JPH0772512B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
- Publication number
- JPH0772512B2 JPH0772512B2 JP61261973A JP26197386A JPH0772512B2 JP H0772512 B2 JPH0772512 B2 JP H0772512B2 JP 61261973 A JP61261973 A JP 61261973A JP 26197386 A JP26197386 A JP 26197386A JP H0772512 B2 JPH0772512 B2 JP H0772512B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- fuel injection
- feedback control
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は従来から燃料噴射
ポンプと燃料噴射弁とを含み、燃料噴射ポンプが所定の
タイミングで燃料を加圧して特定のデリバリポートから
供給し、そのデリバリポートに連結された燃料噴射弁が
その燃料の圧力で自動的に開弁して機関シリンダに燃料
を高圧で噴射するようになっている。このように従来の
燃料噴射装置は燃料噴射ポンプが燃料の加圧と燃料噴射
時期制御の双方の作用を行うものであった。燃料噴射量
や燃料噴射時期は燃料噴射ポンプの機械的な作動より制
御されていたために、燃料噴射量や燃料噴射時期を機関
作動状態に応じて細かく変化させるような精密な制御が
できず、必ずしも満足できる装置とは言えなかった。
ポンプと燃料噴射弁とを含み、燃料噴射ポンプが所定の
タイミングで燃料を加圧して特定のデリバリポートから
供給し、そのデリバリポートに連結された燃料噴射弁が
その燃料の圧力で自動的に開弁して機関シリンダに燃料
を高圧で噴射するようになっている。このように従来の
燃料噴射装置は燃料噴射ポンプが燃料の加圧と燃料噴射
時期制御の双方の作用を行うものであった。燃料噴射量
や燃料噴射時期は燃料噴射ポンプの機械的な作動より制
御されていたために、燃料噴射量や燃料噴射時期を機関
作動状態に応じて細かく変化させるような精密な制御が
できず、必ずしも満足できる装置とは言えなかった。
これを改善するためにコモンレールシステムと呼ばれる
燃料噴射装置が提案されている。このような燃料噴射装
置は例えば特開昭57-68532号公報に記載されている。こ
の燃料噴射装置では、燃料ポンプが燃料を高圧で供給す
るだけの機能を有し、この燃料ポンプから供給された高
圧燃料は蓄圧器に保持され、この蓄圧器から各燃料噴射
弁に分配されるようにしたものである。そして、蓄圧器
と各燃料噴射弁との間に回転式制御弁が配置され、これ
が燃料噴射時期を制御するようになっている。また、燃
料ポンプはコントロールラックを備えた可変容量式のも
のであり、蓄圧器内の燃料の圧力が機関作動状態に応じ
て定められた目標燃料圧になるように吐出量を調節され
るようになっている。蓄圧器内の燃料の圧力を目標燃料
圧にフィードバック制御するために、蓄圧器には圧力セ
ンサが取りつけられている。このような装置によって、
燃料噴射圧や燃料噴射時期等が最適に制御でき、燃費や
騒音を改善できるようになっている。
燃料噴射装置が提案されている。このような燃料噴射装
置は例えば特開昭57-68532号公報に記載されている。こ
の燃料噴射装置では、燃料ポンプが燃料を高圧で供給す
るだけの機能を有し、この燃料ポンプから供給された高
圧燃料は蓄圧器に保持され、この蓄圧器から各燃料噴射
弁に分配されるようにしたものである。そして、蓄圧器
と各燃料噴射弁との間に回転式制御弁が配置され、これ
が燃料噴射時期を制御するようになっている。また、燃
料ポンプはコントロールラックを備えた可変容量式のも
のであり、蓄圧器内の燃料の圧力が機関作動状態に応じ
て定められた目標燃料圧になるように吐出量を調節され
るようになっている。蓄圧器内の燃料の圧力を目標燃料
圧にフィードバック制御するために、蓄圧器には圧力セ
ンサが取りつけられている。このような装置によって、
燃料噴射圧や燃料噴射時期等が最適に制御でき、燃費や
騒音を改善できるようになっている。
上記公報に記載されているように容量制御手段を有する
可変容量式の燃料ポンプを用いて燃料を供給すれば蓄圧
器内の燃料の圧力を自在に制御でき、機関高負荷時には
短時間のうちに高圧で多量の燃料を噴射し、低負荷時に
は長い時間をかけて少量の燃料を少量ずつ噴射すること
ができる。このように可変容量式の燃料ポンプの吐出量
を制御することによって燃料噴射圧を制御することは、
所望の燃料噴射パターンを得ることができるばかりでな
く、機関低負荷時にはロスなく燃料ポンプ自体の負荷を
も低下することができるので、かなり有利である。しか
しながら、蓄圧器内の燃料の圧力をフィードバック制御
する場合、１サイクル毎のフィードバック制御量は固定
の補正係数により定められるのが一般的であるが、固定
の補正係数を使用すると実際の燃料の圧力と目標燃料圧
力との差圧が大きいときには目標燃料圧力に到達するの
が遅れ、差圧が小さいときにはオーバーシュートし易い
という問題がある。フィードバック補正係数は一般に小
さな値が採用され、目標値に達するためには複数サイク
ルの制御が必要である。また、燃料の圧力はかなり広い
範囲で制御され、例えば200kg/cm2から700kg/cm2まで急
激に変化されることもある。このような場合には目標圧
力と実際の圧力との差圧が大きくなるので前述したよう
