かな情報を得るために、
噴射ニードル行程量が所定の限界値を超えた場合にまず
図４に示されているような信号がそのつどトリガされ
る。それにより、記録される予備噴射持続期間（Ａ）
が、噴射開始を示す第１の閾値ｈ１１を超えてから予備
噴射終了を示す第２の閾値ｈ１２を超えるまでの時間か
ら定まる。また予備噴射（量）開始とメイン噴射（量）
開始との間の期間（Ｂ）が、前記閾値ｈ１１を超えてか
らメイン噴射開始を記録する閾値ｈ２１を超えるまでの
時間から定まり、さらにメイン噴射期間（Ｃ）が、前記
閾値２１を超えてから噴射終了を示す閾値ｈ２２を超え
るまでの時間から定まる。この場合噴射開始を示す閾値
は下方から、また噴射終了を示す閾値は上方から、すな
わち最大値の方から越えられることに注意する必要があ
る。それによりニードル行程センサから制御装置５１へ
供給された信号が正確に割付けられ得る。
量の実際値と目標値との比較毎に予備噴射量及びメイン
噴射量の正確な分量に関する確かな情報を得るために、
噴射ニードル行程量が所定の限界値を超えた場合にまず
図４に示されているような信号がそのつどトリガされ
る。それにより、記録される予備噴射持続期間（Ａ）
が、噴射開始を示す第１の閾値ｈ１１を超えてから予備
噴射終了を示す第２の閾値ｈ１２を超えるまでの時間か
ら定まる。また予備噴射（量）開始とメイン噴射（量）
開始との間の期間（Ｂ）が、前記閾値ｈ１１を超えてか
らメイン噴射開始を記録する閾値ｈ２１を超えるまでの
時間から定まり、さらにメイン噴射期間（Ｃ）が、前記
閾値２１を超えてから噴射終了を示す閾値ｈ２２を超え
るまでの時間から定まる。この場合噴射開始を示す閾値
は下方から、また噴射終了を示す閾値は上方から、すな
わち最大値の方から越えられることに注意する必要があ
る。それによりニードル行程センサから制御装置５１へ
供給された信号が正確に割付けられ得る。
【００１７】これらの閾値は予備噴射における最大値ｈ
１ｍａｘとメイン噴射における最大値ｈ２ｍａｘとに対
する相対的な閾値として設定される。これらの閾値の大
きさは最大値ｈ１ｍａｘでのほぼ５０％であり、最大値
ｈ２ｍａｘでの５〜２０％である。
１ｍａｘとメイン噴射における最大値ｈ２ｍａｘとに対
する相対的な閾値として設定される。これらの閾値の大
きさは最大値ｈ１ｍａｘでのほぼ５０％であり、最大値
ｈ２ｍａｘでの５〜２０％である。
【００１８】この場合噴射時点の他に最終的に検出して
制御すべき噴射量とは以下のものを指す。
制御すべき噴射量とは以下のものを指す。
【００１９】−予備噴射量の分量（これは予備噴射中の
噴射ニードル開放期間の持続時間（Ａ）によって表され
る） −メイン噴射と予備噴射との間の間隔（これは持続時間
（Ｂ）によって表される）−メイン噴射量の分量（これ
はメイン噴射中の噴射ニードル開放期間の持続時間
（Ｃ）によって表される）、である。
噴射ニードル開放期間の持続時間（Ａ）によって表され
る） −メイン噴射と予備噴射との間の間隔（これは持続時間
（Ｂ）によって表される）−メイン噴射量の分量（これ
はメイン噴射中の噴射ニードル開放期間の持続時間
（Ｃ）によって表される）、である。
【００２０】本発明による燃料噴射装置を用いることに
より、次のようなことが可能となる。すなわち噴射過程
を最適に制御し、実際の噴射量を噴射弁における実際の
噴射時間に亘ってコントロールし、目標値と比較して補
正を行うことが可能となる。それにより予備噴射量とメ
イン噴射量の分量並びにそれらの間隔が常に目標値に相
応するものとなる。この場合前記した当該制御手段は全
ての分配式ポンプ形式の噴射ポンプのみに限定されるの
ではなく、電磁制御方式のポンプノズル及び差込型ポン
プに用いることもできる。
より、次のようなことが可能となる。すなわち噴射過程
を最適に制御し、実際の噴射量を噴射弁における実際の
噴射時間に亘ってコントロールし、目標値と比較して補
正を行うことが可能となる。それにより予備噴射量とメ
イン噴射量の分量並びにそれらの間隔が常に目標値に相
応するものとなる。この場合前記した当該制御手段は全
ての分配式ポンプ形式の噴射ポンプのみに限定されるの
ではなく、電磁制御方式のポンプノズル及び差込型ポン
プに用いることもできる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、噴射弁におけるセンサ
が噴射ニードルの開放動作ないし閉鎖動作状態の情報
（信号）を次のような場合にのみ電子制御装置に伝送さ
れる。すなわちこのような動作過程が本当に開始された
場合にのみ、すなわち供給すべき内燃機関の燃焼室内へ
燃料が実際に噴射されるかないしは噴射弁が実際に閉鎖
される場合にのみ伝送される。この場合遅延の生じた燃
料の移動は限界値によって考慮され得る。その他にもセ
ンサの測定結果の所定の平滑化がこの限界値によって達