なフィードバックでは追従できない。本発明はフィード
バック制御量を実際の燃料の圧力と目標燃料圧力との差
圧の関数として定め、それによって制御の応答性を高め
ることができるようにしたものである。ところで、ポン
プの吐出量を制御するためには一般にポンプの容量制御
手段を調節することがおこなわれるが、ポンプの容量制
御手段を同じように制御しても回転数によって実際の吐
出量が変わり、そのために回転数に応じて応答性が変化
するという問題があった。
可変容量式の燃料ポンプを用いて燃料を供給すれば蓄圧
器内の燃料の圧力を自在に制御でき、機関高負荷時には
短時間のうちに高圧で多量の燃料を噴射し、低負荷時に
は長い時間をかけて少量の燃料を少量ずつ噴射すること
ができる。このように可変容量式の燃料ポンプの吐出量
を制御することによって燃料噴射圧を制御することは、
所望の燃料噴射パターンを得ることができるばかりでな
く、機関低負荷時にはロスなく燃料ポンプ自体の負荷を
も低下することができるので、かなり有利である。しか
しながら、蓄圧器内の燃料の圧力をフィードバック制御
する場合、１サイクル毎のフィードバック制御量は固定
の補正係数により定められるのが一般的であるが、固定
の補正係数を使用すると実際の燃料の圧力と目標燃料圧
力との差圧が大きいときには目標燃料圧力に到達するの
が遅れ、差圧が小さいときにはオーバーシュートし易い
という問題がある。フィードバック補正係数は一般に小
さな値が採用され、目標値に達するためには複数サイク
ルの制御が必要である。また、燃料の圧力はかなり広い
範囲で制御され、例えば200kg/cm2から700kg/cm2まで急
激に変化されることもある。このような場合には目標圧
力と実際の圧力との差圧が大きくなるので前述したよう
なフィードバックでは追従できない。本発明はフィード
バック制御量を実際の燃料の圧力と目標燃料圧力との差
圧の関数として定め、それによって制御の応答性を高め
ることができるようにしたものである。ところで、ポン
プの吐出量を制御するためには一般にポンプの容量制御
手段を調節することがおこなわれるが、ポンプの容量制
御手段を同じように制御しても回転数によって実際の吐
出量が変わり、そのために回転数に応じて応答性が変化
するという問題があった。
上記問題点を解決するために、本発明による内燃機関の
燃料噴射制御装置は、燃料タンクと燃料噴射弁との間に
可変容量燃料ポンプと該可変容量燃料ポンプから供給さ
れた燃料を保持するための一定の容積の燃料蓄圧器とを
配置し、さらに機関作動状態に応じて目標燃料圧を定め
る手段と、前記蓄圧器の燃料の圧力を検出する圧力セン
サと、検出された燃料圧が目標燃料圧に対応するように
前記可変容量燃料ポンプの容量制御手段を駆動してフィ
ードバック制御するフィードバック制御手段とを設け、
該フィードバック制御手段が目標燃料圧と検出された燃
料圧との差圧に基づいて特定の回転数のフィードバック
制御量を定めるフィードバック制御量設定手段とこのフ
ィードバック制御量をそのときの回転数で補正した補正
フィードバック制御量を定めるフィードバック制御量補
正手段とを含むことを特徴とするものである。
燃料噴射制御装置は、燃料タンクと燃料噴射弁との間に
可変容量燃料ポンプと該可変容量燃料ポンプから供給さ
れた燃料を保持するための一定の容積の燃料蓄圧器とを
配置し、さらに機関作動状態に応じて目標燃料圧を定め
る手段と、前記蓄圧器の燃料の圧力を検出する圧力セン
サと、検出された燃料圧が目標燃料圧に対応するように
前記可変容量燃料ポンプの容量制御手段を駆動してフィ
ードバック制御するフィードバック制御手段とを設け、
該フィードバック制御手段が目標燃料圧と検出された燃
料圧との差圧に基づいて特定の回転数のフィードバック
制御量を定めるフィードバック制御量設定手段とこのフ
ィードバック制御量をそのときの回転数で補正した補正
フィードバック制御量を定めるフィードバック制御量補
正手段とを含むことを特徴とするものである。
第１図は過給機10を備えたディーゼル機関本体12を示
し、機関本体12は第２図に示されるように公知のように
シリンダブロック14とシリンダヘッド16により形成され
たシリンダにピストン18が挿入されているものである。
燃焼室20はピストン18の頂面に形成されたキャビティに
より形成されている。過給機10には吸気マニホールド22
が連結され、その各枝管がシリンダヘッド16の吸気ポー
ト24に連通される。吸気ポート24には吸気弁26が配置さ
れ、一方、排気ポート28には排気弁30が配置される。デ
ィーゼル機関では、燃料噴射弁32が燃焼室20に直接に向
くようにシリンダヘッド16に取りつけられる。
し、機関本体12は第２図に示されるように公知のように
シリンダブロック14とシリンダヘッド16により形成され
たシリンダにピストン18が挿入されているものである。
燃焼室20はピストン18の頂面に形成されたキャビティに
より形成されている。過給機10には吸気マニホールド22
が連結され、その各枝管がシリンダヘッド16の吸気ポー
ト24に連通される。吸気ポート24には吸気弁26が配置さ
れ、一方、排気ポート28には排気弁30が配置される。デ
ィーゼル機関では、燃料噴射弁32が燃焼室20に直接に向
くようにシリンダヘッド16に取りつけられる。
第１図に示されるように、燃料タンク34と燃料噴射弁32
との間には、可変容量燃料ポンプ36と、この可変容量燃
料ポンプ36から供給された燃料を保持するための一定の
容積の燃料蓄圧器38とが配置される。尚、実施例におい
ては可変容量燃料ポンプ36の手前にフィードポンプ40が
配置されている。燃料蓄圧器38は各燃料噴射弁32に対し
て共通であり、パイプ42によってそれぞれに連結されて
いる。各燃料噴射弁32からはリターンパイプ44が燃料タ
ンク34に延びる。さらに、燃料蓄圧器38と燃料タンク34
とを連結して燃料溢流パイプ46が設けられ、この燃料溢
流パイプ46の途中にはデューティ制御可能な電磁弁48が
配置される。
との間には、可変容量燃料ポンプ36と、この可変容量燃
料ポンプ36から供給された燃料を保持するための一定の
容積の燃料蓄圧器38とが配置される。尚、実施例におい
ては可変容量燃料ポンプ36の手前にフィードポンプ40が
配置されている。燃料蓄圧器38は各燃料噴射弁32に対し
て共通であり、パイプ42によってそれぞれに連結されて
いる。各燃料噴射弁32からはリターンパイプ44が燃料タ
ンク34に延びる。さらに、燃料蓄圧器38と燃料タンク34
とを連結して燃料溢流パイプ46が設けられ、この燃料溢
流パイプ46の途中にはデューティ制御可能な電磁弁48が
配置される。
燃料噴射弁32、可変容量燃料ポンプ36、及び電磁弁48は
制御装置（ECU）50により制御される。制御装置50はマ
イクロコンピュータとして構成され、第３図に示される
ように、演算と制御の機能を有する中央処理装置（CP
U）52と、プログラムを記憶させたリードオンリメモリ
（ROM）54と、データ等を記憶させるランダムアクセス
メモリ〈RAM〉56とを備え、これらはバス58によって相
互に接続されるとともに、入出力インターフェース60を
介して、各センサからの検出値が入力されるとともに、
燃料噴射弁32、可変容量燃料ポンプ36、及び電磁弁48に
制御信号が出力される。機関の作動状態を検出するセン
サは、機関の負荷を検出するためにアクセルペダルの開
度を検出する負荷センサ62、クランクシャフトの回転数
を検出する回転数センサ64、及び燃料蓄圧器38内の燃料
の圧力を検出する圧力センサ66が特に重要である。その
他のセンサ、例えば、水温センサ68や過給圧センサ70を
設けることもできる。
制御装置（ECU）50により制御される。制御装置50はマ
イクロコンピュータとして構成され、第３図に示される
ように、演算と制御の機能を有する中央処理装置（CP
U）52と、プログラムを記憶させたリードオンリメモリ
（ROM）54と、データ等を記憶させるランダムアクセス
メモリ〈RAM〉56とを備え、これらはバス58によって相
互に接続されるとともに、入出力インターフェース60を
介して、各センサからの検出値が入力されるとともに、
燃料噴射弁32、可変容量燃料ポンプ36、及び電磁弁48に
制御信号が出力される。機関の作動状態を検出するセン
サは、機関の負荷を検出するためにアクセルペダルの開
度を検出する負荷センサ62、クランクシャフトの回転数
を検出する回転数センサ64、及び燃料蓄圧器38内の燃料
の圧力を検出する圧力センサ66が特に重要である。その
他のセンサ、例えば、水温センサ68や過給圧センサ70を
設けることもできる。
第４図は燃料噴射弁32の詳細図である。燃料噴射弁32は
弁本体72とノズル本体74とを有し、これらはノズルホル
ダ76によって一体化される、ノズル本体74にはニードル
弁78が挿入され、先端の噴口80を開閉可能になってい
る。弁本体72の上端部には燃料入口82が形成され、この
燃料入口82は弁本体72の中央を通るボア84に通じるとと
もに、ボア84と平行に延びる燃料通路86に通じている。
燃料通路86はノズル本体74の環状燃料溜まり86aに通
じ、そこでニードル弁78のテーパー部78aに作用してニ
ードル弁78を持ち上げる力を及ぼすとともに先端の噴口
80にも通じるようになっている。また、ニードル弁78の
頂部にはプレッシャピン88が当接し、プレッシャピン88
はスプリング90によってニードル弁78が閉弁する方向に
付勢されている。
弁本体72とノズル本体74とを有し、これらはノズルホル
ダ76によって一体化される、ノズル本体74にはニードル
弁78が挿入され、先端の噴口80を開閉可能になってい
る。弁本体72の上端部には燃料入口82が形成され、この
燃料入口82は弁本体72の中央を通るボア84に通じるとと
もに、ボア84と平行に延びる燃料通路86に通じている。
燃料通路86はノズル本体74の環状燃料溜まり86aに通
じ、そこでニードル弁78のテーパー部78aに作用してニ
ードル弁78を持ち上げる力を及ぼすとともに先端の噴口
80にも通じるようになっている。また、ニードル弁78の
頂部にはプレッシャピン88が当接し、プレッシャピン88
はスプリング90によってニードル弁78が閉弁する方向に
付勢されている。
弁本体72の中央を通るボア84には制御ロツド92が挿入さ
れ、制御ロッド92はその上方から供給された燃料の圧力
を受けるとともに、その下端がプレッシャピン88に当接
している。従って、ニードル弁78は、その上方から供給
された燃料の圧力とスプリング90の圧力とによる下向き
力を受け、その下方からはテーパー部78aに作用する燃
料の圧力による上向き力を受けるが、下向き力の方が大
きいので、ニードル弁78は通常は閉弁している。ニード
ル弁78が開弁するのは制御ロッド92を介して伝えられる
下向きの燃料の圧力がなくなったときである。このため
に、弁本体72にはボア84と直交する通路94が設けられ、
この通路94で発生した圧力が制御ロッド92のテーパー部
92aに作用するようになっている。さらに、この通路94
の延長としてシリンダボア96が形成され、このシリンダ
ボア96には制御ピストン98が配置される。制御ピストン