成される。それにより測定の不正確さや、例えば急激な
閉鎖の際に戻しばねによる噴射ニードルの新たな開放が
考慮されなかったことに起因するエラー等が制御装置に
よって補正され得る。この場合有利には、噴射ニードル
の有効な開放行程の開始のみならず有効な閉鎖行程の開
始も確実に検出することと、噴射ニードル開放期間の開
始から終了までの間の噴射弁の開放持続時間に亘って、
噴射された燃料量に対する確実な相互関係を得ること
と、この相互関係を噴射量の正確な測定の際に考慮する
こととが可能となる。その際有利には噴射ニードル開放
行程の他にも内燃機関の動作パラメータ（例えば回転
数、負荷、温度等）を検出して最適な噴射制御を行うこ
とも可能である。
が噴射ニードルの開放動作ないし閉鎖動作状態の情報
（信号）を次のような場合にのみ電子制御装置に伝送さ
れる。すなわちこのような動作過程が本当に開始された
場合にのみ、すなわち供給すべき内燃機関の燃焼室内へ
燃料が実際に噴射されるかないしは噴射弁が実際に閉鎖
される場合にのみ伝送される。この場合遅延の生じた燃
料の移動は限界値によって考慮され得る。その他にもセ
ンサの測定結果の所定の平滑化がこの限界値によって達
成される。それにより測定の不正確さや、例えば急激な
閉鎖の際に戻しばねによる噴射ニードルの新たな開放が
考慮されなかったことに起因するエラー等が制御装置に
よって補正され得る。この場合有利には、噴射ニードル
の有効な開放行程の開始のみならず有効な閉鎖行程の開
始も確実に検出することと、噴射ニードル開放期間の開
始から終了までの間の噴射弁の開放持続時間に亘って、
噴射された燃料量に対する確実な相互関係を得ること
と、この相互関係を噴射量の正確な測定の際に考慮する
こととが可能となる。その際有利には噴射ニードル開放
行程の他にも内燃機関の動作パラメータ（例えば回転
数、負荷、温度等）を検出して最適な噴射制御を行うこ
とも可能である。
【図１】本発明による燃料噴射装置の概略図である。
【図２】電磁弁制御が時間ないしカム軸角度に亘って示
されているダイヤグラムである。
されているダイヤグラムである。
【図３】電磁弁部材の行程が時間に亘って示されている
ダイヤグラムである。
ダイヤグラムである。
【図４】噴射弁の噴射ニードル行程が時間に亘って示さ
れているダイヤグラムである。
れているダイヤグラムである。
１ ケーシング ３ 孔部 ５ ポンプピストン ７ ポンプ動作室 ９ カムディスク １１ ローラリング １３ 燃料導管 １５ ポンプ吸入室 １９ 燃料タンク ２１ 圧力制御弁 ２３ 電磁弁 ２５ ポケット状孔部 ２７ 半径方向孔部 ２９ 吐出管路 ３１ 逃がし弁 ３３ 噴射弁 ３５ 噴射調整ピストン ３７ ばね ３９ 圧力室 ４３ 第２電磁弁 ５１ 制御装置 ５３ 温度センサ ５５ 遮断路 ５７ 角度センサ ５９ 角度センサホイール ６１ ニードル行程センサ
Claims (9)
- 【請求項１】 内燃機関用の燃料噴射装置であって、シ
リンダブッシュ（１）の孔部内でポンプピストン（５）
によって仕切られている少なくとも１つのポンプ動作室
（７）を有しており、該ポンプ動作室（７）は、導管
（２９）を介して噴射弁（３３）と接続されかつ燃料負
圧室（１５）から燃料を供給されており、さらに制御装
置（５１）によって電気的に操作される弁（２３）を有
する燃料導管（１３）を介して圧力軽減可能であり、 当該噴射弁（３３）において噴射される燃料量と噴射の
時点とが電気的に操作される弁（２３）によってポンプ
ピストン（５）の吐出行程期間中に制御可能であり、該
制御においては当該噴射量は順次連続する予備噴射量と
メイン噴射量とに分割され、 前記噴射弁（３３）にセンサ（６１）が配置されてお
り、該センサ（６１）は前記噴射弁の噴射開始時点と噴
射終了時点とを検出して、前記電気的に操作される弁
（２３）を制御する制御装置（５１）に出力し、該制御
装置（５１）は実際値を示す当該信号を特性曲線段から
導出した目標値と比較し、当該目標値との間に偏差が生
じている場合には、前記電気的に操作される弁（２３）
の開放動作及び閉鎖動作に対する制御を新たに調整す
る、内燃機関用の燃料噴射装置において、 ニードル行程センサとして設計構成されたセンサ（６
１）が、当該噴射ニードルが開放方向及び閉鎖方向へ動
作開始してから所定の限界値を上回るかないし下回った
後で初めて当該噴射ニードルの開放動作ないし閉鎖動作
に対する信号を前記制御装置（５１）へ出力するように
構成されていることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴
射装置。 - 【請求項２】 前記噴射弁(３３)の噴射ニードルの開放
行程動作に対する信号と閉鎖行程動作に対する信号との
間の期間によって求められた噴射弁における噴射持続時
間が当該制御装置(５１)において、噴射される燃料量に