98の後方にはアクチュエータケース100が取りつけら
れ、その中には積層体からなるピエゾアクチュエータ10
2が挿入されている。ピエゾアクチュエータ102は電歪素
子からなり、供給された電圧に比例してひずみをしめす
ものである。従って、ピエゾアクチュエータ102に電圧
を供給することによってそれが伸長し、よって制御ピス
トン98を押して通路94の体積を圧縮し、よって制御ロッ
ド92を持上げる圧力を生成する。ピエゾアクチュエータ
102の供給電圧がなくなるとそれが縮退し、リターンス
プリング104によって元の位置に戻される。従って、ピ
エゾアクチュエータ102に電圧を供給することによって
ニードル弁78が開弁して燃料噴射が行われ、ピエゾアク
チュエータ102の電圧供給を停止することによって燃料
噴射が終了する。尚、燃料噴射弁32の燃料入口82には、
燃料ポンプ36から供給され、燃料蓄圧器38内に保持され
ていた高圧の燃料が常時供給されている。また、通路94
にはボア84及び環状燃料溜まり86aの燃料のリークがあ
り、よって通路94には常時燃料が充填されている。ま
た、制御ピストン98には、第５図に示されるように、そ
の前後を貫通する小孔108が設けられ、燃焼がアクチュ
エータケース100内に流入してピエゾアクチュエータ102
を冷却することができるようになっている。小孔108の
前端には逆止弁108が配置され、制御ピストン98の前方
加圧ストロークでのリークを防止している。
れ、制御ロッド92はその上方から供給された燃料の圧力
を受けるとともに、その下端がプレッシャピン88に当接
している。従って、ニードル弁78は、その上方から供給
された燃料の圧力とスプリング90の圧力とによる下向き
力を受け、その下方からはテーパー部78aに作用する燃
料の圧力による上向き力を受けるが、下向き力の方が大
きいので、ニードル弁78は通常は閉弁している。ニード
ル弁78が開弁するのは制御ロッド92を介して伝えられる
下向きの燃料の圧力がなくなったときである。このため
に、弁本体72にはボア84と直交する通路94が設けられ、
この通路94で発生した圧力が制御ロッド92のテーパー部
92aに作用するようになっている。さらに、この通路94
の延長としてシリンダボア96が形成され、このシリンダ
ボア96には制御ピストン98が配置される。制御ピストン
98の後方にはアクチュエータケース100が取りつけら
れ、その中には積層体からなるピエゾアクチュエータ10
2が挿入されている。ピエゾアクチュエータ102は電歪素
子からなり、供給された電圧に比例してひずみをしめす
ものである。従って、ピエゾアクチュエータ102に電圧
を供給することによってそれが伸長し、よって制御ピス
トン98を押して通路94の体積を圧縮し、よって制御ロッ
ド92を持上げる圧力を生成する。ピエゾアクチュエータ
102の供給電圧がなくなるとそれが縮退し、リターンス
プリング104によって元の位置に戻される。従って、ピ
エゾアクチュエータ102に電圧を供給することによって
ニードル弁78が開弁して燃料噴射が行われ、ピエゾアク
チュエータ102の電圧供給を停止することによって燃料
噴射が終了する。尚、燃料噴射弁32の燃料入口82には、
燃料ポンプ36から供給され、燃料蓄圧器38内に保持され
ていた高圧の燃料が常時供給されている。また、通路94
にはボア84及び環状燃料溜まり86aの燃料のリークがあ
り、よって通路94には常時燃料が充填されている。ま
た、制御ピストン98には、第５図に示されるように、そ
の前後を貫通する小孔108が設けられ、燃焼がアクチュ
エータケース100内に流入してピエゾアクチュエータ102
を冷却することができるようになっている。小孔108の
前端には逆止弁108が配置され、制御ピストン98の前方
加圧ストロークでのリークを防止している。
第６図はラジアルプランジャポンプにより構成した可変
容量燃料ポンプ36の詳細な一例を示す図である。この可
変容量燃料ポンプ36はポンプケーシング110と、ポンプ
ケーシング110に固定された中心軸112と、固定中心軸11
2の周りで回転可能なロータ114と、ロータ114に放射状
に且つ摺動可能に支持された複数のプランジャ116と、
プランジャ116の先端に取りつけられたシュー116aと、
シュー116aを内装させるリング118と、リング118をベア
リング119により回転可能に支持するステータ120とから
構成される。ステータ120は１本のピボットピン122によ
って旋回可能に支持されており、直径方向対向部にはア
ーム124を有している。このアーム124は制御レバー126
の傾斜溝128に挿入されており、制御レバー126を軸線方
向に駆動することによって、ステータ120がピボットピ
ン122のまわりで旋回するようになる。これは、ロータ1
14の軸線とステータ120の軸線との偏心の程度が変化す
ることを意味し、それによってポンプの容量が変化せし
められる。即ち、ポンプ作用は、プランジャ116の内端
部に形成されるポンプ作動空間130をプランジャ116が圧
縮することによって行われ、前述したロータ114の軸線
とステータ120の軸線との偏心の程度の変化は同ポンプ
作動空間130の有効容積を変化させることになるからで
ある。このように、制御レバー126によって容量制御が
可能である。尚、この作動空間130は固定中心軸112の直
径方向で対向するように軸線方向に延びる吸入ポート13
2と吐出ポート134に交互に出会うようになっている。
容量燃料ポンプ36の詳細な一例を示す図である。この可
変容量燃料ポンプ36はポンプケーシング110と、ポンプ
ケーシング110に固定された中心軸112と、固定中心軸11
2の周りで回転可能なロータ114と、ロータ114に放射状
に且つ摺動可能に支持された複数のプランジャ116と、
プランジャ116の先端に取りつけられたシュー116aと、
シュー116aを内装させるリング118と、リング118をベア
リング119により回転可能に支持するステータ120とから
構成される。ステータ120は１本のピボットピン122によ
って旋回可能に支持されており、直径方向対向部にはア
ーム124を有している。このアーム124は制御レバー126
の傾斜溝128に挿入されており、制御レバー126を軸線方
向に駆動することによって、ステータ120がピボットピ
ン122のまわりで旋回するようになる。これは、ロータ1
14の軸線とステータ120の軸線との偏心の程度が変化す
ることを意味し、それによってポンプの容量が変化せし
められる。即ち、ポンプ作用は、プランジャ116の内端
部に形成されるポンプ作動空間130をプランジャ116が圧
縮することによって行われ、前述したロータ114の軸線
とステータ120の軸線との偏心の程度の変化は同ポンプ
作動空間130の有効容積を変化させることになるからで
ある。このように、制御レバー126によって容量制御が
可能である。尚、この作動空間130は固定中心軸112の直
径方向で対向するように軸線方向に延びる吸入ポート13
2と吐出ポート134に交互に出会うようになっている。
第７図はアキシャルプランジャポンプにより構成した可
変容量燃料ポンプ36の一例を示す図である。これは回転
可能なシリンダブロック136内に円周上に配置されたピ
ストン138と、シリンダブロック136の端部を閉じるよう
に配置された固定の弁板140と、シリンダブロック136の
軸線に対して傾斜した斜板142とからなり、弁板140には
半円周ずつの吸入及び吐出溝（図示せず）が設けられた
ものである。斜板142の傾斜角度は制御レバー144により
変えられることができ、それによって容量制御ができ
る。そして、制御レバー126、または144はステップモー
タ等の適切なアクチュエータによって電気的に制御され
ることができる。
変容量燃料ポンプ36の一例を示す図である。これは回転
可能なシリンダブロック136内に円周上に配置されたピ
ストン138と、シリンダブロック136の端部を閉じるよう
に配置された固定の弁板140と、シリンダブロック136の
軸線に対して傾斜した斜板142とからなり、弁板140には
半円周ずつの吸入及び吐出溝（図示せず）が設けられた
ものである。斜板142の傾斜角度は制御レバー144により
変えられることができ、それによって容量制御ができ
る。そして、制御レバー126、または144はステップモー
タ等の適切なアクチュエータによって電気的に制御され
ることができる。
このように、本発明においては、燃料噴射弁32、燃料ポ
ンプ36、及び電磁弁48が電気的に制御可能であり、その
制御は第３図に示したコンピュータ制御装置50によって
実行されるものである。第８図は燃料噴射弁32の制御の
ためのフローチャートであり、ステップ150において、
機関負荷及び回転数に基づいて燃料噴射量の計算を行
う。燃料噴射量（Ｔ）は第９図に示されるようにマップ
としてROM54内に記憶しておくことができる。次にステ
ップ151において、燃料噴射開始時期の計算を行う。次
いでステップ152において、計算された燃料噴射量と燃
料蓄圧器38内の圧力に応じた燃料噴射期間を計算する。
この燃料噴射期間も燃料噴射量と圧力との関数として記
憶されている。この燃料噴射期間は機関作動条件が同じ
であれば燃料の圧力が高いほど短くなる。かくして、ス
テップ153において、燃料噴射開始時期と噴射期間とか
ら噴射終了時期を計算する。前述したように、ステップ
151において計算された燃料噴射開始時期がくると燃料
噴射弁32のピエゾアクチュエータ102に通電され、ステ
ップ153において計算された噴射終了時期がくると通電
が停止される。尚、燃料噴射時期の計算に際しては水温
等による補正を行うことができる。
ンプ36、及び電磁弁48が電気的に制御可能であり、その
制御は第３図に示したコンピュータ制御装置50によって
実行されるものである。第８図は燃料噴射弁32の制御の
ためのフローチャートであり、ステップ150において、
機関負荷及び回転数に基づいて燃料噴射量の計算を行
う。燃料噴射量（Ｔ）は第９図に示されるようにマップ
としてROM54内に記憶しておくことができる。次にステ
ップ151において、燃料噴射開始時期の計算を行う。次
いでステップ152において、計算された燃料噴射量と燃
料蓄圧器38内の圧力に応じた燃料噴射期間を計算する。
この燃料噴射期間も燃料噴射量と圧力との関数として記
憶されている。この燃料噴射期間は機関作動条件が同じ
であれば燃料の圧力が高いほど短くなる。かくして、ス
テップ153において、燃料噴射開始時期と噴射期間とか
ら噴射終了時期を計算する。前述したように、ステップ
151において計算された燃料噴射開始時期がくると燃料
噴射弁32のピエゾアクチュエータ102に通電され、ステ
ップ153において計算された噴射終了時期がくると通電
が停止される。尚、燃料噴射時期の計算に際しては水温
等による補正を行うことができる。
第11図は燃料の圧力を制御するための燃料ポンプ36及び
電磁弁48の制御のフローチャートである。ステップ160
において機関作動状態をあらわす機関回転数Ne、機関負
荷Ｑ、及び燃料蓄圧器38の燃料の圧力PRを読む。燃料蓄
圧器38の燃料の圧力PRは圧力センサ66によって検出され