対する処理すべき測定量として用いられる、請求項２記
載の内燃機関用の燃料噴射装置。 - 【請求項３】 上記限界値は、そのつどの動作状況への
適合化において予備噴射においては開放ないし閉鎖方向
での噴射ニードル動作量の最大値（ｈ１ｍａｘ）の約５
０％であり、メイン噴射においては開放ないし閉鎖方向
での噴射ニードル動作量の最大値（ｈ２ｍａｘ）の約５
〜２０％である、請求項１又は２記載の内燃機関用の燃
料噴射装置。 - 【請求項４】 当該予備噴射及びメイン噴射毎に異なる
限界値マークが設けられ、前記噴射ニードルの開放行程
の開始時点も閉鎖行程の開始時点も検出する、請求項３
記載の内燃機関用の燃料噴射装置。 - 【請求項５】 前記電気的に操作される弁（２３）は電
磁弁として構成されている、請求項１記載の内燃機関用
の燃料噴射装置。 - 【請求項６】 前記制御装置（５１）内に噴射ノズル開
放持続時間がカム軸角度で以ってファイルされており、
該噴射ノズル開放持続時間は回転数に依存して定められ
る噴射量に相応し、かつ動作パラメータに応じて選定さ
れる、請求項１又は２記載の内燃機関用の燃料噴射装
置。 - 【請求項７】 温度センサ(５３)が燃料システム内に集
積されており、該温度センサの測定値も同様に前記制御
装置（５１）内で処理されて当該電磁弁（２３）の制御
の際に考慮される、請求項６記載の内燃機関用の燃料噴
射装置。 - 【請求項８】 当該燃料噴射ポンプは、回転動作と同時
に往復動作するポンプピストン（５）を有する分配型ポ
ンプとして設計構成されている、請求項１記載の内燃機
関用の燃料噴射装置。 - 【請求項９】 当該燃料噴射ポンプは、半径方向に配置
されたポンプピストンと回転式の分配器とを有する分配
型ポンプとして設計構成されている、請求項１記載の内
燃機関用の燃料噴射装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4238980 | 1992-11-19 | ||
| DE4321156.9 | 1993-06-25 | ||
| DE4321156A DE4321156A1 (de) | 1992-11-19 | 1993-06-25 | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE4238980.1 | 1993-06-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213094A true JPH06213094A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=25920577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5290638A Pending JPH06213094A (ja) | 1992-11-19 | 1993-11-19 | 内燃機関用の燃料噴射装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5325837A (ja) |
| JP (1) | JPH06213094A (ja) |
| FR (1) | FR2698129B1 (ja) |
| GB (1) | GB2272785B (ja) |
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| JP2007100277A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Ichikawa Co Ltd | シュープレス用の抄紙搬送フェルトおよび該抄紙搬送フェルトを備えたシュープレス型抄紙機のプレス装置 |
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| JPH08135542A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-05-28 | Toyoku Techno Service:Kk | 燃料噴射時期の測定方法および装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2698129A1 (fr) | 1994-05-20 |
| US5325837A (en) | 1994-07-05 |
| GB2272785A (en) | 1994-05-25 |
| GB9323740D0 (en) | 1994-01-05 |
| GB2272785B (en) | 1996-03-06 |
| FR2698129B1 (fr) | 1995-02-03 |
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