たものであり、以後これを実圧力PRと呼ぶ。次に、ステ
ップ161,162において燃料ポンプ36の制御レバー126等の
容量制御手段の基本制御値RB及び目標燃料圧Ｐをそれぞ
れ機関回転数Ne及び機関負荷Ｑの関数として計算する。
これらは例えば第10図に示すように目標燃料圧Ｐのマッ
プとしてROM54に記憶しておくことができる。続いてス
テップ163において、目標圧力Ｐと実圧力PRの差圧ΔＰ
を計算する。さらにステップ164において、差圧ΔＰが
０以上かどうかを判定する。差圧ΔＰが正の場合には目
標燃料圧Ｐが実圧力PRよりも大きいので、燃料蓄圧器38
の燃料の圧力を高くすることを要求されていることを意
味し、逆に負の場合には燃料蓄圧器38の燃料の圧力を低
くすることを意味する。
電磁弁48の制御のフローチャートである。ステップ160
において機関作動状態をあらわす機関回転数Ne、機関負
荷Ｑ、及び燃料蓄圧器38の燃料の圧力PRを読む。燃料蓄
圧器38の燃料の圧力PRは圧力センサ66によって検出され
たものであり、以後これを実圧力PRと呼ぶ。次に、ステ
ップ161,162において燃料ポンプ36の制御レバー126等の
容量制御手段の基本制御値RB及び目標燃料圧Ｐをそれぞ
れ機関回転数Ne及び機関負荷Ｑの関数として計算する。
これらは例えば第10図に示すように目標燃料圧Ｐのマッ
プとしてROM54に記憶しておくことができる。続いてス
テップ163において、目標圧力Ｐと実圧力PRの差圧ΔＰ
を計算する。さらにステップ164において、差圧ΔＰが
０以上かどうかを判定する。差圧ΔＰが正の場合には目
標燃料圧Ｐが実圧力PRよりも大きいので、燃料蓄圧器38
の燃料の圧力を高くすることを要求されていることを意
味し、逆に負の場合には燃料蓄圧器38の燃料の圧力を低
くすることを意味する。
このようにして、ステップ164のイエスの場合はステッ
プ165から167へ進んで昇圧制御を行い、ノーの場合はス
テップ169から171へ進んで降圧制御を行う。ステップ16
5では、特定の回転数（1000rpm）のフィードバック制御
量α1000を目標圧力Ｐと実圧力PRの差圧ΔＰの関数とし
て計算する。このフィードバック制御量α1000は実験的
に定められて第12図に示されるように関数として記憶さ
れ、差圧ΔＰとともに大きくなり、最大値は１である。
ステップ166では、特定の回転数のフィードバック制御
量α1000をそのときの回転数Neで補正した補正フィード
バック制御量αNeを定める。この場合、αNe＝α1000×
1000/Neで計算する。ポンプの吐出量は回転数と容量の
積により定められるものであり、回転数が上がれば差圧
ΔＰが同じでもポンプの吐出量が上昇する。従って、特
定の回転数における差圧ΔＰの関数として計算されたフ
ィードバック制御量α1000は、そのときの回転数に最適
の昇圧特性を得られるように補正されるのである。これ
によって燃料の吐出量は回転数にかかわらず差圧ΔＰが
大きいほど多くなり、逆に差圧ΔＰが小さいほど少なく
なり、運転状態の変化によって目標圧力が大きく変化し
たときは大きくなる差圧ΔＰに追従して実際の圧力も素
早く大きくなり、運転状態の変化が小さいときにはフィ
ードバック制御量を小さくしてオーバーシュートや変動
の発生を防止することができる。ステップ167では、ポ
ンプ36の容量制御手段126の制御量Ｒをステップ161で計
算した基本制御値RBに（１＋αNe）を掛けることによっ
て計算する。そして、ステップ168では電磁弁48のデュ
ーティ制御値DTYPRを０にする。即ち、昇圧制御のとき
には電磁弁48は閉弁される。
プ165から167へ進んで昇圧制御を行い、ノーの場合はス
テップ169から171へ進んで降圧制御を行う。ステップ16
5では、特定の回転数（1000rpm）のフィードバック制御
量α1000を目標圧力Ｐと実圧力PRの差圧ΔＰの関数とし
て計算する。このフィードバック制御量α1000は実験的
に定められて第12図に示されるように関数として記憶さ
れ、差圧ΔＰとともに大きくなり、最大値は１である。
ステップ166では、特定の回転数のフィードバック制御
量α1000をそのときの回転数Neで補正した補正フィード
バック制御量αNeを定める。この場合、αNe＝α1000×
1000/Neで計算する。ポンプの吐出量は回転数と容量の
積により定められるものであり、回転数が上がれば差圧
ΔＰが同じでもポンプの吐出量が上昇する。従って、特
定の回転数における差圧ΔＰの関数として計算されたフ
ィードバック制御量α1000は、そのときの回転数に最適
の昇圧特性を得られるように補正されるのである。これ
によって燃料の吐出量は回転数にかかわらず差圧ΔＰが
大きいほど多くなり、逆に差圧ΔＰが小さいほど少なく
なり、運転状態の変化によって目標圧力が大きく変化し
たときは大きくなる差圧ΔＰに追従して実際の圧力も素
早く大きくなり、運転状態の変化が小さいときにはフィ
ードバック制御量を小さくしてオーバーシュートや変動
の発生を防止することができる。ステップ167では、ポ
ンプ36の容量制御手段126の制御量Ｒをステップ161で計
算した基本制御値RBに（１＋αNe）を掛けることによっ
て計算する。そして、ステップ168では電磁弁48のデュ
ーティ制御値DTYPRを０にする。即ち、昇圧制御のとき
には電磁弁48は閉弁される。
ステップ169から171は降圧制御を実施し、この場合はフ
ィードバック補正量としてβ（第12図のβ1000）が使用
され且つステップ171において減算処理が行われる点を
除けば、ステップ165から167に対応している。さらに、
ステップ172においては、減算処理時の補正フィードバ
ック制御量βNeが１、即ちその最大値になっているかど
うかを判定する。減算処理時の補正フィードバック制御
量βNeが１になれば、ポンプ36の容量は０でり、それで
も尚降圧制御が求められているとして、電磁弁48の開弁
が実施される。ノーの場合にはステップ168に進んで電
磁弁48は閉じ続けられる。
ィードバック補正量としてβ（第12図のβ1000）が使用
され且つステップ171において減算処理が行われる点を
除けば、ステップ165から167に対応している。さらに、
ステップ172においては、減算処理時の補正フィードバ
ック制御量βNeが１、即ちその最大値になっているかど
うかを判定する。減算処理時の補正フィードバック制御
量βNeが１になれば、ポンプ36の容量は０でり、それで
も尚降圧制御が求められているとして、電磁弁48の開弁
が実施される。ノーの場合にはステップ168に進んで電
磁弁48は閉じ続けられる。
ステップ172でイエスのときには電磁弁48は全開される
こともできるが、この実施例においてはステップ173に
おいて特定の圧力（200バール）におけるデューティ比D
TY200（第14図参照）を求め、ステップ174においてこの
デューティ比DTY200に を掛けることによってそのときの燃料の実圧力PRで補正
された補正デューティ比DTYPRを求め、これによって電
磁弁48をデューティ制御している。
こともできるが、この実施例においてはステップ173に
おいて特定の圧力（200バール）におけるデューティ比D
TY200（第14図参照）を求め、ステップ174においてこの
デューティ比DTY200に を掛けることによってそのときの燃料の実圧力PRで補正
された補正デューティ比DTYPRを求め、これによって電
磁弁48をデューティ制御している。
以上説明したように、本発明によれば、フィードバック
制御量を実際の燃料の圧力と目標燃料圧力との差圧の関
数として定め、それによって燃料の圧力を応答性よく常
に目標値に維持することができ、燃料噴射時期や噴射時
間を適切に制御することができるようになる。
制御量を実際の燃料の圧力と目標燃料圧力との差圧の関
数として定め、それによって燃料の圧力を応答性よく常
に目標値に維持することができ、燃料噴射時期や噴射時
間を適切に制御することができるようになる。
第１図は本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の構
成図、第２図は第１図の内燃機関の垂直断面図、第３図
は制御装置の構成図、第４図は燃料噴射弁を示す断面
図、第５図は第４図の制御ピストンの拡大図、第６図は
可変容量燃料ポンプの一例を示す図、第７図は可変容量
燃料ポンプの他の例を示す図、第８図は燃料噴射弁の制
御のフローチャート、第９図は燃料噴射量を計算するた
めのマップを示す図、第10図は目標燃料圧力を計算する
ためのマップを示す図、第11図は燃料の圧力制御のため
のフローチャート、第12図は差圧に対して昇圧時のフィ
ードバック制御量を示す図、第13図は差圧に対して降圧
時のフィードバック制御量を示す図、第14図は電磁弁の
デューティ比を示す図である。 12……機関本体、22……吸気マニホールド、32……燃料
噴射弁、34……燃料タンク、36……燃料ポンプ、38……
燃料蓄圧器、46……燃料溢流パイプ、48……電磁弁。
成図、第２図は第１図の内燃機関の垂直断面図、第３図
は制御装置の構成図、第４図は燃料噴射弁を示す断面
図、第５図は第４図の制御ピストンの拡大図、第６図は
可変容量燃料ポンプの一例を示す図、第７図は可変容量
燃料ポンプの他の例を示す図、第８図は燃料噴射弁の制
御のフローチャート、第９図は燃料噴射量を計算するた
めのマップを示す図、第10図は目標燃料圧力を計算する
ためのマップを示す図、第11図は燃料の圧力制御のため
のフローチャート、第12図は差圧に対して昇圧時のフィ
ードバック制御量を示す図、第13図は差圧に対して降圧
時のフィードバック制御量を示す図、第14図は電磁弁の
デューティ比を示す図である。 12……機関本体、22……吸気マニホールド、32……燃料
噴射弁、34……燃料タンク、36……燃料ポンプ、38……
燃料蓄圧器、46……燃料溢流パイプ、48……電磁弁。
Claims (1)
- 【請求項１】燃料タンクと燃料噴射弁との間に可変容量
燃料ポンプと該可変容量燃料ポンプから供給された燃料
を保持するための一定の容積の燃料蓄圧器とを配置し、
さらに機関作動状態に応じて目標燃料圧を定める手段
と、前記蓄圧器の燃料の圧力を検出する圧力センサと、
検出された燃料圧が目標燃料圧に応答するように前記可
変容量燃料ポンプの容量制御手段を駆動してフィードバ
ック制御するフィードバック制御手段とを設け、該フィ
ードバック制御手段が目標燃料圧と検出された燃料圧と
の差圧に基づいて特定の回転数のフィードバック制御量
を定めるフィードバック制御量設定手段とこのフィード
バック制御量をそのときの回転数で補正した補正フィー
ドバック制御量を定めるフィードバック制御量補正手段
とを含むことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61261973A JPH0772512B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61261973A JPH0772512B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117148A JPS63117148A (ja) | 1988-05-21 |
| JPH0772512B2 true JPH0772512B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17369232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61261973A Expired - Lifetime JPH0772512B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772512B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012524861A (ja) * | 2009-04-22 | 2012-10-18 | デルファイ・テクノロジーズ・ホールディング・エス．アー．エール．エル． | 燃料インジェクタ |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP61261973A patent/JPH0772512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012524861A (ja) * | 2009-04-22 | 2012-10-18 | デルファイ・テクノロジーズ・ホールディング・エス．アー．エール．エル． | 燃料インジェクタ |
| US9453484B2 (en) | 2009-04-22 | 2016-09-27 | Delphi International Operations Luxembourg S.A.R.L. | Fuel injector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63117148A (ja) | 1988-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7431018B2 (en) | Fuel injection system monitoring abnormal pressure in inlet of fuel pump | |
| EP2010780B1 (en) | Fuel supply system for an internal combustion engine | |
| JP2002521616A (ja) | 内燃機関用の燃料供給装置 | |
| JPH0772511B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| US20060096579A1 (en) | Fuel injection apparatus having common rail and subject device control system | |
| JPS62186034A (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
| JP2003113758A (ja) | 例えば直噴式である内燃機関を作動させるための、方法、コンピュータプログラム、開ループ制御及び／又は閉ループ制御式制御装置、ならびに燃料システム | |
| JP3540095B2 (ja) | ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置における異常判定装置 | |
| JP4173695B2 (ja) | 内燃機関の駆動方法 | |
| JP2867815B2 (ja) | 内燃機関の燃料圧力制御装置 | |
| JP4026272B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
| JP2623537B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| EP1371836A2 (en) | Fuel supply control system for internal combustion engine | |
| JP3635393B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射圧力制御装置 | |
| JPH0772512B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP3790998B2 (ja) | エンジン用蓄圧式燃料供給装置 | |
| JP2630931B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JPH11247683A (ja) | エンジンの燃料噴射装置 | |
| JP2003520327A (ja) | 噴射装置 | |
| JP3722218B2 (ja) | 内燃機関用燃料噴射装置 | |
| JP2004245094A (ja) | エンジン制御装置 | |
| JPS62645A (ja) | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 | |
| JPH063160Y2 (ja) | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 | |
| JP3695225B2 (ja) | コモンレール式燃料噴射装置 | |
| JP4026063B2 (ja) | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |